JP7342233B1 - security system - Google Patents
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Abstract
【課題】受変電設備に設置された各種センサからの情報を、効率的に収集する。【解決手段】スマートゲートウェイは、複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得するセンサ情報受信部と、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて記憶するセンサ情報記憶部と、前記センサ情報記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１の時間より長い第２の時間の間に取得された前記センサ値の統計演算を行うセンサ情報加工部と、前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を前記第２の時間より長い第３の時間ごとに出力するセンサ情報送信部とを備える。【選択図】図３[Problem] To efficiently collect information from various sensors installed in power receiving and transforming equipment. [Solution] A smart gateway includes a sensor information receiving unit that acquires sensor values output from a plurality of sensors at each first time, information specifying a time, and a plurality of sensors corresponding to the information specifying the time. a sensor information storage unit that stores the sensor values in association with each other; and the sensor value acquired during a second time period that is longer than the first time period based on the information stored in the sensor information storage unit. The sensor information processing section includes a sensor information processing section that performs statistical calculations, and a sensor information transmission section that outputs the results of the statistical calculations performed by the sensor information processing section every third time period that is longer than the second time period. [Selection diagram] Figure 3
Description
特許法第３０条第２項適用 開催日（公開日） 令和４年１０月５日 （説明資料送付） 令和４年１０月１１日（説明会実施） 集会名、開催場所 独立行政法人製品評価技術基盤機構 スマート保安プロモーション委員会向け・技術説明会『中小規模自家用電気工作物の受変電設備におけるスマート保安技術の導入について』 独立行政法人製品評価技術基盤機構（東京都渋谷区西原２－４９－１０） ＜資 料＞ 技術説明会 説明資料Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies Date of event (publication date) October 5, 2020 (Explanatory materials sent) October 11, 2020 (Explanatory meeting held) Meeting name, venue Product of Independent Administrative Agency Technology briefing session for the Smart Safety Promotion Committee of the National Institute of Technology and Evaluation (Introduction of smart safety technology in the substation equipment of small and medium-sized private electrical facilities) National Institute of Technology and Evaluation (2-49 Nishihara, Shibuya-ku, Tokyo) -10) <Materials> Technical briefing session explanatory materials
本発明は、保安システムに関する。 The present invention relates to a security system .
従来、電気保安業務の１つとして、高圧受電設備（以後、受変電設備と記載する。）に設置された漏電検出装置により発報された警報に基づき、監視業務が行われている。このような受変電設備の監視業務では、所定の閾値を超える漏電が発生した場合には、電気保安技術者に対して現場への出動を要請する。電気保安技術者は、漏電の発生時以外にも、月次点検、年次点検等のタイミングで受変電設備の定期点検業務を行う。
これらの定期点検業務に代わるものとして、直接現場に出動する代わりに現地に種々のセンサをあらかじめ設置しておき、遠隔からセンサの出力を監視する仕組みが考えられている。例えば、工場等の屋内外の設備の異常を監視し、設備に設けられたセンサからの信号を受けた中央監視装置が、その故障等を通知する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
BACKGROUND ART Conventionally, as one type of electrical safety work, monitoring work has been performed based on an alarm issued by a leakage detection device installed in high-voltage power receiving equipment (hereinafter referred to as power receiving and transforming equipment). In such monitoring work for power receiving and transforming equipment, if a leakage exceeding a predetermined threshold occurs, an electrical safety engineer is requested to be dispatched to the site. Electrical safety engineers perform periodic inspections of power receiving and transforming equipment, not only when electrical leakage occurs, but also during monthly and annual inspections.
As an alternative to these periodic inspection operations, a system is being considered in which various sensors are installed at the site in advance and the outputs of the sensors are monitored remotely, instead of directly being dispatched to the site. For example, a technology is known in which a central monitoring device that monitors abnormalities in indoor and outdoor equipment such as factories and receives signals from sensors installed in the equipment notifies the malfunctions (for example, Patent Document 1 ).
上述したような技術を用いて、常時センサ情報をサーバにアップロードし、解析する場合、ネットワークの通信量が増大するといった問題があった。そのため、通信量削減を目的に、大量のセンサ情報を何らかの手法で少量とするよう加工することも検討されている。しかし、加工することで必要なデータが欠損等してセンサ値の変異が確認しにくくなり、結果、センサ値の解析に支障をきたす可能性があった。 When sensor information is constantly uploaded to a server and analyzed using the above-mentioned technology, there is a problem in that network traffic increases. Therefore, in order to reduce the amount of communication, it is also being considered to process a large amount of sensor information into a small amount using some method. However, due to processing, necessary data may be missing, making it difficult to confirm variations in sensor values, and as a result, there is a possibility that analysis of sensor values may be hindered.
そこで本発明は、受変電設備に設置された各種センサからの情報を、効率的に収集することができる技術を提供する。 Therefore, the present invention provides a technology that can efficiently collect information from various sensors installed in power receiving and transforming equipment.
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、スマートゲートウェイと、インターフェイスボックスとを備える保安システムであって、前記スマートゲートウェイは、複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得するセンサ情報受信部と、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて記憶するセンサ情報記憶部と、前記センサ情報記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１の時間より長い第２の時間の間に取得された前記センサ値の統計演算を行うセンサ情報加工部と、前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を前記第２の時間より長い第３の時間ごとに出力するセンサ情報送信部とを備え、前記インターフェイスボックスは、複数のセンサからそれぞれ出力される前記センサ値を前記第１の時間ごとに取得し、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて前記スマートゲートウェイに出力し、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて前記スマートゲートウェイに出力した結果、前記スマートゲートウェイからの受信完了情報を受け取らなかった場合、出力した情報を記憶し、前記スマートゲートウェイと前記インターフェイスボックスとの間で情報送受が可能になった後に前記記憶した情報を出力する保安システムである。 [1] In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is a security system including a smart gateway and an interface box, wherein the smart gateway receives sensor values output from each of a plurality of sensors. a sensor information receiving unit that acquires the sensor information every time of 1; a sensor information storage unit that stores information specifying time and a plurality of the sensor values corresponding to the information specifying the time; and the sensor information a sensor information processing unit that performs statistical calculations on the sensor values acquired during a second time period that is longer than the first time period based on information stored in a storage unit; and statistical calculations performed by the sensor information processing unit. and a sensor information transmitter that outputs the results of the measurement at every third time period that is longer than the second time period, and the interface box transmits the sensor values output from each of the plurality of sensors at the first time period. information that specifies the time and the plurality of sensor values corresponding to the information that specifies the time are output to the smart gateway in association with each other, and the information that specifies the time and the time are specified. As a result of associating information with the plurality of sensor values corresponding to the information and outputting it to the smart gateway, if reception completion information is not received from the smart gateway, the outputted information is stored and the smart gateway and the interface box This is a security system that outputs the stored information after it becomes possible to send and receive information between the computer and the computer .
［２］また、本発明の一態様は、上記［１］に記載の保安システムにおいて、前記スマートゲートウェイから出力された情報に基づき、前記スマートゲートウェイが配置された受変電設備に異常が発生したか否かを判定するサーバ装置を更に備えるものである。 [2] Furthermore, in the security system according to [1] above, one aspect of the present invention is to determine whether an abnormality has occurred in the power receiving and transforming equipment in which the smart gateway is installed, based on the information output from the smart gateway. The present invention further includes a server device that determines whether or not the information is accepted.
［３］また、本発明の一態様は、上記［２］に記載の保安システムにおいて、前記サーバ装置は、送信命令を略１日ごとに前記スマートゲートウェイに出力するものである。 [3] Moreover, one aspect of the present invention is, in the security system described in [2] above, wherein the server device outputs a transmission command to the smart gateway approximately every day.
［４］また、本発明の一態様は、上記［１］から［３］のいずれかに記載の保安システムにおいて、前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を出力することを命令する送信命令を受信する送信命令受信部を更に備え、前記センサ情報送信部は、受信した前記送信命令に基づき、前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を出力するものである。 [4] Further, one aspect of the present invention is, in the security system according to any one of [1] to [3] above, instructing the sensor information processing unit to output a result of statistical calculation. The sensor information transmitting unit further includes a transmission command receiving unit that receives a transmission command, and the sensor information transmitting unit outputs a result of statistical calculation performed by the sensor information processing unit based on the received transmission command.
［５］また、本発明の一態様は、上記［１］から［４］のいずれかに記載の保安システムにおいて、前記センサ情報加工部が行う統計演算には、平均と標準偏差とが含まれるものである。 [5] Moreover, one aspect of the present invention is the security system according to any one of [1] to [4] above, wherein the statistical calculation performed by the sensor information processing unit includes an average and a standard deviation. It is something.
［６］また、本発明の一態様は、上記［１］から［５］のいずれかに記載の保安システムにおいて、前記第２の時間は、５分以下である。 [6] Moreover, one aspect of the present invention is the security system according to any one of [1] to [5] above, wherein the second time is 5 minutes or less.
［７］また、本発明の一態様は、上記［１］から［６］のいずれかに記載の保安システムにおいて、前記第２の時間は、１分以上である。 [7] Moreover, one aspect of the present invention is the security system according to any one of [1] to [6] above, wherein the second time is 1 minute or more.
本発明によれば、受変電設備に設置された各種センサからの情報を、効率的に収集することができる。 According to the present invention, information from various sensors installed in power receiving and transforming equipment can be efficiently collected.
［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限定されない。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and the embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following embodiments.
［保安システム］
図１は、実施形態に係る保安システムの概略を説明するための図である。同図を参照しながら、保安システム１の一例について説明する。
[Security system]
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a security system according to an embodiment. An example of the
保安システム１は、警報処理サーバ５と、センサ処理プラットフォーム４と、複数の受変電設備１０とを備える。複数の受変電設備１０は、それぞれ所定の通信ネットワークＮＷを介して警報処理サーバ５及びセンサ処理プラットフォーム４と接続される。所定の通信ネットワークＮＷは、インターネット、通信回線、セルラー網、Ｗｉ－Ｆｉ網等を広く含む。
図１に示す一例では、複数の受変電設備１０の一例として、受変電設備１０－１、受変電設備１０－２、…、受変電設備１０－ｎ（ｎは１以上の自然数）を備える場合の一例について説明する。以降の説明において、受変電設備１０－１から受変電設備１０－ｎをそれぞれ区別しない場合は単に受変電設備１０と記載する。
The
In the example shown in FIG. 1, as an example of the plurality of power receiving and transforming
受変電設備１０は、漏洩電流センサ１１と、インターフェイスボックス１２と、環境センサ１３と、スマートゲートウェイ１４とを備える。スマートゲートウェイ１４は、漏洩電流センサ１１及びインターフェイスボックス１２と接続される。インターフェイスボックス１２は、環境センサ１３に接続される。
The power receiving and transforming
漏洩電流センサ１１は、受変電設備１０内の漏れ電流を検知する。漏洩電流センサ１１は、検知した漏れ電流に関する情報を、漏れ電流情報ＬＣＩとしてスマートゲートウェイ１４に出力する。漏れ電流情報ＬＣＩは、漏洩が発生したことを示す情報であってもよいし、漏れ電流の電流値が所定の閾値を超えたことを示す情報であってもよいし、検出した漏れ電流の電流値であってもよい。ここで、漏れ電流情報ＬＣＩには、漏れ電流値が取得された時刻に関する情報が対応づけられている。
Leakage
環境センサ１３は、受変電設備１０の内部又は周辺の情報を取得する。環境センサ１３は、複数種類のセンサを含み、複数種類のセンサ値をそれぞれ取得する。環境センサ１３に含まれる複数種類のセンサがそれぞれ取得するセンサ値の一例としては、負荷電流、温度、湿度、電圧等を例示することができる。また、環境センサ１３には、撮像装置等が含まれていてもよい。撮像装置により撮像された画像は、環境センサ１３により取得されるセンサ値として扱われる。環境センサ１３は、取得した情報を、第１環境センサ情報ＥＳＩ１として、連続的にインターフェイスボックス１２に出力する。以下の説明において、環境センサ１３が、第１環境センサ情報ＥＳＩ１を出力する時間の間隔を第１の時間と記載する場合がある。
なお、環境センサ１３には、最大４０ｃｈ（チャネル）のセンサが含まれていてもよい。
The
Note that the
インターフェイスボックス１２は、環境センサ１３から所定の時間間隔で第１環境センサ情報ＥＳＩ１を取得する。所定の時間間隔とは、第１の時間であってもよい。すなわち、インターフェイスボックス１２は、複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得する。
ここで、第１環境センサ情報ＥＳＩ１に含まれるセンサ値は、アナログ値である。したがって、インターフェイスボックス１２は、取得した第１環境センサ情報ＥＳＩ１に含まれるセンサ値をＡ／Ｄ変換し、デジタル値を得る。インターフェイスボックス１２は、環境センサ１３に含まれる複数のセンサについて、センサ値をＡ／Ｄ変換した後のデジタル値に当該センサ値を取得した時刻に関する情報と対応付けて、第２環境センサ情報ＥＳＩ２としてスマートゲートウェイ１４に出力する。
The
Here, the sensor values included in the first environmental sensor information ESI1 are analog values. Therefore, the interface box 12 A/D converts the sensor value included in the acquired first environmental sensor information ESI1 to obtain a digital value. The
なお、インターフェイスボックス１２は、原則センサ値を取得する時間間隔（第１の時間）で、第２環境センサ情報ＥＳＩ２をスマートゲートウェイ１４に出力するが、インターフェイスボックス１２及びスマートゲートウェイ１４間に送信エラーが発生したような場合はこの限りでない。送信エラーにより第２環境センサ情報ＥＳＩ２を送信できない場合、インターフェイスボックス１２は、送信エラーの復旧後、送信エラーにより取得できなかった情報をまとめて送信してもよい。送信エラーが発生したか否かは、例えばインターフェイスボックス１２により、スマートゲートウェイ１４からの受信完了情報があったか否かに基づいて判定される。インターフェイスボックス１２は、受信完了情報を受け取るまで、受信されなかった第２環境センサ情報ＥＳＩ２を、出力し続けてもよい。すなわち、インターフェイスボックス１２は、第２環境センサ情報ＥＳＩ２をスマートゲートウェイ１４に出力した結果、スマートゲートウェイ１４からの受信完了情報を受け取らなかった場合、出力した情報を記憶し、スマートゲートウェイ１４からの受信完了情報を受け取るまで記憶した情報の出力を続けてもよい。記憶した情報は、スマートゲートウェイ１４からの受信完了情報を受け取ったことをトリガとして、削除されてもよい。
Note that the
なお、第２環境センサ情報ＥＳＩ２のデータ構成の一例としては、“ヘッダ”、“サンプリング時刻”及び“センサデータ”等が含まれていてもよい。“ヘッダ”には、当該電文のバイト数、及び電文フォーマットを示すバージョン名等が含まれていてもよい。“サンプリング時刻”は、例えば、０．１秒間隔の時刻を示す情報であってもよい。“センサデータ”は、受変電設備１０に含まれる複数の環境センサ１３のセンサ値が含まれていてもよい。受変電設備１０がＣＨ１乃至ＣＨ２８の２８個のセンサを含む場合、“センサデータ”には２８個のセンサ値が含まれる。センサ値は、物理値（単位は：Ｔｒ電流［Ａ］、Ｔｒ電圧［Ｖ］、保安センサ［ｍＡ］）等であってもよいし、正常又は異常を示す情報であってもよい。
Note that an example of the data structure of the second environmental sensor information ESI2 may include a "header", "sampling time", "sensor data", etc. The "header" may include the number of bytes of the message, a version name indicating the message format, and the like. The "sampling time" may be information indicating time at 0.1 second intervals, for example. The “sensor data” may include sensor values of a plurality of
スマートゲートウェイ１４は、漏洩電流センサ１１から漏れ電流情報ＬＣＩを取得し、インターフェイスボックス１２から第２環境センサ情報ＥＳＩ２を取得する。スマートゲートウェイ１４は、取得した漏れ電流情報ＬＣＩに基づき、受変電設備１０に異常が発生したか否かを判定する。スマートゲートウェイ１４は、受変電設備１０に異常が発生した場合、警報情報ＩＷを、所定の通信ネットワークＮＷを介して警報処理サーバ５に出力する。警報情報ＩＷには、漏電に関する警報等が含まれる。
The
また、スマートゲートウェイ１４は、第２環境センサ情報ＥＳＩ２及び漏れ電流情報ＬＣＩに基づき、取得した情報を必要に応じて加工し、加工した情報を所定期間記憶する。スマートゲートウェイ１４により行われる加工とは、所定期間に取得されたセンサ値の統計演算であってもよい。スマートゲートウェイ１４は、センサ処理プラットフォーム４からの指示に基づき、加工した情報をセンサ処理プラットフォーム４に出力する。センサ処理プラットフォーム４からの指示を出力要求ＯＲＥＱと記載し、出力要求ＯＲＥＱに対する応答であって、受変電設備１０により送信される情報を受変電設備情報ＰＦＩと記載する。出力要求ＯＲＥＱは、所定の通信ネットワークＮＷを介していずれかの受変電設備１０に送信される。受変電設備情報ＰＦＩは、所定の通信ネットワークＮＷを介してセンサ処理プラットフォーム４に出力される。出力要求ＯＲＥＱ及び受変電設備情報ＰＦＩには、保安システム１に含まれる複数の受変電設備１０のうちいずれの受変電設備１０であるかを特定する情報が含まれていてもよい。
Furthermore, the
その他の実施形態として、スマートゲートウェイ１４は、取得した情報を加工せずに記憶し、センサ処理プラットフォーム４からの指示をトリガとして統計演算等の加工処理を行ってもよい。すなわちスマートゲートウェイ１４により行われる統計演算等の加工処理は、出力時に行われてもよい。
As another embodiment, the
なお、スマートゲートウェイ１４は、センサ処理プラットフォーム４から時刻に関する情報を取得し、自身が備えるクロックの時刻合わせをしてもよい。また、インターフェイスボックス１２も同様にクロックを備え、インターフェイスボックス１２が備えるクロックについても、センサ処理プラットフォーム４から取得した時刻に関する情報に基づき、時刻合わせされることが好適である。
Note that the
警報処理サーバ５は、例えば、保安に関する受付センターに備えられていたり、別途データセンタを立ててそこに備えられたり、クラウド上に設けられていたりしてもよい。警報処理サーバ５は、スマートゲートウェイ１４から警報情報ＩＷを取得する。警報処理サーバ５は、取得した警報情報ＩＷに基づいて受変電設備１０に異常があると判断した場合、然るべき処置を促すため、当該警報に関する電気主任技術者、又は電気保安従事者等に通知してもよい。
The
センサ処理プラットフォーム４は、複数の受変電設備１０に対し、出力要求ＯＲＥＱを出力する。出力要求ＯＲＥＱは、例えば各受変電設備１０に対し、１日１回出力される。すなわち、センサ処理プラットフォーム４は、受変電設備１０に受変電設備情報ＰＦＩを送信させる送信命令である出力要求ＯＲＥＱを、略１日ごとに各受変電設備１０に備えられるスマートゲートウェイ１４に出力する。センサ処理プラットフォーム４は、各受変電設備１０から、出力した出力要求ＯＲＥＱに対する応答である受変電設備情報ＰＦＩを取得する。
The
ここで、出力要求ＯＲＥＱの出力は、各受変電設備１０に対して一斉に行われるのではなく、順次行われることが好適である。出力要求ＯＲＥＱの出力が各受変電設備１０に対して一斉に行われる場合、サーバ負荷の上昇または回線が込み合ってしまう虞がある。したがって、センサ処理プラットフォーム４は、サーバ負荷の上昇または回線が込み合うことを防ぐため、順次各受変電設備１０に対して出力要求ＯＲＥＱを出力する。
Here, it is preferable that the output request OREQ is not output to each power receiving and transforming
センサ処理プラットフォーム４は、少なくともＡＩ処理部４１と、センサ処理部４２と、時刻同期部４３とを機能構成として有する。センサ処理プラットフォーム４は、これらの機能を有することにより、受変電設備１０に備えられるスマートゲートウェイ１４から出力された情報に基づき、スマートゲートウェイ１４が配置された受変電設備１０に異常が発生したか否かを判定する。また、センサ処理プラットフォーム４は、これらの機能を有することにより、情報処理装置１０に発生した異常の状況について把握する。
なお、ＡＩ処理部４１と、センサ処理部４２と、時刻同期部４３とは、それぞれ独立したサーバ装置として実現されていてもよく、または、これら機能部のいくつかの機能構成をまとめたサーバ装置として実現されていてもよい。また、当該サーバ装置は、物理サーバとして構成される一例に限定されず、仮想サーバとして構成された態様も含む。また、当該サーバ装置の構成は、分散システムとして多数の装置に分散された態様も含む。
The
Note that the
センサ処理部４２は、受変電設備１０から取得した受変電設備情報ＰＦＩに基づき、各受変電設備１０において取得されたセンサ値に関する情報を記憶する。また、センサ処理部４２は、記憶されたセンサ値に関する情報に基づいたセンサ値の処理や、記憶されたセンサ値の管理等を行う。
The
ＡＩ処理部４１は、センサ処理部４２に記憶された各受変電設備１０において取得されたセンサ値に関する情報に基づき、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）処理を行う。当該ＡＩ処理とは、学習済みモデルを用いたアルゴリズムにより行われる。当該ＡＩ処理に用いられるアルゴリズムとは、例えば、機械学習を用いたものであってもよい。機械学習には、ランダムフォレスト、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、ロジスティック回帰、及び線形回帰等の既知のアルゴリズムが広く含まれていてもよい。また、当該ＡＩ処理に用いられるアルゴリズムは、機械学習アルゴリズムを用いないものであってもよい。ＡＩ処理に用いられる学習済みモデルは、過去の異常時のセンサ値等を教師データとして、教師有り学習により学習されてもよい。ＡＩ処理部４１は、ＡＩ処理を行うことにより、受変電設備１０ごとの傾向の分析を行う。ＡＩ処理部４１は、ＡＩ処理による分析の結果、異常が発生している又は異常が発生しそうだと判定した場合にはアラートを発する。
The
時刻同期部４３は、保安システム１全体に標準時刻を配信する時刻配信サーバである。時刻同期部４３は、時刻を計時するクロックと、保安システム１全体に標準時刻を配信する通信部とを少なくとも備える。時刻同期部４３は、所定の時間間隔で標準時刻に関する情報を通信ネットワークＮＷに接続される各装置に配信する。各装置は、配信された標準時刻に関する情報に基づき、自身の時刻合わせを行う。
The
なお、センサ処理プラットフォーム４は、リアルタイムモニタ部４４を備えていてもよい。リアルタイムモニタ部４４は、受変電設備１０から連続してリアルタイム情報を取得する。リアルタイム情報には、受変電設備１０に備えられる環境センサ１３のセンサ値等が含まれる。リアルタイムモニタ部４４は、取得した情報を、不図示の端末に出力する。携帯端末とは、例えば、スマートフォンやタブレット端末、パーソナルコンピュータ等であってもよい。リアルタイム情報は、携帯端末からの要求に基づいて、要求を発信した端末に対して送信されてもよい。
Note that the
［スマートゲートウェイ］
図２は、実施形態に係るスマートゲートウェイのハードウェア構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、スマートゲートウェイ１４のハードウェア構成の一例について説明する。スマートゲートウェイ１４は、プロセッサ１４１と、主記憶装置１４２と、通信インターフェース１４３と、補助記憶装置１４４と、クロック１４６とをハードウェア構成として備える。これらのハードウェアは、バス１４５を介して互いに接続される。バス１４５は、プロセッサ１４１、主記憶装置１４２、通信インターフェース１４３、補助記憶装置１４４及びクロック１４６等のハードウェアを、互いにデータの送受信が可能なように接続している。
[Smart Gateway]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the smart gateway according to the embodiment. An example of the hardware configuration of the
主記憶装置１４２は、例えば、不図示のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリを含んで構成される。主記憶装置１４２は、プロセッサ１４１からの高速なデータアクセスを可能とする一時記憶領域であってもよい。
補助記憶装置１４４は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリを含んで構成される。補助記憶装置１４４は、スマートゲートウェイ１４を動作させるためのプログラムであるスマートゲートウェイ制御プログラム等のコンピュータプログラムを記憶する。
The
The
プロセッサ（中央演算処理装置）１４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含んで構成される。プロセッサ１４１は、補助記憶装置１４４からスマートゲートウェイ制御プログラム等のコンピュータプログラムを読み出して実行する。プロセッサ１４１は、スマートゲートウェイ制御プログラム等のコンピュータプログラムを実行することにより、スマートゲートウェイ１４が有する各機能、またはこれらの各機能を実現させる上で必要な機能を実現させる。
The processor (central processing unit) 141 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). The
通信インターフェース１４３は、ネットワークを介してスマートゲートウェイ１４が他の機器と通信を実行するためのインターフェース回路を含む。他の機器とは、センサ処理プラットフォーム４及び警報処理サーバ５等を含む。ネットワークとは、例えば、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、イントラネット等を広く含む。また、通信インターフェース１４３には、漏洩電流センサ１１やインターフェイスボックス１２等の受変電設備１０に備えられた各装置と通信するためのインターフェース回路が含まれていてもよい。
The
クロック１４６は、時刻を計時するクロックを含んで構成される。クロック１４６は、センサ処理サーバ２２が備えるクロック（不図示）と時刻同期される。プロセッサ１４１は、クロック１４６から時刻を読み出すことにより、センサ処理サーバ２２が備えるクロックと同期した時刻のタイムスタンプを、種々の情報に付与することができる。
The
図３は、実施形態に係るスマートゲートウェイの機能構成図の一例を示す図である。同図を参照しながら、スマートゲートウェイ１４の機能構成の一例について説明する。スマートゲートウェイ１４は、センサ情報記憶部１４１１と、センサ情報加工部１４１２と、センサ情報受信部１４１３と、送信命令受信部１４１４と、送信情報作成部１４１５と、センサ情報送信部１４１６とを備える。スマートゲートウェイ１４は、プロセッサ１４１が主記憶装置１４２に格納されているスマートゲートウェイ制御プログラムを読み出して実行することにより、これら機能を実現する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional configuration diagram of the smart gateway according to the embodiment. An example of the functional configuration of the
センサ情報受信部１４１３は、漏洩電流センサ１１から漏れ電流情報ＬＣＩを取得し、インターフェイスボックス１２から第２環境センサ情報ＥＳＩ２を取得する。漏れ電流情報ＬＣＩには、時刻情報と、漏れ電流の電流値とが対応付けられている。第２環境センサ情報ＥＳＩ２には、時刻情報と、環境センサ１３に含まれる複数のセンサ値のデジタル値とが対応付けられている。ここで、センサ情報受信部１４１３は、第１の時間ごとにインターフェイスボックス１２よりセンサ値を取得する。第１の時間は、インターフェイスボックス１２がセンサ値を取得する時間間隔と略等しい。すなわち、センサ情報受信部１４１３は、複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得する。センサ情報受信部１４１３は、取得した情報をセンサ情報記憶部１４１１に記憶させる。
The sensor
なお、受変電設備１０に異常が発生しているか否かを判定するため、また、受変電設備１０に発生した異常についてより正確に把握するため、第１の時間は短い時間間隔であることが好適である。具体的には、第１の時間は１秒以下であることが好適である。第１の時間は、例えば０．１秒間隔等であってもよい。
Note that in order to determine whether or not an abnormality has occurred in the power receiving and transforming
なお、センサ情報受信部１４１３は、原則第１の時間ごとに漏洩電流センサ１１から漏れ電流情報ＬＣＩを取得し、インターフェイスボックス１２から第２環境センサ情報ＥＳＩ２を取得するが、それぞれの装置間において何らかの障害（例えば、スマートゲートウェイに対する送信エラー）が発生したような場合はこの限りでない。送信エラーによりインターフェイスボックス１２からの情報を取得できない場合、送信エラーの復旧後、センサ情報受信部１４１３は、送信エラーにより取得できなかった情報をまとめて取得してもよい。
Note that the sensor
センサ情報記憶部１４１１は受信センサ情報ＳＩ１と加工センサ情報ＳＩ２とを記憶する。受信センサ情報ＳＩ１とは、センサ情報受信部１４１３により受信された情報である。すなわち、受信センサ情報ＳＩ１は、漏れ電流情報ＬＣＩと第２環境センサ情報ＥＳＩ２とを含む。漏れ電流情報ＬＣＩには漏洩電流センサのセンサ値が、第２環境センサ情報ＥＳＩ２には環境センサ１３に含まれる複数のセンサのセンサ値が、時刻を特定する情報に対応付けられている。すなわち、センサ情報記憶部１４１１は、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数のセンサ値とを対応付けて記憶する。
The sensor
センサ情報記憶部１４１１は、センサ情報受信部１４１３が例えば０．１秒間隔で取得したデータを、受信センサ情報ＳＩ１として順次記憶していく。センサ情報記憶部１４１１は、センサ情報加工部１４１２によりデータの加工が行われる頻度に応じた期間、受信センサ情報ＳＩ１を記憶する。センサ情報加工部１４１２によりデータの加工が行われた後、対象の受信センサ情報ＳＩ１は削除されてもよい。
The sensor
加工センサ情報ＳＩ２とは、センサ情報加工部１４１２により加工された情報である。センサ情報記憶部１４１１は、センサ情報送信部１４１６により情報が送信される頻度に応じた期間、加工センサ情報ＳＩ２を記憶する。センサ情報送信部１４１６により情報の送信が行われた後、対象の加工センサ情報ＳＩ２は削除されてもよい。
The processed sensor information SI2 is information processed by the sensor
センサ情報加工部１４１２は、センサ情報記憶部１４１１から受信センサ情報ＳＩ１を取得する。センサ情報加工部１４１２は、取得した受信センサ情報ＳＩ１に基づき、加工センサ情報ＳＩ２を生成する。センサ情報加工部１４１２は、取得した受信センサ情報ＳＩ１に基づき、第２の時間の間に取得されたセンサ値についての統計演算を行う。第２の時間とは、第１の時間より長い期間である。第１の時間が０．１秒である場合、第２の時間とは、例えば１秒から１０分程度であってもよい。すなわちセンサ情報加工部１４１２は、第２の時間以上の期間のセンサ値をセンサ情報加工部１４１２から取得する。
The sensor
スマートゲートウェイ１４が行う統計演算には、平均と標準偏差とが含まれる。平均を取ることで送信時の加工センサ情報ＳＩ２の情報量が抑えられるが変異について平滑化されてしまう虞がある。そこで、標準偏差を取ることで加工センサ情報ＳＩ２の変異のばらつきを確認できるようにする。スマートゲートウェイ１４は、第２の時間ごとに加工センサ情報ＳＩ２を作成して、センサ情報記憶部１４１１に記憶しておいてもよいし、例えば、１日に１回、まとめて統計演算を行ってもよい。例えば、第２の時間が５分である場合、一センサについて１日で、２４［時間］×６０［分］÷５［分］＝２８８個の情報を得ることができる。１日に１回、まとめて統計演算を行う場合、１日分の受信センサ情報ＳＩ１を記憶しておく必要がある。例えば第１の時間が０．１秒である場合、２４［時間］×６０［分］×６０［秒］÷０．１［秒］＝８６４，０００個の情報を記憶しておく必要がある。しかしながら第２の時間ごとに統計演算を行って、都度、加工センサ情報ＳＩ２を記憶しておく場合、既に統計演算が行われた受信センサ情報ＳＩ１については削除することができるので、受信センサ情報ＳＩ１を記憶しておく記憶領域を小さくすることができる。
センサ情報加工部１４１２は、生成した加工センサ情報ＳＩ２をセンサ情報記憶部１４１１に出力する。
The statistical calculations performed by the
The sensor
送信命令受信部１４１４は、センサ処理プラットフォーム４から出力要求ＯＲＥＱを受信する。出力要求ＯＲＥＱとは、センサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果を出力することを命令する送信命令である。出力要求ＯＲＥＱは、例えば１日１回、センサ処理プラットフォーム４から出力される。送信命令受信部１４１４は、取得した出力要求ＯＲＥＱを送信情報作成部１４１５に出力する。または、送信命令受信部１４１４は、出力要求ＯＲＥＱを取得したことを示す情報を、送信情報作成部１４１５に出力してもよい。
The transmission
送信情報作成部１４１５は、送信命令受信部１４１４から出力要求ＯＲＥＱ、または出力要求ＯＲＥＱを取得したことを示す情報を取得する。送信情報作成部１４１５は、出力要求ＯＲＥＱ等を受信すると、センサ情報記憶部１４１１から加工センサ情報ＳＩ２を取得し、取得した加工センサ情報ＳＩ２に基づき、送信用センサ情報ＳＩ３を生成する。
送信用センサ情報ＳＩ３には、センサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果と、統計演算に使用した受信センサ情報ＳＩ１の取得時刻に基づき規定した時刻情報（代表点時刻）とが対応付けられた複数の情報が含まれる。ここで、取得時刻に基づき規定した時刻情報（代表点時刻）とは、統計演算に使用した受信センサ情報ＳＩ１の取得時刻のうち、例えば最後の取得時刻（受信センサ情報ＳＩ１の取得時刻が０時０分から０時５分の間であれば、０時５分）と決めておくことができる。もちろん最後の時刻ではなく中心時刻であったり最初の時刻であったりしてもよい。送信用センサ情報ＳＩ３は、例えばｃｓｖ（Ｃｏｍｍａ Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｖａｌｕｅｓ）ファイル形式や、ＣＳＶファイル形式に準ずるファイル形式であってもよい。送信情報作成部１４１５は、生成した送信用センサ情報ＳＩ３を、センサ情報送信部１４１６に出力する。
The transmission
The sensor information for transmission SI3 is associated with the result of the statistical calculation performed by the sensor
センサ情報送信部１４１６は、送信情報作成部１４１５から送信用センサ情報ＳＩ３を取得する。センサ情報送信部１４１６は、取得した送信用センサ情報ＳＩ３を、所定の通信ネットワークＮＷを介して、センサ処理プラットフォーム４に出力する。統計演算は、第２の時間ごとに、第２の時間の間に取得した受信センサ情報ＳＩ１について行われ、送信用センサ情報ＳＩ３にはセンサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果が複数含まれる。したがって、センサ情報送信部１４１６は、第２の時間より長い時間間隔（第３の時間）で送信用センサ情報ＳＩ３を出力する。
送信用センサ情報ＳＩ３は、センサ処理プラットフォーム４からの出力要求ＯＲＥＱに対する応答であるため、センサ情報送信部１４１６は、出力要求ＯＲＥＱに基づき、センサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果を出力するということもできる。
The
Since the sensor information SI3 for transmission is a response to the output request OREQ from the
なお、上述した一例の変形例として、送信情報作成部１４１５は、毎日所定の時刻に、送信用センサ情報ＳＩ３を作成し、記憶しておいてもよい。センサ情報送信部１４１６は、センサ処理プラットフォーム４から出力要求ＯＲＥＱを受信すると、予め作成しておいた送信用センサ情報ＳＩ３をセンサ処理プラットフォーム４に出力する。このような構成を採用することにより、出力要求ＯＲＥＱに対するレスポンスタイムを短縮させることができる。
ここで、センサ処理プラットフォーム４は、回線が込み合うことを防ぐため、順次各受変電設備１０に対して出力要求ＯＲＥＱを出力する。この場合、当該レスポンスタイムを短縮させることにより、保安システム１に含まれる複数の受変電設備１０から情報を取得するのに要する期間を短縮させることができる。
なお、送信情報作成部１４１５は、毎日所定の時刻に送信用センサ情報ＳＩ３を作成することに代えて、その他のトリガにより、出力要求ＯＲＥＱの受信前に送信用センサ情報ＳＩ３を作成してもよい。
In addition, as a modification of the above-mentioned example, the transmission
Here, the
Note that instead of creating the sensor information SI3 for transmission at a predetermined time every day, the transmission
なお、上述した一例についての、その他の変形例として、センサ情報加工部１４１２は、第２の時間ごとに送信用センサ情報ＳＩ３を上書き更新していってもよい。具体的には、センサ情報加工部１４１２は、所定時間ごとに、統計演算を行った結果を、送信情報用のＣＳＶ形式のファイルに追記していってもよい。この場合、センサ情報送信部１４１６は、１日分のデータが蓄積されたｃｓｖファイルを送信用センサ情報ＳＩ３として送信する。このような構成を採用することにより、上述した変形例と同様、レスポンスタイムを短縮させることができる。
Note that as another modification of the above-described example, the sensor
［センサ情報］
図４は、実施形態に係るセンサ情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。同図を参照しながら、センサ情報記憶部１４１１に記憶される受信センサ情報ＳＩ１及び加工センサ情報ＳＩ２の一例について説明する。図４（Ａ）には受信センサ情報ＳＩ１の一例を示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）には、加工センサ情報ＳＩ２の一例を示す。同図には、環境センサ１３がｎ個（ｎは１以上の自然数）を含み、第１の時間が０．１秒、第２の時間が５分である場合の一例を示す。
[Sensor information]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of information stored in the sensor information storage unit according to the embodiment. An example of received sensor information SI1 and processed sensor information SI2 stored in the sensor
まず、図４（Ａ）を参照しながら、受信センサ情報ＳＩ１の一例について説明する。同図には、第１の時間（０．１秒）ごとのセンサ１乃至センサｎそれぞれのセンサ値が示される。具体的には、サンプリング時刻（取得時刻）が“００：００：００．１０”である場合のセンサ１のセンサ値は“ＤＡＴＡ１１”であり、センサ２のセンサ値は“ＤＡＴＡ２１”であり、センサ３のセンサ値は“ＤＡＴＡ３１”であり、…、センサｎのセンサ値は“ＤＡＴＡｎ１”である。また、サンプリング時刻が“００：００：００．２０”である場合のセンサ１のセンサ値は“ＤＡＴＡ１２”であり、センサ２のセンサ値は“ＤＡＴＡ２２”であり、センサ３のセンサ値は“ＤＡＴＡ３２”であり、…、センサｎのセンサ値は“ＤＡＴＡｎ２”である。サンプリング時刻は、インターフェイスボックス１２が複数の環境センサ１３からのセンサ値に対してまとめて付与しているため、統一して同じサンプリング時刻が付与されている。また、インターフェイスボックス１２とスマートゲートウェイ１４とは時刻同期しているため、サンプリング時刻はシステム内で正確な時刻である。
First, an example of received sensor information SI1 will be described with reference to FIG. 4(A). The figure shows the sensor values of each of
次に、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）を参照しながら、加工センサ情報ＳＩ２の一例について説明する。図４（Ｂ）は統計演算の一例として平均値を算出する場合の一例である。図４（Ｃ）は統計演算の一例として標準偏差を算出する場合の一例である。図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）には、第２の時間（５分）ごとのセンサ１乃至センサｎそれぞれの演算値が示される。具体的には、時刻“００：０５：００．００”における統計演算をするためには、“００：００：００．１０”乃至“００：０５：００．００”までの３，０００個のデータが用いられる。また、時刻“００：１０：００．００”における統計演算をするためには、“００：０５：００．１０”乃至“００：１０：００．００”までの３，０００個のデータが用いられる。ここで、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）における時刻とは、センサ値の取得時刻に基づき規定した時刻情報（代表点時刻）であり、ここでは、統計演算に使用するセンサ値の取得時刻のうち最後の取得時刻としている。
Next, an example of processing sensor information SI2 will be described with reference to FIGS. 4(B) and 4(C). FIG. 4B shows an example of calculating an average value as an example of statistical calculation. FIG. 4C shows an example of calculating a standard deviation as an example of statistical calculation. FIGS. 4(B) and 4(C) show the respective calculated values of
図４（Ｂ）に示される平均値の演算結果の一例を記載すると、統計演算の対象期間が“００：０５：００．００”である場合のセンサ１の平均値は“Ｍ１１”であり、センサ２の平均値は“Ｍ２１”であり、センサ３の平均値は“Ｍ３１”であり、…、センサｎの平均値は“Ｍｎ１”である。また、統計演算の対象期間が“００：１０：００．００”である場合のセンサ１の平均値は“Ｍ１２”であり、センサ２の平均値は“Ｍ２２”であり、センサ３の平均値は“Ｍ３２”であり、…、センサｎの平均値は“Ｍｎ２”である。
To describe an example of the calculation result of the average value shown in FIG. 4(B), when the target period of statistical calculation is “00:05:00.00”, the average value of
図４（Ｃ）に示される標準偏差の演算結果の一例を記載すると、統計演算の対象期間が“００：０５：００．００”である場合のセンサ１の標準偏差は“Ｓ１１”であり、センサ２の標準偏差は“Ｓ２１”であり、センサ３の標準偏差は“Ｓ３１”であり、…、センサｎの標準偏差は“Ｓｎ１”である。また、統計演算の対象期間が“００：１０：００．００”である場合のセンサ１の標準偏差は“Ｓ１２”であり、センサ２の標準偏差は“Ｓ２２”であり、センサ３の標準偏差は“Ｓ３２”であり、…、センサｎの標準偏差は“Ｓｎ２”である。
To describe an example of the standard deviation calculation result shown in FIG. 4(C), when the period covered by statistical calculation is “00:05:00.00”, the standard deviation of
なお、上述した一例では、受信センサ情報ＳＩ１及び加工センサ情報ＳＩ２には、センサの番号を識別する情報が含まれるものの、当該センサの種類を識別する情報は含まれていない。センサの番号を識別する情報とは、受変電設備１０にＮ個（Ｎは１以上の自然数）のセンサが含まれる場合、当該センサは１からＮ番目のいずれに当たるかを識別する情報である。また、センサの種類を識別する情報とは、それぞれのセンサが、温度センサであるのか、湿度センサであるのか等を識別する情報である。本実施形態の保安システムの場合、センサの種類と番号は予め決まっており、スマートゲートウェイ１４やインターフェイスボックス１２がセンサの種類と番号との関係を認識している必要が無いように構成されている。しかし、変形例として、受信センサ情報ＳＩ１及び加工センサ情報ＳＩ２には、センサの種類を識別する情報が含まれていてもよい。
In the example described above, the received sensor information SI1 and the processed sensor information SI2 include information that identifies the number of the sensor, but do not include information that identifies the type of the sensor. The information that identifies the sensor number is information that identifies which one of the 1st to Nth sensors corresponds to when the power receiving and transforming
［第２の時間］
図５は、実施形態に係るスマートゲートウェイが統計演算を行う時間について説明するための図である。同図を参照しながら、センサ情報加工部１４１２が統計演算を行う時間である第２の時間について説明する。同図は、第１の時間を０．１秒に固定した場合において、第２の時間をどの程度に設定することが好適であるかを、１秒から１０分までの範囲で示す図である。同図には、第２の時間を“インターバル（所定時間）”として示す。“０．１秒のデータ個数”は、第２の時間の間に、第１の時間ごとに取得されるデータの個数を示す。“１日分の集約されたデータ個数”は、１日の間に、第１の時間ごとに取得されるデータの個数を示す。“異常に関する傾向把握”は、受変電設備１０に漏洩等の異常が発生しているか否かの傾向の把握のしやすさを示す。
[Second time]
FIG. 5 is a diagram for explaining the time period in which the smart gateway according to the embodiment performs statistical calculations. The second time, which is the time during which the sensor
インターバルが“１秒”の場合、０．１秒のデータ個数は“１０”であり、１日分の集約されたデータ個数は“８６，４００”である。インターバルが“１分”の場合、０．１秒のデータ個数は“６００”であり、１日分の集約されたデータ個数は“１，４４０”である。インターバルが“２分”の場合、０．１秒のデータ個数は“１，２００”であり、１日分の集約されたデータ個数は“７２０”である。インターバルが“３分”の場合、０．１秒のデータ個数は“１，８００”であり、１日分の集約されたデータ個数は“４８０”である。インターバルが“５分”の場合、０．１秒のデータ個数は“３，０００”であり、１日分の集約されたデータ個数は“２８８”である。インターバルが“１０分”の場合、０．１秒のデータ個数は“６，０００”であり、１日分の集約されたデータ個数は“１４４”である。 When the interval is "1 second", the number of data pieces for 0.1 seconds is "10", and the number of aggregated data pieces for one day is "86,400". When the interval is "1 minute", the number of data pieces for 0.1 seconds is "600", and the number of aggregated data pieces for one day is "1,440". When the interval is "2 minutes", the number of data pieces for 0.1 seconds is "1,200", and the number of aggregated data pieces for one day is "720". When the interval is "3 minutes", the number of data pieces for 0.1 seconds is "1,800", and the number of aggregated data pieces for one day is "480". When the interval is "5 minutes", the number of data pieces for 0.1 seconds is "3,000", and the number of aggregated data pieces for one day is "288". When the interval is "10 minutes", the number of data pieces for 0.1 seconds is "6,000", and the number of aggregated data pieces for one day is "144".
インターバルを１０分とした場合、センサ値の変化がぼやけてしまい、異常を検出できない場合がある。センサ値の変化がぼやけるとは、統計演算のための期間が長すぎて、当該期間に発生した異常値が、異常値として現れなくなってしまうことをいう。したがって異常に関する傾向把握としては、１秒乃至５分の場合を“〇”とし、１０分の場合を“△”とした。すなわち、第２の時間は５分以下であることが好適である。なお、図示しないが、例えば１５分以上であれば“×”であってもよい。 If the interval is set to 10 minutes, changes in sensor values may become blurred and abnormalities may not be detected. When the change in sensor value becomes blurred, it means that the period for statistical calculation is too long, and an abnormal value that occurs during that period no longer appears as an abnormal value. Therefore, to understand trends regarding abnormalities, cases of 1 second to 5 minutes were marked as "○", and cases of 10 minutes were marked as "△". That is, it is preferable that the second time is 5 minutes or less. Although not shown, if the time is 15 minutes or more, it may be marked as "x".
ここで、インターバルが小さいほど、事象の傾向を把握しやすいとも思える。しかしながら、インターバルが小さいとノイズの影響を受けやすくなるため、傾向を検知しにくくなってしまう場合がある。ノイズとは、短期間に発生する異常値であり、実際に受変電設備１０の異常を示さないような値をいう。したがって、ノイズの検知による過検知を抑えるため、値を集約する（すなわち、インターバルを長くする）ことが好適である。インターバルを３分とした場合は１８００個、インターバルを５分とした場合は３０００個のデータを集約することができる。３分と５分では、異常に関する傾向把握という観点において大きな差がないため、インターバルは５分とすることがより好適である。
Here, it seems that the smaller the interval, the easier it is to grasp the trend of events. However, if the interval is small, it becomes more susceptible to noise, which may make it difficult to detect trends. Noise is an abnormal value that occurs in a short period of time, and refers to a value that does not actually indicate an abnormality in the power receiving and transforming
また、１日分の集約されたデータ個数が多くなるほど、処理負荷が増え、通信量が増え、ひいては処理や通信に要する時間が長くなる。また、処理負荷の増大に伴い、処理に要するリソース（ハードウェア資源）も必要となる。したがって、センサ情報加工部１４１２が統計演算を行う時間である第２の時間は、傾向を把握するために必要十分な長さとすることが好ましい。例えば第２の時間は、異常に関する傾向把握が“〇”となる１秒乃至５分のうち、１分より長いことが好適である。特に、１秒乃至５分のうち最も長い期間である５分がより好適である。
Furthermore, as the number of pieces of data aggregated for one day increases, the processing load increases, the amount of communication increases, and the time required for processing and communication increases. Furthermore, as the processing load increases, resources (hardware resources) required for processing also become necessary. Therefore, it is preferable that the second time, which is the time during which the sensor
また、法令を参照してみた場合、受変電設備１０の漏電に関する警報発報条件には、５分を単位とする条件が幾つかある。例えば警戒発生は、漏れ電流が５０ｍＡ以上となり、連続して１分継続後、５分継続前に漏れ電流が５０ｍＡ未満となった場合が条件である。また、警戒連続は、漏れ電流が５０ｍＡ以上となり、連続して５分（＋１０秒以内）継続した場合が条件である。したがって、第２の時間の設定については、少なくとも漏電を検知できる粒度の情報である必要がある。５分単位の変化を観測するためにも、第２の時間は５分とすることが好適である。
Further, when referring to the laws and regulations, there are several conditions for issuing an alarm regarding a leakage of power in the power receiving and transforming
［送信用センサ情報のデータフォーマット］
図６は、実施形態に係るスマートゲートウェイにより送信される情報のフォーマットの一例を示す図である。同図を参照しながら、送信用センサ情報ＳＩ３のデータフォーマットの具体的な一例について説明する。同図に示すデータフォーマットは、例えばｃｓｖファイルとして作成されてもよい。ＳＩ３は、ヘッダ領域と、明細領域とをデータ構成として有する。
[Data format of sensor information for transmission]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the format of information transmitted by the smart gateway according to the embodiment. A specific example of the data format of the transmission sensor information SI3 will be described with reference to the same figure. The data format shown in the figure may be created as a csv file, for example. SI3 has a header area and a detail area as its data structure.
ヘッダ領域には、管理データと、取得依頼日とが含まれる。管理データとは、送信用センサ情報ＳＩ３を識別するための識別情報である。取得依頼日とは、センサ処理プラットフォーム４から送信用センサ情報ＳＩ３の出力を依頼した日である。なお、センサ処理プラットフォーム４から送信用センサ情報ＳＩ３の出力の依頼が日単位でない場合、取得依頼日は、当該依頼をしたタイミングを特定可能な単位（例えば、日及び時間等）としてもよい。
The header area includes management data and an acquisition request date. The management data is identification information for identifying the sensor information for transmission SI3. The acquisition request date is the date when the
明細領域には、代表点時刻と、センサ識別子と、平均値と、標準偏差とが含まれる。代表点時刻とは、統計演算の対象となったセンサ値が取得された複数の時刻のうち、代表の時刻である。代表点時刻は、例えば統計演算の対象となったセンサ値が取得された複数の時刻のうち最も早い時刻、最も遅い時刻又は中間の時刻等であってもよい。センサ識別子とは、環境センサ１３に含まれる複数のセンサのうち、いずれのセンサであるかを識別するための識別情報である。平均値とは、統計演算の対象となったセンサ値の平均値である。標準偏差とは、統計演算の対象となったセンサ値の標準偏差である。平均値及び標準偏差は、換言すれば、加工センサ情報ＳＩ２であるということもできる。
なお、ヘッダ領域の後に記載される明細領域は、レコードの数だけ繰り返される。例えば、第２の時間が５分であり、１種類の環境センサ１３について、１日分の送信用センサ情報ＳＩ３を出力する場合、１日分のレコード数は２４［時間］×６０［分］÷５［分］＝２８８個であるため、１回のヘッダ領域の後に、２８８回の明細領域が繰り返される。これは、環境センサ１３の種類が１つ増えるごとに２８８回ずつ増加する。
The detailed area includes representative point time, sensor identifier, average value, and standard deviation. The representative point time is a representative time among a plurality of times at which sensor values that are subject to statistical calculation are acquired. The representative point time may be, for example, the earliest time, the latest time, or an intermediate time among a plurality of times at which the sensor values that are subject to statistical calculation are acquired. The sensor identifier is identification information for identifying which sensor among the plurality of sensors included in the
Note that the detail area written after the header area is repeated by the number of records. For example, if the second time is 5 minutes and one day's worth of sensor information SI3 for transmission is to be output for one type of
一例として、センサがセンサ識別子“１”であるセンサと、センサ識別子“２”であるセンサの２種類である場合の送信用センサ情報ＳＩ３は、
０００１，２０２２０５２０ …（１）
０００５，１，５０，２．３ …（２）
０００５，２，３４，７．１ …（３）
００１０，１，５２，５．３ …（４）
００１０，２，３０，１０．０ …（５）
…のように示される。
As an example, when there are two types of sensors, one with sensor identifier "1" and the other with sensor identifier "2", the sensor information SI3 for transmission is as follows:
0001,20220520…(1)
0005,1,50,2.3...(2)
0005,2,34,7.1...(3)
0010,1,52,5.3...(4)
0010,2,30,10.0...(5)
It is shown as...
（１）は、ヘッダ領域を示し、（２）乃至（５）は明細領域を示す。（１）は、管理データが“０００１”、取得依頼日が“２０２２年５月２０日”であることを示す。（２）は、時刻が“０：０５”であり、センサ識別子“１”の平均値が“５０”であり、標準偏差が“２．３”であることを示す。（３）は、時刻が“０：０５”であり、センサ識別子“２”の平均値が“３４”であり、標準偏差が“７．１”であることを示す。（３）は、時刻が“０：１０”であり、センサ識別子“１”の平均値が“５２”であり、標準偏差が“５．３”であることを示す。（４）は、時刻が“０：１０”であり、センサ識別子“２”の平均値が“３０”であり、標準偏差が“１０．０”であることを示す。
上述した一例には、２つの時刻についてのセンサ値のみ例示したが、送信用センサ情報ＳＩ３が１日分のデータを含む場合、２８８×環境センサ１３の種類数だけの個数の時刻についてのセンサ値の情報が含まれていてもよい。
(1) indicates a header area, and (2) to (5) indicate detailed areas. (1) indicates that the management data is "0001" and the acquisition request date is "May 20, 2022." (2) indicates that the time is "0:05", the average value of the sensor identifier "1" is "50", and the standard deviation is "2.3". (3) indicates that the time is "0:05", the average value of sensor identifier "2" is "34", and the standard deviation is "7.1". (3) indicates that the time is "0:10", the average value of the sensor identifier "1" is "52", and the standard deviation is "5.3". (4) indicates that the time is "0:10", the average value of the sensor identifier "2" is "30", and the standard deviation is "10.0".
In the above example, only sensor values for two times are illustrated, but if the sensor information for transmission SI3 includes one day's worth of data, sensor values for times as many as 288 x the number of types of
［スマートゲートウェイの動作］
図７は、実施形態に係るスマートゲートウェイが行う一連の動作の一例を示す図である。同図を参照しながら、スマートゲートウェイ１４が行う一連の動作の一例について説明する。
（ステップＳ１１０）まず、センサ情報受信部１４１３は、受変電設備１０に備えられた複数のセンサ情報として漏れ電流情報ＬＣＩと、第２環境センサ情報ＥＳＩ２とを受信する。センサ情報受信部１４１３は、例えば０．１秒ごとにインターフェイスボックス１２からセンサ情報を受信する。
（ステップＳ１２０）センサ情報を受信すると、センサ情報記憶部１４１１は、受信したセンサ情報を受信センサ情報ＳＩ１として記憶する。センサ情報受信部１４１３は、例えば０．１秒ごとにインターフェイスボックス１２からセンサ情報を受信するため、センサ情報記憶部１４１１は、０．１秒ごとのセンサ情報を記憶する。
[Smart gateway operation]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a series of operations performed by the smart gateway according to the embodiment. An example of a series of operations performed by the
(Step S110) First, the sensor
(Step S120) Upon receiving the sensor information, the sensor
（ステップＳ１３０）センサ情報加工部１４１２は、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間とは第２の時間であり、例えば５分である。センサ情報加工部１４１２は、所定時間が経過した場合（すなわちステップＳ１３０；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４０に進める。センサ情報加工部１４１２は、所定時間が経過していない場合（すなわちステップＳ１３０；ＮＯ）、処理をステップＳ１１０に戻す。
（ステップＳ１４０）所定時間が経過すると、センサ情報加工部１４１２は、センサごとに統計演算を行う。統計演算の具体例としては、平均や標準偏差等を例示することができる。
(Step S130) The sensor
(Step S140) After a predetermined period of time has elapsed, the sensor
（ステップＳ１５０）統計演算が行われた後、センサ情報記憶部１４１１は、演算結果を加工センサ情報ＳＩ２として記憶する。加工センサ情報ＳＩ２には、時刻、平均、標準偏差が対応付けられる。ここで、時刻とは、例えばセンサ情報加工部１４１２が０：００から０：０５の値を使用して統計演算を行った場合、０：０５としてもよい。ただし、これは一例であり、０：００から０：０５の値を使用して統計演算を行ったことが識別できれば、例えば０：００としてもよい。
(Step S150) After the statistical calculation is performed, the sensor
（ステップＳ１６０）送信命令受信部１４１４は、センサ処理プラットフォーム４から出力要求（データ送信命令）ＯＲＥＱを受信したか否かを判定する。送信命令受信部１４１４は、出力要求ＯＲＥＱを取得した場合（すなわちステップＳ１６０；ＹＥＳ）、処理をステップＳ１７０に進める。送信命令受信部１４１４は、出力要求ＯＲＥＱを取得していない場合（すなわちステップＳ１６０；ＮＯ）、処理をステップＳ１１０に戻す。
(Step S160) The transmission
（ステップＳ１７０）送信情報作成部１４１５は、センサ情報記憶部１４１１に記憶された加工センサ情報ＳＩ２に基づき送信用センサ情報ＳＩ３を作成する。具体的には、出力要求ＯＲＥＱが１日１回取得される場合、送信情報作成部１４１５は、１日分の平均と標準偏差を使用して、送信用センサ情報ＳＩ３を作成する。
（ステップＳ１８０）センサ情報送信部１４１６は、作成された送信用センサ情報ＳＩ３をセンサ処理プラットフォーム４に送信する。
(Step S170) The transmission
(Step S180) The sensor
［実施形態のまとめ］
以上説明した実施形態のスマートゲートウェイ１４によれば、センサ情報受信部１４１３を備えることにより複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得し、センサ情報記憶部１４１１を備えることにより時刻を特定する情報と当該時刻を特定する情報に対応する複数のセンサ値とを対応付けて記憶し、センサ情報加工部１４１２を備えることによりセンサ情報記憶部１４１１に記憶された情報に基づき第２の時間の間に取得されたセンサ値の統計演算を行い、センサ情報送信部１４１６を備えることによりセンサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果を第２の時間より長い時間間隔で出力する。すなわち、本実施形態に係るスマートゲートウェイ１４は、第１の時間ごとに取得された複数のセンサのセンサ値について同一時刻を付して蓄積し、第２の時間の間に取得されたセンサ値の統計演算を行い、出力する。したがって、スマートゲートウェイ１４によれば、第１の時間ごとに正確に情報を収集し、第２の時間で統計演算をすることにより効率的なデータ量とする。よって、スマートゲートウェイ１４は、受変電設備１０に設置された各種センサからの情報を、正確かつ効率的に収集することができる。
[Summary of embodiments]
According to the
また、以上説明した実施形態のスマートゲートウェイ１４によれば、送信命令受信部１４１４を更に備えることによりセンサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果を出力することを命令する送信命令を受信する。また、センサ情報送信部１４１６は、受信した送信命令に基づき、センサ情報加工部１４１２により統計演算が行われた結果を出力する。すなわち、スマートゲートウェイ１４によれば、センサ処理プラットフォーム４の要求に応じて、出力を行う。センサ処理プラットフォーム４は、タイミングをずらして複数の受変電設備１０にそれぞれ送信命令を出力する。したがって、スマートゲートウェイ１４によれば、通信タイミングが重なることを防ぐことができ、回線の負荷を軽減することができる。
Furthermore, according to the
また、以上説明した実施形態のスマートゲートウェイ１４によれば、センサ情報加工部１４１２が行う統計演算には、平均値と標準偏差とが含まれる。すなわち、スマートゲートウェイ１４は、第１の時間ごとに取得されたセンサ値について、平均値と標準偏差とを求めることにより情報量を減らす。したがって、スマートゲートウェイ１４によれば、少ない情報量から傾向を把握することができ、精度よく受変電設備１０に生じた異常を検知することができる。
Furthermore, according to the
また、以上説明した実施形態のスマートゲートウェイ１４によれば、第２の時間は、５分以下である。ここで、統計演算を行う期間である第２の時間が長すぎると、受変電設備１０に生じた異常を見過ごしてしまう可能性がある。したがって、スマートゲートウェイ１４は、５分以下の時間で統計演算を行うことにより、受変電設備１０に生じた異常を見過ごさず、精度よく異常検知することができる。
Further, according to the
また、以上説明した実施形態のスマートゲートウェイ１４によれば、第２の時間は、１分より長い。ここで、統計演算を行う期間である第２の時間が短すぎると、十分に情報量を減らすことができず、送信用センサ情報ＳＩ３として送信される情報量が大きくなってしまう。したがって、スマートゲートウェイ１４は、１分以上の時間で統計演算を行うことにより、所定の通信ネットワークＮＷを介して送信する情報量を減らすことができ、効率よく異常検知することができる。
Moreover, according to the
また、以上説明した実施形態の保安システム１は、上述したスマートゲートウェイ１４と、インターフェイスボックス１２とを備える。インターフェイスボックス１２は、複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得し、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数のセンサ値とを対応付けてスマートゲートウェイ１４に出力する。すなわち、保安システム１によれば、第１の時間ごとに正確に情報を収集し、第２の時間の間に収集した情報を用いて統計演算をすることにより効率的なデータ量とする。よって、保安システム１は、所定の通信ネットワークＮＷを介して接続された複数の受変電設備１０に設置された各種センサからの情報を、正確かつ効率的に収集することができる。
Moreover, the
また、以上説明した実施形態の保安システム１によれば、インターフェイスボックス１２は、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数のセンサ値とを対応付けてスマートゲートウェイ１４に出力した結果、スマートゲートウェイ１４からの受信完了情報を受け取らなかった場合、出力した情報を記憶し、スマートゲートウェイとインターフェイスボックスとの間で情報送受が可能になった後に、記憶していた情報を出力する。すなわち保安システム１は、通信エラー等によりスマートゲートウェイ１４がセンサ値を受信できなかった場合であっても、インターフェイスボックス１２により、通信エラー等が発生したセンサ値を保持し、情報を捨てることがない。したがって、保安システム１によれば、通信エラーが発生した場合であっても、信頼性の高い異常検知をすることができる。
Further, according to the
また、以上説明した実施形態の保安システム１によれば、センサ処理プラットフォーム４を更に備えることにより、スマートゲートウェイ１４から出力された情報に基づき、スマートゲートウェイ１４が配置された受変電設備１０に異常が発生したか否かを判定する。したがって、本実施形態によれば、保安システム１は、複数の受変電設備１０それぞれに異常が発生したか否かを検出することができる。
Moreover, according to the
また、以上説明した実施形態の保安システム１によれば、センサ処理プラットフォーム４は、送信命令を略１日ごとにスマートゲートウェイ１４に出力する。すなわち、本実施形態によれば、受変電設備１０は、１日ごとに自身に備えられたセンサのセンサ値を出力する。したがって、通信回線が混むことなく、安定して、効率よく異常検知することができる。
Further, according to the
なお、上述した実施形態における保安システム１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Note that all or part of the functions of each part included in the
Furthermore, the term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible disks, magneto-optical disks, ROMs, and CD-ROMs, and storage units such as hard disks built into computer systems. Furthermore, a "computer-readable recording medium" refers to a storage medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include a device that retains a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client. Further, the above-mentioned program may be one for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be one that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
１…保安システム、４…センサ処理プラットフォーム、４１…ＡＩ処理部、４２…センサ処理部、４３…時刻同期部、４４…リアルタイムモニタ部、５…警報処理サーバ、１０受変電設備、１１…漏洩電流センサ、１２…インターフェイスボックス、１３…環境センサ、１４…スマートゲートウェイ、１４１…プロセッサ、１４２…主記憶装置、１４３…通信インターフェース、１４４…補助記憶装置、１４５…バス、１４６…クロック、１４１１…センサ情報記憶部、１４１２…センサ情報加工部、１４１３…センサ情報受信部、１４１４…送信命令受信部、１４１５…送信情報作成部、１４１６…センサ情報送信部、ＳＩ１…受信センサ情報、ＳＩ２…加工センサ情報、ＳＩ３…送信用センサ情報、ＬＣＩ…漏れ電流情報、ＥＳＩ１…第１環境センサ情報、ＥＳＩ２…第２環境センサ情報、ＯＲＥＱ…出力要求、ＰＦＩ…受変電設備情報 1... Security system, 4... Sensor processing platform, 41... AI processing unit, 42... Sensor processing unit, 43... Time synchronization unit, 44... Real-time monitor unit, 5... Alarm processing server, 10 Power receiving and substation equipment, 11... Leakage current Sensor, 12...Interface box, 13...Environmental sensor, 14...Smart gateway, 141...Processor, 142...Main storage device, 143...Communication interface, 144...Auxiliary storage device, 145...Bus, 146...Clock, 1411...Sensor information Storage unit, 1412... Sensor information processing unit, 1413... Sensor information receiving unit, 1414... Transmission command receiving unit, 1415... Transmission information creation unit, 1416... Sensor information transmitting unit, SI1... Received sensor information, SI2... Processed sensor information, SI3...Transmission sensor information, LCI...Leakage current information, ESI1...First environment sensor information, ESI2...Second environment sensor information, OREQ...Output request, PFI...Power receiving and transforming equipment information
Claims (7)
前記スマートゲートウェイは、
複数のセンサからそれぞれ出力されるセンサ値を第１の時間ごとに取得するセンサ情報受信部と、
時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて記憶するセンサ情報記憶部と、
前記センサ情報記憶部に記憶された情報に基づき、前記第１の時間より長い第２の時間の間に取得された前記センサ値の統計演算を行うセンサ情報加工部と、
前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を前記第２の時間より長い第３の時間ごとに出力するセンサ情報送信部と
を備え、
前記インターフェイスボックスは、
複数のセンサからそれぞれ出力される前記センサ値を前記第１の時間ごとに取得し、時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて前記スマートゲートウェイに出力し、
時刻を特定する情報と、当該時刻を特定する情報に対応する複数の前記センサ値とを対応付けて前記スマートゲートウェイに出力した結果、前記スマートゲートウェイからの受信完了情報を受け取らなかった場合、出力した情報を記憶し、前記スマートゲートウェイと前記インターフェイスボックスとの間で情報送受が可能になった後に前記記憶した情報を出力する
保安システム。 A security system comprising a smart gateway and an interface box,
The smart gateway is
a sensor information receiving unit that acquires sensor values output from the plurality of sensors at each first time;
a sensor information storage unit that stores information specifying a time and a plurality of sensor values corresponding to the information specifying the time;
a sensor information processing unit that performs statistical calculations on the sensor values acquired during a second time period that is longer than the first time period based on information stored in the sensor information storage unit;
and a sensor information transmitting unit that outputs the result of statistical calculation performed by the sensor information processing unit every third time period that is longer than the second time period,
The interface box is
The sensor values respectively output from a plurality of sensors are acquired for each of the first times, and information specifying the time is associated with the plurality of sensor values corresponding to the information specifying the time. Output to gateway,
As a result of associating information specifying the time with the plurality of sensor values corresponding to the information specifying the time and outputting it to the smart gateway, if reception completion information is not received from the smart gateway, the output is performed. A security system that stores information and outputs the stored information after information can be transmitted and received between the smart gateway and the interface box.
を更に備える請求項１に記載の保安システム。 The security system according to claim 1, further comprising: a server device that determines whether an abnormality has occurred in power receiving and transforming equipment in which the smart gateway is installed, based on information output from the smart gateway.
請求項２に記載の保安システム。 The security system according to claim 2, wherein the server device outputs a transmission command to the smart gateway approximately every day.
前記センサ情報送信部は、受信した前記送信命令に基づき、前記センサ情報加工部により統計演算が行われた結果を出力する
請求項１又は請求項２に記載の保安システム。 further comprising a transmission command receiving unit that receives a transmission command instructing to output the result of the statistical calculation performed by the sensor information processing unit,
The security system according to claim 1 or 2, wherein the sensor information transmitting unit outputs a result of statistical calculation performed by the sensor information processing unit based on the received transmission command.
請求項１又は請求項２に記載の保安システム。 The security system according to claim 1 or 2, wherein the statistical calculation performed by the sensor information processing section includes an average and a standard deviation.
請求項１又は請求項２に記載の保安システム。 The security system according to claim 1 or 2, wherein the second time is 5 minutes or less.
請求項６に記載の保安システム。 The security system according to claim 6, wherein the second time is one minute or more.
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