JP7366859B2 - 設備管理システムおよび設備を管理する方法 - Google Patents

Description

本開示は、設備の管理に関し、より特定的には、設備の管理情報の検索を容易にする技術に関する。

電気を送電する送変電設備等の点検・保全計画、または、中長期の更新計画を策定のために、ＣＢＭ（Condition based maintenance）が行われている。ＣＢＭにおいて、設備の保全計画は、各設備に設置された計測センサー等によって取得された計測データを用いた状態評価に基づいて策定される。また、従来の保守員による目視確認等に代わり、センサー等による設備の計測データの収集、監視カメラによる設備の静止画や動画の収集等が行なわれている。

これらのデータの取得方法の変化に伴い、計測データの量が従来と比較して膨大になることが予測される。そのため、保守員が、膨大な計測データの中から設備の異常に関連する計測データを容易に検索するための技術が求められている。

設備の管理技術に関し、例えば、特開２０１８－１６４１５９号公報（特許文献１）は、「監視対象設備は、設備本体と、設備本体から取得された取得データを処理するデータ処理部とを備え、データ処理部は、取得データのうち、低密度データを取得する低密度データ取得部と、取得データのうち、低密度データよりも時間当たりのデータ量が大きい高密度データを取得する高密度データ取得部と、高密度データの密度を低密度化した特徴量データに変換するデータ変換と、低密度データ及び特徴量データを含む監視データを送信する送信部とを備え、管理装置は、監視対象設備のデータ処理部における送信部から送信された監視データに基づいて監視を行う」監視システムを開示している（［要約］参照）。

特開２０１８－１６４１５９号公報

特許文献１に開示された技術によると、例えば保守員が、蓄積された計測データの中から、設備の異常に関連する計測データを容易に検索することができない。したがって、蓄積された計測データの中から、設備の異常に関連する計測データを容易に検索するための技術が必要とされている。

本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、蓄積された計測データの中から、設備の異常に関連する計測データを容易に検索するための技術を提供することにある。

ある実施の形態に従う設備管理システムは、設備に取り付けられる１または複数のセンサーから計測データを取得するデータ中継装置と、データ中継装置から計測データを含むフレームを取得する管理装置と、計測データを格納する記憶装置とを備える。データ中継装置は、第１の計測データが、第１の閾値以上であることに基づいて、第１の計測データに第１の異常判定情報を付与し、第１の異常判定情報、第１の計測データ、および第２の計測データを含むフレームを管理装置に送信する。管理装置は、第２の計測データが、第２の閾値以上であることに基づいて、第２の計測データに第２の異常判定情報を付与し、第１の計測データおよび第１の異常判定情報と、第２の計測データおよび第２の異常判定情報とを記憶装置に保存し、第１の異常判定情報および／または第２の異常判定情報に基づく検索要求を受信または入力されたことに応じて、記憶装置から取得した検索結果を出力する。

ある実施の形態に従うと、蓄積された計測データの中から、設備の異常に関連する計測データを容易に検索することが可能である。

この開示内容の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本開示に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

ある実施の形態に従う設備管理システムの構成の一例を示す図である。 ある実施の形態に従う設備管理システムの構成の他の例を示す図である。 ある実施の形態に従う設備管理システム１０における各機器の機能構成の一例を示す図である。 データ中継装置１０２の計測データの処理手順の一例を示す図である。 データ中継装置１０２が生成するフレーム５００の構成の一例を示す図である。 設備管理装置１００のフレームの処理手順の一例を示す図である。 計測データベース１０１の格納されるデータ構造７００の形式の一例を示す図である。 設備管理装置１００および／またはデータ中継装置１０２として使用され得る情報処理装置８００の構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１は、本実施の形態に従う設備管理システムの構成の一例を示す図である。図１に示す設備管理システム１０は、設備管理装置１００と、計測データベース１０１と、１または複数のデータ中継装置１０２と、１または複数の計測センサー１０３と、ネットワーク１１０とを含む。

これ以降、複数のデータ中継装置１０２の各々を表わす場合には、各々をデータ中継装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃのように表す。また、複数の計測センサー１０３の各々を表わす場合には、各々を計測センサー１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃのように表す。設備管理システム１０の一部または全ては、変電所等の施設内に設置される。施設内の個々の設備は、設備１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃのように表わされる。これらの設備を総称するときは、設備１０４と表す。

なお、図１に示す設備管理システム１０および設備は一例であり、設備管理システム１０および設備の構成例はこれに限られない。ある局面において、設備管理システム１０は、任意の数のデータ中継装置１０２と、計測センサー１０３とを含んでいてもよい。また、設備管理装置１００は、複数の情報処理装置からなるクラスターであってもよく、仮想マシンであってもよい。

設備管理装置１００および計測データベース１０１は、例えば、管理施設１２０に設置され得る。ある局面において、管理施設１２０は、変電所の変電所制御室等であってもよい。他の局面において、設備管理装置１００および／または計測データベース１０１は、ネットワークを介して、外部に設置されてもよいし、クラウド環境に仮想的に構成されてもよい。また、他の局面において、クラウド環境やサーバー上に設けられた計測データベース１０１は、各施設に設置された設備管理装置１００の各々と通信可能であってもよい。

計測センサー１０３は、施設内の設備１０４に取り付けられ、または、設備１０４の近傍に配置され、計測データをデータ中継装置１０２に送信する。ある局面において、１台の設備１０４は、複数の計測センサー１０３を備えていてもよい。その場合、各計測センサー１０３は、例えば、設備１０４に含まれる個々の部品等の状態を示す計測データをデータ中継装置１０２に送信し得る。

ある局面において、計測センサー１０３は、カメラ、外線カメラ、ガスセンサー、振動センサー、圧力センサー、温度センサー、湿度センサー、赤外線センサー、気圧センサー、加速度センサー、ジャイロセンサー、スイッチ、その他任意のセンサー、または、これらの組み合わせであってもよい。また、計測センサー１０３は、その用途に合わせて、設備１０４の各部品に取り付けられるか、各部品の近傍に配置される。

設備１０４の部品は、例えば、変圧器であれば、巻線、タップコイル、鉄心、絶縁媒体(絶縁紙、絶縁油)、タンク、主回路通電部、冷却装置、タップ切替装置、計器、継電器、ガス絶縁開閉装置(ＧＩＳ）、開閉器（ガス遮断器、真空遮断器、油遮断器、空気遮断器）、遮断部（主接触子、ピストン、ノズル、極間コンデンサ、投入抵抗、極間絶縁物）、操作部（タンク、フィルタ、ポンプ、アキュムレータ、シリンダ、電磁弁）、絶縁支持部、電気制御部、操作箱、グリース、変流器およびブッシング等を含み得る。

計測センサー１０３の計測対象の一例として、油入機器における油面、油温、油中ガス、油中水分、ガス入り機器ではガス圧、ガス密度等がある。これらの計測対象は、急激に変化することはない。そのため、計測センサー１０３は、これらの計測対象について、秒または分オーダーで計測してもよい。また、他の例として、計測センサー１０３は、開閉器動作時の制御電源の電流値等について、閉器動作期間の数サイクルのみ、ミリ秒オーダーで計測してもよい。

また、計測センサー１０３がカメラである場合、計測センサー１０３は、設備１０４の発錆や漏油等の外観での異常を検知するために、当該設備１０４の外観の静止画や動画を撮影し得る。ある局面において、計測センサー１０３は、固定型のカメラ、レール上を走行する移動式のカメラ、ドローンに搭載されたカメラ、その他の任意の形状のロボットに搭載されたカメラを含み得る。また、計測センサー１０３が赤外線カメラである場合、計測センサー１０３は、例えば、設備１０４の外部の過熱部分を検出するために、設備１０４の外観の静止画を撮影し得る。計測センサー１０３による画像または映像の撮影周期は、例えば、数時間から日オーダーであってもよい。

データ中継装置１０２は、１または複数の計測センサー１０３に接続され、当該１または複数の計測センサー１０３の各々から計測データを取得する。データ中継装置１０２は、当該１または複数の計測センサー１０３から取得した計測データの各々に対して異常判定を行う。また、データ中継装置１０２は、計測データの組み合わせに対して異常判定を行なう。データ中継装置１０２は、計測データの種類に応じて、異常判定の方法およびそのパラメータを適宜選択し得る。データ中継装置１０２は、異常があると判定した計測データまたは計測データの組み合わせに対してタグ（異常判定情報）を付与する。

異常判定の方法は、一例として、閾値を用いた異常判定、画像解析による異常検出等を含み得る。計測データが数値データを含む場合、データ中継装置１０２は、計測データの異常判定の前に、当該計測データに対して、移動平均、欠損データ補完、フーリエ解析による周波数成分の抽出、および、回帰分析によるパラメータ抽出等の統計処理を実行し得る。また、データ中継装置１０２は、１つの計測データに対して複数の判定処理を実行してもよい。

さらに、データ中継装置１０２は、計測センサー１０３から取得した１または複数の計測データと、当該計測データに関連付けたタグ（異常判定情報）とを含むフレームを設備管理装置１００に送信する。データ中継装置１０２は、フレームを個別に設備管理装置１００に送信してもよいし、複数のフレームをまとめて設備管理装置１００に送信してもよい。ある局面において、データ中継装置１０２は、一部または全ての計測データに対して異常判定を行なわなくてもよい。例えば、データ中継装置１０２は、第１の計測データと、第２の計測データとを取得したときに、第１の計測データに対してのみ異常判定を実行してもよい。その場合、データ中継装置１０２は、例えば、第１の計測データと、第１の計測データに付与された異常判定情報と、第２の計測データとを含むフレームを設備管理装置１００に送信する。

ある局面において、データ中継装置１０２は、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット、スマートフォン、ワークステーション、組み込みコンピューターを含む専用装置、または、これらの組み合わせであってもよい。また、他の局面において、データ中継装置１０２は、１または複数の計測センサー１０３と一体型であってもよい。

設備管理装置１００は、１または複数のデータ中継装置１０２からフレームを受信し、当該フレームを計測データベース１０１に格納する。ある局面において、データ中継装置１０２は、フレームを計測データベース１０１に直接格納してもよい。

設備管理装置１００は、当該１または複数のデータ中継装置１０２から取得したフレームの各々に対して異常判定を行う。より具体的には、設備管理装置１００は、フレームに含まれる一部または全ての計測データに対して異常判定を行う。また、設備管理装置１００は、計測データの組み合わせに対して異常判定を行い得る。その際、データ中継装置１０２は、計測データの種類に応じて、異常判定の方法およびそのパラメータを適宜選択し得る。設備管理装置１００は、異常があると判定した計測データまたは計測データの組み合わせに対してタグ（異常判定情報）を付与する。設備管理装置１００が行なう異常判定は、一例として、画像解析を含み得る。他の例として、設備管理装置１００は、複数のデータ中継装置１０２から取得したフレームに含まれる計測データの組み合わせに対する異常判定等、データ中継装置１０２では実行し得ない異常判定を行なってもよい。

設備管理装置１００は、ＰＣ、タブレット、スマートフォン、ワークステーション、クラスター、クラウド環境上で構築された仮想マシン、組み込みコンピューター等を含む専用装置、または、これらの組み合わせであってもよい。

計測データベース１０１は、計測データと、当該計測データと関連付けられたタグ（異常判定情報）とを格納する。計測データは、保守員による検索を容易にするために、設備毎の障害種別、メーカー、機種の型式・製造年、機器の稼働開始年度・経年、および、設置条件（機器が設置される変電所、海辺等の環境条件等）等の任意の情報を含んでいてもよい。障害種別は、設備１０４が変圧器であれば、例えば、絶縁破壊に結びつく障害事象（部分放電、分解ガス発生、巻線過熱、漏油）、ガス絶縁開閉装置(ＧＩＳ（Gas Insulated Switchgear））の障害事象（ガス遮断器、真空遮断器、油遮断器、空気遮断器）、短絡・地絡に結びつく障害事象（部分放電、異物発生、ノズル消耗・損傷）、および、開閉不能に結びつく障害事象（タンク亀裂、フィルタ目詰まり、漏油・油量低下、油圧・空気圧低下）等を含み得る。

ある局面において、計測データベース１０１は、リレーショナルデータベースとして表現されてもよいし、キーバリュー型またはドキュメント型等のＮｏＳＱＬ（Not only Structured Query Language)の形式で表現されてもよい。また、他の局面において、計測データベース１０１は、ＪＳＯＮ（JavaScript（登録商標） Object Notation）等の他の任意のデータ形式で表現されてもよい。

ネットワーク１１０は、設備管理装置１００と、計測データベース１０１と、データ中継装置１０２と、計測センサー１０３とを相互に接続し、各機器間でのデータの送受信を可能にする。ある局面において、ネットワーク１１０は、イーサーネット（登録商標）等を含むローカルエリアネットワークであってもよい。その場合、ネットワーク１１０に接続された各機器は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）等の通信プロトコルを用いてデータを送受信し得る。

上記のように、設備管理システム１０は、計測データに対して、データ中継装置１０２および設備管理装置１００の両方において、異常判定を行なう。また、設備管理システムは、計測データと、当該計測データに関連付けられたタグ（異常判定情報）とを計測データベース１０１に保存する。施設の保守員は、これらのタグ（異常判定情報）を検索キーとして用いることで、設備１０４の異常に関係がある計測データを容易に検索することができる。

図２は、本実施の形態に従う設備管理システムの構成の他の例を示す図である。図２に示す設備管理システムにおいて、設備管理装置１００および計測データベース１０１は、施設２００の外部に設置されている。ある局面において、設備管理装置１００および計測データベース１０１は、サーバーまたはクラウド環境上で構築された仮想マシンであってもよく、広域ネットワーク２３０を介して、施設２００のゲートウェイ装置２２０と接続され得る。

データ中継装置１０２は、設備管理装置１００ではなく、フレームをゲートウェイ装置２２０に送信する。ゲートウェイ装置２２０は、受信したフレームを施設２００の外部にある設備管理装置１００または計測データベース１０１に送信する。

設備管理装置１００および計測データベース１０１は、広域ネットワーク２３０を介して、複数の施設と接続されていてもよい。この場合、例えば、設備管理装置１００および計測データベース１０１は、各施設のゲートウェイ装置２２０から、フレームを収集し得る。

図３は、本実施の形態に従う設備管理システム１０における各機器の機能構成の一例を示す図である。図３に示す機能構成の一部または全てはハードウェア、ソフトウェア、または、これらの組み合わせにより実現されてもよい。

データ中継装置１０２は、１または複数のデータ収集部３０１と、計測データベース３０２と、異常検知部３０３と、異常判定ルールベース３０４と、アラーム送信部３０５とを含む。設備管理装置１００は、データ収集部３０６と、計測データベース３０７と、異常判定ルール更新部３０８と、異常判定ルールの更新のためのルールベース３０９と、異常判定ルール送信部３１０とを備える。

データ収集部３０１は、計測センサー１０３から計測データを受信する。計測データは、アナログデータ、デジタルデータ、画像データ、映像データ、音データ、またはこれらの組み合わせであってもよい。ある局面において、データ収集部３０１は、計測センサー１０３から、計測データに加えて、計測センサー１０３を識別する識別子を取得してもよい。他の局面において、計測センサー１０３は、受信した計測データに、計測センサー１０３を識別する識別子を付与してもよい。データ中継装置１０２は、複数のデータ収集部３０１を備える場合、各データ収集部３０１に接続される計測センサー１０３の識別子をメモリー（図示せず）に格納していてもよい。

計測データベース３０２は、データ収集部３０１が受信した計測データを格納する。異常検知部３０３は、データ収集部３０１または計測データベース３０２から、計測データを取得する。また、異常検知部３０３は、異常判定ルールベース３０４から、計測データの種類ごとの異常判定ルールを取得する。異常検知部３０３は、当該異常判定ルールに基づいて、計測データに対する異常判定を実行する。異常検知部３０３は、計測データに異常があると判定した場合、当該計測データにタグ（異常判定情報）を付与する。異常検知部３０３は、１つの計測データに対する異常判定と、複数の計測データの組み合わせに対する異常判定とを実行し得る。

アラーム送信部３０５は、計測データおよびタグ（異常判定情報）をフレームに含めて、当該フレームを設備管理装置１００に送信する。ある局面において、アラーム送信部３０５は、タグ（異常判定情報）が付与された計測データのみを設備管理装置１００に送信してもよい。他の局面において、アラーム送信部３０５は、タグ（異常判定情報）が付与されていない計測データを設備管理装置１００に送信してもよい。また、他の局面において、アラーム送信部３０５は、正常を示すタグが付与された計測データを設備管理装置１００に送信してもよい。

データ収集部３０６は、データ中継装置１０２から、フレームを受信する。計測データベース３０７は、データ収集部３０６が受信したフレームに含まれる計測データおよびタグ（異常判定情報）を格納する。ある局面において、計測データベース３０７は、タグ（異常判定情報）が付与された計測データ（異常データ）のみを格納してもよい。他の局面において、計測データベース３０７は、タグ（異常判定情報）が付与されていない計測データ（正常データ）、または、正常を示すタグが付与された計測データを格納してもよい。設備管理装置１００は、例えば、正常データを異常データとの比較のために使用し得る。

異常判定ルール更新部３０８は、例えば、設備管理装置１００が計測データに付与されたタグ（異常判定情報）を変更する操作等を受け付けたことに基づいて、異常判定ルールを更新し得る。その際、異常判定ルール更新部３０８は、異常判定ルールの更新のためのルールベース３０９を参照し得る。異常判定ルールの更新のためのルールベース３０９は、例えば、受け付けた操作の回数または／および操作の種類等によって、異常判定ルールをどのように更新するのか等のルールを含み得る。異常判定ルール更新部３０８が更新するルールは、データ中継装置１０２が使用する異常判定ルールと、設備管理装置１００が使用する異常判定ルールとを含む。

異常判定ルール送信部３１０は、データ中継装置１０２に、データ中継装置１０２が使用する異常判定ルールの更新情報を送信する。データ中継装置１０２は、当該更新情報を受信したことにも基づいて、異常判定ルールベース３０４を更新する。なお、設備管理装置１００が使用する異常判定ルールの更新情報は、設備管理装置１００内部で異常判定ルールの更新のために使用される。

図４は、データ中継装置１０２の計測データの処理手順の一例を示す図である。図４を参照して、計測センサー１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃに接続されたデータ中継装置１０２における計測データの処理手順について説明する。データ中継装置１０２は、計測センサー１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃの各々から、計測データ（１），（２），（３）を受信したとする。

フロー４００Ａは、計測データ（１）に関連する処理である。フロー４００Ｂは、計測データ（２）に関連する処理である。フロー４００Ｃは、計測データ（３）に関連する処理である。データ中継装置１０２は、これらのフロー４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃを並列的に実行してもよいし、逐次実行してもよい。

ステップＳ４１０において、データ中継装置１０２は、計測センサー１０３から受信した計測データに対して、異常判定を実行する。データ中継装置１０２は、計測データに異常があると判定した場合（ステップＳ４１０にてＹＥＳ）、計測データに異常判定情報のフラグを付与して、制御をステップＳ４２０に移す。そうでない場合（ステップＳ４１０にてＮＯ）、データ中継装置１０２は、計測データに異常判定情報のフラグを付与せずに、制御をステップＳ４２０に移す。

ステップＳ４２０において、データ中継装置１０２は、計測センサー１０３から受信した計測データの任意の組み合わせに対して、異常判定を実行する。一例として、データ中継装置１０２は、フロー４００ＡのステップＳ４２０において、計測データ（１），（２），（３）の組み合わせについて異常判定を実行してもよい。また、他の例として、データ中継装置１０２は、フロー４００ＢのステップＳ４２０において、計測データ（２），（３）の組み合わせについて異常判定を実行してもよい。

データ中継装置１０２は、例えば、ガス圧の計測データおよび温度の計測データの組み合わせに対して異常判定処理を行なってもよい。このように、データ中継装置１０２は、計測データの任意の組み合わせに対する異常判定を行なうことで、１つの計測データのみでは判別できない設備１０４の異常を検出し得る。ある局面において、データ中継装置１０２は、計測データの組み合わせの処理が不要である場合、ステップＳ４２０の処理を実行しなくてもよい。

データ中継装置１０２は、計測データの組み合わせに異常があると判定した場合（ステップＳ４２０にてＹＥＳ）、計測データの組み合わせに異常判定情報のフラグを付与して、制御をステップＳ４３０に移す。そうでない場合（ステップＳ４２０にてＮＯ）、データ中継装置１０２は、計測データの組み合わせに異常判定情報のフラグを付与せずに、制御をステップＳ４３０に移す。

ステップＳ４３０において、データ中継装置１０２は、ステップＳ４１０，Ｓ４２０にて計測データに付与されたフラグに対応するタグ（異常判定情報）を計測データに付与する。ある局面において、ステップＳ４３０の処理は、ステップＳ４１０，Ｓ４２０の処理に含まれていてもよい。

ステップＳ４４０において、データ中継装置１０２は、１または複数の計測データ、計測データおよび／または計測データの組み合わせに対して付与されたタグ（異常判定情報）を含むフレームを生成し、当該フレームを設備管理装置１００に送信する。ある局面において、データ中継装置１０２は、画像および／または映像等の一部の計測データに関して異常判定を行なわずに、これらの計測データを設備管理装置１００に送信してもよい。

図５は、データ中継装置１０２が生成するフレーム５００の構成の一例を示す図である。フレーム５００は、計測データ５０１と、データ中継装置ＩＤ（Identifier）５０２と、計測センサーＩＤ５０３と、タイムスタンプ５０４と、異常判定情報５０５と、異常判定情報５０６とを含む。

計測データ５０１は、データ中継装置１０２が計測センサー１０３から受信した１または複数の計測データを含む。データ中継装置ＩＤ５０２は、フレーム５００を生成したデータ中継装置１０２を一意に識別する。計測センサーＩＤ５０３は、フレーム５００に含まれる計測データ５０１を出力した計測センサー１０３を一意に識別する。ある局面において、計測データ５０１が複数の計測データを含む場合、計測センサーＩＤ５０３は、各計測データを出力した計測センサー１０３の各々のＩＤを含み得る。

タイムスタンプ５０４は、フレーム５００が生成されたタイミングまたは送信されるタイミングのタイムスタンプを含み得る。異常判定情報５０５は、単一の計測データに関連付けられたタグ（異常判定情報）である。異常判定情報５０５は、ステップＳ４１０の異常判定処理に関連する情報である。ある局面において、異常判定情報５０５は、１または複数のタグを含んでいてもよい。異常判定情報５０６は、複数の計測データの組み合わせに関連付けられたタグ（異常判定情報）である。異常判定情報５０６は、ステップＳ４２０の異常判定処理に関連する情報である。ある局面において、異常判定情報５０６は、１または複数のタグを含んでいてもよい。

図６は、設備管理装置１００のフレームの処理手順の一例を示す図である。図６を参照して、設備管理装置１００におけるフレームの処理手順について説明する。設備管理装置１００は、１または複数のデータ中継装置１０２から、フレーム（１），（２），（３）を受信したとする。

フロー６００Ａは、フレーム（１）に関連する処理である。フロー６００Ｂは、フレーム（２）に関連する処理である。フロー６００Ｃは、フレーム（３）に関連する処理である。設備管理装置１００は、これらのフロー６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃを並列に実行してもよいし、逐次実行してもよい。

ステップＳ６１０において、設備管理装置１００は、計測センサー１０３から受信したフレームに含まれる計測データまたは複数の計測データの組み合わせに対して、異常判定を実行する。設備管理装置１００は、計測データまたは複数の計測データの組み合わせに異常があると判定した場合は（ステップＳ６１０にてＹＥＳ）、計測データまたは複数の計測データの組み合わせにタグ（異常判定情報）を付与して、制御をステップＳ６２０に移す。そうでない場合（ステップＳ６１０にてＮＯ）、設備管理装置１００は、計測データにタグ（異常判定情報）を付与せずに、制御をステップＳ６２０に移す。

一例として、設備管理装置１００は、１つのフレーム、例えばフレーム（１）、に含まれる計測データの組み合わせについて異常判定を実行してもよい。また、他の例として、設備管理装置１００は、複数のフレーム、例えばフレーム（１）および（２）、に含まれる計測データの組み合わせについて異常判定を実行してもよい。

一例として、設備管理装置１００は、ある設備１０４を異なる角度から撮像した画像データを組み合わせて異常判定することにより、より正確に設備１０４の異常を検出し得る。また、他の例として、設備管理装置１００は、センサーによる数値データと、画像データとを組み合わせて異常判定することにより、より正確に設備１０４の異常を検出し得る。

ステップＳ６２０において、設備管理装置１００は、計測データベース１０１から画像解析等における学習モデルを取得して、当該学習モデルを用いて、計測センサー１０３から受信したフレームに含まれる計測データまたは複数の計測データの組み合わせに対して、異常判定を実行する。

設備管理装置１００は、計測データまたは複数の計測データの組み合わせに異常があると判定した場合は（ステップＳ６２０にてＹＥＳ）、計測データまたは複数の計測データの組み合わせにタグ（異常判定情報）を付与して、制御をステップＳ６３０に移す。そうでない場合（ステップＳ６２０にてＮＯ）、設備管理装置１００は、計測データにタグ（異常判定情報）を付与せずに、制御をステップＳ６３０に移す。ある局面において、設備管理装置１００は、ステップＳ６１０の処理またはステップＳ６２０の処理のいずれかのみを実行してもよい。

設備管理装置１００は、ステップＳ６２０の最後に、計測データと、当該計測データに関連付けられたタグ（異常判定情報）とを計測データベース１０１に格納する。また、設備管理装置１００は、複数の計測データの組み合わせと、当該複数の計測データの組み合わせに関連付けられたタグとを計測データベース１０１に格納する。

ステップＳ６３０において、設備管理装置１００は、タグ（異常判定情報）の検索または修正処理の入力を受け付ける。施設の保守員は、データ中継装置１０２にて計測データに付与されたタグ（異常判定情報）と、設備管理装置１００にて計測データに付与されたタグ（異常判定情報）とを検索キーとして、設備１０４の異常に関連するデータを容易に検索することができる。

設備管理装置１００は、タグ（異常判定情報）の検索または修正処理の入力を受け付けたことに基づいて、データ中継装置１０２および／または設備管理装置１００において使用される異常判定ルール、または学習モデルを更新し得る。ある局面において、設備管理装置１００は、ある計測データのタグ（異常判定情報）の削除または修正の処理を受け付けたことに基づいて、当該計測データに関連する異常判定ルールを更新してもよい。当該更新処理により、設備管理装置１００は、熟練の施設の保守員の判断基準を学習して、当該判断基準を異常判定ルールに反映し得る。

ステップＳ６４０において、設備管理装置１００は、設備保存アクションを実行する。設備保存アクションは、各設備の動作設定を変更すること等を含む。ある局面において、設備管理装置１００は、設備保存アクションの実行命令の入力を受け付けたことに基づいて、設備保存アクションを実行してもよい。他の局面において、設備管理装置１００は、計測データベース１０１に蓄積されたタグ（異常判定情報）に基づいて、設備保存アクションを実行してもよい。

次に、図４および図６を参照して、設備１０４の１つであるガス遮断器を例に、データ中継装置１０２および設備管理装置１００の各々における、計測データの異常判定の一連の流れについて説明する。ガス遮断器は、内部に封入されているＳＦ６ガス（六フッ化硫黄）を密封するためのシールを備える。当該シールが劣化することにより、ガス遮断器の内部ガス圧は低下する。

まず、データ中継装置１０２における計測データの異常判定について説明する。データ中継装置１０２（１）は、ガス遮断器に取り付けられたガス圧力センサーと、温度センサーとに接続されているとする。データ中継装置１０２（２）は、ガス遮断器の外観監視のための監視カメラに接続されているとする。ガス圧力センサー、温度センサー、および、監視カメラはいずれも計測センサー１０３に相当する。

データ中継装置１０２（１）は、ガス圧力センサーから、計測データとして、ガス遮断器のガス圧を受信する。また、データ中継装置１０２（１）は、温度センサーから、ガス遮断器のタンク温度を受信する。

データ中継装置１０２（１）は、受信したガス圧およびタンク温度の各々に対する異常判定に加えて、ガス圧およびタンク温度の組み合わせに対しても異常判定を行なう。データ中継装置１０２（１）は、受信したガス圧およびタンク温度から、補正ガス圧を算出する。データ中継装置１０２（１）は、補正ガス圧力が、予め定められた閾値以下であると判定した場合、計測データ（ガス圧及びタンク温度の組み合わせ）に、ガス圧異常のタグ（異常判定情報）を付与する。

ある局面において、タグ（異常判定情報）は，設備１０４の各状態を示す数値または記号（正常は０，ガス圧異常は１，部分放電異常は２等）を含んでいてもよい。データ中継装置１０２（１）は、計測データ（ガス圧及びタンク温度の組み合わせ）および当該計測データに関連付けられたタグ（ガス圧異常のタグ）をフレームに含めて、当該フレームを設備管理装置１００に送信する。

ガス遮断器のガス圧の正常値の範囲はタンク温度によって異なることがある。そのため、データ中継装置１０２は、上記のように、ガス圧およびタンク温度から補正ガス圧を算出し、当該補正ガス圧（複数の計測データの組み合わせ）に対して、異常判定を実行することにより、より正確にガス遮断器のガス圧の状態を判定することができる。

データ中継装置１０２（２）は、監視カメラから、予め定められた間隔で画像データを受信する。ある局面において、データ中継装置１０２（２）は、監視カメラから、映像データ、または、画像データと映像データの組み合わせを受信してもよい。データ中継装置１０２（２）は、画像解析等により、受信した画像データの異常判定を実行する。データ中継装置１０２（２）は、画像データに異常があると判定したことに基づいて、画像データにタグ（外観異常のタグ）を付与する。ある局面において、設備管理装置１００が画像データの異常判定を実行してもよい。

データ中継装置１０２（２）は、計測データ（画像データ）および当該計測データに関連付けられたタグ（外観異常のタグ）をフレームに含めて、当該フレームを設備管理装置１００に送信する。

設備管理装置１００は、第１のフレームとして、データ中継装置１０２（１）から計測データの組み合わせ（ガス圧及びタンク温度）に、ガス圧異常のタグ（異常判定情報）を受信する。設備管理装置１００は、第２のフレームとして、データ中継装置１０２（２）から計測データ（画像データ）および当該計測データに関連付けられたタグ（外観異常のタグ）を受信する。

設備管理装置１００は、これら第１のフレームおよび第２のフレームの各々に含まれる計測データの組み合わせに対して、異常判定を実行する。例えば、ガス遮断器の補正ガス圧に応じて、画像データの外観異常判定の適切な閾値は変化する場合がある。そのため、設備管理装置１００は、複数のフレームに含まれる計測データの組み合わせに対して、異常判定処理を実行する。例えば、設備管理装置１００は、計測データの組み合わせに異常があると判定したことに基づいて、計測データ（ガス圧、タンク温度および画像データの組み合わせ）に、タグ（ガス圧異常）を付与し、当該計測データおよびタグ（異常判定情報）を計測データベース１０１に格納する。

施設の保守員は，各計測データに付与されたタグ（異常判定情報）に基づいて、計測データベース１０１を検索することができる。ある局面において、保守員は、設備管理装置１００に備え付けられた入力装置を介して当該検索を実行してもよい。その場合、保守員は、設備管理装置１００に備え付けられたディスプレイに表示される検索結果を確認し得る。他の局面において、保守員は、他の機器から検索クエリーを計測データベースに送信してもよい。その場合、保守員は、他の機器に備え付けられたディスプレイに表示される検索結果を確認し得る。

検索の一例として、保守員は、外観異常タグを検索キーとして、画像データ等を検索し得る。保守員は、検索にヒットした画像データ等を目視し、当該画像データに付与されているタグが正しくないと判断した場合は、当該タグを削除し、または修正（外観異常タグを正常タグに変更する等）し得る。

検索の他の例として、保守員は、破損タグを検索キーとして、画像データ等を検索し得る。保守員は、検索にヒットした画像データ等を目視し、当該画像データに付与されているタグが正しくないと判断した場合は、当該タグを削除し、または修正（破損タグを正常タグに変更する等）し得る。

その他にも、保守員は、ある設備について複数のタグ（ガス圧異常、漏油）が関連付けられている場合、これら複数のタグおよび画像データを確認することで、容易に設備の異常の原因を究明することができる。

他の例として、データ中継装置１０２（１）にガス圧センサーが接続されており、データ中継装置１０２（２）に温度センサーが接続されていてもよい。この場合、設備管理装置１００が、データ中継装置１０２（１）およびデータ中継装置１０２（２）の各々からフレームを受信し、ガス圧および温度計測データの組み合わせに対する異常判定を実行し得る。

設備管理装置１００は、保守員によるタグの修正の入力等に基づいて、データ中継装置１０２および／または設備管理装置１００における異常判定のルールを更新し、異常判定の精度を向上し得る。

図７は、計測データベース１０１に格納されるデータ構造７００の形式の一例を示す図である。図７に例示するデータ構造７００は、リレーショナルデータベースのテーブルであるが、データ構造７００の実現方法はこれに限られるものではない。ある局面において、データ構造７００は、キーバリュー型またはドキュメント型等のＮｏＳＱＬのデータベースに格納されるデータ形式であってもよい。また、他の局面において、データ構造７００は、ＪＳＯＮ等の他の任意のデータ形式で表現されてもよい。

データ構造７００は、ＩＤ７０１と、取得日７０２と、取得日時７０３と、計測データ７０４と、計測センサーＩＤ７０５と、データ中継装置ＩＤ７０６と、タグ７０７～７０９とを含む。

ＩＤ７０１は、データ構造７００に含まれるレコードを一意に識別する。取得日７０２は、レコードが計測データベース１０１に格納された日付である。取得日時７０３は、レコードが計測データベース１０１に格納されたタイミングのタイムスタンプである。

計測データ７０４は、計測センサー１０３が出力した計測データである。計測センサーＩＤ７０５は、計測データを出力した計測センサー１０３を一意に識別する。データ中継装置ＩＤ７０６は、計測データを中継したデータ中継装置１０２を一意に識別する。

タグ７０７～７０９は、データ中継装置１０２または設備管理装置１００にて計測データに付与されたタグ（異常判定情報）である。タグの数は、計測データの異常判定の回数等により増減し得る。そのため、タグの数は、１または複数の任意の数であってもよい。

ある局面において、計測データ７０４は、計測データの組み合わせを含んでいてもよい。その場合、計測センサーＩＤ７０５、データ中継装置ＩＤ７０６、および／またはタグ７０７～７０９の各々も、複数の要素を含んでいてもよい。

図８は、設備管理装置１００および／またはデータ中継装置１０２として使用され得る情報処理装置８００の構成の一例を示す図である。情報処理装置８００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０１と、１次記憶装置８０２と、２次記憶装置８０３と、外部機器インターフェイス８０４と、入力インターフェイス８０５と、出力インターフェイス８０６と、通信インターフェイス８０７とを含む。

ＣＰＵ８０１は、情報処理装置８００の各種機能を実現するためのプログラムを実行し得る。ＣＰＵ８０１は、例えば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、例えば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらの組み合わせ等によって構成されてもよい。

１次記憶装置８０２は、ＣＰＵ８０１によって実行されるプログラムと、ＣＰＵ８０１によって参照されるデータとを格納する。ある局面において、１次記憶装置８０２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等によって実現されてもよい。

２次記憶装置８０３は、不揮発性メモリーであり、ＣＰＵ８０１によって実行されるプログラムおよびＣＰＵ８０１によって参照されるデータを格納してもよい。その場合、ＣＰＵ８０１は、２次記憶装置８０３から１次記憶装置８０２に読み出されたプログラムを実行し、２次記憶装置８０３から１次記憶装置８０２に読み出されたデータを参照する。ある局面において、２次記憶装置８０３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）またはフラッシュメモリー等によって実現されてもよい。

外部機器インターフェイス８０４は、プリンター、スキャナーおよび外付けＨＤＤ等の任意の外部機器による接続を受け付け得る。ある局面において、外部機器インターフェイス８０４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子等によって実現されてもよい。

入力インターフェイス８０５は、キーボード、マウス、タッチパッドまたはゲームパッド等の任意の入力装置に接続され得る。ある局面において、入力インターフェイス８０５は、ＵＳＢ端子、ＰＳ／２端子およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール等によって実現されてもよい。

出力インターフェイス８０６は、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の任意の出力装置に接続され得る。ある局面において、出力インターフェイス８０６は、ＵＳＢ端子、Ｄ－ｓｕｂ端子、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子およびＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）端子等によって実現されてもよい。

通信インターフェイス８０７は、有線または無線のネットワーク機器と接続される。ある局面において、通信インターフェイス８０７は、有線ＬＡＮ（Local Area Network）ポートおよびＷｉ-Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）モジュール等によって実現されてもよい。他の局面において、通信インターフェイス８０７は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ等の通信プロトコルを用いてデータを送受信してもよい。

上記のように、本実施の形態に従う設備管理システム１０は、データ中継装置１０２および設備管理装置１００の各々において、適宜、計測データおよび計測データの組み合わせに対して異常判定を行なう。当該異常判定処理により、計測データベース１０１は、様々な角度から検証された計測データと、当該計測データに関連付けられたタグとを格納し得る。保守員は、当該タグを検索キーとして使用することで、設備の故障を容易に発見することができる。

また、設備管理システム１０は、保守員からタグの修正の命令の入力を受け付けたことに基づいて、異常判定のルール（閾値）を更新し、当該異常判定のルールをデータ中継装置１０２および設備管理装置１００にて使用する。当該異常判定のルールの更新処理により、設備管理システム１０は、計測データの異常判定の精度を向上し得る。

さらに、データ中継装置１０２は、計測データまたは計測データの組み合わせに対して異常判定を行ない、異常のある計測データのみを設備管理装置１００に送信し得る。当該処理により、設備管理システム１０は、データ中継装置１０２および設備管理装置１００間の通信トラフィックを抑制し得る。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された開示内容は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

１０ 設備管理システム、１００ 設備管理装置、１０１，３０２，３０７ 計測データベース、１０２ データ中継装置、１０３ 計測センサー、１０４ 設備、１１０ ネットワーク、１２０ 管理施設、２００ 施設、２２０ ゲートウェイ装置、２３０ 広域ネットワーク、３０１，３０６ データ収集部、３０３ 異常検知部、３０４ 異常判定ルールベース、３０５ アラーム送信部、３０８ 異常判定ルール更新部、３０９ 異常判定ルールの更新のためのルールベース、３１０ 異常判定ルール送信部、５００ フレーム、５０１，７０４ 計測データ、５０２，７０６ データ中継装置ＩＤ、５０３，７０５ 計測センサーＩＤ、５０４ タイムスタンプ、５０５，５０６ 異常判定情報、７００ データ構造、７０１ ＩＤ、７０２ 取得日、７０３ 取得日時、７０７，７０８，７０９ タグ、８００ 情報処理装置、８０１ ＣＰＵ、８０２ １次記憶装置、８０３ ２次記憶装置、８０４ 外部機器インターフェイス、８０５ 入力インターフェイス、８０６ 出力インターフェイス、８０７ 通信インターフェイス。

Claims (12)

1. 設備に取り付けられる１または複数のセンサーから計測データを取得するデータ中継装置と、
   前記データ中継装置から前記計測データを含むフレームを取得する管理装置と、
   前記計測データを格納する記憶装置とを備え、
   前記データ中継装置は、
   第１の計測データが、第１の閾値以上であることに基づいて、前記第１の計測データに第１の異常判定情報を付与し、
   前記第１の異常判定情報、前記第１の計測データ、および第２の計測データを含む前記フレームを前記管理装置に送信し、
   前記管理装置は、
   前記第２の計測データが、第２の閾値以上であることに基づいて、前記第２の計測データに第２の異常判定情報を付与し、
   前記第１の計測データおよび前記第１の異常判定情報と、前記第２の計測データおよび前記第２の異常判定情報とを前記記憶装置に保存し、
   前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報に基づく検索要求を受信または入力されたことに応じて、前記記憶装置から取得した検索結果を出力し、
   前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報の修正指示の入力を受け付け、
   前記修正指示に基づいて、前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報の削除または修正を実行する、設備管理システム。
2. 前記第２の計測データは、画像データであり、
   前記第２の閾値は、外観異常判定の閾値である、請求項１に記載の設備管理システム。
3. 前記管理装置は、前記修正指示に基づいて、前記第２の異常判定情報の削除または修正を実行したことに基づいて、前記第２の閾値を更新する、請求項１に記載の設備管理システム。
4. 前記管理装置は、さらに、
   前記修正指示に基づいて、前記第１の異常判定情報の削除または修正を実行したことに基づいて、前記第１の閾値を更新し、
   更新した前記第１の閾値を前記データ中継装置に送信する、請求項１に記載の設備管理システム。
5. 前記データ中継装置は、さらに、
   第３の計測データおよび第４の計測データを取得したことに基づいて、前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに対する異常判定を実行し、
   前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに異常があると判定したことに基づいて、前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに、第３の異常判定情報を付与し、
   前記フレームに、前記第３の計測データと、前記第４の計測データと、前記第３の異常判定情報とを含める、請求項１～４のいずれかに記載の設備管理システム。
6. 前記管理装置は、さらに、
   複数の前記フレームを受信したことに基づいて、複数の前記フレームの各々に含まれる計測データの組み合わせに対する異常判定を実行し、
   前記計測データの組み合わせに異常があると判定したことに基づいて、前記計測データの組み合わせに、第４の異常判定情報を付与し、
   前記計測データの組み合わせと、前記第４の異常判定情報とを前記記憶装置に保存する、請求項１～５のいずれかに記載の設備管理システム。
7. 設備の管理の方法であって、
   設備に取り付けられる１または複数のセンサーから計測データを取得するデータ中継装置において、第１の計測データが、第１の閾値以上であることに基づいて、前記第１の計測データに第１の異常判定情報を付与するステップと、
   前記第１の異常判定情報、前記第１の計測データ、および第２の計測データを含むフレームを管理装置に送信するステップと、
   前記第２の計測データが、第２の閾値以上であることに基づいて、前記第２の計測データに第２の異常判定情報を付与するステップと、
   前記第１の計測データおよび前記第１の異常判定情報と、前記第２の計測データおよび前記第２の異常判定情報とを記憶装置に保存するステップと、
   前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報に基づく検索要求を受信または入力されたことに応じて、前記記憶装置から取得した検索結果を出力するステップと、
   前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報の修正指示の入力を受け付けるステップと、
   前記修正指示に基づいて、前記第１の異常判定情報および／または前記第２の異常判定情報の削除または修正を実行するステップとを含む、方法。
8. 前記第２の計測データは、画像データであり、
   前記第２の閾値は、外観異常判定の閾値である、請求項７に記載の方法。
9. 前記修正指示に基づいて、前記第２の異常判定情報の削除または修正を実行したことに基づいて、前記第２の閾値を更新するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記修正指示に基づいて、前記第１の異常判定情報の削除または修正を実行したことに基づいて、前記第１の閾値を更新するステップと、
    更新した前記第１の閾値を前記データ中継装置に送信するステップとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
11. 第３の計測データおよび第４の計測データを取得したことに基づいて、前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに対する異常判定を実行するステップと、
    前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに異常があると判定したことに基づいて、前記第３の計測データおよび前記第４の計測データの組み合わせに、第３の異常判定情報を付与するステップと、
    前記フレームに、前記第３の計測データと、前記第４の計測データと、前記第３の異常判定情報とを含めるステップとをさらに含む、請求項７～１０のいずれかに記載の方法。
12. 複数の前記フレームを受信したことに基づいて、複数の前記フレームの各々に含まれる計測データの組み合わせに対する異常判定を実行するステップと、
    前記計測データの組み合わせに異常があると判定したことに基づいて、前記計測データの組み合わせに、第４の異常判定情報を付与するステップと、
    前記計測データの組み合わせと、前記第４の異常判定情報とを前記記憶装置に保存するステップとをさらに含む、請求項７～１１のいずれかに記載の方法。

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