JPH0546891A - 遠隔監視システム - Google Patents

遠隔監視システム

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JPH0546891A
JPH0546891A JP3223393A JP22339391A JPH0546891A JP H0546891 A JPH0546891 A JP H0546891A JP 3223393 A JP3223393 A JP 3223393A JP 22339391 A JP22339391 A JP 22339391A JP H0546891 A JPH0546891 A JP H0546891A
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Eiji Fukuhara
栄治 福原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来のいわゆる遠隔監視システムでは、故障予
知機能がないため、管理センターでは常時専門技術者を
配置してその判断を仰ぐ必要があった。本発明による遠
隔監視システムは、対象設備の故障を事前に予知し、必
要な時だけ公衆電話回線を使用して管理センターに測定
情報を通信することにより高信頼性と経済性の向上を図
る。 【構成】客先施設に設置された監視コンピュータの制御
の基に対象設備の状況を測定する各種センサー群と、こ
の測定値を監視コンピュータに取り込む遠隔測定ユニッ
ト群や管理用ボードと、予めメモリに格納されている故
障データや履歴データ等と比較され、正常、異常等が判
断される故障予知手段により、管理センターの管理コン
ピュータへ管理情報を必要時のみ公衆電話回線を使用し
て通信する。更に、必要に応じて管理コンピュータから
客先施設の個別設備の発停を行う発停手段、時系列測定
値を参照しながらシステムと会話することにより管理者
が詳細に診断する故障診断手段、報告書打出手段等が設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はホストコンピュータルー
ムの施設管理、コンテナ・倉庫の異常予知・保全、病院
の個室環境保全、無人基地局の施設保全等に使用される
遠隔監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】ファシリティマネジメントサービスは、
従来、設備の種類別に専門技術者による定期巡回点検、
清掃、部品交換、故障修理、報告を行うのが一般であっ
た。しかし、近年では省力化と常時監視を実現するため
に、いわゆる遠隔監視システムの採用が試みられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のいわゆ
る遠隔監視システムでは、故障予知機能がないため、管
理センターでは常時専門技術者を配置してその判断を仰
ぐ必要があった。また、常時監視を行うためには通信回
線を占有する必要があり、経費面で問題があった。な
お、故障が発生してから通信する方式をとるものもある
が、これは手遅れであり満足なファシリティマネジメン
トサービスとは言えないなどの欠点があった。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、遠隔監視システムに対象設備の故障を事前に
予知する機能を付加すると共に、管理情報の通信は必要
時のみ公衆電話回線を使用する方式をとり高信頼度と経
済性を兼ね備えた遠隔監視システムを提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による遠隔監視システムは、管理センターに設
置された管理コンピュータと客先施設に設置された監視
コンピュータ間の相互通信によって客先施設における設
備を遠隔監視する遠隔監視システムにおいて、前記監視
コンピュータには、各装置をリアルタイムに測定するセ
ンサー群と、このセンサー群からの入出力データを変換
する変換器群と、この変換器群を制御する遠隔測定ユニ
ット群と、この遠隔測定ユニット群を管理する管理用ボ
ードが接続され、故障データや履歴データを格納したメ
モリ(38)と、OSシステムであるデバイスドライバ
メモリ(37)と、このデバイスドライバメモリをサポ
ートするシステムメモリ(36)が設けられておリ、前
記管理コンピュータには、複数のモデムを制御する通信
制御部と、受信データを格納した(22)メモリと、O
Sシステムであるシステムメモリ(21)と、このシス
テムメモリ(21)をサポートするシステムメモリ(2
0)が設けられており、複数客先の複数施設を並行管理
するコンピュータOSとしてマルチユーザー・マルチタ
スクのOSを採用し、計測値の収集用には専用ネットワ
ークを使用してリアルタイムの監視を維持し、監視コン
ピュータはリアルタイムに故障予知診断をして要監視状
態と判断した時だけ管理センターを呼出して通信し、管
理コンピュータはシステムと会話することにより管理者
が詳細な故障診断を行い、故障予知のほか、必要に応じ
て個別施設の発停や時系列測定値の参照を遠隔で行い、
点検報告書の打ち出しが管理コンピュータからでも監視
コンピュータからでもできることに特徴を有する。
【0006】
【作用】本発明になる遠隔監視システムにおいては、客
先施設に設置された監視コンピュータの制御の基に各種
センサー群で対象設備の状況を測定する。この測定され
た測定値は専用ネットを介して監視コンピュータに取り
込まれる。この監視コンピュータに取り込まれた測定値
は、予めメモリに格納されている故障データや履歴デー
タ等と比較され、正常、異常等が判断される。監視コン
ピュータは対象設備の故障を事前に予知すると、管理セ
ンターの管理コンピュータへ管理情報を必要時のみ公衆
電話回線を使用して通信する。更に、必要に応じて管理
コンピュータから客先施設の個別設備の発停を行うこと
ができ、時系列測定値を参照しながら、システムと会話
することにより管理者が詳細な故障診断を行うことがで
きる。また、管理コンピュータからでも監視コンピュー
タからでも報告書を打ち出すことができる。
【0007】
【実施例】先ず、本発明になる遠隔監視システムの特徴
を説明する。 1.複数客先の複数施設を並行管理する。この為にコン
ピュータOSとしてマルチユーザー・マルチタスクのO
Sを採用する。実施例ではunixを採用した。計測値
の収集用には専用ネットワークを使用し、リアルタイム
の監視を維持する。実施例ではマルチユーザー・マルチ
タスクのOSをサポートする計測値収集システムを開発
使用した。使用コンピュータは客先にはパソコンクラス
を、管理センターにはワークステーションクラスを置
き、その間を公衆電話回線で結ぶ。
【0008】2.2層の故障予知機能を持つ。遠隔監視
システムの故障予知機能はいわゆるエキスパートシステ
ムであるが、本システムではこの機能を2層化すること
によりファシリティマネジメントサービスの要請に答え
ている。その1は客先の監視施設が持つ機能で、測定値
にリアルタイムに反応して故障を予知し、管理センター
に通知するものである。この部分はC言語により開発・
記述されたプログラムになっていて即時性を失わないよ
う配慮されている。その2は管理センターに持たせる機
能で、即時性に欠けるがシステムと会話することにより
管理者が詳細な故障診断を行い得るものである。実施例
ではこの部分はエキスパートシステムの構築ツールとし
てEXCOREを採用して開発・記述されたプログラム
である。
【0009】3.客先施設と管理センター間通信は公衆
回線を使用し必要時のみ自動呼出しする。実施例ではu
nixのuucpと、モデムとしてコムスター2424
ATを採用した。客先施設の監視コンピュータはリアル
タイムに故障予知診断をし、要監視状態と判断した時だ
け管理センターを呼出して通信する。
【0010】4.故障予知のロジックは施設の種類が変
わっても、同じ方式でよい。一方、このロジックを当て
はめる判断条件の値は施設の種類により異なる。これは
経験値と理論値を総合して定めるデータベースであり外
部記憶に蓄えておく。
【0011】5.故障予知のほか、必要に応じ個別施設
の発停、時系列測定値の参照、点検報告書の打ち出しが
客先でも管理センターでも可能である。
【0012】図1は本発明における遠隔監視システム構
成の概要を示す図である。管理コンピュータ10はワー
クステーションクラスのコンピュータである。データ処
理部14は客先施設の監視コンピュータ30との交信情
報により4件までの運転状況を常時CRT12に表示す
る。KEY13はキーボードを示し、キーボード入力に
より必要に応じ特定客先の監視コンピュータ30から管
理情報を送信させ、会話的に故障診断を行い、また客先
施設の個別設備の遠隔発停を行う。自己診断機能15は
一定時間間隔(例えば20分に1回)で客先施設の監視
コンピュータ30との交信を確認し、システムの健全性
を確かめるものである。通信制御部17は各客先施設の
監視コンピュータ30との公衆電話回線による通信の管
理をしている。表示ボード16は多数の客先の管理状況
を地図上で一覧出来るパネルでありコンピュータからの
信号によって表示灯の点滅・色調を変化させる。
【0013】客先施設の監視コンピュータ30はパソコ
ンクラスのコンピュータである。監視対象設備91〜1
01からのデータサンプリングの測定情報は専用ネット
ワークを介して取り込まれる。
【0014】図2は本システムの管理コンピュータの概
要を示す図である。この管理コンピュータ10はワーク
ステーションクラスのコンピュータである。システムメ
モリ20はシステムメモリ(UNIX)21をサポート
し、システムメモリ(UNIX)21の制御によりイン
ターフェースRS232C19a〜19dとモデムM/
D18a〜18dを介して4件の客先と同時に通信す
る。すなわち、この通信ネットワークはシステムメモリ
(UNIX)21からの制御によるunixのuucp
により、モデムM/D18a〜18dを介して監視コン
ピュータ30と通信する。
【0015】図3は本システムの客先施設の監視コンピ
ュータの概要を示す図である。この監視コンピュータ3
0はパソコンクラスのコンピュータである。システムメ
モリ36は、主メモリ35のC0000番地以降に測定
値データを書き込み、読み出しを行い、デバイスドライ
バ(UNIX)37をサポートするメモリである。デバ
イスドライバ(UNIX)37の制御によりインターフ
ェースRS232C41とモデムM/D33を介して通
信する。すなわち、この通信ネットはデバイスドライバ
(UNIX)37の制御によるunixのuucpによ
り、モデムM/D33を介して管理コンピュータ10と
通信する。図において、40は管理用ボードMIOであ
り、42a〜は遠隔測定ユニットRIOであり、46
a、bは空調設備A/Cであり、47は無停電電源設備
CVCFであり、48は警備保全設備SECUである。
更に、43a〜はアナログ・デジタル変換器A/Dであ
り、44aは、デジタル入力D/Iであり、44bはデ
ジタル出力D/Oであり、33はモデムM/Dである。
【0016】図4は本システムの監視コンピュータの管
理用ボードMIOの概要を示す図である。MIO40は
監視コンピュータ30の拡張スロットに実装する管理用
ボードであり、搭載するCPU52と2ポートRAM5
1により監視コンピュータ30と直接通信すると共にR
S485DRV53及びRS485を介して遠隔測定ユ
ニットRIO42a〜群を管理している。また、MIO
40、は保守用にRS232Cポートを持っており、更
に、ROM55を備えていて、監視コンピュータ30か
らの指令に応じ指示されたデータの入出力を行う通信プ
ロトコルを格納している。
【0017】図5は本システムの監視コンピュータに付
設されている遠隔測定ユニットRIOの概要を示す図で
ある。RIO42aもCPU62を搭載していて、外部
とのデータの入出力用にアナログデータ入力ADI6
4、パルスデータ入力PI65、無電圧接点入力CI6
6、無電圧接点出力CO67を備える。ADRESS
DATA69はMIO40と通信するための番地設定用
デイップスイッチである。また、RIO42aは保守用
にRS232Cポートを持っており、更に、ROM68
を備えていて、PC30からの指令に応じ指示されたデ
ータの入出力を行う通信プロトコルを格納している。
【0018】以上、図4及び図5の構成をとることによ
って、次の特徴を持つ。 <監視コンピュータ側> 1.管理用ボードMIOは監視コンピュータの拡張スロ
ットに実装使用するのでシステムを簡素化出来る。 2.MIOと監視コンピュータの通信は2ポートRAM
による直接交信であるから同期をとることなくI/O管
理が出来る。 3.データ収集の高速化が計れる。 <I/O側> 1.遠隔測定ユニットRIOにもCPUを搭載している
ので、このボードでも端末管理が可能である。 2.I/Oの点数が増設可能である。 3.I/Oの単体でのモニターが可能である。
【0019】図6は本システムの故障予知人工知能の手
法を解説する図である。図において80a〜80cは診
断テーブル・シートであり、低圧の範囲、高圧の範囲及
び外部温度の3次元領域の各点にはその状態が正常運転
領域であるかどうかの別、正常運転でない場合は予想さ
れる故障原因名を割り当てておく。診断テーブル・シー
ト80aの中央部網目の4升は正常域であり、その外周
の20升は監視域であり、斜線を施した24升は故障域
である。この割当ては施設の種類により異なり、経験値
と理論値を勘案して予め作成されるデータベースであ
る。データサンプリング・プロセスは診断テーブル・シ
ート80a〜80cから読み取った推定故障原因群81
の1個づつの故障推定要因82a〜について推論ロジッ
クに基づきセンサー値と五感データ(点検記録)から比
較検討しながら予知故障の採否を行い、故障種別の決定
を行う。この決定はそれぞれの故障原因について決定条
件を記載した故障原因確定表と現状とを照合することに
より行われる。故障原因確定表の条件を全て満たした場
合、予知故障原因として確定する。この手法をとること
によって全ての故障原因を逐次調べることなしに故障推
論を迅速に行うことが可能となる。
【0020】図7は本システムのソフトウエア説明図で
ある。管理センター用ソフトウエアはこの中からデータ
サンプリングと点検保守とメンテナンスとを削除、それ
に代わって詳細推論用のEXCORE呼出しプロセスを
挿入、また通信マネージャを管理センター用に書換えた
ものとなっている。更にCPUの相違による対応がなさ
れていることはいうまでもない。システム立上げ後シス
テムメニューから必要機能を選択することによりそれぞ
れのプロセスを利用することが出来るが、プロセス監
視、通信マネージャ、データサンプリング、設備監視の
各プロセスは立上げ後裏処理として常に実行されてい
る。
【0021】次に代表的なプロセスの概要を説明する。 1)プロセス監視 全体のプロセスの管理を行っているモジュールである。 2)通信マネージャ 管理コンピュータと監視コンピュータ間の通信管理を行
う。通信方式としてはunixのuucpを用いてい
る。従来uucpは発呼側と受信側を区別して設定する
ことになっているため、何時でも発信、受信可能な体勢
を整える為には1ローカル局につき2回線を要していた
が、本システムではこれを自動切替えするソフトウエア
を開発し、1回線ですむよう改善されている。
【0022】3)設備発停 客先においてキーボード入力により設備の発停が行える
ほか、通信制御を通じて管理コンピュータからの指令に
より発停も行うことが出来る 4)データサンプリング 専用ネットワークを通じ各設備ごとに測定値を取り込
む。測定値は、監視コンピュータの特定番地(図3の主
メモリ35のC0000H番地)に書き込まれる。 5)デバイスドライバー unixシステムでは主メモリ特定番地を直接参照する
ことは出来ないので本システムでは、デバイスドライバ
UNIX37と主メモリ35の特定番地(図3の例では
C0000H番地から4KBの領域)を通じて相互に書
込み、読出し可能なデバイスドライバーを開発した。
【0023】6)故障予知の手順 以下にリアルタイムな故障予知が如何に行われているか
を説明する。 I)センサー検診 データサンプリング・プロセスは先ずセンサー群から測
定された測定値が健全であるか否かを判断する。これ
は、複数の測定値間に成立すべき論理的条件が維持され
ているかどうかを検証することにより実施している。例
えば主電動機の回転数はその電動機の負荷電流が正の値
を持つ時のみ意味がある。 II)環境条件の決定 データサンプリング・プロセスは次に設備の運転状況を
大きく仕分けるための指標(環境条件)を決定する。例
えば空調設備の場合、環境条件は室外、室内の温度と湿
度により決められる。環境条件は故障予知判断の基準値
に影響する指標である。
【0024】III)診断テーブル データサンプリング・プロセスは次に特定の2ヶのセン
サーの測定値と前項の環境条件の組合せで決まる3次元
領域の一点を参照する。この3次元領域の各点にはその
状態が正常運転領域であるかどうかの別、正常運転でな
い場合は予想される故障原因名を割り当てておく。この
割当ては設備の種類により異なり、経験値と理論値を勘
案して予め作成されるデータベースであり、これを診断
テーブルと呼ぶ。データサンプリング・プロセスは診断
テーブルを参照することにより推定される故障原因群を
知る。この手法をとることによって全ての故障原因を逐
次調べることなしに故障推論を迅速に行うことが可能と
なる。 IV)故障原因確定表 データサンプリング・プロセスは診断テーブルから読み
取った推定故障原因群の1個づつについて予知故障とし
ての採否を決定する。この決定はそれぞれの故障原因に
ついて決定条件を記載した故障原因確定表と現状とを照
合することにより行われる。故障原因確定表の条件を全
て満たした場合、予知故障原因として確定する。
【0025】V)センサーテーブル データサンプリング・プロセスは特定センサーの測定値
が規定範囲に入っているかどうかを調べる。規定範囲外
の場合に予想される故障原因群を記載した表をセンサー
テーブルと呼ぶ。センサーテーブルから読み取った故障
原因群も前項の故障原因確定表により採否が確定され
る。センサーテーブルも診断テーブルと同様、経験値と
論理値を勘案して予め作成されるデータベースである。
【0026】VI)要監視対応 診断テーブルとセンサーテーブルにより予知故障が確定
するとデータサンプリング・プロセスは要監視対応プロ
セスに移行する。要監視対応プロセスは設備監視プロセ
スが画面表示に使う表示データを書換え、又通信マネー
ジャを通じて所要の情報を管理センターに通信する。 VII)故障対応 何らかの原因で設備が運転を停止してしまった場合(通
常、保護装置の作動により自動停止する)、これは故障
予知の機能が間に合わなかったか、又は本システムが故
障予知の警報を出しているのに放置されていたかの何れ
かであり、この時データサンプリング・プロセスは故障
対応に移行する。故障対応は作動した保護装置の名称を
設備監視プロセスに通知するほか、システムに蓄えられ
ている停止直前の測定値を再読して通常と同様の故障予
知診断を行い施設監視プロセスに結果を通知する。
【0027】7)設備監視 データサンプリング・プロセスにより得られる各設備の
運転状況をCRT画面に表示する。設備監視画面は客先
ビルと設備の配置を断面図と平面図を用いて表示し、設
備の運転状況をリアルタイムに示している。特定設備の
測定値の詳細は設備監視詳細ルーチンによりリアルタイ
ムで表示する。テーブルは診断テーブルの現状を、モニ
タに設備略図上に故障部位をそれぞれ色調の変化を用い
てリアルタイムに表示する。推論過程は照合した故障原
因確定表と実測値を示すと共に、修理に必要な機材と技
術レベルを表示し対処を容易ならしめる。
【0028】8)点検保守 故障予知用の各種データベースの設定、修正用プロセス
である。 9)報告書編集 運転管理月報、設備履歴報告書、点検保守報告書の印字
出力を行う。 10)メンテナンス システムの初期値を設定するためのプロセスである。
【0029】図8は本システムの空調設備における診断
プロセスのフローチャートである。図においてSに続く
数値はステップ番号を示す。 〔S1〕圧力センサーでガス圧力を読む。 〔S2〕このデータサンプリングの測定値が室外、室内
の温度と湿度により決まる環境条件を加味して、健全で
あるか否かを判断する。異常であればS3に進む。 〔S3〕該当する診断テーブルを選ぶ。 〔S4〕該当するセル(図6)から推定故障要因群を選
ぶ。 〔S5〕優先順に不具合条件を調べる。 〔S6〕対応する診断手順を選ぶ。 〔S7〕診断により具合が悪ければS8に進み、そうで
なければS9に進む。 〔S8〕処理方法を表示する。 〔S9〕不具合数から1を差し引く。 〔S10〕不具合数が0であればS11に進み、そうで
なければS5に進む。 〔S11〕監視を続ける。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では客先に
置いた監視装置は複数の測定値の組合せを常時、監視・
解析しており、正常運転域からの偏差を認識すると、予
想される故障を自動的に推定し警報を発し管理センター
に通信する。通信内容は予知された故障名や測定値のほ
か、その故障の対処に必要な技術情報を含み、CRT画
面に表示される。またシステム内蔵の点検指示書により
非熟練労働力による客先設備の点検を可能とする。管理
センターは客先設備からの異常警報を受信するほか、故
障診断の精度を高めるための会話型詳細推論システムを
持つ。このような構成により専門技術者の常時配置を不
要とし、且つ信頼度と経済性を具備したファシリティマ
ネジメントサービスが行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における遠隔監視システム構成の概要を
示す図である。
【図2】本システムの管理コンピュータの概要を示す図
である。
【図3】本システムの監視コンピュータの概要を示す図
である。
【図4】本システムの監視コンピュータのMIOの概要
を示す図である。
【図5】本システムの監視コンピュータのRIOの概要
を示す図である。
【図6】本システムの故障予知人工知能の手法を解説す
る図である。
【図7】本システムのソフトウエア説明図である。
【図8】本システムの診断プロセスのフローチャートで
ある。
【符号の説明】
10 管理コンピュータ 11 FDD 12 CRT 13 KEY 14 データ処理部 15 自己診断機能 16 表示ボード 17 通信制御部 18a〜18d モデムM/D 19a〜19d インターフェースRS232C 20 システムメモリ 21 システムメモリ(UNIX) 22 メモリ(受信データ) 23 主メモリ 30 監視コンピュータ 31 データ処理部 32 自己診断機能 33 モデムM/D 35 主メモリ 36 システムメモリ 37 デバイスドライバメモリ(UNIX) 38 メモリ(状況データ、履歴データ) 39 CRT 40 MIO(管理用ボード) 41 インターフェースRS232C 42a〜 RIO(遠隔測定ユニット) 43a〜 A/D(アナログ/デジタル変換器) 44a D/I(デジタル入力) 44b D/O(デジタル出力) 45 センサー群 46a、46b A/C(空調設備) 47 CVCF(無停電電源設備) 48 SECU(警備保全設備) 51 RAM 52 CPU 53 RS485 DRV 54 RS232C DRV 55 ROM 61 RS485 DRV 62 CPU 63 RAM 64 ADI(アナログデータ入力) 65 PI(パルスデータ入力) 66 CI(無電圧接点入力) 67 CO(無電圧接点出力) 68 ROM 69 ADRESS DATA(MIOと通信するため
の番地設定用のディップスイッチ) 70 RS232C DRV 80a〜 診断テーブル・シート 81 推定故障要因群 82a〜 推定故障要因(別シート) 91 AOC装置(ホストコンピュータの自動発停装
置) 92 受配電設備 93 発電機設備 94 CVCF設備(無停電電源設備) 95 空調設備 96 ハロン消火設備 97 監視装置 98 地震感知設備 99 環境監視設備 100 防犯設備 101 入退出管理設備

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管理センターに設置された管理コンピュ
    ータと客先施設に設置された監視コンピュータ間の相互
    通信によって客先施設における設備を遠隔監視する遠隔
    監視システムにおいて、 複数客先の複数施設を並行管理するコンピュータOS
    (オペレーティングシステム)としてマルチユーザー・
    マルチタスクのOSを採用し、 監視コンピュータには対象設備の故障を事前に予知する
    故障予知診断手段を設け、 監視コンピュータから管理コンピュータへの管理情報の
    通信には必要時のみ公衆電話回線を使用して通信する通
    信制御手段を設け、 必要に応じ個別設備の発停を行う設備発停手段を設け、 管理コンピュータからでも監視コンピュータからでも報
    告書を打ち出せる報告書打出手段を設け、 管理コンピュータは時系列測定値を参照しながら、シス
    テムと会話することにより管理者が詳細な故障診断を行
    うことのできることを特徴とする遠隔監視システム。
  2. 【請求項2】 前記監視コンピュータには、 各監視対象装置をリアルタイムに測定するセンサー群
    と、 このセンサー群からの入出力データを変換する変換器群
    と、 この変換器群を制御する遠隔測定ユニット群と、 この遠隔測定ユニット群を管理する管理用ボードが接続
    され、 故障データや履歴データを格納したメモリ(38)と、 OSシステムであるデバイスドライバメモリ(37)
    と、 このデバイスドライバメモリをサポートするシステムメ
    モリ(36)が設けられており、 前記管理コンピュータには、 受信データを格納したメモリ(22)と、 OSシステムであるシステムメモリ(21)と、 このシステムメモリをサポートするシステムメモリ(2
    0)が設けられていることを特徴とする請求項1記載の
    遠隔監視システム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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