JPH06313721A - 設備管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設備管理を効率良くし、また管理データの有
効活用を可能する。 【構成】 監視制御システム１から定期的に取得するデ
ータから処理１２で設備管理に必要な情報の抽出を行
い、その情報を統計的処理１３により故障等に関連付け
を行ってデータベース１１に保存しておき、利用者に対
しては会話型入力処理１５により対話形式で必要な情報
を提供し、この情報提供は報告書作成・記録抽出処理１
６によって定型ドキュメント化して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力設備等の大規模設
備を管理するための設備管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電力システムを初めとして水処理や鉄
鋼、石油などの大規模システムは、一般的にはリアルタ
イム処理になる監視制御システムと、設備を維持管理す
るための設備管理システムを用意してシステムの運用が
なされている。

【０００３】監視制御システムと設備管理システムは、
各々別々に運用される。このうち、監視制御システムで
はリアルタイム情報を処理し、ダイナミックな設備のと
らえかたをし、日・月報や年報などによって設備をマク
ロ的（長期的）な視点でとらえることがなされている。

【０００４】このため、システム内には豊富な設備運用
データが保存され、これらデータは短期的にはシステム
内に保存され、長期的には磁気テープなどに移し、オフ
ラインメディアとして保存されるのが一般的である。ま
た、これらの情報の管理・運用は運転・管理部門で行わ
れる。

【０００５】一方、設備管理システムは、設備データを
データベースシステムやファイルシステムを中心に保存
し、必要に応じて運用している。このため、殆どが静的
な情報（仕様や設置、計画書など）として保存、運用が
なされ、運転・管理部門から定期的にダイナミックな情
報（日報、故障記録など）が送付される。また、これら
の情報の管理・運用は一般的に上記部門とは異なり維持
・管理部門で行われる。

【０００６】以上のように、設備管理データは、監視制
御システムでは運転・管理部門で運用し、設備管理シス
テムでは維持・管理部門で運用するという個別の運用で
なされている。

【０００７】これら設備管理データの運用として、場内
ＬＡＮやＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ）を利用し、データの相互利用が推進されつつある。
これらを支える手段として、サーバクライアント方式を
中心とした分散コンピューティング環境（ＤＣＥ；Ｄｉ
ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｅｍｖｉｒ
ｏｎｍｅｎｔ）や、その基盤として各種ネットワーク技
術、さらには分散処理を可能とするデータベースシステ
ム、システム間のデータ交換処理など、様々なコンピュ
ータ技術が提案され、市場にも投入されている。

【０００８】さらに、研究レベルではチームコンピュー
ティング（ＤＣＥをベースとした協調作業環境）の実現
やネットワークの高速化、セキュリティ管理の強化、マ
ルチメディア技術など、今後のコンピュータ利用の範囲
を益々広げる技術が発表され、試し運用や一部の製品化
がなされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の設備管理は、監
視制御システムと設備管理システムで個別に且つ異なる
管理部門でなされており、繁雑で非効率的な管理にな
り、また管理データの有効活用を難しくしていた。これ
を以下に詳細に説明する。

【００１０】監視制御システムでは、設備の運用に関す
る機器操作や故障、計測値などを履歴データとして一定
期間保存し、日・月報や年報作成を行う機能を有する。
勿論、通常の機器操作や制御、モニタ監視などの主要機
能は備えている。

【００１１】しかし、設備管理面からみると設備の運転
記録データが蓄積されているにも拘わらず情報処理系が
確立していないことから有効に活用されていない。例え
ば、設備の故障に関する情報としては、スポット的な故
障記録と単純な集計表のみが提示されるに過ぎない。

【００１２】また、従来の設備管理システムでは、設備
台帳などに見られる帳票データが中心で、そのデータを
基に種々の検索により管理データを抽出する。また、日
々の運転情報は日報などに記載されている限定された情
報を利用する場合もある。

【００１３】しかし、これら以上の管理情報は人手によ
り作成（表計算ソフトやグラフ化ツールなどを利用する
にしても）されるのが現状であり、高度な予知保全情報
を抽出できるとは限らない。

【００１４】この設備管理の中での予知・予防保全的な
対策は、定期点検や巡視点検などの人手による作業が中
心であり、日々の運転管理情報は補足的に使われること
があっても、その量が膨大であること、故障の場合にそ
の原因を特定化するために多くの時間を要することなど
（必ずしなければならないが）対策をうつまでに時間的
な遅れを余儀なくされる。

【００１５】予防保全の中心として、定期点検がある
が、この際に設備管理データベースから部品の交換や消
耗品使用量、必要資材リストなどを作ることは容易にで
きるが、どの部分を重点に点検しなければならないか、
消耗品（例えば軸受メタル）が規定値より消耗している
原因は何かなど、具体的なケースバイケースの対策用デ
ータを作り出すことができない。

【００１６】そのようなデータは、これまでの設備管理
システムが有する管理基準データと監視制御システムが
有する運転管理データを組み合わせ、データに対する人
の分析を加えた結果できるものであって、個々のシステ
ム情報のみを加工しても有効な情報が得られるものでは
ない。

【００１７】なお、前述のコンピュータを利用する環境
及びそれを支える技術は、上述の問題点の解決に対して
十分高度なものとなってきている。しかしながら、現状
ではアプリケーションとしてそれらの利用技術が確立し
ていない。

【００１８】即ち、これまでの設備管理者のノウハウが
システム化されていないことや、両システム（監視制御
システムと設備管理システム）のデータの相互運用が実
現していないことが背景にあると考えられる。

【００１９】本発明の目的は、設備管理を効率良くし、
また管理データの有効活用になる設備管理システムを提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、監視制御システム又は運転支援システム
を備える大規模設備の機器・設備を管理するシステムで
あって、前記監視制御システム又は運転支援システムと
は伝送装置で結合されるエンジニアリングワークステー
ションを中枢部とし、設備管理データを保存するデータ
ベースを有するコンピュータシステムを備え、前記監視
制御システム又は運転支援システムが監視・制御・運転
する各設備の状態データ及び故障情報を該システムから
周期的に取得し、前記状態データ及び故障情報の特徴を
統計処理で抽出すると共にその関連付けを行ってデータ
ベースに保存しておき、設備の維持管理に必要な情報を
該データベースから選択的に抽出・作成して利用者に提
供することを特徴とする。

【００２１】

【作用】監視制御システムや運転支援システムが監視・
制御・運転する機器・設備の状態データから設備管理に
必要なデータを抽出・関連付けを行ったデータベース化
を行い、このデータを使って設備管理のための有効な情
報提供を行う。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すシステム構
成図である。

【００２３】監視制御システム１は、従来のシステム形
態と同じにされ、上位系（情報処理系）に対するＬＡＮ
やイーサネットによる伝送装置を備える。

【００２４】設備管理システムは、コンピュータシステ
ムとされ、最小規模の構成には１台のエンジニアリング
ワークステーション（ＥＷＳ）２を中枢部とし、データ
ベースを有して監視制御システム１と結合した構成にさ
れ、設備の規模や利用頻度、機能の範囲などによって任
意にその台数を増設する。

【００２５】また、設備管理システムは、規模を大きく
する場合には、必要に応じてデータベースサーバを１台
のＥＷＳに置くこと、又は専用のデータベースサーバ３
を用意する。

【００２６】これらの外に、アプリケーションで必要と
する周辺機器４を用意する。例えば、ドキュメントの出
力のためのプリンタ、入力のためのスキャナ、図面の出
力のためのプロッタ、ビデオ入力のためのＶＴＲが接続
される。

【００２７】また、必要に応じて、設備図面の自動認識
とそのデータベース化のための図面自動入力装置５や作
業用のパーソナルコンピュータ６が用意され、さらに運
転支援システム７との結合を得て該システムからのデー
タ取得を可能にする。

【００２８】本実施例のシステムのソフトウェア構成
は、図２に示すようになる。

【００２９】データベース１１を各種のデータ保存手段
とし、監視制御システム１からのデータ取得処理手段１
２と、このデータの統計的な処理を行う処理手段１３
と、各種データのＣＲＴ表示等のための可視化処理手段
１４と、システムの利用者との対話を行うための会話型
入力処理手段１５と、報告書作成・記録の抽出手段１６
とを備える。

【００３０】以下、本実施例のシステムの処理を図３を
参照して詳細に説明する。

【００３１】（１）データ取得。

【００３２】（１−Ａ）監視制御システム１の情報処理
ステーション（ＣＰＳ）２１から定期的にＬＡＮを通じ
て設備管理システムのデータベースサーバ２２に状態変
化とそれに関連する計測値や機器・設備の動作状態のデ
ータを送信する。

【００３３】（１−Ｂ）データベースサーバ２２は、分
散環境の１つのプロセスであり、ＣＰＳ２１からの受信
データを処理し、データベーステーブルとしての記録の
要否や種別毎のテーブルへの登録などを行う。

【００３４】（１−Ｃ）状態変化仕分処理２３は、故障
発生時と機器操作時の状態変化に大別し、それに関連す
るデータの処理方法を各々に変えるために設けられる前
段処理を行う。

【００３５】（１−Ｄ）一般状態変化抽出処理２４は、
設備や機器の運転・停止など、主に操作に関する状態変
化とそれに関連する計測記録を要約することで設備運用
状態テーブル作成処理２５でデータを作成する。

【００３６】即ち、長時間の運転計測データをそのまま
記録すると冗長な情報となって無駄が多くなる。そこ
で、計測値の主要指標となるデータを抽出し、運転の傾
向や状況変化（計測値の変動など）を統計的処理に基づ
いて情報圧縮を行うことによりデータ量を大幅に圧縮
し、無駄なデータを無くす。

【００３７】（１−Ｅ）故障イベント抽出処理２６は、
監視制御システムの各種保護装置から出される故障デー
タを受け、それに関連する計測値を一般状態変化抽出処
理２４と同様の方法で要約すると共に、故障に至るまで
の運転状態のデータを関連付け、故障時の特徴抽出や特
徴による分類、クラスタリングを行う。

【００３８】（１−Ｆ）一時記憶用データテーブル２７
は、ＣＰＳ２１からデータベースサーバ２２が受信した
情報を一時的に蓄えておき、必要に応じて特徴抽出を行
った後、順次破棄することで常に最新のリアルタイムデ
ータを蓄積しておく。

【００３９】（２）統計処理による特徴抽出。

【００４０】（２−Ａ）データ処理部２８は、統計的処
理機能を備え、故障時テーブルの作成、計測・故障デー
タの作成、状態変化や所見の作成を行い、これら作成に
オペレータとの対話形式による入力処理も行う。

【００４１】このうち故障時には関連計測値の特徴量情
報の抽出と、この情報と故障との関連付けを行う。

【００４２】関連計測値の特徴量情報は、処理２５によ
る設備運用状態テーブルのデータやテーブル２７から得
る機器・設備の計測値を特徴量として抽出する。この抽
出は時間軸からの特徴抽出（波形パターン、ピーク値、
最大最小値、平均的負荷量など）と、計測値間の関連
（電気的データと機械的データの関連など）とされる。

【００４３】故障と特徴抽出データの関連付けは、故障
イベント抽出処理２６により抽出される故障情報（機械
負荷大や過電流、地絡、水位異常、電圧異常など）と、
それに関連する計測値の中で主要因と考えられるもの
（特徴量に通常状態と大きな差異のみられるもの）につ
いて当該故障との関連付け処理を行う。

【００４４】これは、これまでの運転員や設備管理者の
有するノウハウを知識ベースの形として保有すると共
に、故障の類似パターンの抽出、クラスタリングなど自
らの学習による故障関連情報の抽出を行う。

【００４５】（３）情報提供。

【００４６】本実施例になる設備管理システムは、設備
の維持管理を目的とすることから、故障発生時に迅速に
対処する監視制御システム１や運転支援システム７とは
異なり、設備のリプレース計画や故障の集中に対する設
備計画立案、あるいは日常の点検や定期点検などの保守
業務をサポートすることになる。

【００４７】そこで、情報提供は抽出・記録しているデ
ータから保守員などの利用者が必要とする情報を提供す
る。この情報提供形態は、利用者との対話形式でなさ
れ、例えば、利用者がシステムを起動したときに重要度
分類や重点設備分類などの情報提供のためのメニュー表
示を行い、利用者が画面から選択することで必要な情報
を提示する。提示の形態は、記録されている情報の種類
に応じてグラフ、表などで行う。

【００４８】また、情報の提供は、文書の形式でまと
め、定型文書の形で予め準備するなど定型業務に応じた
ドキュメントを準備しておくことで効率的な文書を得
る。

【００４９】以上のことから、本実施例によれば、監視
制御システムからデータ取得しておき、このデータの特
徴量の抽出をしておき、故障発生や保守業務に関連する
特徴情報を提供するシステムになり、故障状況の定量的
な把握や保守業務等の効率化を図ることができる。

【００５０】例えば、故障状況の定量的な把握について
説明すると、ある機械に過負荷があることを従来では観
念的にとらえてその対策を施すものであったが、本実施
例では当該機械についての通常負荷率やピーク負荷の履
歴等の定量的な情報を得ることにより過負荷の原因を追
及し、その対策を施すことができる。

【００５１】また、故障の中には長い間に再発する場合
があり、このような場合には故障の発生時の特徴量の抽
出から故障状況を確実に見いだすことができ、その運用
を見直すことにより再発防止を図ることができる。即
ち、予防保全計画に役立つ。

【００５２】また、設備計画の中には、これまでの故障
実績情報を単なる件数だけでなく、関連情報を定量的な
形で取得でき、計画を最適化することを容易にする。

【００５３】一方、保守業務の効率化について説明する
と、これまで単に集計表などをドキュメント内に取り込
んでいたが、計測値と関連した分析後のグラフや表を組
み込むことができ、単に報告書を作成することだけでな
く、計画書すなわち実績データを分析した提案書として
有効に利用することができる。

【００５４】また、日常の報告は単純にドキュメントを
確認するだけで終え、より高度な業務を進めることがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、監視制
御システム又は運転支援システムが取得する各種データ
から設備管理に必要なデータを抽出及び関連付けしてデ
ータベースに保存しておき、設備管理に必要なデータの
提供を行うようにしたため、監視制御システム等で取り
扱うデータを有効利用して設備管理に必要な情報を提供
でき、しかも故障などには計測値等との関連付けした情
報提供になって定量化した故障の把握など設備管理を確
実にする効果がある。また、特徴量の抽出によって情報
を圧縮した保存ができ、データベース化を容易にすると
共に状況把握を容易にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図。

【図２】実施例のソフトウェア構成図。

【図３】実施例のデータ取得処理ブロック図。

【符号の説明】 １…監視制御システム ２…エンジニアリングワークステーション １１…データベース ２２…データベースサーバ ２３…状態変化仕分処理 ２４…一般状態変化抽出処理 ２５…設備運用状態テーブル作成処理 ２６…故障イベント抽出処理 ２７…一時記憶用データテーブル ２８…データ処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西片 恵 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視制御システム又は運転支援システム
   を備える大規模設備の機器・設備を管理するシステムで
   あって、前記監視制御システム又は運転支援システムと
   は伝送装置で結合されるエンジニアリングワークステー
   ションを中枢部とし、設備管理データを保存するデータ
   ベースを有するコンピュータシステムを備え、前記監視
   制御システム又は運転支援システムが監視・制御・運転
   する各設備の状態データ及び故障情報を該システムから
   周期的に取得し、前記状態データ及び故障情報の特徴を
   統計処理で抽出すると共にその関連付けを行ってデータ
   ベースに保存しておき、設備の維持管理に必要な情報を
   該データベースから選択的に抽出・作成して利用者に提
   供することを特徴とする設備管理システム。