JPH11338540A - トレンドデータ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、特に、水質検査等に用いるト
レンドデータ表示装置において、基準値のベースとなる
基準時点を変えた場合にも、基準値の表示を容易に行え
る実用的なトレンドデータ表示装置を提供することにあ
る。 【解決手段】演算処理装置２０は、入力された数値デー
タ及びこの数値データより前の複数の数値データに基づ
いて求めた基準値を、入力された数値データの日時を基
準とする各基準時点毎に複数の基準値として、データバ
ッファ３２に記憶する。表示装置４０には、データバッ
ファ３２に記憶された基準値を、基準時点に基づいて読
み出した上で、折れ線グラフ表示とともに表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過去の特定期間の
データをグラフ表示するトレンドデータ表示装置に係
り、特に、水質管理等において用いるに好適なトレンド
データ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の発明】従来、複数の浄水場の水質を管理する水
質管理センタにおいては、トレンドデータ表示装置を用
いて、水道用水を製造するための原料となる河川などか
ら採取した原水や、浄水場で製造された水道用水（浄
水）や、工場から排出される廃水中の微量の有機物，金
属，農薬などの含有量を測定した結果を、横軸が時間軸
になるような折れ線グラフとして表示するようにしてい
る。例えば、浄水に対しては、最大で８５項目の測定を
月に一回以上行うことが法律でさだめられており、測定
結果も５年以上保管する必要があることから、測定結果
を管理する装置を導入する事が一般的に行われている。
原水，浄水，廃水中に含まれる有機物などの量は、液体
クロマトグラフや原子吸光光度形をなどを用いてバッチ
処理により測定され、１回／日などのように非連続的に
測定結果が管理される。一方、原水にしろ、浄水にしろ
測定結果は大きくは変動しないのが通常である。そこで
過去の測定結果と比較する事で、現時点での測定結果が
妥当なものであるかあるいは特異なものであるかを判断
する事が一般的に行われている。そのため、従来のトレ
ンドデータ表示装置では、特定期間の数値データを折れ
線グラフ等により表示装置上に表示することにより、現
時点での測定結果が妥当なものであるかどうかを判断し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
特定期間のデータを折れ線グラフとして表示する方法で
は、現時点の測定結果が妥当であるかどうかの判断基準
が必ずしも明確でなく、判断者によるバラツキも生じる
ため、判断の信頼性がかならずしも高いものでないもの
であった。

【０００４】ここで、プロセスの異常診断の方法に関連
して、例えば、特開平７−１２９８７６号公報に記載さ
れているように、プラントの運転状況を示すデータを折
れ線グラフで表示するとともに、表示されたデータの平
均値や標準偏差値を表示する考え方が知られている。

【０００５】特開平７−１２９８７６号公報に記載され
ている方式では、基準値が示されるため、データの異常
判断の正確性が増すものではあるが、この方式はそのま
までは、水質管理等のトレンドデータ表示装置には適用
できないことが判明した。

【０００６】水質管理センタにおいては、原水，浄水，
排水等について、３００〜５００箇所のポイントから水
をサンプリングし、それぞれのサンプリングされた水に
ついて、８５〜５００項目の検査項目について分析を行
うため、１年間のデータ点数は、例えば、３０万点とな
る。さらに、法律で５年間のデータ保存が義務付けられ
ているため、総データ点数は１５０万点と膨大なデータ
となる。これらのデータは、一般には帳票形式でプリン
トアウトするため、この出力形式に合わせたデータ構成
となっている。

【０００７】一方、平均値や標準偏差値を求めるために
は、これらの１５０万点に及ぶデータの中から数十点
（例えば、３０点）のデータを読み出して、演算処理を
行う必要があるが、データ形式が帳票形式に合わせてあ
るため、データの検索・読み出しに、ＣＰＵの処理速度
に拘らず、数分（例えば、５分）の長時間を要すること
が判明した。従って、水質管理用のトレンドデータ表示
装置において、平均値や標準偏差等の基準値を表示する
実用上長時間を要するため、困難であるという問題があ
ることが判明した。

【０００８】特に、水質管理においては、過去のデータ
の傾向管理をするためには、最新の時点を基準として、
それ以前の特定期間のデータの折れ線グラフを表示しな
がらも、最新の時点よりも前の基準点をベースとした平
均値や標準偏差を表示することにより、より正確な測定
結果の妥当性を検証したい場合もあり、かかる場合に
は、平均値や標準偏差値等の基準値の表示に長時間を要
すると実用的でないという問題があることが判明した。

【０００９】本発明の目的は、特に、水質検査等に用い
るトレンドデータ表示装置において、基準値のベースと
なる基準時点を変えた場合にも、基準値の表示を容易に
行える実用的なトレンドデータ表示装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、入力された数値データをグラフ表
示として表示手段に表示するトレンドデータ表示装置に
おいて、入力された数値データ及びこの数値データより
前の複数の数値データに基づいて求めた基準値を、入力
された数値データの日時を基準とする各基準時点毎に複
数の基準値として記憶するデータバッファと、上記デー
タバッファに記憶された基準値を、基準時点に基づいて
読み出した上で、上記表示手段に上記グラフ表示ととも
に表示するようにしたものである。かかる構成により、
基準値は予め記憶手段に記憶されているため、容易に表
示手段に表示することが可能であり、基準値のベースと
なる基準時点を変えた場合にも、基準値の表示を容易に
行えるため、トレンドデータの妥当性の判断を容易に行
い得るものとなる。

【００１１】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記基準値は、平均値及び標準偏差値であり、上記表示
手段には、平均値及び平均値±３・（標準偏差値）の線
を表示するようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を用いて、本発
明の一実施形態によるトレンドデータ表示装置について
説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態によるト
レンドデータ表示装置の構成について説明する。

【００１３】キーボード１０は、数値データを入力する
ためのものである。原水，浄水，排水中の有機物等の量
について液体クロマトグラフや原子吸光光度計より測定
された数値データは、キーボード１０から入力される。

【００１４】演算処理装置２０は、キーボード１０から
入力された数値データを、記憶装置であるハードディス
ク（Ｈ／Ｄ）装置３０内のデータファイル３２に記憶す
る。データファイル３２に記憶される数値データは、過
去５年分の毎日の数値データである。

【００１５】また、演算処理装置２０は、データファイ
ル３２に記憶された特定期間の数値データに基づいて、
平均値や標準偏差値等の基準値を演算する。演算により
求められた基準値は、データバッファ３４，３６に格納
される。ここで、データバッファ３４は、基準時点を年
月日とし、その基準時点から以前の特定期間（例えば、
３０日間）の数値データにより求めた基準値を格納して
ある。しかも、基準値は、各基準時点毎に求められた上
で格納されている。即ち、例えば、基準日が１９９７年
１２月１９日とすると、１９９７年１１月２０日から１
９９７年１２月１９日までの数値データの平均値及び標
準偏差等の基準値や、基準日を１９９７年１２月１８日
とすると、１９９７年１１月１９日から１９９７年１２
月１８日までの数値データの平均値及び標準偏差等の基
準値等のように、各基準日についての基準値が５年分格
納されている。なお、数値データの中には、毎日測定さ
れるもの以外に、月１回測定されるものや週１回測定さ
れるものもあるが、これらについても、データバッファ
３２内に格納されている。

【００１６】また、季節データバッファ３６には、１年
間を４つの季節（例えば、春：４月〜６月、夏：７月〜
９月、秋：１０月〜１２月、冬：１月〜３月）に分け、
それぞれの季節の初日の基準値を格納してある。

【００１７】演算処理装置２０は、データファイル３２
から特定期間の数値データを読み出して、ＣＲＴ等の表
示装置４０に折れ線グラフとして表示するとともに、デ
ータバッファ３４から基準値を読み出して、表示装置４
０に表示する。また、必要に応じて、データバッファ３
４に代えて、季節データバッファ３６から基準値を読み
出して、表示装置４０に表示する。

【００１８】なお、Ｈ／Ｄ装置３０内には、この他にト
レンドデータ表示装置全体を動作させるためのシステム
プログラムなどが含まれているが、その説明は省略す
る。

【００１９】次に、図２〜図６を用いて、本実施形態に
よるデータファイルとデータバッファの作成処理につい
て説明する。図２は、データファイルとデータバッファ
の作成処理の流れを示すフローチャートであり、図３
は、データファイル３２の中に構成される測定結果蓄積
ファイルの構成を示し、図４は、データファイル３２の
中に構成される地点名定義ファイルの構成を示し、図５
は、データファイル３２の中に構成される検査項目定義
ファイルの構成を示し、図６は、データバッファ３４の
構成を示している。

【００２０】図２のステップＳ１００において、図１に
示した演算処理装置２０は、キーボード１０から入力さ
れる数値データを取り込む。入力されるデータには、サ
ンプリング地点や検査項目の情報も含まれる。次に、ス
テップＳ１１０において、演算処理装置２０は、入力さ
れた数値データを、データファイル３２に格納する。

【００２１】ここで、図３を用いて、データファイル３
２の中に構成される測定結果蓄積ファイルＦの構成につ
いて説明する。測定結果蓄積ファイルＦは、測定結果を
格納するファイルであり、管理ＮｏＦ１，サンプリング
日時Ｆ２，サンプリング地点名Ｆ３，検査項目Ｆ４及び
測定結果Ｆ５の各エントリーから構成されるテーブル形
式のファイルである。測定結果蓄積ファイルＦは、各日
毎に構成され、測定結果蓄積ファイルＦ１９９７１２１
９は、１９９７年１２月１９日の数値データのファイル
であり、測定結果蓄積ファイルＦ１９９７１２１８は、
１９９７年１２月１８日の数値データのファイルであ
る。そして、測定結果蓄積ファイルＦ１９９２１２２
０，即ち、１９９２年１２月２０日の数値データのファ
イルまでの５年分のファイルがある。

【００２２】各ファイルにおいて、管理ＮｏＦ１には、
サンプリング地点及び検査項目を特定するための番号が
格納される。サンプリング日時Ｆ２には、測定対象の水
をサンプリングした日時が格納される。例えば、「１９
９７１２１９０９００」は、１９９７年１２月１９日の
９時にサンプリングされたことを示している。サンプリ
ング地点名Ｆ３には、サンプリングした地点の名称が格
納される。なお、サンプリング地点名は、コードＮｏで
入力されており、このコードＮｏとサンプリング地点名
称の対応関係を示すリストは、地点名称定義ファイルに
格納されている。地点名称定義ファイルの構成について
は、図４を用いて後述する。

【００２３】検査項目Ｆ４には、検査項目が格納され
る。なお、検査項目は、コードＮｏで入力されており、
このコードＮｏと検査項目の対応関係を示すリストは、
検査項目定義ファイルに格納されている。検査項目定義
ファイルの構成については、図５を用いて後述する。測
定結果Ｆ５には、液体クロマトグラフ等の分析装置によ
って測定された結果が格納される。

【００２４】ここで、図４を用いて、地点名称定義ファ
イルＳの構成について説明する。地点名称定義ファイル
Ｓは、測定を行う原水や浄水を採取した地点の名称を定
義するファイルであり、コードＮｏＳ１と、サンプリン
グ地点名称Ｓ２との各エントリーから構成されているテ
ーブル形式のファイルである。コードＮｏＳ１は、図３
に示したサンプリング地点名称Ｆ３に格納されるコード
である。サンプリング地点名称Ｓ２には、サンプリング
地点の名称が格納される。図示の例では、コードＮｏ
「１」は、サンプリング地点が「地点Ａ」であることを
定義し、コードＮｏ「２」は、サンプリング地点が「地
点Ｂ」であることを定義している。サンプリング地点
は、通常の水質管理センタにおいては、３００〜５００
ポイントとなるため、そのポイント数に応じたコードＮ
ｏが付与される。

【００２５】次に、図５を用いて、検査項目定義ファイ
ルＩの構成について説明する。検査項目定義ファイルＩ
は、検査項目の名称と基準値を定義するファイルであ
り、コードＮｏＩ１と、検査項目Ｉ２と、基準値Ｉ３
と、単位Ｉ４の各エントリーから構成されているテーブ
ル形式のファイルである。コードＮｏＩ１は、図３に示
した検査項目Ｆ４に格納されるコードである。検査項目
Ｉ２には、検査項目の名称が格納される。基準値Ｉ３に
は、その検査項目に対する基準値が格納される。単位Ｉ
４には、その検査項目の基準値の単位が格納される。図
示の例では、コードＮｏ「１」は、検査項目が「項目
Ａ」であり、基準値が「０．０１ｍｇ／ｌ」であること
が定義されている。検査項目は、通常８５〜５００項目
となるため、そのポイント数に応じたコードＮｏが付与
される。

【００２６】次に、図２に戻り、ステップＳ１２０にお
いて、演算処理装置２０は、過去のデータを検索する。
検索されるデータの範囲は、ステップＳ１００において
入力されたデータのサンプリング日時を基準日として、
それ以前の特定期間（例えば、３０日）の範囲とする。
次に、ステップＳ１３０において、演算処理装置２０
は、検索された過去のデータに基づいて、平均値及び標
準偏差値等の基準値を求める。そして、求められた基準
値は、データバッファ３４に格納される。

【００２７】ここで、図６を用いて、データバッファ３
４の構成について説明する。データバッファ３４のファ
イルＢは、管理ＮｏＢ１，統計量計算設定データ数Ｂ
２，平均値Ｂ３，標準偏差値Ｂ４の各エントリーから構
成されるテーブル形式のファイルである。データバッフ
ァ３４は、各日毎に構成され、データバッファ３４のフ
ァイルＢ１９９７１２１９は、１９９７年１２月１９日
の基準値のファイルであり、ファイルＢ１９９７１２１
８は、１９９７年１２月１８日の基準値のファイルであ
る。そして、ファイルＢ１９９２１２２０，即ち、１９
９２年１２月２０日の基準値のファイルまでの５年分の
ファイルがある。

【００２８】各ファイルにおいて、管理ＮｏＦ１には、
サンプリング地点及び検査項目を特定するための番号が
格納されるものであり、図３に示した管理ＮｏＦ１に対
応するものである。統計量計算設定データ数Ｂ２には、
平均値等の基準値を求める際の統計量計算のための基礎
となるデータ数が設定される。例えば、図示する例で
は、設定データ数Ｂ２が「３０」とは、３０点のデータ
に基づいて統計量が計算されることを示しており、数値
データが毎日のデータである場合には、３０日分のデー
タに基づいて統計量が計算される。平均値Ｂ３には、３
０点のデータについて求められた平均値が格納される。
標準偏差値Ｂ４には、３０点のデータについて求められ
た標準偏差値が格納される。

【００２９】次に、図７〜図９を用いて、本実施形態に
よる表示処理について説明する。図７は、表示処理の流
れを示すフローチャートであり、図８は、表示例を示
し、図９は、基準時点を変えた場合の基準値の変化の説
明である。

【００３０】図７のステップＳ２００において、演算処
理装置２０は、キーボード１０から入力されるグラフ表
示の基準時点，サンプリング地点，検査項目を取り込
む。以下の例では、基準時点として、年月日を入力する
ようにしている。

【００３１】次に、ステップＳ２１０において、演算処
理装置２０は、入力されたサンプリング地点及び検査項
目をキーとして、基準時点以前の複数のデータを、図３
に示したデータファイル２１から読み込む。次に、ステ
ップＳ２２０において、演算処理装置２０は、読込んだ
複数の数値データを折れ線グラフとして、表示装置４０
に表示する。

【００３２】ここで、図８を用いて、表示装置４０への
表示例について説明する。表示装置４０には、トレンド
データが折れ線グラフ４１として表示される。表示装置
４０には、トレンドデータを表示する期間４２が示され
ている。この期間４２は、キーボード１０から入力され
た値が表示される。また、表示装置４０には、地点名称
４３と検査項目４４も表示される。折れ線グラフ４１
は、期間４２に示される期間，例えば、図示の例では、
１９９７年１２月９日から１９９７年１２月１９日まで
の期間について、地点名称４３である「地点Ａ」で、検
査項目４４である「検査１」についての数値データに基
づいて、データファイル３２内検索され、検索してきた
数値データを横軸が時間軸、縦軸が検査項目の単位軸に
なるような折れ線グラフ４１として表示する。

【００３３】次に、図７に戻り、ステップＳ２３０にお
いて、演算処理装置２０は、ステップＳ２００において
入力された基準時点についての基準値のデータを、デー
タバッファ３４から読み込む。そして、ステップＳ２４
０において、演算処理装置２０は、読み込まれた基準値
（平均値及び標準偏差（ｓ））に基づいて、図８に示す
ように、平均値４５及び（平均値＋３ｓ）４６Ａ及び
（平均値−３ｓ）４６Ｂを示す基準線を、折れ線グラフ
４１の上に表示する。さらに、基準線の元となった基準
時点（日）を示すための線４７を表示する。

【００３４】図８に示すように、折れ線グラフ４１の上
に、平均値４５及び（平均値＋３ｓ）４６Ａ及び（平均
値−３ｓ）４６Ｂを示す基準線を表示することにより、
各データの妥当性を容易に判断できる。例えば、１２／
１３のデータは、（平均値＋３ｓ）４６Ａを越えた数値
データであることが一目で判断できる。また、１２／１
０のデータは、他のデータから比べて低いようではある
が、（平均値−３ｓ）４６Ｂ以内の数値データであるこ
とが容易に判断できる。

【００３５】さらに、図７に戻り、ステップＳ２５０に
おいて、演算処理装置２０は、基準線表示の基準時点が
変更された否かを判断する。変更されると、ステップＳ
２６０において、演算処理装置２０は、データバッファ
３４から変更された基準時点における平均値及び標準偏
差値の基準値データを読み込む。ここで、変更された基
準時点に関する基準値データは、予め作成されているた
め、短時間で読み込むことが可能である。

【００３６】そして、ステップＳ２７０において、演算
処理装置２０は、新たな基準線を表示装置４０に表示す
る。図８に示すように、基準時点が変更されると、基準
線の元となった基準時点（日）を示すための線４７’も
表示する。

【００３７】ここで、図９を用いて、基準時点を変更す
るメリットについて説明する。図８に示す例では、１９
９７年１２月１９日から１２月９日までのトレンドデー
タを折れ線グラフ４１として表示し、さらに、１９９７
年１２月１９日を基準時点とする平均値４５及び（平均
値＋３ｓ）４６Ａ及び（平均値−３ｓ）４６Ｂを示す基
準線を、折れ線グラフ４１の上に表示する。

【００３８】トレンドデータは、１９９７年１２月９日
からさらに遡った場合、図９に示すような傾向を示して
いるものとする。即ち、月日の経過とともに値が徐々に
小さくなるようなものである。ここで、基準時点を１９
９７年１２月１４日に変更して、基準線を表示すると、
例えば、平均値４５’及び（平均値＋３ｓ）４６Ａ’及
び（平均値−３ｓ）４６Ｂ’を示す基準線となるとす
る。

【００３９】例えば、１２／１３のデータは、１９９７
年１２月１９日を基準時点とする場合には、（平均値＋
３ｓ）４６Ａを越えることとなり、正常範囲を越えるこ
ととなるが、１９９７年１２月１４日を基準時点とする
場合には、（平均値＋３ｓ）４６Ａ’を越えないため、
正常範囲となる。このような過去の傾向を見て、データ
の妥当性を判断することにより、より信頼性の高い判断
を下すことが可能となる。

【００４０】同様にして、例えば、１２／１６のデータ
は、１９９７年１２月１９日を基準時点とする場合に
は、（平均値−３ｓ）４６Ｂを越えないため、正常範囲
内であるが、１９９７年１２月１４日を基準時点とする
場合には、（平均値−３ｓ）４６Ｂ’を越えることとな
り、正常範囲を越えることとなる。このような過去の傾
向を見て、データの妥当性を判断することにより、より
信頼性の高い判断を下すことが可能となる。

【００４１】また、基準時点として、春夏秋冬のような
季節を選ぶことにより、季節データバッファ３６に格納
されている季節を代表する基準値を表示装置４０に表示
することにより、季節の基準に対するトレンドデータの
妥当性を判断することができる。

【００４２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、統計量として平均値と標準偏差を用いてこれを格納
したデータバッファをもたせることで、トレンドデータ
を表示させるときに効率よくデータの確認を行うことが
でき、傾向管理や妥当性の判定を行うこと可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、水質検査等に用いるト
レンドデータ表示装置において、基準値のベースとなる
基準時点を変えた場合にも、基準値の表示を容易に行
え、妥当性の判定を容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置に用いるデータファイルとデータバッファの作成処
理の流れを示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置に用いるデータファイルの中に構成される測定結果
蓄積ファイルの構成図である。

【図４】本発明の一実施形態によるデータファイルの中
に構成される地点名定義ファイルの構成図である。

【図５】本発明の一実施形態によるデータファイルの中
に構成される検査項目定義ファイルの構成図である。

【図６】本発明の一実施形態によるデータバッファの構
成図である。

【図７】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置における表示処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図８】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置における表示例の説明図である。

【図９】本発明の一実施形態によるトレンドデータ表示
装置における基準時点を変えた場合の基準値の変化の説
明図である。

【符号の説明】 １０…キーボード ２０…演算処理装置 ３０…Ｈ／Ｄ装置 ３２…データファイル ３４…データバッファ ４０…表示装置 ４１…折れ線グラフ ４５…平均値 ４６…平均値±ｓ ４６…基準時点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された数値データをグラフ表示として
   表示手段に表示するトレンドデータ表示装置において、 入力された数値データ及びこの数値データより前の複数
   の数値データに基づいて求めた基準値を、入力された数
   値データの日時を基準とする各基準時点毎に複数の基準
   値として記憶するデータバッファと、 上記データバッファに記憶された基準値を、基準時点に
   基づいて読み出した上で、上記表示手段に上記グラフ表
   示とともに表示することを特徴とするトレンドデータ表
   示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のトレンドデータ表示装置に
   おいて、 上記基準値は、平均値及び標準偏差値であり、上記表示
   手段には、平均値及び平均値±３・（標準偏差値）の線
   を表示することを特徴とするトレンドデータ表示装置。