WO2023157085A1 - データ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム、監視装置及びデータ収集システム - Google Patents
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- G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
Definitions
- the present disclosure relates to technology for collecting data indicating a sign of failure occurrence.
- the railway business and power generation business are businesses related to social infrastructure where continuous operation is extremely important. In such projects, efforts related to condition-based maintenance are actively carried out.
- condition-based maintenance sensors are attached to equipment, and operating data of the equipment is acquired and stored. Then, by analyzing the accumulated operation data, signs of equipment failure are detected.
- the operation data of the device acquired from the sensor is collected by a monitoring device that monitors signs of failure and is installed in the component on which the device is mounted.
- the monitoring device sends operational data to a data collection device for accumulation and analysis. Big data collection is necessary to realize highly accurate condition-based maintenance.
- Big data collection is necessary to realize highly accurate condition-based maintenance.
- the transmission band for transmitting operation data from many monitoring devices installed in remote locations is limited. Therefore, it is difficult to constantly transmit detailed data of all equipment from a remote location and to collect a huge amount of operation data necessary for highly accurate condition-based maintenance in a data collection device. Therefore, in order to achieve highly accurate condition-based maintenance, it is necessary to preferentially collect highly important operation data.
- Patent Document 1 describes that when the failure probability is high, the measurement data for a longer period before the abnormality detection time is stored than when the failure probability is low. As a result, in Patent Document 1, while reducing the amount of data to be saved, highly necessary data is saved.
- Patent Document 1 Data showing signs of failure occurrence is highly important for realizing highly accurate condition-based maintenance.
- the technique described in Patent Document 1 collects data about a device in which an abnormality has occurred.
- An object of the present disclosure is to make it possible to sufficiently collect data indicative of failure occurrence.
- the data collection device is a data receiving unit that receives failure information indicating a failed device, which is a device in which a failure has been detected, from one of a plurality of monitoring devices that monitor a device to be monitored; a similar device identification unit that identifies a similar device that is the monitoring target device similar to the faulty device indicated by the failure information received by the data reception unit; A monitoring device that monitors the similar device identified by the similar device identification unit among the plurality of monitoring devices is set as a target monitoring device, and an amount of transmission of operation data of the similar device is determined for the target monitoring device. and a signal transmission unit that transmits an instruction signal to increase.
- the transmission amount of operation data for devices similar to the faulty device is increased. As a result, it is possible to collect operation data intensively for devices that are likely to fail in the future. As a result, it is possible to sufficiently collect data indicating a sign of failure occurrence.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a data collection system 100 according to Embodiment 1;
- FIG. 1 is a configuration diagram of a data collection device 10 according to Embodiment 1.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a monitoring device 70 according to Embodiment 1.
- FIG. 4 is a flowchart showing the flow of operations of the data collection system 100 according to Embodiment 1; 4 is an explanatory diagram of data stored in an operation data storage unit 31 according to Embodiment 1;
- FIG. 4 is a flowchart of similar device identification processing according to the first embodiment; 4 is an explanatory diagram of data stored in a device information storage unit 32 according to Embodiment 1.
- Data collection system 100 comprises data collection device 10 and one or more components 50 .
- the data collection device 10 and each component 50 are connected via a transmission line 90 .
- a specific example of the transmission line 90 is a WAN.
- WANLAN is an abbreviation for Wide Area Network.
- the data collection device 10 is a computer that collects operation data of the equipment 60 .
- Arrangement 50 comprises one or more instruments 60 and a monitoring device 70 . Structures 50 may be rail cars, power plants, elevators, and the like. In Embodiment 1, the configuration 50 is described as a railroad vehicle.
- the device 60 is a monitoring target that monitors signs of failure.
- One or more sensors 61 are installed in the device 60 . Operation data about the device 60 is acquired by the sensor 61 .
- the monitoring device 70 is a computer that monitors the equipment 60 to be monitored.
- the configuration of the data collection device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
- the data collection device 10 includes hardware including a processor 11 , a memory 12 , a storage 13 and a communication interface 14 .
- the processor 11 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
- the data collection device 10 includes a data reception unit 21, a similar device identification unit 22, a signal transmission unit 23, and a data processing unit 24 as functional components.
- the function of each functional component of the data collection device 10 is realized by software.
- the storage 13 stores a program that implements the function of each functional component of the data collection device 10 . This program is read into the memory 12 by the processor 11 and executed by the processor 11 . Thereby, the function of each functional component of the data collection device 10 is realized.
- the storage 13 implements an operation data storage unit 31 and a device information storage unit 32.
- the monitoring device 70 includes hardware including a processor 71 , a memory 72 , a storage 73 and a communication interface 74 .
- the processor 71 is connected to other hardware via signal lines and controls these other hardware.
- the monitoring device 70 includes a failure determination section 81, a data transmission section 82, and a mode setting section 83 as functional components.
- the function of each functional component of the monitoring device 70 is realized by software.
- the storage 73 stores a program that implements the function of each functional component of the monitoring device 70 . This program is read into the memory 72 by the processor 71 and executed by the processor 71 . Thereby, the function of each functional component of the monitoring device 70 is realized.
- the processors 11 and 71 are ICs that perform processing. IC is an abbreviation for Integrated Circuit. Specific examples of the processors 11 and 71 are CPU, DSP, and GPU. CPU is an abbreviation for Central Processing Unit. DSP is an abbreviation for Digital Signal Processor. GPU is an abbreviation for Graphics Processing Unit.
- the memories 12 and 72 are storage devices that temporarily store data. Specific examples of the memories 12 and 72 are SRAM and DRAM. SRAM is an abbreviation for Static Random Access Memory. DRAM is an abbreviation for Dynamic Random Access Memory.
- the storages 13 and 73 are storage devices that store data.
- the storages 13 and 73 are HDDs as specific examples.
- HDD is an abbreviation for Hard Disk Drive.
- the storages 13 and 73 are portable recording media such as SD (registered trademark) memory cards, CompactFlash (registered trademark), NAND flash, flexible disks, optical disks, compact disks, Blu-ray (registered trademark) disks, and DVDs.
- SD is an abbreviation for Secure Digital.
- DVD is an abbreviation for Digital Versatile Disk.
- the communication interfaces 14 and 74 are interfaces for communicating with external devices.
- the communication interfaces 14 and 74 are, for example, Ethernet (registered trademark), USB, and HDMI (registered trademark) ports.
- USB is an abbreviation for Universal Serial Bus.
- HDMI is an abbreviation for High-Definition Multimedia Interface.
- processor 11 Only one processor 11 is shown in FIG. However, there may be a plurality of processors 11, and the plurality of processors 11 may cooperate to execute programs that implement each function. Similarly, only one processor 71 was shown in FIG. However, there may be a plurality of processors 71, and the plurality of processors 71 may cooperate to execute programs that implement each function.
- FIG. 1 The operation procedure of the data collection device 10 in the data collection system 100 according to the first embodiment corresponds to the data collection method according to the first embodiment. Also, a program that realizes the operation of the data collection device 10 in the data collection system 100 according to the first embodiment corresponds to the data collection program according to the first embodiment.
- each of the one or more monitoring devices 70 periodically acquires sensing data from the sensors 61 installed in the devices 60 included in the same component 50 . It is assumed that the normal mode is set as the operation mode for all the devices 60 for each of the one or more monitoring devices 70 . In the normal mode, the monitoring device 70 transmits normal data, which is part of the sensing data obtained from the sensor 61 while the device 60 is in operation, as operation data at normal intervals.
- Step S101 Failure information transmission process
- Any monitoring device 70 among the one or more monitoring devices 70 detects a failure of any device 60 . Then, the monitoring device 70 that has detected the failure transmits to the data collection device 10 failure information indicating the failed device, which is the failed device 60 .
- the failure determination unit 81 determines whether or not the equipment 60 is out of order based on the operation data. The failure determination unit 81 sets the device 60 determined to be faulty as a faulty device. An existing technique may be used to determine whether or not there is a failure.
- the data transmission unit 82 transmits failure information indicating the failed device to the data collection device 10 when it is determined that the device has failed.
- a specific example of the failure information is information including identification information of the failed device and operation data of the failed device.
- a faulty device is set and fault information is transmitted.
- Step S102 Failure information reception process
- the data receiving unit 21 of the data collecting device 10 receives the failure information transmitted in step S101.
- Step S103 Similar device identification process
- the similar device identification unit 22 of the data collection device 10 identifies a similar device, which is the monitoring target device 60, similar to the faulty device indicated by the fault information received in step S102.
- the details of the similar device identifying unit processing will be described later.
- Step S104 signal transmission processing
- the signal transmission unit 23 of the data collection device 10 sets the monitoring device 70 that monitors the similar device identified in step S ⁇ b>103 among the one or more monitoring devices 70 as the target monitoring device 70 .
- the signal transmission unit 23 transmits an instruction signal for increasing the transmission amount of the operation data of the similar device to the target monitoring device 70 .
- the signal transmission unit 23 transmits an instruction signal for switching the operation mode of the similar device from the normal mode to the monitoring mode to the target monitoring device 70 .
- the monitoring device 70 at least either transmits detailed data of the sensing data that is more detailed than the normal data as operation data, or transmits the operation data at a cycle shorter than the normal cycle. . That is, the monitoring mode is an operating mode in which more operating data is acquired than in the normal mode. In Embodiment 1, detailed data shall be transmitted as operation data.
- Step S105 Mode setting process
- the mode setting unit 83 of the target monitoring device 70 receives the instruction signal transmitted in step S104. Then, the mode setting unit 83 switches the operation mode of the similar device from the normal mode to the monitoring mode.
- Step S106 Operation data transmission process
- the data transmission unit 82 of the target monitoring device 70 extracts detailed data from the sensing data and sets it as operation data.
- the data transmission unit 82 then transmits the operating data to the data collection device 10 .
- the data transmission unit 82 extracts normal data from sensing data and sets it as operation data.
- the data transmission unit 82 then transmits the operating data to the data collection device 10 .
- Step S107 Operation data reception process
- the data receiving unit 21 of the data collection device 10 receives the operation data transmitted in step S106.
- Step S108 data conversion processing
- the data processing unit 24 of the data collection device 10 performs data processing on the operation data received in step S107. Specifically, the data processing unit 24 converts the operation data into a format suitable for analysis. For example, if the operating data is binary data, it may be converted into decimal numbers. Note that the data conversion process can be omitted when the operation data is stored as it is.
- Step S109 data accumulation processing
- the data processing unit 24 of the data collection device 10 writes the operation data converted in step S108 to the operation data storage unit 31.
- FIG. As will be described later, the degree of similarity and degree of importance are calculated for each similar device in step S103. Therefore, the data processing unit 24 writes the similarity and importance of each similar device to the operation data storage unit 31 in association with the operation data of each similar device. Note that the data processing unit 24 writes only the operation data to the operation data storage unit 31 for the devices 60 other than similar devices.
- the operation data storage section 31 includes a sensor data storage section 311 and an evaluation data storage section 312 .
- the sensor data storage unit 311 stores operation data.
- the sensor data storage unit 311 stores date and time, individual identification numbers, and sensor information.
- the date and time is the date and time when the record was written in the sensor data storage unit 311 .
- the individual identification number is identification information of the device 60 that is the target of the operation data.
- the sensor information is sensing data obtained from the sensor 61 installed in the equipment 60 that is the target of the operation data. Sensing data includes the temperature, the ON value or OFF value of the relay circuit, and the pressure value. In FIG. 5, three sensing data are stored as sensor information.
- the number of sensor information is arbitrary.
- the number of pieces of sensor information may differ for each device 60 .
- the number of pieces of sensor information may differ depending on whether the operation mode is the normal mode or the monitoring mode. When the operation mode is the monitoring mode, it is assumed that more sensor information can be obtained than when the operation mode is the normal mode.
- the evaluation data storage unit 312 stores evaluation data on similar devices.
- the evaluation data storage unit 312 stores the date and time, the individual identification number, the malfunctioning device information, the matching item, the degree of similarity, and the degree of importance.
- the date and time is the date and time when the record was written in the evaluation data storage unit 312 .
- the individual identification number is identification information of the device 60 that is the target of the operation data.
- the faulty device information is identification information of the faulty device that is the basis for identifying the similar device.
- a matching item is an item that matches between the similar device and the faulty device.
- the degree of similarity is the degree of similarity between the similar device and the faulty device.
- the degree of importance is an index that indicates the seriousness when a failure occurs in a similar device.
- the data processing unit 24 may write to the operation data storage unit 31 after assigning an index to the degree of similarity and the degree of importance. Once indexed, the order of similarity and importance is stored. Therefore, it is possible to quickly search for operation data of similar devices with a high degree of similarity and importance. As a result, convenience in analyzing operation data is improved.
- the similar device identifying process (step S103 in FIG. 4) according to the first embodiment will be described with reference to FIG. (Step S201: device identification processing)
- the similar device identification unit 22 refers to the device information storage unit 32 and identifies devices 60 similar to the failed device indicated by the failure information as similar devices.
- the equipment information storage unit 32 includes a design information storage unit 321 , a manufacturing information storage unit 322 , a configuration information storage unit 323 and an operation information storage unit 324 .
- the design information storage unit 321 stores design information of the equipment 60 .
- the design information storage unit 321 stores model identifiers, part model groups, and device types.
- the type identifier is the identification information of the designed product.
- a part model group is one or more part models.
- the part type is the type of parts that make up the designed deliverable.
- the device type is information representing the type of the device 60 .
- the device types include brakes, motors, and air conditioners.
- the manufacturing information storage unit 322 stores information generated during the manufacturing process of the equipment 60 .
- the manufacturing information storage unit 322 stores individual identification numbers, model identifiers, part lot number groups, and shipping information.
- the individual identification number is identification information of the manufactured device 60 .
- a model identifier is information for associating with design information used during manufacturing.
- a model identifier corresponds to a model identifier stored in the design information storage unit 321 .
- the parts lot number group is lot numbers of each of one or more parts that constitute the device 60 .
- the part lot number group is the lot number for each part indicated by the part model group in the corresponding design information.
- a lot number is information for identifying a part used in manufacturing.
- the shipping information is information indicating the date when the device 60 was shipped.
- the configuration information storage unit 323 stores information on the configuration 50 to which the device 60 is attached.
- the component 50 is a rail vehicle.
- the configuration information storage unit 323 stores organization information and vehicle information.
- the formation information includes a formation number, a car number, and a car number.
- the vehicle information includes a vehicle number, an individual identification number, an installation date, and a removal date.
- the formation number is identification information of the train formation.
- a train consist consists of one or more rail cars.
- a car number is the position of a railroad car in a train formation.
- a vehicle number is identification information of a railroad vehicle.
- the individual identification number is identification information of the device 60 .
- the date of installation is the date on which the equipment 60 was installed (equipped) on the railway vehicle.
- the removal date is the date the device 60 was removed from the railcar.
- the operating information storage unit 324 stores data indicating the operating state of the device 60 in chronological order.
- the operation information storage unit 324 stores the date and time, the organization number, and the actual running timetable.
- the date and time is the date and time when the operation information was written.
- the formation number is identification information of the train formation.
- the actual running timetable is the number of the timetable on which the train actually runs in the train operation plan.
- the similar device identification unit 22 searches the device information storage unit 32 for similar devices similar to the failed device. Specifically, the similar device identification unit 22 determines whether or not at least one of the following (A) to (D) matches between the monitoring target device 60 and the faulty device. device 60 is similar to the faulty device. (A) the type of device 60; (B) Components that make up the device 60 . (C) Configuration of component 50 on which device 60 is mounted. (D) Usage status of the component 50 on which the device 60 is mounted. Matching in (C) means at least one of (C1) matching the models of the devices 60 cohabiting with the component 50 and (C2) matching the system configuration of the component 50 .
- (C1) means that the model type of the device 60 other than the failed device in the configuration 50 in which the failed device is mounted matches the model type of the device 60 other than the similar device in the configuration 50 in which the similar device is mounted. be.
- (C2) means that the configuration such as the number of the components 50 in which the failed device is mounted and the configuration 50 in which the similar devices are mounted match the number of both or the number of mounted devices.
- the (D) state of use means at least one of the delivery time of the component 50, the cumulative operating time, the cumulative travel distance, and the history of the actual travel diagram.
- the similar device identification unit 22 uses (A) to determine the device 60 whose model matches the faulty device as the similar device. In this case, the similar device identification unit 22 extracts the device 60 whose model identifier matches that of the faulty device in the manufacturing information storage unit 322 . Thereby, the similar device identification unit 22 can identify the similar device.
- the similar device identifying unit 22 uses (A) and (B) to identify similar devices as follows. First, the similar device identification unit 22 determines a device 60 whose model type and lot number of parts constituting the device 60 match the failed device as a similar device. In this case, the similar device specifying unit 22 extracts the device 60 whose model identifier and parts lot number group match those of the faulty device in the manufacturing information storage unit 322 . Thereby, the similar device identification unit 22 can identify the similar device.
- Step S202 Similarity calculation process
- the similar device identification unit 22 calculates a degree of similarity indicating the degree of similarity with the faulty device for each of the one or more similar devices identified in step S201.
- the degree of similarity is an index indicating how similar the similar device is to the faulty device.
- the similar device identifying unit 22 compares the component parts of the similar device and the component parts of the faulty device, and sets the degree of similarity high if there are many matching components. This method of calculating the degree of similarity is effective when, using (A) described above, a device 60 whose model matches that of the faulty device is determined as a similar device.
- Step S203 importance calculation processing
- the similar device identifying unit 22 calculates the degree of importance for each of the one or more similar devices identified in step S201.
- the degree of importance is an index representing the seriousness when a failure occurs in a similar device.
- the similar device specifying unit 22 calculates the importance so that the similar devices having the following characteristics (A') and (B') are more important.
- A' The degree of deterioration is large.
- B' It is assumed that the failure will cause serious damage.
- the similar device identification unit 22 estimates the degree of deterioration from information that enables estimation of the cumulative load of the device 60 , such as the cumulative traveled distance and the ON/OFF count of the relay circuit in the device 60 .
- ON/OFF of the relay circuit can be specified by referring to the sensor data storage section 311 in the operation data storage section 31 .
- the similar device identifying unit 22 turns the relay circuit ON, such as 1 when the ON/OFF count of the relay circuit is 0 to 99 times, 2 when it is 100 to 199 times, and 3 when it is 201 to 299 times.
- the weight is set according to the number of times of /OFF.
- the similar device identification unit 22 sets a weight for (B′) based on the degree of damage assumed for each device type. For example, a weight of 5 is set if the device type is a brake, and a weight of 6 is set if the device type is a motor. Then, the similar device identification unit 22 calculates a value obtained by multiplying the weight for (A') by the weight for (B') as the degree of importance.
- the data collection device 10 increases the transmission amount of operation data for similar devices that are similar to the failed device. As a result, starting from the faulty device in which the fault has occurred, it is possible to intensively collect the operation data of the device that is likely to fail in the future. As a result, it is possible to sufficiently collect data indicating a sign of failure occurrence. By collecting data showing signs of failure occurrence, it becomes possible to trace changes in the state of the device leading to deterioration.
- the similar device identification unit 22 may narrow down the similar devices based on the degree of similarity or the degree of importance. That is, the similar device identification unit 22 may narrow down the similar devices using at least one of the condition that the degree of similarity is higher than the first threshold and the condition that the degree of importance is higher than the second threshold. This makes it possible to narrow down the devices 60 for which the amount of transmission of operation data is to be increased.
- the configuration 50 has one monitoring device 70 .
- arrangement 50 may comprise multiple monitors 70 .
- the configuration 50 includes a plurality of monitoring devices 70, one of the plurality of monitoring devices 70 is the main monitoring device 70, and the remaining monitoring devices 70 are backup monitoring devices 70.
- the devices 60 monitored by the plurality of monitoring devices 70 may be shared.
- a plurality of monitoring devices 70 may share the operation data transmission process.
- each functional component is realized by software.
- each functional component may be realized by hardware.
- this modification 3 the points different from the first embodiment will be described.
- the data collection device 10 When each functional component is implemented by hardware, the data collection device 10 is provided with an electronic circuit instead of the processor 11, memory 12 and storage 13.
- the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 12 and storage 13 .
- the monitoring device 70 is equipped with an electronic circuit instead of the processor 71, memory 72 and storage 73.
- the electronic circuit is a dedicated circuit that realizes the functions of each functional component, memory 72 and storage 73 .
- Electronic circuits include single circuits, compound circuits, programmed processors, parallel programmed processors, logic ICs, GAs, ASICs, FPGAs.
- GA is an abbreviation for Gate Array.
- ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit.
- FPGA is an abbreviation for Field-Programmable Gate Array.
- Each functional component may be implemented by one electronic circuit, or each functional component may be implemented by being distributed among a plurality of electronic circuits.
- Modification 4 As a modification 4, some functional components may be implemented by hardware, and other functional components may be implemented by software.
- the processor 11, memory 12, storage 13 and electronic circuit 15 are called a processing circuit. That is, the function of each functional component is realized by the processing circuit.
- Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that a cloud is used as a platform for accumulating data. In the second embodiment, this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted.
- the data collection device 10 differs from the data collection device 10 shown in FIG. 2 in that it includes a resource management unit 25 as a functional component.
- the functions of the resource management unit 25 are realized by software or hardware, like other functional components.
- step S301 to step S303 is the same as the processing from step S101 to step S103 in FIG.
- step S305 to step S310 is the same as the processing from step S104 to step S109 in FIG.
- Step S304 resource management processing
- the resource management unit 25 secures an increase in computer resources (hereinafter referred to as resources) required for data processing by the data processing unit 24 due to an increase in the transmission amount of operation data for similar devices.
- resources computer resources
- a cloud is used as a base for accumulating data. Therefore, it is possible to increase the available resources.
- the resource management unit 25 performs the following processing. As the amount of data to be processed increases, the resources required for data processing also increase.
- the resource management unit 25 calculates the amount of increase in required resources from the amount of increase in the transmission amount of operation data. Then, the resource management unit 25 secures resources for the increased amount by changing the cloud setting.
- the resource management unit 25 reserves ten virtual servers in advance.
- the amount of operation data relating to the equipment 60 set to the normal mode is assumed to be 0 here.
- the amount of data (10 Mbit/sec in the above example) to be transmitted from the similar device when the similar device is set to the monitor mode is specified.
- the resource management unit 25 can specify necessary resources by totaling the amount of transmission data when each similar device is set to monitor mode.
- the resource management unit 25 may reduce the secured resources if the transmission amount of operation data decreases for some reason.
- the data collection device 10 uses the cloud as a base for accumulating data. Then, the data collection device 10 secures in advance the increased amount of resources required for the data processing of the data processing unit 24 due to the increase in the transmission amount of the operation data. As a result, it is possible to prevent excess processing time from occurring in the operation data accumulation process due to resource shortage.
- the data collection device 10 according to Embodiment 2 may reduce the secured resources when the amount of operation data to be transmitted decreases. As a result, it is possible to prevent an increase in cost due to securing resources excessively.
- the maximum amount of resources that can be secured may be set by the cloud contract, etc. In such a case, there is a possibility that resources cannot be secured for the increased amount of required resources. If resources cannot be secured by the amount of increase in the required resources, the similar device identification unit 22 may narrow down the similar devices. Specifically, the similar device identification unit 22 narrows down similar devices based on the degree of similarity and the degree of importance until the amount of transmission does not cause a shortage of resources.
- the similar device specifying unit 22 selects the similar devices to be set to the monitoring mode from among the similar devices, for example, from those having a large numerical value obtained by multiplying the degree of similarity and the degree of importance, for the number of devices that do not exceed 10 Mbit/sec. .
- the amount of operation data relating to the equipment 60 set to the normal mode is assumed to be 0 here.
- Embodiment 3 differs from Embodiments 1 and 2 in that the user is allowed to select the device 60 that increases the transmission amount of operation data. In the third embodiment, this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted. Embodiment 3 describes a case in which modifications are made to Embodiment 2. FIG. However, it is also possible to add changes to the first embodiment.
- the configuration of the data collection device 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
- the data collection device 10 differs from the data collection device 10 shown in FIG. 8 in that it includes a device selection unit 26 as a functional component.
- the functions of the device selection unit 26 are realized by software or hardware, like other functional components.
- the data collection device 10 is also connected to the user terminal 91 via the communication interface 14 .
- the user terminal 91 is a computer operated by a user such as a PC. PC is an abbreviation for Personal Computer.
- step S401 to step S403 is the same as the processing from step S301 to step S303 in FIG.
- the processing from step S405 to step S411 is the same as the processing from step S304 to step S310 in FIG.
- Step S404 device selection processing
- the device selection unit 26 transmits similar information about the similar device identified in step S403 to the user terminal 91, and selects a target device for which the amount of transmission of operation data is to be increased. Specifically, the device selection unit 26 sets each of the one or more similar devices as the target similar device. The device selection unit 26 sets the information stored in the operation data storage unit 31 for the target similar device as similar information for the target similar device. The information stored in the operation data storage unit 31 includes matching items, degrees of similarity, and degrees of importance. Then, the device selection unit 26 transmits the similarity information about all the similar devices to the user terminal 91 and displays the list.
- the device selection unit 26 may also transmit information about the faulty device stored in the device information storage unit 32 to the user terminal 91 for display. Then, the user terminal 91 accepts designation of which similar device is to be the target device. The device selection unit 26 limits similar devices to only target devices specified by the user terminal 91 . That is, the device selection unit 26 excludes similar devices that have not been specified by the user terminal 91 .
- the device selection unit 26 may include the data of the matching item in the similarity information, and display the data of the matching item when displaying the similarity information. For example, if the matching item between the similar device and the faulty device is the part lot number group, the device selection unit 26 displays the lot number groups of the similar device and the faulty device.
- An index may be added to the similarity and importance when writing to the operation data storage unit 31 .
- the device selection unit 26 may use an index and arrange the devices in ascending order of similarity and importance, for example. This makes it easier for the user to select similar devices.
- the items displayed on the user terminal 91 are not limited to the similarity degree, the degree of importance, and the matching item with the faulty device.
- Information related to similar devices or faulty devices stored in the operation data storage unit 31 or the device information storage unit 32 may be displayed in combination with information such as weather and temperature information obtained from the Internet or the like.
- the data collection device 10 displays information about similar devices and the like, and allows the user to select the device 60 for which the amount of operation data to be transmitted is increased. As a result, it becomes possible to collect operation data about the equipment 60 that the user thinks should be collected from similar equipment similar to the failed equipment.
- Embodiment 4 differs from the first to third embodiments in that the collected operating data of similar devices is displayed on the user terminal 91 .
- this different point will be explained, and the explanation of the same point will be omitted.
- Embodiment 4 describes a case where Embodiment 3 is modified. However, modifications can be made to the first and second embodiments.
- the configuration of the data collection device 10 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 10 in that it includes a data display unit 27 as a functional component.
- the functions of the data display unit 27 are realized by software or hardware, like other functional components.
- step S501 to step S511 is the same as the processing from step S401 to step S411 in FIG.
- Step S512 data display processing
- the data display unit 27 transmits to the user terminal 91, among the operation data received in step S508, the operation data for the similar device designated by the user terminal 91.
- FIG. As a result, the operating data is displayed on the user terminal 91 .
- the data display unit 27 transmits to the user terminal 91 a list of similar devices for which operation data has been collected, and causes the list to be displayed. Then, the data display unit 27 selects a similar device whose operation data is to be referred to. When a similar device is selected, the data display unit 27 reads the operating data of the selected similar device from the operating data storage unit 31. FIG. The data display unit 27 then transmits the read operation data to the user terminal 91 for display.
- the data collection device 10 displays the collected operation data of similar devices on the user terminal 91 . This allows the user to check the operation data that is a sign of failure.
- 100 data collection system 10 data collection device, 11 processor, 12 memory, 13 storage, 14 communication interface, 21 data reception unit, 22 similar device identification unit, 23 signal transmission unit, 24 data processing unit, 25 resource management unit, 26 Device selection unit 27 Data display unit 31 Operation data storage unit 311 Sensor data storage unit 312 Evaluation data storage unit 32 Device information storage unit 321 Design information storage unit 322 Manufacturing information storage unit 323 Configuration information storage unit , 324 operation information storage unit, 50 component, 60 device, 61 sensor, 70 monitoring device, 71 processor, 72 memory, 73 storage, 74 communication interface, 81 failure determination unit, 82 data transmission unit, 83 mode setting unit, 90 Transmission path, 91 user terminal.
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Abstract
データ収集装置(10)は、故障が検知された機器(60)である故障機器を示す故障情報を受信する。すると、データ収集装置(10)は、故障情報が示す故障機器に類似する監視対象の機器(60)である類似機器を特定する。データ収集装置(10)は、複数の監視装置(70)のうち、類似機器を監視する監視装置(70)を対象の監視装置(70)として、対象の監視装置(70)に対して類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する。
Description
本開示は、故障発生の前兆を示すデータを収集する技術に関する。
鉄道事業及び発電事業等は、連続稼働が極めて重要な社会インフラに関わる事業である。このような事業では、状態基準保全に関する取り組みが盛んに行われている。状態基準保全では、機器にセンサが取り付けられ、機器の稼働データが取得され蓄積される。そして、蓄積された稼働データを分析することにより、機器の故障予兆が検出される。
センサより取得された機器の稼働データは、機器が搭載された構成物に設置された故障予兆を監視する監視装置により収集される。監視装置は、蓄積及び分析を行うデータ収集装置に稼働データを送信する。
精度の高い状態基準保全を実現するにはビッグデータの収集が必要である。しかし、遠隔地に設置した多くの監視装置から稼働データを送信する伝送帯域には限りがある。そのため、全ての機器の詳細なデータを常時遠隔地から送信し、精度の高い状態基準保全に必要な膨大な稼働データをデータ収集装置に収集することは困難である。
そこで、精度の高い状態基準保全を実現するために重要性の高い稼働データを優先して収集することが必要になる。
精度の高い状態基準保全を実現するにはビッグデータの収集が必要である。しかし、遠隔地に設置した多くの監視装置から稼働データを送信する伝送帯域には限りがある。そのため、全ての機器の詳細なデータを常時遠隔地から送信し、精度の高い状態基準保全に必要な膨大な稼働データをデータ収集装置に収集することは困難である。
そこで、精度の高い状態基準保全を実現するために重要性の高い稼働データを優先して収集することが必要になる。
特許文献1には、故障確率が高い場合には、故障確率が低い場合よりも異常検知時刻前の長い期間の計測データを保存しておくことが記載されている。これにより、特許文献1では、保存しておくデータ量を減らしつつ、必要性の高いデータが保存されるようにしている。
故障発生の前兆を示すデータは、精度の高い状態基準保全を実現するために重要度が高い。特許文献1に記載された技術では、異常が発生した機器についてのデータが収集される。しかし、特許文献1に記載された技術では、異常が発生していない機器、つまり故障発生前の機器についてのデータを重点的に収集することはできない。そのため、特許文献1に記載された技術では、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集することはできない。
本開示は、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集可能にすることを目的とする。
本開示は、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集可能にすることを目的とする。
本開示に係るデータ収集装置は、
監視対象の機器の監視を行う複数の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部によって受信された前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定する類似機器特定部と、
前記複数の監視装置のうち、前記類似機器特定部によって特定された前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する信号送信部と
を備える。
監視対象の機器の監視を行う複数の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部によって受信された前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定する類似機器特定部と、
前記複数の監視装置のうち、前記類似機器特定部によって特定された前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する信号送信部と
を備える。
本開示では、故障機器に類似する類似機器についての稼働データの送信量を増加させる。これにより、今後故障が発生する可能性が高い機器についての稼働データを重点的に収集可能である。その結果、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集可能である。
実施の形態1.
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係るデータ収集システム100の構成を説明する。
データ収集システム100は、データ収集装置10と、1つ以上の構成物50とを備える。データ収集装置10と各構成物50とは、伝送路90を介して接続されている。伝送路90は、具体例としては、WANである。WANLANは、Wide Area Networkの略である。
データ収集装置10は、機器60の稼働データを収集するコンピュータである。構成物50は、1つ以上の機器60と、監視装置70とを備える。構成物50は、鉄道車両と、発電プラントと、エレベータといったものである。実施の形態1では、構成物50は、鉄道車両であるとして説明する。
機器60は、故障の前兆を監視する監視対象である。機器60には、1つ以上のセンサ61が設置されている。センサ61により、機器60についての稼働データが取得される。監視装置70は、監視対象の機器60を監視するコンピュータである。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係るデータ収集システム100の構成を説明する。
データ収集システム100は、データ収集装置10と、1つ以上の構成物50とを備える。データ収集装置10と各構成物50とは、伝送路90を介して接続されている。伝送路90は、具体例としては、WANである。WANLANは、Wide Area Networkの略である。
データ収集装置10は、機器60の稼働データを収集するコンピュータである。構成物50は、1つ以上の機器60と、監視装置70とを備える。構成物50は、鉄道車両と、発電プラントと、エレベータといったものである。実施の形態1では、構成物50は、鉄道車両であるとして説明する。
機器60は、故障の前兆を監視する監視対象である。機器60には、1つ以上のセンサ61が設置されている。センサ61により、機器60についての稼働データが取得される。監視装置70は、監視対象の機器60を監視するコンピュータである。
図2を参照して、実施の形態1に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
データ収集装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、データ受信部21と、類似機器特定部22と、信号送信部23と、データ処理部24とを備える。データ収集装置10の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ13には、データ収集装置10の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、データ収集装置10の各機能構成要素の機能が実現される。
ストレージ13には、データ収集装置10の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、データ収集装置10の各機能構成要素の機能が実現される。
ストレージ13は、稼働データ記憶部31と、機器情報記憶部32とを実現する。
図3を参照して、実施の形態1に係る監視装置70の構成を説明する。
監視装置70は、プロセッサ71と、メモリ72と、ストレージ73と、通信インタフェース74とのハードウェアを備える。プロセッサ71は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
監視装置70は、プロセッサ71と、メモリ72と、ストレージ73と、通信インタフェース74とのハードウェアを備える。プロセッサ71は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
監視装置70は、機能構成要素として、故障判定部81と、データ送信部82と、モード設定部83とを備える。監視装置70の各機能構成要素の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ73には、監視装置70の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ71によりメモリ72に読み込まれ、プロセッサ71によって実行される。これにより、監視装置70の各機能構成要素の機能が実現される。
ストレージ73には、監視装置70の各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、プロセッサ71によりメモリ72に読み込まれ、プロセッサ71によって実行される。これにより、監視装置70の各機能構成要素の機能が実現される。
プロセッサ11,71は、プロセッシングを行うICである。ICはIntegrated Circuitの略である。プロセッサ11,71は、具体例としては、CPU、DSP、GPUである。CPUは、Central Processing Unitの略である。DSPは、Digital Signal Processorの略である。GPUは、Graphics Processing Unitの略である。
メモリ12,72は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ12,72は、具体例としては、SRAM、DRAMである。SRAMは、Static Random Access Memoryの略である。DRAMは、Dynamic Random Access Memoryの略である。
ストレージ13,73は、データを保管する記憶装置である。ストレージ13,73は、具体例としては、HDDである。HDDは、Hard Disk Driveの略である。また、ストレージ13,73は、SD(登録商標)メモリカード、CompactFlash(登録商標)、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク、DVDといった可搬記録媒体であってもよい。SDは、Secure Digitalの略である。DVDは、Digital Versatile Diskの略である。
通信インタフェース14,74は、外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース14,74は、具体例としては、Ethernet(登録商標)、USB、HDMI(登録商標)のポートである。USBは、Universal Serial Busの略である。HDMIは、High-Definition Multimedia Interfaceの略である。
図2では、プロセッサ11は、1つだけ示されていた。しかし、プロセッサ11は、複数であってもよく、複数のプロセッサ11が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。同様に、図3では、プロセッサ71は、1つだけ示されていた。しかし、プロセッサ71は、複数であってもよく、複数のプロセッサ71が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
***動作の説明***
図4から図7を参照して、実施の形態1に係るデータ収集システム100の動作を説明する。
実施の形態1に係るデータ収集システム100におけるデータ収集装置10の動作手順は、実施の形態1に係るデータ収集方法に相当する。また、実施の形態1に係るデータ収集システム100におけるデータ収集装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係るデータ収集プログラムに相当する。
図4から図7を参照して、実施の形態1に係るデータ収集システム100の動作を説明する。
実施の形態1に係るデータ収集システム100におけるデータ収集装置10の動作手順は、実施の形態1に係るデータ収集方法に相当する。また、実施の形態1に係るデータ収集システム100におけるデータ収集装置10の動作を実現するプログラムは、実施の形態1に係るデータ収集プログラムに相当する。
図4を参照して、実施の形態1に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
前提として、1台以上の監視装置70それぞれは、同じ構成物50が備える機器60に設置されたセンサ61からセンシングデータを周期的に取得する。1台以上の監視装置70それぞれは、全ての機器60についての動作モードとして、通常モードが設定されているとする。通常モードでは、監視装置70は、機器60の稼働中にセンサ61から得られるセンシングデータのうち一部のデータである通常データを稼働データとして通常周期で送信する。
前提として、1台以上の監視装置70それぞれは、同じ構成物50が備える機器60に設置されたセンサ61からセンシングデータを周期的に取得する。1台以上の監視装置70それぞれは、全ての機器60についての動作モードとして、通常モードが設定されているとする。通常モードでは、監視装置70は、機器60の稼働中にセンサ61から得られるセンシングデータのうち一部のデータである通常データを稼働データとして通常周期で送信する。
(ステップS101:故障情報送信処理)
1台以上の監視装置70のうちのいずれかの監視装置70は、いずれかの機器60についての故障を検知する。すると、故障を検知した監視装置70は、故障した機器60である故障機器を示す故障情報をデータ収集装置10に送信する。
具体的には、各監視装置70では、故障判定部81は、稼働データに基づき機器60が故障しているか否かを判定する。故障判定部81は、故障していると判定された機器60を故障機器に設定する。故障しているか否かを判定する方法は、既存の技術を用いればよい。各監視装置70では、データ送信部82は、故障していると判定された場合には、故障機器を示す故障情報をデータ収集装置10に送信する。故障情報は、具体例としては、故障機器の識別情報と故障機器の稼働データとを含む情報である。ここでは、いずれかの監視装置70において、故障機器が設定され、故障情報が送信される。
1台以上の監視装置70のうちのいずれかの監視装置70は、いずれかの機器60についての故障を検知する。すると、故障を検知した監視装置70は、故障した機器60である故障機器を示す故障情報をデータ収集装置10に送信する。
具体的には、各監視装置70では、故障判定部81は、稼働データに基づき機器60が故障しているか否かを判定する。故障判定部81は、故障していると判定された機器60を故障機器に設定する。故障しているか否かを判定する方法は、既存の技術を用いればよい。各監視装置70では、データ送信部82は、故障していると判定された場合には、故障機器を示す故障情報をデータ収集装置10に送信する。故障情報は、具体例としては、故障機器の識別情報と故障機器の稼働データとを含む情報である。ここでは、いずれかの監視装置70において、故障機器が設定され、故障情報が送信される。
(ステップS102:故障情報受信処理)
データ収集装置10のデータ受信部21は、ステップS101で送信された故障情報を受信する。
データ収集装置10のデータ受信部21は、ステップS101で送信された故障情報を受信する。
(ステップS103:類似機器特定処理)
データ収集装置10の類似機器特定部22は、ステップS102で受信された故障情報が示す故障機器に類似する監視対象の機器60である類似機器を特定する。類似機器特定部処理について詳しくは後述する。
データ収集装置10の類似機器特定部22は、ステップS102で受信された故障情報が示す故障機器に類似する監視対象の機器60である類似機器を特定する。類似機器特定部処理について詳しくは後述する。
(ステップS104:信号送信処理)
データ収集装置10の信号送信部23は、1台以上の監視装置70のうち、ステップS103で特定された類似機器を監視する監視装置70を対象の監視装置70に設定する。そして、信号送信部23は、対象の監視装置70に対して類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する。
具体的には、信号送信部23は、対象の監視装置70に対して、類似機器についての動作モードを、通常モードから監視モードに切り替える指示信号を送信する。監視モードでは、監視装置70は、センシングデータのうち通常データよりも詳細な詳細データを稼働データとして送信することと、通常周期よりも短い周期で稼働データを送信することとの少なくともいずれかを行う。つまり、監視モードは、通常モードよりも多くの稼働データが取得される動作モードである。実施の形態1では、詳細データを稼働データとして送信するものとする。
データ収集装置10の信号送信部23は、1台以上の監視装置70のうち、ステップS103で特定された類似機器を監視する監視装置70を対象の監視装置70に設定する。そして、信号送信部23は、対象の監視装置70に対して類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する。
具体的には、信号送信部23は、対象の監視装置70に対して、類似機器についての動作モードを、通常モードから監視モードに切り替える指示信号を送信する。監視モードでは、監視装置70は、センシングデータのうち通常データよりも詳細な詳細データを稼働データとして送信することと、通常周期よりも短い周期で稼働データを送信することとの少なくともいずれかを行う。つまり、監視モードは、通常モードよりも多くの稼働データが取得される動作モードである。実施の形態1では、詳細データを稼働データとして送信するものとする。
(ステップS105:モード設定処理)
対象の監視装置70のモード設定部83は、ステップS104で送信された指示信号を受信する。すると、モード設定部83は、類似機器についての動作モードを、通常モードから監視モードに切り替える。
対象の監視装置70のモード設定部83は、ステップS104で送信された指示信号を受信する。すると、モード設定部83は、類似機器についての動作モードを、通常モードから監視モードに切り替える。
(ステップS106:稼働データ送信処理)
対象の監視装置70のデータ送信部82は、センシングデータから詳細データを抽出して稼働データに設定する。そして、データ送信部82は、稼働データをデータ収集装置10に送信する。
なお、対象の監視装置70以外の監視装置70では、データ送信部82は、センシングデータから通常データを抽出して稼働データに設定する。そして、データ送信部82は、稼働データをデータ収集装置10に送信する。
対象の監視装置70のデータ送信部82は、センシングデータから詳細データを抽出して稼働データに設定する。そして、データ送信部82は、稼働データをデータ収集装置10に送信する。
なお、対象の監視装置70以外の監視装置70では、データ送信部82は、センシングデータから通常データを抽出して稼働データに設定する。そして、データ送信部82は、稼働データをデータ収集装置10に送信する。
(ステップS107:稼働データ受信処理)
データ収集装置10のデータ受信部21は、ステップS106で送信された稼働データを受信する。
データ収集装置10のデータ受信部21は、ステップS106で送信された稼働データを受信する。
(ステップS108:データ変換処理)
データ収集装置10のデータ処理部24は、ステップS107で受信された稼働データに対してデータ処理を行う。具体的には、データ処理部24は、稼働データを分析に適した形式等に変換する。例えば、稼働データがバイナリデータであった場合には、10進数に変換することが考えられる。
なお、稼働データをそのまま蓄積する場合には、データ変換処理は省略可能である。
データ収集装置10のデータ処理部24は、ステップS107で受信された稼働データに対してデータ処理を行う。具体的には、データ処理部24は、稼働データを分析に適した形式等に変換する。例えば、稼働データがバイナリデータであった場合には、10進数に変換することが考えられる。
なお、稼働データをそのまま蓄積する場合には、データ変換処理は省略可能である。
(ステップS109:データ蓄積処理)
データ収集装置10のデータ処理部24は、ステップS108で変換された稼働データを稼働データ記憶部31に書き込む。後述するようにステップS103で類似機器毎に類似度及び重要度が計算される。そこで、データ処理部24は、各類似機器についての稼働データに関連付けて、その類似機器についての類似度及び重要度を稼働データ記憶部31に書き込む。
なお、データ処理部24は、類似機器以外の機器60については稼働データだけを稼働データ記憶部31に書き込む。
データ収集装置10のデータ処理部24は、ステップS108で変換された稼働データを稼働データ記憶部31に書き込む。後述するようにステップS103で類似機器毎に類似度及び重要度が計算される。そこで、データ処理部24は、各類似機器についての稼働データに関連付けて、その類似機器についての類似度及び重要度を稼働データ記憶部31に書き込む。
なお、データ処理部24は、類似機器以外の機器60については稼働データだけを稼働データ記憶部31に書き込む。
図5を参照して、実施の形態1に係る稼働データ記憶部31に記憶されるデータを説明する。
稼働データ記憶部31は、センサデータ記憶部311と、評価データ記憶部312とを備える。
稼働データ記憶部31は、センサデータ記憶部311と、評価データ記憶部312とを備える。
センサデータ記憶部311は、稼働データを記憶する。センサデータ記憶部311は、日時と、個体識別番号と、センサ情報とを記憶する。
日時は、センサデータ記憶部311にレコードが書き込まれた日時である。個体識別番号は、稼働データの対象である機器60の識別情報である。センサ情報は、稼働データの対象である機器60に設置されたセンサ61から得られたセンシングデータである。センシングデータとしては、温度と、リレー回路のONの値又はOFFの値と、圧力値といったものである。
図5では、センサ情報として3つのセンシングデータが記憶されている。しかし、センサ情報の数は任意である。センサ情報の数は機器60毎に異なってもよい。また、同じ機器60であっても、運転モードが通常モードであるか監視モードであるかによってセンサ情報の数が異なってもよい。運転モードが監視モードの場合には、運転モードが通常モードの場合よりも多くのセンサ情報が得られることが想定される。
日時は、センサデータ記憶部311にレコードが書き込まれた日時である。個体識別番号は、稼働データの対象である機器60の識別情報である。センサ情報は、稼働データの対象である機器60に設置されたセンサ61から得られたセンシングデータである。センシングデータとしては、温度と、リレー回路のONの値又はOFFの値と、圧力値といったものである。
図5では、センサ情報として3つのセンシングデータが記憶されている。しかし、センサ情報の数は任意である。センサ情報の数は機器60毎に異なってもよい。また、同じ機器60であっても、運転モードが通常モードであるか監視モードであるかによってセンサ情報の数が異なってもよい。運転モードが監視モードの場合には、運転モードが通常モードの場合よりも多くのセンサ情報が得られることが想定される。
評価データ記憶部312は、類似機器についての評価データを記憶する。評価データ記憶部312は、日時と、個体識別番号と、故障機器情報と、一致項目と、類似度と、重要度とを記憶する。
日時は、評価データ記憶部312にレコードが書き込まれた日時である。日時は、センサデータ記憶部311における対応するレコードと同じ値が記憶される。個体識別番号は、稼働データの対象である機器60の識別情報である。故障機器情報は、類似機器として特定される基になった故障機器の識別情報である。一致項目は、類似機器と故障機器との間で一致した項目である。類似度は、類似機器と故障機器との間の類似度合である。重要度は、類似機器に故障が発生した際の重大さを示す指標である。
日時は、評価データ記憶部312にレコードが書き込まれた日時である。日時は、センサデータ記憶部311における対応するレコードと同じ値が記憶される。個体識別番号は、稼働データの対象である機器60の識別情報である。故障機器情報は、類似機器として特定される基になった故障機器の識別情報である。一致項目は、類似機器と故障機器との間で一致した項目である。類似度は、類似機器と故障機器との間の類似度合である。重要度は、類似機器に故障が発生した際の重大さを示す指標である。
データ処理部24は、類似度及び重要度にインデックスを付与した上で稼働データ記憶部31に書き込んでもよい。インデックスを付与すると、類似度及び重要度の並び順が記憶される。そのため、類似度及び重要度の高い類似機器の稼働データを素早く検索することが可能になる。その結果、稼働データを分析する際の利便性が向上する。
図6を参照して、実施の形態1に係る類似機器特定処理(図4のステップS103)を説明する。
(ステップS201:機器特定処理)
類似機器特定部22は、機器情報記憶部32を参照して、故障情報が示す故障機器に類似する機器60を類似機器として特定する。
(ステップS201:機器特定処理)
類似機器特定部22は、機器情報記憶部32を参照して、故障情報が示す故障機器に類似する機器60を類似機器として特定する。
図7を参照して、実施の形態1に係る機器情報記憶部32に記憶されるデータを説明する。
機器情報記憶部32は、設計情報記憶部321と、製造情報記憶部322と、構成情報記憶部323と、稼働情報記憶部324とを備える。
機器情報記憶部32は、設計情報記憶部321と、製造情報記憶部322と、構成情報記憶部323と、稼働情報記憶部324とを備える。
設計情報記憶部321は、機器60の設計情報を記憶する。設計情報記憶部321は、型式識別子と、部品型式群と、装置種別とを記憶する。
型式識別子は、設計された成果物の識別情報である。部品型式群は、1つ以上の部品型式である。部品型式は、設計された成果物を構成する部品の型式である。装置種別は、機器60の種類を表す情報である。機器60が搭載される構成物50が鉄道車両の場合には、装置種別としては、ブレーキと、モータと、空気調和機といったものである。
型式識別子は、設計された成果物の識別情報である。部品型式群は、1つ以上の部品型式である。部品型式は、設計された成果物を構成する部品の型式である。装置種別は、機器60の種類を表す情報である。機器60が搭載される構成物50が鉄道車両の場合には、装置種別としては、ブレーキと、モータと、空気調和機といったものである。
製造情報記憶部322は、機器60の製造過程において生成された情報を記憶する。製造情報記憶部322は、個体識別番号と、型式識別子と、部品ロット番号群と、出荷情報とを記憶する。
個体識別番号は、製造された機器60の識別情報である。型式識別子は、製造時に使用された設計情報と関連付けるための情報である。型式識別子は、設計情報記憶部321に記憶される型式識別子に相当する。部品ロット番号群は、機器60を構成する1つ以上の部品それぞれのロット番号である。部品ロット番号群は、対応する設計情報における部品型式群が示す各部品についてのロット番号である。ロット番号は、製造時に使用された部品を特定するための情報である。出荷情報は、機器60が出荷された日付を示す情報である。
個体識別番号は、製造された機器60の識別情報である。型式識別子は、製造時に使用された設計情報と関連付けるための情報である。型式識別子は、設計情報記憶部321に記憶される型式識別子に相当する。部品ロット番号群は、機器60を構成する1つ以上の部品それぞれのロット番号である。部品ロット番号群は、対応する設計情報における部品型式群が示す各部品についてのロット番号である。ロット番号は、製造時に使用された部品を特定するための情報である。出荷情報は、機器60が出荷された日付を示す情報である。
構成情報記憶部323は、機器60が取り付けられた構成物50の情報を記憶する。実施の形態1では、構成物50は鉄道車両である。構成情報記憶部323は、編成情報と、車両情報とを記憶する。編成情報は、編成番号と、号車番号と、車両番号とを含む。車両情報は、車両番号と、個体識別番号と、搭載日と、取り外し日とを含む。
編成番号は、列車編成の識別情報である。列車編成は、1台以上の鉄道車両で組成される。号車番号は、列車編成における鉄道車両の位置である。車両番号は、鉄道車両の識別情報である。個体識別番号は、機器60の識別情報である。搭載日は、機器60が鉄道車両に搭載(艤装)された日である。取り外し日は、機器60が鉄道車両から取り外された日である。
編成番号は、列車編成の識別情報である。列車編成は、1台以上の鉄道車両で組成される。号車番号は、列車編成における鉄道車両の位置である。車両番号は、鉄道車両の識別情報である。個体識別番号は、機器60の識別情報である。搭載日は、機器60が鉄道車両に搭載(艤装)された日である。取り外し日は、機器60が鉄道車両から取り外された日である。
稼働情報記憶部324は、機器60の稼働状態を時系列に示すデータを記憶する。稼働情報記憶部324は、日時と、編成番号と、実走行ダイヤとを記憶する。
日時は、稼働情報が書き込まれた日時である。編成番号は、列車編成の識別情報である。実走行ダイヤは、列車の運行計画において列車が実際に走行するダイヤの番号である。
日時は、稼働情報が書き込まれた日時である。編成番号は、列車編成の識別情報である。実走行ダイヤは、列車の運行計画において列車が実際に走行するダイヤの番号である。
類似機器特定部22は、機器情報記憶部32から、故障機器に類似する類似機器を検索する。具体的には、類似機器特定部22は、以下の(A)~(D)の少なくともいずれかについて、監視対象の機器60と故障機器との間で一致するか否かに応じて、監視対象の機器60が故障機器に類似するか否かを判定する。(A)機器60の型式。(B)機器60を構成する部品。(C)機器60が搭載された構成物50の構成。(D)機器60が搭載された構成物50の使用状態。
(C)が一致するとは、(C1)構成物50に同居する機器60の型式が一致すること、(C2)構成物50のシステム構成が一致することの少なくともいずれかを意味する。(C1)は、故障機器が搭載された構成物50における故障機器以外の機器60の型式と、類似機器が搭載された構成物50における類似機器以外の機器60の型式とが一致するという意味である。(C2)は、故障機器が搭載された構成物50と類似機器が搭載された構成物50との両数又は搭載機器数等の構成が一致するという意味である。
(D)の使用状態とは、構成物50の納入時期と累積稼働時間と累積走行距離と実走行ダイヤの履歴との少なくともいずれかを意味する。
(C)が一致するとは、(C1)構成物50に同居する機器60の型式が一致すること、(C2)構成物50のシステム構成が一致することの少なくともいずれかを意味する。(C1)は、故障機器が搭載された構成物50における故障機器以外の機器60の型式と、類似機器が搭載された構成物50における類似機器以外の機器60の型式とが一致するという意味である。(C2)は、故障機器が搭載された構成物50と類似機器が搭載された構成物50との両数又は搭載機器数等の構成が一致するという意味である。
(D)の使用状態とは、構成物50の納入時期と累積稼働時間と累積走行距離と実走行ダイヤの履歴との少なくともいずれかを意味する。
具体例としては、類似機器特定部22は、(A)を用いて、機器60の型式が故障機器と一致する機器60を類似機器と定める。この場合には、類似機器特定部22は、製造情報記憶部322において故障機器と型式識別子が一致する機器60を抽出する。これにより、類似機器特定部22は、類似機器を特定することができる。
また、他の具体例としては、類似機器特定部22は、(A)及び(B)を用いて、以下のように類似機器を特定する。まず、類似機器特定部22は、機器60の型式と、機器60を構成する部品のロット番号とが故障機器と一致する機器60を類似機器と定める。この場合には、類似機器特定部22は、製造情報記憶部322において故障機器と型式識別子及び部品ロット番号群が一致する機器60を抽出する。これにより、類似機器特定部22は、類似機器を特定することができる。
また、他の具体例としては、類似機器特定部22は、(A)及び(B)を用いて、以下のように類似機器を特定する。まず、類似機器特定部22は、機器60の型式と、機器60を構成する部品のロット番号とが故障機器と一致する機器60を類似機器と定める。この場合には、類似機器特定部22は、製造情報記憶部322において故障機器と型式識別子及び部品ロット番号群が一致する機器60を抽出する。これにより、類似機器特定部22は、類似機器を特定することができる。
(ステップS202:類似度計算処理)
類似機器特定部22は、ステップS201で特定された1つ以上の類似機器それぞれに対して、故障機器と類似する度合を示す類似度を計算する。類似度は、類似機器が故障機器とどれくらい似ているかを示す指標である。
具体例としては、類似機器特定部22は、類似機器の構成部品と故障機器の構成部品とを比較し、一致する部品が多ければ類似度を高く設定する。この類似度の計算方法は、上述した(A)を用いて、機器60の型式が故障機器と一致する機器60を類似機器と定めた場合等に有効である。
類似機器特定部22は、ステップS201で特定された1つ以上の類似機器それぞれに対して、故障機器と類似する度合を示す類似度を計算する。類似度は、類似機器が故障機器とどれくらい似ているかを示す指標である。
具体例としては、類似機器特定部22は、類似機器の構成部品と故障機器の構成部品とを比較し、一致する部品が多ければ類似度を高く設定する。この類似度の計算方法は、上述した(A)を用いて、機器60の型式が故障機器と一致する機器60を類似機器と定めた場合等に有効である。
機器60の構成部品を使用した類似度の計算手順は以下のようになる。
(1)類似機器特定部22は、製造情報記憶部322の個体識別番号から、類似機器の個体識別番号と一致するレコードを抽出する。そして、類似機器特定部22は、抽出されたレコードの型式識別子を取得する。(2)類似機器特定部22は、設計情報記憶部321の型式識別子から、(1)で取得された型式識別子を検索し、該当レコードの部品型式群を取得する。これにより類似機器を構成する部品が取得される。
仮に類似機器の構成部品がB0001とB0002とB0005とであったとする。故障機器についても同様にして、構成する部品が特定される。仮に故障機器の構成部品がB0011とB0012とB0005とであったとする。この場合には、類似機器と故障機器の構成部品は3つのうち1つが一致する。そのため、類似機器特定部22は、類似度を1/3=0.333と計算する。
(1)類似機器特定部22は、製造情報記憶部322の個体識別番号から、類似機器の個体識別番号と一致するレコードを抽出する。そして、類似機器特定部22は、抽出されたレコードの型式識別子を取得する。(2)類似機器特定部22は、設計情報記憶部321の型式識別子から、(1)で取得された型式識別子を検索し、該当レコードの部品型式群を取得する。これにより類似機器を構成する部品が取得される。
仮に類似機器の構成部品がB0001とB0002とB0005とであったとする。故障機器についても同様にして、構成する部品が特定される。仮に故障機器の構成部品がB0011とB0012とB0005とであったとする。この場合には、類似機器と故障機器の構成部品は3つのうち1つが一致する。そのため、類似機器特定部22は、類似度を1/3=0.333と計算する。
(ステップS203:重要度計算処理)
類似機器特定部22は、ステップS201で特定された1つ以上の類似機器それぞれに対して、重要度を計算する。重要度は、類似機器に故障が起きた際の重大さを表す指標である。
具体的には、類似機器特定部22は、以下の(A’)及び(B’)の特徴を有する類似機器の重要度が高くなるように、重要度を計算する。(A’)劣化度が大きい。(B’)故障により重大な損害が生じると想定される。
類似機器特定部22は、ステップS201で特定された1つ以上の類似機器それぞれに対して、重要度を計算する。重要度は、類似機器に故障が起きた際の重大さを表す指標である。
具体的には、類似機器特定部22は、以下の(A’)及び(B’)の特徴を有する類似機器の重要度が高くなるように、重要度を計算する。(A’)劣化度が大きい。(B’)故障により重大な損害が生じると想定される。
上述した特徴を使用した重要度の計算手順は以下のようになる。
類似機器特定部22は、(A’)に関して、積算走行距離と機器60内のリレー回路のON/OFF回数とのように機器60の累積負荷を推定可能な情報から劣化度を推定する。リレー回路のON/OFFは稼働データ記憶部31におけるセンサデータ記憶部311を参照することにより特定可能である。例えば、類似機器特定部22は、リレー回路のON/OFF回数が0~99回の場合は1、100~199回の場合は2、201~299回の場合は3のようにリレー回路のON/OFF回数により重みを設定する。類似機器特定部22は、(B’)に関して、装置種別毎に想定される損害の大きさから重みを設定しておく。例えば、装置種別がブレーキなら5、モータなら6のように重みが設定される。そして、類似機器特定部22は、(A’)に関する重みと(B’)に関する重みとを掛け合わせた値を重要度として計算する。
類似機器特定部22は、(A’)に関して、積算走行距離と機器60内のリレー回路のON/OFF回数とのように機器60の累積負荷を推定可能な情報から劣化度を推定する。リレー回路のON/OFFは稼働データ記憶部31におけるセンサデータ記憶部311を参照することにより特定可能である。例えば、類似機器特定部22は、リレー回路のON/OFF回数が0~99回の場合は1、100~199回の場合は2、201~299回の場合は3のようにリレー回路のON/OFF回数により重みを設定する。類似機器特定部22は、(B’)に関して、装置種別毎に想定される損害の大きさから重みを設定しておく。例えば、装置種別がブレーキなら5、モータなら6のように重みが設定される。そして、類似機器特定部22は、(A’)に関する重みと(B’)に関する重みとを掛け合わせた値を重要度として計算する。
***実施の形態1の効果***
以上のように、実施の形態1に係るデータ収集装置10は、故障機器に類似する類似機器についての稼働データの送信量を増加させる。これにより、故障が発生した故障機器を起点として、今後故障が発生する可能性が高い機器についての稼働データを重点的に収集可能である。その結果、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集可能である。故障発生の前兆を示すデータを収集することにより、劣化に至る装置の状態の変遷を辿ることが可能になる。
以上のように、実施の形態1に係るデータ収集装置10は、故障機器に類似する類似機器についての稼働データの送信量を増加させる。これにより、故障が発生した故障機器を起点として、今後故障が発生する可能性が高い機器についての稼働データを重点的に収集可能である。その結果、故障発生の前兆を示すデータを十分に収集可能である。故障発生の前兆を示すデータを収集することにより、劣化に至る装置の状態の変遷を辿ることが可能になる。
また、機器情報記憶部32に記憶された機器60の部品構成と、他の機器60との組み合わせと、機器60が劣化に至るまでの状態変化の変遷との相関を取ることが可能である。これにより、機器劣化の傾向を推し量り、劣化原因となる部品の特定を迅速に行うといったことも可能である。
***他の構成***
<変形例1>
類似機器特定部22は、類似度又は重要度により、類似機器を絞り込んでもよい。つまり、類似機器特定部22は、第1閾値よりも類似度が高いという条件と、第2閾値よりも重要度が高いという条件との少なくともいずれかを用いて類似機器を絞り込んでもよい。これにより、稼働データの送信量を増加させる対象の機器60を絞り込むことができる。
<変形例1>
類似機器特定部22は、類似度又は重要度により、類似機器を絞り込んでもよい。つまり、類似機器特定部22は、第1閾値よりも類似度が高いという条件と、第2閾値よりも重要度が高いという条件との少なくともいずれかを用いて類似機器を絞り込んでもよい。これにより、稼働データの送信量を増加させる対象の機器60を絞り込むことができる。
<変形例2>
実施の形態1では、構成物50は、1台の監視装置70を備えた。しかし、構成物50は、複数の監視装置70を備えてもよい。構成物50が複数の監視装置70を備える場合には、複数の監視装置70のうちいずれかの監視装置70がメインの監視装置70であり、残りの監視装置70がバックアップの監視装置70となる。あるいは、複数の監視装置70が監視する機器60を分担してもよい。あるいは、複数の監視装置70が稼働データの送信処理を分担してもよい。
実施の形態1では、構成物50は、1台の監視装置70を備えた。しかし、構成物50は、複数の監視装置70を備えてもよい。構成物50が複数の監視装置70を備える場合には、複数の監視装置70のうちいずれかの監視装置70がメインの監視装置70であり、残りの監視装置70がバックアップの監視装置70となる。あるいは、複数の監視装置70が監視する機器60を分担してもよい。あるいは、複数の監視装置70が稼働データの送信処理を分担してもよい。
<変形例3>
実施の形態1では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例3として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例3について、実施の形態1と異なる点を説明する。
実施の形態1では、各機能構成要素がソフトウェアで実現された。しかし、変形例3として、各機能構成要素はハードウェアで実現されてもよい。この変形例3について、実施の形態1と異なる点を説明する。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、データ収集装置10は、プロセッサ11とメモリ12とストレージ13とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ12と、ストレージ13との機能とを実現する専用の回路である。
各機能構成要素がハードウェアで実現される場合には、監視装置70は、プロセッサ71とメモリ72とストレージ73とに代えて、電子回路を備える。電子回路は、各機能構成要素と、メモリ72と、ストレージ73との機能とを実現する専用の回路である。
電子回路としては、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、FPGAが想定される。GAは、Gate Arrayの略である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略である。FPGAは、Field-Programmable Gate Arrayの略である。
各機能構成要素を1つの電子回路で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路に分散させて実現してもよい。
各機能構成要素を1つの電子回路で実現してもよいし、各機能構成要素を複数の電子回路に分散させて実現してもよい。
<変形例4>
変形例4として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
変形例4として、一部の各機能構成要素がハードウェアで実現され、他の各機能構成要素がソフトウェアで実現されてもよい。
プロセッサ11とメモリ12とストレージ13と電子回路15とを処理回路という。つまり、各機能構成要素の機能は、処理回路により実現される。
実施の形態2.
実施の形態2は、データを蓄積する基盤としてクラウドを用いる点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態2は、データを蓄積する基盤としてクラウドを用いる点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
***構成の説明***
図8を参照して、実施の形態2に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、リソース管理部25を備える点が図2に示すデータ収集装置10と異なる。リソース管理部25の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
図8を参照して、実施の形態2に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、リソース管理部25を備える点が図2に示すデータ収集装置10と異なる。リソース管理部25の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
***動作の説明***
図9を参照して、実施の形態2に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS301からステップS303の処理は、図4のステップS101からステップS103の処理と同じである。ステップS305からステップS310の処理は、図4のステップS104からステップS109の処理と同じである。
図9を参照して、実施の形態2に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS301からステップS303の処理は、図4のステップS101からステップS103の処理と同じである。ステップS305からステップS310の処理は、図4のステップS104からステップS109の処理と同じである。
(ステップS304:リソース管理処理)
リソース管理部25は、類似機器についての稼働データの送信量が増加することにより、データ処理部24のデータ処理で必要になるコンピュータリソース(以下、リソース)の増加分を確保する。実施の形態2では、データを蓄積する基盤としてクラウドが用いられる。そのため、使用可能なリソースを増やすことが可能である。
具体的にはリソース管理部25は以下のような処理を行う。処理対象のデータ量が増えるとデータ処理に必要なリソースが増える。リソース管理部25は、稼働データの送信量の増加量から、必要なリソースの増加量を計算する。そして、リソース管理部25は、クラウドの設定を変更することにより、増加量分のリソースを確保する。
リソース管理部25は、類似機器についての稼働データの送信量が増加することにより、データ処理部24のデータ処理で必要になるコンピュータリソース(以下、リソース)の増加分を確保する。実施の形態2では、データを蓄積する基盤としてクラウドが用いられる。そのため、使用可能なリソースを増やすことが可能である。
具体的にはリソース管理部25は以下のような処理を行う。処理対象のデータ量が増えるとデータ処理に必要なリソースが増える。リソース管理部25は、稼働データの送信量の増加量から、必要なリソースの増加量を計算する。そして、リソース管理部25は、クラウドの設定を変更することにより、増加量分のリソースを確保する。
例えば、クラウド上で起動する仮想サーバ1台が処理可能なデータ量が1Mbit/秒であるとする。Mbitは、Mega bitの略である。また、類似機器を監視モードに設定した際に監視装置70から送信されるデータ量が10Mbit/秒と計算されるとする。この場合、リソース管理部25は、あらかじめ仮想サーバを10台確保しておく。なお、ここでは簡単のため、通常モードに設定された機器60に関する稼働データのデータ量は0としている。
このように、類似機器を監視モードに設定した際に機器より送信されるデータ量(上記例では10Mbit/秒)を特定しておく。これにより、リソース管理部25は、各類似機器の監視モード設定時の送信データ量を合計することで、必要なリソースを特定することができる。
このように、類似機器を監視モードに設定した際に機器より送信されるデータ量(上記例では10Mbit/秒)を特定しておく。これにより、リソース管理部25は、各類似機器の監視モード設定時の送信データ量を合計することで、必要なリソースを特定することができる。
なお、リソース管理部25は、何らかの理由により、稼働データの送信量が減る場合には、確保したリソースを減らしてもよい。
***実施の形態2の効果***
以上のように、実施の形態2に係るデータ収集装置10は、データを蓄積する基盤としてクラウドを用いる。そして、データ収集装置10は、稼働データの送信量が増加することにより、データ処理部24のデータ処理で必要になるリソースの増加分を事前に確保する。これにより、リソース不足により、稼働データの蓄積処理において処理時間の超過が生じることを防止することができる。
以上のように、実施の形態2に係るデータ収集装置10は、データを蓄積する基盤としてクラウドを用いる。そして、データ収集装置10は、稼働データの送信量が増加することにより、データ処理部24のデータ処理で必要になるリソースの増加分を事前に確保する。これにより、リソース不足により、稼働データの蓄積処理において処理時間の超過が生じることを防止することができる。
また、実施の形態2に係るデータ収集装置10は、稼働データの送信量が減る場合には、確保したリソースを減らしてもよい。これにより、過剰にリソースを確保することによるコストの増加を防ぐことができる。
***他の構成***
<変形例5>
クラウドの契約等により、確保可能な最大のリソース量が設定されている場合がある。このような場合には、必要なリソースの増加量分、リソースを確保できない可能性がある。必要なリソースの増加量分、リソースを確保できない場合には、類似機器特定部22は、類似機器を絞り込んでもよい。具体的には、類似機器特定部22は、類似度及び重要度により、リソースが不足しない送信量になるまで類似機器を絞り込む。
<変形例5>
クラウドの契約等により、確保可能な最大のリソース量が設定されている場合がある。このような場合には、必要なリソースの増加量分、リソースを確保できない可能性がある。必要なリソースの増加量分、リソースを確保できない場合には、類似機器特定部22は、類似機器を絞り込んでもよい。具体的には、類似機器特定部22は、類似度及び重要度により、リソースが不足しない送信量になるまで類似機器を絞り込む。
例えば、契約しているクラウドのサーバ全てを使用した状態で処理可能なデータ量(クラウドの処理可能最大データ量)が10Mbit/秒であるとする。一方、全類似機器の送信データ量が12Mbit/秒であるとする。この場合には、クラウドの処理可能最大データ量を類似機器の送信データ量が超過することが見込まれる。そこで、類似機器特定部22は、類似機器のうち、例えば類似度と重要度を掛け合わせた数値が大きいものから、10Mbit/秒を超過しない機器数分、監視モードに設定する類似機器を選出する。なお、ここでは簡単のため、通常モードに設定された機器60に関する稼働データのデータ量は0としている。
これにより、リソース不足により、稼働データの蓄積処理において処理時間の超過が生じることを防止することができる。
実施の形態3.
実施の形態3は、稼働データの送信量を増加させる機器60をユーザに選択させる点が実施の形態1,2と異なる。実施の形態3では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態3では、実施の形態2に変更を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態1に変更を加えることも可能である。
実施の形態3は、稼働データの送信量を増加させる機器60をユーザに選択させる点が実施の形態1,2と異なる。実施の形態3では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態3では、実施の形態2に変更を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態1に変更を加えることも可能である。
***構成の説明***
図10を参照して、実施の形態3に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、機器選択部26を備える点が図8に示すデータ収集装置10と異なる。機器選択部26の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
また、データ収集装置10は、通信インタフェース14を介して、ユーザ端末91と接続されている。ユーザ端末91は、PCといったユーザによって操作されるコンピュータである。PCは、Personal Computerの略である。
図10を参照して、実施の形態3に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、機器選択部26を備える点が図8に示すデータ収集装置10と異なる。機器選択部26の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
また、データ収集装置10は、通信インタフェース14を介して、ユーザ端末91と接続されている。ユーザ端末91は、PCといったユーザによって操作されるコンピュータである。PCは、Personal Computerの略である。
***動作の説明***
図11を参照して、実施の形態3に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS401からステップS403の処理は、図9のステップS301からステップS303の処理と同じである。ステップS405からステップS411の処理は、図9のステップS304からステップS310の処理と同じである。
図11を参照して、実施の形態3に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS401からステップS403の処理は、図9のステップS301からステップS303の処理と同じである。ステップS405からステップS411の処理は、図9のステップS304からステップS310の処理と同じである。
(ステップS404:機器選択処理)
機器選択部26は、ステップS403で特定された類似機器に関する類似情報をユーザ端末91に送信して、稼働データの送信量を増加させる対象機器を選択させる。
具体的には、機器選択部26は、1台以上の類似機器それぞれを対象の類似機器に設定する。機器選択部26は、対象の類似機器について稼働データ記憶部31に記憶された情報を、対象の類似機器についての類似情報に設定する。稼働データ記憶部31に記憶された情報には、一致項目と類似度と重要度とが含まれる。そして、機器選択部26は、全ての類似機器についての類似情報をユーザ端末91に送信して、一覧表示させる。この際、機器選択部26は、故障機器について機器情報記憶部32に記憶された情報も合わせてユーザ端末91に送信して、表示させてもよい。そして、ユーザ端末91からどの類似機器を対象機器とするかの指定を受け付ける。
機器選択部26は、類似機器を、ユーザ端末91によって指定された対象機器だけに限定する。つまり、機器選択部26は、ユーザ端末91によって指定されなかった類似機器を除外する。
機器選択部26は、ステップS403で特定された類似機器に関する類似情報をユーザ端末91に送信して、稼働データの送信量を増加させる対象機器を選択させる。
具体的には、機器選択部26は、1台以上の類似機器それぞれを対象の類似機器に設定する。機器選択部26は、対象の類似機器について稼働データ記憶部31に記憶された情報を、対象の類似機器についての類似情報に設定する。稼働データ記憶部31に記憶された情報には、一致項目と類似度と重要度とが含まれる。そして、機器選択部26は、全ての類似機器についての類似情報をユーザ端末91に送信して、一覧表示させる。この際、機器選択部26は、故障機器について機器情報記憶部32に記憶された情報も合わせてユーザ端末91に送信して、表示させてもよい。そして、ユーザ端末91からどの類似機器を対象機器とするかの指定を受け付ける。
機器選択部26は、類似機器を、ユーザ端末91によって指定された対象機器だけに限定する。つまり、機器選択部26は、ユーザ端末91によって指定されなかった類似機器を除外する。
なお、機器選択部26は、一致項目のデータを類似情報に含めておき、類似情報を表示する際、一致項目のデータを表示してもよい。例えば、類似機器と故障機器との一致項目が部品ロット番号群であれば、機器選択部26は、類似機器と故障機器とのそれぞれのロット番号群を表示する。
類似度及び重要度は、稼働データ記憶部31に書き込む際にインデックスが付与されてもよい。機器選択部26は、ユーザ端末91に表示する際、インデックスを使用し、例えば類似度及び重要度の昇順に並べる等してもよい。これにより、ユーザが類似機器を選択し易くなる。
なお、ユーザ端末91に表示する項目は類似度と重要度と故障機器との一致項目とに限定されるものではない。稼働データ記憶部31又は機器情報記憶部32に記憶された類似機器又は故障機器に関する情報と、インターネット等からより取得される天気と天候と温度情報等の情報が組み合わせて表示されてもよい
***実施の形態3の効果***
以上のように、実施の形態3に係るデータ収集装置10は、類似機器の情報等を表示して、稼働データの送信量を増加させる機器60をユーザに選択させる。これにより、故障機器に類似する類似機器から、ユーザが稼働データを収集しておくべきと考える機器60についての稼働データを収集することが可能になる。
以上のように、実施の形態3に係るデータ収集装置10は、類似機器の情報等を表示して、稼働データの送信量を増加させる機器60をユーザに選択させる。これにより、故障機器に類似する類似機器から、ユーザが稼働データを収集しておくべきと考える機器60についての稼働データを収集することが可能になる。
実施の形態4.
実施の形態4は、収集された類似機器の稼働データをユーザ端末91に表示する点が実施の形態1~3と異なる。実施の形態4では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態4では、実施の形態3に変更を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態1,2に変更を加えることも可能である。
実施の形態4は、収集された類似機器の稼働データをユーザ端末91に表示する点が実施の形態1~3と異なる。実施の形態4では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
実施の形態4では、実施の形態3に変更を加えた場合について説明する。しかし、実施の形態1,2に変更を加えることも可能である。
***構成の説明***
図12を参照して、実施の形態4に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、データ表示部27を備える点が図10に示すデータ収集装置10と異なる。データ表示部27の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
図12を参照して、実施の形態4に係るデータ収集装置10の構成を説明する。
データ収集装置10は、機能構成要素として、データ表示部27を備える点が図10に示すデータ収集装置10と異なる。データ表示部27の機能は、他の機能構成要素と同様に、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。
***動作の説明***
図13を参照して、実施の形態4に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS501からステップS511の処理は、図11のステップS401からステップS411の処理と同じである。
図13を参照して、実施の形態4に係るデータ収集システム100の動作の流れを説明する。
ステップS501からステップS511の処理は、図11のステップS401からステップS411の処理と同じである。
(ステップS512:データ表示処理)
データ表示部27は、ステップS508で受信された稼働データのうち、ユーザ端末91から指定された類似機器についての稼働データをユーザ端末91に送信する。これにより、ユーザ端末91に稼働データが表示される。
具体的には、データ表示部27は、稼働データが収集された類似機器の一覧をユーザ端末91に送信して表示させる。そして、データ表示部27は、稼働データを参照したい類似機器を選択させる。データ表示部27は、類似機器が選択されると、選択された類似機器の稼働データを稼働データ記憶部31から読み出す。そして、データ表示部27は、読み出された稼働データをユーザ端末91に送信して表示させる。
データ表示部27は、ステップS508で受信された稼働データのうち、ユーザ端末91から指定された類似機器についての稼働データをユーザ端末91に送信する。これにより、ユーザ端末91に稼働データが表示される。
具体的には、データ表示部27は、稼働データが収集された類似機器の一覧をユーザ端末91に送信して表示させる。そして、データ表示部27は、稼働データを参照したい類似機器を選択させる。データ表示部27は、類似機器が選択されると、選択された類似機器の稼働データを稼働データ記憶部31から読み出す。そして、データ表示部27は、読み出された稼働データをユーザ端末91に送信して表示させる。
***実施の形態4の効果***
以上のように、実施の形態4に係るデータ収集装置10は、収集された類似機器の稼働データをユーザ端末91に表示する。これにより、ユーザが故障の前兆となる稼働データを確認することが可能である。
以上のように、実施の形態4に係るデータ収集装置10は、収集された類似機器の稼働データをユーザ端末91に表示する。これにより、ユーザが故障の前兆となる稼働データを確認することが可能である。
なお、以上の説明における「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「処理回路」に読み替えてもよい。
以上、本開示の実施の形態及び変形例について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか1つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本開示は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
100 データ収集システム、10 データ収集装置、11 プロセッサ、12 メモリ、13 ストレージ、14 通信インタフェース、21 データ受信部、22 類似機器特定部、23 信号送信部、24 データ処理部、25 リソース管理部、26 機器選択部、27 データ表示部、31 稼働データ記憶部、311 センサデータ記憶部、312 評価データ記憶部、32 機器情報記憶部、321 設計情報記憶部、322 製造情報記憶部、323 構成情報記憶部、324 稼働情報記憶部、50 構成物、60 機器、61 センサ、70 監視装置、71 プロセッサ、72 メモリ、73 ストレージ、74 通信インタフェース、81 故障判定部、82 データ送信部、83 モード設定部、90 伝送路、91 ユーザ端末。
Claims (12)
- 監視対象の機器の監視を行う1台以上の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部によって受信された前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定する類似機器特定部と、
前記1台以上の監視装置のうち、前記類似機器特定部によって特定された前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する信号送信部と
を備えるデータ収集装置。 - 前記1台以上の監視装置それぞれには、前記監視対象の機器についての動作モードとして、稼働中に得られる通常データを前記稼働データとして通常周期で送信する通常モードが設定されており、
前記信号送信部は、前記類似機器についての動作モードを、前記通常モードから、前記通常データよりも詳細な詳細データを前記稼働データとして送信することと、前記通常周期よりも短い周期で前記稼働データを送信することとの少なくともいずれかを行う監視モードに切り替える指示信号を前記対象の監視装置に対して送信する
請求項1に記載のデータ収集装置。 - 前記類似機器特定部は、機器の型式と、機器を構成する部品と、機器が搭載された構成物の構成と、機器が搭載された構成物の使用状態との少なくともいずれかについて、前記監視対象の機器と前記故障機器との間で一致するか否かに応じて、前記監視対象の機器が前記故障機器に類似するか否かを判定する
請求項1又は2に記載のデータ収集装置。 - 前記データ収集装置は、さらに、
前記稼働データに対してデータ処理を行うデータ処理部と、
前記類似機器についての前記稼働データの送信量が増加することにより、前記データ処理で用いるリソースの増加分を確保するリソース管理部と
を備える請求項1から3までのいずれか1項に記載のデータ収集装置。 - 前記類似機器特定部は、複数の前記類似機器を特定し、前記リソース管理部によって前記リソースの増加分を確保できない場合には、前記リソースを確保可能な数に前記類似機器を絞り込む
請求項4に記載のデータ収集装置。 - 前記データ収集装置は、さらに、
前記類似機器特定部によって特定された類似機器に関する類似情報を表示して、前記稼働データの送信量を増加させる対象機器を選択させる機器選択部
を備え、
前記信号送信部は、前記対象機器を監視する監視装置を前記対象の監視装置として、前記対象機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する
請求項1から5までのいずれか1項に記載のデータ収集装置。 - 前記データ収集装置は、さらに、
前記1台以上の監視装置から送信された前記稼働データのうち、指定された機器についての前記稼働データを表示するデータ表示部
を備える請求項1から6までのいずれか1項に記載のデータ収集装置。 - コンピュータが、監視対象の機器の監視を行う1台以上の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信し、
コンピュータが、前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定し、
コンピュータが、前記1台以上の監視装置のうち、前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信するデータ収集方法。 - 監視対象の機器の監視を行う1台以上の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信するデータ受信処理と、
前記データ受信処理によって受信された前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定する類似機器特定処理と、
前記1台以上の監視装置のうち、前記類似機器特定処理によって特定された前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する信号送信処理と
を行うデータ収集装置としてコンピュータを機能させるデータ収集プログラム。 - 監視対象の機器の稼働データを送信するデータ送信部と、
故障が検知された機器である故障機器に類似する監視対象の機器である類似機器が特定された場合に、前記類似機器を監視する監視装置に対して送信される指示信号を受信すると、前記類似機器についての動作モードを通常モードから監視モードに切り替えるモード設定部と
を備え、
前記データ送信部は、前記モード設定部によって前記動作モードが前記監視モードに切り替えられると、前記動作モードが前記通常モードの場合よりも、前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる監視装置。 - 監視対象の機器の監視を行う1台以上の監視装置と、データ収集装置とを備えるデータ収集システムであり、
前記データ収集装置は、
前記1台以上の監視装置のうちいずれかの監視装置から、故障が検知された機器である故障機器を示す故障情報を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部によって受信された前記故障情報が示す前記故障機器に類似する前記監視対象の機器である類似機器を特定する類似機器特定部と、
前記1台以上の監視装置のうち、前記類似機器特定部によって特定された前記類似機器を監視する監視装置を対象の監視装置として、前記対象の監視装置に対して前記類似機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する信号送信部と
を備え、
前記1台以上の監視装置それぞれは、
前記指示信号を受信すると、前記類似機器についての動作モードを通常モードから監視モードに切り替えるモード設定部と、
前記モード設定部によって前記動作モードが前記監視モードに切り替えられると、前記動作モードが前記通常モードの場合よりも、前記類似機器の稼働データの送信量を増加させるデータ送信部と
を備えるデータ収集システム。 - 前記データ収集システムは、さらに、
前記類似機器特定部によって特定された類似機器に関する類似情報を表示して、前記稼働データの送信量を増加させる対象機器を選択させるユーザ端末
を備え、
前記信号送信部は、前記対象機器を監視する監視装置を前記対象の監視装置として、前記対象機器の稼働データの送信量を増加させる指示信号を送信する
請求項11に記載のデータ収集システム。
Priority Applications (2)
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PCT/JP2022/005974 WO2023157085A1 (ja) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | データ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム、監視装置及びデータ収集システム |
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PCT/JP2022/005974 WO2023157085A1 (ja) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | データ収集装置、データ収集方法、データ収集プログラム、監視装置及びデータ収集システム |
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