WO2024075444A1 - データ処理システム、データ収集装置、物理量計測装置、データ処理方法、データ収集方法、データ提供方法、及び、データ構造 - Google Patents

データ処理システム、データ収集装置、物理量計測装置、データ処理方法、データ収集方法、データ提供方法、及び、データ構造 Download PDF

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WO2024075444A1
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physical quantity
data
index
indexes
quantity data
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裕太 坂巻
泰雅 山田
孝志 関口
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株式会社荏原製作所
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90—Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/901—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems

Definitions

  • the present invention relates to a data processing system, a data collection device, a physical quantity measuring device, a data processing method, a data collection method, a data providing method, and a data structure.
  • Patent Document 1 discloses a monitoring system that is composed of a measuring device with a communication function that includes a measurement sensor that measures the vibrations of the monitored object and a communication processing means that transmits measurement data from the measurement sensor to a diagnostic device, a measurement data receiving means that receives the measurement data from the measuring device with a communication function and stores it in a storage means, and a diagnostic device that includes a diagnostic means that processes the measurement data.
  • a measuring device with communication function transmits measurement data to a diagnostic device each time a measurement condition set by a measurement cycle is satisfied, and the diagnostic device repeatedly receives the measurement data from the measuring device with communication function and stores it in a storage means. Therefore, since the measuring device with communication function repeatedly transmits measurement data to the diagnostic device, power is consumed each time measurement data is transmitted. Therefore, one solution to reduce the power consumption required for communication is, for example, for the measuring device with communication function to transmit multiple pieces of measurement data together. However, when transmitting multiple pieces of measurement data together, if previously transmitted measurement data is also transmitted, this leads to an increase in the amount of communication, which is a problem.
  • the present invention aims to provide a data processing system, a data collection device, a physical quantity measuring device, a data processing method, a data collection method, a data provision method, and a data structure that enable appropriate collection of physical quantity data while suppressing an increase in the amount of communication between a physical quantity measuring device and a data collection device.
  • a data processing system comprises: A data processing system including one or more physical quantity measuring devices and one or more data collecting devices configured to be able to communicate with the physical quantity measuring devices
  • the physical quantity measuring device includes: A physical quantity sensor that measures a physical quantity of a measurement target; a storage unit that stores physical quantity data obtained by measuring the physical quantity by the physical quantity sensor in a ring buffer format in association with an index assigned in the order in which the physical quantity data is measured; a physical quantity data sequence transmission processing unit that, when receiving a data request including a target specifying index specified by the index from the data collecting device, transmits to the data collecting device a physical quantity data sequence configured with the physical quantity data and the indexes that are associated with an index whose measurement order is later than the target specifying index among the plurality of physical quantity data and the indexes stored in the storage unit,
  • the data collection device includes: a data request transmission processing unit that transmits the data request including the target identification index to the physical quantity measuring device when a predetermined collection
  • a physical quantity measuring device when a physical quantity measuring device receives a data request including a target-specific index from a data collecting device, the physical quantity measuring device transmits to the data collecting device a physical quantity data string consisting of physical quantity data and indexes associated with an index whose measurement order is later than the target-specific index.
  • the data collecting device also identifies and manages the last index in the measurement order when the physical quantity data string was previously received from the physical quantity measuring device as the target-specific index, and when a predetermined collection condition is satisfied, transmits a data request including the target-specific index to the physical quantity measuring device, and receives the physical quantity data string from the physical quantity measuring device in response. Therefore, physical quantity data can be appropriately collected while suppressing an increase in the amount of communication between the physical quantity measuring device and the data collecting device.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a data processing system; 1 is a block diagram showing an example of a physical quantity measuring device according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a functional explanatory diagram illustrating an example of a physical quantity measuring device according to a first embodiment.
  • 1 is a block diagram showing an example of a data collection device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional explanatory diagram illustrating an example of a data collection device according to the first embodiment;
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer constituting each device.
  • 5 is a flowchart showing an example of an operation of the data processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of a physical quantity measuring apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a functional explanatory diagram illustrating an example of a physical quantity measuring device according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of a data collection device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a functional explanatory diagram illustrating an example of a data collection device according to a second embodiment.
  • 10 is a flowchart illustrating an example of an operation of a data processing system according to a second embodiment.
  • First Embodiment 1 is an overall configuration diagram showing an example of a data processing system 1.
  • the data processing system 1 functions as a system for processing physical quantity data obtained when a physical quantity of a measurement target is measured by a pump device 2 and for managing the pump device 2.
  • the data processing system 1 mainly comprises a pump device 2 to be monitored, a physical quantity measuring device 3A that can be attached to the pump device 2, a data collection device 4A configured to be able to communicate with the physical quantity measuring device 3A, a data management device 5 configured to be able to communicate with the data collection device 4A, and a terminal device 6 configured to be able to communicate with the data management device 5.
  • Each of the devices 2-6 is, for example, configured as a general-purpose or dedicated computer (see FIG. 6 described below), and is configured to be able to mutually send and receive various data via a network 7.
  • the number of each of the devices 2-6 is not limited to the example in FIG. 1, and may be one or more.
  • the pump device 2 is a device that transports any fluid, and is installed and used in, for example, infrastructure facilities (waterworks, sewage systems, etc.) and plant facilities (oil refineries, power generation, manufacturing, chemical processes, etc.).
  • the pump device 2 includes a pump section 20, a motor 21 that serves as the drive source for the pump device 2, a transmission section 22 that transmits the drive force generated by the motor 21 to the pump section 20, and a pump control panel 23 that controls the operation of the pump device 2.
  • the pump section 20 is composed of, for example, an impeller, a rotating shaft, bearings, a mechanical seal, a gland packing, a casing, piping, etc.
  • the motor 21 is composed of, for example, an inverter motor or other type of motor.
  • the transmission section 22 is composed of, for example, a coupling, a joint, a bearing, etc.
  • the pump control panel 23 is composed of, for example, an embedded computer, and controls the rotational operation of the motor 21 based on the set values of the operating conditions set by a user (the person who installs the pump device 2 or the manager, etc.) and the detection values of sensors (not shown) provided in each of the pump section 20 and the motor 21.
  • the pump device 2 may be configured to be able to communicate with each of the devices 3 to 6.
  • the physical quantity measuring device 3A is a device that measures a physical quantity resulting from the pump device 2, and is attached, for example, to any position on the pump section 20, the motor 21, or the transmission section 22.
  • the physical quantity measuring device 3A includes a physical quantity sensor 30 that measures the physical quantity of the measurement target, a data processing device 31A that processes physical quantity data obtained when the physical quantity is measured by the physical quantity sensor 30, and a housing 300 that incorporates the physical quantity sensor 30 and the data processing device 31A and can be attached to the pump device 2.
  • the physical quantity to be measured by the physical quantity sensor 30 is, for example, acceleration (vibration), speed, displacement, environmental sound, etc.
  • the physical quantity sensor 30 is composed of, for example, an acceleration sensor capable of measuring acceleration, a speed sensor capable of measuring speed, a displacement sensor capable of measuring displacement, a microphone capable of measuring environmental sound, etc.
  • the physical quantity to be measured is not limited to the above examples, and may be, for example, pressure, load, temperature, current value, voltage value, etc.
  • a physical quantity sensor 30 such as a pressure sensor, load sensor, temperature sensor, current sensor, voltage sensor, etc. is used.
  • the physical quantity sensor 30 may include multiple sensors for measuring multiple physical quantities, respectively.
  • the data processing device 31A is a device for processing physical quantity data in which analog signals indicating physical quantities measured by the physical quantity sensor 30 are converted into digital signals.
  • the data processing device 31A may include an A/D conversion circuit that converts analog signals into digital signals, or may obtain physical quantity data from the physical quantity sensor 30 after it has been converted into a digital signal.
  • the mounting position of the housing 300 is determined according to the physical quantity to be measured. Note that a single physical quantity measuring device 3A may be mounted on the pump device 2, or multiple physical quantity measuring devices 3A may be mounted as shown in FIG. 1. When multiple physical quantity measuring devices 3A are mounted, they may measure a common physical quantity or different physical quantities.
  • the data collection device 4A is used by a user (such as the manager of the pump device 2 or an inspection/repair worker) at the installation location of the pump device 2 to collect data from the physical quantity measuring device 3A (specifically, the data processing device 31A), and is composed of a portable computer such as a smartphone or tablet.
  • a user such as the manager of the pump device 2 or an inspection/repair worker
  • the data collection device 4A has programs such as applications and browsers installed, and accepts various input operations, displays the data collected from the physical quantity measuring device 3A on a display screen, and transmits the data to the data management device 5.
  • the data management device 5 includes a database 50 for managing the data collected by the data collection device 4A, and is configured, for example, as a server-type computer or a cloud-type computer.
  • the data management device 5 stores the data received from the data collection device 4A in the database 50, transmits notification information to the terminal device 6 when the data satisfies a predetermined notification condition, and transmits reference information for the database 50 to the terminal device 6 when a reference request for data stored in the database 50 is received from the terminal device 6.
  • the terminal device 6 is a device used by a user (such as the manager of the pump device 2 or an inspection/repair worker) who is located in a remote location away from the installation location of the pump device 2, and is configured, for example, as a stationary computer or a portable computer. Programs such as applications and browsers are installed on the terminal device 6, and the terminal device 6 accepts various input operations and displays various information (notification information and reference information for the database 50) on the display screen.
  • the terminal device 6 may also serve as the data collection device 4A.
  • Network 7 is configured by wired or wireless communication, or a combination of wired and wireless communication, according to any communication standard.
  • a standardized communication network such as the Internet
  • a communication network managed within a building such as a local network
  • a communication network that combines these can be used.
  • an international standard is typically used as the communication standard for wireless communication. Examples of international standard communication means include IEEE802.15.4, IEEE802.15.1, IEEE802.15.11a, 11b, 11g, 11n, 11ac, 11ad, ISO/IEC14513-3-10, IEEE802.15.4g, etc. It is also possible to use methods such as Bluetooth (registered trademark), Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, ZigBee (registered trademark), Sub-GHz, EnOcean (registered trademark), and LTE.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a physical quantity measuring device 3A according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional explanatory diagram showing an example of a physical quantity measuring device 3A according to the first embodiment.
  • the physical quantity measuring device 3A includes, as its main components, a control unit 32, a memory unit 33, a communication unit 34, and a power supply 35 that constitute a data processing device 31A.
  • the control unit 32 functions as a measurement processing unit 320 and a physical quantity data sequence transmission processing unit 321A, for example, by executing a data processing program 330A stored in the memory unit 33.
  • the storage unit 33 stores various programs (such as the data processing program 330A) and data (such as setting information 331 and ring buffer data 332) used in the operation of the physical quantity measuring device 3A.
  • the setting information 331 stores, for example, sampling conditions as setting parameters referenced by the control unit 32 when the physical quantity measuring device 3A operates, and is configured to be set via the data collecting device 4A.
  • the sampling conditions are conditions that determine the measurement time points at which the physical quantity is measured by the physical quantity sensor 30, and are set, for example, by a sampling period or a sampling frequency. In this embodiment, a case will be described where a sampling period is set as the sampling condition.
  • the ring buffer data 332 stores the physical quantity data D in a ring buffer format when the physical quantity is measured by the physical quantity sensor 30.
  • the ring buffer data 332 has a memory area (physical quantity data memory area) that is secured according to the upper limit number of pieces of physical quantity data D that can be stored. As shown in FIG. 3, the ring buffer data 332 is managed by a next storage memory address An indicating the memory address A when the physical quantity data D will be stored next time, and a next storage index In indicating the index I when the physical quantity data D will be stored next time.
  • the ring buffer data 332 has a data structure including a buffer for storing, for each memory address A arranged in the physical quantity data memory area, an index I to which the measurement order of the physical quantity data D is assigned by a serial number or the like, and the physical quantity data D measured by the physical quantity sensor 30 in association with each other. Note that the ring buffer data 332 may store, for each of the multiple physical quantity data D, the measurement time when the physical quantity data D was measured.
  • the communication unit 34 functions as a communication interface for transmitting and receiving various data, for example, to and from the data collection device 4A via the network 7.
  • the power supply 35 is composed of, for example, a primary battery, a secondary battery, a solar cell, a fuel cell, etc., and supplies power to each part of the physical quantity measuring device 3A.
  • the power supply 35 may receive power from the pump device 2.
  • the measurement processing unit 320 stores the physical quantity data D obtained when the physical quantity sensor 30 measures a physical quantity under the sampling conditions defined in the setting information 331 in the ring buffer data 332 of the storage unit 33.
  • the measurement processing unit 320 each time a measurement time point corresponding to the sampling period as a sampling condition arrives, the measurement processing unit 320 measures the physical quantity using the physical quantity sensor 30 at that timing (measurement time point) and acquires physical quantity data D. Then, the measurement processing unit 320 stores the acquired physical quantity data D and the index I indicated by the next storage index In in the buffer indicated by the next storage memory address An. Furthermore, the measurement processing unit 320 updates the next storage memory address An to the memory address A indicating the next buffer (returning to the first buffer in the case of the last buffer), and updates the next storage index In by incrementing the index I.
  • the measurement processing unit 320 may acquire the physical quantity data D by performing a predetermined calculation on the physical quantity measured by the physical quantity sensor 30.
  • the calculation on the physical quantity data D is, for example, a calculation to obtain a moving average of the physical quantity data D for a predetermined number of data points having different measurement times, such as a simple moving average or a weighted moving average.
  • the physical quantity data sequence transmission processing unit 321A When the physical quantity data sequence transmission processing unit 321A receives a data request including the target identification index It1 specified by the index I from the data collection device 4A, it transmits to the data collection device 4A a physical quantity data sequence Dset consisting of the physical quantity data D and index I associated with an index whose measurement order comes after the target identification index It1, among the multiple physical quantity data D and indexes I stored in the ring buffer data 332 of the storage unit 33.
  • the physical quantity data string Dset sent to the data collecting device 4A is illustrated as being composed of 50 pieces of physical quantity data D51 to D100 with index I after "50", i.e., "51" and onwards.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a data collection device 4A according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a functional explanatory diagram showing an example of a data collection device 4A according to the first embodiment.
  • the data collection device 4A includes, as its main components, a control unit 40, a memory unit 41, a communication unit 42, an input unit 43, and an output unit 44.
  • the control unit 40 functions as a data request transmission processing unit 400A, a receiving processing unit 401, and an index management processing unit 402, for example, by executing a data collection program 410A stored in the memory unit 41.
  • the storage unit 41 stores various programs (data collection program 410A, etc.) and data (setting information 411, target identification index It1, etc.) used in the operation of the data collection device 4A.
  • the setting information 411 stores, for example, setting parameters (data collection conditions, etc.) referenced by the control unit 40 when the data collection device 4A operates, and is configured to be configurable, for example, via the data collection device 4A.
  • the communication unit 42 functions as a communication interface that transmits and receives various data between, for example, the physical quantity measuring device 3A and the data management device 5 via the network 7.
  • the input unit 43 and the output unit 44 function as a user interface by accepting input operations from the user and outputting various information via a display screen or voice.
  • the data request transmission processing unit 400A transmits to the physical quantity measuring device 3A a data request including the target identification index It1 ("50" in the example of FIG. 5) stored and managed in the storage unit 41 by the index management processing unit 402.
  • the data request transmission processing unit 400A transmits a data request for the physical quantity data D to the physical quantity measuring device 3A when, as a collection condition, a user input operation instructing collection of the physical quantity data D is accepted, when the data collection condition defined in the setting information 411 is satisfied, or when an execution command is received from the data management device 5 instructing collection of the physical quantity data D.
  • the receiving processing unit 401 receives the physical quantity data string Dset from the physical quantity measuring device 3A as a response to the data request transmitted by the data request transmission processing unit 400A, and stores the physical quantity data string Dset in a storage device.
  • the physical quantity data string Dset received from the physical quantity measuring device 3A is configured with 50 points of physical quantity data D51 to D100 with index I starting from "51".
  • the storage device may be the storage unit 41 or, for example, an external storage device. In this embodiment, a case will be described in which the receiving processing unit 401 transmits the physical quantity data string Dset to the data management device 5, thereby storing the physical quantity data string Dset in a database 50 serving as an external storage device.
  • the physical quantity data string Dset received by the receiving processing unit 401 may be displayed on the display screen of the data collecting device 4A.
  • identification information (such as the device ID of the pump device 2 or the device ID of the physical quantity measuring device 3A) for identifying at least one of the pump device 2 and the physical quantity measuring device 3A may be added to the physical quantity data string Dset by the receiving processing unit 401 (which may be the physical quantity data string transmission processing unit 321A of the physical quantity measuring device 3A).
  • the physical quantity data string Dset may be stored in the database 50 in a state in which the identification information is associated with it.
  • the index management processing unit 402 identifies and manages, as the target specific index It1, the index I that was last in the measurement order when the physical quantity data string Dset was previously received from the physical quantity measuring device 3A, among the physical quantity data string Dset stored in the storage device (database 50). For example, the index management processing unit 402 manages the target specific index It1 by storing the target specific index It1 in the storage unit 41.
  • the index management processing unit 402 may manage the target identification index It1 for each physical quantity measuring device 3A.
  • the physical quantity data string Dset transmitted by the physical quantity measuring device 3A may include the device ID of the physical quantity measuring device 3A.
  • the data request transmitted by the data collecting device 4A may be transmitted to the physical quantity measuring device 3A identified by the device ID.
  • the storage unit 41 stores a plurality of physical quantity data D and indexes I that constitute the physical quantity data string Dset together with the target identification index It1, the data structure of the physical quantity data D used in the data collection device 4A is realized.
  • the target identification index It1 is used in the data request transmission process performed by the data request transmission processing unit 400 and the index management process performed by the index management processing unit 402.
  • FIG. 6 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 900 that constitutes each device.
  • Each of the pump device 2 (mainly the pump control panel 23), physical quantity measuring device 3A (mainly the data processing device 31A), data collecting device 4A, data management device 5, and terminal device 6 is configured by a general-purpose or dedicated computer 900.
  • the computer 900 includes, as its main components, a bus 910, a processor 912, a memory 914, an input device 916, an output device 917, a display device 918, a storage device 920, a communication I/F (interface) unit 922, an external device I/F unit 924, an I/O (input/output) device I/F unit 926, and a media input/output unit 928.
  • a bus 910 the bus 910
  • a processor 912 the computer 900
  • a memory 914 includes, as its main components, a bus 910, a processor 912, a memory 914, an input device 916, an output device 917, a display device 918, a storage device 920, a communication I/F (interface) unit 922, an external device I/F unit 924, an I/O (input/output) device I/F unit 926, and a media input/output unit 928.
  • I/F interface
  • the processor 912 is composed of one or more arithmetic processing devices (CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro-Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), GPU (Graphics Processing Unit), NPU (Neural Processing Unit), etc.) and operates as a control unit that controls the entire computer 900.
  • the memory 914 stores various data and programs 930, and is composed of, for example, volatile memory (DRAM, SRAM, etc.) that functions as main memory, non-volatile memory (ROM), flash memory, etc.
  • the input device 916 is, for example, a keyboard, a mouse, a numeric keypad, an electronic pen, etc., and functions as an input unit.
  • the output device 917 is, for example, a sound (audio) output device, a vibration device, etc., and functions as an output unit.
  • the display device 918 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, electronic paper, a projector, etc., and functions as an output unit.
  • the input device 916 and the display device 918 may be integrated, such as a touch panel display.
  • the storage device 920 is, for example, a HDD, an SSD, etc., and functions as a memory unit. The storage device 920 stores various data necessary for the execution of the operating system and the program 930.
  • the communication I/F unit 922 is connected to a network 940 (which may be the same as the network 7 in FIG. 1) such as the Internet or an intranet by wire or wirelessly, and functions as a communication unit that transmits and receives data to and from other computers according to a predetermined communication standard.
  • the external device I/F unit 924 is connected to an external device 950 such as a camera, printer, scanner, or reader/writer by wire or wirelessly, and functions as a communication unit that transmits and receives data to and from the external device 950 according to a predetermined communication standard.
  • the I/O device I/F unit 926 is connected to an I/O device 960 such as various sensors and actuators, and functions as a communication unit that transmits and receives various signals and data, such as detection signals from sensors and control signals to actuators, between the I/O device 960.
  • the media input/output unit 928 is composed of, for example, a drive device such as a DVD drive or a CD drive, a memory card slot, and a USB connector, and reads and writes data to and from media (non-temporary storage media) 970 such as DVDs, CDs, memory cards, and USB memories.
  • processor 912 calls up program 930 stored in storage device 920 into memory 914, executes it, and controls each part of computer 900 via bus 910.
  • Program 930 may be stored in memory 914 instead of storage device 920.
  • Program 930 may be recorded on media 970 in an installable file format or an executable file format, and provided to computer 900 via media input/output unit 928.
  • Program 930 may be provided to computer 900 by downloading it over network 940 via communication I/F unit 922.
  • the computer 900 may realize various functions that are realized by the processor 912 executing the program 930 using hardware such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • Computer 900 may be, for example, a desktop computer or a portable computer, and may be any type of electronic device.
  • Computer 900 may be a client computer, a server computer, or a cloud computer, or may be, for example, an embedded computer called a control panel, controller (including a microcomputer, programmable logic controller, or sequencer), etc.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of an operation of the data processing system 1 according to the first embodiment.
  • a series of processes (data processing method) shown in Fig. 7 is executed by a process (data providing method) by the physical quantity measuring device 3A and a process (data collecting method) by the data collecting device 4A.
  • step S100 when the timing (measurement time point) based on the sampling condition (in this embodiment, the sampling period) arrives, the measurement processing unit 320 of the physical quantity measuring device 3A measures the physical quantity using the physical quantity sensor 30 and acquires physical quantity data D. Then, the measurement processing unit 320 stores the index I indicated by the next storage index In together with the acquired physical quantity data D in the buffer indicated by the next storage memory address An in the ring buffer data 332. At that time, the measurement processing unit 320 updates the next storage memory address An and the next storage index In.
  • the measurement processing unit 320 repeats step S100 described above, and physical quantity data D is accumulated in the ring buffer data 332.
  • step S200 when the data request transmission processing unit 400A of the data collection device 4A receives a user input operation instructing collection of physical quantity data D, it determines that the collection conditions are satisfied and starts communication with the physical quantity measuring device 3A. Then, the data request transmission processing unit 400A of the data collection device 4A transmits a data request including the target identification index It1 ("50" in the example of FIG. 5) stored and managed in the storage unit 41 by the index management processing unit 402 to the physical quantity measuring device 3A.
  • the target identification index It1 (50" in the example of FIG. 5) stored and managed in the storage unit 41 by the index management processing unit 402 to the physical quantity measuring device 3A.
  • step S110 the physical quantity data sequence transmission processing unit 321A receives a data request from the data collection device 4A.
  • the physical quantity data string transmission processing unit 321A refers to the ring buffer data 332 in the storage unit 33, and extracts an index I (in the example of FIG. 3, "51 to 100") whose measurement order is later than the target identification index It1 (in the example of FIG. 3, "50") included in the data request received in step S110.
  • the physical quantity data string transmission processing unit 321A then transmits to the data collecting device 4A a physical quantity data string Dset consisting of the physical quantity data D (in the example of FIG. 3, "D51 to D100") and index I associated with the extracted index I from among the multiple physical quantity data D and indexes I stored in the ring buffer data 332.
  • step S210 the receiving processing unit 401 of the data collecting device 4A receives the physical quantity data string Dset transmitted in step S111 from the physical quantity measuring device 3A as a response to the data request transmitted in step S200. Then, in step S211, the receiving processing unit 401 transmits the physical quantity data string Dset to the data management device 5, thereby storing it in the database 50, which serves as a storage device.
  • step S212 the index management processing unit 402 identifies the last index I in the measurement order as the target identification index It1 ("100" in the example of FIG. 5) from among the multiple physical quantity data D ("D51 to D100" in the example of FIG. 5) that constitute the physical quantity data string Dset received from the physical quantity measuring device 3A in steps S210 and S211 and stored in the storage device (database 50). Then, the index management processing unit 402 registers the target identification index It1 in the storage unit 41.
  • step S100 corresponds to a measurement process step
  • steps S110 and S111 correspond to a physical quantity data string transmission process step
  • step S210 corresponds to a data request transmission process step
  • S211 corresponds to a reception process step
  • step S212 corresponds to an index management process step.
  • the physical quantity measuring device 3A (data processing device 31A) receives a data request including a target identification index It1 from the data collecting device 4A, it transmits to the data collecting device 4A a physical quantity data string Dset consisting of the physical quantity data D associated with an index I whose measurement order is later than the target identification index It1 and the index I.
  • the data collecting device 4A identifies and manages the last index in the measurement order when the physical quantity data string Dset was previously received from the physical quantity measuring device 3A as the target identification index It1, and when a predetermined collection condition is satisfied, it transmits a data request including the target identification index It1 to the physical quantity measuring device 3A, and receives the physical quantity data string Dset from the physical quantity measuring device 3A in response. Therefore, by managing the physical quantity data D to be transmitted and received by the target identification index It1, only the difference physical quantity data D that does not include the transmitted physical quantity data D is the target of transmission and reception. Therefore, it is possible to appropriately collect the physical quantity data D while suppressing an increase in the amount of communication between the physical quantity measuring device 3A and the data collecting device 4A.
  • the data collecting device 4A is a device that manages the target identification index It1
  • the physical quantity measuring device 3B is a device that manages the target identification index It2. Since the basic configuration and operation are common, the same reference numerals are used in the second embodiment for the components common to the second embodiment. The following description will focus on the characteristic parts of this embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of a physical quantity measuring device 3B according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a functional explanatory diagram showing an example of a physical quantity measuring device 3B according to the second embodiment.
  • the control unit 32 functions as a measurement processing unit 320, a physical quantity data string transmission processing unit 321B, and an index management processing unit 322, for example, by executing a data processing program 330B stored in the memory unit 33.
  • the memory unit 33 stores various programs (such as the data processing program 330B) and data (such as setting information 331, ring buffer data 332, target identification index It2, etc.) used in the operation of the physical quantity measuring device 3B.
  • the physical quantity data string transmission processing unit 321B When the physical quantity data string transmission processing unit 321B receives a data request from the data collection device 4B, it transmits to the data collection device 4B a physical quantity data string Dset consisting of the physical quantity data D and indexes I associated with an index whose measurement order is later than the target identification index It2 stored and managed in the storage unit 41 by the index management processing unit 322, among the multiple physical quantity data D and indexes I stored in the ring buffer data 332 of the storage unit 33.
  • the target identification index It2 managed by the index management processing unit 322 is "50". Therefore, the physical quantity data string Dset sent to the data collecting device 4B is illustrated as being composed of 50 points of physical quantity data D51 to D100 with index I after "50", i.e., "51" and onwards.
  • the index management processing unit 322 identifies and manages, as the target identification index It2, the index I that was last in the measurement order when the physical quantity data string Dset was previously transmitted to the data collection device 4B, among the multiple physical quantity data D and indexes I stored in the storage unit (ring buffer data 332). For example, the index management processing unit 322 manages the target identification index It2 by storing the target identification index It2 in the storage unit 33.
  • the index management processing unit 322 may manage the target identification index It2 for each data collection device 4B.
  • the data request sent by the data collection device 4B may include the device ID of the data collection device 4B, and the physical quantity data string Dset sent by the physical quantity measuring device 3B may be sent to the data collection device 4B identified by the device ID.
  • the storage unit 33 also stores the target identification index It2 and the multiple physical quantity data D and index I that constitute the physical quantity data string Dset, thereby realizing the data structure of the physical quantity data D used by the physical quantity measuring device 3B.
  • the target identification index It2 is used in the index management process performed by the index management processing unit 322 and the data request transmission process performed by the data request transmission processing unit 400.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of a data collection device 4B according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a functional explanatory diagram showing an example of a data collection device 4B according to the second embodiment.
  • the control unit 40 functions as a data request transmission processing unit 400B and a reception processing unit 401, for example, by executing a data collection program 410B stored in the memory unit 41.
  • the memory unit 41 stores various programs (such as the data collection program 410B) and data (such as setting information 411) used in the operation of the data collection device 4B.
  • the data request transmission processing unit 400B transmits a data request to the physical quantity measuring device 3B. Note that the data request transmitted by the data request transmission processing unit 400B does not include the target identification index It2.
  • the receiving processing unit 401 receives the physical quantity data string Dset from the physical quantity measuring device 3B as a response to the data request transmitted by the data request transmission processing unit 400B, and stores the physical quantity data string Dset in a storage device (e.g., database 50).
  • a storage device e.g., database 50
  • the physical quantity data string Dset received from the physical quantity measuring device 3B is illustrated as being composed of 50 points of physical quantity data D51 to D100, with index I starting from "51".
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of an operation of the data processing system 1 according to the second embodiment.
  • a series of processes (data processing method) shown in Fig. 12 is executed by a process (data providing method) by the physical quantity measuring device 3B and a process (data collecting method) by the data collecting device 4B.
  • step S100 when the timing (measurement time point) based on the sampling condition (in this embodiment, the sampling period) arrives, the measurement processing unit 320 of the physical quantity measuring device 3B measures the physical quantity using the physical quantity sensor 30 and acquires physical quantity data D. Then, the measurement processing unit 320 stores the index I indicated by the next storage index In together with the acquired physical quantity data D in the buffer indicated by the next storage memory address An in the ring buffer data 332. At that time, the measurement processing unit 320 updates the next storage memory address An and the next storage index In.
  • the measurement processing unit 320 repeats step S100 described above, and physical quantity data D is accumulated in the ring buffer data 332.
  • step S220 when the data request transmission processing unit 400B of the data collection device 4B receives a user input operation instructing the collection of physical quantity data D, it determines that the collection conditions are satisfied, starts communication with the physical quantity measuring device 3B, and transmits a data request to the physical quantity measuring device 3B.
  • step S120 the physical quantity data sequence transmission processing unit 321B receives a data request from the data collection device 4B.
  • the physical quantity data string transmission processing unit 321B refers to the ring buffer data 332 in the storage unit 33, and extracts an index I (in the example of FIG. 9, "51 to 100") that comes after the target identification index It2 (in the example of FIG. 9, "50") whose measurement order is stored and managed in the storage unit 41 by the index management processing unit 322. Then, the physical quantity data string transmission processing unit 321B transmits to the data collecting device 4B a physical quantity data string Dset that is composed of the physical quantity data D (in the example of FIG. 9, "D51 to D100") and index I that are associated with the extracted index I from among the multiple physical quantity data D and indexes I stored in the ring buffer data 332.
  • step S122 the index management processing unit 322 identifies the last index I in the measurement order from among the multiple physical quantity data D (in the example of FIG. 9, "D51 to D100") that constitute the physical quantity data string Dset transmitted to the data collecting device 4B in step S121 as the target identification index It2 (in the example of FIG. 9, "100"). Then, the index management processing unit 322 registers the target identification index It2 in the memory unit 33.
  • step S230 the receiving processing unit 401 of the data collecting device 4B receives the physical quantity data string Dset transmitted in step S121 from the physical quantity measuring device 3B as a response to the data request transmitted in step S220. Then, in step S231, the receiving processing unit 401 transmits the physical quantity data string Dset to the data management device 5, thereby storing it in the database 50, which serves as a storage device.
  • step S100 corresponds to a measurement process step
  • steps S120 and S121 correspond to a physical quantity data string transmission process step
  • step S122 corresponds to an index management process step
  • step S230 corresponds to a data request transmission process step
  • step S231 corresponds to a reception process step.
  • the physical quantity measuring device 3B (data processing device 31B) specifies and manages the index with the last measurement order when the physical quantity data string Dset was previously transmitted to the data collecting device 4B as the target identification index It2, and when a data request is received from the data collecting device 4B, the physical quantity data string Dset consisting of the physical quantity data D associated with the index I whose measurement order is later than the target identification index It1 and the index I is transmitted to the data collecting device 4B. Then, when a predetermined collection condition is satisfied, the data collecting device 4B transmits a data request to the physical quantity measuring device 3B, and receives the physical quantity data string Dset from the physical quantity measuring device 3B in response.
  • the physical quantity data D can be appropriately collected while suppressing an increase in the amount of communication between the physical quantity measuring device 3B and the data collecting device 4B.
  • the data processing devices 31A, 31B are realized by physical quantity measuring devices 3A, 3B that are separate devices from the pump device 2.
  • some or all of the functions of the data processing devices 31A, 31B may be realized by the pump device 2 by being incorporated into the pump control panel 23 of the pump device 2.
  • the physical quantity sensor 30 and the pump control panel 23 may be connected by wire or wirelessly to transmit and receive various data.
  • the pump device 2 may also be equipped with the physical quantity sensor 30.
  • the physical quantity data string Dset transmitted by the physical quantity measuring devices 3A, 3B is transmitted as the physical quantity data string Dset by the data collecting devices 4A, 4B to the data management device 5 and stored in the database 50 as a storage device.
  • the device to which the physical quantity data string Dset is transmitted and the storage device to which it is stored may be changed as appropriate.
  • the physical quantity data string Dset may be transmitted to the data management device 5 or the terminal device 6, or may be stored in a storage device provided in the data collecting devices 4A, 4B or the terminal device 6.
  • the physical quantity measuring devices 3A, 3B (data processing devices 31A, 31B) operate according to the flowcharts shown in FIG. 7 or FIG. 12, but the order in which the steps are executed may be changed as appropriate, and some steps may be omitted.
  • the physical quantity measuring devices 3A and 3B are described as being attached to the pump device 2, but they may also be attached to various types of devices, such as refrigerators, gas machines, machine tools, press equipment, transport equipment, diagnostic equipment, etc.
  • the physical quantity sensor 30 may measure physical quantities resulting from the various types of devices.

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Abstract

データ処理システムは、複数の物理量計測装置と、データ収集装置とにより構成される。物理量計測装置は、データ収集装置から、対象特定インデックスを含むデータ要求を受け付けたとき、記憶部に記憶された複数の物理量データ及びインデックスのうち、計測順が対象特定インデックスよりも後のインデックスに対応付けられた物理量データ及びインデックスで構成される物理量データ列をデータ収集装置に送信する。データ収集装置は、所定の収集条件が満たされたとき、対象特定インデックスを含むデータ要求を物理量計測装置に送信し、その応答として物理量データ列を受信し、物理量データ列を前回受信した際の計測順が最後のインデックスを対象特定インデックスとして特定して管理する。

Description

データ処理システム、データ収集装置、物理量計測装置、データ処理方法、データ収集方法、データ提供方法、及び、データ構造
　本発明は、データ処理システム、データ収集装置、物理量計測装置、データ処理方法、データ収集方法、データ提供方法、及び、データ構造に関する。
　本願は、２０２２年１０月０６日に、日本に出願された特願２０２２－１６１４８２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、監視対象物に計測装置を取り付けて、監視対象装置の状態を監視することが行われている。例えば、特許文献１には、監視対象物の振動等を測定する測定センサ、及び、測定センサによる測定データを診断装置に送信する通信処理手段を備える通信機能付き測定器と、通信機能付き測定器から測定データを受信して記憶手段に記憶する測定データ受信手段、及び、測定データに対してデータ処理を行う診断手段を備える診断装置とで構成される監視システムが開示されている。
日本国特開２０１４－２２５０８０号公報
　特許文献１に開示された監視システムでは、通信機能付き測定器が、測定サイクルにより設定された測定条件が満たされる毎に、測定データを診断装置に送信し、診断装置が、通信機能付き測定器から測定データを繰り返し受信して記憶手段に記憶する。したがって、通信機能付き測定器は、測定データを診断装置に繰り返し送信することから、測定データを送信する毎に電力が消費される。そのため、通信に要する消費電力の低減を図るために、例えば、通信機能付き測定器が複数の測定データをまとめて送信することが解決方法の１つとして挙げられる。しかしながら、複数の測定データをまとめて送信する際に、過去に送信済みの測定データまで含めて送信したのでは、通信量の増加を招くという問題点があった。
　本発明は、上述した課題に鑑み、物理量計測装置と、データ収集装置との間の通信量の増加を抑制しつつ、物理量データを適切に収集することを可能とするデータ処理システム、データ収集装置、物理量計測装置、データ処理方法、データ収集方法、データ提供方法、及び、データ構造を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るデータ処理システムは、
　１又は複数の物理量計測装置と、前記物理量計測装置と通信可能に構成された１又は複数のデータ収集装置と、を備えるデータ処理システムであって、
　前記物理量計測装置は、
　　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、
　　前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データと、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスとを対応付けてリングバッファ形式で記憶する記憶部と、
　　前記データ収集装置から、前記インデックスにより特定された対象特定インデックスを含むデータ要求を受け付けたとき、前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理部と、を備え、
　前記データ収集装置は、
　　所定の収集条件が満たされたとき、前記対象特定インデックスを含む前記データ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理部と、
　　前記データ要求に対する応答として、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を受信し、記憶装置に記憶する受信処理部と、
　　前記記憶装置に記憶された前記物理量データ列のうち、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を前回受信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを前記対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理部と、
を備える。
　本発明に係るデータ処理システムによれば、物理量計測装置が、データ収集装置から対象特定インデックスを含むデータ要求を受け付けたとき、計測順がその対象特定インデックスよりも後のインデックスに対応付けられた物理量データ及びインデックスで構成される物理量データ列をデータ収集装置に送信する。また、データ収集装置が、物理量計測装置から物理量データ列を前回受信した際の計測順が最後のインデックスを対象特定インデックスとして特定して管理し、所定の収集条件が満たされたとき、その対象特定インデックスを含むデータ要求を物理量計測装置に送信し、その応答として、物理量計測装置から物理量データ列を受信する。したがって、物理量計測装置と、データ収集装置との間の通信量の増加を抑制しつつ、物理量データを適切に収集することができる。
　上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。
データ処理システムの一例を示す全体構成図である。 第１の実施形態に係る物理量計測装置の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る物理量計測装置の一例を示す機能説明図である。 第１の実施形態に係るデータ収集装置の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るデータ収集装置の一例を示す機能説明図である。 各装置を構成するコンピュータの一例を示すハードウエア構成図である。 第１の実施形態に係るデータ処理システムによる動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る物理量計測装置の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る物理量計測装置の一例を示す機能説明図である。 第２の実施形態に係るデータ収集装置の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るデータ収集装置の一例を示す機能説明図である。 第２の実施形態に係るデータ処理システムによる動作の一例を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、データ処理システム１の一例を示す全体構成図である。データ処理システム１は、ポンプ装置２にて計測対象の物理量を計測したときの物理量データを処理し、ポンプ装置２を管理するためのシステムとして機能する。
　データ処理システム１は、その主要な構成として、監視対象のポンプ装置２と、ポンプ装置２に取付可能な物理量計測装置３Ａと、物理量計測装置３Ａと通信可能に構成されたデータ収集装置４Ａと、データ収集装置４Ａと通信可能に構成されたデータ管理装置５と、データ管理装置５と通信可能に構成された端末装置６とを備える。各装置２～６は、例えば、汎用又は専用のコンピュータ（後述の図６参照）で構成されるとともに、ネットワーク７を介して各種のデータを相互に送受信可能に構成される。なお、各装置２～６の数は、図１の例に限られず、１つでもよいし、複数でもよい。
　ポンプ装置２は、任意の流体を移送する装置であり、例えば、インフラ設備（上水道、下水道等）やプラント設備（石油精製、発電、製造、化学プロセス等）に設置されて使用される。ポンプ装置２は、ポンプ部２０と、ポンプ装置２の駆動源となるモータ２１と、モータ２１が発生した駆動力をポンプ部２０に伝達する伝達部２２と、ポンプ装置２の動作を制御するポンプ制御盤２３とを備える。
　ポンプ部２０は、例えば、羽根車、回転軸、軸受、メカニカルシール、グランドパッキン、ケーシング、配管等で構成される。モータ２１は、例えば、インバータモータ等の任意の形式のモータで構成される。伝達部２２は、例えば、カップリング、継手、ジョイント、軸受等で構成される。ポンプ制御盤２３は、例えば、組込型コンピュータで構成され、ユーザ（ポンプ装置２の設置作業者や管理者等）により運転条件が設定された設定値と、ポンプ部２０及びモータ２１の各部に設けられたセンサ類（不図示）の検出値とに基づいて、モータ２１の回転動作を制御する。なお、ポンプ装置２は、各装置３～６と通信可能に構成されてもよい。
　物理量計測装置３Ａは、ポンプ装置２に起因する物理量を計測する装置であり、例えば、ポンプ部２０、モータ２１又は伝達部２２の任意の位置に取り付けられる。物理量計測装置３Ａは、計測対象の物理量を計測する物理量センサ３０と、物理量センサ３０により物理量を計測したときの物理量データを処理するデータ処理装置３１Ａと、物理量センサ３０及びデータ処理装置３１Ａを内蔵し、ポンプ装置２に取付可能な筐体３００とを備える。
　物理量センサ３０による計測対象の物理量は、例えば、加速度（振動）、速度、変位、環境音等である。物理量センサ３０は、例えば、加速度を計測可能な加速度センサ、速度を計測可能な速度センサ、変位を計測可能な変位センサ、環境音を計測可能なマイクロホン等で構成される。なお、計測対象の物理量は、上記の例に限られず、例えば、圧力、荷重、温度、電流値、電圧値等の物理量でもよい。その場合には、圧力センサ、荷重センサ、温度センサ、電流センサ、電圧センサ等の物理量センサ３０が用いられる。また、物理量センサ３０は、複数の物理量をそれぞれ計測するための複数のセンサを含んでもよい。
　データ処理装置３１Ａは、物理量センサ３０により計測された物理量を示すアナログ信号がデジタル信号に変換された物理量データを処理するための装置である。なお、データ処理装置３１Ａは、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を備えてもよいし、物理量センサ３０からデジタル信号に変換後の物理量データを取得してもよい。
　筐体３００の取付位置は、計測対象の物理量に応じて決める。なお、ポンプ装置２には、１つの物理量計測装置３Ａを取り付けてもよいし、図１に示すように、複数の物理量計測装置３Ａを取り付けてもよい。複数の物理量計測装置３Ａを取り付ける場合には、共通の物理量を計測してもよいし、異なる物理量を計測してもよい。
　データ収集装置４Ａは、ポンプ装置２の設置場所に所在するユーザ（ポンプ装置２の管理者や点検・修理作業者等）により使用されて、物理量計測装置３Ａ（具体的には、データ処理装置３１Ａ）からデータを収集する装置であり、例えば、スマートフォンやタブレット等の携帯型コンピュータで構成される。データ収集装置４Ａのユーザが、例えば、物理量計測装置３Ａから所定の距離内に接近したときに、物理量計測装置３Ａとの間で通信が確立されることで、物理量計測装置３Ａからデータを収集する。また、データ収集装置４Ａは、アプリケーションやブラウザ等のプログラムがインストールされて、各種の入力操作を受け付けるとともに、物理量計測装置３Ａから収集したデータを表示画面に表示したり、そのデータをデータ管理装置５に送信したりする。
　データ管理装置５は、データ収集装置４Ａにより収集されたデータを管理するためのデータベース５０を備え、例えば、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータで構成される。データ管理装置５は、データ収集装置４Ａから受信したデータをデータベース５０に格納したり、そのデータが所定の通知条件を満たすときに、通知情報を端末装置６に送信したり、データベース５０に格納したデータの参照要求を端末装置６から受け付けたときに、データベース５０の参照情報を端末装置６に送信したりする。
　端末装置６は、ポンプ装置２の設置場所から離れた遠隔地に所在するユーザ（ポンプ装置２の管理者や点検・修理作業者等）により使用される装置であり、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成される。端末装置６は、アプリケーションやブラウザ等のプログラムがインストールされて、各種の入力操作を受け付けるとともに、各種の情報（通知情報やデータベース５０の参照情報）を表示画面に表示する。なお、端末装置６は、データ収集装置４Ａを兼用してもよい。
　ネットワーク７は、任意の通信規格に従って有線通信又は無線通信、あるいは、有線通信と無線通信の組合せにより構成される。具体的には、例えば、インターネット等の標準化された通信網、又はローカルネットワーク等の建物内で管理される通信網、あるいは、これらを組合せた通信網を利用することができる。また、無線通信の通信規格としては、典型的には国際規格が用いられる。国際規格の通信手段として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＩＥＥＥ８０２．１５．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃ、１１ａｄ、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４５１３－３－１０、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ等の方式が挙げられる。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｓｕｂ－ＧＨｚ、ＥｎＯｃｅａｎ（登録商標）、ＬＴＥ等の方式を用いることもできる。
　図２は、第１の実施形態に係る物理量計測装置３Ａの一例を示すブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る物理量計測装置３Ａの一例を示す機能説明図である。物理量計測装置３Ａは、その主要な構成要素として、上記の物理量センサ３０の他に、データ処理装置３１Ａを構成する制御部３２、記憶部３３、通信部３４及び電源３５を備える。
　制御部３２は、例えば、記憶部３３に記憶されたデータ処理プログラム３３０Ａを実行することにより、計測処理部３２０、及び、物理量データ列送信処理部３２１Ａとして機能する。
　記憶部３３は、物理量計測装置３Ａの動作で使用される各種のプログラム（データ処理プログラム３３０Ａ等）やデータ（設定情報３３１、リングバッファデータ３３２等）を記憶する。
　設定情報３３１には、例えば、物理量計測装置３Ａが動作する際に制御部３２により参照される設定パラメータとして、例えば、サンプリング条件が記憶されるとともに、データ収集装置４Ａを介して設定可能に構成される。サンプリング条件は、物理量センサ３０にて物理量を計測する計測時点を定める条件であり、例えば、サンプリング周期やサンプリング周波数により設定される。本実施形態では、サンプリング条件として、サンプリング周期が設定されている場合について説明する。
　リングバッファデータ３３２には、物理量センサ３０により物理量を計測したときの物理量データＤがリングバッファ形式で記憶される。リングバッファデータ３３２は、物理量データＤを記憶可能な上限のデータ数に応じて確保されたメモリの領域（物理量データメモリ領域）を有する。リングバッファデータ３３２は、図３に示すように、物理量データＤを次回記憶するときのメモリアドレスＡを示す次回記憶メモリアドレスＡｎと、物理量データＤを次回記憶するときのインデックスＩを示す次回記憶インデックスＩｎとにより管理される。
　リングバッファデータ３３２は、そのデータ構成として、図３に示すように、物理量データメモリ領域に配列された各メモリアドレスＡに対して、例えば、通し番号等により物理量データＤの計測順が割り振られるインデックスＩと、物理量センサ３０により計測された物理量データＤとをそれぞれ対応付けて記憶するためのバッファを有する。なお、リングバッファデータ３３２は、複数の物理量データＤの各々に対して、物理量データＤを計測したときの計測時刻を記憶してもよい。
　通信部３４は、ネットワーク７を介して、例えば、データ収集装置４Ａとの間で各種のデータを送受信する通信インターフェースとして機能する。電源３５は、例えば、一次電池、二次電池、太陽電池、燃料電池等で構成され、物理量計測装置３Ａの各部に電力を供給する。なお、電源３５は、ポンプ装置２から電力供給を受けてもよい。
　計測処理部３２０は、設定情報３３１で定められたサンプリング条件にて物理量センサ３０が物理量を計測したときの物理量データＤを記憶部３３のリングバッファデータ３３２に記憶する。
　例えば、計測処理部３２０は、サンプリング条件としてのサンプリング周期に対応する計測時点が到来する毎に、そのタイミング（計測時点）で物理量センサ３０により物理量を計測し、物理量データＤを取得する。そして、計測処理部３２０は、次回記憶メモリアドレスＡｎが示すバッファに対して、その取得した物理量データＤとともに、次回記憶インデックスＩｎが示すインデックスＩを記憶する。さらに、計測処理部３２０は、次のバッファ（末尾のバッファの場合には、先頭のバッファに戻る）を示すメモリアドレスＡに次回記憶メモリアドレスＡｎを更新するとともに、インデックスＩをインクリメントすることで次回記憶インデックスＩｎを更新する。
　なお、計測処理部３２０は、物理量センサ３０により計測された物理量に対して所定の演算を行うことにより、物理量データＤを取得してもよい。例えば、物理量データＤに対する演算は、例えば、計測時点が異なる所定のデータ点数分の物理量データＤに対して移動平均を求める演算であり、例えば、単純移動平均や加重移動平均等が挙げられる。
　物理量データ列送信処理部３２１Ａは、データ収集装置４Ａから、インデックスＩにより特定された対象特定インデックスＩｔ１を含むデータ要求を受け付けたとき、記憶部３３のリングバッファデータ３３２に記憶された複数の物理量データＤ及びインデックスＩのうち、計測順が対象特定インデックスＩｔ１よりも後のインデックスに対応付けられた物理量データＤ及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ａに送信する。
　図３では、リングバッファデータ３３２に１００点の物理量データＤ１～Ｄ１００が記憶されている状況において、データ要求に含まれる対象特定インデックスＩｔ１は、「５０」である。そのため、データ収集装置４Ａに送信される物理量データ列Ｄｓｅｔは、インデックスＩが「５０」よりも後、すなわち、「５１」以降の５０点の物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成される場合が例示されている。
　図４は、第１の実施形態に係るデータ収集装置４Ａの一例を示すブロック図である。図５は、第１の実施形態に係るデータ収集装置４Ａの一例を示す機能説明図である。データ収集装置４Ａは、その主要な構成要素として、制御部４０、記憶部４１、通信部４２、入力部４３及び出力部４４を備える。
　制御部４０は、例えば、記憶部４１に記憶されたデータ収集プログラム４１０Ａを実行することにより、データ要求送信処理部４００Ａ、受信処理部４０１、及び、インデックス管理処理部４０２として機能する。
　記憶部４１は、データ収集装置４Ａの動作で使用される各種のプログラム（データ収集プログラム４１０Ａ等）やデータ（設定情報４１１、対象特定インデックスＩｔ１等）を記憶する。設定情報４１１には、例えば、データ収集装置４Ａが動作する際に制御部４０により参照される設定パラメータ（データ収集条件等）が記憶されるとともに、例えば、データ収集装置４Ａを介して設定可能に構成される。
　通信部４２は、ネットワーク７を介して、例えば、物理量計測装置３Ａやデータ管理装置５との間で各種のデータを送受信する通信インターフェースとして機能する。入力部４３及び出力部４４は、ユーザの入力操作を受け付けるとともに、各種の情報を表示画面や音声を介して出力することでユーザインターフェースとして機能する。
　データ要求送信処理部４００Ａは、所定の収集条件が満たされたとき、インデックス管理処理部４０２により記憶部４１に記憶されて管理されている対象特定インデックスＩｔ１（図５の例では、「５０」）を含むデータ要求を物理量計測装置３Ａに送信する。例えば、データ要求送信処理部４００Ａは、収集条件として、物理量データＤの収集を指示するユーザの入力操作を受け付けたときや、設定情報４１１で定められたデータ収集条件が満たされたときや、物理量データＤの収集を指示するデータ管理装置５からの実行指令を受信したとき等に、物理量データＤのデータ要求を物理量計測装置３Ａに送信する。
　受信処理部４０１は、データ要求送信処理部４００Ａにより送信されたデータ要求に対する応答として、物理量計測装置３Ａから物理量データ列Ｄｓｅｔを受信し、その物理量データ列Ｄｓｅｔを記憶装置に記憶する。図５の例では、物理量計測装置３Ａから受信した物理量データ列Ｄｓｅｔは、インデックスＩが「５１」以降の５０点の物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成される場合が例示されている。なお、記憶装置としては、記憶部４１でもよいし、例えば、外部の記憶装置でもよい。本実施形態では、受信処理部４０１は、物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ管理装置５に送信することで、外部の記憶装置としてのデータベース５０に記憶する場合について説明する。
　なお、受信処理部４０１により受信された物理量データ列Ｄｓｅｔは、データ収集装置４Ａの表示画面に表示されてもよい。また、物理量データ列Ｄｓｅｔには、受信処理部４０１（物理量計測装置３Ａの物理量データ列送信処理部３２１Ａでもよい）により、例えば、ポンプ装置２及び物理量計測装置３Ａの少なくとも一方を識別するための識別情報（ポンプ装置２の装置ＩＤ、物理量計測装置３Ａの装置ＩＤ等）が付加されてもよい。その場合には、物理量データ列Ｄｓｅｔに識別情報が関連付けられた状態でデータベース５０に格納されてもよい。
　インデックス管理処理部４０２は、記憶装置（データベース５０）に記憶された物理量データ列Ｄｓｅｔのうち、物理量計測装置３Ａから物理量データ列Ｄｓｅｔを前回受信した際の計測順が最後のインデックスＩを対象特定インデックスＩｔ１として特定して管理する。例えば、インデックス管理処理部４０２は、その対象特定インデックスＩｔ１を記憶部４１に記憶することで、対象特定インデックスＩｔ１を管理する。
　図５の例では、対象特定インデックスＩｔ１（＝「５０」）を含むデータ要求に対して、物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成された物理量データ列Ｄｓｅｔを物理量計測装置３Ａから受信した状況である。そのため、インデックス管理処理部４０２が、対象特定インデックスＩｔ１を、物理量データＤ５１～Ｄ１００のうちの計測順が最後のインデックスＩである「１００」に更新している場合が例示されている。したがって、データ要求送信処理部４００Ａが次回データ要求を送信する場合には、更新後の対象特定インデックスＩｔ１（＝「１００」）を含むデータ要求を送信する。
　なお、インデックス管理処理部４０２は、対象特定インデックスＩｔ１を物理量計測装置３Ａ毎に管理してもよい。その場合には、例えば、物理量計測装置３Ａが送信する物理量データ列Ｄｓｅｔは、その物理量計測装置３Ａの装置ＩＤを含んでもよい。そして、データ収集装置４Ａが送信するデータ要求は、その装置ＩＤにより特定される物理量計測装置３Ａに対して送信されてもよい。
　また、記憶部４１には、対象特定インデックスＩｔ１とともに、物理量データ列Ｄｓｅｔを構成する複数の物理量データＤ及びインデックスＩが記憶される場合には、データ収集装置４Ａに用いられる物理量データＤのデータ構造が実現される。その場合には、対象特定インデックスＩｔ１は、データ要求送信処理部４００により行われるデータ要求送信処理と、インデックス管理処理部４０２により行われるインデックス管理処理とに用いられる。
　図６は、各装置を構成するコンピュータ９００の一例を示すハードウエア構成図である。ポンプ装置２（主にポンプ制御盤２３）、物理量計測装置３Ａ（主にデータ処理装置３１Ａ）、データ収集装置４Ａ、データ管理装置５、及び、端末装置６の各々は、汎用又は専用のコンピュータ９００により構成される。
　コンピュータ９００は、図６に示すように、その主要な構成要素として、バス９１０、プロセッサ９１２、メモリ９１４、入力デバイス９１６、出力デバイス９１７、表示デバイス９１８、ストレージ装置９２０、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部９２２、外部機器Ｉ／Ｆ部９２４、Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスＩ／Ｆ部９２６、及び、メディア入出力部９２８を備える。なお、上記の構成要素は、コンピュータ９００が使用される用途に応じて適宜省略されてもよい。
　プロセッサ９１２は、１つ又は複数の演算処理装置（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＮＰＵ（Ｎｅｕｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等）で構成され、コンピュータ９００全体を統括する制御部として動作する。メモリ９１４は、各種のデータ及びプログラム９３０を記憶し、例えば、メインメモリとして機能する揮発性メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）と、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ等とで構成される。
　入力デバイス９１６は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成され、入力部として機能する。出力デバイス９１７は、例えば、音（音声）出力装置、バイブレーション装置等で構成され、出力部として機能する。表示デバイス９１８は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー、プロジェクタ等で構成され、出力部として機能する。入力デバイス９１６及び表示デバイス９１８は、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されてもよい。ストレージ装置９２０は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ等で構成され、記憶部として機能する。ストレージ装置９２０は、オペレーティングシステムやプログラム９３０の実行に必要な各種のデータを記憶する。
　通信Ｉ／Ｆ部９２２は、インターネットやイントラネット等のネットワーク９４０（図１のネットワーク７と同じであってもよい）に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う通信部として機能する。外部機器Ｉ／Ｆ部９２４は、カメラ、プリンタ、スキャナ、リーダライタ等の外部機器９５０に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器９５０との間でデータの送受信を行う通信部として機能する。Ｉ／ＯデバイスＩ／Ｆ部９２６は、各種のセンサ、アクチュエータ等のＩ／Ｏデバイス９６０に接続され、Ｉ／Ｏデバイス９６０との間で、例えば、センサによる検出信号やアクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う通信部として機能する。メディア入出力部９２８は、例えば、ＤＶＤドライブ、ＣＤドライブ等のドライブ装置、メモリカードスロット、ＵＳＢコネクタで構成され、ＤＶＤ、ＣＤ、メモリカード、ＵＳＢメモリ等のメディア（非一時的な記憶媒体）９７０に対してデータの読み書きを行う。
　上記構成を有するコンピュータ９００において、プロセッサ９１２は、ストレージ装置９２０に記憶されたプログラム９３０をメモリ９１４に呼び出して実行し、バス９１０を介してコンピュータ９００の各部を制御する。なお、プログラム９３０は、ストレージ装置９２０に代えて、メモリ９１４に記憶されてもよい。プログラム９３０は、インストール可能なファイル形式又は実行可能なファイル形式でメディア９７０に記録され、メディア入出力部９２８を介してコンピュータ９００に提供されてもよい。プログラム９３０は、通信Ｉ／Ｆ部９２２を介してネットワーク９４０経由でダウンロードすることによりコンピュータ９００に提供されてもよい。また、コンピュータ９００は、プロセッサ９１２がプログラム９３０を実行することで実現する各種の機能を、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウエアで実現してもよい。
　コンピュータ９００は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され、任意の形態の電子機器である。コンピュータ９００は、クライアント型コンピュータでもよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよいし、例えば、制御盤、コントローラ（マイコン、プログラマブルロジックコントローラ、シーケンサを含む）等と呼ばれる組込型コンピュータでもよい。
（データ処理方法）
　図７は、第１の実施形態に係るデータ処理システム１による動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す一連の処理（データ処理方法）は、物理量計測装置３Ａによる処理（データ提供方法）と、データ収集装置４Ａによる処理（データ収集方法）とにより実行される。
　以下では、物理量計測装置３Ａが、設定情報３３１で定められたサンプリング条件としてのサンプリング周期に従って物理量を繰り返し計測している状況において、データ収集装置４Ａが、物理量データＤの収集を指示するユーザの入力操作を受け付けた場合について、図３、図５、図７を参照して説明する。
　まず、ステップＳ１００にて、物理量計測装置３Ａの計測処理部３２０は、サンプリング条件（本実施形態では、サンプリング周期）に基づくタイミング（計測時点）が到来すると、物理量センサ３０により物理量を計測し、物理量データＤを取得する。そして、計測処理部３２０は、その取得した物理量データＤとともに、次回記憶インデックスＩｎが示すインデックスＩを、リングバッファデータ３３２における次回記憶メモリアドレスＡｎが示すバッファに記憶する。その際、計測処理部３２０は、次回記憶メモリアドレスＡｎ及び次回記憶インデックスＩｎを更新する。
　サンプリング条件を満たす計測時点が到来する毎に、計測処理部３２０は、上記のステップＳ１００を繰り返すことで、リングバッファデータ３３２には、物理量データＤが蓄積される。
　一方、ステップＳ２００にて、データ収集装置４Ａのデータ要求送信処理部４００Ａは、物理量データＤの収集を指示するユーザの入力操作を受け付けると、収集条件が満たされたとして、物理量計測装置３Ａとの通信を開始する。そして、データ収集装置４Ａのデータ要求送信処理部４００Ａは、インデックス管理処理部４０２により記憶部４１に記憶されて管理されている対象特定インデックスＩｔ１（図５の例では、「５０」）を含むデータ要求を物理量計測装置３Ａに送信する。
　そして、ステップＳ１１０にて、物理量データ列送信処理部３２１Ａは、データ収集装置４Ａからデータ要求を受信する。
　次に、ステップＳ１１１にて、物理量データ列送信処理部３２１Ａは、記憶部３３のリングバッファデータ３３２を参照し、計測順がステップＳ１１０にて受信したデータ要求に含まれる対象特定インデックスＩｔ１（図３の例では、「５０」）よりも後のインデックスＩ（図３の例では、「５１～１００」）を抽出する。そして、物理量データ列送信処理部３２１Ａは、リングバッファデータ３３２に記憶された複数の物理量データＤ及びインデックスＩのうち、その抽出したインデックスＩに対応付けられた物理量データＤ（図３の例では、「Ｄ５１～Ｄ１００」）及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ａに送信する。
　次に、ステップＳ２１０にて、データ収集装置４Ａの受信処理部４０１は、ステップＳ２００にて送信したデータ要求に対する応答として、ステップＳ１１１にて送信された物理量データ列Ｄｓｅｔを物理量計測装置３Ａから受信する。そして、ステップＳ２１１にて、受信処理部４０１は、その物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ管理装置５に送信することで、記憶装置としてのデータベース５０に記憶する。
　次に、ステップＳ２１２にて、インデックス管理処理部４０２は、ステップＳ２１０、Ｓ２１１にて物理量計測装置３Ａから受信し、記憶装置（データベース５０）に記憶した物理量データ列Ｄｓｅｔを構成する複数の物理量データＤ（図５の例では、「Ｄ５１～Ｄ１００」）のうち、計測順が最後のインデックスＩを対象特定インデックスＩｔ１（図５の例では、「１００」）として特定する。そして、インデックス管理処理部４０２は、その対象特定インデックスＩｔ１を記憶部４１に登録する。
　以上のようにして、一連の処理が行われると、ステップＳ１００に戻り、リングバッファデータ３３２には、「１０１」以降のインデックスIが割り振られた物理量データＤが新たに蓄積される。その後、収集条件が満たされたときに、物理量計測装置３Ａが、「１０１」以降のインデックスIが割り振られた物理量データＤで構成された物理量データ列Ｄｓｅｔを送信することで、新に蓄積された物理量データＤのみがデータ収集装置４Ａにより収集される。なお、物理量計測装置３Ａによる処理（データ提供方法）において、ステップＳ１００が計測処理工程、ステップＳ１１０、Ｓ１１１が物理量データ列送信処理工程に相当する。また、データ収集装置４Ａによる処理（データ収集方法）において、ステップＳ２１０がデータ要求送信処理工程、Ｓ２１１が受信処理工程、ステップＳ２１２がインデックス管理処理工程に相当する。
　本実施形態に係るデータ処理システム１によれば、物理量計測装置３Ａ（データ処理装置３１Ａ）が、データ収集装置４Ａから対象特定インデックスＩｔ１を含むデータ要求を受け付けたとき、計測順がその対象特定インデックスＩｔ１よりも後のインデックスＩに対応付けられた物理量データＤ及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ａに送信する。また、データ収集装置４Ａが、物理量計測装置３Ａから物理量データ列Ｄｓｅｔを前回受信した際の計測順が最後のインデックスを対象特定インデックスＩｔ１として特定して管理し、所定の収集条件が満たされたとき、その対象特定インデックスＩｔ１を含むデータ要求を物理量計測装置３Ａに送信し、その応答として、物理量計測装置３Ａから物理量データ列Ｄｓｅｔを受信する。したがって、対象特定インデックスＩｔ１により送受信の対象となる物理量データＤが管理されることで、送信済みの物理量データＤを含まない差分の物理量データＤだけが送受信の対象となる。そのため、物理量計測装置３Ａと、データ収集装置４Ａとの間の通信量の増加を抑制しつつ、物理量データＤを適切に収集することができる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態に係るデータ処理システム１では、データ収集装置４Ａが、対象特定インデックスＩｔ１を管理する装置であるのに対し、第２の実施形態に係るデータ処理システム１では、物理量計測装置３Ｂが、対象特定インデックスＩｔ２を管理する装置である点で相違する。なお、基本的な構成及び動作は共通するため、第２の実施形態において、第２の実施形態と共通する各部には同一の符号を付している。以下では、本実施形態の特徴部分を中心に説明する。
　図８は、第２の実施形態に係る物理量計測装置３Ｂの一例を示すブロック図である。図９は、第２の実施形態に係る物理量計測装置３Ｂの一例を示す機能説明図である。
　制御部３２は、例えば、記憶部３３に記憶されたデータ処理プログラム３３０Ｂを実行することにより、計測処理部３２０、物理量データ列送信処理部３２１Ｂ、及び、インデックス管理処理部３２２として機能する。記憶部３３は、物理量計測装置３Ｂの動作で使用される各種のプログラム（データ処理プログラム３３０Ｂ等）及びデータ（設定情報３３１、リングバッファデータ３３２、対象特定インデックスＩｔ２等）を記憶する。
　物理量データ列送信処理部３２１Ｂは、データ収集装置４Ｂからデータ要求を受け付けたとき、記憶部３３のリングバッファデータ３３２に記憶された複数の物理量データＤ及びインデックスＩのうち、計測順がインデックス管理処理部３２２により記憶部４１に記憶されて管理されている対象特定インデックスＩｔ２よりも後のインデックスに対応付けられた物理量データＤ及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ｂに送信する。
　図９では、リングバッファデータ３３２に１００点の物理量データＤ１～Ｄ１００が記憶されている状況において、インデックス管理処理部３２２により管理されている対象特定インデックスＩｔ２は、「５０」である。そのため、データ収集装置４Ｂに送信される物理量データ列Ｄｓｅｔは、インデックスＩが「５０」よりも後、すなわち、「５１」以降の５０点の物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成される場合が例示されている。
　インデックス管理処理部３２２は、記憶部（リングバッファデータ３３２）に記憶された複数の物理量データＤ及びインデックスＩのうち、物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ｂに前回送信した際の計測順が最後のインデックスＩを対象特定インデックスＩｔ２として特定して管理する。例えば、インデックス管理処理部３２２は、その対象特定インデックスＩｔ２を記憶部３３に記憶することで、対象特定インデックスＩｔ２を管理する。
　図９の例は、データ収集装置４Ｂからのデータ要求に対して、物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成された物理量データ列Ｄｓｅｔを物理量計測装置３Ｂに送信した状況である。そのため、図９の例では、インデックス管理処理部３２２は、対象特定インデックスＩｔ２を、物理量データＤ５１～Ｄ１００のうちの計測順が最後のインデックスＩである「１００」に更新している場合が例示されている。したがって、物理量データ列送信処理部３２１Ｂが次回物理量データ列Ｄｓｅｔを送信する場合には、更新後の対象特定インデックスＩｔ２（＝「１００」）よりも後のインデックスに対応付けられた物理量データＤ及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔが送信される。
　なお、インデックス管理処理部３２２は、対象特定インデックスＩｔ２をデータ収集装置４Ｂ毎に管理してもよい。その場合には、例えば、データ収集装置４Ｂが送信するデータ要求は、そのデータ収集装置４Ｂの装置ＩＤを含み、物理量計測装置３Ｂが送信する物理量データ列Ｄｓｅｔは、その装置ＩＤにより特定されるデータ収集装置４Ｂに対して送信されてもよい。
　また、記憶部３３には、対象特定インデックスＩｔ２と、物理量データ列Ｄｓｅｔを構成する複数の物理量データＤ及びインデックスＩとが記憶されることで、物理量計測装置３Ｂに用いられる物理量データＤのデータ構造が実現される。その場合には、対象特定インデックスＩｔ２は、インデックス管理処理部３２２により行われるインデックス管理処理と、データ要求送信処理部４００により行われるデータ要求送信処理とに用いられる。
　図１０は、第２の実施形態に係るデータ収集装置４Ｂの一例を示すブロック図である。図１１は、第２の実施形態に係るデータ収集装置４Ｂの一例を示す機能説明図である。
　制御部４０は、例えば、記憶部４１に記憶されたデータ収集プログラム４１０Ｂを実行することにより、データ要求送信処理部４００Ｂ、及び、受信処理部４０１として機能する。記憶部４１は、データ収集装置４Ｂの動作で使用される各種のプログラム（データ収集プログラム４１０Ｂ等）やデータ（設定情報４１１等）を記憶する。
　データ要求送信処理部４００Ｂは、所定の収集条件が満たされたとき、データ要求を物理量計測装置３Ｂに送信する。なお、データ要求送信処理部４００Ｂが送信するデータ要求には、対象特定インデックスＩｔ２が含まれない。
　受信処理部４０１は、データ要求送信処理部４００Ｂにより送信されたデータ要求に対する応答として、物理量計測装置３Ｂから物理量データ列Ｄｓｅｔを受信し、その物理量データ列Ｄｓｅｔを記憶装置（例えば、データベース５０）に記憶する。図１１の例では、物理量計測装置３Ｂから受信した物理量データ列Ｄｓｅｔは、インデックスＩが「５１」以降の５０点の物理量データＤ５１～Ｄ１００で構成される場合が例示されている。
（データ処理方法）
　図１２は、第２の実施形態に係るデータ処理システム１による動作の一例を示すフローチャートである。図１２に示す一連の処理（データ処理方法）は、物理量計測装置３Ｂによる処理（データ提供方法）と、データ収集装置４Ｂによる処理（データ収集方法）とにより実行される。
　以下では、物理量計測装置３Ｂが、設定情報３３１で定められたサンプリング条件としてのサンプリング周期に従って物理量を繰り返し計測している状況において、データ収集装置４Ｂが、物理量データＤの収集を指示するユーザの入力操作を受け付けた場合について、図９、図１１、図１２を参照して説明する。
　まず、ステップＳ１００にて、物理量計測装置３Ｂの計測処理部３２０は、サンプリング条件（本実施形態では、サンプリング周期）に基づくタイミング（計測時点）が到来すると、物理量センサ３０により物理量を計測し、物理量データＤを取得する。そして、計測処理部３２０は、その取得した物理量データＤとともに、次回記憶インデックスＩｎが示すインデックスＩを、リングバッファデータ３３２における次回記憶メモリアドレスＡｎが示すバッファに記憶する。その際、計測処理部３２０は、次回記憶メモリアドレスＡｎ及び次回記憶インデックスＩｎを更新する。
　サンプリング条件を満たす計測時点が到来する毎に、計測処理部３２０は、上記のステップＳ１００を繰り返すことで、リングバッファデータ３３２には、物理量データＤが蓄積される。
　一方、ステップＳ２２０にて、データ収集装置４Ｂのデータ要求送信処理部４００Ｂは、物理量データＤの収集を指示するユーザの入力操作を受け付けると、収集条件が満たされたとして、物理量計測装置３Ｂとの通信を開始し、データ要求を物理量計測装置３Ｂに送信する。
　そして、ステップＳ１２０にて、物理量データ列送信処理部３２１Ｂは、データ収集装置４Ｂからデータ要求を受信する。
　次に、ステップＳ１２１にて、物理量データ列送信処理部３２１Ｂは、記憶部３３のリングバッファデータ３３２を参照し、計測順がインデックス管理処理部３２２により記憶部４１に記憶されて管理されている対象特定インデックスＩｔ２（図９の例では、「５０」）よりも後のインデックスＩ（図９の例では、「５１～１００」）を抽出する。そして、物理量データ列送信処理部３２１Ｂは、リングバッファデータ３３２に記憶された複数の物理量データＤ及びインデックスＩのうち、抽出したインデックスＩに対応付けられた物理量データＤ（図９の例では、「Ｄ５１～Ｄ１００」）及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ｂに送信する。
　次に、ステップＳ１２２にて、インデックス管理処理部３２２は、ステップＳ１２１にてデータ収集装置４Ｂに送信した物理量データ列Ｄｓｅｔを構成する複数の物理量データＤ（図９の例では、「Ｄ５１～Ｄ１００」）のうち、計測順が最後のインデックスＩを対象特定インデックスＩｔ２（図９の例では、「１００」）として特定する。そして、インデックス管理処理部３２２は、その対象特定インデックスＩｔ２を記憶部３３に登録する。
　一方、ステップＳ２３０にて、データ収集装置４Ｂの受信処理部４０１は、ステップＳ２２０にて送信したデータ要求に対する応答として、ステップＳ１２１にて送信された物理量データ列Ｄｓｅｔを物理量計測装置３Ｂから受信する。そして、ステップＳ２３１にて、受信処理部４０１は、その物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ管理装置５に送信することで、記憶装置としてのデータベース５０に記憶する。
　以上のようにして、一連の処理が行われると、ステップＳ１００に戻り、リングバッファデータ３３２には、「１０１」以降のインデックスIが割り振られた物理量データＤが新たに蓄積される。その後、収集条件が満たされたときに、物理量計測装置３Ｂが、「１０１」以降のインデックスIが割り振られた物理量データＤで構成された物理量データ列Ｄｓｅｔを送信することで、新に蓄積された物理量データＤのみがデータ収集装置４Ｂにより収集される。なお、物理量計測装置３Ｂによる処理（データ提供方法）において、ステップＳ１００が計測処理工程、ステップＳ１２０、Ｓ１２１が物理量データ列送信処理工程、ステップＳ１２２がインデックス管理処理工程に相当する。また、データ収集装置４Ｂによる処理（データ収集方法）において、ステップＳ２３０がデータ要求送信処理工程、Ｓ２３１が受信処理工程に相当する。
　本実施形態に係るデータ処理システム１によれば、物理量計測装置３Ｂ（データ処理装置３１Ｂ）が、物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ｂに前回送信した際の計測順が最後のインデックスを対象特定インデックスＩｔ２として特定して管理し、データ収集装置４Ｂからデータ要求を受け付けたとき、計測順がその対象特定インデックスＩｔ１よりも後のインデックスＩに対応付けられた物理量データＤ及びインデックスＩで構成される物理量データ列Ｄｓｅｔをデータ収集装置４Ｂに送信する。そして、データ収集装置４Ｂが、所定の収集条件が満たされたとき、データ要求を物理量計測装置３Ｂに送信し、その応答として、物理量計測装置３Ｂから物理量データ列Ｄｓｅｔを受信する。したがって、対象特定インデックスＩｔ２により送受信の対象となる物理量データＤが管理されることで、送信済みの物理量データＤを含まない差分の物理量データＤだけが送受信の対象となる。そのため、物理量計測装置３Ｂと、データ収集装置４Ｂとの間の通信量の増加を抑制しつつ、物理量データＤを適切に収集することができる。
（他の実施形態）
　本発明は上述した実施形態に制約されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思想に含まれる。
　上記実施形態では、データ処理装置３１Ａ、３１Ｂが、ポンプ装置２とは別体の装置である物理量計測装置３Ａ、３Ｂで実現される場合について説明した。しかしながら、データ処理装置３１Ａ、３１Ｂの機能の一部又は全部（特に制御部３２の機能）が、ポンプ装置２のポンプ制御盤２３に組み込まれることによりポンプ装置２で実現されてもよい。その場合には、物理量センサ３０と、ポンプ制御盤２３とを有線又は無線により接続し、各種のデータを送受信してもよい。また、ポンプ装置２が、物理量センサ３０を備えてもよい。
　上記実施形態では、物理量計測装置３Ａ、３Ｂにより送信された物理量データ列Ｄｓｅｔは、データ収集装置４Ａ、４Ｂにより物理量データ列Ｄｓｅｔとしてデータ管理装置５に送信されて、記憶装置としてのデータベース５０に格納される場合について説明した。しかしながら、物理量データ列Ｄｓｅｔの送信先の装置や格納先の記憶装置は適宜変更されてもよい。例えば、物理量データ列Ｄｓｅｔは、データ管理装置５や端末装置６に送信されてもよいし、データ収集装置４Ａ、４Ｂや端末装置６が備える記憶装置に格納されてもよい。
　上記実施形態では、物理量計測装置３Ａ、３Ｂ（データ処理装置３１Ａ、３１Ｂ）が、図７又は図１２に示すフローチャートに従って動作する場合について説明したが、各ステップの実行順序を適宜変更してもよいし、一部のステップを省略してもよい。
　上記実施形態では、物理量計測装置３Ａ、３Ｂは、ポンプ装置２に取り付けられる場合について説明したが、例えば、冷凍機、気体機械、工作機械、プレス機器、搬送機器、診断機器等の各種の装置に取り付けられてもよい。その場合には、物理量センサ３０は、各種の装置に起因する物理量を計測してもよい。
１…データ処理システム、２…ポンプ装置、３Ａ、３Ｂ…物理量計測装置、４Ａ、４Ｂ…データ収集装置、５…データ管理装置、６…端末装置、７…ネットワーク、２０…ポンプ部、２１…モータ、２２…伝達部、２３…ポンプ制御盤、３０…物理量センサ、３１Ａ、３１Ｂ…データ処理装置、３２…制御部、３３…記憶部、３４…通信部、３５…電源、４０…制御部、４１…記憶部、４２…通信部、４３…入力部、４４…出力部、５０…データベース、３００…筐体、３２０…計測処理部、３２１Ａ、３２１Ｂ…物理量データ列送信処理部、３２２…インデックス管理処理部、３３０Ａ、３３０Ｂ…データ処理プログラム、３３１…設定情報、３３２…リングバッファデータ、４００Ａ、４００Ｂ…データ要求送信処理部、４０１…受信処理部、４０２…インデックス管理処理部、４１０Ａ、４１０Ｂ…データ収集プログラム、４１１…設定情報、Ａ…メモリアドレス、Ａｎ…次回記憶メモリアドレス、Ｄ、Ｄ１～Ｄ１００…物理量データ、Ｄｓｅｔ…物理量データ列、Ｉ…インデックス、Ｉｎ…次回記憶インデックス、Ｉｔ１、Ｉｔ２…対象特定インデックス

Claims (10)

  1. 　１又は複数の物理量計測装置と、前記物理量計測装置と通信可能に構成された１又は複数のデータ収集装置と、を備えるデータ処理システムであって、
    　前記物理量計測装置は、
    　　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、
    　　前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データと、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスとを対応付けてリングバッファ形式で記憶する記憶部と、
    　　前記データ収集装置から、前記インデックスにより特定された対象特定インデックスを含むデータ要求を受け付けたとき、前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理部と、を備え、
    　前記データ収集装置は、
    　　所定の収集条件が満たされたとき、前記対象特定インデックスを含む前記データ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理部と、
    　　前記データ要求に対する応答として、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を受信し、記憶装置に記憶する受信処理部と、
    　　前記記憶装置に記憶された前記物理量データ列のうち、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を前回受信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを前記対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理部と、を備える、
    　データ処理システム。
  2. 　前記インデックス管理処理部は、
    　　前記対象特定インデックスを前記物理量計測装置毎に管理する、
    　請求項１に記載のデータ処理システム。
  3. 　１又は複数の物理量計測装置と通信可能に構成されたデータ収集装置であって、
    　計測対象の物理量をそれぞれ計測した複数の物理量データ及び前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスで構成される物理量データ列を収集する所定の収集条件が満たされたとき、前記インデックスにより特定された対象特定インデックスを含むデータ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理部と、
    　前記データ要求に対する応答として、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を受信し、記憶装置に記憶する受信処理部と、
    　前記記憶装置に記憶された前記物理量データ列のうち、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を前回受信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを前記対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理部と、を備える、
    　データ収集装置。
  4. 　１又は複数の物理量計測装置と、前記物理量計測装置と通信可能に構成された１又は複数のデータ収集装置と、を備えるデータ処理システムであって、
    　前記物理量計測装置は、
    　　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、
    　　前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データと、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスとを対応付けてリングバッファ形式で記憶する記憶部と、
    　　前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、複数の前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に前回送信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理部と、
    　　前記データ収集装置からデータ要求を受け付けたとき、前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される前記物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理部と、を備え、
    　前記データ収集装置は、
    　　所定の収集条件が満たされたとき、前記データ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理部と、
    　　前記データ要求に対する応答として、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を受信し、記憶装置に記憶する受信処理部と、を備える、
    　データ処理システム。
  5. 　前記インデックス管理処理部は、
    　　前記対象特定インデックスを前記データ収集装置毎に管理する、
    　請求項４に記載のデータ処理システム。
  6. 　１又は複数のデータ収集装置と通信可能に構成された物理量計測装置であって、
    　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、
    　前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データと、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスとを対応付けてリングバッファ形式で記憶する記憶部と、
    　前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、複数の前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に前回送信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理部と、
    　前記データ収集装置からデータ要求を受け付けたとき、前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される前記物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理部と、を備える、
    　物理量計測装置。
  7. 　１又は複数の物理量計測装置と通信可能に構成されたデータ収集装置を用いて、データを収集するデータ収集方法であって、
    　計測対象の物理量をそれぞれ計測した複数の物理量データ及び前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスで構成される物理量データ列を収集する所定の収集条件が満たされたとき、前記インデックスにより特定された対象特定インデックスを含むデータ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理工程と、
    　前記データ要求に対する応答として、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を受信し、記憶装置に記憶する受信処理工程と、
    　前記記憶装置に記憶された前記物理量データ列のうち、前記物理量計測装置から前記物理量データ列を前回受信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを前記対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理工程と、を行う、
    　データ収集方法。
  8. 　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データ、及び、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスを対応付けてリングバッファ形式で記憶する記憶部とを備え、１又は複数のデータ収集装置と通信可能に構成された物理量計測装置を用いて、データを提供するデータ提供方法であって、
    　前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、複数の前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に前回送信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを対象特定インデックスとして特定して管理するインデックス管理処理工程と、
    　前記データ収集装置からデータ要求を受け付けたとき、前記記憶部に記憶された複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される前記物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理工程と、を行う、
    　データ提供方法。
  9. 　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データをリングバッファ形式で記憶する記憶部とを備える１又は複数の物理量計測装置と通信可能に構成されて、前記物理量データを記憶装置に記憶するデータ収集装置に用いられ、前記記憶装置に記憶される前記物理量データのデータ構造であって、
    　前記物理量データ、及び、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスが対応付けられた複数の前記物理量データ及び前記インデックスと、
    　前記インデックスのうちの特定の前記インデックスを示す対象特定インデックスと、を含み、
    　前記対象特定インデックスは、
    　　所定の収集条件が満たされたとき、前記対象特定インデックスを含むデータ要求を前記物理量計測装置に送信するデータ要求送信処理と、
    　　複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記物理量計測装置から複数の前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前回受信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを特定して管理するインデックス管理処理と、に用いられる、
    　データ構造。
  10. 　計測対象の物理量を計測する物理量センサと、前記物理量センサにより前記物理量を計測した物理量データをリングバッファ形式で記憶する記憶部とを備え、１又は複数のデータ収集装置と通信可能に構成された物理量計測装置に用いられ、前記記憶部に記憶される前記物理量データのデータ構造であって、
    　前記物理量データ、及び、前記物理量データの計測順に割り振られたインデックスが対応付けられた複数の前記物理量データ及び前記インデックスと、
    　前記インデックスのうちの特定の前記インデックスを示す対象特定インデックスと、を含み、
    　前記対象特定インデックスは、
    　　前記物理量データ及び前記インデックスのうち、複数の前記物理量データ及び前記インデックスで構成される物理量データ列を前記データ収集装置に前回送信した際の前記計測順が最後の前記インデックスを特定して管理するインデックス管理処理と、
    　　前記データ収集装置からデータ要求を受け付けたとき、複数の前記物理量データ及び前記インデックスのうち、前記計測順が前記対象特定インデックスよりも後の前記インデックスに対応付けられた前記物理量データ及び前記インデックスで構成される前記物理量データ列を前記データ収集装置に送信する物理量データ列送信処理と、に用いられる、
    　データ構造。
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