(57)【要約】【課題】端末装置側で好適に監視対象の状態を判定する。【解決手段】端末装置（１００）は、第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた処理用データに基づき判定指標値を演算する第１演算処理部（１２０）と、判定指標値に基づき監視対象に異常があるかを判定する判定部（１３５）と、異常があると判定されたときに異常信号を生成する異常信号生成部（１３６）と、通信部（１０５）に異常信号を監視装置へ送信させる第１送信制御部（１２２）と、を備え、第１演算処理部（１２０）は、時系列的な処理用データについて平滑化処理を行い、処理用データとこれに対応する平滑化処理により得た値との差分値を各処理用データについて得た差分値群を取得する差分値群取得部と、判定指標値として差分値群における分散値を演算する分散値演算部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象に取り付けたセンサからデータをサンプリングする端末装置であって、
監視装置と通信可能な通信部と、
前記センサからのデータを処理用データとして所定の処理用サンプリング周期でサンプリングする処理用データサンプリング部と、
前記処理用サンプリング周期より長い第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき判定指標値を演算する第１演算処理部と、
前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値に基づき前記監視対象に異常があるかを判定する判定部と、
前記判定部で異常があると判定されたときに異常信号を生成する異常信号生成部と、
前記異常信号生成部で前記異常信号が生成されたとき、前記通信部に前記異常信号を前記監視装置へ送信させる第１送信制御部と、を備え、
前記第１演算処理部は、
前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて平滑化処理を行い、前記処理用データとこれに対応する平滑化処理により得た値との差分値を各処理用データについて得た差分値群を取得する差分値群取得部と、
前記判定指標値として、前記第１サンプリング周期ごとに、前記差分値群取得部で取得された前記差分値群における分散値を演算する分散値演算部と、を備える端末装置。
【請求項２】
前記第１演算処理部は、
前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて周波数分析を行い、前記判定指標値として分析値を演算する分析値演算部と、
前記判定指標値として、前記分散値演算部により前記分散値を演算するか、前記分析値演算部により前記分析値を演算するか、又は、両方を演算するかを設定する演算設定部と、を備え、
前記第１演算処理部は、前記演算設定部の設定に応じて、前記分散値及び前記分析値の一方又は双方を前記判定指標値として演算する請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
監視対象に取り付けたセンサからサンプリングする端末装置であって、
監視装置と通信可能な通信部と、
前記センサからのデータを処理用データとして所定の処理用サンプリング周期でサンプリングする処理用データサンプリング部と、
前記処理用サンプリング周期より長い第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき判定指標値を演算する第１演算処理部と、
前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値に基づき前記監視対象に異常があるかを判定する判定部と、
前記判定部で異常があると判定されたときに異常信号を生成する異常信号生成部と、
前記異常信号生成部で前記異常信号が生成されたとき、前記通信部に前記異常信号を前記監視装置へ送信させる第１送信制御部と、を備え、
第１演算処理部は、前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて周波数分析を行い、判定指標値として分析値を演算する端末装置。
【請求項４】
前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値を蓄積的に記憶する第１記憶部を備え、
前記第１送信制御部は、所定の送信条件が満たされたときにのみ、前記通信部に、前記第１記憶部に記憶された前記判定指標値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項５】
前記監視対象に所定のイベントが生じたことを示すイベント信号を取得するイベント信号取得部と、
前記イベント信号取得部が前記イベント信号を取得したとき、前記第１記憶部に記憶された前記判定指標値のうち、当該イベント信号に応じた範囲の前記判定指標値を取得して保管する送信用データ保管部と、を備え、
前記第１送信制御部は、前記送信条件が満たされたとき、前記通信部に、前記送信用データ保管部に保管された前記判定指標値を前記監視装置へ送信させる請求項４に記載の端末装置。
【請求項６】
前記イベント信号の種類ごとに、前記送信用データ保管部が保管すべき前記判定指標値の範囲を設定したデータ保管範囲情報を格納するデータ保管範囲設定部と、
前記送信用データ保管部に、前記データ保管範囲情報に基づき、前記イベント信号取得部が取得する前記イベント信号の種類に応じて、前記送信用データ保管部が保管すべき前記判定指標値の範囲を保管させるデータ保管制御部と、を備える請求項５に記載の端末装置。
【請求項７】
前記監視対象に所定のイベントが生じたことを示すイベントデータを取得するイベントデータ取得部と、
前記イベントデータ取得部が前記イベントデータを所定時間継続して取得したときに前記イベント信号を生成するイベント信号生成部と、を備える請求項５又は６に記載の端末装置。
【請求項８】
前記第１送信制御部は、前記送信用データ保管部が新たに前記判定指標値を保管したとき、前記送信条件が満たされたと判定する請求項５〜７のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項９】
前記第１送信制御部は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したとき、前記送信条件が満たされたと判定する請求項４〜８のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項１０】
前記第１サンプリング周期より長い第２サンプリング周期ごとに、各第２サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき、前記判定指標値に対応する第２指標値を演算する第２演算処理部と、
前記第２演算処理部で取得された前記第２指標値を蓄積的に記憶する第２記憶部と、
定期的に、又は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したときに、前記通信部に、前記第２記憶部に記憶された前記第２指標値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させる第２送信制御部と、を備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項１１】
前記判定指標値を取得し、前記第１サンプリング周期より長い第３サンプリング周期ごとに、各第３サンプリング周期の間に取得された時系列的な前記判定指標値に基づき統計処理を行い、統計処理により得られた指標値統計値を取得する指標値サンプリング部と、
前記指標値サンプリング部で取得された前記指標値統計値を蓄積的に記憶する第３記憶部と、
定期的に、又は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したときに、前記通信部に、第３記憶部に記憶された指標値統計値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させる第３送信制御部と、を備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記指標値サンプリング部における統計処理において、前記指標値統計値として取得させる統計値の種類を１又は複数設定可能な統計処理設定部と、
前記統計処理設定部の設定を切替可能な統計処理切替部と、を備え、
前記指標値サンプリング部は、前記統計処理設定部の設定に従って前記指標値統計値を取得する請求項１１に記載の端末装置。
【請求項１３】
前記統計処理設定部は、取得させる統計値として、少なくとも最大値、最小値、及び、平均値のうちのいずれか又は２以上を設定可能である請求項１２に記載の端末装置。
【請求項１４】
前記監視対象が運転していることを示す運転信号を取得する運転信号取得部を備え、
前記指標値サンプリング部は、前記運転信号取得部が前記運転信号を取得しているときにのみ前記判定指標値を取得して、前記指標値統計値を取得する請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視対象に取り付けたセンサからデータをサンプリングする端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許５５９１８６９号公報（特許文献１）には、この種の端末装置として、センサから取得したデータの全てを保存して送信するのでなく、所定のサンプリング周期ごとに、各周期の間に取得したセンサデータについて統計処理を行い、最大値、最小値、及び、平均値の少なくとも１つを取得して保存し、これを管理サーバ側に送信することで、端末装置側でのデータ保存量を減少させて、メモリ容量を節約するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５５９１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、上記従来の端末装置を用いた監視システムでは、端末装置からのデータを収集する監視サーバにおいて収集したデータの判定を行い、監視対象の状態を判定する。しかし、監視サーバに収集されるのはデータ伝送量の関係から端末装置で統計処理が行われたデータであり、統計処理の過程により埋もれてしまうデータ変動に関しては監視サーバに収集されず、監視サーバではかかるデータ変動の原因となる装置の不良は検知できない。
【０００５】
そこで、端末装置側で好適に監視対象の状態を判定できる端末装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る端末装置は、
監視対象に取り付けたセンサからデータをサンプリングする端末装置であって、
監視装置と通信可能な通信部と、
前記センサからのデータを処理用データとして所定の処理用サンプリング周期でサンプリングする処理用データサンプリング部と、
前記処理用サンプリング周期より長い第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき判定指標値を演算する第１演算処理部と、
前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値に基づき前記監視対象に異常があるかを判定する判定部と、
前記判定部で異常があると判定されたときに異常信号を生成する異常信号生成部と、
前記異常信号生成部で前記異常信号が生成されたとき、前記通信部に前記異常信号を前記監視装置へ送信させる第１送信制御部と、を備え、
前記第１演算処理部は、
前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて平滑化処理を行い、前記処理用データとこれに対応する平滑化処理により得た値との差分値を各処理用データについて得た差分値群を取得する差分値群取得部と、
前記判定指標値として、前記第１サンプリング周期ごとに、前記差分値群取得部で取得された前記差分値群における分散値を演算する分散値演算部と、を備える。
【０００７】
例えば、監視対象の異常の種類によっては処理用データの揺らぎが大きくものがあり、処理用データの揺らぎが大きくなると分散値が大きくなることになる。そこで、この構成によれば、判定指標値として分散値を演算するから、処理用データの揺らぎを大きくさせるような監視対象の異常を検出できる。また、このような分散値を算出するには必要なデータ数が大きくなるので、これを監視装置で算出しようとするとデータ伝送量が増加し、データ通信料が高くなるとともに大量のデータ伝送が可能な通信手段が必要となり装置コストが嵩むことになるが、これを端末装置で行うことでデータ通信料と装置コストの増加を回避できる。
【０００８】
１つの態様として、前記第１演算処理部は、前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて周波数分析を行い、前記判定指標値として分析値を演算する分析値演算部と、前記判定指標値として、前記分散値演算部により前記分散値を演算するか、前記分析値演算部により前記分析値を演算するか、又は、両方を演算するかを設定する演算設定部と、を備え、前記第１演算処理部は、前記演算設定部の設定に応じて、前記分散値及び前記分析値の一方又は双方を前記判定指標値として演算すると好適である。
【０００９】
この構成によれば、異常の発生によりセンサデータの固有振動数を変化させる等の分析値に関連する異常を検出できる。また、分散値と同様に、周波数分析により分析値を算出するには必要なデータ数が大きくなるが、これを端末装置で行うことでデータ通信料と装置コストの増加を回避できる。
【００１０】
本発明に係る端末装置は、
監視対象に取り付けたセンサからサンプリングする端末装置であって、
監視装置と通信可能な通信部と、
前記センサからのデータを処理用データとして所定の処理用サンプリング周期でサンプリングする処理用データサンプリング部と、
前記処理用サンプリング周期より長い第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき判定指標値を演算する第１演算処理部と、
前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値に基づき前記監視対象に異常があるかを判定する判定部と、
前記判定部で異常があると判定されたときに異常信号を生成する異常信号生成部と、
前記異常信号生成部で前記異常信号が生成されたとき、前記通信部に前記異常信号を前記監視装置へ送信させる第１送信制御部と、を備え、
第１演算処理部は、前記第１サンプリング周期ごとに、各第１サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データについて周波数分析を行い、判定指標値として分析値を演算する。
【００１１】
この構成によれば、異常の発生によりセンサデータの固有振動数を変化させる等の分析値に関連する異常を検出できる。また、分散値と同様に、周波数分析により分析値を算出するには必要なデータ数が大きくなるが、これを端末装置で行うことでデータ通信料と装置コストの増加を回避できる。
【００１２】
以下、これらの本発明に係る端末装置の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。
【００１３】
１つの態様として、前記第１演算処理部で演算された前記判定指標値を蓄積的に記憶する第１記憶部を備え、前記第１送信制御部は、所定の送信条件が満たされたときにのみ、前記通信部に、前記第１記憶部に記憶された前記判定指標値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させると好適である。
【００１４】
この構成によれば、監視装置が必要時に第１記憶部に記憶された判定指標値を得ることが可能になる。
【００１５】
１つの態様として、前記監視対象に所定のイベントが生じたことを示すイベント信号を取得するイベント信号取得部と、前記イベント信号取得部が前記イベント信号を取得したとき、前記第１記憶部に記憶された前記判定指標値のうち、当該イベント信号に応じた範囲の前記判定指標値を取得して保管する送信用データ保管部と、を備え、前記第１送信制御部は、前記送信条件が満たされたとき、前記通信部に、前記送信用データ保管部に保管された前記判定指標値を前記監視装置へ送信させると好適である。
【００１６】
この構成によれば、イベントが生じたことを示す信号を取得したときに、その信号に応じた判定指標値を保管しておくので、監視装置に送信する判定指標値を適切なものとすることができる。
【００１７】
１つの態様として、前記イベント信号の種類ごとに、前記送信用データ保管部が保管すべき前記判定指標値の範囲を設定したデータ保管範囲情報を格納するデータ保管範囲設定部と、前記送信用データ保管部に、前記データ保管範囲情報に基づき、前記イベント信号取得部が取得する前記イベント信号の種類に応じて、前記送信用データ保管部が保管すべき前記判定指標値の範囲を保管させるデータ保管制御部と、を備えると好適である。
【００１８】
例えば、運転開始時のデータとして必要となるのは運転開始後所定期間の範囲のデータであり、運転終了時のデータとして必要となるのは運転終了前所定期間の範囲のデータであるなど、イベント信号の種類に応じて送信用データ保管部が保管すべきデータの範囲が異なる。これに対し、この構成によれば、データ保管制御部により、データ保管範囲情報に基づき、イベント信号の種類に応じて送信用データ保管部に適切な範囲の判定指標値を保管させることができる。
【００１９】
１つの態様として、前記監視対象に所定のイベントが生じたことを示すイベントデータを取得するイベントデータ取得部と、前記イベントデータ取得部が前記イベントデータを所定時間継続して取得したときに前記イベント信号を生成するイベント信号生成部と、を備えると好適である。
【００２０】
この構成によれば、イベントデータを所定時間継続して取得したときに初めてイベント信号を生成するので、誤ってイベント信号を生成することを抑制することができる。
【００２１】
１つの態様として、前記第１送信制御部は、前記送信用データ保管部が新たに前記判定指標値を保管したとき、前記送信条件が満たされたと判定すると好適である。
【００２２】
この構成によれば、イベント信号を取得して、送信のためのデータが保管されれば直ちに監視装置に保管されたデータを送信するので、監視装置の側で必要なときに直ちに必要なデータを取得できる。
【００２３】
１つの態様として、前記第１送信制御部は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したとき、前記送信条件が満たされたと判定すると好適である。
【００２４】
この構成によれば、監視装置の側からの要求等に対応してデータを送信するので、必要なときにデータを取得できる。
【００２５】
１つの態様として、前記第１サンプリング周期より長い第２サンプリング周期ごとに、各第２サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な前記処理用データに基づき、前記判定指標値に対応する第２指標値を演算する第２演算処理部と、前記第２演算処理部で取得された前記第２指標値を蓄積的に記憶する第２記憶部と、定期的に、又は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したときに、前記通信部に、前記第２記憶部に記憶された前記第２指標値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させる第２送信制御部と、を備えると好適である。
【００２６】
この構成によれば、長周期の第２指標値を監視装置に送信して監視対象を監視しつつ、必要時に、より詳細な短周期の判定指標値を監視装置に送信させることで、必要なときにのみ必要なデータを送信するから、好適な形態で監視対象の監視を行うことができる。
【００２７】
１つの態様として、前記判定指標値を取得し、前記第１サンプリング周期より長い第３サンプリング周期ごとに、各第３サンプリング周期の間に取得された時系列的な前記判定指標値に基づき統計処理を行い、統計処理により得られた指標値統計値を取得する指標値サンプリング部と、前記指標値サンプリング部で取得された前記指標値統計値を蓄積的に記憶する第３記憶部と、定期的に、又は、前記通信部が所定のデータ要求信号を受信したときに、前記通信部に、第３記憶部に記憶された指標値統計値の少なくとも一部を前記監視装置へ送信させる第３送信制御部と、を備えると好適である。
【００２８】
１つの態様として、前記指標値サンプリング部における統計処理において、前記指標値統計値として取得させる統計値の種類を１又は複数設定可能な統計処理設定部と、前記統計処理設定部の設定を切替可能な統計処理切替部と、を備え、前記指標値サンプリング部は、前記統計処理設定部の設定に従って前記指標値統計値を取得すると好適である。
【００２９】
１つの態様として、前記統計処理設定部は、取得させる統計値として、少なくとも最大値、最小値、及び、平均値のうちのいずれか又は２以上を設定可能であると好適である。
【００３０】
これらの構成によれば、判定指標値に関する長周期のサンプリングデータを取得することができる。
【００３１】
１つの態様として、前記監視対象が運転していることを示す運転信号を取得する運転信号取得部を備え、前記指標値サンプリング部は、前記運転信号取得部が前記運転信号を取得しているときにのみ前記判定指標値を取得して、前記指標値統計値を取得すると好適である。
【００３２】
サンプリング周期が十分長期になると、運転時のデータのみを監視できれば十分となるので、運転停止時の不要なデータの取得を回避できるので、保存するサンプリングデータの数を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る監視システムを示す図
【図２】本実施形態に係る端末装置を示すブロック図
【図３】本実施形態に係る短時間演算処理部を示すブロック図
【図４】ある周期における処理用データの時間変化と処理用データの移動平均を示すグラフ
【図５】図４における移動平均からの残差を示すグラフ
【図６】図５の残差の分布を示すヒストグラム
【図７】統計処理により平均値を得る場合と最大値を得る場合の差を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明に係る端末装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本実施形態に係る端末装置１００を組み込んだ監視システムについて説明する。まず、本実施形態に係る監視システムは、監視対象区域に設けられているプラントや、水、電気、ガス等を供給・処理するためのインフラ設備等を監視するために、各プラントや設備に設けられた装置における振動や電流値、圧力等や、気温、湿度、ダム等の水位、川等の流量、風速、雨量、揺れ等の周囲環境の状態など、各プラントや設備における監視対象となる１又は複数の装置や気温等を計測するための地点などに端末装置１００を設置し、端末装置１００によりサンプリングしたデータを監視サーバ１に収集して監視対象区域におけるプラントや設備の監視を行うためのシステムを想定している。そして、図１に示すように、本監視システムは、各プラントや設備における監視対象となる１又は複数の装置や気温等を計測するための地点などにそれぞれに取り付けられて、監視対象に関する情報を検出するセンサからのセンサデータ３や監視対象に生じたイベント（運転の開始や終了、装置の故障等）に関するイベントデータ４をサンプリングする端末装置１００と、各端末装置１００から各プラントや設備のデータを電話回線やインターネット等のネットワーク２を介して取得して各プラントや設備を監視する監視サーバ（監視装置に相当）１とからなる。つまり、本監視システムでは、端末装置１００でサンプリングされたデータが監視サーバ１に集約されて、監視サーバ１により監視対象区域におけるプラントや設備が一括して監視可能になっている。
【００３５】
次に、図２，３を用いて本実施形態に係る端末装置１００について説明する。まず、本実施形態に係る端末装置１００は、大まかには、監視対象に取り付けたセンサからのセンサデータ３を取得して数値に変換するデータ変換部１０１と、データ変換部１０１からのデータを統計処理してその統計値をサンプリングする統計値サンプリング部１０２と、データ変換部１０１からのデータから監視対象の状態等を判定するための判定指標値を演算する指標値演算部１０３と、イベントデータ４を処理するイベントデータ処理部１０４と、監視サーバ１と通信可能な通信部１０５と、を有する。そして、端末装置１００は、監視対象からのセンサデータ３を統計値サンプリング部１０２によりサンプリングして通信部１０５を介して監視サーバ１に送信しつつ、イベントデータ処理部１０４によりイベントデータ４を処理して監視対象に生じたイベントも監視サーバ１に送信するようになっている。さらに、端末装置１００は、センサデータ３から指標値演算部１０３により判定指標値を求めて監視対象の状態を判定し、異常があると判定したときは監視対象に異常があることを監視サーバ１に送信するようになっている。つまり、端末装置１００は、監視対象に関するセンサデータ３及びイベントデータ４を処理して監視サーバ１に送信するデータ収集機能と、監視対象に異常があったときは異常を監視サーバ１に伝達する監視機能とを有したものとなっている。以下、各部について詳細に説明する。
【００３６】
まず、データ変換部１０１は、監視対象としての装置における振動や電流値、圧力等や、監視対象とする地点における気温、湿度、風速、雨量等の周囲環境の状態など、各監視対象に関連するセンサデータ３を、所定の処理用サンプリング周期（例えば１０ミリ秒周期）で各種センサから取得して、これを数値に変換して統計値サンプリング部１０２や指標値演算部１０３における処理用データとしてサンプリングする。つまり、データ変換部１０１は、センサからのセンサデータ３を処理用データとして所定の処理用サンプリング周期でサンプリングする処理用データサンプリング部として機能する。
【００３７】
統計値サンプリング部１０２は、データ変換部１０１でサンプリングされた処理用データを複数のサンプリング周期で統計処理し、統計処理により得た統計値を保存し、各周期で得た統計値をそれぞれ所定のタイミングで監視サーバ１に送信するものである。そして、本実施形態では、統計値サンプリング部１０２は、機能部として、処理用データをその後の各サンプリング部１０９，１１３，１１６のために統計処理するデータ処理部１０６と、データ処理部１０６や各サンプリング部１０９，１１３，１１６で行う統計処理を設定する統計処理設定部１０７と、統計処理設定部１０７の設定を切替可能な統計処理切替部１０８と、処理用データをそれぞれ異なる周期で統計処理して統計値を得る各サンプリング部１０９，１１３，１１６と、各サンプリング部１０９，１１３，１１６で得られた統計値をそれぞれ蓄積的に記憶する各サンプリング記憶部１１０，１１４，１１７と、各サンプリング記憶部１１０，１１４，１１７で記憶された統計値をそれぞれ通信部１０５に送信させる各サンプリング送信制御部１１１，１１５，１１８と、イベントデータ処理部１０４からの各種のイベント信号を取得するイベント信号取得部１１２と、イベントデータ処理部１０４からの運転信号を取得する運転信号取得部１１９と、長時間サンプリング部１１３で取得された長時間サンプリングデータに基づき異常の判定を行う判定部１４５と、判定部１４５の判定結果に基づき監視対象に異常がある旨の異常信号を生成する異常信号生成部１４６と、を備えている。以下、各機能部について説明する。
【００３８】
データ処理部１０６は、各サンプリング部１０９，１１３，１１６での統計処理のための前処理として、上記した処理用サンプリング周期より長く、後述する短時間サンプリング周期と同じか、又は短時間サンプリング周期よりも短いデータ処理周期（例えば０．１秒周期）で処理用データを統計処理するものである。そして、データ処理部１０６により処理された後の処理用データは各サンプリング部１０９，１１３，１１６に送られ、各サンプリング部１０９，１１３，１１６においてさらに統計処理されることになる。
【００３９】
統計処理設定部１０７は、データ処理部１０６や各サンプリング部１０９，１１３，１１６における統計処理を設定するためのものであり、データ処理部１０６や各サンプリング部１０９，１１３，１１６における統計処理において、各サンプリング部１０９，１１３，１１６に送るデータや各サンプリングデータ（短時間サンプリングデータ、長時間サンプリングデータ、傾向管理サンプリングデータ）として取得させる統計値の種類を１又は複数設定可能なものである。そして、本実施形態では、統計処理設定部１０７は、取得させる統計値として、最大値、最小値、及び、平均値のうちのいずれか又は２以上を設定可能となっている。なお、統計処理設定部１０７で設定可能な統計値は最大値、最小値、及び、平均値に限らず、その他の統計値を適宜設定可能にしてもよい。例えば、最大値と最小値の振れ幅を統計値としてもよいし、その他、平均値を取得する設定とする場合でも、サンプリング期間中に他の値よりも一定以上大きい又は小さいデータがある場合には、平均値と合わせて最大値又は最小値も取得するようにするなど、処理するデータに応じて取得させる統計値を変更する設定も設定可能にしてもよい。また、統計処理設定部１０７は、データ処理部１０６や各サンプリング部１０９，１１３，１１６において統計処理を行う周期（データ処理周期、短時間サンプリング周期、長時間サンプリング周期、傾向管理サンプリング周期）も変更可能になっている。なお、データ処理部１０６や各サンプリング部１０９，１１３，１１６のそれぞれについて、各別に取得させる統計値の種類を設定可能になっている。
【００４０】
統計処理切替部１０８は、統計処理設定部１０７の設定を切替可能なものであり、具体的には、本実施形態では、通信部１０５を介して統計処理切替部１０８に指示することで統計処理設定部１０７の設定を切替可能になっている。例えば、監視サーバ１から統計処理切替部１０８に指示を伝送するようにしたり、その他の装置から統計処理切替部１０８に指示を送るようにしてもよい。また、通信部１０５を介して統計処理切替部１０８に指示するのではなく、統計処理切替部１０８を外部から操作可能なスイッチ等で構成し、端末装置１００に対し直接指示を入力可能にしてもよい。
【００４１】
短時間サンプリング部１０９は、処理用サンプリング周期より長い短時間サンプリング周期（例えば１秒〜１０秒周期）ごとに、統計処理設定部１０７の設定に従って、短時間サンプリングデータを取得する。具体的には、統計処理設定部１０７で設定された短時間サンプリング周期がデータ処理部１０６に設定されたデータ処理周期と同じであるとき、短時間サンプリング部１０９は、データ処理部１０６により処理された後の処理用データを短時間サンプリングデータとして取得する。一方、統計処理設定部１０７で設定された短時間サンプリング周期がデータ処理部１０６に設定されたデータ処理周期よりも長いとき、短時間サンプリング部１０９は、短時間サンプリング周期ごとに、統計処理設定部１０７の統計処理の設定に従って、各短時間サンプリング周期の間にサンプリングされた処理用データ（本実施形態では、データ処理部１０６で処理された後の処理用データ）に基づいて統計処理を行い、統計処理により得られた１又は複数の統計値を短時間サンプリングデータとして取得する。
【００４２】
短時間サンプリング記憶部１１０は、短時間サンプリング部１０９で取得された短時間サンプリングデータを時系列的に且つ蓄積的に記憶するものである。即ち、短時間サンプリング記憶部１１０には、短時間サンプリング部１０９により短周期でサンプリングされたトレンドデータが記憶される。本実施形態では、短時間サンプリング記憶部１１０は、所定数（例えば２４０点。時間に換算すると４分〜４０分）の短時間サンプリングデータを記憶可能なリングバッファとしてあり、新たにデータが取得される度に古いデータが削除され、直近の必要なデータのみが保管されるようになっている。これにより、保存する短時間サンプリングデータの数を必要最小限度に抑えてある。そして、後述するように、送信用データ保管部１１１ａにより必要なデータを保存可能になっているので、古いデータが削除されていっても不都合はない。
【００４３】
短時間サンプリング送信制御部１１１は、所定の送信条件が満たされたときにのみ、通信部１０５に、短時間サンプリング記憶部１１０に記憶された短時間サンプリングデータの少なくとも一部を監視サーバ１へ送信させるようになっている。具体的には、短時間サンプリング送信制御部１１１は、イベント信号取得部１１２がイベント信号を取得したとき、短時間サンプリング記憶部１１０に記憶された短時間サンプリングデータのうち、当該イベント信号に応じた範囲の短時間サンプリングデータを取得して保管する送信用データ保管部１１１ａと、送信条件が満たされたとき、通信部１０５に、送信用データ保管部１１１ａに保管された短時間サンプリングデータを監視サーバ１へ送信させる送信制御部１１１ｂと、を備えている。つまり、送信用データ保管部１１１ａにより故障や運転等の何らかのイベントが生じたときに対応するデータを保管しておき、送信条件を満たしたときに監視サーバ１側（監視サーバ１や監視サーバ１を利用する端末の側）にその保管されたデータを送信することで、故障や運転に関連するイベントが生じた場合の詳細なセンサデータ（短時間サンプリングデータ）を監視サーバ１側に送信することが可能になっている。特に、送信条件として通信部１０５が監視サーバ１側からの所定のデータ要求信号を受信したことを設定している場合でも、通信時間や通信障害の関係等で、故障や運転等の何らかのイベントが生じてから監視サーバ１側からのデータ要求信号を受信するまでに時間に大きなずれがあったとしても、監視サーバ１側に送信されるデータを所望のタイミングのデータとすることができる。
【００４４】
具体的には、本実施形態では、送信用データ保管部１１１ａは、イベント信号取得部１１２がイベント信号を取得したときに短時間サンプリング記憶部１１０に格納されている短時間サンプリングデータを保管するようになっている。つまり、短時間サンプリング記憶部１１０は新たなデータが取得される度に古いデータが削除され、リアルタイムで記憶されているデータが更新されていくが、送信用データ保管部１１１ａにより、イベント発生時の必要な状態のデータについては送信用データ保管部１１１ａに保持されるようになっている。なお、送信用データ保管部１１１ａは、新たにイベント信号を取得する度に、保管するデータを更新するようにしてもいいし、送信制御部１１１ｂにより保管したデータを送信させたときに、送信させたデータを削除してもよい。また、送信用データ保管部１１１ａは複数の時点について短時間サンプリング記憶部１１０に格納されたデータを保管可能にして、新たにイベント信号を取得する度に、イベント信号の種類やイベント信号を取得した時間等と保管するデータとを対応付けて各別に保管するようにしてもよい。この場合、新たにイベント信号を取得する度に、最も古い保管データを削除して代わりに新しい保管用のデータを保管するようにすればいい。そして、送信制御部１１１ｂは、送信条件を満たしたと判定したときに、複数の時点の保管データのうち、監視サーバ１側から指定されたものや直近の１又は複数のデータを送信してもいいし、全ての保管データを送信してもいい。
【００４５】
そして、送信制御部１１１ｂは送信条件を設定可能な送信条件設定部としても機能し、種々の送信条件を設定可能になっている。本実施形態では、送信制御部１１１ｂは、送信用データ保管部１１１ａが新たに短時間サンプリングデータを保管したこと（即ち、イベント信号取得部１１２がイベント信号を取得したこと）や、通信部１０５が監視サーバ１側からの所定のデータ要求信号を受信したことのいずれか一方又は双方を設定可能となっている。つまり、送信制御部１１１ｂは、送信条件の設定に従って、送信用データ保管部１１１ａが新たに短時間サンプリングデータを保管したとき、又は、通信部１０５が所定のデータ要求信号を受信したとき、送信条件が満たされたと判定するようになっている。そして、本実施形態では、通信部１０５を介して送信制御部１１１ｂに指示することで送信条件を切替可能になっている。例えば、監視サーバ１から送信制御部１１１ｂに指示を伝送するようにしたり、その他の装置から送信制御部１１１ｂに指示を送るようにしてもよい。また、通信部１０５を介して送信制御部１１１ｂに指示するのではなく、端末装置１００に設けた外部から操作可能なスイッチ等により、送信制御部１１１ｂに対し直接指示を入力可能にしてもよい。また、イベント信号取得部１１２が特定の種類のイベント信号を取得したことを送信条件として設定可能にし、イベント信号の種類によって送信条件を満たすか否かを変更可能としてもよい。例えば、イベント信号が緊急を要する故障データ等の場合はイベント信号取得部１１２がイベント信号を取得したときにデータ送信するように送信条件を設定し、緊急を要しない運転データ等の場合は、監視サーバ１側からの要求によりデータ送信するよう送信条件を設定する。なお、送信条件として設定するのは上記したものに限られず、他の条件を設定可能にしてもよい。
【００４６】
長時間サンプリング部１１３は、短時間サンプリング周期より長い長時間サンプリング周期（例えば１分周期）ごとに、統計処理設定部１０７の設定に従って、各長時間サンプリング周期の間にサンプリングされた処理用データ（本実施形態では、データ処理部１０６で処理された後の処理用データ）に基づいて統計処理を行い、統計処理により得られた１又は複数の統計値を長時間サンプリングデータとして取得する。なお、長時間サンプリング部１１３は、各長時間サンプリング周期の間にサンプリングされた短時間サンプリングデータを用いて統計処理を行うようにしてもよく、また、処理用データを用いて統計処理を行うか、短時間サンプリングデータを用いて統計処理を行うかを統計処理設定部１０７の設定に従って切替可能にしてもよい。つまり、データ処理部１０６、短時間サンプリング部１０９、長時間サンプリング部１１３のデータの種類の組合せにより、監視データの種類を柔軟に選択することができる。
【００４７】
長時間サンプリング記憶部１１４は、長時間サンプリング部１１３で取得された長時間サンプリングデータを時系列的に且つ蓄積的に記憶するものである。即ち、長時間サンプリング記憶部１１４には、長時間サンプリング部１１３により定期的にサンプリングされたトレンドデータが記憶される。そして、本実施形態では、長時間サンプリング記憶部１１４は、所定数（例えば２８８０点。時間に換算すると４８時間）の長時間サンプリングデータを記憶可能なリングバッファとしてあり、新たにデータが取得される度に古いデータが削除され、直近の必要なデータのみが保管されるようになっている。これにより、保存する長時間サンプリングデータの数を必要最小限度に抑えてある。
【００４８】
長時間サンプリング送信制御部１１５は、定期的に、通信部１０５に、長時間サンプリング記憶部１１４に記憶された長時間サンプリングデータの少なくとも一部を監視サーバ１へ送信させるようになっている。本実施形態では、長時間サンプリング記憶部１１４が記憶可能な時間よりも短い所定時間（例えば２４時間など）ごとに、前回の送信から新たにサンプリングされたデータを送信させるようにしてある。なお、長時間サンプリング記憶部１１４を設けない構成として、長時間サンプリング部１１３がデータをサンプリングする度に、長時間サンプリング送信制御部１１５がサンプリングされたデータを送信するようにしてもよい。また、送信を行う間隔や送信を行う条件等は、送信制御部１１１ｂと同様に、通信部１０５や端末装置１００に設けた外部から操作可能なスイッチ等からの指示により切替可能になっている。
【００４９】
そして、本実施形態では、統計値サンプリング部１０２には、長時間サンプリング部１１３で取得された長時間サンプリングデータに基づき監視対象に異常があるかを判定する判定部１４５と、判定部１４５で異常があると判定されたときに監視対象に異常がある旨の異常信号を生成する異常信号生成部１４６と、を設けてある。そして、送信制御部１１１ｂは、異常信号生成部１４６で異常信号が生成されたとき、送信条件が満たされたと判定して通信部１０５に異常信号を監視サーバ１へ送信させるようになっている。そして、本実施形態では、長時間サンプリングデータに閾値を定めておき、閾値を超えたとき又は下回ったときに判定部１４５が監視対象に異常があると判定し、判定部１４５で異常があると判定されたときに異常信号生成部１４６が異常信号を生成し、送信制御部１１１ｂがかかる異常信号を通信部１０５から監視サーバ１に送信させるようになっている。これにより、サンプリングしたデータに異常があるときに、異常信号を監視サーバ１に即時に送信することができる。なお、異常信号生成部１４６が異常信号を生成したとき、送信用データ保管部１１１ａに短時間サンプリング記憶部１１０に格納されている短時間サンプリングデータを保管させて、異常信号とともに、又は、異常信号に代えて、送信用データ保管部１１１ａに保管された短時間サンプリングデータを監視サーバ１へ送信させるようにしてもよく、また、長時間サンプリング送信制御部１１５や、後述する傾向管理サンプリング送信制御部１１８、指標値演算部１０３によるデータ送信のタイミングと重複したときには、異常信号や短時間サンプリングデータの送信を優先させるようにしてある。
【００５０】
なお、本実施形態では、短時間サンプリングデータを送信させるのは故障時や運転開始や運転終了時、データ異常時のみの必要時であり、監視サーバ１側に送信する必要性が高いので、送信制御部１１１ｂ及び長時間サンプリング送信制御部１１５は、短時間サンプリングデータを送信させるタイミングと長時間サンプリングデータを送信させるタイミングとが重なったとき、通信部１０５に、短時間サンプリングデータを優先して送信させるようにしてある。
【００５１】
傾向管理サンプリング部１１６は、長時間サンプリング周期より長い傾向管理サンプリング周期（例えば１時間周期や１日周期）ごとに、統計処理設定部１０７の設定に従って、各傾向管理サンプリング周期の間にサンプリングされた処理用データ（本実施形態では、データ処理部１０６で処理された後の処理用データ）に基づいて統計処理を行い、統計処理により得られた１又は複数の統計値を傾向管理サンプリングデータとして取得する。そして、本実施形態では、傾向管理サンプリング部１１６は、運転信号取得部１１９が運転信号を取得しているときにのみ傾向管理サンプリングデータを取得するようになっている。つまり、サンプリング周期が十分長期になると、運転時のデータのみを監視できれば十分となるので、運転停止時の不要なデータの取得を回避して、保存するサンプリングデータの数を低減させている。なお、傾向管理サンプリング部１１６は、各傾向管理サンプリング周期の間にサンプリングされた短時間サンプリングデータや長時間サンプリングデータを用いて統計処理を行うようにしてもよく、また、処理用データ、短時間サンプリングデータ、及び、長時間サンプリングデータのいずれを用いて統計処理を行うかを統計処理設定部１０７の設定に従って切替可能にしてもよい。
【００５２】
傾向管理サンプリング記憶部１１７は、傾向管理サンプリング部１１６で取得された傾向管理サンプリングデータを時系列的に且つ蓄積的に記憶するものである。即ち、傾向管理サンプリング記憶部１１７には、傾向管理サンプリング部１１６により定期的にサンプリングされたトレンドデータが記憶される。そして、本実施形態では、傾向管理サンプリング記憶部１１０は、所定数（例えば２４０点。時間に換算すると１０日や２４日）の傾向管理サンプリングデータを記憶可能なリングバッファとしてあり、新たにデータが取得される度に古いデータが削除され、直近の必要なデータのみが保管されるようになっている。
【００５３】
傾向管理サンプリング送信制御部１１８は、定期的に、通信部１０５に、傾向管理サンプリング記憶部１１７に記憶された傾向管理サンプリングデータの少なくとも一部を監視サーバ１へ送信させるようになっている。本実施形態では、傾向管理サンプリング記憶部１１０が記憶可能な時間よりも短い所定時間（例えば１日など）ごとに、前回の送信から新たにサンプリングされたデータを送信させるようにしてある。なお、送信を行う間隔や送信を行う条件等は、送信制御部１１１ｂと同様に、通信部１０５や端末装置１００に設けた外部から操作可能なスイッチ等からの指示により切替可能になっている。
【００５４】
なお、各サンプリング部１０９，１１３，１１６では、それぞれ１つのサンプリング周期ではなくそれぞれ複数のサンプリング周期で統計処理を行い、各サンプリング記憶部１１０，１１４，１１７は各サンプリング周期でのサンプリングデータを各別に記憶するようにしてもよく、例えば、傾向管理サンプリング部１１６は、１時間周期と１日周期で傾向管理サンプリングデータをサンプリングし、傾向管理サンプリング記憶部１１７は１時間周期と１日周期とのそれぞれの傾向管理サンプリングデータを各別に記憶するようにしてもよい。
【００５５】
以上のように、統計値サンプリング部１０２は、データ処理部１０６により、統計処理切替部１０８に対する指示に応じて設定された統計処理設定部１０７の設定に従って統計処理を行い、設定に応じた１又は複数の統計値を得て、データ処理部１０６により処理した後の処理用データを短時間サンプリング部１０９、長時間サンプリング部１１３、傾向管理サンプリング部１１６の３つによりそれぞれ異なるサンプリング周期でデータを統計処理してサンプリングするようになっている。
【００５６】
そして、統計処理を行う場合、サンプリング周期より期間の短い変動が生じたときに、統計処理として平均値を取得すると、その変動を見逃すおそれがあるので、その場合には、変動の種類に応じて最大値や最小値を取得する必要がある（図７参照）。そこで、本実施形態に係る統計値サンプリング部１０２は、統計処理切替部１０８により各サンプリング部で得る統計値の数と種類を各別に設定できるので、端末装置１００を設置する監視対象の種類に応じて適切な統計値を設定できる。例えば、大きなデータの流れを観察できるように長時間サンプリング部１１３や傾向管理サンプリング部１１６は平均値処理を行い、故障時等に発生する短時間のサージ波形などを観察するために短時間サンプリング部１０９は最大値、あるいは最大値と最小値の統計処理を設定することが挙げられる。
【００５７】
なお、データ処理部１０６、短時間サンプリング部１０９、長時間サンプリング部１１３、及び、傾向管理サンプリング部１１６におけるデータの統計処理の種類は、その後段（統計処理後のデータの送り先）のサンプリング部の統計処理の種類と同じものが設定され、短時間サンプリング部１０９、長時間サンプリング部１１３、傾向管理サンプリング部１１６が前段（統計処理用のデータの送り元）のサンプリング部からサンプリングするデータは、同じ統計処理のものから取得されるようにしている。例えば、共にデータ処理部１０６のデータに基づいて、統計処理により、短時間サンプリング部１０９が最大値と最小値、長時間サンプリング部１１３が平均値を求める場合、データ処理部１０６の統計処理は最大、最小、平均が設定され、短時間サンプリング部１０９はデータ処理部１０６の統計処理により得られた最大値及び最小値のデータから最大値及び最小値を得る統計処理を行い、長時間サンプリング部１１３は、データ処理部１０６の統計処理により得られた平均値データから平均値を得る統計処理を行う。
【００５８】
また、本実施形態に係る統計値サンプリング部１０２は、短時間サンプリング部１０９により短周期でサンプリングしたデータを故障や運転等のイベントが生じたとき等必要時にのみ監視サーバ１側に送信させるようにしつつ、長時間サンプリング部１１３によりサンプリングしたデータを定期的に監視サーバ１側に送信させて監視対象を定期監視するようになっている。つまり、通常時は長時間サンプリング周期で取得したデータを送信するのみとし、短周期でサンプリングした詳細なデータについては必要時にのみ送信することで、詳細なデータを必要時には確実に得ながらも全体としてデータ伝送量を抑え、データ通信料を抑制できるようになっている。また、より長期のサンプリング周期の傾向管理サンプリング部１１６によって、監視対象の経時的な劣化等の長期的な傾向を監視するためのより長周期のデータを得るようになっている。
【００５９】
次に、指標値演算部１０３について説明する。指標値演算部１０３は、データ変換部１０１からのデータから監視対象の状態等を判定するための判定指標値を演算するためものであり、そのために、機能部として、処理用データから判定指標値を演算するための各演算処理部１２０，１２６と、短時間演算処理部１２０で演算された判定指標値を所定の周期で統計処理して統計値を得る傾向管理サンプリング部１２９と、各演算処理部１２０，１２６で得られた判定指標値及び傾向管理サンプリング部１２９で得られた統計値をそれぞれ蓄積的に記憶する各記憶部１２１，１２７，１３０と、各記憶部１２１，１２７，１３０で記憶されたデータをそれぞれ通信部１０５に送信させる各送信制御部１２１，１２８，１３１と、イベントデータ処理部１０４からの各種のイベント信号を取得するイベント信号取得部１２３と、各演算処理部１２０，１２６で行う演算処理を設定する演算処理設定部１２４と、演算処理設定部１２４の設定を切替可能な演算処理切替部１２５と、イベントデータ処理部１０４からの運転信号を取得する運転信号取得部１３２と、傾向管理サンプリング部１２９で行う統計処理を設定する統計処理設定部１３３と、統計処理設定部１３３の設定を切替可能な統計処理切替部１３４と、短時間演算処理部１２０で演算された判定指標値に基づき判定を行う判定部１３５と、判定部１３５の判定結果に基づき監視対象に異常がある旨の異常信号を生成する異常信号生成部１３６と、を備えている。以下、各機能部について説明する。
【００６０】
短時間演算処理部（第１演算処理部に相当）１２０は、処理用サンプリング周期（及び上記したデータ処理周期）より長い短時間サンプリング周期（第１サンプリング周期に相当。例えば１秒〜１０秒周期）ごとに、演算処理設定部１２４の設定に従って、各短時間サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な処理用データに基づいて短時間判定指標値（判定指標値に相当）を演算する。具体的には、図３に示すように、短時間演算処理部１２０は、差分値群取得部１２０ａと、分散値演算部１２０ｂと、分析値演算部１２０ｃと、演算設定部１２０ｄと、を備えている。
【００６１】
差分値群取得部１２０ａは、短時間サンプリング周期ごとに、各短時間サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な処理用データについて平滑化処理を行い、処理用データとこれに対応する平滑化処理により得た値との差分値を各処理用データについて得た差分値群を取得するものであり、分散値演算部１２０ｂは、短時間判定指標値として、短時間サンプリング周期ごとに、差分値群取得部１２０ａで取得された差分値群における分散値を演算するものである。例えば、ある短時間サンプリング周期において図４に示すような処理用データ（図４における生データ）が得られた場合、差分値群取得部１２０ａは、平滑化処理により例えば移動平均（図４における移動平均）を算出し、各処理用データと対応する移動平均値とについて差分値（残差）を算出する。これにより、図５に示すような差分値の時間変化（差分値群）が得られ、そして、分散値演算部１２０ｂは、差分値の時間変化（差分値群）から図６に示すような差分値のヒストグラムを作成でき、差分値群の分散値を算出することができる。
【００６２】
分析値演算部１２０ｃは、短時間サンプリング周期ごとに、各短時間サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な処理用データについて周波数分析を行い、短時間判定指標値として分析値を演算する。例えば、分析値としては振動数や周波数等が挙げられる。
【００６３】
演算設定部１２０ｄは、短時間判定指標値として、分散値演算部１２０ｂにより分散値群を演算するか、分析値演算部１２０ｃにより分析値を演算するか、又は、両方を演算するかを設定するものであり、第１演算処理部１２０では、演算設定部１２０ｄの設定に応じて、分散値及び分析値の一方又は双方を短時間判定指標値として演算するようになっている。具体的には、演算設定部１２０ｄは、演算処理設定部１２４の設定に応じて、分散値及び分析値の一方又は双方を短時間判定指標値として演算するかを設定するようになっている。
【００６４】
演算処理設定部１２４は、短時間演算処理部１２０や長時間演算処理部１２６における演算処理を設定するためのものであり、前述のように短時間判定指標値としていずれを演算させるか、差分値群取得部１２０ａにおける平滑化処理として何を行うか、分散値や分析値を得るためのパラメータ、演算処理を行う周期（短時間サンプリング周期、長時間サンプリング周期）等の種々の演算処理のための条件を設定可能になっている。
【００６５】
演算処理切替部１２５は、演算処理設定部１２４の設定を切替可能なものであり、本実施形態では、統計処理切替部１０８と同様にして、通信部１０５や端末装置１００に設けた外部から操作可能なスイッチ等からの指示により演算処理設定部１２４の設定を切替可能になっている。
【００６６】
短時間演算処理記憶部（第１記憶部に相当）１２１は、短時間演算処理記憶部１２１で取得された短時間判定指標値を時系列的に且つ蓄積的に記憶するものである。なお、短時間演算処理記憶部１２１は、短時間サンプリング記憶部１１０と同様に、所定数（例えば２４０点。時間に換算すると４分〜４０分）の短時間判定指標値を記憶可能なリングバッファで構成されている。
【００６７】
短時間演算処理送信制御部（第１送信制御部に相当）１２２は、短時間演算処理記憶部１２１で取得された短時間判定指標値を通信部１０５に送信させるものであり、イベント信号取得部１２３がイベント信号を取得したとき、短時間演算処理記憶部１２１に記憶された短時間判定指標値のうち、当該イベント信号に応じた範囲の短時間判定指標値を取得して保管する送信用データ保管部１２２ａと、送信条件（送信用データ保管部１２２ａが新たにデータを保管したことや、通信部１０５が監視サーバ１側からの所定のデータ要求信号を受信したことなど）が満たされたとき、通信部１０５に、送信用データ保管部１２２ａに保管された短時間判定指標値を監視サーバ１へ送信させる送信制御部１２２ｂと、を備えている。なお、短時間演算処理送信制御部１２２は、基本的に、短時間演算処理記憶部１２１で取得された短時間判定指標値を送信させることを除き、短時間サンプリング送信制御部１１１と同様に構成されている。
【００６８】
そして、本実施形態では、指標値演算部１０３には、短時間演算処理部１２０で演算された短時間判定指標値に基づき監視対象に異常があるかを判定する判定部１３５と、判定部１３５で異常があると判定されたときに監視対象に異常がある旨の異常信号を生成する異常信号生成部１３６と、を設けてある。そして、送信制御部１２２ｂは、異常信号生成部１３６で異常信号が生成されたとき、通信部１０５に異常信号を監視サーバ１へ送信させるようになっている。つまり、監視対象の異常の種類によっては処理用データの揺らぎが大きくものがあり、処理用データの揺らぎが大きくなると分散値が大きくなることになる。このような場合、短時間判定指標値として分散値を演算すれば、処理用データの揺らぎを大きくさせるような監視対象の異常を検出できる。また、短時間判定指標値として振動数や周波数等の分析値を演算すれば、異常の発生によりセンサデータ３の固有振動数を変化させる等の分析値に関連する異常を検出できる。そして、本実施形態では、分散値や分析値に閾値を定めておき、閾値を超えたとき又は下回ったときに判定部１３５が監視対象に異常があると判定し、判定部１３５で異常があると判定されたときに異常信号生成部１３６が異常信号を生成し、送信制御部１２２ｂがかかる異常信号を通信部１０５から監視サーバ１に送信させるようになっている。なお、異常信号を送信するとき、送信用データ保管部１２２ａに保管された短時間判定指標値を監視サーバ１へ送信させるようにしてもよく、また、統計値サンプリング部１０２によるデータ送信のタイミングや短時間演算処理送信制御部１２２や、後述する長時間演算処理送信制御部１２８、傾向管理サンプリング送信制御部１３１における判定指標値の送信のタイミングと重複したときには、異常信号の送信を優先させるようにしてある。
【００６９】
長時間演算処理部（第２演算処理部に相当）１２６は、短時間サンプリング周期より長い長時間サンプリング周期（第２サンプリング周期に相当。例えば１分周期）ごとに、演算処理設定部１２４の設定に従って、各長時間サンプリング周期の間にサンプリングされた時系列的な処理用データに基づき、短時間演算処理部１２０で演算された短時間判定指標値に対応する長時間判定指標値（第２指標値に相当）を演算するものである。なお、長時間演算処理部１２６は、サンプリング周期が異なるのみで、他は短時間演算処理部１２０と同様の構成を有している。また、長時間演算処理部１２６で求めた長時間判定指標値についても判定部１３５により判定を行い、異常時には異常信号生成部１３６により異常信号を生成させてもよい。
【００７０】
長時間演算処理記憶部（第２記憶部に相当）１２７は、長時間演算処理部１２６で演算された長時間判定指標値を時系列的に且つ蓄積的に記憶するものであり、長時間サンプリング記憶部１１４と同様に、所定数（例えば２４０点。時間に換算すると４時間）の長時間判定指標値を記憶可能なリングバッファとしてあり、新たにデータが取得される度に古いデータが削除され、直近の必要なデータのみが保管されるようになっている。
【００７１】
長時間演算処理送信制御部（第２送信制御部に相当）１２８は、定期的に、長時間演算処理記憶部１２７に記憶された長時間判定指標値を通信部１０５に送信させるものであり、長時間演算処理記憶部１２７に記憶された長時間判定指標値を記憶することを除き、長時間サンプリング送信制御部１１５と同様に構成されている。
【００７２】
傾向管理サンプリング部（指標値サンプリング部に相当）１２９は、長時間サンプリング周期より長い傾向管理サンプリング周期（第３サンプリング周期に相当。例えば１時間周期や１日周期）ごとに、統計処理設定部１３３の設定に従って、各傾向管理サンプリング周期の間に取得された時系列的な短時間判定指標値に基づき統計処理を行い、統計処理により得られた１又は複数の統計値を傾向管理サンプリングデータとして取得する。そして、本実施形態では、傾向管理サンプリング部１２９は、運転信号取得部１３２が運転信号を取得しているときにのみ傾向管理サンプリングデータを取得するようになっている。なお、傾向管理サンプリング部１２９は、各傾向管理サンプリング周期の間にサンプリングされた長時間判定指標値を用いて統計処理を行うようにしてもよく、また、短時間判定指標値、及び、長時間判定指標値のいずれを用いて統計処理を行うかを統計処理設定部１３３の設定に従って切替可能にしてもよい。
【００７３】
なお、傾向管理サンプリング記憶部（第３記憶部に相当）１３０、傾向管理サンプリング送信制御部（第３送信制御部に相当）１３１、統計処理設定部１３３、及び、統計処理切替部１３４は、それぞれ、傾向管理サンプリング記憶部１１７、傾向管理サンプリング送信制御部１１８、統計処理設定部１０７、及び、統計処理切替部１０８と同様の構成を有している。つまり、傾向管理サンプリング部１２９により、統計処理切替部１３４で設定された統計処理設定部１３３に基づき統計処理を行い、得られた統計値を傾向管理サンプリング記憶部１３０に蓄積的に記憶して、傾向管理サンプリング送信制御部１３１により、傾向管理サンプリング記憶部１３０に記憶された統計値の少なくとも一部を、定期的に通信部１０５に送信させるようになっている。
【００７４】
以上のように、指標値演算部１０３は、異なるサンプリング周期で、監視対象の状態を判定するための判定指標値を演算させて、監視対象の状態を判定することができるようになっている。そして、演算した判定指標値を蓄積的に記憶し、長時間判定指標値や傾向管理サンプリングデータを定期的に監視サーバ１側に送信させつつ、短周期でサンプリングした判定指標値については必要時にのみ送信することでデータ伝送量を抑えて、データ通信料を抑制できるようになっている。なお、統計値サンプリング部１０２で採用されている構成、及び、採用することのできる構成は、指標値演算部１０３でも同様に採用することができる。
【００７５】
次に、イベントデータ４を処理するイベントデータ処理部１０４について説明する。イベントデータ処理部１０４は、イベントデータ４に基づき監視対象に生じたイベントを示すイベント信号を生成して、統計値サンプリング部１０２や指標値演算部１０３の動作を制御したり、生成したイベント信号を監視サーバ１側に送信させるものであり、機能部として、イベントデータ取得部１３７と、イベント信号生成部１３８と、データ保管範囲設定部１３９と、データ保管制御部１４０と、を備えている。
【００７６】
イベントデータ取得部１３７は、監視対象に所定のイベントが生じたことを示す各種イベントデータ４を取得するものである。イベントデータ４としては、例えば、監視対象が故障したことを示す故障データ、運転中であることを示す運転データが挙げられる。
【００７７】
イベント信号生成部１３８は、イベントデータ取得部１３７が取得したイベントデータ４に応じたイベント信号を生成する。例えば、装置を監視対象とする場合には、イベントデータ取得部１３７が故障データを取得したときは監視対象装置が故障したことを示す故障信号を故障の種類に応じて生成し、イベントデータ取得部１３７が運転データを取得していた状態から運転データを取得しない状態に切り替わったときは監視対象装置が運転停止したことを示す運転停止信号を生成し、イベントデータ取得部１３７が運転データを取得していない状態から運転データを取得する状態に切り替わったときは監視対象装置が運転開始したことを示す運転開始信号を生成し、イベントデータ取得部１３７が運転データを継続して取得しているときは監視対象装置が運転中であることを示す運転信号を生成するようになっている（設置地点における気温等を監視する場合には、雨等の気象の変化や地震等の天災の発生等を示すイベント信号を生成することが挙げられる）。そして、生成されたイベント信号はデータ保管制御部１４０に送られ、また、イベント信号のうち、判別部１４１により運転信号のみが運転信号取得部１１９，１３２に送られる。また、監視対象の誤作動により誤ったイベントデータ４が瞬間的に生じたりした場合にイベント信号が生じないように、イベント信号生成部１３８は、イベントデータ取得部１３７がイベントデータを所定時間継続して取得したときにイベント信号を生成するようになっている。
【００７８】
データ保管範囲設定部１３９は、イベント信号生成部１３８で生成されたイベント信号の種類ごとに、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａが保管すべき短時間サンプリングデータ及び短時間判定指標値の範囲を設定したデータ保管範囲情報を格納するものであり、データ保管制御部１４０は、データ保管範囲情報に基づき、イベント信号の種類に応じて、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａが保管すべき短時間サンプリングデータ及び短時間判定指標値の範囲を保管させるようになっている。具体的には、データ保管範囲設定部１３９には、イベント信号の種類ごとに、データ保管制御部１４０に送信を遅延させる時間が設定されており、データ保管制御部１４０は、イベント信号生成部１３８で生成されたイベント信号を受け取って、データ保管範囲設定部１３９の設定に基づきイベント信号の種類に応じた時間だけイベント信号を保持して、その後受け取ったイベント信号を送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに送信するものである。つまり、データ保管制御部１４０は、イベント信号の種類に応じた時間だけイベント信号の送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａへの送信を遅延させるようになっている。そして、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに送信されたイベント信号は、判別部１４２により送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａの一方又は双方に送信される。なお、データ保管範囲設定部１３９の設定は、通信部１０５や端末装置１００に設けた外部から操作可能なスイッチ等からの指示により切替可能になっている。
【００７９】
例えば、運転開始時のデータとして必要となるのは運転開始後定常運転に移るまでの所定期間の範囲のデータであり、運転終了時のデータとして必要となるのは運転終了後から運転が完全に停止するまでの所定期間の範囲のデータであるが、運転開始信号や運転停止信号が生成されたとき、直ちに送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに短時間サンプリング記憶部１１０や短時間演算処理記憶部１２１に記憶されたデータを保管させると、運転開始前や運転終了前の範囲のデータしか取得できず、必要な範囲のデータが保管できない。そこで、データ保管範囲設定部１３９によりイベント信号の種類ごとにデータ保管制御部１４０に送信を遅延させる時間を設定しておき、データ保管制御部１４０によりイベント信号の種類に応じた時間だけイベント信号の送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａへの送信を遅延させることで、イベント信号取得部１１２，１２３が運転開始信号や運転停止信号等を取得するタイミングを運転開始後定常運転に移った後のタイミングや運転終了後から運転が完全に停止するタイミングとして、必要な範囲のデータが送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに保管されるようになっている。なお、データ保管制御部１４０は、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに送信する信号から運転信号は除いてある。
【００８０】
また、データ保管制御部１４０は、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに送信するのと同じタイミングで、又は、イベント信号生成部１３８からイベント信号を受け取ったときに、通信部１０５にイベント信号を監視サーバ１側に送信させるようにしてある。
【００８１】
このように、イベントデータ処理部１０４は、イベントデータ４に応じたイベント信号を生成し、イベント信号を監視サーバ１側に送信させるようになっている。そして、データ保管制御部１４０により、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａにデータを保管させるタイミングを適切なものとしている。
【００８２】
以上のように、本実施形態に係る端末装置１００は、統計値サンプリング部１０２により監視対象からのセンサデータ３をサンプリングして監視サーバ１に送信し、指標値演算部１０３によりセンサデータ３から判定指標値を求めて監視対象の状態を判定し、イベントデータ処理部１０４によりイベントデータ４を処理して監視対象に生じたイベントも監視サーバ１に送信するとともに統計値サンプリング部１０２及び指標値演算部１０３を制御するようになっている。
【００８３】
最後に、本実施形態に係る端末装置１００の利点について説明する。まず、監視対象の種類によってはサンプリング周期より期間の短い変動が生じることがあり、統計処理として平均値を取得すると、その変動を見逃すおそれがある。そして、データにどのような変動が生じ得るかは装置の種類によってある程度決まっている。その場合には、変動の種類に応じて最大値や最小値を取得する必要がある。これに対し、本実施形態では、統計処理切替部１０７，１３３により各サンプリング部１０９，１１３，１１６，１２９で得る統計値の数と種類を各別に設定できるから、端末装置１００を設置する監視対象の種類に応じて適切な統計値を設定できる。これにより、必要なデータを取得しつつ、保存するサンプリングデータの数を効果的に低減できる。
【００８４】
そして、本実施形態に係る端末装置１００は、監視サーバ１にサンプリングデータを送信するのみならず、指標値演算部１０３によりサンプリングデータから判定指標値を求め監視対象の状態を判定可能になっており、監視対象に生じた異常を的確に察知できるようになっている。また、端末装置１００で行う上記した判定指標値の演算を監視サーバ１側で行うとすると、膨大な量のデータを監視サーバ１側に送信することになるが、判定指標値の演算を端末装置１００で行うことでデータ伝送量を抑え、データ通信料を抑制できるようになっている。
【００８５】
本実施形態に係る端末装置１００は、短時間サンプリング部１０９、短時間演算処理部１２０により短周期で得たデータを故障や運転等のイベントが生じたとき等必要時にのみ監視サーバ１側に送信させるようにしつつ、長時間サンプリング部１１３、長時間演算処理部１２６により得たデータは定期的に監視サーバ１側に送信させて監視対象を定期監視するようにしてある。つまり、通常時は長時間サンプリング周期で取得したデータを送信するのみとし、短周期でサンプリングした詳細なデータについては必要時にのみ送信することで、詳細なデータを必要時には確実に得ながらも全体としてデータ伝送量を抑え、データ通信料を抑制できるようになっている。
【００８６】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る端末装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００８７】
（１）図２で示す構成は全て採用する必要はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、図２で示した構成の一部のみを採用するものであってもよい。例えば、傾向管理サンプリング部１１６，１２９、及び、これに関連する構成を採用することなく、短時間サンプリング周期と長時間サンプリング周期によるデータのみを得るようにしてもよいし、統計値サンプリング部１０２やイベントデータ処理部１０４を設けなくてもよいし、データ処理部１０６での統計処理は行わずデータ変換部１０１の処理用データを各サンプリング部１０９，１１３，１１６に送る構成とする、など適宜変更可能である。
【００８８】
（２）上記の実施形態では、長時間演算処理送信制御部１２８は、定期的に、長時間演算処理記憶部１２７に記憶された長時間判定指標値を通信部１０５に送信させる構成を例に説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されず、監視サーバ１が、長時間判定指標値の送信要求信号を出して、その送信要求信号に応えて端末装置１００が長時間演算処理記憶部１２７に記憶された長時間判定指標値の少なくとも一部を監視サーバ１へ送信する構成であってもよい。
【００８９】
（３）上記の実施形態では、傾向管理サンプリング送信制御部１３１は、定期的に、傾向管理サンプリング記憶部１３０に記憶された指標値統計値を通信部１０５に送信させる構成を例に説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されず、監視サーバ１が、指標値統計値の送信要求信号を出して、その送信要求信号に応えて端末装置１００が傾向管理サンプリング記憶部１３０に記憶された指標値統計値の少なくとも一部を監視サーバ１へ送信する構成であってもよい。
【００９０】
（４）上記の実施形態では、データ保管制御部１４０は、イベント信号の種類に応じた時間だけイベント信号の送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａへの送信を遅延させる構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、データ保管制御部１４０は、データ保管範囲情報に基づき、イベント信号の種類に応じて、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａに、送信用データ保管部１１１ａ，１２２ａが保管すべき短時間サンプリングデータ及び短時間判定指標値の範囲を保管させる構成であれば、特に限定されない。
【００９１】
（５）端末装置１００に接続されるセンサは１つでも複数であってもよい。複数のセンサが接続される場合、それぞれのセンサ毎に統計処理の種類やサンプリング周期等の設定が行えるようにしてもよい。
【００９２】
（６）端末装置１００が用いられるシステムは、図１に示すものに限られず、端末装置１００と監視サーバ１との間にデータを受け渡しする中継局を設けるものであるなど、適宜変更可能である。
【００９３】
（７）各記憶部１１０，１１４，１１７，１２１，１２７，１３０はリングバッファに限らず、種々のものを用いることができる。
【００９４】
（８）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、監視対象に取り付けたセンサからデータをサンプリングする端末装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１００    端末装置
１０１    データ変換部（処理用データサンプリング部）
１０５    通信部
１２０    短時間演算処理部（第１演算処理部）
１２１    短時間演算処理記憶部（第１記憶部）
１２２    短時間演算処理送信制御部（第１送信制御部）
１２２ａ  送信用データ保管部
１２３    イベント信号取得部
１２６    長時間演算処理部（第２演算処理部）
１２７    長時間演算処理記憶部（第２記憶部）
１２８    長時間演算処理送信制御部（第２送信制御部）
１２９    傾向管理サンプリング部（指標値サンプリング部）
１３０    傾向管理サンプリング記憶部（第３記憶部）
１３１    傾向管理サンプリング送信制御部（第３送信制御部）
１３２    運転信号取得部
１３３    統計処理設定部
１３４    統計処理切替部
１３７    イベントデータ取得部
１３８    イベント信号生成部
１３９    データ保管制御部
１４０    データ保管範囲設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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