(57)【要約】【課題】手分析データを用いることにより、より好適な運転管理を行うことができる支援装置、支援方法及びコンピュータプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の支援装置は、データ整理部、相関分析部及び支援情報生成部を持つ。データ整理部は、制御対象プロセスの状態を示す情報であって前記制御対象プロセスから定常的に取得される定常データと、制御対象プロセスに関して非定常的に生成される非定常データと、を時系列に整理し、前記定常データ及び前記非定常データを含む時系列データを生成する。相関分析部は、前記時系列データによって示される事象間の相関性を分析する。支援情報生成部は、前記相関分析部の分析結果と、前記制御対象プロセスの現在の状態を示す定常データとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象プロセスの状態を示す情報であって前記制御対象プロセスから定常的に取得される定常データと、制御対象プロセスに関して非定常的に生成される非定常データと、を時系列に整理し、前記定常データ及び前記非定常データを含む時系列データを生成するデータ整理部と、
前記時系列データによって示される事象間の相関性を分析する相関分析部と、
前記相関分析部の分析結果と、前記定常データとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成する支援情報生成部と、
を備える支援装置。
【請求項２】
前記定常データに基づいて前記制御対象プロセスに関する所定の事象を検知する監視部をさらに備え、
前記支援情報生成部は、前記所定の事象が検知されたことに応じて、前記事象が発生した状態における前記制御対象プロセスの監視又は制御に関する支援情報を生成する、
請求項１に記載の支援装置。
【請求項３】
前記支援情報生成部は、前記分析結果に基づいて、前記時系列データから前記制御対象プロセスの現在の状態と相関性の高い情報を抽出し、抽出した情報に基づいて前記支援情報を生成する、
請求項１又は２に記載の支援装置。
【請求項４】
前記制御対象プロセスが複数の処理対象を複数の工程で処理するプロセスであり、前記定常データ及び前記非定常データが、前記複数の処理対象の状態を示す情報が前記複数の工程ごとに取得されたものである場合、
前記データ整理部は、前記定常データ及び前記非定常データに基づいて、前記複数の処理対象の状態の遷移を示す時系列データを前記処理対象ごとに生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の支援装置。
【請求項５】
制御対象プロセスの状態を示す情報であって前記制御対象プロセスから定常的に取得される定常データと、制御対象プロセスに関して非定常的に生成される非定常データと、を時系列に整理し、前記定常データ及び前記非定常データを含む時系列データを生成するステップと、
前記時系列データによって示される事象間の相関性を分析するステップと、
前記相関分析部の分析結果と、前記制御対象プロセスの現在の状態を示す定常データとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成するステップと、
を有する支援方法。
【請求項６】
制御対象プロセスの状態を示す情報であって前記制御対象プロセスから定常的に取得される定常データと、制御対象プロセスに関して非定常的に生成される非定常データと、を時系列に整理し、前記定常データ及び前記非定常データを含む時系列データを生成するステップと、
前記時系列データによって示される事象間の相関性を分析するステップと、
前記相関分析部の分析結果と、前記制御対象プロセスの現在の状態を示す定常データとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成するステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、支援装置、支援方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上下水道プラントの監視制御システムでは、種々のセンサや計測器等によって取得されるプロセスデータに基づいて、プラントの監視又は制御（以下「運転管理」という。）が行われている。例えば、処理対象の水（以下「被処理水」という。）の温度やｐＨ、濁度、アンモニア濃度、リン濃度、窒素濃度等の水質に関する情報がプロセスデータとして取得され、これらの情報に基づいてプラントに対する各種操作が判断される。例えば、上水道プラントでは、被処理水中の不要物を凝集させ、沈殿分離しやすくするために凝集剤が注入されることがある。このような場合、上記の各種プロセスデータに基づいて凝集剤の注入量又は注入量の増減が判断される。また、例えば、生物学的排水処理を行う下水道プラントでは、微生物を活性化させるために被処理水に対して空気が供給（曝気）される。このような場合、上記の各種プロセスデータに基づいて被処理水に対する曝気量又は曝気量の増減が判断される。
【０００３】
一方で、上下水道プラントの運転管理は、このようなプロセスデータとは別に手分析によって得られるデータ（以下「手分析データ」という。）に基づいて行われる場合もある。例えば、水道から供給される水やプラントから排出される水について定められた水質基準に基づく指標値の分析などが手分析によって行われる。上下水道プラントでは、通常時（制御対象プロセスの状態が想定内の状態にある場合）にはプロセスデータに基づく運転管理が行われつつも、異常時（制御対象プロセスの状態が想定外の状態に遷移した場合）には手分析データに基づく運転管理が行われることも少なくない。そして、このような手分析や手分析データに基づく運転管理には十分な経験やノウハウを持つ運転員が必要となる。このように生成される手分析データは、プロセスデータと高い相関性を有し、運転管理のノウハウとして有効な情報であると考えられる。しかしながら、従来、このような手分析データは、プロセスデータとは別に管理されるケースが多く、体系的に整理されているとは言い難く、異常時の都度、十分な経験やノウハウを持つ運転員の介入が必要となっているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０１２３８３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０９４６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、手分析データを用いることにより、より好適な運転管理を行うことができる支援装置、支援方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の支援装置は、データ整理部、相関分析部及び支援情報生成部を持つ。データ整理部は、制御対象プロセスの状態を示す情報であって前記制御対象プロセスから定常的に取得される定常データと、制御対象プロセスに関して非定常的に生成される非定常データと、を時系列に整理し、前記定常データ及び前記非定常データを含む時系列データを生成する。相関分析部は、前記時系列データによって示される事象間の相関性を分析する。支援情報生成部は、前記相関分析部の分析結果と、前記制御対象プロセスの現在の状態を示す定常データとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の監視制御システム１００のシステム構成の具体例を示す図。
【図２】実施形態の支援装置３の機能構成の具体例を示すブロック図。
【図３】実施形態におけるプロセスデータの具体例を示す図。
【図４】実施形態におけるデータ整理部３０６の機能構成の具体例を示すブロック図。
【図５】実施形態における時系列データの具体例を示す図。
【図６】実施形態の支援装置３の第１の動作例を示すフローチャート。
【図７】実施形態の支援装置３の第２の動作例を示すフローチャート。
【図８】実施形態の支援装置３の適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の支援装置、支援方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態）
図１は、実施形態の監視制御システム１００のシステム構成の具体例を示す図である。監視制御システム１００は、制御対象プロセスを監視及び制御するシステムである。監視制御システム１００は、監視端末１、制御装置２及び支援装置３を備える。監視端末１、制御装置２、支援装置３及び制御対象プロセスは、通信ネットワークを介して互いに通信可能である。通信ネットワークは、ＶＰＮ（Virtual Private Network）や広域イーサネット（登録商標）等の専用回線で実現されてもよいし、インターネット等の公衆回線で実現されてもよい。また、監視端末１、制御装置２、支援装置３及び制御対象プロセスの一部又は全部は直接接続され、通信ネットワークを介さずに通信を行ってもよい。また、制御対象プロセスはどのようなプロセスであってもよい。例えば、制御対象プロセスは、上下水道施設等の水処理プラントである。制御対象プロセスは、自プロセスに関する情報（以下「プロセスデータ」という。）を取得するセンサ等の各種機器を含み、取得したプロセスデータを制御装置２及び支援装置３に送信する。また、プロセスデータには、センサ等の各種機器によって取得されたデータに加え、制御装置２又はオペレータの操作指示によって行われた制御対象プロセスに対する制御や操作を示す情報が含まれる。すなわち、プロセスデータは制御対象プロセスから定常的に取得されるデータであり、定常データの一例である。
【００１０】
監視端末１は、制御対象プロセスのオペレータが制御対象プロセスの運転管理を行うために用いる端末である。例えば、監視端末１は、ＰＣ（Personal Computer）やスマートフォン、タブレット等の情報処理装置を用いて構成される。監視端末１は、支援装置３から送信される支援情報を表示するとともに、オペレータの操作入力を受け付ける。オペレータは、表示される支援情報に基づいて制御対象プロセスを監視するとともに、必要に応じて制御対象プロセスに対する所定の操作を制御装置２に指示する。
【００１１】
制御装置２は、制御対象プロセスを制御する機能を有する。制御装置２は、監視端末１を介して行われるオペレータの操作指示に基づいて、その操作を実現するための制御信号を生成する。制御装置２は、生成した制御信号を制御対象プロセスに送信する。制御対象プロセスが、自プロセスを構成する各種機器を制御信号に基づいて動作させることで、オペレータの操作指示が制御対象プロセスに反映される。なお、制御装置２は、制御対象プロセスから取得されるプロセスデータに基づいて制御対象プロセスを自動制御する機能を有してもよい。
【００１２】
支援装置３は、監視端末１に対して支援情報を提供する。支援情報は、オペレータによる制御対象プロセスの監視又は操作を支援する情報である。例えば、支援情報は、制御対象プロセスの状態を示す情報であってもよいし、制御対象プロセスに対する操作の意思決定を支援する情報であってもよい。例えば、水処理プラントに対しては、薬品注入装置や散気装置等の運転状態や、薬品の適切な注入量、適切な散気量などを示す情報が支援情報として提供される。
【００１３】
以下、水処理プラントを制御対象プロセスとして想定し、実施形態の監視制御システム１００を説明する。
【００１４】
図２は、実施形態の支援装置３の機能構成の具体例を示すブロック図である。支援装置３は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。支援装置３は、プログラムの実行によって通信部３０１、入力部３０２、記憶部３０３、プロセスデータ取得部３０４、手分析データ取得部３０５、データ整理部３０６、相関分析部３０７、水質監視部３０８及び支援情報生成部３０９を備える装置として機能する。なお、支援装置３の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００１５】
通信部３０１は、通信インタフェースを含んで構成される。通信部３０１は、自装置を通信ネットワークに接続し、通信ネットワークを介して制御対象プロセス、監視端末１及び制御装置２と通信する。
【００１６】
入力部３０２は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を含んで構成される。又は、入力部３０２は、これらの入力装置を自装置に接続するインタフェースとして構成されてもよい。入力部３０２は、自装置に対する各種情報の入力を受け付ける。
【００１７】
記憶部３０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部３０３は、各種情報を記憶する。
【００１８】
プロセスデータ取得部３０４は、通信部３０１を介して制御対象プロセスからプロセスデータを取得する。プロセスデータ取得部３０４は、取得したプロセスデータを記憶部３０３に記憶させる。
【００１９】
手分析データ取得部３０５は、入力部３０２を介して手分析データを取得する。手分析データは、制御対象プロセスの運転管理に用いられる情報であって、プロセスデータとは別に手分析によって得られるデータである。例えば、水処理プラントでは、水道から供給される水やプラントから排出される水について定められた水質基準に基づく指標値の分析などが手分析によって行われる。手分析データ取得部３０５は、このような手分析の結果を示す情報を手分析データとして取得し、取得した手分析データを記憶部３０３に記憶させる。なお、手分析データは、通信部３０１を介して取得されてもよい。すなわち、手分析データは制御対象プロセスに関して非定常的に生成されるデータであり、非定常データの一例である。
【００２０】
データ整理部３０６は、プロセスデータ及び手分析データを整理し、プロセスデータと手分析データとが同じ時系列で表された時系列データを生成する。具体的には、データ整理部３０６は、プロセスデータ及び手分析データのそれぞれについて、被処理水（処理対象の一例）の状態遷移における時間遅れを反映する滞留時間反映処理を行う。一般に、水処理プラントにおいて、被処理水は複数の工程で浄化され、プロセスデータは複数の工程ごとに取得される。そのため、このように取得されるプロセスデータに基づいて、各工程における水質の変化は把握できても、被処理水の水質が各工程を経てどのように変化したかを把握することは困難である。すなわち、滞留時間反映処理は、各工程間を移動する被処理水の状態の変化を把握することを目的として、プロセスデータ及び手分析データに対して、各工程間の時間遅れ（以下「滞留時間」という。）を反映する処理である。データ整理部３０６は、この滞留時間反映処理に必要となる滞留時間情報を入力部３０２を介して取得する。滞留時間情報は、被処理水が各工程にとどまる時間（すなわち滞留時間）を示す情報である。データ整理部３０６は、滞留時間反映処理を行ったプロセスデータ及び手分析データを時系列に整列する時系列処理を実行することにより時系列データを生成し、生成した時系列データを記憶部３０３に記憶させる。なお、滞留時間情報は、通信部３０１を介して取得されてもよい。
【００２１】
相関分析部３０７は、データ整理部３０６によって生成された時系列データに基づいて、プロセスデータ及び手分析データによって示される各種事象間の相関性を分析する相関分析処理を行う。例えば、相関分析処理は、機械学習技術を適用したものであってもよいし、各種の統計分析手法を適用したものであってもよい。相関分析部３０７は、相関分析処理の分析結果として得られた各種事象の相関性を示す情報（以下「相関情報」という。）を記憶部３０３に記憶させる。
【００２２】
水質監視部３０８は、プロセスデータ取得部３０４によって取得されたプロセスデータに基づいて被処理水の水質を監視する。例えば、水質監視部３０８は、プロセスデータとして取得される各種値と、それらの値について予め定められた閾値とを比較することにより、被処理水の水質を監視する。この監視により、被処理水の水質が予め定められた所定のレベル（以下「水質レベル」という。）に達したことを検知した場合、水質監視部３０８はその旨を支援情報生成部３０９に通知する。なお、水質監視部３０８は、監視部の一例であり、制御対象プロセスに関する所定の事象を検知するものであれば、水質以外の事象を監視するものであってもよい。
【００２３】
支援情報生成部３０９は、記憶部３０３に記憶されている相関情報と、プロセスデータ取得部３０４によって取得されたプロセスデータとに基づいて支援情報を生成する。支援情報生成部３０９は、生成した支援情報を、通信部３０１を介して監視端末１に送信する。
【００２４】
図３は、実施形態におけるプロセスデータの具体例を示す図である。図３（Ａ）は薬品注入工程におけるプロセスデータを示す。例えば、薬品注入工程では、被処理水に対するＰＡＣ（Poly Aluminum Chloride）注入量、前塩素注入量、被処理水の原水濁度などがプロセスデータとして取得される。図３（Ｂ）は薬品注入工程の後段の散気工程におけるプロセスデータを示す。例えば、散気工程では、被処理水に対する散気量、混和水のｐＨ、沈殿水の濁度などがプロセスデータとして取得される。図３（Ｃ）は図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すプロセスデータに対して滞留時間反映処理が行われたプロセスデータを示す。
【００２５】
ここでは、薬品注入工程と散気工程とのそれぞれにおける被処理水の滞留時間が１時間である場合を想定する。この場合、データ整理部３０６は、図３（Ａ）に示すプロセスデータから“２０１７年８月１７日１２時００分”から“２０１７年８月１７日１２時５９分”までのデータを抽出するとともに、図３（Ｂ）に示すプロセスデータから“２０１７年８月１７日１３時００分”から“２０１７年８月１７日１３時５９分”までのデータを抽出する。そして、データ整理部３０６は、抽出したデータを時系列に結合することにより図３（Ｃ）のプロセスデータを取得する。
【００２６】
このように、プロセスデータに各工程における滞留時間を反映させることにより、同じ被処理水についての状態遷移を示すプロセスデータを取得することができる。データ整理部３０６は、手分析データについても同様の滞留時間反映処理を行い、滞留時間反映処理を行ったプロセスデータ及び手分析データを時系列に結合することにより時系列データを生成する。
【００２７】
すなわち、同じ被処理水を１つの処理対象と考えれば、滞留時間反映処理は、複数の処理対象の状態の遷移を示す時系列データを生成する処理であると言える。また、このように考えると、本実施形態における制御対象プロセスは、複数の処理対象を複数の工程で処理するプロセスであり、プロセスデータ及び手分析データは、複数の処理対象の状態を複数の工程ごとに示すものであると言える。
【００２８】
図４は、実施形態におけるデータ整理部３０６の機能構成の具体例を示すブロック図である。データ整理部３０６は、滞留時間情報取得部３２１、滞留時間反映処理部３２２及び時系列処理部３２３を備える。滞留時間情報取得部３２１は、入力部３０２を介して滞留時間情報を取得する。滞留時間情報取得部３２１は、取得した滞留時間情報を滞留時間反映処理部３２２に出力する。
【００２９】
滞留時間反映処理部３２２は、記憶部３０３に記憶されているプロセスデータ及び手分析データに対して滞留時間反映処理を行う。具体的には、滞留時間反映処理部３２２は、滞留時間情報を入力部３０２介して取得し、取得した滞留時間情報が示す各工程の滞留時間に基づいて同じ被処理水について状態遷移を示すプロセスデータを生成する。滞留時間反映処理では、基準とするタイミングごとのプロセスデータが生成される。例えば、各工程の滞留時間を１日と仮定した場合、１日ごとのプロセスデータが生成される。滞留時間反映処理部３２２は、滞留時間反映処理後のプロセスデータ及び手分析データを時系列処理部３２３に出力する。
【００３０】
時系列処理部３２３は、滞留時間反映処理部３２２から出力される滞留時間反映処理後のプロセスデータ及び手分析データに時系列処理を行うことにより時系列データを生成する。時系列処理は、プロセスデータ及び手分析データを時系列に結合して１つの時系列データを生成する処理である。一般に、水処理プラントにおいて、プロセスデータは秒オーダ又は分オーダの間隔で取得されるのに対し、手分析データは時オーダ又は日オーダの間隔で取得される。時系列処理では、このように異なるタイミングで取得されるプロセスデータ及び手分析データを、その取得タイミングで時系列に結合することにより１つの時系列データが生成される。
【００３１】
図５は、実施形態における時系列データの具体例を示す図である。図５は、図４（Ｃ）に示した滞留時間反映処理後のプロセスデータＤ１に対して、同様の滞留時間反映処理を行った手分析データＤ２を結合することによって得られた時系列データを示す。例えば、手分析データＤ２には、原水のアルカリ度や、散気工程のさらに後段にあるろ過工程を経たろ過水に含まれるＴＯＣ（Total Organic Carbon）の濃度などについての分析結果が含まれる。この時系列データは、滞留時間反映処理において生成されたプロセスデータごとに生成される。時系列処理部３２３は、生成した時系列データを記憶部３０３に記憶させる。
【００３２】
図６は、実施形態の支援装置３の第１の動作例を示すフローチャートである。まず、滞留時間反映処理部３２２が記憶部３０３に蓄積されたプロセスデータを取得する（ステップＳ１０１）。続いて、手分析データ取得部３０５が手分析データを取得する。手分析データは予め記憶部３０３に蓄積されていてもよいし、通信部３０１又は入力部３０２を介して入力されてもよい。手分析データ取得部３０５は、取得した手分析データを記憶部３０３に記憶させる。滞留時間反映処理部３２２は、記憶部３０３に記憶された手分析データを取得する（ステップＳ１０２）。続いて、滞留時間情報取得部３２１が滞留時間情報を取得する（ステップＳ１０３）。滞留時間情報取得部３２１は、取得した滞留時間情報を滞留時間反映処理部３２２に出力する。
【００３３】
続いて、滞留時間反映処理部３２２は、滞留時間情報取得部３２１から出力された滞留時間情報に基づいて、記憶部３０３に記憶されているプロセスデータ及び手分析データに対して滞留時間反映処理を実行する（ステップＳ１０４）。滞留時間反映処理部３２２は、滞留時間反映処理後のプロセスデータ及び手分析データを時系列処理部３２３に出力する。時系列処理部３２３は、滞留時間反映処理部３２２から出力された滞留時間反映処理後のプロセスデータ及び手分析データに対して時系列処理を実行する（ステップＳ１０５）。時系列処理部３２３は、時系列処理の実行により時系列データを生成し、生成した時系列データを記憶部３０３に記憶させる。続いて、相関分析部３０７が、記憶部３０３に記憶されている時系列データに基づいて相関分析処理を実行する（ステップＳ１０６）。相関分析部３０７は、相関分析処理の実行により相関情報を生成し、生成した相関情報を記憶部３０３に記憶させる。
【００３４】
例えば、一般に、ＴＯＣの水質基準は３．０ｍｇ／Ｌ以下として規定されているが、図５の例では“２０１７年８月１７日１２時００分”の時点でＴＯＣが水質基準を超過している。一方で、上水道プラント等の水処理においては、一般にＰＡＣの注入量は、沈殿水の濁度が１程度以下となるように調整される。そのため、図５に示す手分析データＤ２によれば“２０１７年８月１７日１２時００分”の時点の被処理水は、ＰＡＣの注入量が不足している状態であると推測される。
【００３５】
また、例えば、一般に、被処理水のアルカリ度は１０ｍｇ／Ｌ以上が適正値とされるが、被処理水のアルカリ度はＰＡＣの注入によって低下する。そして、被処理水のアルカリ度は、原水の性質に左右されるものの、一般には、原水のアルカリ度からＰＡＣ注入量の１５％程度低下する。例えば、図５の例では“２０１７年８月１７日１２時００分”の時点では、被処理水のアルカリ度は、９．３（＝１０．８−１０×０．１５）［ｍｇ／Ｌ］程度になっていると推定される。そのため、図５に示す手分析データＤ２によれば“２０１７年８月１７日１２時００分”の時点の被処理水は、アルカリ度の補充が必要な状態であると推測される。
【００３６】
このような手分析データＤ２は、図５の例からも分かるように、プロセスデータＤ１に比べて取得される頻度が低くデータ量が少ない。そのため、過去に得られた手分析データとプロセスデータとの相関を予め分析しておくことにより、手分析データが得られていない状況であっても、定常的に取得されるプロセスデータから手分析データを推定することが可能となる。このような推定が可能となれば、手分析データの観点での運転支援を自動化することが可能となる。
【００３７】
以上説明した第１の動作例に係る処理は、支援装置３が支援情報を生成するための前処理として位置付けられる。例えば、前処理は、新たなプロセスデータが取得されたタイミングで実行されてもよいし、新たな手分析データが取得されたタイミングで実行されてもよい。また、前処理は、所定の期間ごとに実行されてもよい。例えば、前処理は、１日に数回、予め定められた時刻に実行されてもよい。また、前処理は、前処理の実行指示が入力部３０２を介して入力された場合に実行されてもよい。このように、前処理はどのようなタイミングで実行されてもよいが、実行頻度が過度に高いと装置の負荷を高める要因となる。そのため、手分析データが時オーダ又は日オーダの期間ごとに取得されることを考えると、前処理は、少なくとも手分析データの取得頻度以下の頻度で行われるのが望ましい。
【００３８】
また、相関分析部３０７が、教師あり学習に基づく相関分析処理を実行する場合、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２では、教師データとして予め整理されたプロセスデータ及び手分析データが取得されてもよい。
【００３９】
図７は、実施形態の支援装置３の第２の動作例を示すフローチャートである。第２の動作例は、支援装置３が、前処理で生成した時系列データ及び相関情報に基づいて支援情報を生成する処理の流れを示す。まず、プロセスデータ取得部３０４が制御対象プロセスからプロセスデータを取得する（ステップＳ２０１）。プロセスデータ取得部３０４は、取得したプロセスデータを記憶部３０３に記憶させる。続いて、水質監視部３０８が、プロセスデータ取得部３０４によって取得された現在のプロセスデータに基づいて、被処理水の水質が所定の水質レベルに達したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００４０】
なお、水質レベルを示す情報は、予め記憶部３０３等に記憶されているものとする。水質レベルは、どのような水質状態に対応づけられてもよい。例えば、通常時の水質に対応づけられた通常レベルと、異常時の水質に対応づけられた異常レベルとが定義されてもよい。この場合、水質監視部３０８は、被処理水の水質が正常レベルから異常レベルに到達したか否かを判定してもよいし、逆に異常レベルから正常レベルに到達したか否かを判定してもよい。また、水質レベルは１つだけ定義されてもよいし、複数定義されてもよい。
【００４１】
被処理水の水質が所定の水質レベルに到達していないと判定された場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）、水質監視部３０８はステップＳ２０１に処理を戻す。一方、被処理水の水質が所定の水質レベルに到達したと判定された場合（ステップＳ２０２−ＹＥＳ）、支援情報生成部３０９は記憶部３０３から相関情報を取得する（ステップＳ２０３）。支援情報生成部３０９は、取得した相関情報と、プロセスデータ取得部３０４によって取得されたプロセスデータとに基づいて支援情報を生成する（ステップＳ２０４）。
【００４２】
例えば、支援情報生成部３０９は、取得した相関情報に基づいて、記憶部３０３に蓄積されている過去のプロセスデータと現在のプロセスデータとの相関性を識別し、現在のプロセスデータと相関性の高いプロセスデータを抽出する。支援情報生成部３０９は、抽出したプロセスデータを支援情報としてもよいし、抽出したプロセスデータを加工又は編集して得られる情報を支援情報としてもよい。また、例えば、支援情報生成部３０９は、抽出したプロセスデータに対応する手分析データに基づいて支援情報を生成してもよい。支援情報生成部３０９は、このように生成した支援情報を監視端末１に送信する（ステップＳ２０５）。監視端末１は、支援装置３から送信された支援情報を受信し、受信した支援情報を表示する（ステップＳ２０６）。
【００４３】
このように構成された実施形態の支援装置３は、制御対象プロセスから取得されるプロセスデータと、手分析によって生成された手分析データとが同じ被処理水に関して整理された時系列データを生成し、生成した時系列データに基づいて現在のプロセスデータと過去のプロセスデータとの相関を分析する。そして、支援装置３は、この分析結果に基づいて支援情報を生成し、オペレータの監視端末１に提供する。このような支援情報が提供されることにより、オペレータは制御対象プロセスの運転管理をより好適に行うことが可能となる。
【００４４】
具体的には、実施形態の支援装置３は、滞留時間反映処理及び時系列処理を行うことにより、手分析データをプロセスデータと同じ時系列で表す時系列データとして管理する。そのため、従来プロセスデータとは別々に管理されていた手分析データを制御対象プロセスの運転管理に活用することが可能となる。
【００４５】
また、実施形態の支援装置３は、手分析データが取り込まれた時系列データに基づいてプロセスデータ及び手分析データによって示される各種事象間の相関を分析し、その分析結果に基づいて現在の制御対象プロセスの状態に応じた支援情報を生成する。そのため、実施形態の支援装置３は、より適切な支援情報をオペレータに提供することができる。例えば、支援装置３は、現在の状態と近い（すなわち相関性が高い）状態にあった過去の制御対象プロセスに対して手分析データに基づいて行われた制御や操作を、オペレータに提案することが可能となる。このような提案が行われることにより、特定のオペレータの経験やノウハウによらない運転管理を実現することが可能となる。
【００４６】
なお、監視端末１は、オペレータに対して支援情報をどのような態様で報知してもよい。例えば、監視端末１は、支援情報をＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示装置に表示させるほか、支援情報が示す内容を音声に変換し、スピーカ等の音声出力装置によって音声出力してもよい。
【００４７】
また、相関性の分析には、プロセスデータ及び手分析データに加えて、監視端末１が制御装置２に対して行う操作指示を示す情報（以下「操作情報」という。）が用いられても良い。この場合、操作情報についても、プロセスデータ及び手分析データと同様に滞留時間反映処理を行うことにより、操作情報を含む時系列データを生成することができる。
【００４８】
（適用例）
図８は、実施形態の支援装置３の適用例を示す図である。適用例の監視制御システム１００ａは、制御対象プロセスとしての水処理プラント２００と、監視端末１及び支援装置３を備える。水処理プラント２００は、制御対象となる水処理施設２０１、薬品注入装置２０２及び曝気装置２０３と、それらの制御対象を制御する制御装置２と、水処理プラント２００のプロセスデータを支援装置３に送信するプロセスデータ送信部２０４と、を備える。この場合、プロセスデータ送信部２０４は、薬品注入装置２０２、曝気装置２０３及び水処理施設２０１の運転に関する情報をプロセスデータとして支援装置３に送信する。
【００４９】
支援装置３は、水処理プラント２００から取得されるプロセスデータと、監視端末１から取得される手分析データとを記憶部３０３に蓄積し、蓄積されたプロセスデータ及び手分析データを整理して時系列データを生成する。支援装置３は、生成した時系列データに基づいて、プロセスデータ及び手分析データによって示される各種事象の相関性を分析し、その分析結果を相関情報として記憶する。支援装置３は、これらの処理を支援情報の生成の前処理として所定のタイミングで実行する。一方で、支援装置３は、前処理で生成した相関情報と、水処理プラント２００の現在の状態を示すプロセスデータとに基づいて、現在の水処理プラント２００の監視又は制御（操作を含む）を支援するための支援情報を生成する。監視端末１は、このように生成された支援情報を支援装置３から取得してオペレータに提供する。
【００５０】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、プロセスデータ及び手分析データを時系列に整理し、プロセスデータ及び手分析データを含む時系列データを生成するデータ整理部３０６と、時系列データによって示される事象間の相関性を分析する相関分析部３０７と、相関分析部３０７の分析結果と、制御対象プロセスの現在の状態を示すプロセスデータとに基づいて、現在の制御対象プロセスの監視又は制御を支援する支援情報を生成する支援情報生成部３０９と、を持つことにより、制御対象プロセスの運転管理をより好適に行うことができる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１００，１００ａ…監視制御システム、１…監視端末、２…制御装置、３…支援装置、３０１…通信部、３０２…入力部、３０３…記憶部、３０４…プロセスデータ取得部、３０５…手分析データ取得部、３０６…データ整理部、３０７…相関分析部、３０８…水質監視部、３０９…支援情報生成部、３２１…滞留時間情報取得部、３２２…滞留時間反映処理部、３２３…時系列処理部、２００…水処理プラント、２０１…水処理施設、２０２…薬品注入装置、２０３…曝気装置、２０４…プロセスデータ送信部
【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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【図８】
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