(57)【要約】      （修正有）【課題】所定のサンプリング周期で抽出・表示されているプラント監視データが、サンプリングタイミングに依存するか否かを確認することができるデータ処理装置を提供する。【解決手段】プラント監視データを記憶する第１記憶部１２と、表示装置に表示される監視データを第１記憶部から抽出する抽出部１３と、抽出された監視データを記憶する第２記憶部１４と、第２記憶部に記憶されている監視データの散布図を表示装置に表示させる表示制御部１５と、を備える。抽出部は、第１時刻を基準とした所定時間毎の複数の第１監視データ、及び第１時刻とは異なる第２時刻を基準とした所定時間毎の複数の第２監視データを抽出する。第１時刻と第２時刻との差は所定時間より短い。表示制御部は、複数の第１監視データ及び複数の第２監視データの散布図を、切り替えて又は重ねて、表示装置３に表示させる。【選択図】図１
2015011388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント監視装置からの監視データを記憶する第１記憶部と、
表示装置に表示される監視データを前記第１記憶部から抽出する抽出部と、
前記抽出部により前記第１記憶部から抽出された監視データを記憶する第２記憶部と、
前記第２記憶部に記憶されている監視データの散布図を前記表示装置に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記抽出部は、第１時刻を基準とした所定時間毎の複数の第１監視データ、及び前記第１時刻とは異なる第２時刻を基準とした前記所定時間毎の複数の第２監視データを前記第１記憶部から抽出し、
前記第２記憶部は、前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データを記憶し、
前記表示制御部は、前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データの少なくともいずれか一方の散布図を前記表示装置に表示させ、
前記第１時刻と前記第２時刻との差は、前記所定時間より短いことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
前記複数の第１監視データのデータ数と、前記複数の第２監視データのデータ数とは同じであることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記複数の第１監視データの散布図及び前記複数の第２監視データの散布図を切り替えて前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記複数の第１監視データの散布図及び前記複数の第２監視データの散布図を重ねて前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記複数の第１監視データに基づく第１近似曲線と、前記複数の第２監視データに基づく第２近似曲線と、前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データに基づく第３近似曲線とを重ねて前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項４に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記第２記憶部が前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データを記憶しており、入力装置を介して、前記複数の第１監視データの散布図の表示指示、又は前記複数の第２監視データの散布図の表示指示を受け付けた場合、前記抽出部による前記第１記憶部からのデータ抽出は行わず、前記表示制御部が、前記第２記憶部に記憶されている前記複数の第１監視データ又は前記複数の第２監視データを用いて前記表示装置に散布図を表示させ、
前記第２記憶部が前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データを記憶しており、前記入力装置を介して、前記第１時刻及び前記第２時刻とは異なる第３時刻を基準とした前記所定時間毎の複数の第３監視データの散布図の表示指示を受け付けた場合、前記抽出部が前記第１記憶部から前記複数の第３監視データを抽出し、前記第２記憶部が、抽出された前記複数の第３監視データを記憶し、前記表示制御部が、前記複数の第３監視データの散布図を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記入力装置を介して、前記表示装置に表示中の散布図とは、監視データの対象又は表示期間が異なる散布図の表示指示を受け付けた場合、前記第２記憶部に記憶されているデータを消去することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のデータ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のデータ処理装置と、
プラントを監視し、監視データを前記データ処理装置へ送信するプラント監視装置と、
散布図の表示指示の入力を受け付ける入力装置と、
前記表示制御部により作成された散布図を表示する表示装置と、
を備えるプラント監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、データ処理装置及びプラント監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントのプロセス変動を監視する監視システムは、被監視対象からプロセス信号を取得し、保存している。監視システムに保存されている監視データを散布図表示してデータ解析を行う場合、オペレータの要求する表示時間幅が長いほど、データのサンプリング周期が長くなり、データの間引き点数が増えるため、プラントの特性が現れ難くなる。
【０００３】
例えば、火力発電プラントの１年間などの長期にわたるプラント監視データの表示・解析を行うにあたり、データのサンプリング周期が１日に設定される。一般的な火力発電プラントでは、電力需要に合わせて、日中は出力を高く、夜間は出力を低くするように、出力を変動させている。そのため、例えば、データのサンプリング周期が１日、データを抽出するサンプリングタイミングが夜間の午前０時である場合、プラント出力の低い時のプラント監視データのみが表示されることになる。また、例えば、データのサンプリング周期が１日、データを抽出するサンプリングタイミングが日中の１２時である場合、プラント出力の高い時のプラント監視データのみが表示されることになる。
【０００４】
しかし、従来の監視システムでは、抽出・表示されているプラント監視データが、サンプリング周期内でデータを抽出するサンプリングタイミングに依存するか否かを確認することが出来なかった。例えば、上述の例において、サンプリングタイミングが夜間の午前０時である場合と、サンプリングタイミングが日中の１２時である場合とで、どのような違いがあるのか確認できなかった。そのため、ユーザは、長期的なプラント特性を正確に把握することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、所定のサンプリング周期で抽出・表示されているプラント監視データが、サンプリング周期内でデータを抽出するサンプリングタイミングに依存するか否かを確認することができるデータ処理装置及びプラント監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、データ処理装置は、プラント監視装置からの監視データを記憶する第１記憶部と、表示装置に表示される監視データを前記第１記憶部から抽出する抽出部と、前記抽出部により前記第１記憶部から抽出された監視データを記憶する第２記憶部と、前記第２記憶部に記憶されている監視データの散布図を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を備える。前記抽出部は、第１時刻を基準とした所定時間毎の複数の第１監視データ、及び前記第１時刻とは異なる第２時刻を基準とした前記所定時間毎の複数の第２監視データを前記第１記憶部から抽出し、前記第２記憶部は、前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データを記憶し、前記表示制御部は、前記複数の第１監視データ及び前記複数の第２監視データの少なくともいずれか一方の散布図を前記表示装置に表示させ、前記第１時刻と前記第２時刻との差は、前記所定時間より短い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプラント監視システムの概略構成図である。
【図２】第１記憶部におけるデータ保存形式の一例を示す図である。
【図３】表示画面の一例を示す図である。
【図４】ポイント選択画面の一例を示す図である。
【図５】表示画面の一例を示す図である。
【図６】表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るプラント監視システムの概略構成を示す。図１に示すように、プラント監視システムは、プラント１の構成機器を監視する各種センサを有するプラント監視装置２と、プラント監視装置２からの監視データを保存し、解析するデータ処理装置１０と、オペレータに画像情報を提示する表示装置３と、オペレータからの指示入力を受け付ける入力装置４と、を備える。
【００１１】
例えば、プラント１は発電プラントであり、プラント監視装置２は蒸気タービンの出力、回転数、蒸気圧力、蒸気温度などを監視・取得し、監視データをデータ処理装置１０へ送信する。
【００１２】
表示装置３は、例えば液晶ディスプレイ装置やＣＲＴ表示装置である。また、入力装置４は、例えばキーボードやマウスである。また、表示装置３及び入力装置４をタッチパネルで構成してもよい。
【００１３】
図１に示すように、データ処理装置１０は、書き込み部１１、第１記憶部１２、抽出部１３、第２記憶部１４、及び表示制御部１５を備えている。
【００１４】
書き込み部１１は、プラント監視装置２から送信された監視データを受信し、第１記憶部１２に書き込む。第１記憶部１２は、例えば図２に示すような形式で監視データを記憶する。図２において「ポイント説明」は、各ポイントに対応する監視対象を説明するものである。第１記憶部１２には、例えば、ハードディスクドライブを使用することができる。
【００１５】
抽出部１３は、入力装置４を介してオペレータから入力されるデータ表示指示に基づいて、第１記憶部１２から監視データを抽出する。オペレータから入力されるデータ表示指示には、例えば、ポイント名称、表示期間、及びサンプリングタイミングが含まれる。表示期間は、表示装置３に表示される監視データの開始日時や表示時間幅を含む。表示時間幅を設定することで、サンプリング周期（表示装置３に表示される監視データの時間間隔）が自動設定される。サンプリングタイミングは、表示装置３に表示される監視データが、サンプリング周期内のどのタイミングにおけるものであるかを示す。
【００１６】
例えば、オペレータから入力されたデータ表示指示において、ポイント名称がポイント１、表示期間が２０１３年６月２１日０時から１週間、サンプリング周期が１時間、サンプリングタイミングが０分であった場合、抽出部１３は、第１記憶部１２から、ポイント１について、２０１３年６月２１日０時０分を基準に、１時間毎の監視データを１週間分抽出する。つまり、抽出部１３は、ポイント１について、２０１３年６月２１日０時０分の監視データ、１時０分の監視データ、２時０分の監視データ、３時０分の監視データ、・・・、２７日２２時０分の監視データ、２３時０分の監視データを抽出する。
【００１７】
また、例えば、オペレータから入力されたデータ表示指示において、ポイント名称がポイント１、表示期間が２０１３年６月２１日０時から１週間、サンプリング周期が１時間、サンプリングタイミングが１２分であった場合、抽出部１３は、第１記憶部１２から、ポイント１について、２０１３年６月２１日０時１２分を基準に、１時間毎の監視データを１週間分抽出する。つまり、抽出部１３は、ポイント１について、２０１３年６月２１日０時１２分の監視データ、１時１２分の監視データ、２時１２分の監視データ、３時１２分の監視データ、・・・、２７日２２時１２分の監視データ、２３時１２分の監視データを抽出する。
【００１８】
抽出部１３により第１記憶部１２から抽出された監視データは、第２記憶部１４に格納される。第２記憶部１４は、第１記憶部１２と比較して、読み出し・書き込みの動作が速く、記憶容量の小さいメモリであり、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭなどを用いることができる。
【００１９】
表示制御部１５は、抽出部１３からデータ表示指示の内容を取得し、第２記憶部１４に記憶されている監視データを取り出して、散布図を作成し、表示装置３に表示する。また、表示制御部１５は、散布図作成に用いた監視データに基づいて近似曲線を算出し、散布図と共に表示装置３に表示することができる。
【００２０】
図３に表示装置３の表示画面の一例を示す。図３に示すように、表示装置３の表示画面には、散布図表示領域３１と、表示するＸ軸、Ｙ軸のポイントを選択するポイント選択ボタン３２と、散布図の表示期間を設定する表示期間設定ボタン３３と、サンプリング周期を等分割したサンプリングタイミングを指定するサンプリングタイミング選択ボタン３４を有している。なお、本実施形態では、表示期間（表示時間幅）を設定することで、サンプリング周期３５が自動設定される例について説明するが、サンプリング周期３５をオペレータが設定できるようにしてもよい。
【００２１】
入力装置４を介してオペレータから表示画面のポイント選択ボタン３２が選択されると、図４に示すようなポイント名称選択リスト４１を含むポイント選択画面４０が表示される。ポイント名称選択リスト４１には、ポイント名称及びポイント説明（図３参照）が表示される。オペレータは、入力装置４を介して、ポイント名称選択リスト４１から、Ｘ軸、Ｙ軸に表示するポイント名称を選択する。
【００２２】
オペレータは、入力装置４を介して、表示画面の表示期間設定ボタン３３を選択し、表示される監視データの開始日時や表示時間幅を設定する。表示時間幅が設定されると、サンプリング周期が自動設定されるとともに、サンプリングタイミング選択ボタン３４が作成され、表示される。
【００２３】
例えば、表示時間幅に“１週間”が設定されると、サンプリング周期が１時間に自動設定され、０分、６分、１２分、１８分、２４分、３０分、３６分、４２分、４８分、５４分の１０種類のサンプリングタイミングを選択できるサンプリングタイミング選択ボタン３４が表示される。例えば、サンプリングタイミングは０分が初期設定されている。
【００２４】
また、例えば、表示時間幅に“１年間”が設定されると、サンプリング周期が１日に自動設定され、０時、２時、４時、６時、８時、１０時、１２時、１４時、１６時、１８時、２０時、２２時の１２種類のサンプリングタイミングを選択できるサンプリングタイミング選択ボタン３４が表示される。例えば、サンプリングタイミングは０時が初期設定されている。
【００２５】
サンプリングタイミングの間隔は、サンプリング周期から自動設定されてもよいし、オペレータが指定できるようにしてもよい。
【００２６】
入力装置４を介してオペレータから、Ｘ軸、Ｙ軸に表示するポイント名称、表示される監視データの開始日時、表示時間幅、サンプリングタイミングが指示されると、抽出部１３は、オペレータからの指示に基づいて、第１記憶部１２から監視データを抽出し、第２記憶部１４に格納する。
【００２７】
例えば、オペレータから以下の表１のように指示された場合、抽出部１３は、ポイント１、ポイント２のそれぞれについて、２０１３年６月２１日０時０分を基準（始点）に１時間毎、１週間分の監視データを抽出する。すなわち、抽出部１３は、ポイント１についての、２０１３年６月２１日０時０分の監視データ、１時０分の監視データ、２時０分の監視データ、３時０分の監視データ、・・・、２７日２２時０分の監視データ、２３時０分の監視データと、ポイント２についての、２０１３年６月２１日０時０分の監視データ、１時０分の監視データ、２時０分の監視データ、３時０分の監視データ、・・・、２７日２２時０分の監視データ、２３時０分の監視データと、を抽出し、第２記憶部１４に格納する。なお、サンプリング周期は、表示時間幅に基づいて自動設定されてもよいし、オペレータが指示してもよい。
【表１】
2015011388.tif 000003
【００２８】
表示制御部１５は、第２記憶部１４から監視データを取り出し、Ｘ軸がポイント１、Ｙ軸がポイント２となるような散布図を作成し、表示装置３に表示する。また、表示制御部１５は、第２記憶部１４から取り出した監視データに基づいて近似曲線を算出し、表示装置３に表示する。これにより、図３に示すように、散布図表示領域３１に散布図や近似曲線を表示することができる。
【００２９】
オペレータが、入力装置４を用いてサンプリングタイミング選択ボタン３４上でサンプリングタイミングを変更すると、抽出部１３は変更後のサンプリングタイミングに基づいて、第１記憶部１２から監視データを抽出し、第２記憶部１４に格納する。
【００３０】
例えば、以下の表２に示すように、サンプリングタイミングが０分から１２分に変更された場合、抽出部１３は、ポイント１、ポイント２のそれぞれについて、２０１３年６月２１日０時１２分を基準（始点）に１時間毎、１週間分の監視データを抽出する。すなわち、抽出部１３は、ポイント１についての、２０１３年６月２１日０時１２分の監視データ、１時１２分の監視データ、２時１２分の監視データ、３時１２分の監視データ、・・・、２７日２２時１２分の監視データ、２３時１２分の監視データと、ポイント２についての、２０１３年６月２１日０時１２分の監視データ、１時１２分の監視データ、２時１２分の監視データ、３時１２分の監視データ、・・・、２７日２２時１２分の監視データ、２３時１２分の監視データと、を抽出し、第２記憶部１４に格納する。
【表２】
2015011388.tif 000004
【００３１】
表示制御部１５は、第２記憶部１４から監視データを取り出し、サンプリングタイミングが１２分である場合の散布図を作成し、表示装置３に表示する。
【００３２】
なお、事前に抽出している、サンプリングタイミングが０分のときの監視データは第２記憶部１４に格納されたままである。そのため、オペレータが、サンプリングタイミングを１２分から０分に変更した（戻した）場合、抽出部１３による第１記憶部１２からのデータ抽出を行うことなく、表示制御部１５が第２記憶部１４から必要なデータを取り出し、散布図及び近似曲線を作成して表示装置３に表示する。第２記憶部１４はアクセス速度の速いメモリであるため、サンプリングタイミングが０分である場合の散布図は速やかに表示される。
【００３３】
第２記憶部１４は、サンプリングタイミングが０分のときの監視データ、すなわち２０１３年６月２１日０時０分を基準（始点）に１時間毎、１週間分の監視データ（複数の第１監視データ）と、２０１３年６月２１日０時１２分を基準（始点）に１時間毎、１週間分の監視データ（複数の第２監視データ）とを格納する。複数の第１監視データと複数の第２監視データとは、ポイント名称、表示期間、サンプリング周期が同じであり、サンプリングタイミングが異なる。つまり、複数の第１監視データと複数の第２監視データとは基準時刻（始点の時刻）が異なる。基準時刻の差は、サンプリングタイミングの差に相当し、サンプリング周期より短い。
【００３４】
オペレータが、サンプリングタイミングを０分から１２分に再度変更した場合、抽出部１３による第１記憶部１２からのデータ抽出を行うことなく、表示制御部１５が第２記憶部１４から必要なデータを取り出し、散布図及び近似曲線を作成して表示装置３に表示する。第１記憶部１２からのデータ抽出が不要であるため、サンプリングタイミングが１２分である場合の散布図は速やかに表示される。このように、サンプリングタイミングが０分である場合の散布図及び近似曲線と、サンプリングタイミングが１２分である場合の散布図及び近似曲線とを速やかに切り替えて表示することができる。
【００３５】
また、オペレータが、サンプリングタイミングを０分及び１２分以外のタイミング、例えば４２分に変更した場合、対応する監視データは第２記憶部１４に格納されていないため、抽出部１３は第１記憶部１２から監視データを抽出する。具体的には、抽出部１３は、ポイント１、ポイント２のそれぞれについて、２０１３年６月２１日０時４２分を基準（始点）に１時間毎の監視データを１週間分抽出し、第２記憶部１４に格納する。表示制御部１５は、第２記憶部１４から監視データを取り出し、サンプリングタイミングが４２分である場合の散布図を作成し、表示装置３に表示する。
【００３６】
このように、本実施形態では、散布図の作成に用いられた監視データを第２記憶部１４に記憶しているため、一度作成・表示した散布図を後に再表示する場合、第１記憶部１２からデータ抽出を行う必要がなく、速やかに再表示を行うことができる。表示期間やサンプリング周期が同じであり、かつサンプリングタイミングが異なる監視データの散布図を速やかに切り替え表示することで、オペレータは、所定のサンプリング周期で抽出・表示されている監視データが、サンプリングタイミングに依存する特徴を持つか否かを確認することができる。そのため、オペレータは、長期的なプラント特性を正確に把握することができる。
【００３７】
また、第２記憶部１４は、散布図表示に必要な監視データのみを格納すればよいため、第１記憶部１２よりも記憶容量が小さくアクセス速度の速いメモリを用いることができる。
【００３８】
上記実施形態において、複数のサンプリングタイミングの監視データの散布図及び近似曲線を同時に（重ねて）表示できるようにしてもよい。図５は、サンプリングタイミングが０分の場合の散布図及び近似曲線と、サンプリングタイミングが２４分の場合の散布図及び近似曲線とが表示されている例を示している。散布図の各プロット及び近似曲線は、サンプリングタイミング別に色を変えて表示することが好ましい。これにより、サンプリングタイミングに応じた散布図の傾向を容易に見比べることができる。
【００３９】
図５は２種類のサンプリングタイミングに対応する散布図及び近似曲線を同時表示する例を示しているが、３種類以上のサンプリングタイミングに対応する散布図及び近似曲線を同時表示してもよい。
【００４０】
また、図６に示すように、各サンプリングタイミングに対応した近似曲線だけでなく、複数のサンプリングタイミングの監視データの近似曲線６０を表示してもよい。
【００４１】
上記実施形態によるデータ処理装置は、表示期間やサンプリング周期が同じであり、かつサンプリングタイミングが異なる監視データの散布図を速やかに切り替え（又は同時）表示することにより、表示データの特徴がサンプリングタイミングに依存するか否かを容易に確認できるようにしたものである。従って、入力装置４を介してオペレータから、表示装置３に表示される監視データのポイント名称、表示期間、又はサンプリング周期の変更指示が入力された場合は、第２記憶部１４に格納されている監視データを消去するようにしてもよい。ポイント名称、表示期間、サンプリング周期といった表示条件の変更後は、変更前の表示条件での散布図表示は行わないと考えられ、第２記憶部１４に格納されている監視データを消去することで、第２記憶部１４の空き容量を増加させることができる。また、第２記憶部１４に、表示条件の異なる監視データが混在することを防止できる。
【００４２】
また、入力装置４を介してオペレータから、表示装置３における散布図表示の終了指示を受け付けた場合、第２記憶部１４に格納されている監視データを消去するようにしてもよい。このことにより、第２記憶部１４の空き容量を増加させることができる。また、散布図表示の再開後、新たに表示条件が設定された場合に、第２記憶部１４に、表示条件の異なる監視データが混在することを防止できる。
【００４３】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００４４】
１  プラント
２  プラント監視装置
３  表示装置
４  入力装置
１０  データ処理装置
１１  書き込み部
１２  第１記憶部
１３  抽出部
１４  第２記憶部
１５  表示制御部
３１  散布図表示領域
３２  ポイント選択ボタン
３３  表示期間設定ボタン
３４  サンプリングタイミング選択ボタン
４１  ポイント名称選択リスト
【図１】
2015011388.tif 000005
【図２】
2015011388.tif 000006
【図３】
2015011388.tif 000007
【図４】
2015011388.tif 000008
【図５】
2015011388.tif 000009
【図６】
2015011388.tif 000010