(57)【要約】      （修正有）【課題】プラントデータの欠損を防止できるデータ欠損防止装置を提供する。【解決手段】本実施形態によれば、データ欠損防止装置２は、プラント制御計算機からデータ管理装置へ送信されるプラントデータが伝送されるネットワーク４に接続される。データ欠損防止装置は、ネットワークを流れるデータを傍受し、傍受したデータから、送信元アドレスがプラント制御計算機を示し、送信先アドレスがデータ管理装置を示しているプラントデータを取り出す傍受部と、傍受部により取り出されたプラントデータを記憶する記憶部と、を備える。【選択図】図３
2015069336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント制御計算機からデータ管理装置へ送信されるプラントデータが伝送されるネットワークに接続されるデータ欠損防止装置であって、
前記ネットワークを流れるデータを傍受し、傍受したデータから、送信元アドレスが前記プラント制御計算機を示し、送信先アドレスが前記データ管理装置を示している前記プラントデータを取り出す傍受部と、
前記傍受部により取り出された前記プラントデータを記憶する記憶部と、
を備えるデータ欠損防止装置。
【請求項２】
前記プラント制御計算機と前記データ管理装置との間での伝送状態を監視し、前記プラント制御計算機と前記データ管理装置との間での伝送が途絶えた場合に、前記伝送が途絶えた要因が前記データ管理装置における異常発生であるか否かを判定する伝送状態監視部と、
前記伝送状態監視部により、前記データ管理装置における異常発生により前記プラント制御計算機と前記データ管理装置との間での伝送が途絶えたと判定された場合に、送信元アドレスが前記プラント制御計算機を示し、送信先アドレスが前記データ管理装置を示している前記プラントデータを受信するとともに、前記プラント制御計算機に対して応答を行う受信部と、
をさらに備え、
前記記憶部は、前記受信部により受信された前記プラントデータを記憶することを特徴とする請求項１に記載のデータ欠損防止装置。
【請求項３】
前記伝送状態監視部から、前記データ管理装置における異常発生により前記プラント制御計算機と前記データ管理装置との間での伝送が途絶えた期間が通知され、通知された期間に対応するプラントデータを前記記憶部から取り出して前記データ管理装置へ送信する補完部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のデータ欠損防止装置。
【請求項４】
前記受信部がプラントデータの受信を行っている間は、前記傍受部によるデータ傍受処理を停止することを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ欠損防止装置。
【請求項５】
データ補完期間の入力を受け付ける入力部と、
前記データ補完期間に対応するプラントデータを前記記憶部から取り出して前記データ管理装置へ送信する補完部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ欠損防止装置。
【請求項６】
プラント制御計算機から送信されるプラントデータを記憶するデータ管理装置と、
請求項１乃至５のいずれかに記載のデータ欠損防止装置と、
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、データ欠損防止装置及びプラント監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント運転データ管理装置に蓄積された運転データを利用して、長期的傾向を管理し、プラント性能を解析することで、プラントの発電効率の検証や健全性の評価が行われている。プラント運転データ管理装置は、プラント運転に直接寄与しない装置であるため、二重化されず、一重系システムで構成されている。従来、プラント運転データ管理装置の定期点検、老朽化更新等の計画的停止や、ハード故障、データ蓄積処理ソフト異常等の突発的停止が発生した場合、一重系システムでは停止期間中のプラントデータの欠損が発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、プラントデータの欠損を防止できるデータ欠損防止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】
【０００５】
本実施形態によれば、データ欠損防止装置は、プラント制御計算機からデータ管理装置へ送信されるプラントデータが伝送されるネットワークに接続される。データ欠損防止装置は、前記ネットワークを流れるデータを傍受し、傍受したデータから、送信元アドレスが前記プラント制御計算機を示し、送信先アドレスが前記データ管理装置を示している前記プラントデータを取り出す傍受部と、前記傍受部により取り出された前記プラントデータを記憶する記憶部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係るプラント監視システムの概略構成図。
【図２】第１の実施形態によるデータ管理装置のブロック構成図。
【図３】第１の実施形態によるデータ欠損防止装置のブロック構成図。
【図４】第２の実施形態によるデータ欠損防止装置のブロック構成図。
【図５】第２の実施形態の変形例によるデータ欠損防止装置のブロック構成図。
【図６】第３の実施形態によるデータ欠損防止装置のブロック構成図。
【図７】第４の実施形態によるデータ欠損防止装置のブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）図１は、第１の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、データ管理装置１と、データ欠損防止装置２とを備え、プラント３の制御用計算機３０とネットワーク４を介して接続されている。ネットワーク４には、リピータＨＵＢやモニタ機能付きスイッチングＨＵＢなど、接続される複数の計算機に伝送パケットが到達するものが使用される。ここで、ネットワーク４において、データ管理装置１、データ欠損防止装置２、制御用計算機３０にはそれぞれアドレスＡ１、Ａ２、Ａ３があらかじめ割り当てられているものとする。
【０００９】
プラント３は例えば発電プラントであり、制御用計算機３０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し、プラントデータとして取得する。制御用計算機は、このプラントデータを含むパケットを生成し、送信元アドレスとして自局アドレス（アドレスＡ３）、送信先アドレスとしてデータ管理装置１のアドレス（アドレスＡ１）を設定して送信する。
【００１０】
図２にデータ管理装置１のブロック構成を示す。図２に示すように、データ管理装置１は、受信部１０、収録部１１、記憶部１２、及び解析部１３を有する。受信部１０は、ネットワーク４を流れているパケットのうち、自局のアドレス（アドレスＡ１）が送信先アドレスに設定されているパケットを受信する。このことにより、データ管理装置１は、プラントデータを含む制御用計算機３０からのパケットを受信することができる。
【００１１】
収録部１１は、制御用計算機３０から送信されたパケットに含まれるプラントデータを記憶部１２に書き込む。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。
【００１２】
解析部１３は、入力部（図示せず）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、記憶部１２からプラントデータを抽出し、表示部（図示せず）に表示する。オペレータから入力されるデータ表示指示には、例えば、表示対象や表示期間などが含まれる。解析部１３は、記憶部１２から抽出したプラントデータを用いてグラフ作成処理を行い、トレンドグラフ等を作成し、表示部に表示する。
【００１３】
データ管理装置１に障害が発生して装置全体が停止すると、記憶部１２へのプラントデータの収録が停止する。また、記憶部１２のディスク障害や収録部１１のデータ収録処理のソフトウェア障害が発生することでも、記憶部１２へのプラントデータの収録が停止する。本実施形態では、このようなプラントデータの収録停止に伴うデータ欠損を防止するために、図１に示すデータ欠損防止装置２が設けられている。
【００１４】
図３にデータ欠損防止装置２のブロック構成を示す。データ欠損防止装置２は、傍受部２０、復元部２１、収録部２２、及び記憶部２３を有する。傍受部２０は、スニッフィング（ｓｎｉｆｆｉｎｇ）の技術を用いて、ネットワーク４を流れている全てのパケットを受信（傍受）し、送信元アドレスに制御用計算機３０のアドレス（アドレスＡ３）、送信先アドレスにデータ管理装置１のアドレス（アドレスＡ１）が設定されているパケットを取り出す。このことにより、データ欠損防止装置２は、制御用計算機３０からデータ管理装置１へ送信されるパケットを取得することができる。
【００１５】
復元部２１は、傍受部２０により取り出されたデータ（パケット）を用いて、本来の通信内容を復元する。制御用計算機３とデータ管理装置１との間では、異なる種別の通信（例えばプラントセンサデータや日誌ログデータなど）がパケット分割されて行われているため、復元部２１は、パケットを適切につなぎ合わせて、元の通信内容を復元する。
【００１６】
収録部２２は、復元部２１により復元されたプラントデータを、記憶部２３に収録する。記憶部２３には、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリや、ハードディスクドライブを用いることができる。
【００１７】
データ欠損防止装置２は、データ管理装置１におけるプラントデータ収録処理が停止している間も、制御用計算機３０からデータ管理装置１へ送信されるプラントデータを収録しておくことができる。そのため、プラントデータの欠損を防止することができる。
【００１８】
また、データ管理装置１の記憶部１２は、５年〜１０年分のプラントデータを保存する必要があるため、大きな記憶容量が必要とされる。一方、データ欠損防止装置２の記憶部２３は、データ管理装置１におけるプラントデータ収録処理が停止している時間分（例えば３日〜１週間程度）のプラントデータを保存できればよいため、必要とされる記憶容量は記憶部１２よりも小さく、データ欠損防止装置２をコンパクトな構成とすることができる。記憶部２３は、収録データの容量が所定値に達すると、最古データを削除し、最新のデータを収録する。
【００１９】
また、データ欠損防止装置２は、制御用計算機３０からデータ管理装置１へ送信されるデータを傍受するようになっているため、データ欠損防止装置２を設置するにあたり、制御用計算機３０の装置構成を変更する必要はない。
【００２０】
このように、本実施形態によれば、コストを抑制しつつ、プラントデータの欠損を防止できる。
【００２１】
（第２の実施形態）図４に第２の実施形態によるデータ欠損防止装置２のブロック構成を示す。データ欠損防止装置２は、図３に示す上記第１の実施形態によるデータ欠損防止装置２と比較して、伝送状態監視部２４及び受信部２５がさらに設けられている点で相違する。
【００２２】
伝送状態監視部２４は、データ管理装置１と制御用計算機３との伝送状態を監視し、データ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶え、かつその要因がデータ管理装置１にあるか否かを判定する。例えば、伝送状態監視部２４は、ｐｉｎｇを実行し、応答要求（echo request）パケットをデータ管理装置１へ送信し、データ管理装置１から応答（echo reply）パケットが返ってこない場合は、障害等によりデータ管理装置１が停止し、データ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶えていると判定する。
【００２３】
あるいはまた、傍受部２０が、送信元アドレスにデータ管理装置１のアドレス（アドレスＡ１）、送信先アドレスに制御用計算機３０のアドレス（アドレスＡ３）が設定されているパケット、すなわちデータ管理装置１から制御用計算機３への応答パケットを取り出す処理を行う。伝送状態監視部２４は、傍受部２０が取り出すパケットを監視し、制御用計算機３からデータ管理装置１へのパケット転送が行われたにも関わらず、データ管理装置１から制御用計算機３への応答パケットの送信が行われていない場合、データ管理装置１におけるデータ収録処理やデータ受信処理に障害が発生し、データ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶えていると判定する。
【００２４】
データ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶え、かつその要因がデータ管理装置１における異常である場合、データ管理装置１は制御用計算機３からのパケット伝送に対して応答しなくなり、制御用計算機３はデータ送信処理を停止させ、ネットワーク４にデータが流れなくなる。
【００２５】
そのため、本実施形態では、伝送状態監視部２４が、データ管理装置１と制御用計算機３との伝送状態を監視し、データ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶え、かつその要因がデータ管理装置１にあると判定すると、この判定結果に基づいて、受信部２５がデータ管理装置１に代わって制御用計算機３に応答する。具体的には、データ欠損防止装置２が、自局のアドレス（アドレスＡ２）をデータ管理装置１のアドレス（アドレスＡ１）に切り替えて、受信部２５がデータ受信処理を行う。受信部２５は、送信元アドレスに制御用計算機３０のアドレス（アドレスＡ３）、送信先アドレスに切り替え後のアドレス（アドレスＡ１）が設定されているパケットを受信し、応答パケットを制御用計算機３０へ送信する。すなわち、データ欠損防止装置２は、データ管理装置１であるかのように制御用計算機３との伝送を行う。
【００２６】
このことにより、制御用計算機３はデータ伝送を継続し、データ管理装置１が正常に動作している時と同様にネットワーク４にデータが流れる。
【００２７】
受信部２５は、必要に応じて、受信パケットをつなぎ合わせて通信内容の復元を行う。なお、受信部２５がデータ受信処理を行う場合、傍受部２０によるデータ傍受処理及び復元部２１によるデータ復元処理は停止される。
【００２８】
収録部２２は、受信部２５が受信したプラントデータを、記憶部２３に収録する。
【００２９】
なお、伝送状態監視部２４が、データ管理装置１における障害が解消されてデータ管理装置１の動作が再開されたことを検出すると、データ欠損防止装置２は、自局のアドレスをアドレスＡ１からアドレスＡ２に戻して、受信部２５によるデータ受信処理を停止し、傍受部２０によるデータ傍受処理及び復元部２１によるデータ復元処理を再開する。
【００３０】
このように、データ管理装置１側の要因でデータ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶えた場合に、データ管理装置２が自局アドレスをデータ管理装置１のアドレスに切り替えてデータ管理装置１になりすますことで、制御用計算機３からのデータを継続して受信することができ、プラントデータの欠損を防止できる。
【００３１】
上記第２の実施形態では、データ管理装置１が正常に動作している場合、データ管理装置２では、傍受部２０による傍受処理、復元部２１による復元処理を経て、プラントデータが記憶部２３に収録されていた。しかし、データ管理装置１が正常に動作している場合は、プラントデータがデータ管理装置１の記憶部１２に収録され、記憶部２３への収録を行わなくてもデータの欠損は生じない。そのため、図５に示すように復元部２１を省略し、データ管理装置１が正常に動作している場合は、記憶部２３へのデータ収録を行わず、データ管理装置１側の要因でデータ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶えた場合に、受信部２５を介して受信したプラントデータを収録部２２が記憶部２３に収録するようにしてもよい。このような構成にすることで、記憶部２３の容量を抑えることができる。
【００３２】
（第３の実施形態）図６に第３の実施形態によるデータ欠損防止装置２のブロック構成を示す。データ欠損防止装置２は、図３に示す上記第１の実施形態によるデータ欠損防止装置２と比較して、補完部２６及び入力部２７がさらに設けられている点で相違する。
【００３３】
上記第１の実施形態では、プラントデータがデータ管理装置１の記憶部１２とデータ欠損防止装置２の記憶部２３とに収録されるため、データ管理装置１に障害が発生して記憶部１２へのプラントデータの収録が停止した場合でも、プラントデータの欠損を防止できる。しかし、記憶部１２へのデータ収録停止中のプラントデータは記憶部２３のみに収録され、データ管理装置１においてその間のプラントデータを参照することができない。
【００３４】
本実施形態の補完部２６は、記憶部２３からデータを取り出し、データ管理装置１へ送信する。このことにより、データ管理装置１ではデータ収録停止中のプラントデータが補完され、所望の期間のプラントデータを参照することができる。
【００３５】
補完すべきデータ期間は、入力部２７を介してオペレータにより入力される。入力部２７には例えばキーボードやマウスを用いることができる。補完部２６は、入力部２７を介して入力された期間のプラントデータを記憶部２３から取り出して、データ管理装置１へ送信する。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、プラントデータの欠損を防止するとともに、データ管理装置１において所望の期間のプラントデータを容易に参照することができる。  
（第４の実施形態）図７に第４の実施形態によるデータ欠損防止装置２のブロック構成を示す。データ欠損防止装置２は、図４に示す上記第２の実施形態によるデータ欠損防止装置２と比較して、補完部２６がさらに設けられている点で相違する。
【００３７】
補完部２６は、上記第３の実施形態と同様に、記憶部２３からデータを取り出して、データ管理装置１へ送信することにより、データ管理装置１におけるデータ収録停止中のプラントデータを補完する。
【００３８】
本実施形態では、伝送状態監視部２４がデータ管理装置１におけるデータ収録停止期間（データ管理装置１側の要因でデータ管理装置１と制御用計算機３との間での伝送が途絶えている期間）を検出し、補完部２６に通知する。補完部２６は、伝送状態監視部２４かた通知されたデータ収録停止期間のプラントデータを記憶部２３から取り出して、データ管理装置１へ送信する。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、プラントデータの欠損を防止するとともに、データ管理装置１において所望の期間のプラントデータを容易に参照することができる。また、自動データ補完によってユーザによるデータ補完要求漏れを防止するとともに、データ欠損状況をユーザが監視する必要が無くなるため、ユーザ負荷が軽減される。
【００４０】
上述した実施形態で説明したプラント監視システムの少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、プラント監視システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００４１】
また、プラント監視システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【００４２】
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】
【００４３】
１  データ管理装置、２  データ欠損防止装置、３  プラント、１０  受信部、１１  収録部、１２  記憶部、１３  解析部、２０  傍受部、２１  復元部、２２  収録部、２３  記憶部、３０  制御用計算機
【図１】
2015069336.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015069336.tif 000007
【図６】
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【図７】
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