(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリングされた測定データを格納する格納部と、
格納された前記測定データをネットワークに送信する送信部と、
前記格納部および前記送信部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ネットワーク障害により前記格納部における前記測定データの容量が閾値に達すると、格納された複数の前記測定データを予め設定された集計期間毎に集計して集計データを生成し、前記集計データを前記格納部に格納し、前記集計データの生成を開始した後はネットワーク障害が復旧するまで集計モードとなって、サンプリングされた前記測定データに基づき前記格納部の最新の前記集計データを再演算して更新し、更新した前記集計データを前記格納部に格納し、前記格納部に蓄積される前記集計データの容量が閾値に達すると前記集計期間を長くして再集計を行い、新たな前記集計データを生成し、
ネットワーク障害の復旧後に前記集計データをネットワークに送信するデータ送信装置。
【請求項２】
前記測定データは、測定時刻に対応する時刻データを含んでおり、
前記制御部は、前記時刻データに基づいて前記集計データを生成する請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記集計データは、複数の前記測定データの最小値、最大値および平均値に関するデータを含む請求項１または２に記載のデータ送信装置。
【請求項４】
データ送信装置がネットワークを介してサーバに接続され、前記データ送信装置から送信されたデータを、前記サーバにおいて格納する遠隔監視システムであって、
前記データ送信装置は、
サンプリングされた測定データを格納する格納部と、
格納された前記測定データをネットワークに送信する送信部と、
前記格納部および前記送信部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ネットワーク障害により前記格納部における前記測定データの容量が閾値に達すると、格納された複数の前記測定データを予め設定された集計期間毎に集計して集計データを生成し、前記集計データを前記格納部に格納し、前記集計データの生成を開始した後はネットワーク障害が復旧するまで集計モードとなって、サンプリングされた前記測定データに基づき前記格納部の最新の前記集計データを再演算して更新し、更新した前記集計データを前記格納部に格納し、前記格納部に蓄積される前記集計データの容量が閾値に達すると前記集計期間を長くして再集計を行い、新たな前記集計データを生成し、
ネットワーク障害の復旧後に前記集計データをネットワークに送信する遠隔監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ送信装置および遠隔監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントにおいて測定された被測定物の測定データを、データ送信装置からインターネット等のネットワークを介してサーバに送信することにより、プラントの遠隔監視を行うことができる遠隔監視システムが従来から知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような遠隔監視システムにおいては、測定データの経時的な変化等を送信先において分析・検証できるように、所定の周期でサンプリングした測定データをサーバに随時送信することが望まれる。
【０００４】
ところが、ハブやルータの故障、ケーブルの切断、回線障害等でネットワークが遮断され、データ送信装置からデータ送信ができなくなると、復旧までの間は測定データをデータ送信装置のバッファに格納しなければならなくなる。このため、復旧に時間がかかると、バッファの容量を超えた測定データの一部が失われるおそれがあり、測定データの正確な分析が困難になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５２８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、データの送信障害が発生した場合でも、データロスを抑制して送信先での正確なデータ分析を可能にするデータ送信装置および遠隔監視システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記目的は、サンプリングされた測定データを格納する格納部と、格納された前記測定データをネットワークに送信する送信部と、前記格納部および前記送信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、ネットワーク障害により前記格納部における前記測定データの容量が閾値に達すると、格納された複数の前記測定データを予め設定された集計期間毎に集計して集計データを生成し、前記集計データを前記格納部に格納し、前記集計データの生成を開始した後はネットワーク障害が復旧するまで集計モードとなって、サンプリングされた前記測定データに基づき前記格納部の最新の前記集計データを再演算して更新し、更新した前記集計データを前記格納部に格納し、前記格納部に蓄積される前記集計データの容量が閾値に達すると前記集計期間を長くして再集計を行い、新たな前記集計データを生成し、ネットワーク障害の復旧後に前記集計データをネットワークに送信するデータ送信装置により達成される。
【０００８】
このデータ送信装置において、前記測定データは、測定時刻に対応する時刻データを含むことが可能であり、前記制御部は、前記時刻データに基づいて、前記集計データを生成することができる。
【０００９】
前記集計データは、複数の前記測定データの最小値、最大値および平均値に関するデータを含むことが好ましい。
【００１０】
また、本発明の前記目的は、データ送信装置がネットワークを介してサーバに接続され、前記データ送信装置から送信されたデータを、前記サーバにおいて格納する遠隔監視システムであって、前記データ送信装置は、サンプリングされた測定データを格納する格納部と、格納された前記測定データをネットワークに送信する送信部と、前記格納部および前記送信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、ネットワーク障害により前記格納部における前記測定データの容量が閾値に達すると、格納された複数の前記測定データを予め設定された集計期間毎に集計して集計データを生成し、前記集計データを前記格納部に格納し、前記集計データの生成を開始した後はネットワーク障害が復旧するまで集計モードとなって、サンプリングされた前記測定データに基づき前記格納部の最新の前記集計データを再演算して更新し、更新した前記集計データを前記格納部に格納し、前記格納部に蓄積される前記集計データの容量が閾値に達すると前記集計期間を長くして再集計を行い、新たな前記集計データを生成し、ネットワーク障害の復旧後に前記集計データをネットワークに送信する遠隔監視システムにより達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、データの送信障害が発生した場合でも、データロスを抑制して送信先での正確なデータ分析を可能にするデータ送信装置および遠隔監視システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠隔監視システムの概略構成図である。
【図２】図１に示す遠隔監視システムにおけるデータ送信装置の作動を説明するためのシーケンス図である。
【図３】測定データの一例を模式的に示す図である。
【図４】測定データおよび集計データの一例を模式的に示す図である。
【図５】データ送信装置の作動を示す状態遷移図である。
【図６】図１に示す遠隔監視システムにおけるサーバの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る遠隔監視システムの概略構成図である。図１に示すように、遠隔監視システム１は、プラントや施設等に設置されたデータ送信装置１０が、インターネット等のネットワーク２を介してサーバ２０に接続されて構成されている。
【００１４】
データ送信装置１０は、発電プラントや水道施設等における温度、電流、電圧、圧力、水位、流量等の測定データを検出する複数のセンサ４に接続された計測部１２と、測定データを格納する格納部１４と、格納部１４に格納された測定データをネットワーク２に送信する送信部１６と、格納部１４および送信部１６を制御する制御部１８とを備えている。
【００１５】
計測部１２は、センサ４から入力されるアナログ信号をサンプリングして、測定データをデジタル化する。デジタル化した測定データは、格納部１４に格納される。計測部１２は、本実施形態では単一としているが、複数であってもよく、例えば、センサ４の数が多い場合には、用途や使用時期等でセンサ４のグループ分けを行い、各グループに対応させて計測部１２を設けることができる。格納部１４は、測定データを一時的に記憶するバッファであり、例えばリングバッファである。送信部１６は、通信モジュールにより構成される。
【００１６】
制御部１８は、正常時においては、格納部１４に格納された測定データを、送信部１６からネットワーク２に送信すると共に、送信した測定データを格納部１４から削除する。一方、ネットワーク障害により送信部１６から測定データを送信できなくなると、計測部１２から送信される測定データが格納部１４に徐々に蓄積される。制御部１８は、格納部１４に蓄積された測定データの容量が、予め設定された閾値に達したこと（すなわち、空き容量が閾値以下になったこと）を検出すると、格納部１４に格納された複数の測定データを読み出して集計し、集計データを生成することで、データ容量の低減を行う。この集計データの生成方法については、後に詳述する。
【００１７】
サーバ２０は、例えばデータセンタに設置されたクラウドサーバであり、データ送信装置１０から送信された測定データを一定期間（例えば、１か月）保存すると共に、この測定データの集計や分析、傾向認識などの所定の演算処理を行い、報告用データを生成して格納する。クラウドサーバ２０に格納された測定データや報告用データは、ユーザ端末３０からのアクセスに基づいて、ユーザ端末３０で閲覧することができる。
【００１８】
次に、上述した遠隔監視システム１におけるデータ送信装置１０の作動について、図２に示すシーケンス図を参照して説明する。遠隔監視システム１が正常に動作する通常モードの場合、図２（ａ）に示すように、測定データは計測部１２から所定のサンプリング周期（例えば５秒）で送信され、制御部１８は、この測定データを格納部１４に格納する。格納部１４に所定量（例えば５つ）の測定データが格納されると、制御部１８は、送信部１６を介してこれらの測定データをネットワーク２に一括送信する。
【００１９】
図３は、測定データの一例を模式的に示す図である。測定データは、測定時刻に対応するタイムキーが付与され、複数の各センサに対応する領域（計測１，計測２，・・・，計測Ｎ）に、それぞれ測定値（温度や圧力等）が入力される。タイムキーは、年（ｙｙ）、月（ｍｍ）、日（ｄｄ）、時（ｈｈ）、分（ｍｍ）、秒（ｓｓ）から構成される。例えば、２０１４年７月１日の午前０時のタイムキーは、「140701-000000」となる。
【００２０】
一方、ネットワーク障害（例えば、送信部１６からネットワーク２までの回線の切断、ルータ機器等の送信部１６の故障、配線工事等による一時的な接続停止）により、送信部１６からの測定データの送信が不可能になり、格納部１４に蓄積される測定データの容量が閾値に達したことを制御部１８が検出すると、図２（ｂ）に示すように、制御部１８は、障害発生モードと判断して、格納部１４に蓄積された測定データを読み出して集計を行い、生成した集計データを格納部１４に格納すると共に、集計したもとの測定データを格納部１４から削除する。
【００２１】
図４は、測定データを集計した集計データの一例を模式的に示す図である。測定データの集計は、予め設定された集計期間毎に行われ、各集計期間に対応する測定データをタイムキーに基づいて抽出し、これらの測定データから、センサ毎の最小値、最大値および平均値を取得して、集計データとする。例えば、集計データの集計期間を５分とし、タイムキーが「140701-000000」から「140701-000455」までの測定データについて、計測１に関する測定値の最小値が５、最大値が１２、平均値が９である場合、集計データは、タイムキー「140701-0000」に対して、計測１が「５，１２，９」となる。他のセンサ（計測２，・・・，Ｎ）についても同様の演算を行うことで、タイムキー「140701-0000」の集計データが生成される。こうして、５分毎の各タイムキー「140701-0000」、「140701-0005」、・・・・に対応する集計データを得ることができる。集計データの項目としては、最小値、最大値および平均値以外の統計情報であってもよく、例えば、最頻値、中央値、標準偏差などを含めることができる。
【００２２】
任意のセンサ（例えば、計測１）に対応する集計前の５分間の測定データの数は、測定データが５秒ごとに得られることから合計６０個であるのに対し、これらの測定データを集計した集計データの数は、最小値、最大値および平均値の３個になるから、データの容量は１／２０に圧縮される。このように、複数の測定データを集計して集計データを生成することにより、格納部１４の空き容量が拡大され、測定データの消失を防止することができる。
【００２３】
集計データの生成を開始した後は集計モードとなり、図２（ｃ）に示すように、制御部１８は、計測部１２から測定データが送信されると、格納部１４の最新の集計データを再演算して更新し、更新した集計データを格納部１４に格納する。こうして、送信部１６からネットワーク２への送信が可能になるまで集計モードが継続される。ネットワーク障害の復旧により送信部１６からの送信が可能になると、制御部１８は、格納部１４に格納されている集計データをネットワーク２に送信する。この後は、図２（ａ）に示す通常モードに戻り、格納部１４には測定データが格納される。
【００２４】
集計データの集計期間は、長すぎると各測定データの特徴が失われ易くなることから、ネットワーク障害の復旧に通常要する時間を考慮して、測定データのロスを生じない範囲でなるべく短い期間であることが好ましい。集計データの集計期間は、当初は短期間（例えば１分）に設定しておき、格納部１４に蓄積される集計データの容量が閾値に達したことを制御部１８が検出すると、集計期間を徐々に長くして再集計を行い、新たな集計データを生成するように構成することができる。
【００２５】
図５は、上述したデータ送信装置１０の作動を示す状態遷移図である。通常モードにおいては、格納部１４は測定データ待ちの状態となっており（ステップＳ１）、計測部１２から送信された測定データは、そのまま格納部１４に格納される（ステップＳ２）。ネットワーク障害が発生して、測定データの蓄積により格納部１４の空き容量が少なくなると、障害発生モードになり、格納部１４には、測定データを集計して得られた集計データが格納される（ステップＳ３）。これにより、格納部１４の空き容量が増大し、集計モードでの測定データ待ちの状態となる（ステップＳ４）。集計モードにおいて、計測部１２から測定データが送信されると、格納部１４の集計データが更新される（ステップＳ５）。集計データの蓄積により格納部１４の空き容量が少なくなると、集計データの集計期間を延長して再集計を行い、新たな集計データを生成する（ステップＳ６）。集計期間の延長は、例えば、５分、１０分、３０分、１時間というように、段階的に行うことが好ましい。ネットワーク障害が復旧すると、格納部１４の集計データが送信部１６から一括で送信され（ステップＳ７）、通常モードにおける測定データ待ちの状態になる（ステップＳ１）。
【００２６】
サーバ２０は、図６に示すように、データ送信装置１０から送信される測定データをデータベースに順次格納し、所定の期間（例えば１か月）保存した後、測定データを古いものから削除する。また、データ送信装置１０から送信される測定データに基づいて集計データを生成し、新たに送信された未集計の測定データを適宜のタイミングで集計して集計データを更新する。集計データの項目は、データ送信装置１０がネットワーク障害時に生成する集計データの形式と同じであることが好ましく、例えば、測定時刻、最小値、最大値、平均値（合計値／データ数）を含めることができる。また、集計データの集計時間は、例えば、１時間毎、１日毎、１月毎、１年毎に設定することができ、各集計時間の集計データを保存することができる。
【００２７】
ネットワーク障害の発生後に、データ送信装置１０からサーバ２０に集計データが送信されると、この集計データはそのままサーバ２０の集計データの更新に利用される。こうして、サーバ２０においては、データ送信装置１０から送信された測定データが所定の期間保存されると共に、この測定データを集計した集計データが保存される。集計データは、測定データの動向や要因等の分析に使用することができ、実際の測定データにより分析結果の妥当性を確認して、報告用データを作成することができる。サーバ２０に保存された測定データ、集計データおよび報告用データは、ネットワーク２に接続されたパソコンや携帯端末等のユーザ端末３０からアクセスすることにより、任意の場所で閲覧することができる。
【００２８】
本実施形態の遠隔監視システム１は、ネットワークが正常に作動する通常時においては、データ送信装置１０からネットワーク２に測定データを送信することで、サーバ２０において、測定データおよび集計データの双方を利用することができる。また、ネットワーク障害時においては、データ送信装置１０が集計データを生成することにより、サーバ２０においてこの集計データを利用することができるので、障害復旧までの測定データが完全に消失するのを防止することができ、測定データの分析結果の信頼性を維持することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  遠隔監視システム
２  ネットワーク
４  センサ
１０  データ送信装置
１２  計測部
１４  格納部
１６  送信部
１８  制御部
２０  サーバ
【要約】
【課題】  データの送信障害が発生した場合でも、データロスを抑制して送信先での正確なデータ分析を可能にするデータ送信装置を提供する。
【解決手段】  サンプリングされた測定データを格納する格納部１４と、格納された測定データをネットワーク２に送信する送信部１６と、格納部１４および送信部１６を制御する制御部１８とを備え、制御部１８は、ネットワーク障害により格納部１４における測定データの容量が閾値に達すると、格納された複数の測定データを集計して集計データを生成し、ネットワーク障害の復旧後に集計データをネットワーク２に送信するデータ送信装置１０である。
【選択図】  図１【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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