(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続された複数の装置のデータを処理する制御システムであって、
前記ネットワークに含まれる個別ネットワークに接続され、互いに相関する少なくとも２以上の装置と、
前記装置の測定データ、前記装置の予測データおよび前記装置の障害に関する検証結果を提供する情報処理装置とを含み、
前記情報処理装置は、
前記装置が提供する測定データと、当該測定データの生成元の装置に相関する装置の予測データを導出する相関情報とを使用して、前記相関する装置の予測データを算出する予測データ算出手段と、
前記制御システム内の装置に障害が発生しているか否か検証して、検証結果を生成する検証手段とを備え、
前記検証手段は、障害が発生している装置を特定し、障害が発生している装置の識別情報を検証結果として提供することを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
ネットワークに接続された複数の装置のデータを処理する制御システムであって、
前記ネットワークに含まれる個別ネットワークに接続され、互いに相関する少なくとも２以上の装置と、
前記制御システム内の装置に障害が発生しているか否か検証して、検証結果を生成する第１の情報処理装置と、
前記装置の測定データ、前記装置の予測データおよび前記検証結果を提供する第２の情報処理装置とを含み、
前記第１の情報処理装置は、
障害が発生している装置を特定し、障害が発生している装置の識別情報を検証結果として提供し、
前記第２の情報処理装置は、
前記装置が提供する測定データと、当該測定データの生成元の装置に相関する装置の予測データを導出する相関情報とを使用して、前記相関する装置の予測データを算出する、制御システム。
【請求項３】
前記ネットワークは、上位ネットワークと下位ネットワークとで構成されており、
前記装置として、相関関係を有する異種のセンサが、異なる下位ネットワークに接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記相関情報は、相関する装置の測定データを目的変数とする予測式である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項５】
前記相関情報は、予測データを算出すべき装置の過去の測定データを目的変数とする予測式である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項６】
前記相関情報は、相関する装置の予測データを目的変数とする予測式である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項７】
前記制御システムはＩＣＳである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項８】
複数の装置のうち相関する少なくとも２以上の装置がネットワークの個別ネットワークに接続されたシステムにおいて、前記複数の装置のデータを処理する情報処理装置が実行する方法であって、前記情報処理装置が、
前記複数の装置から測定データを受信するステップと、
前記測定データと、前記測定データの生成元の装置に相関する装置の予測データを導出する相関情報とを使用して、前記相関する装置の予測データを算出するステップと、
前記制御システム内の装置に障害が発生しているか否か検証して、障害が発生している装置を特定し、障害が発生している装置の識別情報を含む検証結果を生成するステップと、
前記測定データ、前記予測データおよび前記検証結果を提供するステップと
を含む方法。
【請求項９】
前記ネットワークは、上位ネットワークと下位ネットワークとで構成されており、
前記装置として、相関関係を有する異種のセンサが、異なる下位ネットワークに接続されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、
前記測定データおよび予測データの要求元の取得権限の有無を示す認証情報データベースを参照して、前記要求元が取得権限を有するか否か判断するステップと、
前記要求元が取得権限を有する場合に、前記測定データ、前記予測データおよび前記検証結果を提供するステップと
をさらに含む、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記相関情報は、相関する装置の測定データを目的変数とする予測式である、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記相関情報は、予測データを算出すべき装置の過去の測定データを目的変数とする予測式である、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記相関情報は、相関する装置の予測データを目的変数とする予測式である、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
複数の装置のうち相関する少なくとも２以上の装置がネットワークの個別ネットワークに接続されたシステムにおいて、前記複数の装置のデータを処理する情報処理装置が実行する方法を、前記情報処理装置が実行するためのプログラムであって、前記プログラムは、前記情報処理装置が
前記複数の装置から測定データを受信するステップと、
前記測定データと、前記測定データの生成元の装置に相関する装置の予測データを導出する相関情報とを使用して、前記相関する装置の予測データを算出するステップと、
前記制御システム内の装置に障害が発生しているか否か検証して、障害が発生している装置を特定し、障害が発生している装置の識別情報を含む検証結果を生成するステップと、
前記測定データ、前記予測データおよび前記検証結果を提供するステップと
を実行するための装置実行可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用制御システム（ＩＣＳ：Industrial Control System）に関し、より詳細には、産業用制御システム（以下、「ＩＣＳ」とする。）の可用性を向上させる制御システム、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、水供給管理システムや原子力発電所制御システム、交通監視・制御システムなどのＩＣＳが運用されており、水や電気、交通等の社会インフラを支える重要な役割を担っている。このようなＩＣＳを利用した社会インフラは人々の生活に与える影響が大きく、ＩＣＳは、他の一般的なＩＴシステムよりも非常に高い可用性が要求される。
【０００３】
従来、ＩＣＳはインターネットや他のＩＣＳ等の外部ネットワークから隔離して設置されていたが、近年、ＩＣＳを外部ネットワークに接続し、複数の外部システムがＩＣＳの管理する装置の情報を利用するようになっている。このため、マルウェア（Ｍａｌｗａｒｅ）等の外部ネットワークを介した攻撃の危険性に曝されるようになり、ＩＣＳの可用性がより一層求められている。
【０００４】
ＩＣＳの一例として、特許文献１は、道路上を移動する車両の推定された平均速度情報をこれらの道路上の移動を反映するデータサンプルに基づいて判定するコンピューティングシステムを開示する。このコンピューティングシステムでは、複数のセンサが道路に埋め込まれており、これらのセンサから交通のデータサンプルを取得して車両の平均速度を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５２９１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すコンピューティングシステムは、近接配置された同種のデータを取得する複数のセンサからデータサンプルを取得し、これらを相補的に利用することによって障害耐性を確保しようとしているが、上述したようなネットワーク攻撃等によってネットワーク障害が発生した場合、当該ネットワークに接続された総てのセンサからデータサンプルを取得することができず、データサンプルを修正できないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に示すコンピューティングシステムのデータサンプルを他の外部システムが使用している場合、当該コンピューティングシステムの脆弱性によって、当該外部システムの可用性が損なわれるという虞もあった。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するものであり、ＩＣＳ内の機器に異常が発生した場合でも、当該ＩＣＳやそのデータを利用するシステムの稼働を担保して可用性を向上させる制御システム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明によれば、ネットワークに接続された複数の装置のデータを処理する制御システムであって、複数の装置から測定データを受信し、相関する装置の予測データを導出する相関情報と測定データとを使用して予測データを算出し、測定データおよび予測データを提供する制御システムが提供される。本発明は、相関する装置の測定データを使用して、相関する装置の予測データを算出することができるため、制御システム内の機器に異常が発生した場合でも、当該制御システムやそのデータを利用するシステムの可用性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明は、相関する異種のセンサを上記ネットワーク内の個別ネットワークに接続し、当該異種のセンサの測定データを利用して予測データを算出するため、同種のセンサを冗長に配置する必要がなく、センサの設置コストを低減することができると共に、マルウェア等のネットワーク攻撃に対するロバスト性を向上させることができる。
【００１１】
本発明によれば、ＩＣＳネットワーク内の個別のネットワークに接続された相関する装置の予測データを算出および提供することにより、ＩＣＳの可用性を向上させる方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の制御システムを示す図。
【図２】本発明の制御システムを原子力発電所制御システムに応用した実施形態を示す図。
【図３】本実施形態の分析サーバの機能構成を示す図。
【図４】本実施形態の分析サーバが実行する処理の一実施形態を示すフローチャート。
【図５】本実施形態の測定データおよび予測データを保存するデータテーブルの一実施形態を示す図。
【図６】本実施形態の測定データおよび予測データを保存するデータテーブルの一実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について実施形態をもって説明するが、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施形態の制御システム１００を示す図である。制御システム１００は、グローバルゲートウェイ１１０と、ＩＣＳゲートウェイ１１２，１１４，１１６と、当該ＩＣＳゲートウェイに接続されたセンサ１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７と、分析サーバ１３０とを含んで構成されるＩＣＳである。本実施形態の制御システムでは、独自のプロトコルを使用して制御システム１００内の装置間でデータ通信が行われる。他の実施形態では、汎用のプロトコルを使用して制御システム１００内のデータ通信を行ってもよい。
【００１５】
グローバルゲートウェイ１１０は、ＩＣＳゲートウェイ１１２，１１４，１１６が形成するネットワーク層の上位ネットワーク層に配置される通信装置である。グローバルゲートウェイ１１０は、ＩｎｔｅｒｎｅｔやＷＡＮ（Wide Area Network）等の外部ネットワーク１４０に接続された外部システムや外部装置と、分析サーバ１３０との間でデータ通信を行う。
【００１６】
ＩＣＳゲートウェイ１１２，１１４，１１６は、当該ＩＣＳゲートウェイに接続されたセンサ１２０〜１２７から当該センサが実際に測定したデータ（以下、「測定データ」とする。）を取得し、分析サーバ１３０に提供する通信装置である。ＩＣＳゲートウェイ１１２，１１４，１１６は、それぞれセンサが接続されて個別のネットワークを形成している。
【００１７】
センサ１２０〜１２７は、湿度や温度、光量、放射線、水、物体速度、電流、電圧などの様々な状態や物質、事象等を検出して測定するセンサであり、温度センサ、人感センサ、湿度センサ、放射線センサ、水検出センサ、速度センサ、電流センサ、電圧センサ、光量センサ等の各種センサを採用できる。制御システム１００では、物理的に近接配置される等の一定の相関関係を有する異種のセンサ（例えば、センサ１２０とセンサ１２１、センサ１２２〜センサ１２４、センサ１２５とセンサ１２６）が、異なるＩＣＳゲートウェイのネットワークに接続される。センサ１２０〜１２７は、ＩＣＳゲートウェイ１１２，１１４，１１６を介して、その測定データを分析サーバ１３０に提供する。
【００１８】
分析サーバ１３０は、制御システム１００内のセンサの測定データを収集し、相関する複数のセンサのうち、一方のセンサの測定データ等から予測される他方のセンサのデータ（以下、「予測データ」とする。）を生成し、これらのデータを提供する情報処理装置である。また、分析サーバ１３０は、制御システム１００内で異常が発生していないか検証し、その検証結果を提供する。さらに、分析サーバ１３０は、制御システム１００内のゲートウェイから測定データおよび予測データの送信要求を受領した場合、要求送信元が当該データの取得権限を有するか判断し、取得権限のある要求送信元に対して当該データを提供する。
【００１９】
分析サーバ１３０は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）７、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｖｉｓｔａ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ  ＸＰ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ２００Ｘ  Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）等のＷｉｎｄｏｗｓシリーズ、Ｍａｃ  ＯＳ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｈｒｏｍｅ ＯｓなどのＯＳの管理下で、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＰＥＲＬ、ＰＨＰ、ＲＵＢＹ、ＰＹＴＨＯＮなどのプログラム言語で記述された本発明のプログラムを実行する。
【００２０】
また、分析サーバ１３０は、本発明のプログラムを実行するための実行空間を提供するＲＡＭ、プログラムやデータなどを持続的に保持するためのハードディスク装置（ＨＤＤ）などを含んでおり、本発明のプログラムを実行することにより、後述する本実施形態の各機能を分析サーバ１３０上に実現する。本実施形態の各機能部は、上述したプログラミング言語などで記述された装置実行可能なプログラムにより実現できる。本発明のプログラムは、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの装置可読な記録媒体に格納して頒布することができ、また他の装置が可読な形式でネットワークを介して伝送することができる。
【００２１】
図１に示す実施形態は、１のＩＣＳシステムで構成された制御システムであるが、他の実施形態では、複数のＩＣＳシステムのデータを制御する制御システムとして本発明を構成することもできる。
【００２２】
図２は、本発明の制御システムを原子力発電所制御システムに応用した実施形態を示す図である。以下、原子力発電所制御システムの実施形態をもって説明するが、本発明は、当該実施形態に限定されるものではなく、水供給管理システムや交通監視・制御システム等の他のＩＣＳにも応用可能である。
【００２３】
図２に示す制御システム２００は、分析サーバ１３０と、グローバルゲートウェイ２１０と、ＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４と、原子力発電システム２３０とを含んで構成される。原子力発電システム２３０は、原子炉格納容器２３２と、タービン２３４と、発電機２３６とを含み、各種センサ２４２，２４４，２４６，２４８が設置される。
【００２４】
原子炉格納容器２３２の内部には、原子炉格納容器２３２内の圧力を測定する圧力センサ２４２が設置される。また、原子炉格納容器２３２の蒸気発生器２３８の排出管２４０内部には、排出管２４０の温度および湿度を測定する温度センサ２４４および湿度センサ２４６が設置される。さらに、発電機２３６の近傍には、原子力発電システム２３０内の人の侵入を検知する人感センサ２４８が設置される。
【００２５】
圧力センサ２４２および温度センサ２４４は、ＩＣＳゲートウェイ２２２に接続され、湿度センサ２４６および人感センサ２４８は、ＩＣＳゲートウェイ２２４に接続される。本実施形態では、温度センサ２４４および湿度センサ２４６は、排出管２４０に送入される同一の蒸気に依存する排出管２４０内部の温度および湿度を測定するセンサであり、これらのセンサは強い相関関係を有する。このため、温度センサ２４４および湿度センサ２４６は、それぞれ異なるＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４が形成するネットワーク２５０，２５２に接続される。
【００２６】
図２に示す実施形態では、各センサは、その測定データを定期的にＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４を介して分析サーバ１３０に送信する。ＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４は、センサから測定データを受信すると、センサを固有に識別可能な情報（以下、「センサ識別情報」とする。）を測定データに付加して分析サーバ１３０に送信する。本実施形態では、ＩＣＳゲートウェイを固有に識別可能な情報（以下、「ＩＣＳゲートウェイ識別情報」とする。）と、センサが接続されたＩＣＳゲートウェイのポート番号との結合を、センサ識別情報として使用することができる。他の実施形態では、分析サーバ１３０の要求に応じて、各センサが測定データを送信してもよく、また、センサを固有に識別できる限り、如何なるセンサ識別情報を使用してもよい。
【００２７】
図３は、本実施形態の分析サーバ１３０の機能構成を示す図である。分析サーバ１３０は、送受信部３０２と、制御部３０４と、予測データ算出部３０６と、データ保存部３０８と、記憶装置３１０，３１２，３１４とを含む。
【００２８】
送受信部３０２は、分析サーバ１３０と制御システム２００内の装置との間でデータの送受信を行う。送受信部３０２は、グローバルゲートウェイ２１０やＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４から特定の要求や各センサの測定データを受信する。送受信部３０２は、当該要求を受信すると制御部３０４に通知する。また、送受信部３０２は、グローバルゲートウェイ２１０等の要求送信元の装置に対し、測定データや予測データ、後述する検証結果等を送信して提供する。送受信部３０２は、制御システム２００内の通信プロトコルに準拠して、グローバルゲートウェイ２１０やＩＣＳゲートウェイ２２２，２２４とデータ通信を行う。
【００２９】
制御部３０４は、分析サーバ１３０の全体制御を行う。制御部３０４は、送受信部３０２から受信した要求の種類に応じて、後述する機能部を適宜呼び出して種々の処理を実行する。
【００３０】
具体的には、制御部３０４は、制御システム２００内のセンサの測定データを登録する旨の要求を受信すると、データ保存部３０８を呼び出して測定データを記憶装置３１２に保存させる。そして、制御部３０４は、予測データ算出部３０６を呼び出し、測定データに対応する予測データを算出させ、検証部３１６を呼び出して、制御システム２００内で異常が発生していないか検証させる。
【００３１】
また、制御部３０４は、測定データおよび予測データを送信する旨の要求を受信すると、アクセス制御部３１８を呼び出して、当該要求元がこれらのデータを取得する権限を有するか否か判断させる。
【００３２】
予測データ算出部３０６は、記憶装置３１２に保存されている測定データと、記憶装置３１０に保存されている相関情報とを使用して予測データを算出する。相関情報とは、相関するセンサの予測データを算出するための情報であり、各センサの予測データの算出式を採用することができる。予測データの算出式は、正常に稼働している制御システムの過去のセンサデータを元に、重回帰分析やＶＡＲ（Vector Auto Regression）分析等の多変量解析によって導出される重回帰モデルやＶＡＲモデル等の予測式である。本実施形態では、予測データの算出式は、その目的変数として、例えば、（１）相関のあるセンサの測定データ、（２）相関のあるセンサの予測データ、（３）予測データを算出すべきセンサが出力した直前の１または複数の測定データ等を採用することができる。
【００３３】
記憶装置３１０に格納される相関情報は、制御システムの運用と共に順次更新することができ、より正確な相関情報を利用することによって、予測データの精度を経時的に向上させることができる。
【００３４】
データ保存部３０８は、制御システム２００内の各センサの測定データおよび予測データを、その取得時間または保存時間と共に、それぞれ記憶装置３１２，３１４に保存する。測定データおよび予測データについては、図５および図６を参照して詳細に説明する。
【００３５】
また、分析サーバ１３０は、検証部３１６と、アクセス制御部３１８と、記憶装置３２０と、認証情報データベース３２２とを含む。
【００３６】
検証部３１６は、制御システム２００内で異常が発生しているか否か検証する。検証部３１６は、センサから受信した測定データや予測データ算出部３０６が算出した予測データ、エラーイベント等を使用して、制御システム２００内の装置やネットワークに障害が発生していないか検証することができる。
【００３７】
具体的には、検証部３１６は、定期的に各センサから受信する予定の測定データを受信していない場合、当該受信していない測定データを生成または送信すべきであったセンサ、またはこれに接続されたネットワークケーブルやＩＣＳゲートウェイ等のネットワーク機器に障害が発生していると判断することができる。
【００３８】
この場合、検証部３１６は、定期的に受信する測定データの送信元のセンサ識別情報が記述された設定情報等を予め記憶装置に保持しておき、実際に受信した測定データに付加されているセンサ識別情報と、当該設定情報に含まれるセンサ識別情報とを照合する。そして、当該設定情報に含まれるセンサ識別情報を有する測定データを受信していない場合には、当該センサ識別情報が示すセンサや、これに接続されたネットワーク機器に障害が発生していると判断することができる。また、センサに障害が発生した場合に当該センサやＩＣＳゲートウェイがエラーイベントを発行するようにし、検証部３１６が、当該エラーイベントにより障害の発生を検知することもできる。
【００３９】
また、検証部３１６は、複数のセンサから測定データを受信していない場合であって、これらのセンサが同一のＩＣＳゲートウェイに接続されているときは、当該ＩＣＳゲートウェイやケーブル等のネットワーク機器に障害が発生しているものと判断することができる。この場合、検証部３１６は、上述したような設定情報に含まれるセンサ識別情報と、実際に受信した測定データに付加されているセンサ識別情報とを照合する。そして、複数の測定データを受信しておらず、かつ、センサ識別情報に含まれるＩＣＳゲートウェイから、未受信の測定データの送信元であるＩＣＳゲートウェイが同一であると判断した場合には、当該ＩＣＳゲートウェイやケーブル等のネットワーク機器に障害が発生しているものと判断することができる。また、ネットワーク機器に障害が発生した場合にＩＣＳゲートウェイがエラーイベントを発行するようにし、検証部３１６が、当該エラーイベントにより障害の発生を検知することもできる。
【００４０】
さらに、検証部３１６は、センサから受信した測定データが異常値である場合には、当該センサに障害が発生しているものと判断することができる。この場合、各センサの識別情報と、その測定データの許容範囲とを関連付けて、設定情報として記憶装置に保持しておく。検証部３１６は、当該設定情報を参照し、センサから受信した測定データが、当該測定データに付加されたセンサ識別情報に関連付けられた許容範囲内にあるか否か判断することにより、測定データが異常値であるか判断することができる。また、検証部３１６は、センサから受信した測定データと、当該測定データに対応する予測データ算出部３０６の算出した予測データとを比較し、これらのデータの差分値が所定の許容範囲を超える場合、測定データが異常値であると判断することができる。
【００４１】
検証部３１６は、いずれの測定データが異常値であるかを示す検証結果を記憶装置３２０に保存する。本実施形態では、検証結果として、測定データが異常値であると判断したセンサのセンサ識別情報と、その測定データの日時とを使用する。この検証結果は、測定データおよび予測データと共に、これらのデータの要求元であるグローバルゲートウェイ等の装置に提供される。要求元の装置は、当該検証結果を参照することにより、いずれの測定データが異常であるか判断することができ、そのポリシーに従って、測定データまたは予測データを選択的に利用することができる。
【００４２】
本実施形態では、検証部３１６を分析サーバ１３０内の機能手段として構成しているが、他の実施形態では、当該機能手段を分析サーバ１３０内に設けるのではなく、当該検証機能を有する情報処理装置である検証サーバを含む制御システムとして構成してもよい。
【００４３】
この場合、検証サーバは、分析サーバから測定データおよび予測データを取得し、またはＩＣＳゲートウェイから測定データを取得すると共に分析サーバから予測データを取得し、測定データおよび予測データと上記設定情報とを使用して、制御システム２００内で異常が発生しているか否か検証することができる。また、上述したように各センサやネットワーク機器に障害が発生した場合にセンサやＩＣＳゲートウェイがエラーイベントを発行し、検証サーバが、障害の発生を検知することもできる。さらに、分析サーバが受信すべき測定データを未受信の場合に、その旨を検証サーバに通知し、検証サーバが障害の発生を検知することもできる。検証サーバは、その検証結果を分析サーバ１３０に提供する。
【００４４】
アクセス制御部３１８は、測定データおよび予測データの送信を要求する送信元が当該データの取得権限を有するか判断する。本実施形態では、制御システム２００内のグローバルゲートウェイおよびＩＣＳゲートウェイが測定データおよび予測データを要求することが想定される。これらの装置は、自身の識別情報、すなわち、グローバルゲートウェイの識別情報およびＩＣＳゲートウェイ識別情報を当該要求と共に送信する。
【００４５】
アクセス制御部３１８は、グローバルゲートウェイの識別情報およびＩＣＳゲートウェイ識別情報と、これらの識別情報が示すグローバルゲートウェイまたはＩＣＳゲートウェイの取得権限の有無を示す情報とが関連付けて登録された認証情報データベース３２２を参照し、要求元の装置が測定データおよび予測データの取得権限を有するか否か判断することができる。
【００４６】
図３に示す実施形態では、相関情報、測定データ、予測データ、検証結果、認証情報データベースを分析サーバ１３０内の記憶装置に保存するように構成しているが、他の実施形態では、分析サーバ１３０がアクセス可能な外部記憶装置にこれらの情報を保存するようにしてもよい。
【００４７】
図４は、本実施形態の分析サーバが実行する処理の一実施形態を示すフローチャートである。以下、図４を参照して、分析サーバ１３０が実行する処理について説明する。
【００４８】
図４の処理は、ステップＳ４００から開始し、ステップＳ４０１では、分析サーバ１３０の制御部３０４が、制御システム２００内の装置から要求を受信したか否か判断する。要求を受信していない場合には（ｎｏ）、ステップＳ４０１の処理を反復させて要求を待機する。一方、要求を受信したと判断した場合には（ｙｅｓ）、処理をステップＳ４０２に分岐させる。
【００４９】
ステップＳ４０２では、制御部３０４は、受信した要求の種類を判断し、要求の種類が測定データの登録要求であると判断した場合には、処理をステップＳ４０３に分岐させる。ステップＳ４０３では、制御部３０４は予測データ算出部３０６を呼び出し、予測データ算出部３０６が、記憶装置３１０に格納されている相関情報と、登録要求と共に受信した測定データとを使用して、当該測定データに対応する予測データを算出する。ステップＳ４０４では、制御部３０４はデータ保存部３０８を呼び出し、データ保存部３０８が、受信した測定データと、予測データ算出部３０６が算出した予測データとを、記憶装置３１２，３１４に保存する。
【００５０】
ステップＳ４０５では、制御部３０４は検証部３１６を呼び出し、検証部３１６が、制御システム２００内に異常が発生していないか検証する。ステップＳ４０６では、検証部３１６は検証結果を記憶装置３２０に保存し、ステップＳ４０１に処理を戻す。
【００５１】
一方、ステップＳ４０２の判定で、受信した要求の種類が、測定データおよび予測データの送信要求であると判断した場合には、処理をステップＳ４０７に分岐させる。ステップＳ４０７では、制御部３０４はアクセス制御部３１８を呼び出し、アクセス制御部３１８が、当該要求の送信元がデータの取得権限を有するか判断し、当該権限を有していない場合には（ｎｏ）、処理をステップＳ４０１に戻す。一方、要求の送信元が当該権限を有している場合には（ｙｅｓ）、処理をステップＳ４０８に分岐させる。ステップＳ４０８では、制御部３０４は、記憶装置３１２，３１４，３２０から測定データ、予測データおよび検証結果を取得して、要求の送信元にこれらのデータを送信し、処理をステップＳ４０１に戻す。
【００５２】
本実施形態では、制御部３０４は、要求送信元に対して、測定データおよび予測データをマージしないで送信するが、他の実施形態では、取得不能の測定データや異常値である測定データを、対応する予測データで代替してマージし、そのマージデータを送信してもよい。この場合、要求送信元の装置は、マージデータと共に受信する検証結果を参照することにより、いずれの測定データが予測データによって代替されたか判断することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、測定データの登録要求を受信したときに予測データを算出するが、他の実施形態では、検証部３１６または検証サーバが、上述したエラーイベントの受信や測定データの未受信によってセンサやネットワーク機器等の異常を検出したときに、分析サーバ１３０が予測データを算出するようにしてもよい。この場合、分析サーバ１３０は、その検出結果を測定データおよび予測データと共に要求送信元に送信する。
【００５４】
図５および図６は、本実施形態の測定データおよび予測データを保存するデータテーブルの一実施形態を示す図である。以下、図５および図６を参照して、データテーブル５１０，５２０，６１０，６２０について説明する。
【００５５】
データテーブル５１０は、制御システム２００の各センサの測定データが格納されるデータテーブルであり、分析サーバ１３０がアクセス可能な記憶装置に構築される。データテーブル５１０のデータフィールドである日時５１１には、測定データの取得日時または保存日時が登録され、当該日時毎に圧力センサ２４２、温度センサ２４４、湿度センサ２４６および人感センサ２４８の測定データが、これらのセンサのデータフィールド５１２，５１３，５１４，５１５に登録される。
【００５６】
データテーブル５２０は、分析サーバ１３０の算出した予測データが格納されるデータテーブルであり、分析サーバ１３０がアクセス可能な記憶装置に構築される。データテーブル５２０のデータフィールドである日時５２１には、データテーブル５１０と同様に、予測データの算出日時または保存日時が登録され、当該日時毎に圧力センサ２４２、温度センサ２４４および湿度センサ２４６の予測データが、これらのセンサのデータフィールド５２２，５２３，５２４に登録される。
【００５７】
図５に示す実施形態では、温度センサ２４４および湿度センサ２４６が強い相関関係を有しており、これらのデータフィールドには、相関するセンサの測定データ等を使用して算出した予測データが登録される。例えば、日時「２０１１／１／１１  １０：１０」における温度センサ２４４の予測データ（温度「２８．１℃」）は、温度センサ２４４に相関する湿度センサ２４６の当該日時における測定データ（湿度「６０％」）を目的変数とする相関情報を使用して算出することができる。同様に、日時「２０１１／１／１１  １０：１０」における湿度センサ２４６の予測データ（湿度「６１％」）は、当該日時の温度センサ２４４の測定データ（温度「２８．２℃」）を目的変数とする相関情報を使用して算出することができる。
【００５８】
さらに、日時「２０１１／１／１１  １０：１０」における圧力センサ２４２の予測データ（圧力「９８０ｈＰａ」）は、圧力センサ２４２と相対的に弱い相関関係を有する温度センサ２４４および湿度センサ２４６の当該日時における測定データ（温度「２８．２℃」および湿度「６０％」）を目的変数とする相関情報を使用して算出してもよい。
【００５９】
図６に示すデータテーブル６１０，６２０は、図５に示すデータテーブルに対して測定データおよび予測データを追加登録した状態のデータテーブルである。
【００６０】
データテーブル６１０は、日時「２０１１／１／１１  １０：４０」〜「２０１１／１／１１  １１：００」における温度センサ２４４の測定データが登録されておらず、制御システム内で異常が発生したことにより、当該温度センサの測定データが取得不能であることを示している。一方、データテーブル６２０は、当該日時における湿度センサ２４６の測定データを使用して算出された温度センサ２４４の予測データが登録される。また、当該日時における湿度センサ２４６の予測データは、当該日時における温度センサ２４４の測定データを目的変数とする相関情報の代わりに、当該日時における温度センサ２４４の予測データを目的変数とする相関情報を使用して算出することができる。
【００６１】
図５および図６に示す実施形態では、測定データおよび予測データをデータテーブル形式で保存するが、他の実施形態では、測定データおよび予測データをログやジャーナル等に記述して保存してもよい。
【００６２】
これまで本実施形態につき説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、当該実施形態の機能手段の変更や削除、他の機能手段の追加など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１００…制御システム、１１０…グローバルゲートウェイ、１１２，１１４，１１６…ＩＣＳゲートウェイ、１２０〜１２７…センサ、１３０…分析サーバ、１４０…外部ネットワーク、２００…制御システム、２１０…グローバルゲートウェイ、２２２，２２４…ＩＣＳゲートウェイ、２３０…原子力発電システム、２３２…原子炉格納容器、２３４…タービン、２３６…発電機、２３８…蒸気発生器、２４０…排出管、２４２…圧力センサ、２４４…温度センサ、２４６…湿度センサ、２４８…人感センサ、２５０，２５２…ネットワーク
【図１】
0005739182.tif 000002
【図２】
0005739182.tif 000003
【図３】
0005739182.tif 000004
【図４】
0005739182.tif 000005
【図５】
0005739182.tif 000006
【図６】
0005739182.tif 000007