(57)【要約】【課題】監視対象となる各プラントの状況に応じて、プラントの状況を把握するのに最適な監視対象信号を絞り込み、ユーザ側のデータ送信点数を大幅に削減して、ユーザ側のコスト負担を大幅に軽減する。【解決手段】  ナレッジ管理ユニット１３は現在のプラント状況に対応する最適な判断ルールを選択し、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報を最適化して、各リモートユニット２から送信されるプロセス信号の数を低減し、プロセス監視ユニット８によってプラントを監視させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象となるプラント側の監視装置から出力されるプロセス信号を受信して、前記プラントの状況を監視するリモート監視システムにおいて、
前記プラント側に配置され、プラント側のプロセス信号を収集して送信するリモートユニットと、
このリモートユニットから送信されるプロセス信号を受信するセンタユニットと、
このセンタユニットで受信されたプロセス信号に基づき、前記プラントの状況を監視し、何らかの異常があるとき、警報情報を発生するプロセス監視ユニットと、
このプロセス監視ユニットで取り込まれた前記プロセス信号に基づき、前記プラントの状況を判断し、システム各部の動作内容を最適化するナレッジ管理ユニットと、
を備えたことを特徴とするリモート監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載のリモート監視システムにおいて、
前記リモートユニット内には監視対象信号を絞り込むフィルタ情報がセットされており、
前記ナレッジ管理ユニットは、前記プラントの状況に応じて、最適なフィルタ情報を決定して前記リモートユニット内のフィルタ情報を更新する、
ことを特徴とするリモート監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載のリモート監視システムにおいて、
前記センタユニットは、前記リモートユニットから送信されるプロセス信号に共通管理用の付加情報を加えて状態データに変換した後、前記プロセス監視ユニットに供給して、前記プラントの監視、警報動作を行わせる、
ことを特徴とするリモート監視システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリモート監視システムにおいて、
前記ナレッジ管理ユニットは、プロセス監視ユニットで取り込まれた前記プロセス信号に基づき、前記プラントの状況を判断するとき、ナレッジデータベースに格納されているナレッジ情報、知識データベースに格納されている知識情報、またはプラント情報データベースに格納されているプラント履歴情報を参照して前記プラントの状況を判断し、最適なフィルタ情報を決定する、
ことを特徴とするリモート監視システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリモート監視システムにおいて、
前記ナレッジ管理ユニットは、フィルタ情報を更新して、監視対象信号を絞り込む処理に加えて、プラント運用に関する制御パラメータの算出処理、最適目標値の算出処理のうち、少なくともいずれか１つを行う、
ことを特徴とするリモート監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモート監視センタなどによって、監視対象となる各プラントの状況を監視するリモート監視システムに係わり、特にナレッジ管理技術を使用して、各プラントの状況に対応するように、監視対象信号を最適化しつつ、各プラントの状況を監視するリモート監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、プラントの監視業務では、プラントに近い場所に監視装置などを設置し、オペレータが監視業務を行うことが多い。しかし、近年、コスト削減のために夜間、休日などでは無人化して、監視装置から出力される故障信号などを公衆電話などを介して職員のノートパソコン、携帯電話機などに送信し、監視するケースが増えて来ている。
【０００３】
しかしこの場合、通知を受けた職員は、どんな故障が発生したのか不明であることから、必ず現場で、故障内容を確認しなければならない。
【０００４】
また、最近では、各プラント内に監視装置を設置し、設備単位でプラントを監視したり、プラントから出力される全てのプロセス信号を１点ずつ取込んで監視したりするケースもある。
【特許文献１】特開平２００２−１６３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような従来の監視方法では、プラント毎に、高額な監視装置を設置しなければならないばかりでなく、プロセス信号の入力数なども多いため、その分だけ、信号処理が複雑になり、監視システムの構築コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決する方法として、リモート監視センタなどに１台のプロセス監視装置を設置し、このプロセス監視装置によって、各プラントをリモート監視することにより、各ユーザ側のハードウェア負担を軽減するようにしたシステムが開発されている。
【０００７】
この際、監視対象のプロセス信号の数（点数）に応じて、各ユーザに対するサービス料が決定されるケースが多いことから、監視対象となるプロセス信号が増えれば、それに比例してユーザ側の費用が増える。
【０００８】
このため、ユーザ側では、プロセス信号の絞込みを行ない、費用を抑えなければならないが、状況に応じて監視が必要なプロセス信号が異なるため、簡単には、プロセス信号の絞込みを行うことができず、通常は、機器毎に重・中・軽と３段階に分けた故障で絞り込んだり、設備毎に監視するプロセス信号を分けたりしている。
【０００９】
この結果、最適な絞込みにならず、思ったほどユーザ側の費用が下がらないことが多いという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑み、ナレッジマネージメントを有効に活用して、システム全体を最適化し、効率の良いリモート監視サービスを構築することができるとともに、システム管理者側の負担、各ユーザ側の負担を大幅に軽減することができるリモート監視システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明は、監視対象となるプラント側の監視装置から出力されるプロセス信号を受信して、前記プラントの状況を監視するリモート監視システムにおいて、前記プラント側に配置され、プラント側のプロセス信号を収集して送信するリモートユニットと、このリモートユニットから送信されるプロセス信号を受信するセンタユニットと、このセンタユニットで受信されたプロセス信号に基づき、前記プラントの状況を監視し、何らかの異常があるとき、警報情報を発生するプロセス監視ユニットと、このプロセス監視ユニットで取り込まれた前記プロセス信号に基づき、前記プラントの状況を判断し、システム各部の動作内容を最適化するナレッジ管理ユニットとを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、前記リモートユニット内には監視対象信号を絞り込むフィルタ情報がセットされており、前記ナレッジ管理ユニットは、前記プラントの状況に応じて、最適なフィルタ情報を決定して前記リモートユニット内のフィルタ情報を更新することを特徴としている。
【００１３】
さらに、前記センタユニットは、前記リモートユニットから送信されるプロセス信号に共通管理用の付加情報を加えて状態データに変換した後、前記プロセス監視ユニットに供給して、前記プラントの監視、警報動作を行わせることを特徴としている。
【００１４】
さらに、前記ナレッジ管理ユニットは、プロセス監視ユニットで取り込まれた前記プロセス信号に基づき、前記プラントの状況を判断するとき、ナレッジデータベースに格納されているナレッジ情報、知識データベースに格納されている知識情報、またはプラント情報データベースに格納されているプラント履歴情報を参照して前記プラントの状況を判断し、最適なフィルタ情報を決定することを特徴としている。
【００１５】
さらに、前記ナレッジ管理ユニットは、フィルタ情報を更新して、監視対象信号を絞り込む処理に加えて、プラント運用に関する制御パラメータの算出処理、最適目標値の算出処理のうち、少なくともいずれか１つを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ナレッジマネージメントを有効に活用して、システム全体を最適化し、効率の良いリモート監視サービスを構築することができるとともに、システム管理者側の負担、各ユーザ側の負担を大幅に軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
《構成》
図１は本発明によるリモート監視システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【００１８】
この図に示すリモート監視システム１は、各ユーザのプラント毎に設置され、フィルタ情報で指定された監視対象信号に応じて、各プラント側のプロセス信号をフィルタリングして送信する複数のリモートユニット２と、リモート監視センタ３に設けられ、各リモートユニット２から出力される各プロセス信号を取り込んで、各プラントの状況を監視し、何らかの異常などが発生しているとき、パケット網５、公衆回線網６を介して、作業員、管理職員などに連絡するとともに、ナレッジマネージメント（Knowledge Management）を用いて各プラントの状況を解析して、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報を最適化させるナレッジマネージメント警報管理装置４とを備えている。そして、各ユーザ側の各プラントに設置した各リモートユニット２は、プロセス信号をフィルタリングして、出力されるプロセス信号数を低減し、ナレッジマネージメント警報管理装置４は、各リモートユニット２から出力されるプロセス信号を取り込んで、各プラントの状況を監視し、何らかの異常などが見つかったとき、パケット網５、公衆回線網６を介して、作業員、管理職員などに連絡するとともに、ナレッジマネージメントを用いて、各プラントの状況解析し、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報などを最適化する。
【００１９】
各リモートユニット２は、各プラントを監視している各監視装置に接続されており、ナレッジマネージメント警報管理装置４から新たなフィルタリング情報が供給される毎に、これを取り込んで記憶しつつ、記憶しているフィルタリング情報に基づき、対応する監視装置から出力される全てのプロセス信号（計測値、状態信号）をフィルタリングして、監視対象信号の数を絞り、ナレッジマネージメント警報管理装置４に供給する。
【００２０】
ナレッジマネージメント警報管理装置４は、各リモートユニット２と通信を行うセンタユニット７と、各プラントの監視動作、警報動作などを行うプロセス監視ユニット８と、警報内容を作業員、管理職員などに送信する警報送信ユニット９と、ナレッジデータが格納されるナレッジデータベース１０と、各プラントの機器履歴情報などが格納されるプラント情報データベース１１と、各プラントを運転するのに必要なプラント情報などが格納される知識データベース１２と、ナレッジマネージメントを用いて各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報などを最適化するナレッジ管理ユニット１３とを備えている。そして、各リモートユニット２から出力されるプロセス信号に基づき、各プラントのプロセス状況を監視し、各プラントで何らかの異常などが発生しているとき、パケット網５、公衆回線網６を介して、ユーザ側の作業員、管理職員などに連絡する。また、各リモートユニット２から出力されるプロセス信号を取り込み、ナレッジマネージメントを用いて、各プラントの状況を解析して、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報の更新が必要かどうかを判断し、フィルタ情報の更新が必要であるとき、各リモートユニット２毎に新たなフィルタ情報を生成して、各リモートユニット２のフィルタ情報を更新する。
【００２１】
センタユニット７は、各ユーザ側に配置された各リモートユニット２から送信されるプロセス信号を受信しながら、各ユーザに定義されている情報（信号名称や設備情報等）を付加して、各信号別の付加情報（状態データ）に変換し、プロセス監視ユニット８に供給するとともに、プロセス監視ユニット８から各ユーザに対する新たなフィルタ情報が出力される毎に、これらを取り込んで、指定されたリモートユニット２に供給し、フィルタ情報を更新する。
【００２２】
プロセス監視ユニット８は、センタユニット７から出力される各信号別の状態データを取り込み、ナレッジ管理ユニット１３に供給しながら、このナレッジ管理ユニット１３から出力される前回までの状態データと、今回の状態データとを比較して、状態変化や故障の発生をチェックし、故障しているプラントがあれば、このプラントを管理しているユーザの名称（ユーザ名）と、故障内容とを対にした警報情報を生成して、警報発生ユニット９に供給する。また、ナレッジ管理ユニット１３から各ユーザに対する新たなフィルタ情報が出力される毎に、これを取り込み、センタユニット７に供給する。
【００２３】
警報発生ユニット９は、プロセス監視ユニット８からユーザ名と、故障内容とが対にされた警報情報が出力されたとき、パケット網５、公衆回線６を介して、ユーザ名に対応する作業員、管理職員に故障内容が書き込まれたメール、あるいは故障内容を示す音声メッセージを送る。
【００２４】
また、ナレッジデータベース１０は、各ユーザのプラントを監視するのに必要な過去の知識、経験データ、判断ルールなどが格納されており、ナレッジ管理ユニット１３からの要求に応じて、過去の知識、経験データ、判断ルールなどを読み出し、ナレッジ管理ユニット１３に供給する。
【００２５】
また、プラント情報データベース１１は、ナレッジ管理ユニット１３から新たなプラント情報が出力される毎に、これを取り込んで、機器運転履歴、計測データなどを更新しながら、ナレッジ管理ユニット１３からの要求に応じた情報を検索して、検索結果をナレッジ管理ユニット１３に供給する。
【００２６】
また、知識データベース１２は、保全管理装置などから出力される各プラントの故障履歴、修繕情報などが格納される保全情報データベース１４と、オフライン情報として供給されるプラントの故障に関する指針、各機器の対応年数、製品寿命などの情報が格納されるオフライン情報データベース１５と、プラント運用に関連する外部情報として収集された現在の気象状況、河川情報などが格納される外部情報データベース１６とを備えている。そして、ナレッジ管理ユニット１３からの要求に応じた情報を検索して、検索結果をナレッジ管理ユニット１３に供給する。なお、知識データベース１２は、保全管理装置やオフライン情報又は外部情報等複数の情報を扱える仕組みになっており、契約ユーザが所有する情報がない場合でも一般的な情報からある程度、信号情報を絞り込めるようになっている。また、新たな知識の更新も容易に行なえる仕組みとなっている。
【００２７】
ナレッジ管理ユニット１３は、プロセス監視ユニット８からの要求に応じて、プラント情報データベース１１に格納されている前回までのプラント情報（機器運転履歴、計測データなど）から前回までの状態データを生成し、プロセス監視ユニット８に供給しながら、プロセス監視ユニット８から新たな状態データが出力される毎に、この状態データからプラント情報を生成して、プラント情報データベース１１に追記登録するとともに、ナレッジデータベース１０をアクセスして、今回の状態データで示されるプラント状況と、現在の判断ルートとがマッチングしているかどうかを判定し、これらがマッチングしてないとき、プラント状況に対応する新たな判断ルールを選択する。そして、この判断ルールに基づき、今後、プラントを監視するのに不要なデータと、必要なデータ、例えば例えば過去１時間の水位変化の確認、気象情報の確認、過去の降雨時の監視対象信号、過去の降雨時の故障状況などを決定し、知識データベース１２、プラント情報データベース１１から、プロセス履歴や気象情報、過去の降雨時の対象信号や故障状況などを読み出して、現時点で最適なフィルタ情報を作成し、プロセス監視ユニット８に供給する。
【００２８】
《動作》
次に、図１に示す概略構成図、図２、図３に示す模式図を参照しながら、具体的なユーザのプラントとして、下水道プラントの雨水排水ポンプ場を例にし、リモート監視システム１の動作を説明する。
【００２９】
まず、通常の雨水排水ポンプ場では、下水道管から流入してくる汚水のみの処理を行なっていることが多い、そのため、監視対象としては汚水ポンプ関連の機器及び共通機器情報のみが監視できれば良い。また、雨天時は、雨水ポンプにて流入してくる雨水を河川に排水する必要があるため、雨水ポンプ関連の機器情報を監視する必要が出てくる。
【００３０】
＜晴天時の動作＞
このため、晴天時は、雨水排水ポンプ場の監視装置から出力される各プロセス信号のうち、図２に示すようにリモートユニット２にセットされたフィルタ情報Ａで監視対象信号に指定された、汚水ポンプ関連と、共通情報とが選択され、これらの情報を示すプロセス信号がナレッジマネージメント警報管理装置４に供給され、雨水排水ポンプ場の監視が行なわれる。
【００３１】
そして、ナレッジマネージメント警報管理装置４のセンタユニット７によって、信号個別に扱えるように、プロセス信号のＩＤに対応する各信号の名称や単位、少数点位置などを付加されて、状態データ（付加情報）が作成されるとともに、プロセス監視ユニット８によって、状態データがナレッジ管理ユニット１３に供給され、プラント情報として、プラント情報データベース１１に格納されるとともに、プラント情報データベース１１から前回までの状態データが読み出されて、各信号の種別別に今回の状態データと比較され、警報通知が必要な事象が発生しているかチェックされる。
【００３２】
ここで、前回までの状態データと、今回の状態データとが比較されて、雨水排水ポンプ場に設けられた１号汚水ポンプの故障が検知されると、プロセス監視ユニット８によって、警報情報が生成されて、警報送信ユニット９に供給され、契約プロバイダ経由で、ユーザ毎に定義されているメールアドレスにメール情報が送信され、管理職員のノートパソコン、作業員の携帯電話で受信される。
【００３３】
また、上述した動作と並行し、プロセス監視ユニット８からナレッジ管理ユニット１３に状態データが供給されたとき、ナレッジ管理ユニット１３によって、晴天時の状況データであると判定されて、フィルタ情報の変更処理がスキップされる。
【００３４】
＜雨天時の動作＞
次に、雨天時の状況を判断し、リモートユニット２にセットされているフィルタ情報Ａを雨天用のフィルタ情報Ｂに切替える時の処理方法を説明する。
【００３５】
まず、図３に示すように、リモートユニット２によって、通常通り、監視対象となるプロセス信号が定周期でセンタユニット７に送信されて、状態データに変換された後、プロセス監視ユニット８に供給され、晴天時と同様な一連の警報監視処理が行なわれるとともに、状態データがナレッジ管理ユニット１３に供給される。
【００３６】
そして、ナレッジ管理ユニット１３によって、プロセス監視ユニット８から供給された状態データが解析されて、ナレッジデータベース１０がアクセスされ、各判断ルールの中から、現在のプラント状況、例えば降雨量、流入渠などの急激な上昇に対応する判断ルール、例えば過去１時間の水位変化の確認、気象情報の確認、過去の降雨時の監視対象信号、過去の降雨時の故障状況などの確認を指示する判断ルールが選択される。
【００３７】
次いで、この判断ルールに基づき、ナレッジ管理ユニット１３によって、プラント情報データベース１１がアクセスされて、プロセス履歴や気象情報、過去の降雨時の対象信号や故障状況などが読み出されるとともに、これらプロセス履歴〜故障状況などに基づき、知識データベース１２がアクセスされ、保全情報、プラント情報、外部情報などが読み出された後、これらの各情報に基づき、現時点で最適なフィルタ情報が作成されて、プロセス監視ユニット８に供給され、センタユニット７に転送される。
【００３８】
そして、センタユニット７によって、このフィルタ情報に基づき、フィルタ情報から付加情報に相当する部分が削除されて、リモートユニット２で使用可能なフィルタ情報Ｂにされた後、リモートユニット２に送信されて、リモートユニット２にセットされているフィルタ情報Ａがフィルタ情報Ｂに置き換えられ、次回の監視から雨天時用のフィルタ情報Ｂにてリモート監視が行なわれる。
【００３９】
《効果》
このように、この実施形態では、各リモートユニット２を使用して、プロセス信号の数を低減しつつ、プロセス監視ユニット８によって、プラントを監視するとともに、ナレッジ管理ユニット１３によって、現在のプラント状況に対応する最適な判断ルールを選択し、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報を最適化するようにしている。このため、監視対象となる各プラントの状況に応じて、各リモートユニット２にセットされているフィルタ情報を最適化させて、プラントの状況を把握させるのに最適な監視対象信号を絞り込ませることができ、これによってユーザ側のデータ送信点数を大幅に削減でき、ユーザ側のコスト負担を大幅に軽減することができる。
【００４０】
また、この実施形態では、センタユニット７によって、各リモートユニット２から送信されるプロセス信号に共通管理用の付加情報を付加して、状態データに変換し、プロセス監視ユニット８で監視、警報動作を行わせるようしている。このため、各リモートユニット２から送信されるプロセス信号中に、各プラントに固有の情報や伝送上、必要が無い信号名称等などが含まれないようにして、各リモートユニット２とセンタユニット７との間のトラフック量を大幅に削減しつつ、プロセス監視ユニット８に各リモートユニット２の存在を意識させず、全て共通の情報として管理することができ、これによってどのようなプラントでも、監視可能にして、システム管理者側の負担を大幅に軽減することができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態では、説明していないが、ユーザが所有している監視装置から出力されるプロセス信号は全て共通ではなく、メーカ、年代により様々なフォーマットのプロセス信号が存在することから、センタユニット７によって、各リモートユニット２から送信されるプロセス信号をプロセス監視ユニット８で処理し得るフォーマットの状態データに変換することは極めて有効な技術であると思われる。
【００４２】
また、この実施形態では、ナレッジ管理ユニット１３がプラントの状況を判断して、ナレッジデータベース１０に格納されている各判断ルールの中から、プラントの状況に対応した判断ルールを選択した後、この判断ルールの指示に応じて、ナレッジデータベース１０に格納されているナレッジ情報、知識データベース１２に格納されている知識情報、プラント情報データベース１１に格納されているプラント履歴情報などを参照して、最適なフィルタ情報を決定するようにしている。このため、ナレッジ情報のみならず、保全管理情報などに含まれる故障、修繕情報、過去の経験（ノウハウ）など使用して、監視対象信号を絞り込むことができるとともに、導入時の信号絞り込みだけでなく、プラントの運用状況などに合わせて保全管理情報や知識データなどを検索し、現状の運転状況において故障の発生の可能性が多いプロセス信号だけを抽出し、このプロセス信号を監視対象にすることができる。これにより、サービス契約内で、自由に監視対象信号の取捨選択を行わせて、効率の良いリモート監視サービスを構築することができる。
【００４３】
この際、ナレッジデータベース１０のルール情報を適宜、見なおしたり、学習機能により修正させることも、容易に行えることから、各プラントのプロセス状況に応じて、最適なフィルタ情報を作成することができる。
【００４４】
また、ダイナミックに監視対象信号を切替えられるので、ナレッジデータベース１０などに、点検スケジュール等を知識として入力しておけば、点検により発生する無駄な警報通知を自動的に除去することができる。
【００４５】
《他の実施形態》
また、上述した実施形態では、プラントの監視、警報のみに特化しているが、リモート監視とナレッジマネージメントとを組合せることにより、プラント運転の制御パラメータ、運転制御目標値等の設定値などを最適化し、これら制御パラメータ、運転制御目標値の設定値などを使用して、実プラントを運用するようにしても良い。
【００４６】
これにより、制御パラメータ、運転制御目標値等の設定値をリアルタイムで補正することができるとともに、オペレータが経験と勘で対応していたノウハウを自動制御に反映させて、システム全体を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるリモート監視システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すリモート監視システムによって、晴天時の雨水排水ポンプ場を監視させるときの動作例を示す模式図である。
【図３】図１に示すリモート監視システムによって、雨天時の雨水排水ポンプ場を監視させるときの動作例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：リモート監視システム
２：リモートユニット
３：リモート監視センタ
４：ナレッジマネージメント警報管理装置
５：パケット網
６：公衆回線網
７：センタユニット
８：プロセス監視ユニット
９：警報送信ユニット
１０：ナレッジデータベース
１１：プラント情報データベース
１２：知識データベース
１３：ナレッジ管理ユニット
１４：保全情報データベース
１５：オフライン情報データベース
１６：外部情報データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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