(57)【要約】【課題】任意の時間帯におけるプラントの状態変化や、通常とは違った状態を把握し、プラントの円滑な運用と、状態変化に対応した運転の指針とすることの出来るトレンドグラフ表示装置を提供する。【解決手段】制御装置２０１に伝送されて来た信号は、信号入力機能１１１により受け取られ、トレンドデータファイリング機能１１２により、定周期に１２１のトレンドデータファイルへ時系列にて保存される。入力装置１０３を介して２つの時刻（開始時刻、及び終了時刻）入力されると、表示に必要なデータをトレンドデータファイル１２１から取りだし、２つの時刻における計測値の変化量、および計測値についての２つの時刻間での積分値を表示装置１０２に表示する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの監視制御に用い、時間の経過に伴う計測値の変化を所定の時間幅で表示するトレンドグラフ表示装置であって、
表示されたトレンドグラフ上において、任意に指定された開始時刻及び終了時刻における計測値の差を算出する変化量算出手段と、
前記開始時刻と前記終了時刻との間における計測値を積分する計測値積分手段と、
前記変化量算出手段にて算出した変化量及び前記計測値積分手段により算出した積分値をトレンドグラフと共に表示する変化量・積分値表示手段と、
を具備することを特徴とするトレンドグラフ表示装置。
【請求項２】
前記開始時刻と前記終了時刻の間における計測値の最大値、最小値、平均値、及び最大値と最小値との偏差値を算出する最大・最小・平均・偏差算出手段と、
前記最大・最小・平均・偏差算出手段２より算出した最大値、最小値、平均値、及び最大値と最小値との偏差値をトレンドグラフと共に表示する最大・最小・平均・偏差表示手段と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のトレンドグラフ表示装置。
【請求項３】
指定された複数の日における同一時刻での計測値群の最大値、最小値、及び平均値を算出する同時刻最大・最小・平均値算出手段と、
前記同時刻最大・最小・平均値算出手段により算出された値と時刻との関係を所定の時間幅でトレンドグラフとして表示する時系列毎最大・最小・平均トレンドグラフ表示手段と、
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレンドグラフ表示装置。
【請求項４】
計測値の上限値及び下限値と時刻との関係をトレンドグラフ上に表示する上下限値トレンド表示手段と、
指定の時刻における前記上限値及び前記下限値と計測値との偏差を算出する上下限偏差算出手段と、
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のトレンドグラフ表示装置。
【請求項５】
プラントを構成する各機器についての運転、停止、故障の状態変化を履歴データとして記憶する履歴データ記憶手段と、
所定の時間帯における状態変化の履歴データを表示する履歴データ表示手段と、
トレンドグラフ表示から、トレンドグラフ上で指定した時刻を含む時間帯における前記履歴データ表示に切り換える表示切替手段と、
を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のトレンドグラフ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの監視制御に用いるトレンドグラフ表示装置において、指定された任意の時間帯における計測値の変化量、積分値等を算出するトレンドグラフ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上下水道施設、ビル施設、道路施設等のプラントの監視に用いる監視制御装置において、一般的にはＣＲＴ、またはＬＣＤのような表示装置を持ち、その表示装置にプラントの状態を表示して、オペレータがプラントの監視を行っている。監視制御装置は、プラントの監視を行うために、プラントの現在の状態を表示するためにプラントをグラフィック化して表示装置に表示させるグラフィック画面機能や、時間の経過に伴う計測値の変化を表示装置に表示させるトレンドグラフ機能を有している。
【０００３】
一般に、監視制御装置において、トレンドグラフ機能は、標準的に実装されており、プラントの変化を見るためには重要な機能である。例えば上水道プラントを例にとると、配水池の水位、配水圧力、配水流量等のアナログ信号をトレンド表示項目として登録し、その変化をオペレータが監視している。さらに、トレンドグラフ機能は、過去のデータもヒストリカルデータとして保存することにより、過去のグラフを表示させることが可能となっている。
【０００４】
一方、監視制御装置は、配水池の水位、配水圧力、配水流量等のアナログ信号には、上下限値のようなプラントを管理する上で必要な閾値を設け、その閾値（上下限値）を逸脱すると監視制御装置側で警報としてオペレータに通知する機能も持っている。さらに、配水ポンプの運転／停止信号等のディジタル信号（接点入力）についても運転、停止状況を確認するために登録して監視する例が多い。また、トレンドグラフ機能は、プラントの状態の変化を視覚的に把握するには優れた機能であるが、例えばある期間内での変化量を数値として把握するためには、オペレータがグラフから数値を読み、その変化量を見る必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８１５３３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−１０６２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来例において、ある特定の時間帯での変化量を、オペレータがトレンドグラフ上から数値を読み取り判断する必要があった。例えば上水道プラントでは、朝方に水の需要量のピークが来る例が多いので、例えば６時３０分から、７時３０分までの配水池の水位の変化量、配水圧力の変化量、配水流量の変化量（積分値）がどのように変化したかをトレンドグラフ上から判断する必要がある。しかし、従来のトレンドグラフ機能では、上記のような特定の時間帯での変化量を数値でトレンドグラフ表示画面上に表示することができなかった。
【０００８】
また、ある特定の時間帯での最大値、最小値、平均値、偏差は、オペレータがトレンドグラフから値を読み取って、その判断をしなければならなかった。前述の配水池の水位を例にとると、特定の時間帯において、例えば、月曜日の６：３０から火曜日の６：３０までの期間において、配水池の水位の最高点、最低点、平均点、偏差がどのように推移していったかをトレンドグラフで判断する必要があった。しかし、例えば、最高点５．３０ｍ、最低点２．１４ｍ、平均点３．２０ｍ、偏差３．１６ｍ（ここでの偏差の定義は、最高点と最低点の差とする。）というような数値でトレンドグラフ表示画面上に表示させることはできなかったため、特定の時間帯において、配水池の水位の最高点等を読み取ることは容易ではなかった。
【０００９】
さらに、プラントを監視する上で、過去のデータは、貴重な参考データとなる。例えば、今日はいつもとは値が異なる、といった形で、オペレータは長年の経験と勘により、異常の有無を判断していた。従来のトレンドグラフ機能では、現在のトレンドグラフを描画し、それに重ねて、過去のトレンドグラフを描画して見比べることは可能であったが、例えば過去１０日間の最高点、最低点、平均点等を表示することはできなかった。前述のような上水道プラントでは、水の需要量が曜日により変化するケースが多く、例えば過去２ヶ月の月曜日の最高点、最低点、平均点といった表示を行うこともできなかった。
【００１０】
また、一般に、プラントを監視するため、監視制御装置はセンサーから入力される値の上下限監視機能を実装している。例えば前述の配水池水位の上限値が５．５０ｍ、下限値が１．６５ｍといった設定においては、現在値が５．５０ｍを越えると上限異常としてオペレータに通知する。しかしながら、トレンドグラフ機能では、このような上下限の閾値を、上下限値としてトレンドグラフ上に表現していないため、上限値あるいは下限値まで、あとどれくらいの余裕度があるかを監視することが困難であった。例えば上記のような場合、現在値が５．４９ｍであっても上限異常とはならないが、プラントとしてはかなり危険な状態となっている。この状態をトレンドグラフ上で表現することができなかった。また、プラントによっては、時間帯により上下限値監視値を変更する場合もある。例えば前述の配水池水位を例にすると、６：３０から９：３０までの上限値は、５．５０ｍであり、９：３１から１２：００までは、４．８５ｍとするような場合である。こように、時間帯により上下限値が変化する場合には、上下限値の状態をトレンドグラフ上で把握できることが好ましい。
【００１１】
さらに、プラントを監視する上で、各機器の運転、停止状態、故障状態を入力するディジタル信号も重要な監視項目である。プラントでどのような変化（イベント）が発生したかを確認するために、監視制御装置は、各機器の運転、停止状態、故障状態を入力するデジタル信号の状態変化をヒストリカルデータとして記憶・表示するメッセージ履歴機能を持っている。メッセージ履歴機能とは、ヒストリカルデータとして記憶された内容を表示装置に表示させたり、プリンタに印刷させたりすることで、何時何分にどのような状態が発生したかをオペレータが確認することが出来る機能である。例えば、６：３１にＮｏ．１配水ポンプが運転して、６：５０にＮｏ．２配水ポンプが運転したといった履歴をメッセージ履歴機能により確認することができる。例えば、トレンドグラフを見ていて７：２０に配水流量が急激に低下してきている状態をトレンドグラフで確認したら、その変化に対してオペレータは原因を追及することになる。この場合、配水ポンプが何らかの原因により停止したのではないかということで、オペレータはメッセージ履歴機能を呼び出そうとする。しかし、メッセージ履歴機能を呼び出そうとする場合において、メッセージ履歴機能とトレンドグラフ機能とは別の機能として定義されているため、トレンドグラフの配水流量が低下している画面表示ポイントから、直接的にメッセージ履歴機能への画面展開を行うことができなかった。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、トレンドグラフ機能を発揮させるためのトレンドグラフ表示装置であって、指定された任意の時間帯における計測値の変化量、積分値等を算出することで、任意の時間帯におけるプラントの状態変化や、通常とは違った状態を迅速に把握し、プラントの円滑な運用と、状態変化に対応した運転の指針とすることの出来るトレンドグラフ表示装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトレンドグラフ表示装置は、プラントの監視制御に用い、時間の経過に伴う計測値の変化を所定の時間幅で表示するトレンドグラフ表示装置であって、表示されたトレンドグラフ上において、任意に指定された開始時刻及び終了時刻における計測値の差を算出する変化量算出手段と、前記開始時刻と前記終了時刻との間における計測値を積分する計測値積分手段と、前記変化量算出手段にて算出した変化量及び前記計測値積分手段により算出した積分値をトレンドグラフと共に表示する変化量・積分値表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
このように、本発明にかかるトレンドグラフ表示装置によれば、表示されたトレンドグラフ上で、開始時刻と終了時刻時刻を任意に指定することができ、開始時刻と終了時刻との間における計測値の変化量と、計測量の積分値を算出するので、任意の時間帯におけるプラントの状態変化や、通常とは違った状態を迅速に把握することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトレンドグラフ表示装置の一実施の形態について図１乃至図１２を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、上水道プラントの監視装置に、本発明に係るトレンドグラフ表示装置を適用したものである。
【００１６】
図１は、本実施の形態におけるトレンドグラフ表示装置の機能ブロック図である。図２は、本実施の形態における機器構成例である。
【００１７】
図２に示すように、本実施の形態は、表示装置１０２、入力装置１０３、制御装置２０１、制御系ＬＡＮ１０４、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）２１１、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２１２、及び監視制御対象たるプラント１０５により構成される。
【００１８】
表示装置１０２はトレンドグラフやメッセージ履歴等の表示を行い、入力装置１０３は、キーボード、マウス等からなり、制御装置２０１に指示を与える。制御装置２０１にはトレンドグラフ機能が組み込まれており、制御系ＬＡＮ１０４を経由して送られた来たプラント１０５の状態量についての処理を行う。
【００１９】
監視対象のプラント１０５は、配電盤（Ｍ／Ｃ，Ｌ／Ｃ）、コントロールセンタ（Ｃ／Ｃ）、リレー盤（ＲＹ）、現場盤（ＬＣＢ）、計装盤（ＬＫ）、現場計器類、電動機（Ｍ）等の現場機器からなる。これら現場機器からの信号は入出力装置（Ｉ／Ｏ）２１２に入力され、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）２１１において信号を変換し制御系ＬＡＮ１０４を経由して制御装置２０１に伝送される。
【００２０】
図１に示す通り、制御装置２０１は、信号入力機能１１１、トレンドデータファイリング機能１１２、上下限設定機能１１３、トレンドデータファイル１２１、操作入力機能１３１、メッセージ履歴展開機能１３２、メッセージ履歴表示機能１５２、トレンドグラフ表示期間判定機能１３３、トレンドグラフ基本機能１４１、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４、上下限値表示機能１４５、トレンドグラフ表示機能１５１、及び画面表示機能１６１の機能を持っている。
【００２１】
制御装置２０１に伝送されて来た信号は、信号入力機能１１１により受け取られ、トレンドデータファイリング機能１１２により、定周期に１２１のトレンドデータファイルへ時系列にて保存される。保存される周期は、制御対象となるプラント側からの必要性により定められる周期であり、可変である。なお、本実施の形態においては１分周期で保存されるものとする。
【００２２】
ここで、例えば、トレンドグラフ画面を表示するように入力装置１０３を介して指示があると、操作入力機能１３１は、トレンドグラフ表示の指示であると判断し、続いてトレンドグラフ表示期間判定機能１３３において、トレンドグラフの表示期間を決定する。トレンドグラフ表示期間判定機能１３３にて表示期間が決定したら、トレンドグラフ基本機能１４１において、表示に必要なデータをトレンドデータファイル１２１から取りだし、そのデータをトレンドグラフ表示機能１５１でグラフ表示形態にして、画面表示機能１６１にて表示装置１０２にトレンドグラフが表示される。
【００２３】
本実施の形態においては、上記トレンドグラフ基本機能１４１に加えて、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４、上下限値表示機能１４５、及びメッセージ履歴展開機能１３２の機能が制御装置２０１に組み込まれている。
【００２４】
以下、各機能について詳細に説明する。
【００２５】
まず、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２について説明する。
【００２６】
２時刻間変化量・積分値算出機能１４２は、入力装置１０３を介して入力された２つの時刻（開始時刻、及び終了時刻）における計測値の変化量、および計測値についての２つの時刻間での積分値を算出し、表示する機能である。
【００２７】
図３は、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２における２時刻間変化量の表示画面例である。
【００２８】
図３において、トレンドグラフ３０１の左側に、トレンドグラフを表示している計測対象名３０２と、入力される計測対象の信号のスパン３０３を表示する。この例では、配水池水位を計測対象としてグラフ表示しており、信号のスパンは、０．００〜６．００ｍである。計測対象の信号値はトレンドグラフの曲線３０４として表示されている。トレンドグラフ３０１は、右側に行くに従って新しい時刻を表示している。オペレータが入力装置１０３を介して入力した２つの時刻（開始時刻３１１、及び終了時刻３１２）は、Ｐ１及びＰ２で示されている。本実施の形態においては、オペレータは、６：３０と７：３０の変化量を確認するために、Ｐ１として６：３０、Ｐ２として７：３０を入力装置１０３から入力している。
【００２９】
この時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２とトレンドグラフの曲線３０４とが交差する点（３２１、及び３２２）における計測値の変化量が、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２により、算出される。この例では、時刻Ｐ１における計測値が２．４２ｍ、時刻Ｐ２における計測値が５．０８ｍであり、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２の間に配水池水位が２．６６ｍ上昇したことを示している。時刻Ｐ１と時刻Ｐ２における計測値及び時刻Ｐ１と時刻Ｐ２とにおける変化量３２３は、トレンドグラフ３０１の右側に数値表示される。これにより、オペレータは、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの計測値の変化量を確認することができる。
【００３０】
図４は、積分値算出機能の表示画面例である。表示形式は基本的には図３と同様であるが、この例では、配水池流量を計測対象としてグラフ表示している。この画面において、オペレータにより入力され表示された２つの時刻（開始時刻４１１、及び終了時刻４１２）すなわち時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの計測値について、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２により、積分計算が行われる。時刻Ｐ１と時刻Ｐ２における計測値及び時刻Ｐ１と時刻Ｐ２との間の積分値４２３はトレンドグラフ４０１の右側に数値表示される。なお、積分値とは、４３１で示される斜線部の面積である。これにより、オペレータは、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの積分値を確認することができる。
【００３１】
次に、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３について説明する。
【００３２】
２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３は、入力装置１０３を介して入力された２つの時刻（開始時刻、及び終了時刻）における計測値の内の最大、最小、平均、偏差を算出し、表示する機能である。
【００３３】
図５は２時刻間最大・最小・平均・偏差の表示画面例である。
【００３４】
図５において、トレンドグラフ５０１の左側に、トレンドグラフを表示している計測対象名５０２と、入力される計測対象の信号のスパン５０３を表示する。この例では、配水池水位を計測対象としてグラフ表示しており、信号のスパンは、０．００〜６．００ｍである。信号値はトレンドグラフのライン５０４として表示されている。トレンドグラフ５０１は、右側に行くに従って新しい時刻を表示している。オペレータが入力装置１０３を介して入力した２つの時刻（開始時刻５１１、及び終了時刻５１２）はＰ１及びＰ２で示されている。本実施の形態においては、オペレータは、６：３０と７：３０の間の最大、最小、平均、偏差を確認するために、Ｐ１として６：３０、Ｐ２として７：３０を入力装置１０３から入力している。
【００３５】
この時刻Ｐ１と時刻Ｐ２間のデータから、最大、最小、平均、偏差が、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３の機能により、算出される。この例では、最大が５．３０ｍ、最小が２．１４ｍ、平均が３．２０ｍ、偏差が３．１６ｍとなっている。なお、トレンドグラフのライン５０４上の点５２２に示されるのが最大値であり、点５２３に示されるのが最小値であり、点５２４に示されるのが平均値である。その算出結果５２１は、トレンドグラフ５０１の右側に数値表示される。これにより、オペレータは、Ｐ１の時点からＰ２の時点までの最大、最小、平均、偏差を確認することができる。
【００３６】
次に、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４について説明する。
【００３７】
２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４は、入力装置１０３を介して入力された２つの時刻（開始時刻、及び終了時刻）内の過去のデータに基づき、その過去のデータの最大値、最小値、平均値を算出し、現在値のグラフに重ねて表示する機能である。
【００３８】
なお、上記２時刻間変化量・積分値算出機能１４２及び２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３において、オペレータが指示する時刻Ｐ１と時刻Ｐ２を予めプラントの特性により設定しておき、その時刻Ｐ１と時刻Ｐ２をパターンファイルとして登録しておいても良い。そうすることで、オペレータはパターンＮｏ．を指定することにより、時刻Ｐ１と時刻Ｐ２をその都度入力することなく、定常的に管理が必要なポイントの変化量、積分値を表示することができる。また、自動的にそのパターンファイルに指定された時刻Ｐ１と時刻Ｐ２に基づき数値計算を行い、その結果をデータファイルとして保存しておく事により、オペレータが毎回のように表示装置、および入力装置から指示することなく結果を算出することができる。さらにその結果を、プリンタ等に印字出力することができる。
【００３９】
また、時刻Ｐ１と時刻Ｐ２間の変化量、積分値、最大値、最小値、平均値、偏差値に対して上下限範囲を設定しておき、その上下限範囲を逸脱した場合には、監視制御装置にて警報を出力することとしても良い。さらに、パターンファイルにスケジュール機能、およびチェック条件等を登録可能とすれば、スケジュールに従った変化量、積分値、最大値、最小値、平均値、偏差値の算出、条件に一致した場合の変化量、積分値、最大値、最小値、平均値、偏差値の算出も可能となる。
【００４０】
図６は、２時刻間時系列毎最大・最小・平均の表示画面例である。
【００４１】
図６において、トレンドグラフ６０１の左側に、トレンドグラフを表示している計測対象名６０２と、入力される計測対象の信号のスパン６０３を表示する。この例では、配水池水位を計測対象としてグラフ表示しており、信号のスパンは、０．００〜６．００ｍである。信号値の現在値はトレンドグラフのライン６０４として表示されている。トレンドグラフ６０１は、右側に行くに従って新しい時刻を表示している。オペレータが入力装置１０３を介して入力した２つの時刻（開始時刻６１１、及び終了時刻６１２）はＰ１及びＰ２で示されている。本実施の形態においては、配水池水位の信号について、１０日前から前日までの１０日間のデータから、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能により、時系列毎に最大値の曲線６１１、最小値の曲線６１２、及び平均値の曲線６１３が求められ、グラフ表示されている。
【００４２】
例えば、時刻Ｐ１における配水池水位の信号データが、１０日前：２．８５ｍ、９日前：２．９０ｍ、８日前：３．２５ｍ、７日前：３．１０ｍ、６日前：３．０２ｍ、５日前：２．９８ｍ、４日前：２．５５ｍ、３日前：２．２５ｍ、２日前：２．０３ｍ、１日前：２．２５ｍであった場合、Ｐ１時点の最大値は３．２５ｍ、最小値は２．０３ｍ、平均値は２．７２ｍとなる。従って、時刻Ｐ１において、グラフ上の曲線６１１で示される最大値のグラフと時刻Ｐ１を示す線分６２２との交点が３．２５ｍ、同じく曲線６１２で示される最小値のグラフと線分６２２との交点が２．０３ｍ、同じく曲線６１３で示される平均値のグラフと線分６２２との交点が２．７２ｍとなる。
【００４３】
このようにして、１０日前から１日前までの同時刻における計測値の最大値・最小値・平均値を、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２まで１分刻みで求めて行き、その結果をトレンドグラフ（時系列毎最大・最小・平均トレンドグラフ）として表示する。
【００４４】
ここでは、期間の指定方法を、１０日前から昨日までというふうに指定したが、期間の指定方法は、何月何日から何月何日までといった指定や、何月何日から何月何日までの月曜日といった指定も可能である。さらに、プラントが異常となっていた日を省くといった指定も可能である。
【００４５】
これにより、オペレータは過去のデータとの比較により定常時との差を確認することができる。
【００４６】
次に、上下限値表示機能１４５について説明する。
【００４７】
上下限値表示機能１４５は、計測信号のトレンドグラフと、その計測信号の上下限値を重ねてグラフ表示すると共に、計測信号と上下限値との偏差を算出する機能である。
【００４８】
図７は、上下限表示画面例である。
【００４９】
図７において、トレンドグラフ７０１の左側に、トレンドグラフを表示している計測対象名７０２と、入力される計測対象の信号のスパン７０３を表示する。この例では、配水池水位信を計測対象としてグラフ表示しており、信号のスパンは、０．００〜６．００ｍである。信号値はトレンドグラフの曲線７０４として表示され、さらに上限値７３１、下限値７３２が表示される。上下限値は、一般的に設定は時間帯にかかわらず固定となるが、図７の例では、時間帯により上下限値が可変となっている。トレンドグラフ７０１は、右側に行くに従って新しい時刻を表示している。オペレータが入力装置１０３を介して入力した２つの時刻（開始時刻７１１、及び終了時刻７１２）はＰ１及びＰ２で示されている。本実施の形態においては、オペレータは、６：３０と７：３０の変化量を確認するために、Ｐ１として６：３０、Ｐ２として７：３０を入力装置１０３から入力している。
【００５０】
この時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２を示す直線とトレンドグラフの曲線７０４とが交差する点（７２３、及び７２２）における計測値と、時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２における上下限値との偏差が、上下限値表示機能１４５により、算出される。この例では、Ｐ１における計測値が２．４２ｍ、Ｐ２における計測値が５．０８ｍであり、Ｐ１における上限値及び下限値が３．６ｍ及び１．７ｍ、Ｐ２における上限値及び下限値が５．６ｍ及び３．１ｍとなっているので、時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２における上下限値との偏差は、各々１．１８ｍ、０．７２ｍ、０．５２ｍ、１．９８ｍとなる。これらの偏差７２１は、トレンドグラフ３０１の右側に数値表示される。これにより、オペレータは、時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２における計測値と上下限値の偏差を確認することができる。なお、この例では時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２の２つの時刻を入力しているが、上下限値との偏差を知りたい任意の１時刻を入力装置１０３から入力しても、同様にその時刻における計測値と上下限値の偏差を表示させることができる。
【００５１】
次に、メッセージ履歴展開機能１３２について説明する。
【００５２】
メッセージ履歴展開機能１３２は、信号のトレンドグラフをオペレータが確認し、急変等の異常がグラフから推定できた場合に、そのグラフを選択することにより、メッセージ履歴画面へ展開する機能である。
【００５３】
図８はメッセージ履歴画面へ展開する前のトレンドグラフ表示画面であり、図９は図８から展開されて表示されたメッセージ履歴画面である。
【００５４】
図８は、２時刻間変化量の表示画面であるが、本画面において、計測対象の信号値の曲線８０４の８２２に示す部分のように配水池水位の急激な低下が表示された場合には、そのような事象を引き起こす何らかの原因があると考えられ、その原因の追求を行う必要がある。その際、メッセージ履歴画面はプラントのイベントの変化を確認するため、オペレータが、８２２に示すポイントをマウス等で選択し、次いで表示されるメッセージ履歴画面展開をマウス等で選択した場合に、図９に示されるメッセージ履歴画面９０１へ画面展開図がなされる。
【００５５】
メッセージ履歴画面９０１にて配水ポンプ停止のメッセージ９０２が示されており、配水ポンプが１台停止したため、配水池への流入が無くなり水位が低下したものと推測できる。なお、図９のメッセージ履歴画面９０１から、図８の２時刻間変化量の表示画面などのトレンドグラフ表示画面へ戻ることも可能である。
【００５６】
続いて、各機能の動作を図１０乃至図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
図１０は、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２のフローチャートである。
【００５８】
図１０において、まず、ステップＡ０１にて時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２を入力する。次いで、ステップＡ０２にて時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２における計測データを取り出す。続いて、ステップＡ０３にて時刻Ｐ１における計測値と時刻Ｐ２における計測値の変化量を計算する。次いで、ステップＡ０４にて時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの計測量の積分計算をするため、合計積分量を初期化（０クリア）する。次に、ステップＡ０５にて積分演算が完了しているかどうかを判断し、完了していなければステップＡ０６に進み、積算演算を行い、完了していればステップＡ０７に進み変化量、積分量の表示を行う。
【００５９】
図１１は、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３のフローチャートである。
【００６０】
図１１において、まず、ステップＢ０１にて時刻Ｐ１及び時刻Ｐ２を入力する。次いで、ステップＢ０２にて、算出する結果データである最大値、最小値、平均値、偏差データの初期化（０クリア）を行う。続いて、ステップＢ０３にて、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの最大値、最小値、平均値、偏差演算の処理が完了したかを判断し、完了していなければ、ステップＢ０４に進み、今回のデータが最大値となるかを今までの値と比較判断する。最大値であれば、ステップＢ０５において、最大値の更新処理を行う。最大値でなければ、ステップＢ０５をバイパスしてステップＢ０６に進むので、ステップＢ０３にて前回算出した最大値が残ることになる。次いで、ステップＢ０６で、同様に最小値のチェックを行い、最小値であれば、ステップＢ０７に進み最小値の更新処理を行い、最小値でなければＢ０７をバイパスしてステップＢ０８に進む。続いて、ステップＢ０８では、平均値を算出するために、ステップＢ０３に戻り、ループ処理にてデータを積分する。ステップＢ０３にて、時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの処理が完了したと判断したら、ステップＢ０９に進み、平均値、偏差の演算を行い、次いで、ステップＢ１０にて表示処理を行う。
【００６１】
図１２は、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４のフローチャートである。まず、ステップＣ０１にて、オペレータにより選択されたグラフの表示期間、および時系列データの期間を入力する。次いで、ステップＣ０２にて、時系列データのインデックスを初期化して過去のデータのいつからいつまでの処理かを求める。続いて、ステップＣ０３において、グラフ表示期間分の処理が完了したかをチェックし、完了していなければ、さらに、ステップＣ０４において過去の時系列データを取り出すループ処理が完了したかをチェックする。ステップＣ０５、Ｃ０６、Ｃ０７は、時系列データの中の最大、最小、平均値を算出する処理である。過去の時系列分の処理が完了したら、ステップＣ０８において最大、最小、平均値を一時的に保存する。次いで、ステップＣ０３に戻り、グラフ表示期間が完了するまで、ステップＣ０４からステップＣ０７までの処理を繰り返す。グラフ表示期間分の処理が完了するとステップＣ０９にて過去の時系列グラフを作成して表示を行う。
【００６２】
なお、本実施の形態は、上水道プラントの監視装置に、本発明に係るトレンドグラフ表示装置を適用した例を示したが、本発明に係るトレンドグラフ表示装置の適用範囲は、上水道プラントの監視装置に留まるものではなく、ビル施設、道路施設、化学工場等の各種プラントの監視装置に適用可能であることはいうまでもない。
【００６３】
このように本実施の形態によれば、オペレータが任意に選択した時刻Ｐ１及びＰ２間での計測値の変化、積分値等を表示させることが出来る。従って、プラントの状態監視のため計測する計測対象の計測値が指定した期間でどれだけ変化したか、また積算量（使用量）はどれだけとなっているか等を確認することが可能となる。
【００６４】
例えば、２時刻間変化量・積分値算出機能１４２により、任意の時間帯における配水池の水位の変化量を見て、これから水の需要がどのように変化していくのかを予測することができる。また任意の時間帯における実際に利用した水の需要量がいくらであったのかをトレンドグラフから簡単に求めることが出来るので、上水プラントの円滑な運用と、水の需要の変化に対応した運転を行うことが可能となる。なお、従来のデータロガー機能では、日報等を作成するために時間単位での積算値を表示するので、任意の時間帯での積算値を求めることが困難であった。
【００６５】
また、２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３により、オペレータが指定した時刻Ｐ１から時刻Ｐ２までの期間での最大・最小・平均・偏差を算出することが出来る。これにより例えば、１週間で最も水の需要が多い時を算出したり、配水池の水位が最も低い時を算出することが可能となる。上水プラントのような、曜日によって需要量の変化が激しい場合には有効な機能であり、この機能により、プラントの円滑な運用を図ることができる。
【００６６】
さらに、２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４により、過去の実績と現在のグラフを重ねて表示することができる。これにより、現在のプラントの動きと、過去のプラントの動きとの差を視覚的に表示させることが出来るので、プラントの異常を早く検知することが可能となる。従って、今までオペレータの経験と勘に頼っていた部分が、グラフ上で表現され、いつもと違う状態を把握することが可能となる。
【００６７】
また、上下限値表示機能１４５により、計測信号のトレンドグラフと、その信号の上下限値を併せて同一画面上に表示するので、計測対象の信号値が危険範囲に近いのか、遠い状態であるのかをトレンドグラフで確認することが可能となる。特に、時間帯によって上下限値が可変となる場合や、プラントの状態により上下限値が可変となる場合に有効な機能となる。
【００６８】
さらに、メッセージ履歴展開機能１３２により、プラントの状態変化を迅速に把握することが出来る。例えばトレンドの変化により必要に応じて、関連するイベント表示へ即座に画面展開させることができるので、どのようなイベントがプラントに発生したのかを迅速に確認することが可能となる。これにより、プラントの異常解析を迅速に行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
上記のように本発明に係るトレンドグラフ表示装置によれば、指定された任意の時間帯における計測値の変化量、積分値等を算出することができるので、任意の時間帯におけるプラントの状態変化や、通常とは違った状態を把握し、プラントの円滑な運用と、状態変化に対応した運転の指針とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトレンドグラフ表示装置の一実施の形態における機能ブロック図である。
【図２】本発明に係るトレンドグラフ表示装置の一実施の形態における機器構成例である。
【図３】図１に示した機能ブロックにおいて、２時刻間変化量・積分値算出機能における２時刻間変化量の表示画面例である。
【図４】図１に示した機能ブロックにおいて、積分値算出機能の表示画面例である。
【図５】２時刻間最大・最小・平均・偏差の表示画面例である。
【図６】２時刻間時系列毎最大・最小・平均の表示画面例である。
【図７】上下限表示画面例である。
【図８】メッセージ履歴画面へ展開する前のトレンドグラフ表示画面例である。
【図９】トレンドグラフ表示画面から展開されて表示されたメッセージ履歴画面である。
【図１０】２時刻間変化量・積分値算出機能１４２のフローチャートである。
【図１１】２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能１４３のフローチャートである。
【図１２】２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能１４４のフローチャートである。
【符号の説明】
１０２　表示装置
１０３　入力装置
１２１　トレンドデータファイル
１３１　操作入力機能
１３２　メッセージ履歴展開機能
１３３　トレンドグラフ表示期間判定機能
１４１　トレンドグラフ基本機能
１４２　２時刻間変化量・積分値算出機能
１４３　２時刻間最大・最小・平均・偏差算出機能
１４４　２時刻間時系列毎最大・最小・平均・偏差算出機能
１４５　上下限値表示機能
１５１　トレンドグラフ表示機能
１５２　メッセージ履歴表示機能
１６１　画面表示機能
２０１　制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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