(57)【要約】【課題】従来のオンライン分析処理は、利用者が目的に合わせた検索視点を事前に生成するか、または、検索パターン等を機械学習して検索視点を事前に生成する必要があるが、設備管理での設備の異常な情報抽出には、検索したい項目とそれに関わる情報が変化するため検索視点を固定できず、毎回検索視点を製作するなどアプリケーションの製作コストが大きく、オンライン分析処理の適用が難しかった。【解決手段】この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、設備情報を活用して、オンライン分析処理に必要なるデータ検索視点情報を自動的に生成し、設備管理システム適用へのアプリケーション製作量を大幅に減少させるものである。【選択図】  図２
2017211682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備のオンライン分析処理を行う設備管理装置において、前記設備に設置されたセンサ、点検や修繕の履歴など前記設備を管理するための情報を入力する入力部、前記センサおよび前記入力部からの前記情報を複数のデータベースとして記憶する記憶部、前記情報のうち、更新される情報を閾値と比較し異常の有無を判断し、異常と判断された検索視点項目に関連する階層化された検索視点情報を生成するデータ分析部、前記データ分析部で生成された前記検索視点情報に基づいて前記複数のデータベースから多次元データを抽出して新たなデータベースを生成する多次元データ生成部を備えた設備管理装置。
【請求項２】
前記閾値の代わりにまたは前記閾値とともに、センサの情報または前記履歴の過去の情報を異常の有無を判断する基準値とすることを特徴とする請求項１に記載の設備管理装置。
【請求項３】
前記情報の更新前後の差分情報を閾値と比較することを特徴とする請求項１に記載の設備管理装置。
【請求項４】
前記データ分析部の出力をイメージとして表示させる出力装置を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の設備管理装置。
【請求項５】
前記入力部の情報の入力の動作タイミングまたは前記多次元データ生成部の動作タイミングをスケジュール管理するスケジュール装置を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の設備管理装置。
【請求項６】
設備に設置されたセンサ、点検や修繕の履歴など前記設備を管理するための情報を入力する入力装置、前記センサおよび前記入力装置からの前記情報を複数のデータベースとして記憶する記憶装置を備え、前記情報のうち、更新されたセンサ情報あるいは点検履歴情報が異常値と判断された際、前記異常値に関連する検索視点項目が階層化された検索視点情報を生成し、前記検索視点情報に基づいて前記複数のデータベースから多次元データを抽出して新たなデータベースを生成するデータ検索視点生成方法。
【請求項７】
請求項１に記載の設備管理装置と、前記設備管理装置で生成された多次元データを分析する分析装置とを備え、設備内の機器の故障診断を行うことを特徴とする設備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設備管理向けのオンライン分析処理を行う分析装置、特にオンライン分析処理を行う際の検索視点を生成するデータ検索視点生成方法、データ検索視点生成装置、およびこの装置を使用した設備管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
老朽化設備の増加による設備管理コストの増加や熟練技術者の減少などにより、従来の設備管理のための定期的な設備の点検に加えて、センサを活用した設備管理の導入が進んでいる。このようなセンサ情報は時事変化する時系列のデータであり、これを蓄積することにより、時系列の大規模データを効率的に分析する技術が必要となる。例えば特許文献１には、様々な要因によるハードウエアの障害に関する大規模データの分析について開示されている。また、特許文献２には、次々と変化する情報に対する分析手法につき開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３３６８６号公報
【特許文献２】特開２００１-１３４５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のハードウエア障害の分析は、ＯＬＡＰ（Online Analytical Processing）の典型的な分析手法であり、障害の発生要因を、顧客視点、製品視点、部品視点の３つの視点のデータベースを構成し、これら多次元データベースを使用して障害率の分析を行う。しかし、これらデータベースに蓄積される情報は、分析当初に利用者が目的に合わせて事前に作成した、いわゆる静的な検索視点での情報であり、設備の異常分析などは優先的に必要なデータが変化するため、このような静的な検索視点では効率的な検索ができない。
また、特許文献２では、検索パターン等を機械学習して検索視点を生成することにより、大規模な情報の中から高速なデータ検索を実現するものであるが、設備管理における設備の異常な情報の抽出には、検索したい項目とそれに関わる情報が変化するため検索視点を固定できず、オンライン分析処理の適用時には毎回検索視点を作成するなどアプリケーションの製作コストが大きく適用が難しかった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するための設備管理の分析装置であり、従来の静的視点での設備の異常分析に加え、センサの計測データから異常設備を検索し、この設備の属性情報や影響する設備情報を別途検索することにより、データの動的視点を作成する。これにより、検索回数または、検索アプリケーションの開発量を削減できるとともに、業務上必要なデータの検索漏れを軽減できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る設備管理装置は、設備に設置されたセンサ、点検や修繕の履歴など設備を管理するための情報を入力する入力部、センサおよび入力部からの情報を複数のデータベースとして記憶する記憶部、記憶された情報のうち、更新される情報を閾値と比較し異常の有無を判断し、異常と判断された検索視点項目に関連する階層化された検索視点情報を生成するデータ分析部、データ分析部で生成された検索視点情報に基づいて複数のデー
タベースから多次元データを抽出して新たなデータベースを生成する多次元データ生成部を備える。
また、この発明に係るデータ検索視点生成方法は、設備に設置されたセンサ、点検や修繕の履歴など設備を管理するための情報を入力する入力装置、センサおよび入力装置からの情報を複数のデータベースとして記憶する記憶装置を備え、記憶された情報のうち、更新されたセンサ情報あるいは点検履歴情報が異常値と判断された際、異常値に関連する検索視点項目が階層化された検索視点情報を生成し、検索視点情報に基づいて複数のデータベースから多次元データを抽出して新たなデータベースを生成する。
また、この発明に係る設備管理システムは、上述した設備管理装置と、この設備管理装置で生成された多次元データを分析する分析装置とを備え、設備内の機器の故障診断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の設備管理装置またはデータ検索視点生成方法によれば、検索視点項目に関連する階層化された検索視点情報に基づいて複数のデータベースから多次元データを抽出して新たなデータベースを生成することができ、高速な検索が可能となる。
また、この発明の設備管理システムによれば、高速な検索が可能となる設備管理装置により、故障診断を短時間で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の設備管理システムの構成概要図である。
【図２】この発明の実施の形態１の設備管理装置の機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１の多次元データを生成するまでのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１のセンサデータＤＢのイメージ図である。
【図５】この発明の実施の形態１の点検履歴情報ＤＢのイメージ図である。
【図６】この発明の実施の形態１の設備台帳情報ＤＢのイメージ図である。
【図７】この発明の実施の形態１の修繕履歴情報ＤＢのイメージ図である。
【図８】この発明の実施の形態１の閾値情報データのイメージ図である。
【図９】この発明の実施の形態１の閾値判定結果のイメージ図である。
【図１０】この発明の実施の形態１のデータ検索視点情報のイメージ図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の多次元データのイメージ図である。
【図１２】この発明の実施の形態２の多次元データを生成するまでのフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態２の項目抽出結果のイメージ図である。
【図１４】この発明の実施の形態３の設備管理装置の機能ブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態３の多次元データを生成するまでのフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態４の設備管理装置の機能ブロック図である。
【図１７】この発明の実施の形態４の多次元データを生成し外部出力するまでのフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態４の出力装置のイメージ図である。
【図１９】この発明の実施の形態５を示す機能ブロック図である。
【図２０】この発明の実施の形態５の多次元データを生成するまでのフローチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態６の設備管理システムの全体構造図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、この発明の実施の形態１について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１の設備管理システムを示す構成概要図である。１Ａ、２Ｂは、設備管理システム内の設備を示す。ＡＡ１、ＡＡ２、ＢＢ１、ＢＢ２は、設備１Ａまたは２Ｂ内の機器を示す。３は電流センサ、４は電圧センサ、５は温度センサ、６は振動センサを示す。センサについては、代表的なものを列挙したが、設備管理を行うための様々なセンサが考えられる。７は入力装置で、センサ出力以外のデータを入力するために使用する。ここでは、点検履歴や修繕履歴などを入力する。８は、出力装置で、データ分析をした結果を出力する。１０は設備管理装置であり、後述するように、各種センサ３から６のデータおよび入力装置７で入力されたデータからデータ検索視点情報を自動生成することができる。設備管理装置１０を構成するハードウエアとしては、データの入出力を制御する入出力制御装置１１、入力したデータを分析し、データ検索視点情報を自動的に生成し、多次元データを生成するためのプログラム、および入力した各種データが格納されたメモリ１３、このプログラムにより、以下に詳述する分析を行うＣＰＵ１２からなる。入出力制御装置１１と各種センサ３から６、および入力装置の間の通信、または入出力制御装置１１と出力装置８との間の通信は、有線でも無線でもよい。
【００１０】
図２は、上述した設備管理装置１０の機能ブロック図である。図２において、設備管理装置１０は、データ検索視点を自動的に生成するデータ検索視点自動生成装置１００、データ検索視点自動生成装置が参照するデータであるセンサ３、４、５、６から取得されるセンサデータを記録するセンサデータデータベース（以下ＤＢと称す）１１０、定期的な点検結果を記録している点検履歴情報ＤＢ１１１、設備の属性情報である台帳データを記録している設備台帳情報ＤＢ１１２、設備の修繕履歴を記録している修繕履歴情報ＤＢ１１３、設備のセンサや点検結果に対する異常判定のための閾値情報を格納した閾値情報ＤＢ１２１、閾値情報とＤＢ１１０、１１１、１１２、１１３の中のデータを比較し、閾値情報を超える特異なデータ項目を抽出し、この特異なデータ項目を中心としたツリー状の階層構造を持つデータ検索視点情報を生成するデータ分析装置１２０、データ分析装置１２０で分析した結果を記録するデータ検索視点情報ＤＢ１２２、データ検索視点情報ＤＢ１２２のデータ検索視点から、ＤＢ１１０、１１１、１１２、１１３のデータを加工し、多次元データを生成する多次元データ生成装置１３０、多次元データ生成装置１３０で生成された多次元データＤＢ１３１から構成される。
【００１１】
次に動作について図３から図１１を用いて説明する。
図３は取得した設備の情報からデータ検索視点情報を自動生成し、多次元データを生成するまでのフローチャートである。
データ検索視点自動生成装置１００はセンサデータＤＢ１１０（データイメージを図４に示す）、点検履歴情報ＤＢ１１１（データイメージを図５に示す）、設備台帳情報ＤＢ１１２（データイメージを図６に示す）、修繕履歴情報ＤＢ１１３（データイメージを図７に示す）を取得し、データ分析装置１２０へ送信する（ＳＴ１００１）。
【００１２】
データ分析装置１２０は、センサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１のデータ項目から、閾値情報ＤＢ１２１（データイメージを図８に示す）の閾値を超えているかを判定し、超えた項目を抽出する（ＳＴ１００２）。閾値判定結果のイメージを図９に示す。
【００１３】
データ分析装置１２０は、上述したステップＳＴ１００２で抽出した項目（図９のイメージでは、設備電流値、設備振動値が対象）に関連するセンサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１、設備台帳情報ＤＢ１１２、修繕履歴情報ＤＢ１１３を参照するためのツリー状のデータ検索視点情報を生成し、データ検索視点情報ＤＢ１２２に記録する（ＳＴ１００３）。生成したツリー状のデータ検索視点情報を図１０に示す。
【００１４】
多次元データ生成装置１３０は、ステップＳＴ１００３で生成されたデータ検索視点情報に沿って、センサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１、設備台帳情報ＤＢ１１２、修繕履歴情報ＤＢ１１３からの情報を結合した多次元データを生成し、多次元データＤＢ１３１に記録する（ＳＴ１００４）。結合した多次元データのイメージを図１１に示す。
【００１５】
以上のように、実施の形態１では、センサや点検履歴情報などの大規模なデータの中から、異常値に応じたデータ項目に関連するデータ検索視点情報を自動的に生成し、この視点情報に基づいて、各ＤＢから抽出して結合された多次元データＤＢとして検索できるので、高速な検索が可能となる。
【００１６】
実施の形態２
実施の形態２は、前述した実施の形態１のデータ分析装置１２０に対し、センサ情報や点検履歴情報などの数値化された情報の特徴を比較する分析機能を加えることで、オンライン分析のパターンを増加させるものである。
【００１７】
以下、実施の形態２の動作について図１２、図１３を用いて説明する。
図１２は取得した設備の情報からデータ検索視点情報を自動生成し、多次元データ生成するまでのフローチャートである。
データ検索視点自動生成装置１００が設備データを取得する処理（ＳＴ２００１）と、データ分析装置１２０が閾値を利用してデータ検索視点情報を生成する処理（ＳＴ２００２）と、多次元データ生成装置１３０が多次元データを生成する処理（ＳＴ２００５）は実施の形態１で説明したステップＳＴ１００１、ステップＳＴ１００２、ステップＳＴ１００４と同一である。
【００１８】
データ分析装置１２０は、センサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１の数値データ項目から、数値グラフを作成し、過去のグラフ形状特徴とは異なる項目を抽出する。項目抽出結果のイメージの一例を図１３に示す（ＳＴ２００３）。図１３において、縦軸は電力値を、横軸は１日の時刻を示す。また、系列１は、例えば１月１日の過去のデータを、系列２は、１月３日の現在のデータを示す。このような過去のパターンデータは、経験値的な要素が大きい常時のセンシングのセンサデータの閾値に比べ、論理的な平均値を得ることができるため、数値の信頼度が増す。さらに、センサデータの閾値と併用することもでき、より精度を高めた特異データの抽出が可能となる。
さらに、データ分析装置１２０は、ステップＳＴ２００２、ステップＳＴ２００３で抽出した項目に関連するセンサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１、設備台帳情報ＤＢ１１２、修繕履歴情報ＤＢ１１３を参照するためのツリー状のデータ検索視点情報を生成し、データ検索視点情報ＤＢ１２２に記録する（ＳＴ２００４）。
【００１９】
このように実施の形態２では、データ分析のパターンを増やすことで、異常な情報の抽出精度を高めることができる。
【００２０】
実施の形態３
実施の形態３は、図１４に示すように、実施の形態１に対して、設備の点検履歴・台帳情報・修繕情報に対する更新情報を管理するデータ更新装置２００、更新情報を記録するデータ差分情報ＤＢ２０１を追加したものである。
【００２１】
以下、実施の形態３の動作について図１５を用いて説明する。図１５は設備の情報が更新されてから、多次元データを生成するまでのフローチャートである。
データ分析装置１２０によるデータ検索視点情報の生成処理（ＳＴ３００４）から多次元データ生成装置１３０が多次元データを生成する処理（ＳＴ３００５）は実施の形態１のステップＳＴ１００３、ステップＳＴ１００４と同一である。
【００２２】
データ更新装置２００は、外部から入力された更新情報とセンサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１、設備台帳情報ＤＢ１１２、修繕履歴情報ＤＢ１１３との差分情報を抽出し、データ差分情報ＤＢ２０１に記録する（ＳＴ３００１）。
データ検索視点自動生成装置１００は、データ差分情報ＤＢ２０１から差分情報を取得し、データ分析装置１２０へ送信する（ＳＴ３００２）。
データ分析装置１２０は、センサデータＤＢ１１０、点検履歴情報ＤＢ１１１の差分情報であるデータ項目から、閾値情報ＤＢ１２１の閾値を超えている項目を抽出する（ＳＴ３００３）。
【００２３】
このように実施の形態３では、差分情報を取得することで、データ検索視点自動生成に必要となる情報量を最小化することができ、データ検索視点自動生成を高速化することができる。
【００２４】
実施の形態４
実施の形態４は、図１６に示すように、前述した実施の形態１に対し、異常として抽出した設備の情報を外部に出力する装置を追加したものである。
以下、実施の形態４の動作について図１７を用いて説明する。図１７は取得した設備の情報からデータ検索視点情報を自動生成し、多次元データ生成と外部出力するまでのフローチャートである。
データ検索視点自動生成装置１００が設備データを取得する処理（ＳＴ４００１）から、多次元データ生成装置１３０が多次元データを生成する処理（ＳＴ４００５）は実施の形態１のステップＳＴ１００１からステップＳＴ１００４と同一である。
出力装置８は、ステップＳＴ４００２、ステップＳＴ４００３で抽出した項目とその値、または実施の形態２で説明した分析情報など、異常なデータ項目に関係する情報をＰＣ上で閲覧可能な外部ファイル形式で出力する（ＳＴ４００４）。画像出力のイメージ図は例えば図１８のように、数値にハイライトなどを行い、異常のある数値または箇所を容易に視認できるようにする。
【００２５】
このように実施の形態４では、異常なデータ項目を有する設備情報の一覧を外部出力することで、設備管理者が早期の設備異常状態を発見できる効果がある。
【００２６】
実施の形態５
実施の形態５は、図１９に示すように、前述した実施の形態１に対し、データ検索視点自動生成装置１００や多次元データ生成装置１３０の動作をスケジュール管理するスケジュール装置２２０を追加したものである。
【００２７】
以下，実施の形態５の動作について図２０を用いて説明する。図２０は取得したスケジュールされた時刻で設備の情報からデータ検索視点情報を自動生成し、多次元データ生成するまでのフローチャートである。
データ検索視点自動生成装置１００が設備データを取得する処理（ＳＴ５００２）から、多次元データ生成装置１３０が多次元データを生成する処理（ＳＴ５００５）は、実施の形態１のステップＳＴ１００１からステップＳＴ１００４と同一である。
スケジュール装置２２０は、設定された時刻にデータ検索視点自動生成装置１００、または、多次元データ生成装置１３０を動作させる（ＳＴ５００１）。
【００２８】
このように実施の形態５では、処理量の多いデータ検索視点自動生成装置１００や多次元データ生成装置１３０の動作をスケジュール管理することで、任意のタイミングで動作させることができ、本装置が動作する端末の効率的なリソース利用に効果がある。
【００２９】
実施の形態６
実施の形態６は、設備管理装置１０で生成された多次元データを分析する分析装置を備え、設備内の機器ＡＡ１、ＡＡ２、ＢＢ１、ＢＢ２の故障診断を行う設備管理システムを実現する。多次元データを分析する分析装置は、分析プログラムをメモリ１３に記憶させ、ＣＰＵ１２で分析させてもよいし、図２１に示すように、設備管理装置１０から離れた中央管理装置３００に分析装置３１０を設置し、多次元データを送信し、同様に設置されている他の設備管理装置１０から送信された多次元データと合わせてより大規模なデータによる故障診断を行なってもよい。
【００３０】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
８  出力装置、１００  データ検索視点自動生成装置、１１０  センサデータＤＢ、１１１  点検履歴ＤＢ、１１２  設備台帳情報ＤＢ、１１３  修繕履歴情報ＤＢ、１２０  データ分析装置、１２１  閾値情報ＤＢ、１２２  データ検索視点情報ＤＢ、１３０  多次元データ生成装置、１３１  多次元データＤＢ
【図１】
2017211682.tif 000003
【図２】
2017211682.tif 000004
【図３】
2017211682.tif 000005
【図４】
2017211682.tif 000006
【図５】
2017211682.tif 000007
【図６】
2017211682.tif 000008
【図７】
2017211682.tif 000009
【図８】
2017211682.tif 000010
【図９】
2017211682.tif 000011
【図１０】
2017211682.tif 000012
【図１１】
2017211682.tif 000013
【図１２】
2017211682.tif 000014
【図１３】
2017211682.tif 000015
【図１４】
2017211682.tif 000016
【図１５】
2017211682.tif 000017
【図１６】
2017211682.tif 000018
【図１７】
2017211682.tif 000019
【図１８】
2017211682.tif 000020
【図１９】
2017211682.tif 000021
【図２０】
2017211682.tif 000022
【図２１】
2017211682.tif 000023