JP2008134691A - 保守管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】計算機システム内に発生する異常状態を視覚的に表示して短時間の内に異常発生箇所を容易に特定することができる保守管理システムを提供する。
【解決手段】計算機システム１に設けた機器状態監視手段１２によって当該システムを構成する各機器の動作状態を監視してその動作情報を保守管理装置２に送信する。保守管理装置２の動作監視装置２３は、この動作情報に基づいて各機器の動作異常の有無を監視し、動作異常が検出されたときには、動作状態表示装置２６によってその動作異常が検出された機器の動作状態を、メッセージＰ１とともに計算機システム構成情報ファイル２４に保持されている計算機システム構成図Ｐ２に対応付けて表示画面Ｐに図示的に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電プラントや工業プラントなどの各種プラントの監視制御を行う計算機システムを構成する各種の機器の動作状態を監視して保守管理を行うための保守管理システムに関する。

発電プラントや工業プラントなどの各種プラントにおいては、プラントを構成する各種の装置の監視制御を行うために、装置に設けられたセンサから得られる計測データに基づいてプラントの監視制御用の各種パラメータ等を計算する計算機システムが設けられる。

ところで、このような計算機システムに、例えばシステムダウンや電源オフ等の異常が生じた場合には、プラントの各種装置の監視制御に支障を来すため、計算機システムを構成する各種の機器の動作状態を常時監視して当該機器の異常の有無を検出し、異常発生の場合にはその異常を生じた機器を特定して短時間の内に保守できるようにする必要がある。

このため、従来技術では、計算機システムを構成する各種の機器の動作状態を監視して機器の異常の有無を検出し、保守対応が必要な機器が特定できるようにした保守管理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術の保守管理システムは、計算機システムの動作状態を示すログ情報（例えば、通信エラーや読み取り不良などの障害情報、プログラムの起動、停止、再起動等の履歴情報など）を時系列的に記録する動作状況記録ファイルと、複数の動作状態の組み合わせと、これにより起こり得る障害との関連を示す予兆情報が予め登録された関連データベースとを設け、記録監視装置によって上記の動作状況ファイルを所定周期で監視しながら、関連データベースを参照して障害発生の予報を表示装置に出力するものである。また、この従来技術では、障害発生の時間帯の統計や、それらの発生状況の割合をグラフ化したり色分けしたりして表示装置に表示できるようにしている。

特開２００１−３３１３５０号公報

このように、従来の保守管理システムは、障害発生の時間帯の統計や、それらの発生状況の割合などをグラフ化したり色分けしたりして表示装置に表示できるようにしているが、計算機システムのどの機器が実際に異常となっているのかを特定するためには、表示装置に表示されたメッセージから判断しなければならない。

ところが、このメッセージは、コードや記号、略称などにより表示されているために、保守センタに所属している専門家でないと容易に内容を理解することができず、表示装置を直接観察しているオペレータが保守対応が必要な機器を短時間の内に特定することが難しい。

しかも、計算機システムを構成する各種機器は、プラントの種類によって区々様々であるため、計算機システムのどの機器が実際に異常となっているのかを特定するためには、上記のメッセージを解読するだけでなく、システム構成図面を参照して異常機器の発生箇所を探索せねばならず、異常が生じている機器の特定に手間取り、機器の交換等を迅速に行えないという問題がある。

上記の説明は、計算機システムを構成する各機器にハードウェア的な異常が生じた場合であるが、これに限らず、計算機システムを構成する各種の機器のソフトウェアに異常が生じた場合も同様であって、プラントの制御機能に対応付けたどの機器のプログラムが異常であるかを表示装置に表示されたメッセージからだけでは特定することが困難であるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、動作異常が検出された機器をメッセージだけでなくシステム構成図に対応付けて図示的に表示できるようにして、当該機器を短時間の内に容易に特定することができる保守管理システムを提供することを目的とする。

本発明の保守管理システムは、各種プラントの監視制御用の計算を行う計算機システムを構成する各種の機器の動作状態を監視して当該機器の異常の有無を検出する保守管理装置を備え、上記計算機システムには、機器管理用の機器管理データに基づいて監視対象となる各機器の動作状態を監視して動作情報を出力する機器状態監視手段を有する一方、上記保守管理装置は、上記機器状態監視手段から与えられる動作情報を記録する動作記録手段と、複数の動作状態の組み合わせと、これにより起こり得る障害との関連を示す予兆情報が予め登録された関連データベースと、上記動作記録手段に記録された動作情報および上記関連データベースに登録された予兆情報に基づいて上記各機器の動作異常の有無を監視する動作監視手段と、上記計算機システムのシステム構成情報が予め登録された計算機システム構成情報ファイルと、上記動作監視手段で上記各機器の動作異常が検出された場合には、これに応じて動作異常が検出された上記機器の動作状態を、上記計算機システム構成情報ファイルに登録されているシステム構成情報に基づいて作成されるシステム構成図に対応付けて表示する動作状態表示装置とを含むことを特徴としている。

本発明によれば、ハードウェア的な異常、あるいはソフトウェア的な異常のいずれの場合でも、動作異常が検出された機器をメッセージだけでなく、システム構成図に対応付けて図示的に表示されるため、当該機器を短時間の内に容易に特定することができる。これにより、動作異常が検出された機器の交換等の保守管理を迅速に行うことができ、計算機システムに生じる障害を速やかに回復することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における保守管理システムの全体構成を示すブロック図である。

この実施の形態１の保守管理システムは、計算機システム１と保守管理装置２とを備え、両者が通信回線としてイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ３を介して互いに接続されている。

上記の計算機システム１は、例えば、プラントを構成する各種の装置に設けられたセンサから得られる計測データに基づいてプラントの監視制御用の各種パラメータを計算するものであって、分散処理のための図示しない複数の演算処理用の計算機を備えるとともに、機器管理データファイル１１と、機器状態監視手段１２とを有する。

機器管理データファイル１１には、図２に示すように、計算機システム１を構成する各種機器（例えば、計算機やその構成部品）の内の監視対象となる機器に対応付けた番号や名称などの機器管理データＤ１が予め登録されている。なお、計算機システム１を構成する各機器は、プラントの種類によって区々様々であるため、機器管理データＤ１は、後述する図３ないし図５に示すようなシステム構成情報や、各機器の監視レベルや監視内容などを考慮して作成される。また、図２において、カードとは計算機の所要に機能を果たす構成部品として、プリント配線板に電子部品を実装してなるものの呼称である。

機器状態監視手段１２は、機器管理データファイル１１に登録されている機器管理データＤ１に基づいて計算機システム１内の監視対象となる各機器（計算機やその構成部品）の動作状態を監視するものである。すなわち、機器状態監視手段１２は、機器管理データに基づいて監視対象となる機器を決定し、決定した監視対象となる機器のログ管理を行い、機器の動作状態が正常か異常かを監視する。そして、動作状態が正常時および異常時のいずれの場合も一定周期ごとに保守管理装置２に対して機器の動作状態を示す動作情報Ｄを送信するようになっている。なお、この動作情報Ｄには、図２に示すように、監視対象となる機器管理データＤ１に対応させて、その機器の動作の正常／異常の情報およびそのときのログ情報が含まれている。また、ログ情報にはイベントの発生時刻情報が含まれる。

一方、保守管理装置２は、計算機システム１を構成する各種機器の動作状態を監視して当該機器の異常の有無を検出するものであって、動作記録装置２１、関連データベース２２、動作監視装置２３、計算機システム構成情報ファイル２４、機器管理データファイル２５、および動作状態表示装置２６を備えている。

ここに、上記の動作記録装置２１は、特許請求の範囲における動作記録手段に対応しており、計算機システム１の機器状態監視手段１２からＬＡＮ３を介して一定周期で送られてくる動作情報Ｄを順次格納するものである。

また、計算機システム１においては、各機器に直接的な動作異常が生じていない場合でも、複数の軽微な事象の相互関係によって重大な障害が発生することがある。このため、関連データベース２２には、所定の時間差内で発生する複数の動作状態の組み合わせと、その組み合わせにより起こり得る障害との関連を示す予兆情報が予め登録されている。

動作監視装置２３は、特許請求の範囲における動作監視手段に対応しており、動作記録装置２１に記録されている動作情報を監視し、この動作情報に機器の異常を示す情報が含まれている場合や、関連データベース２２を参照して複数の動作情報の組み合わせによって所定の時間差内で障害予兆がある場合には、機器の動作異常と見なしてその旨を示す異常検出情報を動作状態表示装置２６に出力するものである。

計算機システム構成情報ファイル２４には、計算機システム１のシステム構成情報Ｑが予め登録されている。この場合のシステム構成情報Ｑは、図３に示すような計算機システム１のシステム構成図の情報Ｑ１、図４に示すような計算機システム１内の監視対象となる機器（例えば、計算機とその構成部品）の一覧リストの情報Ｑ２、および図５に示すような各計算機の構成部品の保守状況を記録した情報Ｑ３などが含まれている。

機器管理データファイル２５には、計算機システム１が備える機器管理データファイル１１に登録されている前述の機器管理データＤ１と同じ内容の情報が予め格納されている。

動作状態表示装置２６は、例えば液晶やＣＲＴ等のディスプレイを有しており、動作監視装置２３から異常情報が出力された場合には、これに応じて異常が検出された機器の動作状態を、計算機システム構成情報ファイル２４に登録されているシステム構成図に対応付けて表示画面Ｐに表示するものである。

次に、上記構成の保守管理システムの動作について説明する。

計算機システム１が起動すると、当該システム１に実装されている機器状態監視手段１２は、機器管理データファイル１１に予め登録されている機器管理データＤ１に基づいて計算機システム１内の監視対象となる機器（計算機やその構成部品）を決定し、その決定した機器の動作状態が正常か異常かを監視する。そして、動作状態が正常時および異常時のいずれの場合も一定周期ごとに機器の動作状態を示す動作情報ＤをＬＡＮ３を介して保守管理装置２内の動作記録装置２１に送信する。

動作記録装置２１は、計算機システム１の機器状態監視手段１２から送られてくる動作情報Ｄを順次格納する。また、動作監視装置２３は、動作記録装置２１に記録されている動作情報Ｄを監視し、この動作情報Ｄに異常を示す情報が含まれている場合、あるいは、関連データベース２２を参照して複数の動作情報の組み合わせによって所定の時間差内で障害予兆がある場合には、機器の動作異常と見なしてその旨を示す異常検出情報を動作状態表示装置２６に出力する。

動作状態表示装置２６は、動作監視装置２３から異常検出情報が出力された場合には、これに応じて異常が検出された機器の動作状態を、計算機システム構成情報ファイル２４に登録されているシステム構成情報Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）および機器管理データファイル２５に予め登録されている機器管理データＤ１に基づいてシステム構成図に対応付けて表示画面Ｐに表示する。

すなわち、図６に示すように、動作状態表示装置２６の表示画面Ｐには、動作異常が検出された機器（計算機やその構成部品）がメッセージＰ１で表示されるとともに、計算機システム構成情報ファイル２４のシステム構成情報Ｑ（Ｑ１〜Ｑ３）に基づいて計算機システム１のシステム構成図Ｐ２が表示され、さらに、このシステム構成図Ｐ２に対して機器管理データＤ１を参照して動作異常が検出された機器Ｐ３が色変えして表示される。

例えば、ある計算機Ａの部品“カード２”に動作異常が検出された場合には、表示画面Ｐにシステム構成図Ｐ２と、その動作異常が検出された“カード２”が色変えで表示される。さらに、動作異常が検出された“カード２”をマウスなどでクリックすることにより、その詳細情報（異常発生時刻や前回保守した時期などの情報）Ｐ４が表示される。

以上のように、この実施の形態１によれば、ハードウェア的な異常、あるいはソフトウェア的な異常のいずれの場合でも、動作異常が検出された機器の動作状態がメッセージＰ１だけでなく、システム構成図Ｐ２に対応付けて図示的に表示される。このため、動作異常の生じた機器を短時間の内に容易に特定することができる。これにより、機器の交換等の保守管理の対処が迅速となり、計算機システム１に生じる障害を速やかに回復することができる。さらに、動作異常が検出された機器がどれだけの期間動作していたか、また、いつの時期に交換されたかといった機器固有の情報も計算機システム構成情報ファイル２４から取得して表示させることで、画面を観察しているオペレータに対して故障した機器の特定情報をより一層詳細に認知させることができる。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２における保守管理システムの構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記実施の形態１では、計算機システム１と保守管理装置２との間を通信回線としてＬＡＮ３を介して接続して情報のやり取りを行う場合について説明したが、この実施の形態２では、図７に示すように、計算機システム１と保守管理装置２との間をインターネット等の広域通信網４を介して接続することで、両者１，２間で情報をやり取りできるようにしている。

これにより、計算機システム１に対して保守管理装置２が遠隔地にあっても、保守管理装置２によって計算機システム１を構成する各種の機器の動作状態を監視して当該機器の異常の有無を検出することが可能となる。

実施の形態３．
図８は本発明の実施の形態３における保守管理システムの構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

上記実施の形態１では、一つの計算機システム１に対して一つの保守管理装置２を備えているが、この実施の形態３では、一つの計算機システム１に対して保守管理装置２が複数台設けられている。図８に示す例では、一つの計算機システム１に対して２台の保守管理装置２が設けられており、一方の保守管理装置２はＬＡＮ３を介して接続され、他方の保守管理装置２はインターネット等の広域通信網４を介して接続されている。

このように、保守管理装置２を複数台もたせることで、一方の保守管理装置２が故障等を生じても他方の保守管理装置２で計算機システム１の監視を継続できるため、保守管理装置２のメンテナンスが容易になる。

実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４における保守管理システムの構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態４の特徴は、関連データベース２２に計算機システム１の各機器の異常発生時の処置を示す異常処置情報Ｄ４が予め登録されている。そして、動作監視装置２３は機器の動作異常を検出したときには、異常検出情報に異常処置情報Ｄ４を付加して動作状態表示装置２６に出力するように構成されている。

したがって、動作状態表示装置２６の表示画面Ｐには、異常動作を検出した機器（計算機やその構成部品）のメッセージＰ１、計算機システム１のシステム構成図Ｐ２に加えて、異常発生時の処置方法Ｐ５が表示される。これにより、異常動作が検出された機器の交換等の保守管理の対処が迅速となり、計算機システム１に生じる障害を速やかに回復することができる。

さらに、関連データベース２２の処置内容によっては、動作監視装置２３が能動的に計算機システム１に異常処置情報Ｄ４を送信するようにすれば、計算機システム１内で自動的に異常発生に対して適切な処置をとることができるため、保守に要するコストを大幅に削減することができる。
その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図１０は本発明の実施の形態５における保守管理システムにおける計算機システムの構成を示すブロック図である。

上記の実施の形態１では、計算機システム１を構成する機器（計算機やその構成部品）の異常発生時には、保守管理装置２内の動作状態表示装置２６の表示画面Ｐに異常を生じた機器の内容を表示するようにしているが、この実施の形態５では、計算機システム１の監視対象となる各機器には、その異常発生時に上記機器状態監視手段１２から出力される動作情報に基づいて実際の異常部位を光や音で報知する無線ＩＤ等の報知手段１５が個別に設けられている。図１０に示す例では、計算機システム１を構成する各計算機の構成部品（カード）１４に対して無線ＩＤ（ＲＦＩＤ）が個別に設けられている。

これにより、計算機システム１内において異常を生じている機器が報知手段１５によって音や光で報知されるため、当該機器の交換等を行う場合に異常発生機器の確認が容易となり、保守作業の効率化を図ることができる。

本発明の実施の形態１における保守管理システムを示すブロック図である。 同保守管理システムの機器状態監視手段が管理する動作情報の一例を示す図である。 システム構成情報に含まれる計算機システム構成図の一例を示す図である。 システム構成情報に含まれる機器一覧リストの一例を示す図である。 システム構成情報に含まれる計算機の構成部品の保守記録情報の一例を示す図である。 動作状態表示装置の表示画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２における保守管理システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における保守管理システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態４における保守管理システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態５における保守管理システムにおける計算機システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 計算機システム、２ 保守管理装置、４ 広域通信網、
１１ 機器管理データテーブル、１２ 機器状態監視手段、１５ 報知手段、
２１ 動作記録装置（動作記録手段）、２２ 関連データベース、
２３ 動作監視装置（動作監視手段）、２４ 計算機システム構成情報ファイル、
２５ 機器管理データファイル、２６ 動作状態表示装置、Ｐ 表示画面。

Claims (5)

1. 各種プラントの監視制御用の計算を行う計算機システムを構成する各種の機器の動作状態を監視して当該機器の異常の有無を検出する保守管理装置を備え、上記計算機システムには、機器管理用の機器管理データに基づいて監視対象となる各機器の動作状態を監視して動作情報を出力する機器状態監視手段を有する一方、上記保守管理装置は、上記機器状態監視手段から与えられる動作情報を記録する動作記録手段と、複数の動作状態の組み合わせと、これにより起こり得る障害との関連を示す予兆情報が予め登録された関連データベースと、上記動作記録手段に記録された動作情報および上記関連データベースに登録された予兆情報に基づいて上記各機器の動作異常の有無を監視する動作監視手段と、上記計算機システムのシステム構成情報が予め登録された計算機システム構成情報ファイルと、上記動作監視手段で上記各機器の動作異常が検出された場合には、これに応じて動作異常が検出された上記機器の動作状態を、上記計算機システム構成情報ファイルに登録されているシステム構成情報に基づいて作成されるシステム構成図に対応付けて表示する動作状態表示装置とを含むことを特徴とする保守管理システム。
2. 上記計算機システムと上記保守管理装置とは広域通信網を介して接続されていることを特徴とする請求項に１記載の保守管理システム。
3. 上記計算機システムに対して、上記保守管理装置が複数台設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保守管理システム。
4. 上記関連データベースには、上記計算機システムの各機器の異常発生時の処置を示す異常処置情報が予め登録されており、上記動作監視手段は機器の動作異常を検出したときには、上記異常処置情報を上記動作状態表示装置に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の保守管理システム。
5. 上記計算機システムの監視対象となる各機器には、その異常発生時に上記機器状態監視手段から出力される上記動作情報に基づいて実際の異常部位を光や音で報知する報知手段が個別に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のプラント監視計算機システム。

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