TWI735844B - 異常監視裝置及異常監視方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠容易掌握製程資料與事件資料的關聯性之異常監視技術。製程資料/事件資料時序列顯示部(70)將時間軸對齊而顯示與系統的狀態有關之製程值的時序列和與前述系統的製程控制有關之事件的時序列。製程資料/事件資料時序列顯示部(70)藉由在時間軸上的事件發生時刻顯示表示事件發生之標記來顯示事件的時序列。顯示態樣切換部(80)使操作員選擇將事件的時序列相對於製程值的時序列並列顯示還是重疊顯示。

Description

異常監視裝置及異常監視方法

本申請主張基於2018年3月20日申請之日本專利申請第2018-053118號之優先權。該日本申請的全部內容藉由參閱援用於本說明書中。

本發明係有關一種異常監視裝置及異常監視方法。

利用一種異常監視裝置，其對化學設備或發電設備等製程系系統的運用資料進行分析/監視而檢測異常。運用資料被分為製程資料(process data)和事件資料(event data)。製程資料係製程系系統的各種感測器的計量值、控制用目標設定值或控制補償值、用戶的設定值、基於複數個計量值而運算之指標群等與系統的狀態有關之值的時序列(Time series)資料。事件資料係在製程系系統中發生之事件的履歷，例如包括警報履歷、操作員的操作履歷。

製程資料為計量值等時序列資料，因此一般在橫軸上取時間而以圖形(graph)顯示製程值的變化，但事件資料為事件的履歷，因此通常與時戳(timestamp)一同以列表形式進行顯示。如此，製程資料和事件資料採用各自的顯示形態。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2017-211839號公報

當製程系系統中發生了異常時，操作員從事件的履歷列表中參閱發生了警報之時刻來確定異常原因，因此在製程資料的圖形中確認警報發生時刻的製程值的變化，進而從事件的履歷列表中確認同時間段的操作履歷。又，亦有時操作員參閱在製程資料的圖形中製程值顯示出異常變化之時刻，從事件的履歷列表中確認同時間段的操作內容或警報的有無。如此，操作員在異常發生時橫跨製程資料的時序列圖形和事件資料的履歷列表而進行跟蹤作業，但由於製程資料與事件資料的顯示形態不同，所以難以掌握製程資料與事件資料的關聯性，又，跟蹤花費時間，亦有時會發生看漏。

本發明的一態樣的例示性目的之一在於提供一種能夠容易掌握製程資料與事件資料的關聯性之異常監視技術。

為了解決上述問題，本發明的一態樣的異常監視裝置包括時序列顯示部，該時序列顯示部將時間軸對齊而顯示與系統的狀態有關之製程值的時序列和與前述系統的製程 控制有關之事件的時序列。

依該態樣，操作員能夠根據製程值的時序列與事件的時序列的時間軸對齊之情況來在視覺上掌握製程值與事件的關聯性。

本發明的另一態樣係異常監視方法。該方法包括時序列顯示步驟，在該時序列顯示步驟中，將時間軸對齊而顯示與系統的狀態有關之製程值的時序列和與前述系統的製程控制有關之事件的時序列。

另外，將以上構成要素的任意組合或本發明的構成要素或表現在方法、裝置、系統、電腦程式、資料結構、記錄媒體等之間相互替換者，亦作為本發明的態樣而有效。

依本發明，能夠容易掌握製程資料與事件資料的關聯性。

10:製程資料獲取部

20:製程資料選擇候選顯示部

30:製程資料選擇部

40:事件資料獲取部

50:事件資料選擇候選顯示部

60:事件資料選擇部

70:製程資料/事件資料時序列顯示部

80:顯示態樣切換部

300:異常監視裝置

圖1係本實施形態之異常監視裝置的構成圖。

圖2係用以說明複數個製程值的時序列資料的例子之圖。

圖3(a)係用以說明操作履歷的例子之圖，圖3(b)係用以說明警報履歷的例子之圖。

圖4係用以說明圖1的異常監視裝置的畫面例之圖。

圖5係用以說明複數個事件的時序列資料被重合顯示 之例子之圖。

圖6係用以說明事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊顯示之例子之圖。

圖7係用以說明等級高的警報與製程值的時序列資料重疊顯示之例子之圖。

圖8係表示基於圖1的異常監視裝置之異常監視處理的步驟之流程圖。

以下，基於較佳實施形態並參閱圖式對本發明進行說明。對各圖式所示之形態相同或等同的構成要素、構件、處理標註相同符號，並適當省略重複說明。又，實施形態並非限定發明者，而是例示，實施形態中所記述之所有特徵或其組合並不一定是發明的本質性者。

圖1係本實施形態之異常監視裝置300的構成圖。異常監視裝置300用以監視製程系系統的異常。異常監視裝置300包括製程資料獲取部10、製程資料選擇候選顯示部20、製程資料選擇部30、事件資料獲取部40、事件資料選擇候選顯示部50、事件資料選擇部60、製程資料/事件資料時序列顯示部70及顯示態樣切換部80。

圖4係用以說明異常監視裝置300的畫面例之圖。參閱圖4的畫面例對圖1的異常監視裝置300的各構成進行說明。

製程資料獲取部10以時序列資料形式獲取表示製程系 系統的狀態之複數個製程值。

圖2係用以說明複數個製程值的時序列資料的例子之圖。與時戳一同獲取製程值A、製程值B、製程值C、製程值D等時序列資料。

製程資料選擇候選顯示部20將由製程資料獲取部10獲取之複數個製程值作為選擇候選而以列表形式等一覽顯示於畫面。

圖4的製程資料選擇窗口210係由製程資料選擇候選顯示部20顯示之複數個製程值的候選的列表，窗口內的項目能夠藉由上下滾動來實現無法完全顯示之部分的閱覽。在該例子中，製程值A~F顯示於製程資料選擇窗口210。

製程資料選擇部30使操作員從由製程資料選擇候選顯示部20一覽顯示之複數個製程值的候選中選擇一個以上的欲閱覽之製程值。操作員藉由用滑鼠在圖4的製程資料選擇窗口210中點擊欲閱覽之製程值來進行選擇。在該例子中，選擇兩個製程值B、D，且該等所選擇之製程值被強調顯示。

事件資料獲取部40獲取控制製程系系統的製程時之操作員的操作或警報等事件的履歷。

圖3(a)係用以說明操作履歷的例子之圖。與時戳一同獲取操作類別和操作結果的履歷。在該例子中，以操作A、操作A、操作B的順序執行，操作結果依序為S(成功)、F(失敗)、S(成功)、S(成功)。

圖3(b)係用以說明警報履歷的例子之圖。與時戳一同 獲取警報類別和警報等級的履歷。在該例子中，以警報P、警報P、警報P、警報Q的順序發生了警報事件，警報等級依序為L(低)、L(低)、H(高)、L(低)。

事件資料選擇候選顯示部50將由事件資料獲取部40獲取之複數個事件資料作為選擇候選而以列表形式等一覽顯示於畫面。

圖4的事件資料選擇窗口220係由事件資料選擇候選顯示部50顯示之複數個事件的候選的列表，窗口內的項目能夠藉由上下滾動來實現無法完全顯示之部分的閱覽。在該例子中，警報P、Q、R、操作A、B、C顯示於事件資料選擇窗口220。

事件資料選擇部60使操作員從由事件資料選擇候選顯示部50一覽顯示之複數個事件的候選中選擇一個以上的欲閱覽之事件。操作員藉由用滑鼠等在圖4的事件資料選擇窗口220中點擊欲閱覽之事件來進行選擇。在該例子中，選擇了兩個警報P、Q和一個操作B，且該等所選擇之事件被強調顯示。

另外，若製程值超過既定的閾值，則發出警報或者操作員進行操作，進行警報輸出或操作輸入的結果，會對特定的製程值產生影響，因此有時製程值與事件會被相互建立關聯。為了使操作員容易選擇相互有關聯之製程值和事件，可以在操作員在製程資料選擇窗口210中選擇製程值時在事件資料選擇窗口220中強調顯示有關聯之事件。相反地，亦可以在操作員在事件資料選擇窗口220中選擇事 件時在製程資料選擇窗口210中強調顯示有關聯之製程值。

製程資料/事件資料時序列顯示部70(以下，為了簡化而稱為“時序列顯示部70”)將時間軸對齊而顯示由操作員選擇之製程值和事件的時序列資料。

製程資料選擇部30將由操作員選擇之製程值通知給時序列顯示部70，事件資料選擇部60將由操作員選擇之事件通知給時序列顯示部70。時序列顯示部70從製程資料獲取部10獲取由操作員選擇之製程值的時序列資料，並從事件資料獲取部40獲取由操作員選擇之事件的時序列資料。

作為製程值的時序列資料和事件的時序列資料的一種顯示態樣，時序列顯示部70將時間軸對齊而並列顯示製程值的時序列資料和事件的時序列資料。

圖4的製程時序列圖形230係將橫軸作為時間而以折線圖顯示由操作員選擇之製程值的時序列資料者。在此，顯示有過去六天的製程值的時序列資料。製程值B的時序列資料以實線顯示，製程值D的時序列資料以點線顯示。

圖4的事件時序列圖240a、240b、240c係將橫軸作為時間而顯示由操作員選擇之事件的時序列資料者。與製程時序列圖形230的時間軸對齊而顯示過去六天的事件的時序列資料。藉由在時間軸上於發生了事件之時刻上顯示表示事件發生之標記(在此為縱條)來沿著時間軸顯示事件發生的有無。在此，與製程時序列圖形230的時間軸對齊而並列顯示警報P的時序列圖240a、警報Q的時序列圖240b、 操作B的時序列圖240c。

表示事件發生之標記除了縱條以外，還可以為點或三角形，但在縱條的情況下，容易根據標記的密度來在視覚上掌握事件的發生頻率。

圖4的製程時序列圖形230與事件時序列圖240a、240b、240c的時間軸對齊，因此操作員能夠同時閱覽製程值的時間變化和事件發生的時間變化而將製程值的變動與事件發生頻率建立關聯來進行掌握。

在圖4中，時序列顯示部70將複數個事件的時序列資料並列顯示，但亦能夠將複數個事件的時序列資料重合顯示。

圖5係用以說明複數個事件的時序列資料被重合顯示之例子之圖。在該例子中示出操作員將警報R和操作C作為閱覽對象的事件資料而選擇之情況。與製程時序列圖形230的時間軸對齊而顯示事件時序列圖242。在事件時序列圖242中，警報R的時序列資料與操作C的時序列資料被重合顯示，警報R的時序列資料以實線表示，操作C的時序列資料以點線表示。亦可以藉由顏色的差異將警報R的時序列資料和操作C的時序列資料區分顯示。如此，藉由將複數個事件的時序列資料以能夠相互識別之方式重合顯示，操作員能夠容易掌握複數個事件之間的關聯性。例如，藉由這種重合顯示，能夠確認複數個警報的重疊情況或操作與警報的關聯性或影響。

當顯示三個以上的事件的時序列資料時，可以將所有 事件的時序列資料進行重合，但亦可以由操作員選擇欲重合之事件。在該情況下，未被選擇為重合的對象之事件的時序列圖相對於重合之事件的時序列圖並列顯示。藉此，能夠僅將欲重合閱覽之事件相互重合而在一個圖表上進行確認，除此以外的事件則能夠在並列顯示之圖表上另行確認。若將三個以上的事件的時序列資料重合在一個圖表中，則亦有時難以在視覚上區分不同事件的時序列資料，但若能夠選擇特定的至少兩個事件並將其重合在一個圖表中，關於剩餘的事件，能夠在並列顯示之圖表中個別地進行確認，則操作員能夠一邊在一個圖表中分析特定的至少兩個事件之間的關聯性，一邊對剩餘事件的發生亦一併進行分析。

作為製程值的時序列資料和事件的時序列資料的另一種顯示態樣，時序列顯示部70將時間軸對齊而重疊顯示製程值的時序列資料和事件的時序列資料。

圖6係用以說明事件的時序列資料與製程值的時序列資料被重疊顯示之例子之圖。在製程值/事件時序列圖形250中，在作為製程值B、製程值D的時序列資料之折線圖上重疊顯示作為警報R和操作C的時序列資料之圖表。藉由如此將事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊，操作員能夠將製程值的變化與事件發生的頻率在一個圖形中建立關聯而進行掌握。

當顯示複數個事件的時序列資料時，可以將所有事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊，但亦可以由操 作員選擇欲重疊之事件。在該情況下，未被選擇為重疊的對象之事件的時序列圖相對於製程值的時序列圖形並列顯示。藉此，操作員能夠僅將欲與製程值的時序列重疊而閱覽之事件與製程值的時序列圖形重疊而在一個圖形中進行確認，關於其他事件則能夠在並列顯示之圖表中另行確認。若將複數個事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊，則亦有時難以在視覺上區分不同事件的時序列資料，但若能夠僅選擇性地切換特定的事件而與製程值的時序列資料重疊，關於剩餘的事件，能夠在相對於製程值的時序列圖形並列顯示之圖表中個別地進行確認，則操作員能夠一邊在一個圖形中分析特定的事件的發生與製程值的變化的關聯性，一邊對剩餘事件的發生亦一併進行分析。

時序列顯示部70亦能夠將等級高的警報與製程值的時序列資料重疊顯示。藉此，即使操作員未將特定的事件選擇為重疊顯示的對象，亦能夠將等級高的警報等重要事件的時序列資料與製程值的時序列資料自動重疊而掌握關聯性。

圖7係用以說明等級高的警報與製程值的時序列資料被重疊顯示之例子之圖。在此，與圖4同樣地，製程時序列圖形230和事件時序列圖240a、240b、240c將時間軸對齊而並列顯示，但例如關於警報Q，在發生了警報等級高於既定值的“嚴重警報”之時刻，如符號244所示，將表示嚴重警報的發生之標記與製程時序列圖形230重疊顯示。藉此，關於嚴重警報，能夠在製程時序列圖形230上容易 進行確認，關於輕微警報，能夠在事件時序列圖240a、240b、240c中另行確認。藉此，關於嚴重警報，能夠將其與製程值的時序列資料重疊而使操作員迅速掌握與製程值的變化的關聯性。又，關於輕微警報，亦有可能頻繁發生，因此若將其與製程值的時序列資料重疊，則會變得看不清楚，因此無需將其與製程值的時序列資料重疊，便能夠藉由與製程時序列圖形並列地顯示於事件時序列圖表來個別地進行確認。

時序列顯示部70可以以不同的顏色區分警報等級的差異來顯示警報的時序列資料。例如，藉由以黃色顯示低等級的警報，以紅色顯示高等級的警報，能夠在視覺上容易確認警報等級的高低。

顯示態樣切換部80使操作員選擇製程值和事件的時序列資料的顯示態樣，並指示時序列顯示部70切換顯示態樣。顯示態樣切換部80使操作員選擇將事件的時序列資料與製程值的時序列資料並列顯示還是將事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊顯示。又，當存在複數個事件時，顯示態樣切換部80使操作員選擇將哪個事件的時序列資料與製程值的時序列資料重疊。又，顯示態樣切換部80使操作員選擇是否將複數個事件的時序列資料相互重合顯示。

作為使操作員選擇顯示態樣之方法，能夠利用圖形使用者界面(Graphical User Interface)。例如，操作員能夠藉由用滑鼠等將特定的事件的時序列顯示拖放在製程時序列 圖形上而選擇欲與製程值的時序列資料重疊之事件。又，操作員能夠藉由用滑鼠等將特定的事件的時序列顯示拖放在其他事件的時序列顯示上而選擇欲相互重合顯示之事件。

圖8係表示基於異常監視裝置300之異常監視處理的步驟之流程圖。

操作員從複數個製程值的候選中選擇應閱覽之製程值(S10)。操作員從複數個事件的候選中選擇應閱覽之事件(S12)。在此，設為選擇製程值之後選擇事件之順序，但亦可以在選擇事件之後選擇製程值。這是因為，由於操作員橫跨製程值的時序列資料和事件的時序列資料而進行跟蹤作業，所以既存在欲根據製程值的異常變化來閱覽同時間段的事件之情況，亦存在欲根據事件的發生時刻來閱覽同時間段的製程值的變化之情況。

時序列顯示部70將時間軸對齊而顯示所選擇之製程值的時序列資料和所選擇之事件的時序列資料(S14)。作為顯示態樣，有與製程值的時序列圖形的時間軸對齊而並列顯示事件的時序列標記之態樣和與製程值的時序列圖形的時間軸對齊而重疊顯示事件的時序列標記之態樣。在製程值的時序列圖形中並列顯示事件的時序列標記之態樣中，操作員能夠個別地閱覽並監視製程值的時間變化和事件的發生頻率，在製程值的時序列圖形中重疊顯示事件的時序列標記之態樣中，操作員能夠在一個圖形中閱覽並監視製程值的時間變化與事件的發生頻率的關聯性。

顯示態樣切換部80使操作員選擇製程值和事件的時序列資料的顯示態樣(S16)。當操作員指示切換顯示態樣時(S16的“是”)，顯示態樣切換部80使時序列顯示部70變更顯示態樣(S18)，並返回到步驟S14。例如，當操作員指示了並列顯示的態樣時，將時間軸對齊而將事件的時序列圖與製程值的時序列圖形並列顯示。當操作員指示了重疊顯示的態樣時，將時間軸對齊而將事件的時序列圖與製程值的時序列圖形重疊顯示。當操作員未指示切換顯示態樣時(S16的“否”)，跳躍步驟S18，返回到步驟S14。

依本實施形態的異常監視裝置300，藉由將時間軸對齊而顯示製程值的時序列資料和事件的時序列資料，操作員能夠容易將製程值的變化與事件發生的頻率建立關聯而進行掌握，因此能夠提前支援異常原因的確定與對策擬定。由於製程值的時序列圖形與事件的時序列圖的時間軸對齊，所以操作員能夠容易進行橫跨製程資料和事件資料之跟蹤作業，異常發生時能夠迅速對應。

以上，根據實施例對本發明進行了說明。本發明並不限定於上述實施形態，本領域技術人員應可理解，能夠進行各種設計變更，能夠進行各種變形例，並且這種變形例亦在本發明的範圍內。

10:製程資料獲取部

20:製程資料選擇候選顯示部

30:製程資料選擇部

40:事件資料獲取部

50:事件資料選擇候選顯示部

60:事件資料選擇部

70:製程資料/事件資料時序列顯示部

80:顯示態樣切換部

300:異常監視裝置

Claims (9)

1. 一種異常監視裝置，其特徵為，包括：製程資料獲取部，係以時序列資料形式獲取表示系統的狀態之複數個製程值；事件資料獲取部，係獲取系統的製程控制中之操作員的操作或警報等事件的時序列；及時序列顯示部，將時間軸對齊而顯示與系統的狀態有關之前述製程值的時序列和與前述系統的製程控制有關之前述事件的時序列；並且以縱條來顯示表示事件發生之標記。
2. 如申請專利範圍第1項所述之異常監視裝置，其中前述時序列顯示部藉由在時間軸上的事件發生時刻顯示表示事件發生之標記來顯示前述事件的時序列。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之異常監視裝置，其還包括：選擇部，使操作員從前述製程值的候選或前述事件的候選中選擇應閱覽之前述製程值或應閱覽之前述事件，前述時序列顯示部切換顯示由前述操作員選擇之製程值或事件的時序列。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之異常監視裝置，其中 前述時序列顯示部將複數個前述事件的時序列並列或重合顯示。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之異常監視裝置，其中前述時序列顯示部將前述事件的時序列與前述製程值的時序列並列顯示。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之異常監視裝置，其中前述時序列顯示部將前述事件的時序列與前述製程值的時序列重疊顯示。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之異常監視裝置，其還包括：切換部，使操作員選擇將前述事件的時序列相對於前述製程值的時序列並列顯示還是重疊顯示。
8. 一種異常監視方法，其特徵為，包括：製程資料獲取步驟，係以時序列資料形式獲取表示系統的狀態之複數個製程值；事件資料獲取步驟，係獲取系統的製程控制中之操作員的操作或警報等事件的時序列；及時序列顯示步驟，將時間軸對齊而顯示與系統的狀態有關之前述製程值的時序列和與前述系統的製程控制有關之前述事件的時序列； 並且以縱條來顯示表示事件發生之標記。
9. 一種電腦程式產品，其特徵為，使電腦執行：儲存有如請求項8所述之異常監視方法的程式者。

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