JP2000048047A - 時系列デ―タの保存方法及び時系列デ―タベ―スシステム、時系列デ―タの処理方法及び時系列デ―タ処理システム、時系列デ―タ表示システム、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量のデータを保存する場合であっても必要
なデータの読み出し、転送、表示等の処理を効率良く高
速に実行可能にする。 【解決手段】 時系列データを記録媒体へ保存する際
に、入力されてくるサンプリング周期ΔＴ0 の時系列デ
ータａ1 ，ａ2 ，…を直列的に保存すると共に、ΔＴ0
より長い周期ΔＴ1 〜ΔＴm の複数のサンプリング周期
を持つ階層的な時系列データに換算し、それぞれを関連
付けた状態で保存する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続運転を行う工
業プラントのトレンドデータなどに代表される時系列デ
ータの処理、より詳しくは、記録媒体へのデータ保存、
メモリ上へのデータ展開、ネットワークを介したデータ
転送、データ読み出し及び表示などにおける時系列デー
タの保存方法及び時系列データベースシステム、時系列
データの処理方法及び時系列データ処理システム、時系
列データ表示システム、並びにその時系列データ又は時
系列データ処理プログラムを記録した記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工業プラントなどでは、プラ
ントの動作状況等を示すデータを所定時間毎に取得し、
この時系列の大量のデータをデータベースに蓄積して、
時系列データのトレンド（傾向、動向）を表示、解析す
ることが行われている。このような時系列データのトレ
ンド（以下、トレンドデータと称する）をオンラインで
表示する機能を持ったトレンド表示システムは種々提案
されており、様々なところで利用されている。

【０００３】従来のシステムでは、時系列データを保存
する場合、図４０に示すように、サンプリング周期ΔＴ
0 の時系列データａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ａn を時刻暦
に従いそのまま直列的に保存したり、図４１に示すよう
に、上記時系列データを所定の大きさのファイルに細分
割して保存するようにしていた。このようなデータ保存
方法では、長期間にわたる大量のデータを保存した場
合、必要なデータを取り出してトレンドデータを表示さ
せる処理が非常に煩雑になるという問題点がある。

【０００４】例えば、データ項目及びデータ量が大量に
なれば、膨大なデータの中から表示させるべき目的の項
目における目的の期間のデータを選択して取り出すこと
が難しくなってくる。また、年オーダーなどの長期間ス
ケールでのトレンドデータを表示させようとすると、読
み込むべきデータ量が膨大になるため、表示にかなり長
い時間がかかったり、条件によっては不可能となるおそ
れがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図４
０及び図４１に示したような従来の時系列データ保存方
法では、各種トレンドデータの表示のために多様なデー
タ読み出し要求があった場合、どのような読み出し要求
に対してもサンプリング周期ΔＴ0 の時系列データを順
次読み出すしかないため、データの読み出し及び表示処
理に多くの時間がかかるという問題点があった。例え
ば、非常に長期間にわたるデータをΔＴ0 より大きなサ
ンプリング周期ΔＴL で読み出す要求があった場合に、
最も細かいサンプリング周期ΔＴ0 で要求された期間の
データを全て読み込み、その後サンプリング周期ΔＴL
にデータを間引く作業が必要となる。このため、無駄な
データ読み出しや間引き処理に手間がかかり、表示処理
が非常に非効率であると共に、高速な処理の要求に対応
できないなどの問題点があった。

【０００６】時系列データを記録媒体に保存したり、表
示処理のために時系列データを読み出してメモリ上に展
開したり、時系列データをネットワークを介して転送し
たりする場合に、取り扱うデータ量をできるだけ小さく
し、かつ、効率良く処理できるようにして、時系列デー
タのアクセスに係る処理を高速化することが望まれてい
る。

【０００７】また、プラントの各種トレンドデータを表
示して監視を行う監視システムの場合、例えばプラント
数が多くなったりプラントが広い地域にわたって存在
し、データの読み出し要求が複数のプラントにまたがっ
た場合、それぞれのプラントからデータを取得しなけれ
ばならず、システム構成が複雑になったり処理が煩雑で
あるという問題点があった。

【０００８】上記のような複数のプラントのトレンドデ
ータを一箇所で呼び出して監視できるようにするため
に、各プラントの複数グループのデータを一つのホスト
装置に集中させて蓄積保存していくようなデータベース
のシステム構成が用いられる場合がある。このようなシ
ステムの場合、一台のホスト装置に負荷が集中するた
め、高性能で高価な装置が必要となる上、ホスト装置に
トラブルが生じた場合には全てのプラントのデータが読
み出せなくなるなどの問題点があった。また、データが
読み出し可能な場合であっても、従来のシステムでは、
異なるプラントにわたる複数グループのデータの中から
必要なデータを瞬時に読み出し、ユーザにとって所望の
日時のデータを所望のスケールで直ちにトレンド表示す
ることは、処理が煩雑であり、場合によっては不可能で
あった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、大量のデータを保存する場合
に、必要なデータの読み出し処理を効率良く高速に実行
可能とした時系列データの保存方法及び時系列データベ
ースシステム、時系列データ表示システム、並びに時系
列データを記録した記録媒体を提供することにある。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、大量の時系
列データを処理する際に、取り扱うデータ量を増大させ
ることなく、データの保存、データの読み出し、データ
の転送などに関する処理を効率良く高速に実行可能とし
た時系列データの処理方法及び時系列データ処理システ
ム、並びに時系列データ又は時系列データ処理プログラ
ムを記録した記録媒体を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第３の目的は、複数グルー
プにわたる大量の時系列データの中から必要な時系列デ
ータを効率良く自由に読み出すことが可能な時系列デー
タベースシステム及び時系列データの処理方法を提供す
ることにある。

【００１２】また、本発明の第４の目的は、複数の時系
列データのトレンドをユーザが求める形態で高速かつ容
易に表示することが可能な時系列データ表示システム及
び時系列データの処理方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明における時系列デ
ータの保存方法は、任意の対象に関する任意のサンプリ
ング周期ΔＴ0 の時系列データを保存する短周期データ
保存手順と、前記対象に関する前記サンプリング周期Δ
Ｔ0 よりも長いサンプリング周期ΔＴi （ｉは１以上の
整数）による時系列データを保存する長周期データ保存
手順とを有し、前記長周期データ保存手順を少なくとも
１回以上繰り返し行い、複数のサンプリング周期の時系
列データを階層的に関連付けられた状態で、記録媒体に
保存することを特徴とする。

【００１４】また好ましくは、前記長周期データ保存手
順において、前記サンプリング周期ΔＴ0 の時系列デー
タのうちの前記サンプリング周期ΔＴi の期間の代表値
を該サンプリング周期ΔＴi の時系列データとして保存
することとする。

【００１５】時系列データの保存に上記方法を用いたシ
ステムでは、記録媒体に保存された複数のサンプリング
周期の時系列データの中から任意のサンプリング周期の
任意の時期の時系列データを容易に選択して読み出すこ
とができるため、必要なデータの読み出し処理が効率良
く高速に実行される。

【００１６】本発明における第１の時系列データベース
システムは、任意の対象に関する任意のサンプリング周
期ΔＴ0 の時系列データを保存すると共に、前記対象に
関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長いサンプリ
ング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による時系列デー
タを保存し、このサンプリング周期ΔＴi の時系列デー
タの保存動作を少なくとも１回以上繰り返し行い、複数
のサンプリング周期の時系列データを階層的に関連付け
られた状態で、記録媒体に保存するデータ保存制御手段
を備えたことを特徴とする。

【００１７】また好ましくは、前記時系列データベース
システムにおいて、前記記録媒体に保存された時系列デ
ータを読み出し要求に応じて複数のサンプリング周期の
時系列データの中から適宜選択して読み出すデータ読み
出し制御手段と、前記読み出された時系列データをグラ
フ表示する表示手段と、を有するものとする。また、前
記データ読み出し制御手段は、前記読み出し要求に応じ
て、初めは前記表示手段において粗く表示される長いサ
ンプリング周期の粗データを選択して読み出し、その後
前記表示手段において前記粗データよりも細かく表示さ
れる短いサンプリング周期の密データを選択して読み出
すこととする。さらに、その後徐々に前記第１の密デー
タよりも短いサンプリング周期の第ｊ（ｊは２以上の整
数）の密データを選択して読み出すこととする。あるい
は、前記データ読み出し制御手段は、前記読み出し要求
に応じて、前記表示手段における時系列データの表示形
態（時間スケール等）に適合する所定のサンプリング周
期のデータを選択して読み出すこととする。

【００１８】上記構成の時系列データベースシステムで
は、記録媒体に保存された複数のサンプリング周期の時
系列データの中から任意のサンプリング周期の任意の時
期の時系列データを容易に選択して読み出すことができ
るため、必要なデータの読み出し処理が効率良く高速に
実行される。

【００１９】本発明における時系列データを記録した第
１の記録媒体は、所定の対象に関し異なる複数のサンプ
リング周期による時系列データを有し、これらの複数の
サンプリング周期の時系列データを各々階層的に関連付
けられた状態で、保存したものである。好ましくは、任
意の対象に関する任意のサンプリング周期ΔＴ0 による
短周期の時系列データと、前記対象に関する前記サンプ
リング周期ΔＴ0 よりも長いサンプリング周期ΔＴi
（ｉは１以上の整数）による少なくとも１つ以上の長周
期の時系列データとを有し、前記複数のサンプリング周
期の時系列データを各々階層的に関連付けられた状態
で、保存したものである。

【００２０】上記構成の記録媒体を用いたシステムで
は、保存された複数のサンプリング周期の時系列データ
の中から任意のサンプリング周期の任意の時期の時系列
データを容易に選択して読み出すことができるため、必
要なデータの読み出し処理が効率良く高速に実行され
る。

【００２１】また、本発明における第１の時系列データ
表示システムは、任意の対象に関する任意のサンプリン
グ周期ΔＴ0 の時系列データを保存すると共に、前記対
象に関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長いサン
プリング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による時系列
データを保存し、このサンプリング周期ΔＴi の時系列
データの保存動作を少なくとも１回以上繰り返し行い、
複数のサンプリング周期の時系列データを階層的に関連
付けられた状態で、記録媒体に保存するデータ保存制御
手段と、前記記録媒体に保存された時系列データを読み
出し要求に応じて複数のサンプリング周期の時系列デー
タの中から適宜選択して読み出すデータ読み出し制御手
段と、前記読み出された時系列データを前記対象に関す
る時系列データの傾向を示すトレンドデータとしてグラ
フ表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。

【００２２】上記構成の時系列データ表示システムで
は、記録媒体に保存された複数のサンプリング周期の時
系列データの中から任意のサンプリング周期の任意の時
期の時系列データを容易に選択して読み出し、トレンド
データとしてグラフ表示することができるため、必要な
データの読み出し及び表示処理が効率良く高速に実行さ
れる。

【００２３】本発明における第１の時系列データの処理
方法は、任意の対象に関する任意のサンプリング周期Δ
Ｔ0 の時系列データを処理する際、前記時系列データの
内、所定時間を基準として位相０、サンプリング周期ｎ
×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）のデータを基本データ
として抽出する基本データ抽出手順と、前記時系列デー
タの内、前記所定時間を基準として位相ｎ／２^m ×ΔＴ
0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上
の整数）のデータを第ｍの階層データとして抽出する階
層データ抽出手順とを有し、前記階層データ抽出手順を
少なくとも１回以上繰り返し行い、複数のサンプリング
周期の時系列データを階層的に配列することを特徴とす
る。好ましくは、前記階層データ抽出手順をｎ／２^m ＝
１となるまで繰り返し行い、前記抽出前の時系列データ
と略同量のデータによる階層型時系列データを形成する
こととする。

【００２４】また好ましくは、前記第１の時系列データ
の処理方法において、前記基本データ抽出手順と前記階
層データ抽出手順とを、前記時系列データを保存する記
録媒体に書き込む際に行うこととする。あるいは、前記
第１の時系列データの処理方法において、前記基本デー
タ抽出手順と前記階層データ抽出手順とを、前記時系列
データを保存した記録媒体より読み出してメモリに一時
格納する際に行うこととする。

【００２５】上記方法においては、元のサンプリング周
期ΔＴ0 の時系列データに対して重複がないようにサン
プリング周期を異ならせて時系列データを抽出すること
により、データ量が増加することなく、高速にアクセス
可能な階層型時系列データを形成可能となる。

【００２６】また、本発明における第２の時系列データ
の処理方法は、任意の対象に関する任意のサンプリング
周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、前記時系列デ
ータの内、所定時間を基準として位相０、サンプリング
周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）のデータである
基本データと、前記所定時間を基準として位相ｎ／２ ^m
×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは
１以上の整数）のデータである第ｍの階層データとを抽
出し、これらの複数のサンプリング周期の時系列データ
を階層的に配列して階層型時系列データを形成するデー
タ配列手順と、当該時系列データにアクセスする場合
に、初めに前記基本データにアクセスし、その後前記第
ｍの階層データにおける第１番目の上位の階層データか
ら順次アクセスするデータアクセス手順と、を有するこ
とを特徴とする。

【００２７】また好ましくは、前記第２の時系列データ
の処理方法において、前記データアクセス手順を、前記
時系列データを保存した記録媒体より読み出して表示手
段に表示する際に行うこととする。あるいは、前記第２
の時系列データの処理方法において、前記データアクセ
ス手順を、前記時系列データを保存した記録媒体より読
み出してネットワークを介して転送する際に行うことと
する。

【００２８】上記方法においては、時系列データにアク
セスする場合に上位の階層データからに順次アクセスし
ていくことにより、初めに概略の時系列データを取得
し、徐々に詳細なデータを取得することが可能であり、
最低限のデータ量の時系列データを用いて高速に目的の
サンプリング周期のデータを得ることが可能となる。

【００２９】本発明におけるデータ処理プログラムを記
録した第１の記録媒体は、任意の対象に関する任意のサ
ンプリング周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、前
記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、サ
ンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）のデ
ータを基本データとして抽出する基本データ抽出手順
と、前記時系列データの内、前記所定時間を基準として
位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×
ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータを第ｍの階層デー
タとして抽出する階層データ抽出手順とを有し、前記階
層データ抽出手順を少なくとも１回以上繰り返し行い、
複数のサンプリング周期の時系列データを階層的に配列
するためのデータ処理プログラムを記録したものであ
る。

【００３０】上記データ処理プログラムを記録した記録
媒体によれば、元のサンプリング周期ΔＴ0 の時系列デ
ータに対して重複がないようにサンプリング周期を異な
らせて時系列データを抽出することにより、データ量が
増加することなく、高速にアクセス可能な階層型時系列
データを形成可能となる。

【００３１】また、本発明におけるデータ処理プログラ
ムを記録した第２の記録媒体は、任意の対象に関する任
意のサンプリング周期ΔＴ0 の時系列データを処理する
際、前記時系列データの内、所定時間を基準として位相
０、サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の
数）のデータである基本データと、前記所定時間を基準
として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２
^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータである第ｍ
の階層データとを抽出し、これらの複数のサンプリング
周期の時系列データを階層的に配列して階層型時系列デ
ータを形成するデータ配列手順と、当該時系列データに
アクセスする場合に、初めに前記基本データにアクセス
し、その後前記第ｍの階層データにおける第１番目の上
位の階層データから順次アクセスするデータアクセス手
順と、を有するデータ処理プログラムを記録したもので
ある。

【００３２】上記データ処理プログラムを記録した記録
媒体によれば、時系列データにアクセスする場合に上位
の階層データからに順次アクセスしていくことにより、
初めに概略の時系列データを取得し、徐々に詳細なデー
タを取得することが可能であり、最低限のデータ量の時
系列データを用いて高速に目的のサンプリング周期のデ
ータを得ることが可能となる。

【００３３】本発明における時系列データを記録した第
２の記録媒体は、任意の対象に関する任意のサンプリン
グ周期ΔＴ0 の時系列データを記録した記録媒体であっ
て、前記時系列データの内、所定時間を基準として位相
０、サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の
数）のデータである基本データと、前記所定時間を基準
として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２
^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータである第ｍ
の階層データとを抽出し、これらの複数のサンプリング
周期の時系列データを階層的に配列して記録したもので
ある。

【００３４】上記時系列データを記録した記録媒体によ
れば、データ量を増大させることなく、データの保存、
データの読み出し、データの転送などに関する処理が効
率良く高速に実行可能な時系列データ構造が提供され
る。

【００３５】本発明における第１の時系列データ処理シ
ステムは、任意の対象に関する任意のサンプリング周期
ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処理シス
テムであって、前記時系列データの内、所定時間を基準
として位相０、サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２の
べき乗の数）のデータを基本データとして抽出すると共
に、前記所定時間を基準として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、
サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整
数）のデータを第ｍの階層データとして抽出し、これら
の複数のサンプリング周期の時系列データを階層的に配
列するデータ配列制御手段と、前記階層的に配列した時
系列データを記録媒体に保存するデータ保存制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００３６】上記構成においては、元のサンプリング周
期ΔＴ0 の時系列データに対して重複がないようにサン
プリング周期を異ならせて時系列データを抽出すること
により、データ量が増加することなく、高速にアクセス
可能な階層型時系列データを形成可能となる。

【００３７】また、本発明における第２の時系列データ
処理システムは、任意の対象に関する任意のサンプリン
グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処
理システムであって、前記時系列データの内、所定時間
を基準として位相０、サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎ
は２のべき乗の数）のデータを基本データとして抽出す
ると共に、前記所定時間を基準として位相ｎ／２^m ×Δ
Ｔ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以
上の整数）のデータを第ｍの階層データとして抽出し、
これらの複数のサンプリング周期の時系列データを階層
的に配列するデータ配列制御手段と、前記階層的に配列
された時系列データにアクセスする場合に、初めに前記
基本データにアクセスし、その後前記第ｍの階層データ
における第１番目の上位の階層データから順次アクセス
するデータアクセス制御手段と、を備えたことを特徴と
する。

【００３８】上記構成においては、時系列データにアク
セスする場合に上位の階層データからに順次アクセスし
ていくことにより、初めに概略の時系列データを取得
し、徐々に詳細なデータを取得することが可能であり、
最低限のデータ量の時系列データを用いて高速に目的の
サンプリング周期のデータを得ることが可能となる。

【００３９】また、本発明における第３の時系列データ
処理システムは、任意の対象に関する任意のサンプリン
グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処
理システムであって、前記時系列データの内、所定時間
を基準として位相０、サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎ
は２のべき乗の数）のデータを基本データとして抽出す
ると共に、前記所定時間を基準として位相ｎ／２^m ×Δ
Ｔ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以
上の整数）のデータを第ｍの階層データとして抽出し、
これらの複数のサンプリング周期の時系列データを階層
的に配列するデータ配列制御手段と、前記階層的に配列
された時系列データにアクセスする場合に、所定のサン
プリング周期の時系列データを構成する基本データと対
応する階層データとに一度にアクセスするデータアクセ
ス制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００４０】なお、この時系列データ処理システムの構
成は、時系列データの処理方法、或いは時系列データの
データ処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体におけるデータ配列手順やデータアクセ
ス手順などにも同様に適用可能である。

【００４１】上記構成においては、時系列データにアク
セスする場合に所定のサンプリング周期の時系列データ
を構成する基本データと対応する階層データとに一度に
アクセスすることにより、所望の最適なサンプリング周
期の時系列データを高速に取得することが可能となる。

【００４２】本発明における第２の時系列データベース
システムは、任意の対象に関する複数グループの時系列
データをそのグループ毎にそれぞれ保存する複数の記録
媒体と、前記複数の記録媒体とそれぞれ接続され、該記
録媒体に保存されている時系列データの読み出し処理及
び転送処理を制御するデータ読み出し制御手段と、を備
えたことを特徴とする。

【００４３】上記構成の時系列データベースシステムで
は、複数グループの時系列データがそれぞれ分散的に保
存されるため、複数グループにわたる大量の時系列デー
タの中から必要な時系列データを効率良く自由に読み出
すことが可能となる。また、時系列データのグループの
追加、変更、削除も容易に行える。

【００４４】本発明における第２の時系列データ表示シ
ステムは、任意の対象に関する複数グループの時系列デ
ータをそのグループ毎にそれぞれ保存する複数の記録媒
体と、前記複数の記録媒体とネットワークを介して接続
され、該記録媒体に保存されている任意のグループの任
意の時系列データを表示する表示手段と、前記記録媒体
及び前記表示手段と接続され、該記録媒体に保存されて
いる時系列データの読み出し処理及び前記表示手段との
間での転送処理を制御するデータ読み出し制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

【００４５】また好ましくは、前記表示手段は、前記デ
ータ読み出し制御手段に対してネットワークを介してア
クセスし、表示に必要な時系列データを指定するデータ
指定手段を有し、前記データ読み出し制御手段は、前記
指定された時系列データを前記記録媒体から読み出して
前記表示手段に転送するデータ転送手段を有することと
する。この場合、好ましくは、前記表示手段は、前記デ
ータ読み出し制御手段のアドレス情報と前記記録媒体に
保存された各々の時系列データを識別するためのタグ情
報及び該時系列データの時期を示す日時情報とに基づい
て、表示に必要な時系列データを指定するものであり、
前記データ読み出し制御手段は、前記指定に基づいて該
当する時系列データの該当する時期のデータを読み出し
て前記表示手段に転送するものとする。更に好ましく
は、前記記録媒体に保存された時系列データは、異なる
複数のサンプリング周期による時系列データを各々階層
的に関連付けられた状態で保存したものとする。

【００４６】上記構成においては、複数グループの時系
列データがそれぞれ分散的に保存されるため、複数グル
ープにわたる大量の時系列データの中から、所望の時系
列データにおける所望の時期のデータなど、必要な時系
列データを効率良く自由に読み出すことが可能となる。
また、時系列データのグループの追加、変更、削除も容
易に行える。表示手段においては、表示に必要な時系列
データを指定するための情報を所有していればよいた
め、情報の記憶容量を少なくでき、装置構成が簡略化さ
れる。特に、記録媒体において、異なる複数のサンプリ
ング周期による時系列データを各々階層的に関連付けら
れた状態で保存しておくことにより、時系列データの読
み出し及び転送処理をより高速に実行可能となる。

【００４７】本発明における第３の時系列データの処理
方法は、任意の対象に関する単数又は複数グループの時
系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存する記録媒
体を有する時系列データ表示システムにおける時系列デ
ータの処理方法であって、前記記録媒体に保存されてい
る時系列データの読み出し処理を制御するデータ読み出
し制御手段に対して表示手段よりネットワークを介して
アクセスし、表示に必要な時系列データを指定するデー
タ指定手順と、前記指定された時系列データを前記記録
媒体から読み出して前記表示手段に転送するデータ転送
手順と、を有することを特徴とする。

【００４８】また好ましくは、前記データ指定手順にお
いて、前記データ読み出し制御手段のアドレス情報と前
記記録媒体に保存された各々の時系列データを識別する
ためのタグ情報及び該時系列データの時期を示す日時情
報とに基づいて、表示に必要な時系列データの指定を行
い、前記データ転送手順において、前記指定に基づいて
該当する時系列データの該当する時期のデータを読み出
して前記表示手段への転送を行うこととする。更に好ま
しくは、前記記録媒体に保存された時系列データは、異
なる複数のサンプリング周期による時系列データを各々
階層的に関連付けられた状態で保存したものとする。

【００４９】上記方法においては、単数又は複数グルー
プにわたる大量の時系列データの中から、所望の時系列
データにおける所望の時期のデータなど、必要な時系列
データを効率良く自由に読み出すことが可能となる。特
に、記録媒体において、異なる複数のサンプリング周期
による時系列データを各々階層的に関連付けられた状態
で保存しておくことにより、時系列データの読み出し及
び転送処理をより高速に実行可能となる。

【００５０】本発明における第３の時系列データ表示シ
ステムは、任意の対象に関する単数又は複数グループの
時系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存する記録
媒体と、前記複数の記録媒体とネットワークを介して接
続され、該記録媒体に保存されている任意のグループの
任意の時系列データを表示する表示手段と、前記記録媒
体と接続され、該記録媒体に保存されている時系列デー
タの読み出し処理及び前記表示手段との間での転送処理
を制御するデータ読み出し制御手段と、を備え、前記表
示手段は、前記データ読み出し制御手段に対してネット
ワークを介してアクセスし、表示に必要な時系列データ
を指定するデータ指定手段と、前記指定による前記デー
タ読み出し制御手段に対する読み出し要求を複数行って
読み出された複数の時系列データをそれぞれ独立して表
示する複数表示手段と、を有することを特徴とする。

【００５１】また好ましくは、前記複数表示手段は、前
記複数の時系列データをそれぞれグラフ化し、独立した
複数のグラフにより表示することとする。この場合、前
記複数グループにおけるそれぞれのグループの時系列デ
ータをグラフ化した複数のグラフを互いに略近傍に並べ
て配置表示するか、又は、前記単数又は複数グループの
所定の時系列データにおいて異なる時期のデータをグラ
フ化した複数のグラフを互いに略近傍に並べて配置表示
するか、又は、前記単数又は複数グループの所定の時系
列データを異なる時間スケールでグラフ化した複数のグ
ラフを互いに略近傍に並べて配置表示する。

【００５２】上記構成においては、複数の時系列データ
をそれぞれ独立した複数のグラフにより表示することに
より、複数の時系列データのトレンドをユーザが求める
形態（所望のグループ、種類、時期、時間スケール）で
高速かつ容易に表示することが可能となる。

【００５３】本発明における第４の時系列データの処理
方法は、任意の対象に関する単数又は複数グループの時
系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存する記録媒
体を有する時系列データ表示システムにおける時系列デ
ータの処理方法であって、前記記録媒体に保存されてい
る時系列データの読み出し処理を制御するデータ読み出
し制御手段に対して表示手段よりネットワークを介して
アクセスし、表示に必要な時系列データを指定するデー
タ指定手順と、前記指定された時系列データを前記記録
媒体から読み出して前記表示手段に転送するデータ転送
手順と、前記指定による前記データ読み出し制御手段に
対する読み出し要求を複数行って読み出された複数の時
系列データをそれぞれ独立して表示する複数表示手順
と、を有することを特徴とする。好ましくは、前記複数
表示手順において、前記複数の時系列データをそれぞれ
グラフ化し、独立した複数のグラフにより表示すること
とする。

【００５４】上記方法においては、単数又は複数グルー
プにおける複数の時系列データをそれぞれ独立した複数
のグラフにより表示することにより、複数の時系列デー
タのトレンドをユーザが求める形態（所望のグループ、
種類、時期、時間スケール）で高速かつ容易に表示する
ことが可能となる。

【００５５】なお、本発明に係る時系列データの保存方
法及び時系列データベースシステム、時系列データの処
理方法及び時系列データ処理システム、時系列データ表
示システム、並びに記録媒体において、前記時系列デー
タとして工業プラントにおける各部の状態を示すデータ
を適用することができる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 ［第１の実施形態］まず、本発明に係る第１の実施形態
として、時系列データの保存方法において時系列データ
を階層的に保存する方法を図１及び図２に基づいて説明
する。図１は時系列データの保存方法を示す説明図、図
２は時系列データの保存処理手順を示したフローチャー
トである。

【００５７】工業プラント等で取得した大量の時系列デ
ータ（これはプラントから取得された生のデータでも良
いし、何らかの加工が施されたデータでも良い）を記録
媒体へ保存する際に、図１に示すように、制御部１に設
けられたデータ保存制御手段として機能するデータ保存
制御部２の制御によって、入力されてくるサンプリング
周期ΔＴ0 の時系列データａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…をその
まま直列的に保存すると共に、ΔＴ0 より長い周期ΔＴ
1 〜ΔＴm の複数のサンプリング周期を持つ時系列デー
タに換算し、それぞれを独立させてサンプリング周期に
従って階層的に関連付けて保存する。各サンプリング周
期の時系列データは、直近の上／下位の階層など、少な
くとも一つの他の階層のデータとの関連付けがなされて
いる。すなわち、１つの階層のデータは、少なくとも一
つの他の階層のデータと対応関係にある。

【００５８】前記複数のサンプリング周期の時系列デー
タは、概念的には階層構造となっているが、記録媒体に
おいては、例えばそれぞれがファイルとして記録されて
いる。なお、一つのサンプリング周期の時系列データを
複数のファイルに分割して記録しても良い。また、各階
層のデータ間の関連付けとしては、これらの時系列デー
タを管理する制御部１において時間情報、タグ情報、フ
ァイル情報等のリンク可能な情報を管理情報として持つ
ようにしても良いし、各時系列データ自体にリンク可能
な情報を持たせるようにしてもかまわない。また、保存
する時系列データは例えば公知の差分圧縮法などを用い
てデータ圧縮した状態で記録するようにしても良い。

【００５９】また、時系列データは工業プラントに関す
るデータに限らず、株価や商品の価格の推移に関するデ
ータなど、いかなる時系列データであっても良い。前記
記録媒体としては、ハードディスクなどの磁気ディス
ク、光磁気ディスク、光ディスク、磁気テープなど種々
の媒体を用いることができる。

【００６０】図２は本実施形態の時系列データの保存処
理手順をフローチャートで示したものである。まず、ス
テップＳ１で、初期設定として複数のサンプリング周期
や時系列データ群の数などを設定する。次いで、順次入
力されるサンプリング周期ΔＴ0 の時系列データａ1 ，
ａ2 ，ａ3 ，…をそのまま最下位のデータとして直列的
に保存していく（ステップＳ２−１）。そして、一定期
間ΔＴ1 （ΔＴ0 よりも長い所定のサンプリング周期）
が経過しｎ個のデータが蓄積されると（ステップＳ２−
ｎ）、その期間のデータａ1 〜ａn の代表値ｂ1 を上位
データとして別のファイル（上位の階層）に保存する
（ステップＳ３−１）。この処理を繰り返していき、さ
らに一定期間ΔＴ2 （ΔＴ1 よりも長い所定のサンプリ
ング周期）が経過しｋ個のデータが蓄積されたときに
（ステップＳ３−ｋ）、その期間のデータｂ1 〜ｂk の
代表値ｃ1 をさらなる上位データとして別のファイル
（さらに上位の階層）に保存する（ステップＳ４−
１）。なお、代表値としては該当する期間の時系列デー
タの相加平均値や中間値などの値を算出して適用すれば
良い。

【００６１】以上の処理を繰り返してサンプリング周期
ΔＴm の最上位データｚ1 まで保存し（ステップＳｈ−
１）、以降は時間の経過と共に順次この保存処理を繰り
返していく。これにより、図１の右側に示すような異な
る複数（ここではｍ＋１個）のサンプリング周期（ΔＴ
0 〜ΔＴm ）を有する時系列データがそれぞれ保存さ
れ、記録媒体において階層的な時系列データベースが構
築される。

【００６２】次に、上述のように保存された階層的な時
系列データベースからデータを読み出す際の処理を図３
を基に説明する。階層的に保存された時系列データに対
して、データ読み出し要求が与えられた場合、制御部１
に設けられたデータ読み出し制御手段として機能するデ
ータ選択制御部３によって、どのサンプリング周期で読
み出すことが最適かを判断し、同じくデータ読み出し制
御手段として機能するデータ読み出し制御部４によって
その最適なサンプリング周期の時系列データのファイル
にアクセスして読み出す。

【００６３】ここで、データ選択制御部３が、どのよう
に最適サンプリング周期を判断するかについては、必要
に応じて設定すれば良い。時系列データ読み出し処理の
いくつかの例については後の応用例で述べる。

【００６４】図４０及び図４１に示したような従来のデ
ータ保存方法でサンプリング周期ΔＴ0 の時系列データ
を単に直列的に保存した場合、多様なデータ読み出し要
求に対して、効率良くデータ読み出しを行うことができ
ない。

【００６５】これに対して、本実施形態のように時系列
データを予め複数のサンプリング周期で保存した場合、
多様なデータ読み出し要求に対しても、任意の時期の最
適なサンプリング周期のデータを容易に選択して読み出
すことができるので、無駄なデータ読み出し処理を削減
でき、効率良くデータ読み出しを行うことができる。よ
って、大量のデータを保存する場合であっても、必要な
データの読み出しにかかる一連の処理を非常に高速化す
ることが可能となる。

【００６６】次に、第１の実施形態の階層型時系列デー
タ保存方法を用いた時系列データ処理システムの一例と
して、時系列データのトレンド（トレンドデータ）を表
示するトレンド表示システムに適用した応用例を示す。

【００６７】図４はトレンド表示システムの第１の構成
例を示したものであり、ここでは硝子槽窯などの工業プ
ラントにおけるトレンドデータをグラフ表示するシステ
ムを例に説明する。

【００６８】トレンド表示システムは、工業プラント１
１における各部の温度、流量などの各種動作状況等を示
す値を検出するセンサ１２と、センサ１２で検出された
測定値をデジタルデータに変換するデータ変換装置１３
と、データ変換装置１３より時系列に送出された測定デ
ータを入力してこの時系列データを記録媒体に階層的に
保存すると共に、ユーザからの要求に応じて保存された
時系列データを記録媒体から読み出して表示出力するト
レンドデータ保存・表示装置１４と、トレンドデータ保
存・表示装置１４から出力されるトレンドデータを画面
表示する表示手段としてのモニタ１５とを有して構成さ
れる。データ変換装置１３は、Ａ／Ｄコンバータ、ＣＰ
Ｕ等を備えて構成されるものであり、アナログデータ入
力ボードを搭載したコンピュータ等を用いることもでき
る。トレンドデータ保存・表示装置１４は、ＣＰＵ、メ
モリ等を備えたコンピュータ（ワークステーションやパ
ーソナルコンピュータなど）で構成される。

【００６９】また、トレンド表示システムの第２の構成
例として、ネットワークを利用して遠隔地でトレンドデ
ータを表示させる場合の構成例を図５に示す。第２の構
成例は、図４に示した構成に加えて、トレンドデータ保
存・表示装置１４に対し複数のトレンド表示装置２２及
びモニタ１５がイーサネット等によるローカルネットワ
ーク２１を介して接続されている。また、ローカルネッ
トワーク２１は公衆回線、専用回線、インターネットな
どの外部ネットワーク２３に接続され、この外部ネット
ワーク２３を介して遠隔地のトレンド表示装置２４及び
モニタ１５と接続されている。トレンド表示装置２２，
２４は、ＣＰＵ、メモリ等を備えたコンピュータ（パー
ソナルコンピュータなど）で構成される。

【００７０】このトレンド表示システムでは、トレンド
データ保存・表示装置１４において、センサ１２で検出
されデータ変換装置１３でデジタルデータに変換された
工業プラント１１における時系列データを、図１に示し
たようにハードディスク等の記録媒体に階層的に保存
し、ユーザからのデータ表示要求に応じて、記録媒体に
保存された時系列データに対し適切なデータ読み出し処
理を行ってモニタ１５にトレンドデータをグラフ表示す
る。

【００７１】モニタ１５の画面には、例えば図６に示す
ように、（Ａ）時間スケール、（Ｂ）週スケール、
（Ｃ）月スケールなど、様々な時間単位でトレンドデー
タの表示（以下、トレンド表示とも称する）を行うこと
ができ、各時間スケールに応じて最適なサンプリング周
期の時系列データを読み出してモニタ１５へ出力する。

【００７２】図６のようなトレンド表示を行うためのユ
ーザインタフェースの一例を図７に示す。

【００７３】モニタ１５の画面上に工業プラント１１の
概略図を表示するプラント画面３１とトレンドデータを
グラフ表示するトレンドグラフ画面３２とを設ける。図
７の（Ａ）のように、ユーザがプラント画面３１の中の
目的のプラント部位をマウス等のポインタ３３で指示し
クリックすると、その部位に関する保存された時系列デ
ータの項目リスト３４が現れるようポップアップ表示さ
せる。そして図７の（Ｂ）のように、ユーザが項目リス
ト３４の中から所望のデータ項目３４ａをポインタ３３
でつかんで移動させトレンドグラフ画面３２上に落とす
ドラッグアンドドロップ動作を行うと、図７の（Ｃ）に
示すように、トレンドグラフ画面３２にそのデータ項目
３４ａに対応するトレンドデータ３５を表示させる。

【００７４】このようなユーザインタフェースを用いる
ことにより、操作性を向上させることができ、容易な作
業で表示すべきデータ項目の選択と対応するトレンドデ
ータの表示を行うことができる。

【００７５】ここで、本応用例のトレンド表示システム
における時系列データ読み出し処理のいくつかの例を以
下に示す。

【００７６】（１−１）任意の時間スケールによるトレ
ンド表示動作 トレンドデータを表示する際には、多様な時間スケール
で表示することが要求される場合がある。例えば、トレ
ンドデータを短期スケールで表示したい場合から、長期
スケールで表示したい場合など、異なる時間スケールで
の表示を切り換えたいという要求がある。この場合、表
示する時間スケールに応じて、表示用に読み出す時系列
データのサンプリング周期を変化させる必要が生じる。
表示時間スケールに対して、サンプリング周期が大きい
と図８の（Ａ）のように表示精度の粗いグラフになって
しまう。また逆に、サンプリング周期が小さすぎると全
体のデータ数が増大し表示処理に時間がかかってしま
う。このため、図８の（Ｂ）のように適度に細かいサン
プリング周期のデータが必要である。

【００７７】そこで、第１の実施形態に係る第１の処理
例として、任意の時間スケールの表示要求に対する応答
の高速化を図ったデータ読み出し処理の例を図９ないし
図１１に基づき説明する。

【００７８】トレンドデータ保存・表示装置１４に対し
て、短期スケールの表示要求がなされた場合、図９に示
すように、制御部１６内のデータ選択制御部３によって
画面表示精度を考慮した上で表示時間スケールより適度
に十分短いサンプリング周期の時系列データを選択し、
データ読み出し制御部４で読み込んでモニタ１５へ送出
してトレンドデータの表示処理を行う。

【００７９】また、長期スケールの表示要求がなされた
場合は、図１０に示すように、データ選択制御部３によ
って画面表示精度上許容される範囲で適度に長いサンプ
リング周期の時系列データを選択してトレンド表示を行
う。この際、選択されるサンプリング周期は、データ表
示期間と画面表示精度からみて、１画面にいくつのデー
タを表示する必要があるかにより決定される。このよう
に、時系列データの表示要求に対応する読み出し要求に
応じて、任意の時間スケール等の表示形態に適合する所
定の最適なサンプリング周期のデータを選択して読み出
すことにより、秒単位から年単位まで任意の時間スケー
ルのトレンドデータを瞬時に表示可能となる。

【００８０】時系列データのデータ表示期間としては、
１日分、１ヶ月分、１年分、１０年分など、様々な時間
スケールのグラフ表示が考えられる。このような多様な
表示形態に適応可能とするため、例えば、時間スケール
が１日の場合はサンプリング周期を３０分として計４８
個のデータ、１年の場合はサンプリング周期を１日とし
て計３６５個のデータ、１０年の場合はサンプリング周
期を１ヶ月として計１２０個のデータがそれぞれ抽出さ
れるように、要求に応じた適切なサンプリング周期のデ
ータを読み出して表示する。

【００８１】図１１は前述したトレンドデータ読み出し
・表示処理の手順をフローチャートで示したものであ
る。ステップＳ１１で、ユーザからトレンドデータの読
み込み及びトレンド表示要求があると、ステップＳ１２
で、データ選択制御部３によって、表示要求されたトレ
ンドデータの時間スケールに応じて、記録媒体に保存さ
れた複数のサンプリング周期の時系列データの中から最
適なサンプリング周期の時系列データを選択する。そし
て、ステップＳ１３で、データ読み出し制御部４によっ
て選択されたサンプリング周期の時系列データを記録媒
体から読み込み、モニタ１５に表示する。

【００８２】このように、本実施形態の時系列データ保
存方法を用いて、複数のサンプリング周期の時系列デー
タを関連付けた状態で独立して保存しておくことによ
り、ユーザのデータ表示要求に対して容易に最適なデー
タを選択し読み出すことができる。この処理により、不
必要なデータの読み込み処理を防止でき、また細かいサ
ンプリング周期のデータを間引いたりする必要もないた
め、処理を効率良く高速に実行可能である。従って、多
様なデータ表示要求に対して、高速に対応ができ、例え
ば異なる時間スケールのトレンド表示を瞬時に切り換え
ることができる。

【００８３】また、前述したトレンドデータ読み出し・
表示処理を用いることにより、次に示すようなトレンド
データの表示及び検索方法を行うことも可能である。

【００８４】トレンド表示システムを用いてユーザがト
レンドデータの解析等を行う場合、対象期間のデータを
検索する方法として、初めは長い時間スケールで粗いト
レンドデータを表示してトレンドの概要を把握し、注目
すべき箇所を見ながら、所望とする期間及び時間スケー
ルのトレンドデータが表示されるように、表示期間及び
表示精度を徐々にあるいは一度に選択し切り換えていく
ような階層的なデータ検索を行う。このような検索方法
を用いることにより、ユーザにとって自然な操作感が得
られ、解析等にかかる作業性を向上させることができ
る。このデータ検索動作を行う場合においても、異なる
時間スケールに対応するそれぞれのサンプリング周期の
時系列データを効率良く読み出して表示することができ
るため、所望とする時系列データを検索しながら高速に
トレンド表示を行うことができる。

【００８５】従来のシステムでは保存されたデータにお
ける所定のしきい値、期間、勾配などを基に目的の時系
列データを検索してトレンド表示するしかなかったが、
本応用例のトレンド表示システムによればユーザがモニ
タを目視しながら操作性良くトレンドデータを表示でき
る。

【００８６】（１−２）トレンドデータ表示における画
面スクロール等の表示動作 トレンドデータを表示している際には、図１２のように
ユーザが画面をスクロールさせるなど様々な動作を行う
場合が考えられる。これらの動作に応じて、トレンドデ
ータ保存・表示装置１４内の制御部の制御によって表示
画面を変化させる必要がある。この場合、図１２のよう
に表示画面をスクロールしたとき、新しく表示する部分
のデータが次々と読み出されなくてはならないが、この
際に画面上に必ずしもトレンドデータを精度良く表示さ
せる必要はない。スクロール動作中は粗いサンプリング
周期のデータによりトレンドの概略がわかる程度の表示
ができれば特に問題はない。

【００８７】そこで、第１の実施形態に係る第２の処理
例として、スクロール動作等を行う際のデータ表示の高
速化を図ったデータ読み出し処理の例を図１３及び図１
４に基づき説明する。本例では、図１３に示すように、
制御部１６のデータ選択制御部３及びデータ読み出し制
御部４によって、スクロールの動作中は相対的に粗いサ
ンプリング周期のデータ（粗データ、データ量は相対的
に少ない）を読んで表示させ、トレンドの概略がわかる
程度の表示を行う。そしてスクロールが停止され、動作
終了後に、画面表示精度上必要な程度に細かいサンプリ
ング周期のデータ（密データ、データ量は相対的に多
い）を読み込み、詳細なトレンド表示を行う。この際、
データ選択制御部３は、スクロール等の動作時の表示を
どの程度粗くするかにより読み込むデータのサンプリン
グ周期を決定する。

【００８８】図１４は前述したスクロール動作等の動作
に対するトレンドデータ読み出し・表示処理の手順をフ
ローチャートで示したものである。ステップＳ２１で、
ユーザからトレンドデータの読み込み及びトレンド表示
要求があると、まずステップＳ２２で、階層的に記録さ
れた時系列データの中からサンプリング周期の長い粗デ
ータを選択して読み込み、モニタ１５に表示する。そし
て、ユーザからのスクロール動作等の異なるデータの表
示要求動作があるまで所定期間待機する（ステップＳ２
３）。

【００８９】ここで、動作が無い場合は、ステップＳ２
４に進み、前記粗データよりも１段階細かい密データを
読み込み、表示する。その後、ステップＳ２５でステッ
プＳ２３と同様にユーザからの動作があるまで所定期間
待機し、動作が無い場合はステップＳ２６に進み、さら
にサンプリング周期の短い密データを読み込み、表示す
る。この動作をモニタ１５の表示解像度に応じて最も細
かい密データが表示されるまで繰り返し、所定期間待機
した後（ステップＳ２７）、動作が無い場合は処理を終
了する。このステップＳ２３〜Ｓ２７により、徐々に密
データが読み出され、モニタ１５上には段々と細かいト
レンドデータのグラフが表示される。

【００９０】動作要求待機のステップ（ステップＳ２
３，Ｓ２５，Ｓ２７）でユーザからスクロール動作等の
異なるデータの表示要求動作があった場合は、ステップ
Ｓ２８に進み、その動作に応じて表示すべき新しいトレ
ンドデータの粗データを読み込み、表示する。その後、
ステップＳ２９でステップＳ２３と同様にユーザからの
動作があるまで所定期間待機し、さらに動作があった場
合はステップＳ２８に戻って新しい粗データの読み込み
表示を行う。ステップＳ２９で動作が無い場合は、ステ
ップＳ２４に進んで前述と同様に徐々に密データを読み
込み表示する動作を行う。また、動作要求待機のステッ
プ（ステップＳ２３，Ｓ２５，Ｓ２７）でユーザから表
示要求の停止動作がなされた場合は、直ちに処理を終了
する。

【００９１】前記異なるデータの表示要求動作として
は、上述したスクロール動作の他に、例えば別画面のト
レンド表示を行う複数画面表示動作などがあるが、この
処理においても粗データによる概略表示から徐々に密デ
ータによる詳細表示としていくことにより、指示を誤っ
た場合でも直ちに取り消して新たな表示に更新すること
ができる。

【００９２】なお、トレンドデータの表示要求に対して
は前記（１−１）の場合と同様にモニタの画面表示精度
を考慮して最適なサンプリング周期の時系列データを選
択して読み込み表示を行い、スクロール等の動作に対し
てのみ徐々に粗データから密データを読み込み表示する
ようにしても良い。

【００９３】このように、本実施形態の時系列データ保
存方法を用いて、複数のサンプリング周期の時系列デー
タを関連付けた状態で独立して保存しておくことによ
り、スクロール等の動作中は比較的サンプリング周期が
大きい少量のデータを表示して概略のみの表示にとどめ
ておき、表示速度を向上させることができる。また、ス
クロール等の動作終了後は、徐々に粗から密へトレンド
データの表示精度を上げて適切な解像度のトレンド表示
を行うことができる。この処理により、余分なデータ読
み込みを削減し、処理の効率化及び高速化を図ることが
可能である。

【００９４】（１−３）ネットワーク経由のデータ転送
によるトレンド表示動作 図５で示したシステム構成のように、ネットワークを利
用し遠隔地のトレンド表示装置２４でトレンドデータを
表示させる場合、ネットワーク上で時系列データを転送
することが必要となり、表示処理の高速化を図るために
は、データの効率良い転送が不可欠である。ネットワー
クを利用したトレンド表示において、例えば前記（１−
１）のデータ読み出し処理を適用すると、トレンドデー
タ保存・表示装置１４に保存された時系列データに対し
て、ローカルネットワーク２１上のトレンド表示装置２
２又は遠隔地のトレンド表示装置２４から読み出し要求
が与えられ、表示精度上適度に細かいサンプリング周期
のデータがネットワークを通じて転送される。ネットワ
ークの転送速度が遅い場合には、トレンドデータが表示
されるまでに時間がかかるなどの問題点が生じる。

【００９５】そこで、第１の実施形態に係る第３の処理
例として、ネットワークを利用してデータ転送を行う場
合のデータ表示の高速化を図ったデータ読み出し処理の
例を図１５及び図１６に基づき説明する。本例では、図
１５に示すように、ネットワークを介してデータ表示要
求があった場合、最初は相対的に粗いサンプリング周期
のデータ（粗データ）少量を読み出して転送し、トレン
ドの概略を表示する。その後、徐々に細かいサンプリン
グ周期のデータ（密データ）を読み出して転送し、画面
表示精度上必要な程度まで詳細なトレンド表示を行い、
表示精度を上げていくようにする。これにより、表示処
理の初期段階の転送データ量を少なくし、ユーザがトレ
ンドの概略を認識できる程度の概略表示を高速に行うこ
とができると共に、例えば表示処理中にユーザがスクロ
ール等の動作を行った場合でも転送データ量を最小限に
押さえることができる。

【００９６】ユーザは最初の概略表示がなされた段階で
トレンドの概略が理解できるため、その時点でスクロー
ルなどの動作を起こす場合がある。このときは現在表示
中のトレンドデータよりも細かいサンプリング周期のデ
ータを読み込み転送中であるが、この密データの転送を
中止し、表示すべき新しい部分の粗データの転送を開始
する。

【００９７】図１６は前述したネットワーク経由での表
示要求に対するトレンドデータ読み出し・表示処理の手
順をフローチャートで示したものである。ここでステッ
プＳ３１〜Ｓ３９は、図１４に示したステップＳ２１〜
Ｓ２９とデータ転送以外はほぼ同様な手順であり、トレ
ンド表示要求やスクロール動作等の異なるデータの表示
要求があった場合に、初めは少量の粗データをネットワ
ークを介してトレンド表示装置へ転送することで、粗い
トレンドデータの読み込み表示を高速に行い、その後、
徐々に密データをネットワークを介してトレンド表示装
置へ転送し、細かいトレンドデータの読み込み表示を行
う。

【００９８】特に、ネットワークを経由してデータ転送
を行う場合は、ネットワーク上でのデータ転送速度が比
較的遅い場合が多いので、本例のようなトレンドデータ
読み出し及び表示処理方法を用いることにより、データ
転送速度が遅いネットワークにおいてさらに大きな表示
高速化効果を得ることができる。

【００９９】なお、ネットワークを介したトレンド表示
を行う際に、例えば Java（Sun Microsystems, Inc.の
商標）等による汎用的に使用可能な小型のプログラムを
利用し、トレンド表示用プログラムを時系列データと共
にトレンド表示装置に転送することにより、トレンド表
示装置にインストールされたブラウザアプリケーション
上でトレンドデータの表示を行うことも可能である。こ
のような構成の場合、トレンド表示装置には専用の表示
プログラムや表示手段を設ける必要がなく、汎用のコン
ピュータを用いることができ、またコンピュータの機種
依存性もなく容易にトレンド表示システムを構成でき
る。この場合も前述のように表示処理初期段階の時系列
データの転送データ量を少なくすることで効率良くプロ
グラム及びデータを転送でき、実用上不具合なくトレン
ド表示を行うことができる。

【０１００】このように、本実施形態の時系列データ保
存方法を用いて、複数のサンプリング周期の時系列デー
タを関連付けた状態で独立して保存しておくことによ
り、ネットワークを介してトレンドデータの転送及び表
示を行う場合に、最初はサンプリング周期が大きいデー
タを読み出し転送してトレンドの概略のみを表示し、徐
々にサンプリング周期が細かいデータを読み出し転送し
て表示精度を上げることができる。この処理により、ネ
ットワーク上で転送するデータ量を減少させ、必要なデ
ータのみを転送することができるため、処理の効率化及
び高速化が可能となり、例えば各トレンド表示装置にお
いて動作するブラウザアプリケーション上でのトレンド
表示に対しても高速処理が実現できる。

【０１０１】以上述べたように、本実施形態の時系列デ
ータ保存方法を用いた時系列データベースシステムで
は、大量のデータを保存した場合でも任意に最適なサン
プリング周期のデータを容易に選択して読み出すことが
できるので、多様なデータ読み出し要求に対しても、無
駄なデータ読み出し処理を削減でき、効率良いデータ読
み出しを行ってデータ読み出しにかかる処理を高速化す
ることができる。また、システム構成に応じて最適なデ
ータを効率良く読み出すことができるため、処理の高速
化に加えて、ユーザの作業性及び操作性の向上を図るこ
とが可能である。

【０１０２】［第２の実施形態］次に、本発明に係る第
２の実施形態として、時系列データの処理方法において
時系列データを階層的に保存する際のデータ配列及び保
存方法を図１７ないし図２０に基づいて説明する。図１
７は時系列データの配列・保存方法を示す説明図、図１
８は時系列データの配列及び保存を行う制御部の機能構
成を示すブロック図、図１９は時系列データの保存時の
処理手順を示すフローチャート、図２０はデータ配列の
具体例を示す説明図である。

【０１０３】第２の実施形態では、工業プラント等で取
得した大量の時系列データを記録媒体へ保存する際に、
図１７に示すように、位相及びサンプリング周波数の異
なる複数のデータ群に細分割し、これらのデータ群を階
層的に配列し直した状態でそれぞれファイル単位として
記録する。

【０１０４】このように時系列データの配列及び保存を
行う手段は、例えば図１８に示すように、コンピュータ
等により形成され各種処理プログラムに基づき動作する
制御部１０１によって機能的に構成される。制御部１０
１は、データ入力部１０２から取り込まれた時系列デー
タ１０３を記録媒体１０４へ記録する保存処理の制御を
行うデータ保存制御手段を構成するデータ保存制御部１
０５と、時系列データ１０３の保存時にデータ配列処理
の制御を行うデータ配列制御手段を構成するデータ配列
制御部１０６とを有している。

【０１０５】時系列データを保存する際には、データ入
力部１０２を介してデータ保存制御部１０５に入力した
時系列データ１０３を、データ配列制御部１０６により
位相及びサンプリング周波数の異なる複数のデータ群に
細分割して配列し、配列処理済みの階層型時系列データ
１０３ａをそれぞれのデータ群ごとに階層的に記録媒体
１０４へファイルとして保存する。保存された階層型時
系列データは、適宜読み出して外部のモニタ等の表示手
段に表示したり、データ転送手段によりネットワークを
介して他の装置へ転送する。

【０１０６】次に、本実施形態に係る時系列データの配
列・保存方法を図１７及び図１９に基づき詳しく説明す
る。ここでは、時系列データＡ（サンプリング周期ΔＴ
0 ，データ数Ｎ）の階層的なデータ保存の処理手順を例
示する。ただし、データ数ＮはＮ＝２ⁱ （ｉは１以上の
整数）とする。

【０１０７】初めに、元となるサンプリング周期ΔＴ0
の時系列データＡを取り込み（ステップＳ１０１）、基
本データ抽出手順に対応する処理として、この時系列デ
ータＡの内、位相０，サンプリング周期ｎΔＴ0 （ｎ＝
２^j ，ｉ≧ｊ）のデータを基本データであるベースデー
タＡ0 として抽出し保存する（ステップＳ１０２）。続
いて、階層データ抽出手順の一つに対応する処理とし
て、時系列データＡの内、位相ｎ／２×ΔＴ0 ，サンプ
リング周期ｎΔＴ0 のデータを第１の階層データである
レベル１データＡ1 として抽出し保存する（ステップＳ
１０３）。

【０１０８】次いで、時系列データＡ（全体の長さはＮ
ΔＴ0 ）をＮ／２×ΔＴ0 の長さに２等分する（ステッ
プＳ１０４）。その後、ステップＳ１０４で分割された
各ブロックのデータに対して、位相ｎ／４×ΔＴ0 ，サ
ンプリング周期ｎ／２×ΔＴ0 のデータを第２の階層デ
ータであるレベル２データＡ2 として抽出し、この２つ
のデータをそれぞれ保存する（ステップＳ１０５）。さ
らに、時系列データＡをＮ／４×ΔＴ0 の長さに４等分
し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０６で分割され
た各ブロックのデータに対して、位相ｎ／８×ΔＴ0 ，
サンプリング周期ｎ／４×ΔＴ0 のデータを第３の階層
データであるレベル３データＡ3 として抽出し、この４
つのデータをそれぞれ保存する（ステップＳ１０７）。

【０１０９】以下、ステップＳ１０６及びＳ１０７と同
様の処理を繰り返し、時系列データＡに対する位相差と
サンプリング周期が最も細かい最下層のデータとなるま
で時系列データＡをさらに分割し（ステップＳ１０
８）、分割された各ブロックのデータに対して、位相Δ
Ｔ0 ，サンプリング周期２×ΔＴ0 の最下層データを抽
出しそれぞれ保存する（ステップＳ１０９）。

【０１１０】すなわち、第ｍ（ｍは１以上の整数）の階
層データとなるレベルｍデータは、位相ｎ／２^m ×ΔＴ
0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 のデータであ
り、２^m-1 個のブロックに分割されて保存される。そし
て、この階層データの抽出・保存動作がｎ／２^m ＝１と
なるまで繰り返し実行され、階層型時系列データが形成
される。

【０１１１】上記各階層のデータは、それぞれがコンピ
ュータ等で処理可能なファイルとして保存される。下位
の階層になるに従い、データのサンプリング周期は短く
なるが、元のデータを一段階ずつブロックに分割して抽
出しているため、ベースデータＡ0 から最下層データま
で一つのブロックのファイルのデータ量はほぼ同一とな
る。なお、オンラインで時系列データを取り込むシステ
ムのように、データ数Ｎが順次増加するような場合は、
Ｎを十分大きな値に設定しておき、時系列データを各階
層のデータ（Ａ0 ，Ａ1 ，Ａ2 ，…）となるように細分
割して配列し、それぞれの位相、サンプリング周期に従
って階層的に保存する方法などを用いれば良い。

【０１１２】図２０は上述した本実施形態のデータ配列
・保存方法における各階層のデータ配列をより具体的に
示したものである。ここではサンプリング周期ΔＴ0 の
時系列データＡ（ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ａ32，…）を
ｎ＝８として階層的に保存する場合を例示する。ベース
データＡ0 は、位相０、サンプリング周期８ΔＴ0 のデ
ータであり、所定の基準時間（先頭のデータａ1 の時
刻、位相０とする）を基準としてデータａ1 から８個毎
に時系列データＡを抽出したものとなる。

【０１１３】レベル１データＡ1 は、位相４ΔＴ0 ，サ
ンプリング周期８ΔＴ0 のデータ、すなわち位相がベー
スデータＡ0 のサンプリング周期の半分だけずれてお
り、サンプリング周期がベースデータＡ0 と同様のデー
タである。よって、前記基準時間に対し４ΔＴ0 だけ位
相がずれたデータａ5 から８個毎に時系列データＡを抽
出したものとなる。レベル２データＡ2 は、位相２ΔＴ
0 ，サンプリング周期４ΔＴ0 のデータ、すなわち位相
がベースデータＡ0 のサンプリング周期の１／４ずれて
おり、サンプリング周期がベースデータＡ0 の半分のデ
ータである。よって、前記基準時間に対し２ΔＴ0 だけ
位相がずれたデータａ3 から４個毎に時系列データＡを
抽出したものとなる。レベル３データＡ3 は、位相ΔＴ
0 ，サンプリング周期２ΔＴ0 のデータ、すなわち位相
がベースデータＡ0 のサンプリング周期の１／８ずれて
おり、サンプリング周期がベースデータＡ0 の１／４の
データである。よって、前記基準時間に対しΔＴ0 だけ
位相がずれたデータａ2 から２個毎に時系列データＡを
抽出したものとなる。

【０１１４】このように、ｎ＝８の場合はレベル３デー
タが最下層データとなり、この最下層データまでで元の
時系列データＡの全てが抽出されて、複数のブロックの
データが階層的に再配列される。図２０を見てわかるよ
うに、再配列されて保存されたデータはいわゆるバイナ
リツリー型のデータ構造となっている。しかも、本実施
形態による階層構造の時系列データの総データ量は、元
の直列的な時系列データのデータ量と同一である。

【０１１５】上述した第１の実施形態のデータ保存方法
では、サンプリング周期ΔＴ0 の時系列データに加え
て、ΔＴ0 よりも長いサンプリング周期の時系列データ
を関連付けて保存するようになっているため、保存した
時系列データに重複が生じ、元の時系列データよりもデ
ータ量が多くなる場合がある。また、各サンプリング周
期のデータを関連付けるための管理情報を持たせる必要
がある場合がある。

【０１１６】一方、第２の実施形態のデータ配列・保存
方法によれば、時系列データを複数のサンプリング周期
で階層的に保存する場合、データが重複することがない
ため、保存するデータ量が最小限となり、容量効率良く
記録媒体に保存可能である。また、アクセスしたい目的
のデータの階層及び各階層におけるデータの位置は、位
相及びサンプリング周期等の情報に基づいて一義的に決
定されるようになっており、簡単な数式演算（２進数の
シフト演算）によって求めることができるため、階層間
の関連情報を記録したテーブル等を設ける必要も無い。

【０１１７】次に、時系列データを表示したり転送する
際のデータ読み出し方法を説明する。図２１は時系列デ
ータの配列及び読み出しを行う制御部の機能構成を示す
ブロック図、図２２は時系列データの読み出し時の処理
手順を示すフローチャートである。

【０１１８】図１７のような階層的に配列・保存された
階層型時系列データを読み出す場合は、ベースデータか
ら順に各階層のデータを読み出していけば、粗いデータ
から徐々に細かいデータを得ることができる。一方、例
えば図４０又は図４１に示したように直列的に保存され
た時系列データを読み出す場合であっても、上記データ
配列処理をデータ読み出し時に行って出力するようにす
れば同様の効果が得られる。

【０１１９】このように時系列データの配列及び読み出
しを行う手段は、例えば図２１に示すように、コンピュ
ータ等により形成され各種処理プログラムに基づき動作
する制御部１０１ａによって機能的に構成される。制御
部１０１ａは、記録媒体１０４に保存された時系列デー
タ１０７を読み出してデータ出力部１０８を介して出力
する読み出し処理の制御を行うデータアクセス制御手段
を構成するデータ読み出し制御部１０９と、時系列デー
タ１０７の読み出し時にデータ配列処理の制御を行うデ
ータ配列制御手段を構成するデータ配列制御部１０６ａ
とを有している。

【０１２０】時系列データを読み出す際に、図１７のよ
うな階層的な時系列データを読み出す場合は、データア
クセス手順に対応する処理として、データ読み出し制御
部１０９によってベースデータＡ0 から最下層データに
向かって順に各階層のデータを記録媒体１０４より読み
出していく処理を行い、データ出力部１０８を介して外
部のモニタ等の表示装置に出力して表示したり、ネット
ワークに接続された他の装置へ転送する。一方、直列的
に保存された時系列データを読み出す場合は、データ配
列手順に対応する処理として、記録媒体１０４よりデー
タ読み出し制御部１０９に取り込んだ時系列データ１０
７を、データ配列制御部１０６ａにより位相及びサンプ
リング周波数の異なる複数のデータ群に細分割し、それ
ぞれのデータ群ごとに階層的に配列した状態でメモリな
どに一時格納する処理を行い、その後、データアクセス
手順に対応する処理として、配列処理済みの階層型時系
列データ１０７ａをデータ読み出し制御部１０９により
ベースデータＡ0 から順に読み出す処理を行い、データ
出力部１０８を介して出力する。

【０１２１】このような階層的構造を有する時系列デー
タの読み出し／転送に係るデータアクセス方法を図２２
に基づき詳しく説明する。

【０１２２】時系列データの読み出し／転送要求を受け
ると（ステップＳ１１１）、初めに、階層的な時系列デ
ータの内のベースデータＡ0 にアクセスし（ステップＳ
１１２）、このベースデータＡ0 を読み出して表示装置
等へ出力したりネットワークを介して転送する。続い
て、前記時系列データの内のレベル１データＡ1 にアク
セスし（ステップＳ１１３）、このレベル１データＡ1
を読み出す。その後、前記時系列データの内のレベル２
データＡ2 にアクセスし（ステップＳ１１４）、このレ
ベル２データＡ2 を読み出す。以下、下位の階層のデー
タにアクセスする処理を繰り返していき、最後に最下層
データにアクセスし（ステップＳ１１５）、この最下層
データを読み出す。

【０１２３】このような手順により、時系列データを読
み出す場合に、粗いデータから順次アクセスして蓄積し
ていき、徐々に間を埋める細かいデータを得ることがで
きるため、必要とされる所望の精度のデータを得るため
に不要なデータまで読み出したり同じデータを重複して
読み出すなどの無駄な処理が無くなる。従って、本実施
形態のデータアクセス方法によれば、大量の時系列デー
タに関するデータの表示とか転送などを行う場合であっ
ても、扱うデータ量を最小限とすることができ、処理の
効率化及び高速化、資源の有効利用を図ることが可能と
なる。

【０１２４】また、階層的構造を有する時系列データの
読み出し／転送に係るデータアクセス方法の変形例とし
て、時系列データの読み出し／転送要求に応じて、所定
のサンプリング周期の時系列データを構成するベースデ
ータ及び所定階層のデータに一度にアクセスして読み出
しや転送を行うようにすることも可能である。この場
合、要求に応じた所定の最適なサンプリング周期のデー
タを容易かつ高速に得て表示したり転送したりすること
ができる。

【０１２５】なお、各階層においてブロック毎に分割さ
れた時系列データのファイルは、保存又は転送等を行う
際に、例えば公知の差分圧縮法などを用いてデータ圧縮
した状態で取り扱うようにしても良い。これにより、記
録媒体やメモリなどの容量の節約、及びデータ転送のさ
らなる高速化を図ることができる。各時系列データのブ
ロックを、例えば５０ｋバイト程度のほぼ同サイズの小
型ファイルとすることにより、差分圧縮処理にかかる時
間を最小限に抑えることができ、また、ファイル単位を
一つのパケットとしてデータ転送を行えるため、簡便に
効率良くデータ転送処理を実行できる。

【０１２６】次に、第２の実施形態の階層型時系列デー
タ配列及びアクセス方法を用いた時系列データ処理シス
テムを、図４及び図５に示したトレンド表示システムに
適用した応用例を示す。ここでは、本応用例のトレンド
表示システムにおける時系列データ読み出し処理の例を
以下に示す。

【０１２７】（２−１）ネットワーク経由のデータ転送
によるトレンド表示動作 図５に示したシステム構成において、図１７に示したよ
うに階層的に保存した時系列データを、ネットワークを
利用し遠隔地のトレンド表示装置２４でトレンドデータ
を表示させる場合、ネットワーク上で時系列データを転
送することが必要となる。この際、表示処理の高速化を
図るためには、データの効率良い転送が不可欠である。

【０１２８】そこで、第２の実施形態に係る第１の処理
例として、ネットワーク経由でトレンド表示動作を行う
際のデータの転送処理及び表示処理の一例を図２３に基
づき説明する。

【０１２９】ネットワークを介してデータの表示要求が
あった場合、最初は（Ａ）のようにベースデータを読み
出して転送し、続いて（Ｂ）のようにレベル１データを
読み出して転送する。このように初めは上位の階層の相
対的に粗いサンプリング周期のデータ（長周期データ）
を読み出して転送し、トレンドの概略を表示する。その
後、順次下位の階層の細かいサンプリング周期のデータ
（短周期データ）を読み出して転送していき、詳細なト
レンド表示を行う。最後は（Ｃ）のように最下層データ
まで読み出し、転送が可能となっている。

【０１３０】このような処理により、粗いトレンド表示
から段々と間のデータが埋められて密なトレンド表示と
することができ、画面表示精度上必要な程度まで表示精
度を上げていくことが可能となる。このとき、順次転送
される各階層のデータのファイルサイズはほぼ同等の大
きさであるため、各データ転送にかかる時間も節約でき
る。

【０１３１】なお、ネットワークを介した時系列データ
の表示要求に対して、対応する所定のサンプリング周期
の時系列データを構成するベースデータと所定階層のデ
ータとに一度にアクセスして読み出し及び転送を行うよ
うにすることも可能である。この場合、要求に応じた所
定の最適なサンプリング周期のデータを容易かつ高速に
転送及び表示することが可能となる。

【０１３２】（２−２）画面スクロール時のトレンド表
示動作 第２の実施形態に係る第２の処理例として、スクロール
動作を行う際のデータの転送処理及び表示処理の一例を
図２４及び図２５に基づき説明する。

【０１３３】スクロール動作が発生した場合、新しく表
示する部分のデータが次々と読み出されなくてはならな
いが、画面上に必ずしもトレンドデータを精度良く表示
させる必要はない。スクロール動作中は粗いサンプリン
グ周期のデータによりトレンドの概略がわかる程度の表
示ができれば特に問題はない。

【０１３４】このような事情を考慮して、図２４の
（Ａ）のような詳細なトレンド表示状態からのスクロー
ル動作中には、（Ｂ）のように初めに読み出されて既に
転送を完了している相対的に粗いサンプリング周期の上
位の階層のデータ（粗データ）を利用して表示を行い、
トレンドの概略が分かる程度の表示を行う。そして、
（Ｃ）のようにスクロール動作終了後に、画面表示精度
上必要な程度に下位の階層まで細かいサンプリング周期
のデータ（密データ）を読み出して詳細表示を行う。

【０１３５】従って、図２５に示すように、スクロール
時には、スクロール前に読み出して表示していたデータ
に対しサンプリング時刻的に連続するデータ（図中の斜
線部）を上位のベースデータから順に読み出し転送して
表示するため、スクロール動作によって新たに転送を必
要とするデータは少量で済む。

【０１３６】上述したように、時系列データを予め複数
のサンプリング周期のデータに分割して階層的に配列し
保存することにより、多様なデータ読み出し要求に対し
て、最適なサンプリング周期の階層のデータを順次選択
し読み出すことができる。これにより無駄なデータ読み
出し処理が削減でき、データ処理操作を高速化すること
が可能となる。また、データ表示等を行う際の操作性も
向上できる。

【０１３７】一般に工業用プラントなどで測定され、利
用される膨大な時系列データは、ネットワーク上のデー
タサーバなどにデータベースとして保存されている。こ
のような時系列データを図４０に示すような保存方法で
直列的に保存した場合、データ処理時にメモリを大量に
使用し、またデータへのアクセススピードも低下する。
これに対して、図４１のように時系列データを小さなサ
イズのファイルに細分割して保存する方法もあるが、長
期のトレンドデータの表示などの点で不具合が生じる。

【０１３８】これに対して、本実施形態のような階層型
のデータ配列・保存方法を利用すれば、膨大な時系列デ
ータを規則的にバイナリーツリーの方式に従って小さな
サイズのデータに分割、保存することができる。この場
合、全ての階層において適度な大きさのサンプリング周
期にてデータが間引かれ、サンプリング周期が小さくな
る下位の階層となる程分割されるデータのブロック数が
増加して各ブロックがファイルとして保存されるため、
全てのブロックのファイルがほぼ同等のサイズになる。
これらのファイルに差分圧縮法等による圧縮処理を施せ
ば、データサーバなどのコンピュータのメモリの節約に
つながる。また、前述のようにこの階層型データ構造
は、多様なデータ読み出し要求にも対応することが可能
である。さらに、元の時系列データに対してデータ量を
増加させることなく階層型データ構造を構築できるた
め、記録媒体の容量節約も図ることができる。

【０１３９】また、本実施形態のように配列・保存した
階層型データ構造を用いることにより、時系列データの
読み出し、転送、表示等を行う場合に、初めは粗いデー
タから徐々に間を埋める細かいデータにアクセスしてい
き、読み出したデータを蓄積することで容易に所望のサ
ンプリング周期のデータを得ることができる。従って、
所望のサンプリング周期のデータを得るためのデータ読
み出し、転送などのアクセスにかかる処理時間を短縮で
きる。

【０１４０】特に遠隔地を結ぶネットワークを経由した
場合など、比較的低速な伝送経路を用いて時系列データ
を転送し表示させる場合においても、データ転送速度を
向上でき、効率の良い高速なデータの転送と表示が可能
である。この場合、ユーザは粗いデータ表示のみで即座
にトレンドの概略を理解することができ、必要な場合の
み細かいデータ表示を行って細部を確認することができ
るため、表示動作待ちなどのストレスを軽減できる。ま
た、表示画面のスクロール動作を行った場合でも、新た
に表示する部分のデータの読み出し、転送に係る処理を
効率良く、高速に実行することができる。

【０１４１】さらに、本実施形態の階層型のデータ配列
・保存方法では、上位の階層の相対的に粗いサンプリン
グ周期のデータ（長期スケールのデータ）から、下位の
階層の相対的に細かいサンプリング周期のデータ（短期
スケールのデータ）までを網羅しているため、任意の時
間スケールによるトレンド表示動作にも対応することが
できる。このとき、所望の階層における所望の時刻のデ
ータを簡単な数式演算によって容易かつ高速に検索し、
抽出することが可能である。

【０１４２】［第３の実施形態］次に、本発明に係る第
３の実施形態として、時系列データ表示システムにおい
て保存したデータの監視を行うために、複数のグループ
のデータを分散して保存し、所望のデータを任意に読み
出して表示可能なシステムの構成を説明する。

【０１４３】ここでは、時系列データ表示システムとし
て、硝子槽窯などの工業プラントにおけるトレンドデー
タを監視するプラントデータ監視システムの構成例を示
す。この場合、時系列データとして工業プラントで計測
される生のデータを用いるが、これに限らず、何らかの
加工が施されたデータ（生データの平均値などの演算デ
ータ、シミュレーションデータなど）であっても良い。
また、前述の実施形態と同様に、株価や商品の価格の推
移に関するデータなど、いかなる時系列データであって
も良い。

【０１４４】まず、プラントにおいて時系列データを記
録するデータ記録部について図２６を参照して説明す
る。図２６はプラントにおけるデータ記録部の構成例を
示す説明図である。この図の例は、任意のプラントＡに
ついて示したものである。プラントデータ監視システム
のプラントＡ２００には、プラントＡ２００における各
部の温度、流量などの各種動作状況等を示す値を検出す
る計測器２０１と、これらの計測器２０１で得られた測
定値の時系列データを記録する記録媒体を含む記録装置
Ａ２１１とが設けられている。

【０１４５】プラントＡ２００のそれぞれの計測器２０
１で測定された複数組の時系列データは、それぞれ記録
装置Ａ２１１の記録媒体に連続的に記録され、保存され
る。記録装置Ａ２１１には、例えば、時系列データＡ−
１（ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘn ）、時系列データＡ−２（ｙ
1 ，ｙ2 ，…，ｙn ）、時系列データＡ−３（ｚ1 ，ｚ
2 ，…，ｚn ）…のように、連続的に取得された各組の
時系列データが順次記録されていく。このような時系列
データは、各組のデータを識別するためのタグ情報や各
データを取得した時間を示す日時情報と共に、記録媒体
にファイルとして記録される。記録媒体としては、ハー
ドディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、光デ
ィスク、磁気テープなど種々の媒体を用いることができ
る。

【０１４６】時系列データの保存方式としては、図４０
又は図４１に示したような直列的なデータ保存方法を用
いても良いし、或いは、図１或いは図１７に示したよう
な階層的なデータ保存方法を用いて、種々のデータ読み
出し要求に対応可能とし、データを読み出す際の処理に
おいてさらなる効率化、高速化を図ることもできる。ま
た、時系列データは、公知の差分圧縮方法などを用いて
データ圧縮した状態で保存するようにしても良い。いず
れにせよ、プラントの構成や使用環境などに応じて、そ
れぞれのプラントにおいて効率の良い形態のデータベー
スを設計し、時系列データを保存するようにすれば良
い。

【０１４７】次に、上述したようなプラントが複数存在
し、複数のプラントに関するトレンドデータを監視する
場合のプラントデータ監視システムの構成例を説明す
る。図２７はプラントデータ監視システムの全体構成を
示すブロック図である。このプラントデータ監視システ
ムは、複数箇所に分散配置された複数（ここでは３つの
場合を例示する）のプラントＡ２００、プラントＢ２１
０、プラントＣ２２０がネットワーク２３０を介して接
続された構成となっている。

【０１４８】各プラント２００，２１０，２２０には、
記録装置Ａ２１１、記録装置Ｂ２１２、記録装置Ｃ２１
３が設けられ、各記録装置２１１，２１２，２１３はそ
れぞれデータ読み出し制御手段を構成するネットワーク
サーバＡ２１４、ネットワークサーバＢ２１５、ネット
ワークサーバＣ２１６と接続されている。これらのネッ
トワークサーバ２１４，２１５，２１６は、イーサネッ
ト等によるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、公
衆回線又は専用回線を利用したワイドエリアネットワー
ク（ＷＡＮ）、或いはインターネットなどのネットワー
ク２３０に接続されている。すなわち、プラント毎でグ
ループ化された複数グループの時系列データがそれぞれ
のプラントの記録装置に分散的に保存される構成となっ
ている。なお、ネットワークサーバ２１４，２１５，２
１６はプラント毎に設けられ、記録装置２１１，２１
２，２１３に対して一対一となっているが、システム構
成によっては複数の記録媒体をブロックにまとめて各ブ
ロック毎に一つのネットワークサーバを設けるようにし
ても良い。

【０１４９】また、ネットワーク２３０には、記録装置
２１１，２１２，２１３に保存された所望の時系列デー
タを呼び出してトレンドデータとして表示する表示手段
に該当する単数又は複数のトレンドデータ監視用端末
（以下、適宜省略して端末と記載する）２４０が接続さ
れている。

【０１５０】このようなプラントデータ監視システムで
は、各プラント２００，２１０，２２０の時系列データ
をそれぞれの記録装置２１１，２１２，２１３に分散し
て保存する。そして、データ指定手段の機能を有するト
レンドデータ監視用端末２４０からの読み出し要求に対
応して、各記録装置２１１，２１２，２１３に接続され
たデータ転送手段の機能を有するネットワークサーバ２
１４，２１５，２１６によって該当するデータを読み出
して転送し、トレンドデータ監視用端末２４０において
表示できるようにしておく。このようにして、複数のプ
ラントにおける時系列データが別々の記録媒体に分散さ
れて保存されたデータベースが構築される。

【０１５１】次に、プラントデータ監視システムにおい
てデータベースから時系列データを読み出してトレンド
表示する際の処理を図２８及び図２９に基づいて説明す
る。図２８はトレンドデータ読み出しに関する情報のや
り取りを示す動作説明図、図２９はトレンドデータ読み
出しの処理手順を示すフローチャートである。

【０１５２】トレンドデータ監視用端末２４０には、図
２８に示すようにそれぞれのプラントにおけるデータが
保存されている装置のアドレス情報（ネットワークアド
レス）を登録して保持しておく。このシステム構成の場
合、トレンドデータ監視用端末２４０はネットワークサ
ーバ２１４，２１５，２１６に対して読み出し要求を行
うため、端末側では少なくとも各プラントのネットワー
クサーバ２１４，２１５，２１６のアドレス情報を持っ
ていれば良い。

【０１５３】ユーザは、トレンドデータ監視用端末２４
０に登録されているプラントの中から、任意のプラント
の任意項目のトレンドデータに対して読み出し要求を行
い、呼び出したトレンドデータをグラフ表示等で見るこ
とができる。このとき、トレンドデータ監視用端末２４
０において、呼び出したい目的のプラント、トレンドデ
ータの識別用のタグ情報、呼び出すべき期間等の日時情
報を入力する。この場合のタグ情報は、プラントにおけ
るデータを取得した箇所やそのデータの物理量の種類な
どを識別するためのデータである。一つのタグ情報に対
応して一系列の時系列データが記録媒体に順次格納され
ている。どのプラントにどのようなタグ情報が存在する
かは、予め端末側にタグ情報の一覧を持たせるようにし
ても良いし、プラントを選択した際にそのプラントのネ
ットワークサーバからタグ情報の一覧を端末に転送する
ようにしても良い。

【０１５４】トレンドデータ監視用端末２４０には、少
なくとも各ネットワークサーバのアドレス情報と各プラ
ントの時系列データのタグ情報とを所有するようにして
おけば良いため、端末側での情報の記憶容量は少なくて
済み、端末を簡略かつ安価に構成できる。

【０１５５】入力したプラント名、タグ情報、及び日時
情報は、トレンドデータ監視用端末２４０から前記アド
レス情報に従って対応するプラントのネットワークサー
バに転送される。ネットワークサーバ２１４，２１５，
２１６では、受け取ったタグ情報及び日時情報に対応す
る所定期間の時系列データが記録媒体２１１ａ，２１２
ａ，２１３ａより検索されて読み出され、トレンドデー
タとしてトレンドデータ監視用端末２４０に転送され
る。このとき、ネットワークサーバ２１４，２１５，２
１６は、各プラントにおいてファイル単位で保存された
時系列データの記録媒体上のアドレス情報（記録媒体の
ネットワークアドレスやインターフェースＩＤ、ディレ
クトリ、ファイル名等）を所有しており、タグ情報及び
日時情報に対応する時系列データを直ちに読み出し可能
となっている。

【０１５６】このトレンドデータの読み出し処理につい
て図２９を参照してより詳細に説明する。まず、トレン
ドデータ監視用端末２４０側では、トレンドデータを呼
び出したいプラントを選択し（ステップＳ２０１）、そ
のプラントの中の呼び出したいトレンドデータのタグ情
報とその期間を指定する日時情報とを入力する（ステッ
プＳ２０２）。

【０１５７】ここで、プラントの選択及びタグ情報の選
択入力を行う際のユーザインターフェースの一例を図３
０及び図３１に示す。プラントを選択する際には、トレ
ンドデータ監視用端末２４０のモニタ画面上に、例えば
図３０に示すようにそのトレンドデータ監視用端末２４
０において選択可能なプラントの一覧をプラント選択画
面２５１としてリスト表示する。ユーザがプラント選択
画面２５１の中から所望のプラントをマウス等のポイン
タ２５２で指示しクリックすることにより、そのプラン
トが選択される。ここではプラントＢ２１０を選択した
場合について説明する。

【０１５８】そして、タグ情報を選択する際には、例え
ば図３１に示すように選択されたプラントの概略図を表
示するプラント画面２５３とトレンドデータをグラフ表
示するトレンドグラフ画面２５４とを設ける。図３１の
（Ａ）のように、ユーザがプラント画面２５３の中の目
的のプラント部位をポインタ２５２で指示しクリックす
ると、その部位に関する保存された時系列データのデー
タ項目を示すタグ情報リスト２５５が現れるようポップ
アップ表示させる。次いで、ユーザがタグ情報リスト２
５５の中から所望のタグ情報をポインタ２５２でつかん
で移動させトレンドグラフ画面２５４上に落とすドラッ
グアンドドロップ動作を行うと、図３１の（Ｂ）のよう
に、トレンドグラフ画面２５４にそのタグ情報に対応す
るトレンドグラフ２５６を表示させる。

【０１５９】なお、タグ情報の選択は、ドラッグアンド
ドロップ動作の他に、目的のタグ情報を指示して２回ク
リックするダブルクリック動作とか、キーボードによる
キー入力操作などで行えるようにすることもできる。ま
た、日時情報については、タグ情報を選択する際に数値
入力や候補の選択指示によって設定入力すれば良い。こ
のとき、初期値として好ましい所定値を設定しておくよ
うにしても良い。

【０１６０】図２９に戻り、トレンドデータ監視用端末
２４０において選択されたプラント名、タグ情報、日時
情報等の情報は、該当するプラントＢ２１０のネットワ
ークサーバＢ２１５に転送される。ネットワークサーバ
Ｂ２１５は、トレンドデータ監視用端末２４０から送ら
れてきたプラント名、タグ情報、及び日時情報を読み出
し要求として受理する（ステップＳ２１１）。そして、
記録媒体Ｂ２１２ａに保存されているプラントＢ２１０
に関する複数の時系列データの中から、読み出し要求に
該当する必要な時系列データを検索してトレンドデータ
として読み出す（ステップＳ２１２）。このとき、例え
ば、一系列の時系列データを細かく分割してファイル単
位で保存しておき、読み出し要求に対応するファイルを
選択して読み出すようにする。

【０１６１】次いで、ネットワークサーバＢ２１５は、
読み出したトレンドデータを読み出し要求があったトレ
ンドデータ監視用端末２４０に転送する（ステップＳ２
１３）。トレンドデータ監視用端末２４０は、ネットワ
ークサーバＢ２１５から送られてきたトレンドデータを
受理し（ステップＳ２０３）、このトレンドデータをグ
ラフ表示等でモニタ画面上に表示する（ステップＳ２０
４）。

【０１６２】上記トレンドデータの読み出し処理におい
て、プラント名、タグ情報、日時情報の転送やトレンド
データの転送には、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）
などの公知の通信プロトコルを用いても良いし、本シス
テムに適した専用のプロトコルを設計して用いることも
できる。

【０１６３】プラントで取得される時系列データのデー
タ項目は、温度、流量、圧力等の多種の物理量を含み、
種類やレンジの大きく異なるデータが混在している。そ
こで、これらの時系列データのトレンドをグラフ表示す
る際には、レンジ変換等の手段が必要となる。図３２に
複数のトレンドデータを一つのトレンドグラフ画面上に
同時に表示させるための表示処理の一例を示す。

【０１６４】トレンドグラフ２５６の縦軸の下限を０
％、上限を１００％としておき、データ項目毎に下限及
び上限に相当する値を設定してその値を例えばトレンド
グラフ２５６の右側に表示する。そして、この設定した
レンジに対応させてトレンドグラフ２５６上にトレンド
データをグラフ表示する。前記下限値及び上限値を入力
し直すことにより、トレンドグラフ２５６の表示レンジ
を任意に変更することが可能である。これにより、種類
やレンジの大きく異なるデータを同一のトレンドグラフ
上に表示させ、容易にそれらの傾向を比較することがで
きる。

【０１６５】図３３はトレンドグラフのレンジ設定の具
体的な表示例を示したものである。トレンドグラフ画面
２６１には、トレンドグラフ２６２の右側にタグ情報表
示領域２６３が設けられている。図３３の（Ａ）のタグ
情報表示領域２６３を図３３の（Ｂ）に拡大して示す。
タグ情報表示領域２６３において、左端部に「Ｔ−６
７」等の符号で表されるタグ情報２６４が表示され、そ
の右側にタグ情報２６４に対応するデータ項目の名称２
６５が表示される。名称２６５の下部には、左側からト
レンドグラフ２６２中のカーソル等で指示した部分のデ
ータ値２６６、レンジの０％に相当する縦軸最小値２６
７、レンジの１００％に相当する縦軸最大値２６８がそ
れぞれ数値表示される。

【０１６６】また、本実施形態のプラントデータ監視シ
ステムでは、トレンドデータ監視用端末２４０において
複数表示手段の機能を有し、複数のトレンドグラフ画面
を独立して同時に表示することが可能となっている。図
３４にトレンドデータを複数のトレンドグラフに別表示
して同時に比較可能とした表示処理の一例を示す。

【０１６７】ユーザがタグ情報リスト２５５の中から所
望のタグ情報を選択し、トレンドグラフ画面２５４上に
ドラッグアンドドロップする操作を複数回行った場合
に、トレンドグラフ画面２５４に複数のトレンドグラフ
２５６ａ，２５６ｂをそれぞれ独立したグラフとして表
示する。このとき、図２８及び図２９に示したトレンド
データ読み出し処理を独立して複数実行することによ
り、複数のトレンドデータを独立して呼び出し、それぞ
れのトレンドグラフ２５６ａ，２５６ｂに独立して表示
させることができる。

【０１６８】この複数表示機能により、ある時系列デー
タにおける過去のトレンドと現在のトレンドといった一
系統の時系列データにおける異なる時期のトレンドグラ
フを互いに略近傍に並べて同時に表示し比較解析した
り、異なるプラントのトレンドデータのグラフを同時に
並べて表示し比較解析したり、或いは、あるデータを年
単位スケール、秒単位スケールというふうに異なる時間
スケールで同時に並べて表示し比較解析することが可能
となる。なおこの場合も、トレンドグラフの時間スケー
ルや表示期間、表示レンジを変更したり、トレンドグラ
フのスクロール操作を行うことができる。

【０１６９】図３５及び図３６は複数のトレンドグラフ
の独立表示の具体的な表示例を示したものである。図３
５はプラントＡのトレンドデータに対応するトレンドグ
ラフ画面２６１ａと、プラントＢのトレンドデータに対
応するトレンドグラフ画面２６１ｂとを同時に独立して
表示した例である。また、図３６はあるトレンドデータ
に関する長期スケールのトレンド表示を行ったトレンド
グラフ画面２６１ｃと、短期スケールのトレンド表示を
行ったトレンドグラフ画面２６１ｄとを同時に独立して
表示した例である。この場合、長期スケールのトレンド
グラフ画面２６１ｃにおける破線で示した部分を、短期
スケールのトレンドグラフ画面２６１ｄとして拡大表示
した形態となっている。

【０１７０】次に、トレンドデータに対して数値的な処
理や解析を行う際に用いる数値データ切り出し機能につ
いて図３７に基づいて説明する。本実施形態のプラント
データ監視システムでは、表示しているトレンドグラフ
からトレンドデータを数値データとして取り出す処理を
実行可能となっている。まず、スクロールや時間スケー
ル設定により、図３７の（Ａ）に示すように取り出した
い期間を含むトレンドグラフを表示させる。そして、こ
のトレンドグラフに対して、数値データとして取り出し
たい期間を指定するために、図３７の（Ｂ）に示すよう
に取り込み開始日時及び終了日時を入力したり、マウス
等のポインタにより選択する。なお、取り出す期間が長
くてデータ量が多すぎる場合は、間引きなどの設定を行
い、適切な量の数値データを取り出すようにする。

【０１７１】そして、上記期間の指定に応じて、図３７
の（Ｃ）に示すように該当するトレンドデータを読み出
して数値データとして取り出す。このような数値データ
取り出しを実行できるような仕組みを、サーバ側又は端
末側、或いはその両方においてデータ処理を実行するソ
フトウェアプログラムに持たせておく。取り出した数値
データは、ユーザがその場で見て確認することも可能で
あるし、またファイルとして記録媒体に保存することも
できるので一般的な表計算ソフト等で読み込んで各種処
理を行うことも可能である。

【０１７２】従来、トレンドデータの数値的な解析を行
う際に、トレンドデータを数値データとして取得する作
業に手間が非常にかかっていたが、本実施形態のプラン
トデータ監視システムでは、上述した数値データ切り出
し機能によって、所望の期間のトレンドデータを瞬時に
数値データとして取り出すことが可能となるため、トレ
ンドデータの数値的な解析処理を非常に効率的に行え
る。

【０１７３】また、トレンドグラフ画面の表示設定情報
の保存機能について図３８及び図３９に基づいて説明す
る。本実施形態のプラントデータ監視システムでは、表
示したトレンドグラフに関する選択されたタグ情報、縦
軸のレンジ設定、横軸の時間スケール設定などの表示設
定情報を保存して再利用できるようになっている。

【０１７４】図３２及び図３３に示したように、一つ又
は複数のタグ情報（データ項目）に関するトレンドデー
タを読み出し、それぞれのトレンドデータに対して縦軸
のレンジ（最小値及び最大値）を設定することにより、
各データ項目のトレンドを所望の適切な形態でグラフ表
示させることが可能である。通常、プラントのトレンド
データなどを監視する際に、日常的に見たいデータ項目
は決まっていることが多い。その度に各タグ情報を選択
し直し、縦軸のレンジを設定し直すのは、とても手間が
かかるため、本実施形態ではトレンドグラフ画面の表示
設定情報の保存及び読み出しを実行する仕組みをサーバ
側又は端末側、或いはその両方においてデータ処理を実
行するソフトウェアプログラムに持たせておく。

【０１７５】表示設定情報を保存する際は、まず図３８
の（Ａ）に示すように、必要なタグ情報を選択し、縦軸
のレンジを設定してトレンドグラフ画面２７１に適切な
設定状態のトレンドグラフ２７２を表示しておく。そし
て、図３８の（Ｂ）に示すように、ユーザの指示により
表示設定情報保存画面２７３を表示し、このトレンドグ
ラフ２７２の表示設定情報をトレンドデータ監視用端末
２４０の記録媒体に保存する。表示設定情報は、ファイ
ルとしてユーザが任意にファイル名を指定して保存でき
るようにすることにより、いくつでも表示設定情報のグ
ループを保存することが可能となる。

【０１７６】表示設定情報を読み出す際は、図３９の
（Ａ）に示すように、ユーザの指示により表示設定情報
選択画面２７４を表示し、保存している表示設定情報を
ファイル名を選択することで読み込む。これにより、読
み出した表示設定情報に基づいてタグ情報、縦軸のレン
ジ設定、横軸の時間スケール設定などが自動的に設定さ
れ、図３９の（Ｂ）に示すように、以前のトレンド表示
状態（図３８（Ｂ））が再現されてトレンドグラフ画面
２７１に適切な設定状態のトレンドグラフ２７２が表示
される。

【０１７７】このような表示設定情報の保存機能によ
り、日常的に見たいトレンドグラフの表示状態を簡単な
操作で呼び出すことができ、所望の設定のトレンド表示
を容易かつ高速に行うことが可能となる。

【０１７８】以上述べたように、本実施形態の時系列デ
ータ表示システムでは、複数のプラントの大量な時系列
データの中から、所望のデータを検索して読み出すこと
が可能であり、異なるプラントのトレンドデータを瞬時
に呼び出し、同時に表示して解析したり、任意のデータ
の過去や現在のトレンドを表示したり、秒単位から年単
位までの各種時間スケールで表示したりなど、ユーザが
望む様々な形態で効率良く瞬時に表示して解析すること
ができる。特に、第１又は第２の実施形態で述べた時系
列データの階層的な保存方法を用いることにより、デー
タ読み出しの際の処理のさらなる高速化及び効率化を図
ることが可能である。

【０１７９】例えば、遠隔地の類似プラントの時系列デ
ータを比較し、技術的な解析を行うようなことは、従来
非常に手間がかかり、短期間では不可能であった。一
方、本実施形態では遠隔地であってもネットワーク経由
で一つの端末のモニタ画面上にトレンドデータを読み出
し、同時に表示させることが可能であるため、非常に効
率的に容易に比較解析を行うことができる。また、遠隔
地を含む複数のプラントのトレンドデータに対して専門
の技術者が一箇所でほぼリアルタイムの解析を行うこと
も可能となる。

【０１８０】また、時系列データをプラント等のグルー
プ毎に分散的に保存しておき、データベースをグループ
毎に独立した構成とすることにより、新規にグループを
追加したり、グループ内のタグ情報等を変更したり、グ
ループを削除したりなど、システム変更に柔軟かつ容易
に対応することが可能となる。この場合、トレンドデー
タ監視用端末側ではネットワークサーバ等のアドレス情
報のみを変更すれば済むため、導入にかかるコストを削
減できる。また、ネットワークサーバやトレンドデータ
監視用端末等の装置一台当たりを簡略かつ安価に構成で
きる。さらに、あるグループのネットワークサーバに障
害が起きた場合でも、他のグループの時系列データにつ
いては正常にデータ呼び出しを行うことが可能であり、
システム全体の停止を防ぐことができ、障害部位の回復
作業も容易である。

【０１８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の時系列デー
タの保存方法及び時系列データベースシステム、時系列
データ表示システム、並びに時系列データを記録した記
録媒体によれば、大量のデータを保存する場合に、必要
なデータの読み出し処理を効率良く高速に実行可能とす
ることができるという効果がある。

【０１８２】また、本発明の時系列データの処理方法及
び時系列データ処理システム、並びに時系列データ又は
時系列データ処理プログラムを記録した記録媒体によれ
ば、大量の時系列データを処理する際に、取り扱うデー
タ量を増大させることなく、データの保存、データの読
み出し、データの転送などに関する処理を効率良く高速
に実行可能となる効果がある。

【０１８３】また、本発明の時系列データベースシステ
ム及び時系列データの処理方法によれば、複数グループ
にわたる大量の時系列データの中から必要な時系列デー
タを効率良く自由に読み出すことが可能となる効果があ
る。

【０１８４】また、本発明の時系列データ表示システム
及び時系列データの処理方法によれば、複数の時系列デ
ータのトレンドをユーザが求める形態で高速かつ容易に
表示することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る時系列データの
保存方法を示す説明図である。

【図２】第１の実施形態における時系列データの保存処
理手順を示したフローチャートである。

【図３】第１の実施形態における階層的な時系列データ
ベースからデータを読み出す際の処理を示す説明図であ
る。

【図４】トレンド表示システムの第１の構成例として、
工業プラントにおけるトレンドデータをグラフ表示する
システムの構成を示すブロック図である。

【図５】トレンド表示システムの第２の構成例として、
ネットワークを利用して遠隔地でトレンドデータを表示
させるシステムの構成を示すブロック図である。

【図６】モニタ画面上のトレンド表示の例を示す説明図
である。

【図７】図６のようなトレンド表示を行うためのユーザ
インタフェースの一例を示す説明図である。

【図８】異なるサンプリング周期の時系列データによる
トレンド表示の例を示す説明図である。

【図９】任意の時間スケールの表示要求に対するデータ
読み出し処理の例を示す説明図である。

【図１０】任意の時間スケールの表示要求に対するデー
タ読み出し処理の例を示す説明図である。

【図１１】任意の時間スケールの表示要求に対するトレ
ンドデータ読み出し・表示処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図１２】トレンドデータの画面スクロール動作時の表
示例を示す説明図である。

【図１３】トレンドデータの画面スクロール等の動作が
あった場合の表示処理の例を示す説明図である。

【図１４】スクロール動作等の動作に対するトレンドデ
ータ読み出し・表示処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【図１５】ネットワークを介してデータ表示要求があっ
た場合のデータ読み出し処理の例を示す説明図である。

【図１６】ネットワーク経由での表示要求に対するトレ
ンドデータ読み出し・表示処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図１７】本発明の第２の実施形態に係る時系列データ
の配列・保存方法を示す説明図である。

【図１８】第２の実施形態における時系列データの配列
及び保存を行う制御部の機能構成を示すブロック図であ
る。

【図１９】第２の実施形態における時系列データの保存
時の処理手順を示すフローチャートである。

【図２０】第２の実施形態におけるデータ配列の具体例
を示す説明図である。

【図２１】第２の実施形態における時系列データの配列
及び読み出しを行う制御部の機能構成を示すブロック図
である。

【図２２】第２の実施形態における時系列データの読み
出し時の処理手順を示すフローチャートである。

【図２３】ネットワーク経由でトレンド表示動作を行う
際のデータの転送処理及び表示処理の一例を示す説明図
である。

【図２４】スクロール動作を行う際のデータの表示処理
の一例を示す説明図である。

【図２５】スクロール動作を行う際のデータの転送処理
の一例を示す説明図である。

【図２６】本発明の第３の実施形態に係るプラントデー
タ監視システムのプラントにおけるデータ記録部の構成
例を示す説明図である。

【図２７】第３の実施形態に係るプラントデータ監視シ
ステムの全体構成を示すブロック図である。

【図２８】第３の実施形態におけるトレンドデータ読み
出しに関する情報のやり取りを示す動作説明図である。

【図２９】第３の実施形態におけるトレンドデータ読み
出しの処理手順を示すフローチャートである。

【図３０】プラントの選択を行う際のユーザインターフ
ェースの一例を示す説明図である。

【図３１】タグ情報の選択入力を行う際のユーザインタ
ーフェースの一例を示す説明図である。

【図３２】複数のトレンドデータを一つのトレンドグラ
フ画面上に同時に表示させるための表示処理の一例を示
す説明図である。

【図３３】トレンドグラフのレンジ設定の具体的な表示
例を示す説明図である。

【図３４】トレンドデータを複数のトレンドグラフに独
立して表示させるための表示処理の一例を示す説明図で
ある。

【図３５】複数のトレンドグラフの独立表示に関する具
体的な表示例を示す説明図である。

【図３６】複数のトレンドグラフの独立表示に関する具
体的な表示例を示す説明図である。

【図３７】トレンドデータに対する数値データ切り出し
機能についての説明図である。

【図３８】トレンドグラフ画面の表示設定情報を保存す
る際の画面表示例を示す説明図である。

【図３９】トレンドグラフ画面の表示設定情報を読み出
す際の画面表示例を示す説明図である。

【図４０】従来の時系列データの保存方法の一例（直列
的な保存、非分割型）を示す説明図である。

【図４１】従来の時系列データの保存方法の他の例（直
列的な保存、分割型）を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 制御部 ２ データ保存制御部 ３ データ選択制御部 ４ データ読み出し制御部 １１ 工業プラント １２ センサ １３ データ変換装置 １４ トレンドデータ保存・表示装置 １５ モニタ ２１ ローカルネットワーク ２２，２４ トレンド表示装置 ２３ 外部ネットワーク Ａ0 ベースデータ Ａ1 レベル１データ Ａ2 レベル２データ Ａ3 レベル３データ １０１，１０１ａ 制御部 １０２ データ入力部 １０３，１０７ 時系列データ １０３ａ，１０７ａ 階層型時系列データ １０４ 記録媒体 １０５ データ保存制御部 １０６，１０６ａ データ配列制御部 １０８ データ出力部 １０９ データ読み出し制御部 ２００，２１０，２２０ プラント ２１１，２１２，２１３ 記録装置 ２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ 記録媒体 ２１４，２１５，２１６ ネットワークサーバ ２３０ ネットワーク ２４０ トレンドデータ監視用端末

フロントページの続き (72)発明者 吉田 聡 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 山村 真司 兵庫県高砂市梅井５丁目６番１号 旭硝子 株式会社内 (72)発明者 高向 洋 千葉県船橋市北本町１丁目10番１号 旭硝 子株式会社内 (72)発明者 ▲あべ▼松 幸治 兵庫県高砂市梅井５丁目６番１号 旭硝子 株式会社内

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の対象に関する任意のサンプリング
   周期ΔＴ0 の時系列データを保存する短周期データ保存
   手順と、 前記対象に関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長
   いサンプリング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による
   時系列データを保存する長周期データ保存手順とを有
   し、 前記長周期データ保存手順を少なくとも１回以上繰り返
   し行い、複数のサンプリング周期の時系列データを階層
   的に関連付けられた状態で、記録媒体に保存することを
   特徴とする時系列データの保存方法。
2. 【請求項２】 前記長周期データ保存手順は、前記サン
   プリング周期ΔＴ0の時系列データのうちの前記サンプ
   リング周期ΔＴi の期間の代表値を該サンプリング周期
   ΔＴi の時系列データとして保存することを特徴とする
   請求項１に記載の時系列データの保存方法。
3. 【請求項３】 任意の対象に関する任意のサンプリング
   周期ΔＴ0 の時系列データを保存すると共に、前記対象
   に関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長いサンプ
   リング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による時系列デ
   ータを保存し、このサンプリング周期ΔＴi の時系列デ
   ータの保存動作を少なくとも１回以上繰り返し行い、複
   数のサンプリング周期の時系列データを階層的に関連付
   けられた状態で、記録媒体に保存するデータ保存制御手
   段を備えたことを特徴とする時系列データベースシステ
   ム。
4. 【請求項４】 前記記録媒体に保存された時系列データ
   を読み出し要求に応じて複数のサンプリング周期の時系
   列データの中から適宜選択して読み出すデータ読み出し
   制御手段と、 前記読み出された時系列データをグラフ表示する表示手
   段と、を有することを特徴とする請求項３に記載の時系
   列データベースシステム。
5. 【請求項５】 前記データ読み出し制御手段は、前記読
   み出し要求に応じて、初めは前記表示手段において粗く
   表示される長いサンプリング周期の粗データを選択して
   読み出し、その後前記表示手段において前記粗データよ
   りも細かく表示される短いサンプリング周期の密データ
   を選択して読み出すことを特徴とする請求項４に記載の
   時系列データベースシステム。
6. 【請求項６】 前記データ読み出し制御手段は、前記読
   み出し要求に応じて、初めは前記表示手段において粗く
   表示される長いサンプリング周期の粗データを選択して
   読み出し、次に前記表示手段において前記粗データより
   も細かく表示される短いサンプリング周期の第１の密デ
   ータを選択して読み出し、その後徐々に前記第１の密デ
   ータよりも短いサンプリング周期の第ｊ（ｊは２以上の
   整数）の密データを選択して読み出すことを特徴とする
   請求項４に記載の時系列データベースシステム。
7. 【請求項７】 前記データ読み出し制御手段は、前記読
   み出し要求に応じて、前記表示手段における時系列デー
   タの表示形態に適合する所定のサンプリング周期のデー
   タを選択して読み出すことを特徴とする請求項４に記載
   の時系列データベースシステム。
8. 【請求項８】 任意の対象に関する任意のサンプリング
   周期ΔＴ0 による短周期の時系列データと、 前記対象に関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長
   いサンプリング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による
   少なくとも１つ以上の長周期の時系列データとを有し、 前記複数のサンプリング周期の時系列データを各々階層
   的に関連付けられた状態で、保存したことを特徴とする
   時系列データを記録したコンピュータ読み取り可能な記
   録媒体。
9. 【請求項９】 所定の対象に関し異なる複数のサンプリ
   ング周期による時系列データを有し、これらの複数のサ
   ンプリング周期の時系列データを各々階層的に関連付け
   られた状態で、保存したことを特徴とする時系列データ
   を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
10. 【請求項１０】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを保存すると共に、前記対
    象に関する前記サンプリング周期ΔＴ0 よりも長いサン
    プリング周期ΔＴi （ｉは１以上の整数）による時系列
    データを保存し、このサンプリング周期ΔＴi の時系列
    データの保存動作を少なくとも１回以上繰り返し行い、
    複数のサンプリング周期の時系列データを階層的に関連
    付けられた状態で、記録媒体に保存するデータ保存制御
    手段と、 前記記録媒体に保存された時系列データを読み出し要求
    に応じて複数のサンプリング周期の時系列データの中か
    ら適宜選択して読み出すデータ読み出し制御手段と、 前記読み出された時系列データを前記対象に関する時系
    列データの傾向を示すトレンドデータとしてグラフ表示
    する表示手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データ表示システム。
11. 【請求項１１】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データを基本データとして抽出する基本データ抽出手順
    と、 前記時系列データの内、前記所定時間を基準として位相
    ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ
    0 （ｍは１以上の整数）のデータを第ｍの階層データと
    して抽出する階層データ抽出手順とを有し、 前記階層データ抽出手順を少なくとも１回以上繰り返し
    行い、複数のサンプリング周期の時系列データを階層的
    に配列することを特徴とする時系列データの処理方法。
12. 【請求項１２】 前記階層データ抽出手順をｎ／２^m ＝
    １となるまで繰り返し行い、前記抽出前の時系列データ
    と略同量のデータによる階層型時系列データを形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の時系列データの処
    理方法。
13. 【請求項１３】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データである基本データと、前記所定時間を基準として
    位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×
    ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータである第ｍの階層
    データとを抽出し、これらの複数のサンプリング周期の
    時系列データを階層的に配列して階層型時系列データを
    形成するデータ配列手順と、 当該時系列データにアクセスする場合に、初めに前記基
    本データにアクセスし、その後前記第ｍの階層データに
    おける第１番目の上位の階層データから順次アクセスす
    るデータアクセス手順と、 を有することを特徴とする時系列データの処理方法。
14. 【請求項１４】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データを基本データとして抽出する基本データ抽出手順
    と、 前記時系列データの内、前記所定時間を基準として位相
    ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ
    0 （ｍは１以上の整数）のデータを第ｍの階層データと
    して抽出する階層データ抽出手順とを有し、 前記階層データ抽出手順を少なくとも１回以上繰り返し
    行い、複数のサンプリング周期の時系列データを階層的
    に配列するためのデータ処理プログラムを記録したコン
    ピュータ読み取り可能な記録媒体。
15. 【請求項１５】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する際、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データである基本データと、前記所定時間を基準として
    位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×
    ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータである第ｍの階層
    データとを抽出し、これらの複数のサンプリング周期の
    時系列データを階層的に配列して階層型時系列データを
    形成するデータ配列手順と、 当該時系列データにアクセスする場合に、初めに前記基
    本データにアクセスし、その後前記第ｍの階層データに
    おける第１番目の上位の階層データから順次アクセスす
    るデータアクセス手順と、 を有するデータ処理プログラムを記録したコンピュータ
    読み取り可能な記録媒体。
16. 【請求項１６】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを記録した記録媒体であっ
    て、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データである基本データと、前記所定時間を基準として
    位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周期ｎ／２^m-1 ×
    ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータである第ｍの階層
    データとを抽出し、これらの複数のサンプリング周期の
    時系列データを階層的に配列して記録したことを特徴と
    するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
17. 【請求項１７】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処
    理システムであって、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データを基本データとして抽出すると共に、前記所定時
    間を基準として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周
    期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータを
    第ｍの階層データとして抽出し、これらの複数のサンプ
    リング周期の時系列データを階層的に配列するデータ配
    列制御手段と、 前記階層的に配列した時系列データを記録媒体に保存す
    るデータ保存制御手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データ処理システム。
18. 【請求項１８】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処
    理システムであって、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データを基本データとして抽出すると共に、前記所定時
    間を基準として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周
    期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータを
    第ｍの階層データとして抽出し、これらの複数のサンプ
    リング周期の時系列データを階層的に配列するデータ配
    列制御手段と、 前記階層的に配列された時系列データにアクセスする場
    合に、初めに前記基本データにアクセスし、その後前記
    第ｍの階層データにおける第１番目の上位の階層データ
    から順次アクセスするデータアクセス制御手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データ処理システム。
19. 【請求項１９】 任意の対象に関する任意のサンプリン
    グ周期ΔＴ0 の時系列データを処理する時系列データ処
    理システムであって、 前記時系列データの内、所定時間を基準として位相０、
    サンプリング周期ｎ×ΔＴ0 （ｎは２のべき乗の数）の
    データを基本データとして抽出すると共に、前記所定時
    間を基準として位相ｎ／２^m ×ΔＴ0 、サンプリング周
    期ｎ／２^m-1 ×ΔＴ0 （ｍは１以上の整数）のデータを
    第ｍの階層データとして抽出し、これらの複数のサンプ
    リング周期の時系列データを階層的に配列するデータ配
    列制御手段と、 前記階層的に配列された時系列データにアクセスする場
    合に、所定のサンプリング周期の時系列データを構成す
    る基本データと対応する階層データとに一度にアクセス
    するデータアクセス制御手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データ処理システム。
20. 【請求項２０】 前記階層的に配列された時系列データ
    をグラフ表示する表示手段をさらに備えたことを特徴と
    する請求項１８又は１９に記載の時系列データ処理シス
    テム。
21. 【請求項２１】 前記階層的に配列された時系列データ
    をネットワークを介して転送するデータ転送手段をさら
    に備えたことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の
    時系列データ処理システム。
22. 【請求項２２】 任意の対象に関する複数グループの時
    系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存する複数の
    記録媒体と、 前記複数の記録媒体とそれぞれ接続され、該記録媒体に
    保存されている時系列データの読み出し処理及び転送処
    理を制御するデータ読み出し制御手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データベースシステ
    ム。
23. 【請求項２３】 任意の対象に関する複数グループの時
    系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存する複数の
    記録媒体と、 前記複数の記録媒体とネットワークを介して接続され、
    該記録媒体に保存されている任意のグループの任意の時
    系列データを表示する表示手段と、 前記記録媒体及び前記表示手段と接続され、該記録媒体
    に保存されている時系列データの読み出し処理及び前記
    表示手段との間での転送処理を制御するデータ読み出し
    制御手段と、 を備えたことを特徴とする時系列データ表示システム。
24. 【請求項２４】 前記データ読み出し制御手段は、前記
    記録媒体と一対一に対応して設けられることを特徴とす
    る請求項２３に記載の時系列データ表示システム。
25. 【請求項２５】 前記表示手段は、前記データ読み出し
    制御手段に対してネットワークを介してアクセスし、表
    示に必要な時系列データを指定するデータ指定手段を有
    し、 前記データ読み出し制御手段は、前記指定された時系列
    データを前記記録媒体から読み出して前記表示手段に転
    送するデータ転送手段を有することを特徴とする請求項
    ２３に記載の時系列データ表示システム。
26. 【請求項２６】 前記表示手段は、前記データ読み出し
    制御手段のアドレス情報と前記記録媒体に保存された各
    々の時系列データを識別するためのタグ情報及び該時系
    列データの時期を示す日時情報とに基づいて、表示に必
    要な時系列データを指定するものであり、 前記データ読み出し制御手段は、前記指定に基づいて該
    当する時系列データの該当する時期のデータを読み出し
    て前記表示手段に転送するものであることを特徴とする
    請求項２５に記載の時系列データ表示システム。
27. 【請求項２７】 任意の対象に関する単数又は複数グル
    ープの時系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存す
    る記録媒体を有する時系列データ表示システムにおける
    時系列データの処理方法であって、 前記記録媒体に保存されている時系列データの読み出し
    処理を制御するデータ読み出し制御手段に対して表示手
    段よりネットワークを介してアクセスし、表示に必要な
    時系列データを指定するデータ指定手順と、 前記指定された時系列データを前記記録媒体から読み出
    して前記表示手段に転送するデータ転送手順と、 を有することを特徴とする時系列データの処理方法。
28. 【請求項２８】 前記データ指定手順において、前記デ
    ータ読み出し制御手段のアドレス情報と前記記録媒体に
    保存された各々の時系列データを識別するためのタグ情
    報及び該時系列データの時期を示す日時情報とに基づい
    て、表示に必要な時系列データの指定を行い、 前記データ転送手順において、前記指定に基づいて該当
    する時系列データの該当する時期のデータを読み出して
    前記表示手段への転送を行うことを特徴とする請求項２
    ７に記載の時系列データの処理方法。
29. 【請求項２９】 任意の対象に関する単数又は複数グル
    ープの時系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存す
    る記録媒体と、 前記複数の記録媒体とネットワークを介して接続され、
    該記録媒体に保存されている任意のグループの任意の時
    系列データを表示する表示手段と、 前記記録媒体と接続され、該記録媒体に保存されている
    時系列データの読み出し処理及び前記表示手段との間で
    の転送処理を制御するデータ読み出し制御手段と、を備
    え、 前記表示手段は、前記データ読み出し制御手段に対して
    ネットワークを介してアクセスし、表示に必要な時系列
    データを指定するデータ指定手段と、 前記指定による前記データ読み出し制御手段に対する読
    み出し要求を複数行って読み出された複数の時系列デー
    タをそれぞれ独立して表示する複数表示手段と、 を有することを特徴とする時系列データ表示システム。
30. 【請求項３０】 前記複数表示手段は、前記複数の時系
    列データをそれぞれグラフ化し、独立した複数のグラフ
    により表示することを特徴とする請求項２９に記載の時
    系列データ表示システム。
31. 【請求項３１】 任意の対象に関する単数又は複数グル
    ープの時系列データをそのグループ毎にそれぞれ保存す
    る記録媒体を有する時系列データ表示システムにおける
    時系列データの処理方法であって、 前記記録媒体に保存されている時系列データの読み出し
    処理を制御するデータ読み出し制御手段に対して表示手
    段よりネットワークを介してアクセスし、表示に必要な
    時系列データを指定するデータ指定手順と、 前記指定された時系列データを前記記録媒体から読み出
    して前記表示手段に転送するデータ転送手順と、 前記指定による前記データ読み出し制御手段に対する読
    み出し要求を複数行って読み出された複数の時系列デー
    タをそれぞれ独立して表示する複数表示手順と、 を有することを特徴とする時系列データの処理方法。