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JP2016038775A - 監視装置及び監視プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】異常を検知する際の誤検知を抑制することができる監視装置及び監視プログラムを提供することである。
【解決手段】実施形態の監視装置は、取得部と、制御部とを持つ。取得部は、プラント内の対象機器群を制御するための操作が入力される操作デバイスから、操作デバイスが操作された事を表す操作情報を取得する。制御部は、取得部により取得された操作情報に基づいて、操作デバイスが操作されていない時間を特定し、特定した時間の長さに基づいて、出力部に注意喚起のための情報を出力させる。
【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、監視装置及び監視プログラムに関する。
プラント設備の監視制御システムにおいて、生体検知装置を用いて監視操作員の健康状態を監視して、異常を検知するものが知られている。しかしながら、従来の装置では、センサー異常、ノイズ、設定ミス等による誤検知がおきる可能性があった。
特開2011−76531号公報
本発明が解決しようとする課題は、異常を検知する際の誤検知を抑制することができる監視装置及び監視プログラムを提供することである。
実施形態の監視装置は、取得部と、制御部とを持つ。取得部は、プラント内の対象機器群を制御するための操作が入力される操作デバイスから、操作デバイスが操作された事を表す操作情報を取得する。制御部は、取得部により取得された操作情報に基づいて、操作デバイスが操作されていない時間を特定し、特定した時間の長さに基づいて、出力部に注意喚起のための情報を出力させる。
第1の実施形態における監視システム1のシステム構成を表すシステム構成図である。 第1の実施形態に係るプラント10及び通信端末50の構成の一例を示す概略ブロック図である。 第1の実施形態に係る監視装置90によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態における設定情報の具体例を示す図である。 第2の実施形態に係る監視装置90により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 監視装置90による監視のスケジュールの具体例を示す図である。
以下、実施形態の監視装置及び監視プログラムを、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態における監視システム1について説明する。図1は、第1の実施形態における監視システム1のシステム構成を表すシステム構成図である。監視システム1は、プラント10と、サーバ30と、通信端末50とを備える。プラント10は、VPN20を介してサーバ30と通信する。サーバ30は、ネットワーク40を介して、通信端末50と通信する。
プラント10は、上下水道プラント、発電プラント等のプラントである。プラント10は、公共性の高いプラントであってもよい。プラント10は、例えば、浄水処理施設、下水処理施設等の水処理プラントである。
VPN20は、VPN(Virtual Private Network)網である。VPN20は、専用通信回線網、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)、PSTN(Public Switched Telephone Network;公衆交換電話網)等、または、これらの組み合わせによって構成される情報通信ネットワークに置換されてもよい。
サーバ30は、プラント10に対しサービスを提供する情報処理装置である。サーバ30は、例えば、プラント10の機器の運転データの蓄積を行う。サーバ30が蓄積する運転データには、例えば、操作員によるプラント10の機器の操作の履歴と、プラント10の機器の故障の履歴とが含まれる。操作員によるプラント10の機器の操作の履歴には、操作員による操作の入力の間隔を表す情報が含まれる。
ネットワーク40は、例えば、インターネット、携帯電話網、無線LAN、近距離無線通信網等のネットワークを含む。通信端末50は、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、テレビ受像機、固定電話機等の通信可能な情報端末装置である。通信端末50は、プラント10と異なる場所で待機している待機従事者によって操作可能な状態であってもよい。例えば、通信端末50は、待機従事者が保持している携帯電話であってもよいし、待機従事者の自宅の固定電話であってもよいし、操作員が携帯する携帯電話であってもよい。
図2は、第1の実施形態に係るプラント10及び通信端末50の構成の一例を示す概略ブロック図である。プラント10は、対象機器群60と、操作デバイス70−1〜70−N(Nは1以上の整数)と、出力部80−1〜80−M(Mは1以上の整数)と、監視装置90とを備える。以下、いずれの操作デバイスであるかを区別しないときは、単に操作デバイス70と表記する。以下、いずれの出力部であるかを区別しないときは、単に出力部80と表記する。
対象機器群60は、プラント10内の機器又は設備である。
操作デバイス70は、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、タブレット等)、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を含む。操作デバイス70は、プラント10内の対象機器群60に接続されている。操作デバイス70は、操作員がプラント10を制御するための操作を対象機器群60に入力する際に操作員によって操作される。操作デバイス70は、複数の異なる場所に設置されていてもよい。また、対象機器群60に含まれる1つの機器に複数の操作デバイス70が接続されていてもよい。
出力部80は、スピーカ、表示装置等の出力装置である。出力部80は、操作デバイス70が所定の時間操作されていないことを注意喚起するための出力を行う。出力部80は、注意喚起音を出力してもよいし、注意喚起のための文字や画像を表示してもよい。出力部80は、プラント10内の複数の場所に設置されていてもよい。出力部80は、操作デバイス70と同じ場所に設定されていてもよいし、操作デバイス70とは異なる場所に設置されていてもよい。
監視装置90は、操作デバイス70及び出力部80と通信する情報処理装置である。監視装置90は、操作デバイス70及び出力部80と有線通信してもよいし、無線通信してもよい。監視装置90は、例えば、CPU等のプロセッサを備えるコンピュータ装置である。
監視装置90は、取得部901と、通信部902と、入力部903と、記憶部904と、制御部905とを備える。
取得部901は、操作デバイス70―1〜70−Nから、これらのうちのいずれかが操作された事を表す情報(以下、「操作情報」という。)を取得する。
通信部902は、通信端末50と通信する。
入力部903は、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、タブレット等)、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を含む。入力部903は、操作員が設定情報又は操作指示を監視装置90に入力する際に操作員によって操作される。入力部903は、入力装置を監視装置90に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、入力部903は、入力装置において操作員の入力に応じ生成された入力信号を監視装置90に入力する。
記憶部904は、ハードディスク装置、半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部904は、設定情報を記憶する。設定情報とは、基準時間を含む情報である。設定情報とは、例えば、基準時間と、注意喚起のための出力の態様とが対応づけられた情報である。記憶部904は、予め定められた設定情報を記憶してもよいし、操作員が入力部903を操作して入力した設定情報を記憶してもよい。
制御部905は、取得部901によって取得された操作情報に基づいて、操作デバイス70が操作されていない時間を特定する。制御部905は、特定した時間の長さに基づいて、出力部80に注意喚起のための出力をさせる。制御部905は、特定した時間の長さに基づいて、通信端末50に注意喚起のための情報を出力させるための信号を送信する。
次に、通信端末50の機能構成の概略を説明する。通信端末50は、通信部501と、制御部502と、出力部503とを備える。通信部501は、監視装置90と通信する。制御部502は、監視装置90から受信した信号に基づいて、注意喚起のための出力を出力部503に実行させる。出力部503は、スピーカ、表示装置等の出力装置である。出力部503は、注意喚起音を出力してもよいし、注意喚起のための文字や画像を表示してもよい。
図3は、第1の実施形態に係る監視装置90によって実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。監視装置90は、プラントの作動開始時に処理を開始する。まず、制御部905が計時を開始する(ステップS101)。
制御部905は、計時を開始した後、取得部901によって操作情報が取得されたか否か(すなわち、操作デバイス70−1〜70−Nのいずれかが操作されたか否か)を判定する(ステップS102)。取得部901によって操作情報が取得された場合(ステップS102−YES)、制御部905は、計時をリセットして(ステップS103)、ステップS101に戻る。
取得部901によって操作情報が取得されない場合(ステップS102−NO)、制御部905は、計時を開始してから経過した時間(以下、「経過時間」という。)が基準時間を超過したか否かを判定する(ステップS104)。基準時間は、記憶部904によって記憶されている。経過時間が基準時間を超過していない場合(ステップS104−NO)、ステップS102に戻る。
取得部901によって操作情報が取得されることなく経過時間が基準時間を超過すると(ステップS104−YES)、制御部905は、注意喚起のための情報(以下、「注意喚起情報」という。)を出力するように出力部80を制御する(ステップS105)。このとき、制御部905は、通信端末50に注意喚起情報を出力させるための信号を送信してもよい。注意喚起情報の出力は、表示又は音声のいずれかによって行われる。監視装置90は、通信端末50に対し、注意喚起情報としてメールを送信してもよい。
監視装置90が操作デバイス70と有線で接続されている場合は、プラント10の機器等からのノイズによる誤検知を抑制することができる。
また、監視装置90は、操作デバイス70が操作された事を表す操作情報に基づいて異常を検知する。そのため、センサー異常及び設定ミス等のエラーによる誤検知を抑制することができる。
また、監視装置90は、操作デバイス70が操作された事を表す操作情報に基づいて異常を検知する。そのため、より容易に既存システムに対して監視装置90を組み込むことができる。
ステップS105における制御部905の制御に応じて、出力部80は注意喚起情報を出力する。出力部80が操作デバイス70と同じ場所に設置されている場合、出力部80による注意喚起情報の出力によって、操作デバイス70を操作している操作員は、プラント10の設備の故障に迅速に気付くことができる。例えば、操作員が操作を入力しているにも関わらず、取得部901が操作情報を取得できないという故障に対して特に有効である。
一方、出力部80が操作デバイス70の設置場所とは異なる場所に設置されている場合、出力部80による注意喚起情報の出力を受けて、操作員は、設備の故障又は他の操作員の異常の発生に迅速に気付くことができる。
待機従事者は、通信端末50による注意喚起情報の出力を受けて、異常が発生しているか否かを確認する。例えば、待機従事者は、通信端末50によって注意喚起のメールを受信した後、プラント10の中央監視室にいる操作員に誤報か否かの確認を電話等で行う。確認の電話に操作員が応答しない場合、待機従事者は、操作員に体調不良、けが等の異常が発生しているとみなし、中央監視室へ急行する。注意喚起情報の出力が、プラントのシステム、設備の警報と同時に行われた場合においても、待機従事者は、設備の故障と操作員の体調不良、けが等の異常とを区別して対応することができる。
監視装置90は、複数の待機従事者の通信端末50と、プラント10の中にいる操作員の通信端末50とに、注意喚起情報を出力するための信号を送信してもよい。操作員及び複数の待機従事者に対して同時に注意喚起情報を出力することで、操作員又は待機従事者が注意喚起情報の出力に気付かずに、異常の発生を検知するのが遅れることを抑制できる。
以上説明した第1の実施形態によれば、操作情報を取得する取得部901と、操作情報に基づいて操作デバイス70が操作されていない時間を特定し、特定した時間の長さに基づいて出力部80に注意喚起情報の出力をさせるとともに、注意喚起情報を出力するための信号を通信端末50に対して送信するように通信部902を制御する制御部905とを備えるため、誤検知を抑制して異常を検知することができる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態に係る監視システム2について説明する。監視システム2のシステム構成は、図2に示した第1の実施形態に係る監視システム1のシステム構成と同様であるため、説明を省略する。
第2の実施形態における監視装置90は、段階的に複数設定された基準時間と、各基準時間に対応付けられた注意喚起情報の出力の態様を表す情報を保持し、いずれの基準時間を超えたか否かに基づいて、異なる態様で注意喚起する処理を行う。図4は、第2の実施形態における設定情報の具体例を示す図である。記憶部904は、複数の基準時間(T1〜T4)、基準時間にそれぞれ対応づけられた注意喚起情報の出力態様(OP1〜OP4)、並びに設備の故障の程度及び事例を設定情報として記憶する。設定情報の各項目は、記憶部904に予め記憶されていてもよいし、操作員によって入力部903を介して設定又は変更されてもよい。設定情報の各項目の値は、サーバ30に蓄積されている操作員による機器の操作の履歴に基づいて設定されてもよい。基準時間T1〜T4は、T1<T2<T3<T4である。
図4の具体例では、基準時間T1は5分間と設定される。操作デバイス70が5分間操作されない場合、操作員がトイレ休憩等の休憩を行っている可能性がある。従って、経過時間が基準時間T1を超過すると、監視装置90は、設備の故障について注意を要する可能性があるとみなして、アラームである注意喚起音を出力部80に出力させる。
図4の具体例では、基準時間T2は10分間と設定される。操作デバイス70が10分間操作されない場合、操作員が別の監視設備の対応等の作業を行っている可能性がある。従って、経過時間が基準時間T2を超過すると、監視装置90は、設備に軽度の故障が発生している可能性があるとみなして、アラームである注意喚起音を出力部80に出力させる。
図4の具体例では、基準時間T3は30分間と設定される。操作デバイス70が30分間操作されない場合、操作員に中度の体調不良等の異常が発生している可能性がある。従って、経過時間が基準時間T3を超過すると、監視装置90は、設備に中度の故障が発生している可能性があるとみなして、別のアラーム音である注意喚起音を出力部80に出力させるとともに、メール発報により通信端末50に注意喚起を出力させる。別のアラーム音とは、他の基準時間を経過したときに注意喚起として出力されたアラーム音とは、音色と音量のいずれかにおいて異なるアラーム音である。
図4の具体例では、基準時間T4は1時間と設定される。操作デバイス70が1時間操作されない場合、操作員に重度の体調不良等の異常が発生している可能性がある。従って、経過時間が基準時間T4を超過すると、監視装置90は、設備に重度の故障が発生している可能性があるとみなして、別のアラーム音である注意喚起音を出力部80に出力させるとともに、メール発報により通信端末50に注意喚起を出力させる。
図5は、第2の実施形態に係る監視装置90により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図5において、図3と同じ処理については同じステップ番号を付している。まず、制御部905が計時を開始する(ステップS101)。制御部905は、計時を開始した後、取得部901により操作情報が取得されたか否かを判定する(ステップS102)。取得部901により操作情報が取得された場合(ステップS102−YES)、制御部905は、計時をリセットして(ステップS103)、ステップS101に戻る。
取得部901により操作情報が取得されない場合(ステップS102−NO)、制御部905は、経過時間(T)が基準時間T4を超過したか否かを判定する(ステップS201)。経過時間(T)が基準時間T4を超過した場合(ステップS201−YES)、制御部905は、注意喚起OP4を出力するように出力部80及び通信部902を制御する(ステップS202)。図4に示した具体例の場合、制御部905は、別アラーム音を出力部80に出力させるとともに、通信端末50に注意喚起情報を出力するためのメールを発報するように通信部902を制御する。
経過時間(T)が基準時間T4を超過していない場合(ステップS201−NO)、制御部905は、経過時間が基準時間T3を超過したか否かを判定する(ステップS203)。経過時間(T)が基準時間T3を超過した場合(ステップS203−YES)、制御部905は、注意喚起OP3を出力するように出力部80及び通信部902を制御して(ステップS204)、ステップS102に戻る。図4に示した具体例の場合、制御部905は、別アラーム音を出力部80に出力させるとともに、通信端末50に注意喚起情報を出力するためのメールを発報するように通信部902を制御する。
経過時間(T)が基準時間T3を超過していない場合(ステップS203−NO)、制御部905は、経過時間が基準時間T2を超過したか否かを判定する(ステップS205)。経過時間(T)が基準時間T2を超過した場合(ステップS205−YES)、制御部905は、注意喚起OP2を出力するように出力部80及び通信部902を制御して(ステップS206)、ステップS102に戻る。図4に示した具体例の場合、制御部905は、アラーム音を出力するように出力部80を制御する。
経過時間(T)が基準時間T2を超過していない場合(ステップS205−NO)、制御部905は、経過時間が基準時間T1を超過したか否かを判定する(ステップS207)。経過時間(T)が基準時間T1を超過した場合(ステップS207−YES)、制御部905は、注意喚起OP1を出力するように出力部80及び通信部902を制御して(ステップS208)、ステップS102に戻る。図4に示した具体例の場合、制御部905は、アラーム音を出力するように出力部80を制御する。経過時間(T)が基準時間T1を超過していない場合(ステップS207−NO)、ステップS102に戻る。
制御部905は、注意喚起OP3の出力が一度行われた後、計時がリセットされるまでは、ステップS204をスキップする。制御部905は、注意喚起OP2の出力が一度行われた後、計時がリセットされるまでは、ステップS206をスキップする。制御部905は、注意喚起OP1の出力が一度行われた後、計時がリセットされるまでは、ステップS208をスキップする。この結果、経過時間(T)が基準時間T4を超過していない場合に、経過時間が基準時間T1、T2、T3のいずれかを超過したか否かを判定する度に、注意喚起情報が出力されるという煩わしさが解消される。
以上説明した第2の実施形態に係る監視装置90によれば、第1の実施形態と同様、誤検知を抑制して異常を検知することができる。さらに、第2の実施形態に係る監視装置90によれば、想定される事例又は故障の程度に合わせて、基準時間及び注意喚起情報の出力態様を操作員が設定できる。より具体的には、操作員は、一時的な作業を行うときに、作業にかかる時間に合わせて基準時間を設定できる。また、操作員は、基準時間、注意喚起情報の出力態様等の設定情報の各項目を操作員の熟練度に合わせて設定できる。したがって、監視装置90は、誤検知を抑制して操作員の体調不良等の異常を検知することができる。
また、第2の実施形態によれば、設備の故障の程度に応じて異なる注意喚起情報が出力されるため、待機従事者は、発生している可能性のある故障がどの程度なのかを知ることができる。
また、第2の実施形態によれば、監視装置90は、故障の程度に応じて注意喚起情報を複数回に渡って出力するため、操作員又は待機従事者が注意喚起に気付かずに異常の発生を見逃してしまう事を抑制できる。
以下、変形例について説明する。以上説明した各実施形態において、制御部905は、記憶部904が予め記憶しているスケジュールに基づいて、監視装置90の動作のオン又はオフを行ってもよい。記憶部904が記憶するスケジュールは、プラント10の操作員の勤務のスケジュールに合わせて設定されている。
図6は、監視装置90による監視のスケジュールの具体例を示す図である。図6の具体例では、監視装置90は、プラント10において数名の操作員が勤務している時間帯(例えば、平日の10時から18時まで)ではオフに設定され、操作員が1人で勤務する時間帯(例えば、夜間、休日)ではオンに設定される。このように監視装置90の動作スケジュールを予め設定しておくことで、操作員の勤務人数が1人になるタイミングで監視装置90をオンに設定する事を忘れたために、監視装置90が動作せずに異常を検知できないという事が抑制される。
上記各実施形態では、プラント10は、VPN20及びサーバ30を介してネットワーク40に接続しているとしたが、VPN20及びサーバ30を介さずにネットワーク40に接続していてもよい。
上記各実施形態では、出力部80は、制御部905に接続されて制御部905に制御されて注意喚起情報を出力するとしたが、対象機器群60に接続されて対象機器群によって制御されて注意喚起情報を出力してもよい。この場合、制御部905は、出力部80に注意喚起情報を出力するための信号を対象機器群60に送信する。対象機器群60は、上記信号を制御部905から受信して、出力部80に注意喚起情報を出力させる。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、操作デバイスが操作された事を表す操作情報に基づいて操作デバイスが操作されていない時間を特定し、特定した時間の長さが所定の基準時間を超過すると注意喚起のための情報を出力させる機能を持つことにより、誤検知を抑制して異常を検知することができる。
上述した実施形態における監視装置90をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…監視システム、10…プラント、20…VPN、30…サーバ、40…ネットワーク、50…通信端末、60…対象機器群、70−1〜70−N…操作デバイス、80−1〜80−M…出力部、90…監視装置、501…通信部、502…制御部、503…出力部、901…取得部、902…通信部、903…入力部、904…記憶部、905…制御部

Claims (6)

  1. プラント内の対象機器群を制御するための操作が入力される操作デバイスから、前記操作デバイスが操作された事を表す操作情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された前記操作情報に基づいて、操作デバイスが操作されていない時間を特定し、前記特定した時間の長さに基づいて、出力部に注意喚起のための情報を出力させる制御部と、
    を備える、監視装置。
  2. 前記制御部は、前記操作デバイスが操作されていない時間が基準時間を超えているか否かを判定し、基準時間を超えている場合に前記出力部に注意喚起のための情報を出力させる、
    請求項1に記載の監視装置。
  3. 通信を行う通信部をさらに備え、
    前記制御部は、前記操作デバイスとは異なる場所に設置された前記出力部に、前記注意喚起のための情報を出力するための信号を送信するように前記通信部を制御する、
    請求項1又は請求項2に記載の監視装置。
  4. 前記制御部は、前記特定した時間の長さに対する基準時間を段階的に複数設定し、いずれの基準時間を超えたか否かに基づいて、異なる態様で注意喚起のための情報を出力するように前記出力部を制御する、
    請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の監視装置。
  5. 前記信号は、音声を出力するための信号であり、
    前記制御部は、いずれの基準時間を超えたかに基づいて、異なる音量または音色で注意喚起するように出力部を制御する、
    請求項3を引用する請求項4に記載の監視装置。
  6. プラント内の対象機器群を制御するための操作が入力される操作デバイスから、前記操作デバイスが操作された事を表す操作情報を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得した前記操作情報に基づいて、操作デバイスが操作されていない時間を特定し、前記特定した時間の長さに基づいて、注意喚起のための情報を出力させる制御ステップと、
    をコンピュータに実行させるための監視プログラム。
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