JPH0715871A - 設備監視診断システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器監視装置から上位計算機への伝送データ
量が少ない、優れた設備監視診断システムを提供する。 【構成】 設備ユニット２，３又は４に設けられたセン
サが異常を検出する。データ処理手段１５，１６又は１
７がこの信号を所定の形式のデータに変換する。故障診
断手段１２，１３又は１４が、このデータと各知識ベー
ス９，１０又は１１に基づいて推論を行い、診断結果を
表す一次診断コードａ，ｂ又はｃを生成する。伝送手段
がこの一次診断コード及び診断の基礎となった異常内容
を上位計算機８に伝送する。上位計算機８では、データ
処理手段２０が、診断結果知識ベース２２に基づいて、
一次診断コードａ，ｂ又はｃに対応する説明情報を抽出
し、表示手段２１に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力設備などの各種設
備を監視し、故障を診断する設備監視診断システムの改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発電所、変電所、開閉所などの電力設備
を始めとする各種設備では、設備の信頼性を向上し、保
守負担を低減し、事故を未然に防止することが必要であ
り、このような目的のために、従来から、機器監視装置
が用いられてきた。

【０００３】すなわち、これら各種設備は複数の機器か
ら構成されており、例えば、変電所には、ガス絶縁開閉
装置などの高電圧主回路を入切するための電力用開閉器
や、変圧器、リアクトルなどの油入機器が設置されてい
る。機器監視装置は、設備を構成するこのような機器ご
とに設けられ、機器に取り付けたセンサを通じて当該機
器の稼働状態を監視し、センサが異常発生を検知する
と、センサの出力信号に基づいて故障原因や運転継続の
可否、対応措置など必要な事項を判定・出力するもので
ある。

【０００４】近年では、このような各機器監視装置に、
設備全体を監視する上位計算機を接続した設備監視診断
システムが用いられている。図４は、変電設備１を監視
対象とする従来の設備監視診断システムの一例につい
て、その構成の示すブロック図である。この設備監視診
断システムでは、各機器監視装置５Ａ，６Ａ，７Ａが、
図示しないセンサを通じて、各設備ユニット２，３，４
を監視し、センサが設備ユニット２，３，４の異常を検
出すると、各機器監視装置５Ａ，６Ａ，７Ａに設けられ
た故障診断手段１２Ａ，１３Ａ，１４Ａが、センサから
の出力信号と故障診断用の知識ベース９Ａ，１０Ａ，１
１Ａに基づいた推論によって故障原因を診断する。そし
て、診断の結果や診断の基礎となった異常内容などの情
報は上位計算機８Ａに送信され、上位計算機８Ａでは、
データ処理手段２０Ａがこれら情報を表示手段２１に表
示する。

【０００５】なお、図５に示すように、上位計算機８Ａ
において、送信された情報に基づいて、故障診断手段１
９Ａ及び知識ベース１８とが設備全体の診断を行うよう
に構成することもできる。

【０００６】ところで、上記のような設備監視診断シス
テムを構築するにあたって、各センサからの出力信号を
上位計算機８Ａに集中させ、各機器に係る故障診断を上
位計算機８Ａにおいて統一的に行うことも考えられる。
しかし、設備を構成する機器単位でメーカーが異なる場
合が多く、各機器ごとの故障診断のための手法やアルゴ
リズムも当該機器のメーカーが当該機器の特性に基づい
て固有のものを適用している。

【０００７】このため、上位計算機８Ａに各機器の故障
診断を行う手段を組み込むことは、各メーカーにとって
ノウハウを開示を意味することから協力が得にくく、ま
た、各メーカー固有の診断アルゴリズムの統一は技術的
にも困難である。したがって、従来の設備監視診断シス
テムでは、各機器監視装置５Ａ，６Ａ，７Ａ側の知識ベ
ース９Ａ，１０Ａ，１１Ａに、機器の故障診断に関する
一切の情報を格納し、機器監視装置５Ａ，６Ａ，７Ａが
故障診断を行った上、診断結果を表す説明文や診断結果
に関する各種情報を含む説明情報ｄ，ｅ，ｆを生成し、
この説明情報を上位計算機８Ａに送信していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような設備監視診断システムでは、各機器監視装置５
Ａ，６Ａ，７Ａから上位計算機８Ａへ伝送されるデータ
が、診断の結果に関する長大な説明文を含む膨大な説明
情報であったため、データ伝送に関する負担が大きいと
いう問題点が存在していた。

【０００９】例えば、診断結果・運転継続の可否・対応
措置などに関する説明文を伝送するには、各機器監視装
置５Ａ，６Ａ，７Ａにおいて、説明文の文字コードをバ
イナリデータに変換して伝送し、受信側である上位計算
機８Ａでは、このバイナリデータを再び文字コードに変
換する必要があった。

【００１０】このため、各機器監視装置５Ａ，６Ａ，７
Ａ及び上位計算機８Ａの双方において、伝送処理のため
のＣＰＵ負荷が大きいのみならず、記憶領域の相当部分
を、送受信データ用の大容量バッファとして提供しなけ
ればならなかった。したがって、各機器監視装置５Ａ，
６Ａ，７Ａ及び上位計算機８Ａの双方により大きな処理
能力のコンピュータを用いることが必要であり、設備監
視診断システムの構築コスト削減が困難であった。ま
た、伝送データ量が大きいことから、データのいわゆる
取合が煩雑であった。

【００１１】また、機器の異常発生から上位計算機８Ａ
における説明情報表示までのタイムラグは、各機器監視
装置５Ａ，６Ａ，７Ａと上位計算機８Ａとの間における
伝送データ量に比例する。したがって、異常に対するよ
り迅速な対処を確保するため、伝送データ量の少ない設
備監視診断システムが求められていた。

【００１２】また、変電所のような電力設備では、設備
の性質上、サージ等を原因とする電気的なノイズに設備
監視診断システムが常にさらされている。このため、通
信エラーの可能性を減少させるために、伝送データ量の
減少が必要であった。

【００１３】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、機器
監視装置から上位計算機への伝送データ量が少ない、優
れた設備監視診断システムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、本発明は、複数の機器から構成される設備を監視す
る設備監視診断システムであって、前記各機器に設けら
れたセンサからの信号に基づいて当該機器の故障を診断
する故障診断手段、及び、この診断に用いる情報を格納
する知識ベースとを備えた機器監視装置と、少なくとも
前記診断の結果を前記各機器監視装置に接続された上位
計算機に伝送する伝送手段とを有し、前記上位計算機に
は、前記診断の結果に関する情報を出力する表示手段が
設けられた設備監視診断システムにおいて、前記故障診
断手段及び前記知識ベースは、前記診断の結果を表す診
断コードを生成するように構成され、前記上位計算機に
は、前記診断コードと当該コードに対応する説明情報と
を格納する診断結果知識ベースと、前記診断結果知識ベ
ースに基づいて、前記診断コードに対応する説明情報を
生成するデータ処理手段とが設けられたことを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】上記のような構成を有する本発明では、上位計
算機に設けられたデータ処理手段及び診断結果知識ベー
スが、機器監視装置から伝送される診断コードに基づい
て診断の結果に関する説明情報を生成するので、各機器
監視装置から上位計算機へ具体的説明情報全てを伝送す
る必要がなくなり、伝送データ量が減少する。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の複数の実施例について、図面
に従って具体的に説明する。なお、下記各実施例はコン
ピュータ上に実現されるもので、各実施例の各機能は、
プログラムの形式で表現された所定の手順でコンピュー
タを動作させることによって実現されている。したがっ
て、以降、各実施例の各機能を有する仮想的回路ブロッ
クを想定して各実施例を説明する。

【００１７】Ａ．第１実施例…図１ （１）第１実施例の構成 第１実施例は、図１（第１実施例の構成を示すブロック
図）に示すように、変電設備１を監視する設備監視診断
システムであって、この変電設備１は、第１設備ユニッ
ト２（一時側開閉機器）と、第２設備ユニット３（変圧
器）と、第３設備ユニット４（二次側開閉機器）とを含
むものである。

【００１８】変電設備１を構成する各機器である設備ユ
ニット２，３，４には、それぞれセンサが設けられ、第
１実施例は、これらセンサからの信号に基づいて各設備
ユニット２，３，４を監視する機器監視装置５，６，７
を有している。これら各機器監視装置５，６，７は、対
応する設備ユニット２，３，４の故障を診断する故障診
断手段１２，１３，１４、及び、この診断に用いる情報
を格納する知識ベース９，１０，１１とを備えている。

【００１９】このうち故障診断手段１２，１３，１４及
び前記知識ベース９，１０，１１は、前記診断の結果を
表す診断コードを生成するように構成されている。な
お、本明細書における「診断コード」は、診断結果を表
し、説明情報生成の指針となる情報を意味し、例えば、
データ番号やキーワードなどを含む広い概念である。

【００２０】また、第１実施例は、上位計算機８を有し
ており、各機器監視装置５，６，７は、図示はしない
が、前記診断の結果及び診断の基礎となった異常内容を
上位計算機８に伝送する伝送手段によって、上位計算機
８に接続されている。

【００２１】上位計算機８には、前記診断コードと当該
コードに対応する説明情報とを格納する診断結果知識ベ
ース２２と、診断結果知識ベース２２に基づいて、前記
診断コードに対応する説明情報を生成するデータ処理手
段２０（請求項１にいうデータ処理手段に相当するも
の）と、前記診断の結果として、前記説明情報及び前記
異常内容を出力する表示手段２１が設けられている。

【００２２】また、上位計算機８には、変電設備１全体
を診断する故障診断手段１９及びこの診断に用いる情報
を格納する知識ベース１８とを備えている。

【００２３】（２）第１実施例の作用及び効果 上記のような構成を有する第１実施例は、次のような作
用を有する。すなわち、各設備ユニット２，３又は４に
設けられたセンサが異常を検出すると、機器監視装置
５，６又は７の各データ処理手段１５，１６又は１７が
この信号を所定の形式のデータに変換し、各故障診断手
段１２，１３又は１４が、このデータと各知識ベース
９，１０又は１１に基づいて推論を行い、診断結果を表
す一次診断コードａ，ｂ又はｃ（前記診断コードに相当
するもの）を生成し、前記伝送手段がこの一次診断コー
ド及び診断の基礎となった異常内容を上位計算機８に伝
送する。

【００２４】上位計算機８では、一次診断コードａ，ｂ
又はｃが入力されると、データ処理手段２０が、診断結
果知識ベース２２に基づいて、一次診断コードａ，ｂ又
はｃに対応する説明情報を抽出し、表示手段２１に表示
する。

【００２５】さらに、必要に応じて、故障診断手段１９
が、各設備ユニット２，３，４に係る一次診断コード、
説明情報、異常内容に基づいて知識ベース１８を検索す
ることによって推論を行い、変電設備１全体に関する総
合的な見地からの二次診断を行い、その結果を表示手段
２１に表示する。

【００２６】図２は、機器監視装置から上位計算機への
伝送データの内容を、同一の異常が発生した場合を基準
として、従来技術（上方／ｈ）と第１実施例（下方／
ｇ）の間で比較した図である。この図に示すように、従
来の設備監視診断システムにおける伝送データには、異
常原因、運転の可否に係るデータ、支援メッセージ、巡
視箇所などのデータが生データとしてそのまま含まれて
おり、特に、支援メッセージは文章の１文字ごとを表す
キャラクタコードの連続したものとして含まれているた
め、データ長が長くなっている。

【００２７】一方、第１実施例では、従来の診断結果に
含まれる各種データのうち少なくとも複数バイトづつを
まとめた形式のデータを上位計算機８の知識ベースに格
納しており、これらデータに対応する診断コードを伝送
している。このため、従来は伝送に複数バイトを要して
いたデータが１バイトで表され、データ長が短縮されて
いる。

【００２８】特に、支援メッセージについては、２バイ
ト文字（例えばＪＩＳ第１及び第２水準漢字）で数十字
あるいは数百字に相当する、すなわち数百バイトのデー
タが、診断コードを用いることによってわずか１〜２バ
イトに短縮されている。

【００２９】以上のように、第１実施例によれば、設備
監視診断システムにおいて、機器監視装置から上位計算
機への伝送データ量が減少するので、各機器監視装置及
び上位計算機の双方において、伝送処理のためのＣＰＵ
負荷が軽減される。また、記憶領域の相当部分を送受信
データ用の大容量バッファとして提供する必要もなくな
る。

【００３０】したがって、第１実施例によれば、ＣＰＵ
の処理能力やメモリ領域を他の処理に有効活用すること
ができる。また、各機器監視装置及び上位計算機の双方
に大きな処理能力のコンピュータを用いることが不要に
なり、設備監視診断システムの構築コスト削減が容易に
なる。

【００３１】また、第１実施例では、伝送データ量が小
さいことから、データのいわゆる取合の煩雑さも軽減さ
れ、各機器監視装置と上位計算機８のメーカーや型式が
異なるようなシステムの実現も容易になる。

【００３２】また、第１実施例によれば、伝送データ量
が減少するので、機器の異常発生から上位計算機におけ
る説明情報表示までのタイムラグも減少し、異常に対す
るより迅速な対処が確保される。

【００３３】また、第１実施例では、電気的なノイズに
設備監視診断システムがさらされている変電所のような
電力設備においても、伝送データ量を減少させることに
よって通信エラーを減少させることができる。

【００３４】また、第１実施例では、各機器の診断のア
ルゴリズムを格納している知識ベース９，１０，１１と
診断結果を表す説明情報を格納する知識ベース２２が別
個独立に構成されているので、第三者が知識ベース２２
の内容を知り得ても、ノウハウとしての診断アルゴリズ
ムが流出することがない。

【００３５】Ｂ．第２実施例 上記のように、第１実施例によれば、各機器監視装置
５，６，７及び上位計算機８におけるデータ伝送処理の
負担が軽減されるので、上位計算機８が他のデバイスを
制御したり、他のシステムと通信を行うことも可能であ
る。したがって、例えば、図３（ブロック図）に示すよ
うに、第１実施例の構成に加え、光ケーブル４１及び光
スターカプラ４２を介して機器制御盤４３を上位計算機
８に接続し、上位計算機８によって機器の制御を行うよ
うにしてもよい（第２実施例）。このような第２実施例
によれば、全自動的な変電設備の監視と制御が可能とな
る。

【００３６】Ｃ．他の実施例 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
次のような他の実施例をも包含するものである。例え
ば、上記第１実施例では、上位計算機８に設けられた故
障診断手段１９及び知識ベース１８が設備全体に係る診
断を行うが、故障診断手段１９及び知識ベース１８を設
けずに本発明を実施することもできる。また、表示手段
としては、画面表示装置のみならず、プリンタ印字装置
その他の出力機構を自由に用いることができる。また、
上記各実施例の設備監視診断システムはコンピュータ上
に実現されているが、その機能の全部又は一部は専用の
電子回路上に実現してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各機器
監視装置から上位計算機への伝送データ量が少ない、優
れた設備監視診断システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の設備監視診断システムの
構成を示すブロック図。

【図２】従来技術と第１実施例における伝送データの内
容を対比する図。

【図３】本発明の第２実施例の設備監視診断システムの
構成を示すブロック図。

【図４】従来の設備監視診断システムの一例について、
その構成を示すブロック図。

【図５】従来の設備監視診断システムの他の一例につい
て、その構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１：変電設備 ２，３，４：設備ユニット ５，６，７，５Ａ，６Ａ，７Ａ：機器監視装置 ８，８Ａ：上位計算機 ９，１０，１１，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ，１８，２２：
知識ベース １２，１３，１４，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１９：故
障診断手段 １５，１６，１７，２０，２０Ａ：データ処理手段 ２１：表示手段 ４１：光ケーブル ４２：光スターカプラ ４３：機器制御盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の機器から構成される設備を監視す
   る設備監視診断システムであって、 前記各機器に設けられたセンサからの信号に基づいて当
   該機器の故障を診断する故障診断手段、及び、この診断
   に用いる情報を格納する知識ベースとを備えた機器監視
   装置と、 少なくとも前記診断の結果を前記各機器監視装置に接続
   された上位計算機に伝送する伝送手段とを有し、 前記上位計算機には、前記診断の結果に関する情報を出
   力する表示手段が設けられた設備監視診断システムにお
   いて、 前記故障診断手段及び前記知識ベースは、前記診断の結
   果を表す診断コードを生成するように構成され、 前記上位計算機には、前記診断コードと当該コードに対
   応する説明情報とを格納する診断結果知識ベースと、 前記診断結果知識ベースに基づいて、前記診断コードに
   対応する説明情報を生成するデータ処理手段とが設けら
   れたことを特徴とする設備監視診断システム。