特開 2023-33850 ネットワークシステム及び情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023033850

(43)【公開日】2023-03-13

(54)【発明の名称】ネットワークシステム及び情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/19 20180101AFI20230306BHJP

   H04W 4/00 20180101ALI20230306BHJP

   H04W 4/38 20180101ALI20230306BHJP

   H04W 28/14 20090101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

H04W76/19

H04W4/00 110

H04W4/38

H04W28/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021139770

(22)【出願日】2021-08-30

(71)【出願人】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000182937

【氏名又は名称】日鉄パイプライン＆エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】濱元 勲

(72)【発明者】

【氏名】古賀 正明

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 保

(72)【発明者】

【氏名】足立 和光

(72)【発明者】

【氏名】久保 憲輝

(72)【発明者】

【氏名】藤井 伸孝

(72)【発明者】

【氏名】安達 真吾

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 弘明

(72)【発明者】

【氏名】杉山 崇

(72)【発明者】

【氏名】野口 元秀

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA33

5K067AA41

5K067BB27

5K067DD11

5K067DD24

5K067DD42

5K067EE10

5K067EE12

5K067EE16

5K067HH21

(57)【要約】

【課題】パイプラインの各施設からデータを収集するためのコストを抑えることのできるネットワークシステムを提供する。
【解決手段】パイプライン１の施設２に設置され、所定のデータを外部に送信する情報処理装置１００と、クラウド４００上に構築され、パイプライン１の各施設２の情報処理装置１００から所定のデータを受信するＳＣＡＤＡ４０１とを備え、情報処理装置１００は、クラウド４００側と無線通信を行い、所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信する。情報処理装置１００は、クラウド４００側と、複数の無線回線５００ａ、５００ｂを介して無線通信可能である。また、情報処理装置１００は、クラウド４００側との無線通信が切断したとき、それ以降の所定のデータを記憶部１０３に蓄積し、再接続後に、記憶部１０３に蓄積した所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を輸送するパイプラインの施設に設置され、所定のデータを外部に送信する情報処理装置と、
クラウド上に構築され、前記パイプラインの各施設の前記情報処理装置から前記所定のデータを受信するデータ収集システムとを備え、
前記情報処理装置は、前記クラウド側と無線通信を行い、前記所定のデータを前記データ収集システムに送信することを特徴とするネットワークシステム。

【請求項2】

前記情報処理装置は、前記クラウド側と、複数の無線回線を介して無線通信可能であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。

【請求項3】

前記情報処理装置は、前記クラウド側との無線通信が切断したとき、それ以降の前記所定のデータを記憶部に蓄積し、再接続後に、前記記憶部に蓄積した前記所定のデータを前記データ収集システムに送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワークシステム。

【請求項4】

流体を輸送するパイプラインの施設に設置された情報処理装置であって、
クラウド側と無線通信を行い、所定のデータを、前記クラウド上に構築されたデータ収集システムに送信することを特徴とする情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パイプラインの各施設から所定のデータを収集して、一元管理するのに利用して好適なネットワークシステム及び情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

気体や液体を輸送するために、パイプを連続的に接合したパイプラインが敷設される。パイプラインには数百ｋｍの長さに達するものもあり、広域に広がるパイプラインの要所には、パイプラインを監視、制御するための施設（バルブステーションやガバナーステーション等）が設置される。
このようなパイプラインにおいて、各施設からデータを収集して、一元管理することが求められる。
例えば特許文献１には、被監視環境内の物理的資産を監視するためのシステムであって、被監視資産から収集されたデータがクラウド環境にアップロードされる構成が開示されており、これをパイプラインに適用することも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２０－５１０２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、パイプラインの施設は広域に点在しているため、各施設からデータを収集するのに有線回線を利用する場合、配線設備・工事、通信デバイス構築等の、設備インフラの建設のための期間が長くなったり、コストが高くなったりするといった課題がある。

【0005】

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、パイプラインの各施設からデータを収集するための設備インフラの建設期間やコストを抑えることのできるネットワークシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のネットワークシステムは、流体を輸送するパイプラインの施設に設置され、所定のデータを外部に送信する情報処理装置と、クラウド上に構築され、前記パイプラインの各施設の前記情報処理装置から前記所定のデータを受信するデータ収集システムとを備え、前記情報処理装置は、前記クラウド側と無線通信を行い、前記所定のデータを前記データ収集システムに送信することを特徴とする。
また、本発明のネットワークシステムの他の特徴とするところは、前記情報処理装置は、前記クラウド側と、複数の無線回線を介して無線通信可能である点にある。
また、本発明のネットワークシステムの他の特徴とするところは、前記情報処理装置は、前記クラウド側との無線通信が切断したとき、それ以降の前記所定のデータを記憶部に蓄積し、再接続後に、前記記憶部に蓄積した前記所定のデータを前記データ収集システムに送信する点にある。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、パイプラインの各施設からデータを収集するための設備インフラの建設期間やコストを抑えることのできるネットワークシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るネットワークシステムの構成を示す図である。

【図2】実施形態に係るネットワークシステムの情報処理装置が実行する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１に、実施形態に係るネットワークシステムの構成を示す。
パイプライン１の施設２には、産業用エッジコンピュータとして機能する情報処理装置１００が設置される。情報処理装置１００は、所定のデータを外部に送信する機能を有する。所定のデータは、例えば当該施設２の防爆エリアにある設備に設けられたセンサ／デバイス２００から集められるデータ（例えば監視対象とする設備の状態を表すセンサ値等）である。なお、図１では一つの施設２の情報処理装置１００だけを図示するが、広域に点在する各施設２に情報処理装置１００が設置される。本実施形態では、情報処理装置１００が本発明でいう情報処理装置に相当する。

【0010】

クラウド４００上には、産業用制御システムであるＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）４０１が構築される。ＳＣＡＤＡ４０１は、パイプライン１の各施設２の情報処理装置１００から所定のデータを受信、収集して、一元管理することにより、システム監視やプロセス制御を行う。本実施形態では、ＳＣＡＤＡが本発明でいうデータ収集システムに相当する。

【0011】

なお、現場作業者やシステム管理者は、自身の端末（コンピュータ装置やモバイル端末等）６００からインターネット７００を介してクラウド４００上のＳＣＡＤＡ４０１に接続することができる。これにより、例えば現場作業者がＳＣＡＤＡ４０１で一元管理されている所定のデータを参照して、所望の施設２の設備の状態を監視することが可能になる。また、システム管理者がＳＣＡＤＡ４０１のリモート管理が可能になる。

【0012】

ここで、各施設２の情報処理装置１００と、クラウド４００側とは、双方向の無線通信を行うように構成される。情報処置装置１００は、ルータ等の通信機器３００を介してクラウド４００側と無線通信を行い、所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信する。これにより、有線回路を利用してクラウド４００側と有線通信を行う場合と比べて、配線設備・工事、通信デバイス等の、設備インフラの建設期間やコストを抑えることができ、施設２側のコスト改善に寄与することができる。なお、「情報処理装置がクラウド側と無線通信を行う」とは、情報処理装置１００がクラウド４００に接続するために無線通信を行うことを意味し、情報処理装置１００からクラウド４００までの間の通信のすべてが無線通信であることを意味するものではない。例えばキャリアが提供する無線回線を利用する場合に、キャリア側でクラウド４００に接続するまでの一部の回線が有線回線になっていてもよい。

【0013】

このように無線通信を行う場合に、通信の可用性を確保することが求められる。具体的には、通信できない状態をできるだけ回避し、通信できない状態が発生したときにも容易に回復できるようにする必要がある。

【0014】

そこで、各施設の情報処理装置１００と、クラウド４００側とは、複数のキャリアが提供する無線回線５００ａ、５００ｂを介して無線通信可能に構成されるようにする。すなわち、情報処理装置１００は、クラウド４００側と、複数の無線回線５００ａ、５００ｂを介して無線通信可能である。このように無線回線の冗長化を行い、通信状態の良い無線回線を利用するマルチキャリア構成を採用する。通信機器３００は、無線回線５００ａ、５００ｂの状態に応じて、通信状態の良い無線回線を選択して、情報処理装置１００からの所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信する。
以上のように、無線回線の切断等により通信できない状態になるのを回避することができ、継続的なシステム監視やプロセス制御が可能になる。

【0015】

また、情報処理装置１００は、クラウド４００側との無線通信が切断したとき、それ以降の所定のデータを記憶部１０３に蓄積し、再接続後に、記憶部１０３に蓄積した所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信する。この機能を実現するために、情報処理装置１００は、判定部１０１と、制御部１０２と、記憶部１０３とを有する。判定部１０１は、クラウド４００側との無線通信の切断、切断後の再接続を判定する。制御部１０２は、所定のデータを記憶部１０３に蓄積すること、記憶部１０３に蓄積した所定のデータをＳＣＡＤＡ４０１に送信することを制御する。

【0016】

図２を参照して、情報処理装置１００が実行する処理例を説明する。図２は、情報処理装置１００が実行する処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば一定の時間で繰り返し実行される。
ステップＳ１で、判定部１０１は、クラウド４００側との無線通信の切断が発生したか否かを判定する。無線通信の切断が発生したと判定したとき、ステップＳ２に進み、無線通信の切断が発生していないと判定したとき、本フローチャートを抜ける。本実施形態では、複数の無線回線５００ａ、５００ｂ両方の無線通信の切断が発生したとき、ステップＳ２に進む。

【0017】

ステップＳ２で、制御部１０２は、ステップＳ1における切断判定のタイミング以降の所定のデータ、すなわち切断判定のタイミング以降にセンサ／デバイス２００から集められるデータを、記憶部１０３に一時的に蓄積するように制御する。
ステップＳ３で、判定部１０１は、ステップＳ１における切断判定の対象の無線通信の再接続が発生したか否かを判定し、無線通信の再接続が発生するまで待機する。

【0018】

ステップＳ４で、制御部１０２は、記憶部１０３に一時的に蓄積した所定のデータを、ＳＣＡＤＡ４０１に送信するように制御する。
以上のように、通信できない状態が発生したときにも容易に回復することができるとともに、ＳＣＡＤＡ４０１に送信する情報の欠損を回避して、信頼性を確保することができる。

【0019】

以上述べたように、パイプライン１の各施設２から所定のデータを収集するための設備インフラの建設期間やコストを抑えるとともに、その際に利用する無線通信の可用性を確保したネットワークシステムを提供することができる。

【0020】

なお、本実施形態では、情報処理装置１００がＳＣＡＤＡ４０１に対して所定のデータを送信することを主として説明したが、ＳＣＡＤＡ４０１が情報処理装置１００に対して各種データを送信するときも、無線回線５００ａ、５００ｂを利用する。

【0021】

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明を適用した情報処理装置は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータ装置により実現される。なお、情報処理装置は一台の装置として構成することに限定されず、例えば複数台の装置により構成されるようにしてもよい。
また、本発明を適用した情報処理装置の機能は、ソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。

【符号の説明】

【0022】

１：パイプライン、２：施設、１００：情報処理装置、１０１：判定部、１０２：制御部、１０３：記憶部、２００：センサ／デバイス、３００通信機器、４００：クラウド、４０１：ＳＣＡＤＡ

【図1】

【図2】