特開 2024-44714 データ処理装置、物理量計測装置、データ処理システム、及び、データ処理方法

(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】P2024044714

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】データ処理装置、物理量計測装置、データ処理システム、及び、データ処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20240326BHJP

   G08C 15/06 20060101ALI20240326BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

H04Q9/00 311J

G08C15/06 G

G05B23/02 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150424

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100214248

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 純

(74)【代理人】

【識別番号】100214260

【弁理士】

【氏名又は名称】相羽 昌孝

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 裕太

(72)【発明者】

【氏名】山田 泰雅

(72)【発明者】

【氏名】関口 孝志

【テーマコード（参考）】

2F073

3C223

5K048

【Ｆターム（参考）】

2F073AA11

2F073AA12

2F073AB01

2F073BB01

2F073BB04

2F073BB07

2F073BC01

2F073CC03

2F073CD11

2F073DD07

2F073DE01

2F073FF01

2F073FG01

2F073FG02

2F073FG04

3C223AA01

3C223AA02

3C223AA05

3C223AA06

3C223AA11

3C223BA03

3C223BB06

3C223BB12

3C223CC02

3C223DD03

3C223EB01

3C223EB07

3C223FF02

3C223FF12

3C223FF13

3C223GG01

5K048AA16

5K048BA34

5K048EB10

5K048HA01

5K048HA02

(57)【要約】

【課題】監視周期が異なる第１の監視処理及び第２の監視処理を実現しつつ、消費電力の低減を可能とするデータ処理装置を提供する。
【解決手段】データ処理装置３１は、計測対象の物理量を物理量データとして繰り返し取得し、その物理量データに対して所定の演算を行うことにより処理データを生成する演算処理部３２０と、処理データが生成される毎に処理データを順次送信する通信処理部３２１とを備える。演算処理部３２０は、所定の開始条件が満たされたとき、所定のデータ点数の物理量データに対して演算を行い、第１の処理データを生成する第１の演算処理を実行し、第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないとき、所定の待機時間の経過後に、最新時点の物理量データと、過去時点の物理量データとからなるデータ点数分の物理量データに対して演算を行い、第２の処理データを生成する第２の演算処理を、終了条件が満たされるまで繰り返し実行する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測対象の物理量を物理量データとして繰り返し取得し、その取得した前記物理量データに対して所定の演算を行うことにより処理データを生成する演算処理部と、
前記演算処理部により前記処理データが生成される毎に前記処理データをデータ収集装置に順次送信する通信処理部と、を備え、
前記演算処理部は、
所定の開始条件が満たされたとき、前記物理量データを所定のデータ点数だけ繰り返し取得し、その取得した前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第１の前記処理データを生成する第１の演算処理を実行し、
前記第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないとき、所定の待機時間だけ待機状態に移行し、前記待機時間の経過後に最新時点の前記物理量データを取得し、その取得した前記最新時点の前記物理量データと、前記最新時点よりも過去に取得した過去時点の前記物理量データとからなる前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第２の前記処理データを生成する第２の演算処理を、前記終了条件が満たされるまで繰り返し実行する、
データ処理装置。

【請求項2】

前記演算処理部は、
前記終了条件が満たされたとき、前記第２の演算処理を終了し、前記待機状態よりも消費電力が少ないスリープ状態に移行し、
前記開始条件が満たされたとき、前記スリープ状態から復帰し、前記第１の演算処理を開始する、
請求項１に記載のデータ処理装置。

【請求項3】

前記演算処理部は、
前記データ収集装置との通信を開始したとき、前記開始条件が満たされたものとして、前記第１の演算処理を開始し、
前記データ収集装置との通信を終了したとき、前記終了条件が満たされたものとして、前記第２の演算処理を終了する、
請求項１に記載のデータ処理装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデータ処理装置と、
計測対象の物理量を計測する物理量センサと、を備える物理量計測装置であって、
前記演算処理部は、
前記物理量センサにより計測された前記物理量を前記物理量データとして取得する、
物理量計測装置。

【請求項5】

前記物理量計測装置は、
前記データ処理装置及び前記物理量センサを内蔵し、ポンプ装置に取付可能な筐体をさらに備え、
前記物理量センサは、
前記物理量計測装置が取り付けられた前記ポンプ装置に起因する前記物理量を計測する、
請求項４に記載の物理量計測装置。

【請求項6】

請求項４に記載の１又は複数の物理量計測装置と、
前記物理量計測装置と通信可能に構成された１又は複数の前記データ収集装置と、を備えるデータ処理システムであって、
前記データ収集装置は、
第１の監視周期に基づいて、前記処理データを収集する第１の収集処理部と、
前記第１の監視周期よりも短い第２の監視周期に基づいて、前記処理データを収集する第２の収集処理部と、を備え、
前記第１の収集処理部は、
前記物理量計測装置との通信を開始し、前記物理量計測装置から第１の前記処理データを受信し、前記物理量計測装置との通信を終了する第１の監視処理を、前記第１の監視周期に従って繰り返し実行することにより、前記処理データを収集し、
前記第２の収集処理部は、
前記物理量計測装置との通信を開始し、前記物理量計測装置から第１の前記処理データを受信するとともに、第２の前記処理データを前記第２の監視周期に従って繰り返し受信し、前記物理量計測装置との通信を終了する第２の監視処理を実行することにより、前記処理データを収集する、
データ処理システム。

【請求項7】

コンピュータを用いてデータを処理するデータ処理方法であって、
計測対象の物理量を物理量データとして繰り返し取得し、その取得した前記物理量データに対して所定の演算を行うことにより処理データを生成する演算処理工程と、
前記演算処理工程により前記処理データが生成される毎に前記処理データをデータ収集装置に順次送信する通信処理工程と、を備え、
前記演算処理工程は、
所定の開始条件が満たされたとき、前記物理量データを所定のデータ点数だけ繰り返し取得し、その取得した前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第１の前記処理データを生成する第１の演算処理を実行し、
前記第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないとき、所定の待機時間だけ待機状態に移行し、前記待機時間の経過後に最新時点の前記物理量データを取得し、その取得した前記最新時点の前記物理量データと、前記最新時点よりも過去に取得した過去時点の前記物理量データとからなる前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第２の前記処理データを生成する第２の演算処理を、前記終了条件が満たされるまで繰り返し実行する、
データ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データ処理装置、物理量計測装置、データ処理システム、及び、データ処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、監視対象物に計測装置を取り付けて、監視対象装置の状態を監視することが行われている。例えば、特許文献１には、監視対象物の振動等を測定する測定センサと、測定センサによる測定を所定の測位サイクルで行う測定制御手段と、測定センサによる測定データを診断装置に送信する通信処理手段とを備える通信機能付き測定器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－２２５０８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された通信機能付き測定器では、測定制御手段が、常時はスリープ状態にあり、測定サイクルにより設定された時点に至ると、自動起動して測定用センサに計測させて、その測定データを通信処理手段により送信させるものである。

【0005】

ここで、特定時点の測定データでは、測定センサの測定環境や監視対象物の運転状況等の影響を受けて突発値が含まれる可能性があるため、複数時点の測定データに対して移動平均等の演算を行うことが有効である。また、監視対象物の状態（異常や故障等）を判定する際に、その判定する状態に応じて、例えば、測定サイクルを時間単位や日単位で設定するような傾向監視（第１の監視処理）と、測定サイクルを秒単位や分単位で設定するようなリアルタイム監視（第２の監視処理）とを使い分けたり、併用したりすることが必要である。しかしながら、特許文献１に開示された通信機能付き測定器では、複数時点の測定データに対して移動平均等の演算を行うことや、複数の測定サイクルで監視するようなことは開示されていない。

【0006】

本発明は、上述した課題に鑑み、監視周期が異なる第１の監視処理及び第２の監視処理を実現しつつ、消費電力の低減を可能とするデータ処理装置、物理量計測装置、データ処理システム、及び、データ処理方法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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るデータ処理装置は、
計測対象の物理量を物理量データとして繰り返し取得し、その取得した前記物理量データに対して所定の演算を行うことにより処理データを生成する演算処理部と、
前記演算処理部により前記処理データが生成される毎に前記処理データをデータ収集装置に順次送信する通信処理部と、を備え、
前記演算処理部は、
所定の開始条件が満たされたとき、前記物理量データを所定のデータ点数だけ繰り返し取得し、その取得した前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第１の前記処理データを生成する第１の演算処理を実行し、
前記第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないとき、所定の待機
時間だけ待機状態に移行し、前記待機時間の経過後に最新時点の前記物理量データを取得し、その取得した前記最新時点の前記物理量データと、前記最新時点よりも過去に取得した過去時点の前記物理量データとからなる前記データ点数分の前記物理量データに対して前記演算を行うことにより第２の前記処理データを生成する第２の演算処理を、前記終了条件が満たされるまで繰り返し実行する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るデータ処理装置によれば、所定の開始条件が満たされると、演算処理部が、データ点数分の物理量データに対して演算を行うことにより第１の処理データを生成する第１の演算処理を実行し、通信処理部によりその第１の処理データを送信する。このとき、所定の終了条件が満たされることで、第２の演算処理は実行されない。これにより、１回分の処理データだけが送信されるので、例えば、傾向監視（第１の監視処理）に利用することができる。また、第１の監視処理では、待機時間による待機状態に移行しないため、待機時間分の消費電力の低減が図られる。一方、第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないと、演算処理部が、所定の待機時間だけ待機状態に移行し、最新時点の物理量データを含むデータ点数分の物理量データに対して演算を行うことにより第２の処理データを生成する第２の演算処理を、終了条件が満たされるまで繰り返し実行し、通信処理部によりその第２の処理データを順次送信する。これにより、処理データが繰り返し送信されるので、例えば、リアルタイム監視（第２の監視処理）に利用することができる。その際、通常の動作状態よりも消費電力が少ない待機状態に待機時間だけ移行し、待機時間の経過に合わせて物理量データが取得されて演算が行われるので、無用な物理量データの取得や演算が回避されることによる消費電力の低減と、待機状態への移行による消費電力の低減とが図られる。したがって、監視周期が異なる第１の監視処理及び第２の監視処理を実現しつつ、消費電力の低減を図ることができる。

【0009】

上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】データ処理システム１の一例を示す全体構成図である。

【図2】物理量計測装置３の一例を示すブロック図である。

【図3】データ収集装置４の一例を示すブロック図である。

【図4】各装置を構成するコンピュータ９００の一例を示すハードウエア構成図である。

【図5】物理量計測装置３（データ処理装置３１）及びデータ収集装置４による第１の監視動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】物理量計測装置３（データ処理装置３１）及びデータ収集装置４による第２の監視動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】物理量計測装置３（データ処理装置３１）及びデータ収集装置４による第２の監視動作の一例を示すフローチャート（図６の続き）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

【0012】

図１は、データ処理システム１の一例を示す全体構成図である。データ処理システム１は、ポンプ装置２にて計測対象の物理量を計測したときの物理量データを処理し、ポンプ装置２を管理するためのシステムとして機能する。

【0013】

データ処理システム１は、その主要な構成として、監視対象のポンプ装置２と、ポンプ装置２に取付可能な物理量計測装置３と、物理量計測装置３と通信可能に構成されたデータ収集装置４と、データ収集装置４と通信可能に構成されたデータ管理装置５と、データ管理装置５と通信可能に構成された端末装置６とを備える。各装置２～６は、例えば、汎用又は専用のコンピュータ（後述の図４参照）で構成されるとともに、ネットワーク７を介して各種のデータを相互に送受信可能に構成される。なお、各装置２～６の数は、図１の例に限られず、１つでもよいし、複数でもよい。

【0014】

ポンプ装置２は、任意の流体を移送する装置であり、例えば、インフラ設備（上水道、下水道等）やプラント設備（石油精製、発電、製造、化学プロセス等）に設置されて使用される。ポンプ装置２は、ポンプ部２０と、ポンプ装置２の駆動源となるモータ２１と、モータ２１が発生した駆動力をポンプ部２０に伝達する伝達部２２と、ポンプ装置２の動作を制御するポンプ制御盤２３とを備える。

【0015】

ポンプ部２０は、例えば、羽根車、回転軸、軸受、メカニカルシール、グランドパッキン、ケーシング、配管等で構成される。モータ２１は、例えば、インバータモータ等の任意の形式のモータで構成される。伝達部２２は、例えば、カップリング、継手、ジョイント、軸受等で構成される。ポンプ制御盤２３は、例えば、組込型コンピュータで構成され、ユーザ（ポンプ装置２の設置作業者や管理者等）により運転条件が設定された設定値と、ポンプ部２０及びモータ２１の各部に設けられたセンサ類（不図示）の検出値とに基づいて、モータ２１の回転動作を制御する。なお、ポンプ装置２は、各装置３～６と通信可能に構成されていてもよい。

【0016】

物理量計測装置３は、ポンプ装置２に起因する物理量を計測する装置であり、例えば、ポンプ部２０、モータ２１又は伝達部２２の任意の位置に取り付けられる。物理量計測装置３は、計測対象の物理量を計測する物理量センサ３０と、物理量センサ３０により物理量を計測したときの物理量データを処理するデータ処理装置３１と、物理量センサ３０及びデータ処理装置３１を内蔵し、ポンプ装置２に取付可能な筐体３００とを備える。

【0017】

物理量センサ３０による計測対象の物理量は、例えば、加速度（振動）、速度、変位、環境音等である。物理量センサ３０は、例えば、加速度を計測可能な加速度センサ、速度を計測可能な速度センサ、変位を計測可能な変位センサ、環境音を計測可能なマイクロホン等で構成される。なお、計測対象の物理量は、上記の例に限られず、例えば、圧力、荷重、温度、電流値、電圧値等の物理量でもよく、その場合には、圧力センサ、荷重センサ、温度センサ、電流センサ、電圧センサ等の物理量センサ３０が用いられる。また、物理量センサ３０は、複数の物理量をそれぞれ計測するための複数のセンサを含むものでもよい。

【0018】

データ処理装置３１は、物理量センサ３０により計測された物理量を示すアナログ信号がデジタル信号に変換された物理量データを処理するための装置である。なお、データ処理装置３１は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を備えていてもよいし、物理量センサ３０からデジタル信号に変換後の物理量データを取得するものでもよい。

【0019】

筐体３００の取付位置は、計測対象の物理量に応じて決められる。なお、ポンプ装置２には、１つの物理量計測装置３が取り付けられてもよいし、図１に示すように、複数の物理量計測装置３が取り付けられてもよい。複数の物理量計測装置３が取り付けられる場合には、共通の物理量を計測するものでもよいし、異なる物理量を計測するものでもよい。

【0020】

データ収集装置４は、ポンプ装置２の設置場所に所在するユーザ（ポンプ装置２の管理者や点検・修理作業者等）により使用されて、物理量計測装置３（具体的には、データ処理装置３１）からデータを収集する装置であり、例えば、スマートフォンやタブレット等の携帯型コンピュータで構成される。データ収集装置４のユーザが、例えば、物理量計測装置３から所定の距離内に接近したときに、物理量計測装置３との間で通信が確立されることで、物理量計測装置３からデータを収集する。また、データ収集装置４は、アプリケーションやブラウザ等のプログラムがインストールされて、各種の入力操作を受け付けるとともに、物理量計測装置３から収集したデータを表示画面に表示したり、そのデータをデータ管理装置５に送信したりする。

【0021】

データ管理装置５は、データ収集装置４により収集されたデータを管理するためのデータベース５０を備え、例えば、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータで構成される。データ管理装置５は、データ収集装置４から受信したデータをデータベース５０に格納したり、そのデータが所定の通知条件を満たすときに、通知情報を端末装置６に送信したり、データベース５０に格納したデータの参照要求を端末装置６から受け付けたときに、データベース５０の参照情報を端末装置６に送信したりする。

【0022】

端末装置６は、ポンプ装置２の設置場所から離れた遠隔地に所在するユーザ（ポンプ装置２の管理者や点検・修理作業者等）により使用される装置であり、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成される。端末装置６は、アプリケーションやブラウザ等のプログラムがインストールされて、各種の入力操作を受け付けるとともに、各種の情報（通知情報やデータベース５０の参照情報）を表示画面に表示する。なお、端末装置６は、データ収集装置４を兼用するものでもよい。

【0023】

ネットワーク７は、任意の通信規格に従って有線通信又は無線通信、あるいは、有線通信と無線通信の組合せにより構成される。具体的には、例えば、インターネット等の標準化された通信網、又はローカルネットワーク等の建物内で管理される通信網、あるいは、これらの通信網の組合せを利用することができる。また、無線通信の通信規格としては、典型的には国際規格が用いられる。国際規格の通信手段として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＩＥＥＥ８０２．１５．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃ、１１ａｄ、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４５１３－３－１０、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ等の方式がある。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｓｕｂ－ＧＨｚ、ＥｎＯｃｅａｎ（登録商標）、ＬＴＥ等の方式を用いることもできる。

【0024】

図２は、物理量計測装置３の一例を示すブロック図である。物理量計測装置３は、その主要な構成要素として、上記の物理量センサ３０の他に、データ処理装置３１を構成する制御部３２、通信部３３、記憶部３４及び電源３５を備える。

【0025】

制御部３２は、例えば、記憶部３４に記憶されたデータ処理プログラム３４０を実行することにより、演算処理部３２０、及び、通信処理部３２１として機能する。通信部３３は、ネットワーク７を介して、例えば、データ収集装置４との間で各種のデータを送受信する通信インターフェースとして機能する。記憶部３４は、物理量計測装置３の動作で使用される各種のプログラム（データ処理プログラム３４０等）やデータ（設定情報３４１等）を記憶する。設定情報３４１には、例えば、物理量計測装置３が動作する際に制御部３２により参照される設定パラメータ（データ点数Ｄｎ、待機時間Ｗｔ等）が記憶されるとともに、例えば、データ収集装置４を介して設定可能に構成される。電源３５は、例えば、一次電池、二次電池、太陽電池、燃料電池等で構成され、物理量計測装置３の各部に電力を供給する。なお、電源３５は、ポンプ装置２から電力供給を受けるものでもよい。

【0026】

演算処理部３２０は、物理量センサ３０により計測された計測対象の物理量を物理量データＤとして繰り返し取得し、その取得した物理量データＤに対して所定の演算を行うことにより処理データＲｐを生成する。物理量データＤに対する演算は、例えば、計測時点が異なる所定のデータ点数分の物理量データＤに対して移動平均を求めるものであり、例えば、単純移動平均や加重移動平均等である。

【0027】

演算処理部３２０は、所定の開始条件が満たされたとき、物理量データＤを所定のデータ点数Ｄｎだけ繰り返し取得し、その取得したデータ点数分の物理量データＤ１に対して演算を行うことにより第１の処理データＲｐ１を生成する第１の演算処理を実行する。第１の監視処理では、後述する第２の演算処理のように、待機時間による待機状態に移行しないため、データ点数分の物理量データＤが取得されて演算が行われるので、待機時間分の消費電力の低減が図られる。

【0028】

また、演算処理部３２０は、第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないとき、所定の待機時間Ｗｔだけ待機状態に移行し、待機時間Ｗｔの経過後に最新時点の物理量データＤｎｅｗを取得し、その取得した最新時点の物理量データＤｎｅｗと、最新時点よりも過去に取得した過去時点の物理量データＤｐａｓｓとからなるデータ点数分の物理量データＤ２に対して演算を行うことにより第２の処理データＲｐ２を生成する第２の演算処理を、終了条件が満たされるまで繰り返し実行する。

【0029】

待機時間Ｗｔは、例えば、後述する第２の監視周期Ｓ２から物理量データＤの取得時間と、第２の処理データＲｐ２の演算時間とを減算した時間を目安にして設定される。第２の演算処理では、通常の動作状態よりも消費電力が少ない待機状態に待機時間Ｗｔだけ移行し、待機時間Ｗｔの経過に合わせて物理量データＤが取得されて演算が行われるので、無用な物理量データＤの取得や演算が回避されることによる消費電力の低減と、待機状態への移行による消費電力の低減とが図られる。

【0030】

データ点数Ｄｎが、例えば、「４点」の場合には、第２の演算処理で演算が行われるデータ点数分の物理量データＤ２は、最新時点の１点の物理量データＤｎｅｗと、最新時点から遡って直近の過去時点である３点分の物理量データＤｐａｓｓ１、Ｄｐａｓｓ２、Ｄｐａｓｓ３とからなる。データ点数分の物理量データＤ２に対する演算として、演算処理部３２０が、例えば、最新時点の物理量データＤｎｅｗを取得する毎に移動平均を求める場合には、過去時点の物理量データＤｐａｓｓ（Ｄｐａｓｓ１、Ｄｐａｓｓ２、Ｄｐａｓｓ３）を記憶部３４に記憶しておき、移動平均を求める際に記憶部３４を参照するようにすればよい。その際、記憶部３４に記憶された物理量データＤｐａｓｓは、記憶部３４の記憶容量等を考慮して、その取得した時点が古い順に削除されるようにすればよい。

【0031】

開始条件及び終了条件は、例えば、データ収集装置４との通信状態や物理量計測装置３の電源のオンオフ状態に基づいて定められる。例えば、データ収集装置４との通信状態として、演算処理部３２０は、データ収集装置４との通信が開始したとき、開始条件が満たされたものとして、第１の演算処理を開始し、データ収集装置４との通信が終了したとき、終了条件が満たされたものとして、第２の演算処理を終了する。また、物理量計測装置３の電源のオンオフ状態として、演算処理部３２０は、物理量計測装置３の電源がオンされたとき、開始条件が満たされたものとして、第１の演算処理を開始し、物理量計測装置３の電源がオフされたとき、終了条件が満たされたものとして、第２の演算処理を終了する。

【0032】

なお、演算処理部３２０は、終了条件が満たされたとき、第２の演算処理を終了し、待機状態よりも消費電力が少ないスリープ状態に移行し、開始条件が満たされたとき、スリープ状態から復帰し、第１の演算処理を開始するようにしてもよい。

【0033】

通信処理部３２１は、演算処理部３２０により処理データＲｐが生成される毎に処理データＲｐをデータ収集装置４に順次送信する。演算処理部３２０が、第１の演算処理にて第１の処理データＲｐ１を生成した場合には、通信処理部３２１は、第１の処理データＲｐ１を送信し、第２の演算処理にて第２の処理データＲｐ２を生成した場合には、通信処理部３２１は、第２の処理データＲｐ２を送信する。

【0034】

通信処理部３２１により送信された処理データＲｐは、データ収集装置４により受信されると、データ収集装置４によりデータ管理装置５にさらに送信されることで、データベース５０に格納される。また、処理データＲｐは、データ収集装置４の表示画面に表示されてもよい。なお、処理データＲｐには、通信処理部３２１又はデータ収集装置４により、例えば、ポンプ装置２及び物理量計測装置３の少なくとも一方を識別するための識別情報（ポンプ装置２の装置ＩＤ、物理量計測装置３の装置ＩＤ等）が付加されてもよく、その場合には、処理データＲｐ及び識別情報が関連付けられた状態でデータベース５０に格納されるようにしてもよい。

【0035】

図３は、データ収集装置４の一例を示すブロック図である。データ収集装置４は、その主要な構成要素として、制御部４０、通信部４１、記憶部４２、入力部４３及び出力部４４を備える。

【0036】

制御部４０は、例えば、記憶部４２に記憶されたデータ収集プログラム４２０を実行することにより、第１の収集処理部４００、及び、第２の収集処理部４０１として機能する。通信部４１は、ネットワーク７を介して、例えば、物理量計測装置３やデータ管理装置５との間で各種のデータを送受信する通信インターフェースとして機能する。記憶部４２は、データ収集装置４の動作で使用される各種のプログラム（データ収集プログラム４２０等）やデータ（設定情報４２１等）を記憶する。設定情報４２１には、例えば、データ収集装置４が動作する際に制御部４０により参照される設定パラメータ（第１の監視周期Ｓ１、第２の監視周期Ｓ２等）が記憶されるとともに、例えば、データ収集装置４を介して設定可能に構成される。入力部４３及び出力部４４は、ユーザの入力操作を受け付けるとともに、各種の情報を表示画面や音声を介して出力することでユーザインターフェースとして機能する。

【0037】

第１の収集処理部４００は、第１の監視周期Ｓ１に基づいて、処理データＲｐ１を収集する第１の監視動作を行う。例えば、第１の収集処理部４００は、物理量計測装置３との通信を開始し、物理量計測装置３から第１の処理データを受信し、物理量計測装置３との通信を終了する第１の監視処理を、第１の監視周期Ｓ１に従って繰り返し実行することにより、処理データＲｐ１を収集する。第１の監視周期Ｓ１は、例えば、傾向監視（第１の監視処理）に適した値として、時間単位や日単位で設定される。

【0038】

第２の収集処理部４０１は、第１の監視周期Ｓ１よりも短い第２の監視周期Ｓ２（＜Ｓ１）に基づいて、処理データＲｐ１、Ｒｐ２を収集する第２の監視動作を行う。例えば、第２の収集処理部４０１は、物理量計測装置３との通信を開始し、物理量計測装置３から第１の処理データＲｐ１を受信するとともに、第２の処理データＲｐ２を第２の監視周期Ｓ２に従って繰り返し受信し、物理量計測装置３との通信を終了する第２の監視処理を実行することにより、処理データＲｐ１、Ｒｐ２を収集する。第２の監視周期Ｓ２は、例えば、リアルタイム監視（第２の監視処理）に適した値として、秒単位や分単位で設定される。

【0039】

図４は、各装置を構成するコンピュータ９００の一例を示すハードウエア構成図である。ポンプ装置２（主にポンプ制御盤２３）、物理量計測装置３（主にデータ処理装置３１
）、データ管理装置５、及び、端末装置６の各々は、汎用又は専用のコンピュータ９００により構成される。

【0040】

コンピュータ９００は、図４に示すように、その主要な構成要素として、バス９１０、プロセッサ９１２、メモリ９１４、入力デバイス９１６、出力デバイス９１７、表示デバイス９１８、ストレージ装置９２０、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部９２２、外部機器Ｉ／Ｆ部９２４、Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスＩ／Ｆ部９２６、及び、メディア入出力部９２８を備える。なお、上記の構成要素は、コンピュータ９００が使用される用途に応じて適宜省略されてもよい。

【0041】

プロセッサ９１２は、１つ又は複数の演算処理装置（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＮＰＵ（Ｎｅｕｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等）で構成され、コンピュータ９００全体を統括する制御部として動作する。メモリ９１４は、各種のデータ及びプログラム９３０を記憶し、例えば、メインメモリとして機能する揮発性メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）と、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ等とで構成される。

【0042】

入力デバイス９１６は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成され、入力部として機能する。出力デバイス９１７は、例えば、音（音声）出力装置、バイブレーション装置等で構成され、出力部として機能する。表示デバイス９１８は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー、プロジェクタ等で構成され、出力部として機能する。入力デバイス９１６及び表示デバイス９１８は、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されていてもよい。ストレージ装置９２０は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ等で構成され、記憶部として機能する。ストレージ装置９２０は、オペレーティングシステムやプログラム９３０の実行に必要な各種のデータを記憶する。

【0043】

通信Ｉ／Ｆ部９２２は、インターネットやイントラネット等のネットワーク９４０（図１のネットワーク７と同じであってもよい）に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う通信部として機能する。外部機器Ｉ／Ｆ部９２４は、カメラ、プリンタ、スキャナ、リーダライタ等の外部機器９５０に有線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器９５０との間でデータの送受信を行う通信部として機能する。Ｉ／ＯデバイスＩ／Ｆ部９２６は、各種のセンサ、アクチュエータ等のＩ／Ｏデバイス９６０に接続され、Ｉ／Ｏデバイス９６０との間で、例えば、センサによる検出信号やアクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う通信部として機能する。メディア入出力部９２８は、例えば、ＤＶＤドライブ、ＣＤドライブ等のドライブ装置、メモリカードスロット、ＵＳＢコネクタで構成され、ＤＶＤ、ＣＤ、メモリカード、ＵＳＢメモリ等のメディア（非一時的な記憶媒体）９７０に対してデータの読み書きを行う。

【0044】

上記構成を有するコンピュータ９００において、プロセッサ９１２は、ストレージ装置９２０に記憶されたプログラム９３０をメモリ９１４に呼び出して実行し、バス９１０を介してコンピュータ９００の各部を制御する。なお、プログラム９３０は、ストレージ装置９２０に代えて、メモリ９１４に記憶されていてもよい。プログラム９３０は、インストール可能なファイル形式又は実行可能なファイル形式でメディア９７０に記録され、メディア入出力部９２８を介してコンピュータ９００に提供されてもよい。プログラム９３０は、通信Ｉ／Ｆ部９２２を介してネットワーク９４０経由でダウンロードすることによりコンピュータ９００に提供されてもよい。また、コンピュータ９００は、プロセッサ９１２がプログラム９３０を実行することで実現する各種の機能を、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆ
ｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウエアで実現するものでもよい。

【0045】

コンピュータ９００は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され、任意の形態の電子機器である。コンピュータ９００は、クライアント型コンピュータでもよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよいし、例えば、制御盤、コントローラ（マイコン、プログラマブルロジックコントローラ、シーケンサを含む）等と呼ばれる組込型コンピュータでもよい。

【0046】

（データ処理方法）
図５は、物理量計測装置３（データ処理装置３１）及びデータ収集装置４による第１の監視動作の一例を示すフローチャートである。図６及び図７は、物理量計測装置３（データ処理装置３１）及びデータ収集装置４による第２の監視動作の一例を示すフローチャートである。図５乃至図７に示す一連の処理（データ処理方法）は、例えば、データ収集装置４に対するユーザの入力操作に基づいて実行されてもよいし、データ管理装置５からのデータ収集装置４に対する実行指令に基づいて実行されてもよい。

【0047】

（第１の監視動作）
以下では、データ収集装置４が、第１の監視動作を開始するように指示する入力操作を受け付けた場合について、図５を参照して説明する。

【0048】

まず、データ収集装置４の第１の収集処理部４００は、上記の入力操作を受け付けると、図５に示すステップＳ１００にて、物理量計測装置３との通信を開始するための通信開始要求を物理量計測装置３に送信する。

【0049】

そして、ステップＳ２００にて、物理量計測装置３の演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信開始要求を受信すると、データ収集装置４との間で通信を開始し、ステップＳ２１０にて、開始条件が満たされものと判断する。その際、制御部３２がスリープ状態である場合には、ステップＳ２１１にて、スリープ状態から復帰する。

【0050】

次に、ステップＳ２２０～Ｓ２２１にて、演算処理部３２０は、第１の演算処理を実行する。具体的には、演算処理部３２０は、ステップＳ２２０にて、物理量データＤを所定のデータ点数Ｄｎ（本実施形態では、Ｄｎ＝「４点」）だけ繰り返し取得する。そして、ステップＳ２２１にて、その取得した４点の物理量データＤ１に対して、例えば、移動平均を求める演算を行うことにより第１の処理データＲｐ１を生成する。

【0051】

次に、ステップＳ２３０にて、通信処理部３２１は、ステップＳ２２０～Ｓ２２１（第１の演算処理）で生成した第１の処理データＲｐ１をデータ収集装置４に送信する。

【0052】

そして、ステップＳ１１０にて、第１の収集処理部４００は、データ収集装置４から第１の処理データＲｐ１を受信すると、その第１の処理データＲｐ１を出力する出力処理として、例えば、データ管理装置５のデータベース５０に格納したり、データ収集装置４の表示画面に表示したりする。

【0053】

次に、ステップＳ１１１にて、第１の収集処理部４００は、物理量計測装置３との通信を終了するための通信終了要求を物理量計測装置３に送信する。そして、ステップＳ１２０にて、第１の収集処理部４００は、第１の監視周期Ｓ１による監視時点が到来したか否かを監視し、次の監視時点が到来したと判断した場合には、上記のステップＳ１００に戻る。

【0054】

一方、ステップＳ２４０にて、演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信終了要求を受信すると、データ収集装置４との間で通信を終了する。次に、ステップＳ２５０にて、演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信終了要求を受信したか否かに応じて終了条件が満たされたか否かを判断するが、通信終了要求を受信したため、ステップＳ２５１にて、終了条件が満たされたと判断する。そして、ステップＳ２５２にて、演算処理部３２０は、スリープ状態に移行し、新たな通信開始要求を受信するまでスリープ状態を維持する。

【0055】

以上のようにして、演算処理部３２０は、通信開始要求を受信する毎にスリープ状態から復帰して第１の処理データＲｐ１を生成する第１の演算処理を実行し、通信処理部３２１により第１の処理データＲｐ１を繰り返し送信する。一方、第１の収集処理部４００は、第１の監視処理により第１の監視周期Ｓ１が経過する毎に通信開始要求を繰り返し送信することにより、処理データＲｐ１を収集する。なお、ステップＳ２００～Ｓ２２１、ステップＳ２４０～Ｓ２５２が演算処理工程、ステップＳ２３０が通信処理工程に相当する。

【0056】

（第２の監視動作）
以下では、データ収集装置４が、第２の監視動作を開始するように指示する入力操作を受け付けた場合について、図６及び図７を参照して説明する。なお、図６及び図７に示す各ステップにおいて、図５と同様の処理を行うステップに対して図５と同一のステップ番号を付与している。

【0057】

まず、データ収集装置４の第２の収集処理部４０１は、上記の入力操作を受け付けると、図６に示すステップＳ１００にて、物理量計測装置３との通信を開始するための通信開始要求を物理量計測装置３に送信する。

【0058】

そして、ステップＳ２００にて、物理量計測装置３の演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信開始要求を受信すると、データ収集装置４との間で通信を開始し、ステップＳ２１０にて、開始条件が満たされものと判断する。その際、制御部３２がスリープ状態である場合には、ステップＳ２１１にて、スリープ状態から復帰する。

【0059】

次に、ステップＳ２２０にて、演算処理部３２０は、物理量データＤを所定のデータ点数Ｄｎ（本実施形態では、Ｄｎ＝「４点」）だけ繰り返し取得し、ステップＳ２２１にて、その取得した４点分の物理量データＤ１に対して演算を行うことにより第１の処理データＲｐ１を生成する。そして、ステップＳ２３０にて、通信処理部３２１は、ステップＳ２２０～Ｓ２２１（第１の演算処理）で生成した第１の処理データＲｐ１をデータ収集装置４に送信する。

【0060】

そして、ステップＳ１１０にて、第２の収集処理部４０１は、データ収集装置４から第１の処理データＲｐ１を受信すると、その第１の処理データＲｐ１を出力する出力処理を行う。ここで、図６の破線で示すステップＳ１１１、Ｓ２４０は、実際には実行されない処理であり、第２の収集処理部４０１は、第１の処理データＲｐ１の出力処理を行った後に、通信終了要求を物理量計測装置３に送信しない。

【0061】

そのため、ステップＳ２５０にて、演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信終了要求を受信したか否かに応じて終了条件が満たされたか否かを判断するが、通信終了要求を受信しないため、終了条件が満たされていないと判断し、ステップＳ２６０に進む。

【0062】

そして、ステップＳ２６０～Ｓ２６２にて、演算処理部３２０は、第２の演算処理を実
行する。具体的には、演算処理部３２０は、ステップＳ２６０にて、所定の待機時間Ｗｔだけ待機状態に移行する。そして、その待機時間Ｗｔの経過後に、ステップＳ２６１にて、最新時点の物理量データＤｎｅｗを取得し、ステップＳ２６２にて、その取得した最新時点の１点の物理量データＤｎｅｗと、最新時点よりも過去に取得した過去時点の３点の物理量データＤｐｓａｓ（Ｄｐｓａｓ１、Ｄｐｓａｓ２、Ｄｐｓａｓ３）とからなる４点分の物理量データＤ２（Ｄｎｅｗ、Ｄｐｓａｓ１、Ｄｐｓａｓ２、Ｄｐｓａｓ３）に対して演算を行うことにより第２の処理データＲｐ２を生成する。なお、過去時点の物理量データＤｐｓａｓは、３回分前までに取得した物理量データＤであり、記憶部３４から読み出される。そして、最新時点の物理量データＤｎｅｗは、記憶部３４に記憶されて、次回の第２の演算処理では、過去時点の物理量データＤｐｓａｓとして読み出される。

【0063】

次に、ステップＳ２７０にて、通信処理部３２１は、ステップＳ２６０～Ｓ２６２（第２の演算処理）で生成した第２の処理データＲｐ２をデータ収集装置４に送信する。

【0064】

そして、ステップＳ１３０にて、第２の収集処理部４０１は、データ収集装置４から第２の処理データＲｐ２を受信すると、その第２の処理データＲｐ２を出力する出力処理を行う。

【0065】

一方、ステップＳ２９０にて、演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信終了要求を受信したか否かに応じて終了条件が満たされたか否かを監視する。

【0066】

ここで、図７の破線で示すステップＳ１３１、Ｓ２８０が実行されない場合について説明すると、ステップＳ２９０にて、演算処理部３２０は、通信終了要求を受信しないため、終了条件が満たされていないと判断し、ステップＳ２６０に戻る。そして、ステップＳ２６０～Ｓ２６２（第２の演算処理）を実行し、ステップＳ２７０にて、第２の処理データＲｐ２をデータ収集装置４に送信する処理を終了条件が満たされるまで繰り返し実行する。そのため、ステップＳ１３０にて、第２の収集処理部４０１は、データ収集装置４から第２の処理データＲｐ２を繰り返し受信する。

【0067】

一方、図７の破線で示すステップＳ１３１、Ｓ２８０が実行される場合について説明すると、ステップＳ１３１にて、第２の収集処理部４０１は、通信終了要求を物理量計測装置３に送信する。ここで、第２の収集処理部４０１は、例えば、第２の監視動作を終了するように指示する入力操作を受け付けたり、第２の監視動作による監視期間が終了したりした場合には、通信終了要求を物理量計測装置３に送信するようにすればよい。

【0068】

そして、ステップＳ２８０にて、演算処理部３２０は、データ収集装置４から通信終了要求を受信すると、データ収集装置４との間で通信を終了し、ステップＳ２９０にて、データ収集装置４から通信終了要求を受信したか否かに応じて終了条件が満たされたか否かを判断するが、通信終了要求を受信したため、ステップＳ２５１にて、終了条件が満たされたと判断する。そして、ステップＳ２５２にて、演算処理部３２０は、スリープ状態に移行する。

【0069】

以上のようにして、演算処理部３２０は、第１の処理データＲｐ１を生成する第１の演算処理を実行した後、第２の監視周期Ｓ２に対応する待機時間Ｗｔによる待機状態に移行し、第２の処理データＲｐ２を生成する第２の演算処理を繰り返し実行することにより、通信処理部３２１により第２の処理データＲｐ２を繰り返し送信する。一方、第２の収集処理部４０１は、物理量計測装置３から第１の処理データＲｐ１を受信するとともに、第２の処理データＲｐ２を第２の監視周期Ｓ２に従って繰り返し受信する第２の監視処理を実行することにより、第２の監視周期Ｓ２が経過する毎に処理データＲｐ１、Ｒｐ２を収集する。なお、ステップＳ２００～Ｓ２２１、ステップＳ２４０～Ｓ２６２、Ｓ２８０～
Ｓ２９０が演算処理工程、ステップＳ２３０、Ｓ２７０が通信処理工程に相当する。

【0070】

本発明に係る物理量計測装置３（データ処理装置３１）によれば、所定の開始条件が満たされると、演算処理部３２０が、データ点数分の物理量データＤ１に対して演算を行うことにより第１の処理データＲｐ１を生成する第１の演算処理を実行し、通信処理部３２１によりその第１の処理データＲｐ１を送信する。このとき、所定の終了条件が満たされることで、第２の演算処理は実行されない。これにより、１回分の処理データＲｐ１だけが送信されるので、例えば、傾向監視（第１の監視処理）に利用することができる。また、第１の監視処理では、待機時間Ｗｔによる待機状態に移行しないため、待機時間分の消費電力の低減が図られる。一方、第１の演算処理の実行後に所定の終了条件が満たされていないと、演算処理部３２０が、所定の待機時間Ｗｔだけ待機状態に移行し、最新時点の物理量データＤｎｅｗを含むデータ点数分の物理量データＤ２に対して演算を行うことにより第２の処理データＲｐ２を生成する第２の演算処理を、終了条件が満たされるまで繰り返し実行し、通信処理部３２１によりその第２の処理データＲｐ２を順次送信する。これにより、処理データＲｐ２が繰り返し送信されるので、例えば、リアルタイム監視（第２の監視処理）に利用することができる。その際、通常の動作状態よりも消費電力が少ない待機状態に待機時間Ｗｔだけ移行し、待機時間Ｗｔの経過に合わせて物理量データＤが取得されて演算が行われるので、無用な物理量データＤの取得や演算が回避されることによる消費電力の低減と、待機状態への移行による消費電力の低減とが図られる。したがって、監視周期が異なる第１の監視処理及び第２の監視処理を実現しつつ、消費電力の低減を図ることができる。

【0071】

（他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に制約されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思想に含まれるものである。

【0072】

上記実施形態では、データ処理装置３１が、ポンプ装置２とは別体の装置である物理量計測装置３で実現される場合について説明したが、データ処理装置３１の機能の一部又は全部（特に制御部３２の機能）が、ポンプ装置２のポンプ制御盤２３に組み込まれることによりポンプ装置２で実現されていてもよい。その場合には、物理量センサ３０と、ポンプ制御盤２３とを有線又は無線により接続し、各種のデータを送受信するようにすればよい。また、ポンプ装置２が、物理量センサ３０を備えるようにしてもよい。

【0073】

上記実施形態では、物理量計測装置３により送信された処理データＲｐ１、Ｒｐ２は、データ収集装置４を中継してデータ管理装置５に受信されて、記憶装置としてのデータベース５０に格納される場合について説明したが、処理データＲｐ１、Ｒｐ２の送信先の装置や格納先の記憶装置は適宜変更されてもよい。例えば、処理データＲｐ１、Ｒｐ２は、データ管理装置５や端末装置６に送信されてもよいし、データ収集装置４や端末装置６が備える記憶装置に格納されてもよい。

【0074】

上記実施形態では、物理量計測装置３（データ処理装置３１）が、図５乃至図７に示すフローチャートに従って動作する場合について説明したが、各ステップの実行順序を適宜変更してもよいし、一部のステップを省略してもよい。

【0075】

上記実施形態では、物理量計測装置３は、ポンプ装置２に取り付けられる場合について説明したが、例えば、冷凍機、気体機械、工作機械、プレス機器、搬送機器、診断機器等の各種の装置に取り付けられてもよい。その場合には、物理量センサ３０は、各種の装置に起因する物理量を計測するようにすればよい。

【符号の説明】

【0076】

１…データ処理システム、２…ポンプ装置、３…物理量計測装置、
４…データ収集装置、５…データ管理装置、６…端末装置、７…ネットワーク
２０…ポンプ部、２１…モータ、２２…伝達部、２３…ポンプ制御盤、
３０…物理量センサ、３１…データ処理装置、３２…制御部、３３…通信部、
３４…記憶部、３５…電源、４０…制御部、４１…通信部、４２…記憶部、
４３…入力部、４４…出力部、５０…データベース、
３２０…演算処理部、３２１…通信処理部、３４０…データ処理プログラム、
３４１…設定情報、４００…第１の収集処理部、４０１…第２の収集処理部、
４２０…データ収集プログラム、４２１…設定情報、
Ｄ１、Ｄ２、Ｄｎｅｗ、Ｄｐａｓｓ、Ｄｐａｓｓ１、Ｄｐａｓｓ２、Ｄｐａｓｓ３…物理量データ、Ｄｎ…データ点数、
Ｒｐ…処理データ、Ｒｐ１…第１の処理データ、Ｒｐ２…第２の処理データ、
Ｓ１…第１の監視周期、Ｓ２…第２の監視周期、Ｗｔ…待機時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】