(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-11
(45)【発行日】2024-03-19
(54)【発明の名称】監視装置、監視方法、および監視プログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 23/02 20060101AFI20240312BHJP
【ＦＩ】
G05B23/02 301Q
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021160588
(22)【出願日】2021-09-30
(65)【公開番号】P2023050478
(43)【公開日】2023-04-11
【審査請求日】2022-11-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000006507
【氏名又は名称】横河電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福井 貴久
【審査官】田中 友章
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０２８８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第５０８１９９８（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１６－０１２２４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０６３５４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／２６１８７５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１４６３１５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１７５２７４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ ２３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部と、前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部と、
前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部と、
前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部と、
前記複数の設備のうち、予め定められた時間長の期間の間に状態値が予め定められた変化幅または変化率以上変化した少なくとも１つの設備を選択する選択部と
を備え、
前記表示処理部は、選択された前記少なくとも１つの設備についての前記情報画面を表示する処理を行なう
監視装置。
【請求項2】
前記予め定められた時間長と、前記予め定められた変化幅または変化率とのうちの少なくとも１つの指定を入力する選択条件入力部を更に備える請求項１に記載の監視装置。
【請求項3】
前記表示処理部は、
前記情報画面に表示された各設備に対応付けて、当該設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの前記少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのグラフ表示ボタンを表示する処理を行い、
前記グラフ表示ボタンが押されたことに応じて、前記トレンドグラフを表示する処理を行う
請求項１または２に記載の監視装置。
【請求項4】
複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部と、
前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部と、
前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部と、
前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部と
を備え、
前記表示処理部は、
前記情報画面に表示された各設備に対応付けて、当該設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの前記少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのグラフ表示ボタンを表示する処理を行い、
前記グラフ表示ボタンが押されたことに応じて、前記トレンドグラフを表示する処理を行う
監視装置。
【請求項5】
前記複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する前記少なくとも１つのセンサの対応付けを記憶する対応記憶部を更に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項6】
各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値から、当該設備の前記状態値を算出するモデルを学習により生成する処理を行う学習処理部を更に備え、前記算出部は、各設備について、前記モデルを用いて前記少なくとも１つの計測値から前記状態値を算出する
請求項１から５のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項7】
前記学習処理部は、少なくとも１つの設備について、前記少なくとも１つの計測値を用いた統計的学習によって前記モデルを学習により生成する処理を行う請求項６に記載の監視装置。
【請求項8】
前記表示処理部は、前記順位付けされた各設備に対応付けて、前記モデルの生成を指示するための学習ボタンを表示する処理を行い、前記学習処理部は、前記学習ボタンが押されたことに応じて、前記モデルを学習により生成する処理を行う請求項６または７に記載の監視装置。
【請求項9】
前記複数の設備のうちの少なくとも１つの設備について、前記少なくとも１つのセンサの前記少なくとも１つの計測値の変動幅が閾値以下である予め定められた長さ以上の期間を前記モデルの学習に用いる学習期間の候補として選択する学習期間選択部を更に備える請求項５から７のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項10】
前記表示処理部は、前記複数の設備の順位の遷移を示すチャートを表示する処理を行なう請求項１から９のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項11】
前記表示処理部は、前記複数の設備のうち、状態値の変化幅または変化率が閾値以上である設備の順位の推移を、前記チャート中で強調表示する処理を行なう請求項１０に記載の監視装置。
【請求項12】
監視装置が、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得することと、前記監視装置が、前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出することと、
前記監視装置が、前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けすることと、
前記監視装置が、前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行うことと、
前記監視装置が、前記複数の設備のうち、予め定められた時間長の期間の間に状態値が予め定められた変化幅または変化率以上変化した少なくとも１つの設備を選択することと
を含み、
前記情報画面を表示する処理において、選択された前記少なくとも１つの設備についての前記情報画面を表示する処理を行なう
監視方法。
【請求項13】
監視装置が、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得することと、
前記監視装置が、前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出することと、
前記監視装置が、前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けすることと、
前記監視装置が、前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行うことと
を含み、
前記情報画面を標示する処理において、
前記情報画面に表示された各設備に対応付けて、当該設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの前記少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのグラフ表示ボタンを表示する処理を行い、
前記グラフ表示ボタンが押されたことに応じて、前記トレンドグラフを表示する処理を行う
監視方法。
【請求項14】
コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部と、
前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部と、
前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部と、
前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部と、
前記複数の設備のうち、予め定められた時間長の期間の間に状態値が予め定められた変化幅または変化率以上変化した少なくとも１つの設備を選択する選択部と
を備える監視装置として機能させ、
前記表示処理部は、選択された前記少なくとも１つの設備についての前記情報画面を表示する処理を行なう
監視プログラム。
【請求項15】
コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部と、
前記複数の設備のうちの各設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部と、
前記複数の設備を、前記状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部と、
前記複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部と
を備える監視装置として機能させ、
前記表示処理部は、
前記情報画面に表示された各設備に対応付けて、当該設備に対応付けられた前記少なくとも１つのセンサの前記少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのグラフ表示ボタンを表示する処理を行い、
前記グラフ表示ボタンが押されたことに応じて、前記トレンドグラフを表示する処理を行う
監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、監視装置、監視方法、および監視プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プラント等の様々な設備にセンサを設けて、センサの計測値を監視画面に表示することによりプラント等の稼働状況等を監視可能とする監視システムが用いられている。近年、ＩＩｏＴ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）の発展に伴い、多数のセンサによる設備監視が普及しつつある。これに伴い、監視システムは、多数のセンサからの計測値の推移を示す多数のグラフを監視画面に表示している（例えば非特許文献１および２参照）。
［先行技術文献］
［非特許文献］
［非特許文献１］小田原 清喜、「ＧＲＡＮＤＳＩＧＨＴとＳｕｓｈｉ Ｓｅｎｓｏｒの統合ソリューション」、横河技報Ｖｏｌ．６１ Ｎｏ．１、２０１８年、第２１頁～第２４頁
［非特許文献２］北島 昭郎、杉崎 隆之、「センスメイキングを実現するＩＩｏＴソリューション"Ｓｕｓｈｉ Ｓｅｎｓｏｒ"」、横河技報Ｖｏｌ．６２ Ｎｏ，２、２０１９年、第６１頁～第６８頁
［先行技術文献］
［非特許文献］
［非特許文献１］小田原 清喜、「ＧＲＡＮＤＳＩＧＨＴとＳｕｓｈｉ Ｓｅｎｓｏｒの統合ソリューション」、横河技報Ｖｏｌ．６１ Ｎｏ．１、２０１８年、第２１頁～第２４頁
［非特許文献２］北島 昭郎、杉崎 隆之、「センスメイキングを実現するＩＩｏＴソリューション"Ｓｕｓｈｉ Ｓｅｎｓｏｒ"」、横河技報Ｖｏｌ．６２ Ｎｏ，２、２０１９年、第６１頁～第６８頁
【発明の概要】
【0003】
本発明の第１の態様においては、監視装置を提供する。監視装置は、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部を備えてよい。監視装置は、複数の設備のうちの各設備に対応付けられた少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部を備えてよい。監視装置は、複数の設備を、状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部を備えてよい。監視装置は、複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部を備えてよい。
【0004】
監視装置は、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサの対応付けを記憶する対応記憶部を備えてよい。
【0005】
監視装置は、各設備に対応付けられた少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値から、当該設備の状態値を算出するモデルを学習により生成する処理を行う学習処理部を備えてよい。算出部は、各設備について、モデルを用いて少なくとも１つの計測値から状態値を算出してよい。
【0006】
学習処理部は、少なくとも１つの設備について、少なくとの１つの計測値を用いた統計的学習によってモデルを学習により生成する処理を行なってよい。
【0007】
表示処理部は、順位付けされた各設備に対応付けて、モデルの生成を指示するための学習ボタンを表示する処理を行ってよい。学習処理部は、学習ボタンが押されたことに応じて、モデルを学習により生成する処理を行ってよい。
【0008】
監視装置は、複数の設備のうちの少なくとも１つの設備について、少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値の変動幅が閾値以下である予め定められた長さ以上の期間をモデルの学習に用いる学習期間の候補として選択する学習期間選択部を備えてよい。
【0009】
表示処理部は、複数の設備の順位の遷移を示すチャートを表示する処理を行なってよい。表示処理部は、複数の設備のうち、状態値の変化幅または変化率が閾値以上である設備の順位の推移を、チャート中で強調表示する処理を行なってよい。
【0010】
監視装置は、複数の設備のうち、予め定められた時間長の期間の間に状態値が予め定められた変化幅または変化率以上変化した少なくとも１つの設備を選択する選択部を備えてよい。表示処理部は、選択された少なくとも１つの設備についての情報画面を表示する処理を行なってよい。
【0011】
監視装置は、予め定められた時間長と、予め定められた変化幅または変化率とのうちの少なくとも１つの指定を入力する選択条件入力部を備えてよい。
【0012】
表示処理部は、情報画面に表示された各設備に対応付けて、当該設備に対応付けられた少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのグラフ表示ボタンを表示する処理を行ってよい。表示処理部は、グラフ表示ボタンが押されたことに応じて、トレンドグラフを表示する処理を行ってよい。
【0013】
本発明の第２の態様においては、監視方法を提供する。監視方法は、監視装置が、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得することを含んでよい。監視方法は、監視装置が、複数の設備のうちの各設備に対応付けられた少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出することを含んでよい。監視方法は、監視装置が、複数の設備を、状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けすることを含んでよい。監視方法は、監視装置が、複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行うことを含んでよい。
【0014】
本発明の第３の態様においては、コンピュータにより実行される監視プログラムを提供する。監視プログラムは、コンピュータを、複数の設備のそれぞれについて、当該設備の状態を監視する少なくとも１つのセンサとの対応付けを取得する対応取得部として機能させてよい。監視プログラムは、コンピュータを、複数の設備のうちの各設備に対応付けられた少なくとも１つのセンサの少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備の状態値を算出する算出部として機能させてよい。監視プログラムは、コンピュータを、複数の設備を、状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする順位付部として機能させてよい。監視プログラムは、コンピュータを、複数の設備の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う表示処理部として機能させてよい。
【0015】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態に係る監視システム１０の構成を設備１００ａ～ｃと共に示す。
【図2】本発明の実施形態に係る監視装置１４０の構成を示す。
【図3】本発明の実施形態に係る監視装置１４０の動作フローを示す。
【図4】本発明の実施形態に係る記録部２０５に記録される履歴データの一例を示す。
【図5】本発明の実施形態に係る監視装置１４０が出力するランキング画面５００の一例を示す。
【図6】本発明の実施形態に係る監視装置１４０が出力する、選択条件指定画面の一例を示す。
【図7】本発明の実施形態に係る監視装置１４０が出力する、トレンドグラフの一例を示す。
【図8】本発明の実施形態に係る監視装置１４０が出力する、学習指定画面の一例を示す。
【図9】本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0018】
図１は、本実施形態に係る監視システム１０の構成を設備１００ａ～ｃと共に示す。１または複数の設備１００ａ～ｃ（以下、「設備１００」とも示す。）は、プラント等に設けられる。このようなプラントは、例えば、化学または金属等の工業プラント、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等であってよい。また、設備１００は、ビル、様々な工場または交通機関等に設けられてもよい。このような設備１００は、１または複数のプロセス装置、１または複数の発電装置、およびその他の１または複数の装置を有してよい。
【0019】
各設備１００は、１または複数のフィールド機器を有してよい。フィールド機器は、例えば圧力計、流量計、温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、プラント等の状況や設備等の対象物を撮影するカメラ若しくはビデオ等の撮像機器、プラントや設備等の異音等を収集し、または警報音等を発するマイク若しくはスピーカ等の音響機器、設備１００が有する装置の位置情報を出力する位置検出機器、またはその他の機器であってよい。
【0020】
１または複数の設備１００には、これらの状態を監視するセンサ機器、撮像機器、または音響機器等として機能する複数のセンサ１１０ａ～ｉ（以下、「センサ１１０」とも示す。）が設けられる。各設備１００に対して、少なくとも１つのセンサ１１０が設けられてよい。各センサ１１０は、設備１００に内蔵されたセンサ機器であってよく、設備１００に後付けされ、または設備１００の近傍に設置されてもよい。各センサ１１０は、各々が設備１００に関する計測値（加速度、速度、温度、圧力、流量、または振動等）を計測してよい。２以上のセンサ１１０が、設備１００に関する２種類以上の計測値を計測するためのセンサ装置に内蔵されてもよい。本図の例においては、センサ１１０ａ～ｃは、設備１００ａの状態を監視するために設けられ、センサ１１０ｄ～ｆは、設備１００ｂの状態を監視するために設けられ、センサ１１０ｇ～ｉは、設備１００ｃの状態を監視するために設けられる。
【0021】
監視システム１０は、１または複数のゲートウェイ装置１２０ａ～ｂと、監視装置１４０と、端末１５０とを備える。１または複数のゲートウェイ装置１２０ａ～ｂ（以下、「ゲートウェイ装置１２０」とも示す。）は、複数のセンサ１１０と通信可能に接続され、各センサ１１０から計測値を受け取る。本実施形態においては、各ゲートウェイ装置１２０は、一例としてＬｏＲａ等のＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）を用いて、無線により少なくとも１つのセンサ１１０と通信する。これに代えて、各ゲートウェイ装置１２０は、有線により少なくとも１つのセンサ１１０と通信してもよく、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＢＲＡＩＮ、ファウンデーションフィールドバス（登録商標）、ＩＳＡ１００．１１ａ等で規定された通信プロトコルを用いて少なくとも１つのセンサ１１０と通信してもよい。各ゲートウェイ装置１２０は、２以上のセンサ１１０に接続され、これら２以上のセンサ１１０の計測値を収集してよい。本図の例においては、ゲートウェイ装置１２０ａは、センサ１１０ａ～ｆに接続され、ゲートウェイ装置１２０ｂは、センサ１１０ｇ～ｉに接続される。
【0022】
各ゲートウェイ装置１２０は、ネットワーク１３０に接続され、複数のセンサ１１０のうち各ゲートウェイ装置１２０に割り当てられたセンサ１１０の計測値を、インターネットまたはＷＡＮ等の広域ネットワークであるネットワーク１３０を介して監視装置１４０へと送信する。本図の例において、各ゲートウェイ装置１２０は、携帯電話回線等の無線ネットワークを介してネットワーク１３０に接続される。これに代えて、各ゲートウェイ装置１２０は、イーサネット（登録商標）等の有線ネットワークを介してネットワーク１３０に接続されてもよい。
【0023】
監視装置１４０は、ネットワーク１３０を介して１または複数のゲートウェイ装置１２０に接続され、複数のセンサ１１０からの計測値を用いて１または複数の設備１００を監視する。監視装置１４０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、ワークステーション、サーバコンピュータ、または汎用コンピュータ等のコンピュータにより実現されてよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムにより実現されてもよい。このようなコンピュータシステムもまた広義のコンピュータである。監視装置１４０は、設備の監視用に設計された専用コンピュータであってもよく、専用回路によって実現された専用ハードウェアであってもよい。
【0024】
本図の例において、監視装置１４０は、クラウドコンピューティングシステムであり、プラント等の設備を監視する１または複数の顧客のそれぞれに対して、クラウドコンピュータ上のサービスにより設備の監視環境を提供する。これに代えて、監視装置１４０は、特定のプラント等の施設の構内に設けられ、ローカルエリアネットワークを介して各センサ１１０または各ゲートウェイ装置１２０に接続されてオンプレミスで設備監視環境を提供してもよい。また、少なくとも１つのセンサ１１０に接続されるゲートウェイ装置１２０が、監視装置１４０としても機能してもよい。
【0025】
端末１５０は、ネットワーク１３０を介して監視装置１４０に接続され、監視装置１４０が出力する設備監視用の画面を表示する。また、端末１５０は、１または複数の設備１００を備えるプラント等の監視員からの指示を入力して、監視装置１４０へと送信する。端末１５０は、プラント等の施設の構内に配置されてよく、プラント等の施設から離れた場所に配置されてもよい。なお、監視装置１４０に備えられた表示器等に設備監視用の画面を表示してもよく、この表示器等を用いて監視員からの指示を入力してもよい。
【0026】
図２は、本実施形態に係る監視装置１４０の構成を示す。監視装置１４０は、計測値取得部２００と、記録部２０５と、対応取得部２０７と、対応記憶部２０９と、算出部２１０と、選択部２１５と、順位付部２２０と、表示処理部２２５とを備える。計測値取得部２００は、ネットワーク１３０を介して１または複数のゲートウェイ装置１２０に接続され、複数のセンサ１１０の計測値を取得する。計測値取得部２００は、各センサ１１０の最新の計測値を、例えば予め定められた周期（１秒毎、１分毎、１時間毎等）で継続的に取得し続ける。計測値取得部２００は、取得した各計測値を記録部２０５へと格納する。記録部２０５は、計測値取得部２００に接続される。記録部２０５は、一例としてハードディスク装置等の外部記憶装置であり、計測値取得部２００が取得した計測値を、各計測値の計測時刻、ゲートウェイ装置１２０での取得時刻、または監視装置１４０での取得時刻等のような、計測値に関連する時刻または日時等のタイミング情報に対応付けて、順次格納していく。ここで、計測値取得部２００は、対応記憶部２０９に記憶されている設備１００とセンサ１１０との対応付けを参照して、設備１００毎に、設備１００に対応付けられた少なくとも１つのセンサ１１０の計測値を記録部２０５に格納する。これにより、記録部２０５は、複数のセンサ１１０の計測値の履歴データを格納する。
【0027】
対応取得部２０７は、複数の設備１００のそれぞれについて、その設備１００の状態を監視する少なくとも１つのセンサ１１０との対応付けを取得する。対応記憶部２０９は、対応取得部２０７に接続される。対応記憶部２０９は、対応取得部２０７が取得した対応付けを記憶する。
【0028】
算出部２１０は、記録部２０５に接続される。算出部２１０は、各設備１００の状態を監視する、少なくとも１つのセンサ１１０の少なくとも１つの計測値に基づいて、各設備１００の状態値を算出する。本実施形態において、算出部２１０は、複数の設備１００のそれぞれについて、各設備１００に対応付けられた少なくとも１つのセンサ１１０の計測値からその設備１００の状態値を算出するモデルを有し、各設備１００について、モデルを用いて少なくとも１つの計測値から状態値を算出する。このモデルは、各設備１００についての１または複数のセンサ１１０の計測値に基づいて、その設備１００の状態値として、その設備１００の健全性若しくは正常度、または異常度等の、設備１００を診断した結果を示す診断値を算出してよい。算出部２１０は、ある時刻に収集された計測値に基づいて算出したある設備１００の状態値を、その設備１００についてその時刻に収集された計測値に対応付けて記録部２０５に格納してよい。なお、計測値を取得した時刻が計測値に対応付けられている場合には、算出部２１０は、計測値に基づいて算出した状態値を、その計測値が取得された時刻に対応付けて記録部２０５に格納してもよい。
【0029】
選択部２１５は、算出部２１０に接続される。選択部２１５は、複数の設備１００のうち、予め定められた時間長の期間の間に算出部２１０から出力される状態値が予め定められた変化幅または変化率以上変化した少なくとも１つの設備１００を選択する。この時間長は、状態値の変化を判定するための判定期間の長さであり、この変化幅または変化率は、状態値を選択するか否かを判定するための判定閾値である。例えば、選択部２１５は、５日間の間に状態値が０．３以上下落した設備１００を選択するように設定されてよい。選択部２１５は、複数の設備１００のそれぞれの状態値について、最新の状態値と、予め定められた時間長分だけ過去の状態値（例えば５日前の状態値）との間に、予め定められた変化幅または変化率以上の変化があるか否かを判定し、このような変化があったと判定した状態値を有する設備１００を報告対象として選択する。本実施形態においては、選択部２１５は、状態値に予め定められた変化幅以上の変化があったどうかに基づいて設備１００の選択を行う。これに代えて、選択部２１５は、状態値に予め定められた変化率以上の変化があったどうかに基づいて設備１００の選択を行ってもよい。なお、選択部２１５は、判定期間内における状態値の最大値と最小値との間に、予め定められた変化幅または変化率以上の変化があるか否かを判定してもよい。
【0030】
順位付部２２０は、選択部２１５に接続される。順位付部２２０は、選択部２１５によって選択された少なくとも１つの設備１００の状態値を受け取り、少なくとも１つの設備１００を、状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けする。例えば、順位付部２２０は、選択された少なくとも１つの設備１００を、状態値の下落幅がより大きなものから順に並べ替える。ここで、設備１００についての状態値が設備１００の健全性を示す場合、状態値の下落幅がより大きいほど設備１００の健全性が急激に悪化していることを示す。したがって、順位付部２２０は、選択された少なくとも１つの設備１００を、状態値の下落幅の降順に並べ替えることで、健全性が急激に悪化している設備１００をより優先して提示することを可能とする。なお、選択部２１５は、状態値の性質または監視員の指示等に応じて、少なくとも１つの設備１００を、状態値の上昇幅または上昇率に応じて順位付けしてもよく、変化の大きさ（最新の状態値と過去の状態値との差の絶対値）の幅または比率に応じて順位付けしてもよい。順位付部２２０は、選択部２１５によって選択されなかった設備１００を、圏外として順位付けしてよい。
【0031】
ここで、順位付部２２０は、複数の時点のそれぞれについて、選択部２１５により選択された少なくとも１つの設備１００を、その時点における状態値の変化（変化幅または変化率）に応じて順位付けしてよい。これにより、順位付部２２０は、複数の設備１００の順位の遷移を特定することができる。
【0032】
表示処理部２２５は、順位付部２２０および記録部２０５に接続される。表示処理部２２５は、順位付部２２０による複数の設備１００の順位付けに応じた情報画面を表示する処理を行う。ここで、画面を表示する処理を行うとは、表示装置上に実際に画面を表示することに限られず、端末１５０等のようなリモートの表示装置に画面を表示するための表示データを生成することも含む。本実施形態においては、表示処理部２２５は、複数の設備１００の順位付けを、監視装置１４０の外部に配置された端末１５０の表示装置に表示するための表示データ（例えば、情報画面を構成する画面レイアウト等）を生成して、端末１５０へと送信する。監視装置１４０が表示装置を備える場合、表示処理部２２５は、複数の設備１００の順位付けに応じたチャート等の情報画面を、その表示装置に表示させてもよい。また、表示処理部２２５は、トレンドグラフを表示すべき旨の指示を端末１５０から入力したことに応じて、この指示によって指定された状態値およびこの状態値に関連する計測値の履歴データを記録部２０５から読み出して、グラフ化して表示する処理を行う。
【0033】
以上に示した監視装置１４０によれば、複数の設備１００を、状態値の変化幅または変化率に応じて取捨選択し、選択した少なくとも１つの設備１００を状態値の変化幅または変化率に応じて順位付けして表示することができる。これにより、監視装置１４０は、より重要度が高い状態値の変化がある設備１００より優先して提示することができる。この結果、監視装置１４０は、多数の設備１００に関する多数の計測値のグラフを表示した場合と比較して、特定の設備１００の異常等に対する対処を早めてプラント等の稼働率を高め、異常の発生を減らすことができる。
【0034】
また、監視装置１４０は、算出部２１０により、各設備１００に対応付けられた１または２以上のセンサ１１０からの計測値に基づいて、各設備１００の状態を示す状態値を算出することができる。したがって、監視装置１４０は、より重要度が高い状態値の変化を優先して提示することにより、異常が発生している可能性がある設備１００をより容易に特定可能とすることができる。
【0035】
監視装置１４０は、選択条件入力部２３０を備えてもよい。選択条件入力部２３０は、判定期間の長さ（予め定められた時間長）と、判定閾値（予め定められた変化幅または変化率とのうちの少なくとも１つ）との指定を端末１５０から入力する。選択条件入力部２３０は、指定された時間長、または変化幅等を、選択部２１５が設備１００の選択に用いる時間長または変化幅等として選択部２１５に設定する。
【0036】
また、監視装置１４０は、学習指示入力部２４５および学習処理部２５０を備えてもよい。学習指示入力部２４５は、複数の設備１００のうちの少なくとも１つの設備１００について、算出部２１０が設備１００の状態値の算出に用いるモデルの学習をすべき旨の指示を入力する。学習処理部２５０は、記録部２０５、対応記憶部２０９、および学習指示入力部２４５に接続される。学習処理部２５０は、モデルを学習すべき旨の指示が端末１５０から入力されたことに応じて、学習対象となる設備１００に対応付けて記録部２０５に格納された少なくとも１つの計測値の履歴データに基づいてモデルを学習により生成する処理を行う。そして、学習処理部２５０は、学習済みのモデルを算出部２１０に提供する。
【0037】
監視装置１４０は、学習期間選択部２４３を備えてもよい。学習期間選択部２４３は、複数の設備１００のうちの少なくとも１つの設備１００のそれぞれについて、その設備１００に対応付けられた少なくとも１つのセンサ１１０の少なくとも１つの計測値の時系列データにおける、モデルの学習に用いる学習期間の候補を選択する。学習期間選択部２４３は、設備１００に対応付けられた各センサ１１０の各計測値の変動幅が閾値（学習期間判定閾値）以下である予め定められた長さ以上の期間をモデルの学習に用いる学習期間の候補として選択する。学習期間選択部２４３は、選択した学習期間の候補を学習指示入力部２４５に提供する。
【0038】
なお、学習指示入力部２４５、学習処理部２５０、学習期間選択部２４３は、監視装置１４０の外部の装置に設けられてもよい。この場合、監視装置１４０内の算出部２１０は、学習済みのモデルを受け取り、受け取ったモデルを用いて各設備１００の状態値を算出する。
【0039】
図３は、本実施形態に係る監視装置１４０の動作フローを示す。Ｓ３００（ステップ３００）において、計測値取得部２００は、複数のセンサ１１０の最新の計測値を取得して、記録部２０５に格納する。
【0040】
Ｓ３１０において、算出部２１０は、複数の設備１００のそれぞれについて、その設備１００に対応付けられたモデルを用いて、その設備１００の状態値を算出する。本実施形態において、設備１００に対応付けられたモデルは、一例として、設備１００に割り当てられた各センサ１１０のある時点（例えば現時点または最新の時点）の１または２以上の計測値を入力とし、これらの計測値から、設備１００のある時点（例えば現時点または最新の時点）の診断値を算出するための算出方法を定義する。
【0041】
Ｓ３２０において、選択部２１５は、複数の設備１００のうち、算出部２１０から出力される状態値に、予め定められた時間長の期間の間に予め定められた変化幅または変化率以上の変化があった少なくとも１つの設備１００を選択する。これにより、選択部２１５は、プラント等の施設に設けられた多数の設備１００を羅列的に表示する対象とするのではなく、選択条件を満たす一部の設備１００に表示対象を絞り込むことができる。
【0042】
Ｓ３３０において、順位付部２２０は、選択部２１５によって選択された少なくとも１つの設備１００の状態値を受け取る。順位付部２２０は、状態値の変化幅または変化率に応じて少なくとも１つの設備１００を順位付けする。
【0043】
Ｓ３４０において、表示処理部２２５は、順位付部２２０によって順位付けされた少なくとも１つの設備１００に応じた情報画面を表示する処理を行う。表示処理部２２５は、順位付けされた設備１００に応じた情報画面を表示するための表示データを生成し、端末１５０へと送信する。
【0044】
Ｓ３５０において、表示処理部２２５、選択条件入力部２３０、および学習指示入力部２４５は、端末１５０からの指示入力の有無をチェックする。表示処理部２２５、選択条件入力部２３０、および学習指示入力部２４５のいずれにも指示入力が無い場合、監視装置１４０は、処理をＳ３００に進めて、複数のセンサ１１０の次の時点における計測値についてＳ３００からの処理を繰り返す。
【0045】
表示処理部２２５、選択条件入力部２３０、および学習指示入力部２４５のいずれかに対する指示入力があった場合、指示入力を受けた入力部等は、Ｓ３６０において指示入力に応じた処理を行う。ここで、監視装置１４０は、選択条件についての指示入力があった場合には、指示入力によって更新された選択条件等を用いて、Ｓ３１０からＳ３５０の処理を行ってよい。指示入力に応じた具体的な処理は、図６から図８に関連付けて後述する。
【0046】
図４は、本実施形態に係る記録部２０５に記録される履歴データの一例を示す。記録部２０５は、予め定められた周期毎等の複数の時刻において複数のセンサ１１０から取得された複数の計測値と、複数の設備１００について算出された複数の状態値とを含む履歴データを格納する。
【0047】
本図に示す履歴データは、時刻を記録する時刻フィールドと、複数の設備１００のそれぞれについて計測値および状態値を記録する複数の設備フィールドとを有する。各設備フィールドは、対応する設備１００に割り当てられた少なくとも１つのセンサ１１０からの計測値を記録する少なくとも１つの計測値フィールドと、対応する設備１００の状態値を記録する状態値フィールドとを含む。ここで、時刻フィールドに記録される時刻は、計測値または状態値に関連付けられた時刻であってよい。
【0048】
本図において、履歴データは、設備１（例えば設備１００ａ）について、２０２０年６月１日１：００に取得された、センサ１（例えばセンサ１１０ａ）、センサ２（例えばセンサ１１０ｂ）、およびセンサ３（例えばセンサ１１０ｃ）の計測値１０．１、５．３、および２８．１と、これらの計測値を用いて算出された、２０２０年６月１日１：００の状態値０．９５とを記録する。
【0049】
図５は、本実施形態に係る監視装置１４０が出力するランキング画面５００の一例を示す。表示処理部２２５は、順位付部２２０による複数の設備１００の順位付けに応じた情報画面の一例であるランキング画面５００を表示するための表示処理を行う。
【0050】
ランキング画面５００は、チャート５１０と、設定ボタン５１５とを備える。チャート５１０は、複数の設備１００、または選択部２１５により選択された少なくとも１つの設備１００の順位の遷移を表示する。チャート５１０は、横軸は時系列順の各時点を示し、縦軸は順位を示す。チャート５１０は、各設備１００について、各時点の順位を折れ線で結ぶことにより順位の遷移を表示する。
【0051】
本実施形態において、状態値は、対応する設備１００の健全性を示す指標であり、チャート５１０は、状態値の下落幅が大きい設備１００ほど高い順位で表示する。本図の例においては、「冷却ポンプ」は、状態値の下落幅が６月２～３日に３位であり、６月４日に２位、６月５～６日に３位、６月７日に２位、６月８～１０日に１位である。「機械ポンプ」は、状態値の下落幅が６月２～４日に６位、６月５日に５位、６月６～８日に６位、６月９日に５位、６月１０日に２位である。これにより、監視装置１４０は、健全性の下落が大きい設備１００をより高い順位として優先して端末１５０に表示させることができ、健全性の下落がより大きい設備１００に対する検査等の処置をより早めることができる。また、監視装置１４０は、順位の遷移を表示することにより、例えば、日ごとに各設備の状態値が悪化していくことを把握可能とすることができる。
【0052】
なお、表示処理部２２５は、設備１００の状態値の変化幅または変化率の大きさに応じて、その設備１００の順位の推移の表示形式を変更してもよい。例えば、表示処理部２２５は、複数の設備１００のうち、状態値の変化幅または変化率が閾値以上である設備１００の順位の推移を、チャート５１０中で強調表示する処理を行なってよい。表示形式を変更するか否かの判断に用いる閾値は、選択部２１５が選択する設備１００を判定するために状態値と比較する判定閾値よりも大きな値であってよい。強調表示は、例えば、順位の推移を示す折れ線を通常の場合と比較し太くすること（例えば、図５の機械ポンプの折れ線）、折れ線の色を赤色等の目立つ色に変更すること、チャート５１０の右側に示されているような、各折れ線に対応する設備１００の名称等の表示について、枠を太くすること、枠の色を目立つ色に変更すること、文字を大きくすること、文字を太字にすること、下線等の補助線を入れること、またはその他の表示形式を変更すること等であってよい。また、表示処理部２２５は、複数の設備１００のうち監視装置１４０のユーザが選択した１または２以上の設備１００の順位の推移を強調表示する処理を行なってもよい。
【0053】
設定ボタン５１５は、選択部２１５が設備１００の選択に用いる状態値の判定期間の長さおよび判定閾値の少なくとも１つの指定をするための選択条件指定画面を表示する指示を行うためのボタンである。選択条件指定画面については、図６を用いて後述する。
【0054】
また、表示処理部２２５は、ランキング画面５００中の順位付けされた各設備１００に対応付けて、グラフ表示ボタン５２０を表示する処理を行ってもよい。グラフ表示ボタン５２０は、各設備１００に対応付けられた少なくとも１つのセンサ１１０の少なくとも１つの計測値の変化を示すトレンドグラフの表示を指示するためのボタンである。トレンドグラフの表示については、図７を用いて後述する。
【0055】
表示処理部２２５は、順位付けされた各設備１００に対応付けて、学習ボタン５５０を表示する処理を行ってもよい。学習ボタン５５０は、対応する設備１００の状態値を算出するモデルの学習による生成を指示するためのボタンである。本実施形態において、学習ボタン５５０は、各設備１００の状態値を算出するモデルの学習に関する指定を行うための学習指定画面を表示する指示を行うためのものである。学習指定画面については、図８に関連して後述する。
【0056】
なお、表示処理部２２５は、ランキング画面５００を、監視画面に含まれるダッシュボード、ウィンドウ、またはサブウィンドウ等の表示部品の１つとして表示してもよい。これにより、表示処理部２２５は、一例として設備１００の選択に用いる時間長または変化幅等のパラメータが異なる複数のランキング画面５００を監視画面に同時に表示させることができる。
【0057】
図６は、本実施形態に係る監視装置１４０が出力する、選択条件指定画面の一例を示す。表示処理部２２５は、ランキング画面５００中の設定ボタン５１５が押されたことに応じて、本図の選択条件指定画面を表示する処理を行う。この選択条件指定画面は、選択部２１５が設備１００の選択に用いる、状態値の変化の判定期間の長さ（予め定められた時間長）、および判定閾値（予め定められた変化幅または変化率）の指定を入力するための画面である。
【0058】
選択条件指定画面は、「表示期間」欄を用いて、複数の設備１００の順位付けの遷移を表示する表示期間を受け付ける。表示処理部２２５は、表示期間が受け付けられたことに応じて、ランキング画面５００に表示する期間を、「表示期間」欄に入力された期間に変更する。
【0059】
選択条件指定画面は、「順位計算期間」欄を用いて、状態値の変化の判定期間の長さを一例として日単位で受け付ける。これに代えて、選択条件指定画面は、秒、分、または時間等の他の単位を用いて判定期間の長さを受け付けてもよい。表示処理部２２５は、「順位計算期間」欄に入力された期間の長さを、ランキング画面５００に表示する各時点の間隔としても用いてよい。
【0060】
また、選択条件指定画面は、「閾値による表示設定」欄を用いて、判定期間中に用いられる判定閾値を受け付ける。「閾値による表示設定」欄における、「（空欄）以上の下落幅の設備を選択」は、空欄に状態値の下落幅の判定閾値の入力を受け付ける。例えば、本図のように、「閾値による表示設定」欄が、「０．２以上の下落幅の設備を選択」と指定された場合には、選択部２１５は、「判定期間」欄に指定された判定期間（例えば、１日）の間に、状態値が０．２以上下落した設備１００を選択する。なお、「閾値による表示設定」欄の「全設備を選択する」は、全ての設備１００を表示する旨の指定となる。この項目が選択されると、選択部２１５は、全ての設備１００を選択する。
【0061】
また、選択条件指定画面は、上記の指定を保存して選択部２１５に設定するための保存ボタン、および上記の指定をキャンセルするためのキャンセルボタンを有してよい。選択条件入力部２３０は、図３のＳ３５０において選択条件指定画面を介して選択条件の指定を入力すると、Ｓ３６０において、指定された選択条件を選択部２１５に設定する。これにより、選択部２１５は、Ｓ３２０の再実行に応じて、選択条件指定画面を介して入力された選択条件を用いて状態値を選択することができる。なお、表示処理部２２５は、選択条件指定画面として、判定期間の長さまたは判定閾値のいずれか１つのみを指定する画面を表示してもよく、選択条件入力部２３０は、指定された判定期間の長さまたは判定閾値を選択部２１５に設定してもよい。
【0062】
図７は、本実施形態に係る監視装置１４０が出力する、トレンドグラフの一例を示す。表示処理部２２５は、ランキング画面５００中の、ある設備１００に対応付けられたグラフ表示ボタン５２０が押されたことに応じて、その設備１００の状態値に関連するトレンドグラフを表示する処理を行う。具体的には、表示処理部２２５は、トレンドグラフの横軸および縦軸のそれぞれについての軸、軸タイトル、および軸目盛等を表示画面に出力する。また、表示処理部２２５は、トレンドグラフの表示期間内の各時刻における表示対象の状態値を記録部２０５から読み出して、トレンドグラフ上にプロットする。
【0063】
トレンドグラフは、対応する状態値の時間変化を示す。本図において、横軸は時間、縦軸は状態値（図中「ＡＩ診断値」）を示す。表示処理部２２５は、状態値の時間変化のグラフ自体に加えて、状態値の変化幅または変化率を視覚的に確認可能な補助線または注釈等の付加情報を端末１５０に表示させてもよい。本例のトレンドグラフは、選択条件を満たすと判断された判定期間の開始および終了時における、状態値に対応するグラフ上の点を丸で囲むことによって強調する。
【0064】
また、表示処理部２２５は、対象となる設備１００の状態値のトレンドグラフに加えて、その設備１００に割り当てられた１または２以上のセンサ１１０の１または２以上の計測値の変化を示すトレンドグラフを表示する処理を行ってよい。具体的には、表示処理部２２５は、トレンドグラフの表示期間内の各時刻における表示対象の計測値を記録部２０５から読み出して、トレンドグラフ上にプロットする。本例のトレンドグラフは、設備１００の状態値の推移に加えて、同じ期間における、その設備１００に関する温度および加速度の計測値の推移を示す。表示処理部２２５は、設備１００に割り当てられた各センサ１１０の計測値を別々のトレンドグラフ上にプロットしてよい。２以上のセンサ１１０がセンサ装置に内蔵されている場合、表示処理部２２５は、１つのセンサ装置に内蔵された２以上のセンサ１１０の計測値を同じトレンドグラフ上にプロットしてもよい。
【0065】
以上に示した表示処理部２２５によれば、選択部２１５によって選択された設備１００のうち、指定された設備１００の計測値および状態値のトレンドグラフを表示可能とする。これにより、表示処理部２２５は、選択部２１５によって選択された重要な計測値および状態値の変化をより迅速に表示してプラント等の異常を早期に解消可能とすることができる。
【0066】
図８は、本実施形態に係る監視装置１４０が出力する、学習指定画面の一例を示す。表示処理部２２５は、ランキング画面５００中の、ある設備１００に対応付けられた学習ボタン５５０が押されたことに応じて、その設備１００の状態値を算出するモデルの学習に関する指定を行うための学習指定画面を表示する処理を行う。そして、学習処理部２５０は、学習ボタン５５０が押されたことに応じて、モデルの学習に関する指定を受けた後に、モデルを学習により生成する処理を行う。
【0067】
本実施形態に係る学習指定画面は、対象となる設備１００の状態を監視する１または複数のセンサ１１０の指定を入力する。本図の例において、学習指定画面は、「センサ選択」と表示された枠内に複数のセンサ１１０を表示し、複数のセンサ１１０の中から設備１００に対応付ける少なくとも１つのセンサ１１０をチェックボックスにより指定可能とする。対応取得部２０７は、監視装置１４０のユーザによりチェックボックスがチェックされた各センサ１１０を、対象の設備１００に対応付けられるべきセンサ１１０として取得する。そして、対応取得部２０７は、対象の設備１００とチェックボックスがチェックされた各センサ１１０との対応付けを対応記憶部２０９に格納する。なお、図８の例では、監視装置１４０のユーザにより機械ポンプにセンサ１～３を対応付ける旨の指定が入力された状態を示している。
【0068】
また、本実施形態に係る学習指定画面は、対象となる設備１００の状態値を算出するモデルの学習に用いる学習データの期間の指定を監視装置１４０のユーザから入力する。本図の例において、学習指定画面は、「学習データ区間」欄を用いて学習データの期間の開始日および終了日の指定を受け付ける。これに代えて、学習指定画面は、学習データの期間を複数入力可能としてもよい。
【0069】
学習期間選択部２４３は、学習期間の候補を生成して学習指示入力部２４５に提供することにより、学習指定画面の「学習データ区間」欄の初期値として学習期間の候補を表示させてよい。学習期間選択部２４３は、対象の設備１００に関する各計測値の変動幅が予め定められた閾値以下である予め定められた長さ以上の期間を学習期間の候補として選択してよい。ここで、学習期間選択部２４３は、対象の設備１００に関する全ての計測値の変動幅が予め定められた閾値以下であることを条件としてよく、対象の設備１００に関する全ての計測値のうち予め定められた数または割合以上の計測値の変動幅が予め定められた閾値以下であることを条件としてもよい。
【0070】
また、学習指定画面は、モデルにおける学習によって変化しない設定値等のハイパーパラメータ（ニューラルネットワークにおける層数、各層のニューロン数等のような学習に先立って設定されるパラメータ）を更に入力可能としてもよい。
【0071】
学習指定画面は、学習に関する指定を用いてモデルの学習を開始することを指示するためのボタンを有してよい。本図において「モデル更新」ボタンが押されると、学習指示入力部２４５は、学習指定画面によって指定された学習データの期間を入力して学習処理部２５０に提供し、学習処理部２５０に対して学習の開始を指示する。
【0072】
学習の開始が指示されると、学習処理部２５０は、「センサ選択」の枠内で指定された、対象の設備１００と少なくとも１つのセンサ１１０との対応付けを対応記憶部２０９から取得する。学習処理部２５０は、学習指示入力部２４５により指定された期間中の各タイミングにおける、対象となる設備１００の状態値の算出に用いる少なくとも１つのセンサ１１０の計測値を記録部２０５から取得して学習データとする。ここで、対象となる状態値が例えば設備１００ａの状態値である場合、学習処理部２５０は、対象となる設備１００ａの状態を監視するセンサ１１０ａ～ｃの計測値を学習データに含める。本実施形態においては、学習処理部２５０は、学習データの期間中の各タイミングについて、センサ１１０ａ～ｃの計測値の組を学習データの１サンプルとする。
【0073】
本実施形態において、学習処理部２５０は、教師なし学習によりモデルを学習により生成する。一例として、学習処理部２５０は、学習データに含まれる少なくとの１つの計測値を用いた統計的学習によってモデルを学習により生成する処理を行ってよい。統計的学習の一例として、学習処理部２５０は、学習データを用いて、多次元空間（各サンプルに含まれる計測値の数を次元とする空間）中における、サンプルの確率分布を算出してモデルに与えてよい。ここで、プラント等は、異常の発生は希であり、学習データの期間中ほぼ正常に動作しているので、新しい計測値の組が確率分布から外れているほど、異常の可能性が高いと推定することができる。この確率分布を用いることで、モデルは、新しい計測値の組が入力されると、その新しい計測値の組が確率分布からどの程度外れているかを算出することができる。このようなモデルは、一例として確率分布から外れるほど下落する値を状態値として出力する。
【0074】
上記のモデルは、確率分布からの外れ度合いを、その確率分布の標準偏差によって正規化した状態値を出力してもよい。これにより、順位付部２２０は、正規化された状態値同士を比較して複数の設備１００を並べ替えることで、異常の可能性が高いと推測される設備１００をより優先させることができる。
【0075】
以上に代えて、学習処理部２５０は、教師あり学習によりモデルを学習してもよい。この場合、学習データ中の各サンプルには、正常または異常等のラベルが付加される。例えば、学習指示入力部２４５は、学習指定画面によって対象の設備１００が正常であった正常期間および異常であった異常期間の指定を入力して、学習データ中の各サンプルに、この指定に応じたラベルを付加してよい。
【0076】
モデルは、一例としてニューラルネットワークまたはＳＶＭ等であってよい。学習指示入力部２４５は、学習データ中の各サンプルをモデルに入力した場合のモデルの出力と、ラベルとの誤差を低減させるように、モデルのパラメータを更新していく。例えばニューラルネットワークを用いる場合、学習指示入力部２４５は、各サンプルを入力したことに応じてニューラルネットワークが出力する出力値とラベルとの誤差を用いて、バックプロパゲーション等の手法により、ニューラルネットワークの各ニューロン間の重みおよび各ニューロンのバイアス等を調整する。
【0077】
ランキング画面５００中のある設備１００について、学習ボタン５５０が押されたことに応じて、学習データの期間の指定を入力してモデルを学習により生成することにより、監視装置１４０は、各設備１００の状態値の算出に適した期間の計測値を用いてより高い精度のモデルを生成することができる。また、学習済みのモデルが出力する状態値が適切でない場合には、監視装置１４０は、学習ボタン５５０が押されたことに応じて、記録部２０５に格納された計測値の中から学習データとして使用する計測値の範囲を変更して、再学習によってモデルを更新することができる。また、監視装置１４０は、学習期間の候補を生成することにより、学習により好適な学習期間の設定を促進して学習後のモデルの精度を向上することができる。
【0078】
本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
【0079】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【0080】
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
【0081】
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のコンピュータ等のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【0082】
図９は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。
【0083】
本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インターフェイス２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。
【0084】
ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。
【0085】
通信インターフェイス２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
【0086】
ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。
【0087】
プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
【0088】
例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
【0089】
また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
【0090】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【0091】
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。
【0092】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0093】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0094】
１０ 監視システム、１００ａ～ｃ 設備、１１０ａ～ｉ センサ、１２０ａ～ｂ ゲートウェイ装置、１３０ ネットワーク、１４０ 監視装置、１５０ 端末、２００ 計測値取得部、２０５ 記録部、２０７ 対応取得部、２０９ 対応記憶部、２１０ 算出部、２１５ 選択部、２２０ 順位付部、２２５ 表示処理部、２３０ 選択条件入力部、２４３ 学習期間選択部、２４５ 学習指示入力部、２５０ 学習処理部、５００ ランキング画面、５１０ チャート、５１５ 設定ボタン、５２０ グラフ表示ボタン、５５０ 学習ボタン、２２００ コンピュータ、２２０１ ＤＶＤ－ＲＯＭ、２２１０ ホストコントローラ、２２１２ ＣＰＵ、２２１４ ＲＡＭ、２２１６ グラフィックコントローラ、２２１８ ディスプレイデバイス、２２２０ 入／出力コントローラ、２２２２ 通信インターフェイス、２２２４ ハードディスクドライブ、２２２６ ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ、２２３０ ＲＯＭ、２２４０ 入／出力チップ、２２４２ キーボード
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】