网络施工辅助系统和设备网络系统的制作方法

1.本发明涉及设备网络系统的故障对策。


背景技术：

2.在空调控制、配电监视和工厂自动化控制这样的工业领域中，广泛利用多点方式的网络。
3.多点方式例如是多个通信设备通过网络布线并联连接的方式。在该方式中，即使通信设备配置于布线路径的中途，通信设备的通信端子台的数量也为1组即可。因此，该方式具有(1)和(2)这种优点。(1)施工时所需要的布线的螺纹紧固作业的次数较少，因此施工性良好。(2)抑制通信设备的成本。
4.因此，广泛利用多点方式。
5.有时多点方式的设备网络系统具有控制器。
6.控制器具有对系统整体进行监视并控制的功能。
7.为了进一步提高施工性，多数情况下，多点方式与自由拓扑方式组合应用。
8.自由拓扑方式是能够在任意场所对布线进行分支的方式。
9.在专利文献1中，以相对于空调机器的各设备的安装的省力化和设定作业的省力化为目的，公开有以下这种系统。
10.在该系统中，对预定安装的各设备赋予记录有设置信息的介质。设置信息表示设置位置、设置方向、设置区域和区域用途中的至少一方。记录有设置信息的介质的具体例是rfid标签。rfid是radio frequency identifier(射频识别器)的简称。
11.在该系统中设置有服务器。服务器使用各设备的设置信息对各设备进行管理。
12.进而，在专利文献1中公开有各设备与建筑物内的无线通信装置的连接所需要的信息(无线识别信息和认证密码)记录于各设备。
13.此外，在专利文献1中公开有用于访问服务器的服务器连接信息记录于无线通信装置。
14.此外，在专利文献1中公开有各设备的设置信息在各设备的出厂时记录于记录介质。
15.现有技术文献
16.专利文献
17.专利文献1：日本特许第6493590号公报


技术实现要素：

18.发明要解决的课题
19.多点方式的设备网络系统存在以下这种课题。
20.施工的自由度高，但是，在混入了由于施工不良而引起的故障的情况下，故障有时传播到系统整体。具体而言，由于短路或接地而使电位差和电位降低。此外，由于向布线混
入噪声而使信噪比降低。其结果是，有时由于1个部位的故障而使系统上的全部设备成为不能通信的状态。该情况下，不能根据能够通信的设备与不能通信的设备的边界缩小故障的发生部位。即，不能根据各设备的动作的确认进行故障排除。
21.在设备网络系统中，有时布线根数多并且布线距离长。进而，设备网络系统有时铺设于如天花板背面那样作业性差的场所。因此，在混入由于施工不良而引起的故障时，有时在确定原因时需要大量工时。
22.而且，在确定原因时需要知识见解和技术。因此，能够确定原因的施工者有限。
23.为了防止施工不良，施工者付出了大量努力。但是，施工案件的复杂化和工期缩短的要求这样的要因起作用，因此，仅通过施工者的努力未必能够解决课题。
24.在专利文献1公开的系统中，无法防止网络布线的施工不良。此外，该系统无法解决多点方式的设备网络系统的课题。
25.本发明的目的在于，能够在取得成本与风险的平衡的同时，采取设备网络系统的故障对策。
26.用于解决课题的手段
27.本发明的网络施工辅助系统为了具有多点连接的多个通信设备的设备网络系统，提出1台以上的施工辅助工具的配置。
28.各施工辅助工具是用于在所述设备网络系统发生故障的情况下缩小包含故障原因部位的范围的设备。
29.所述网络施工辅助系统具有：
30.配置数据生成部，其生成1个以上的表示施工辅助工具的配置的配置数据；
31.指标值计算部，其按照每个配置数据计算对策成本和估算风险量，施工辅助工具的台数越增加，则所述对策成本越增加，施工辅助工具的台数越增加且各施工辅助工具的缩小范围越窄，则所述估算风险量越小；
32.配置数据判定部，其按照每个配置数据，根据对策成本、估算风险量和针对所述设备网络系统容许的容许风险量，判定配置数据是否适合于所述设备网络系统；以及
33.结果输出部，其输出被判定为适合于所述设备网络系统的配置数据。
34.发明效果
35.根据本发明，能够根据对策成本、估算风险量和容许风险量输出适合于设备网络系统的配置数据。
36.因此，按照配置数据将1台以上的施工辅助工具配置于设备网络系统，由此，能够在取得成本与风险的平衡的同时，采取设备网络系统的故障对策。
附图说明
37.图1是实施方式1中的网络施工辅助系统100和设备网络系统110的结构图。
38.图2是实施方式1中的网络施工辅助装置200的结构图。
39.图3是实施方式1中的网络施工辅助方法的流程图。
40.图4是实施方式1中的树构造图150。
41.图5是实施方式1中的配置数据生成处理(s120)的流程图。
42.图6是实施方式1中的分割区域决定处理(s124)的流程图。
43.图7是实施方式1中的控制器120的结构图。
44.图8是实施方式1中的通信设备130的结构图。
45.图9是实施方式1中的施工辅助工具140的结构图。
46.图10是实施方式1中的动作确认方法的流程图。
47.图11是实施方式1中的动作确认方法的流程图。
48.图12是实施方式2中的动作确认方法的流程图。
49.图13是实施方式2中的动作确认方法的流程图。
50.图14是实施方式中的网络施工辅助装置200的硬件结构图。
具体实施方式
51.在实施方式和附图中，对相同的要素或对应的要素标注相同的标号。标注有与已说明的要素相同的标号的要素的说明适当省略或简化。图中的箭头主要表示数据流或处理流。
52.实施方式1
53.根据图1～图11对网络施工辅助系统100进行说明。
54.***结构的说明***
55.根据图1对网络施工辅助系统100和设备网络系统110的结构进行说明。
56.网络施工辅助系统100是为了设备网络系统110提出1台以上的施工辅助工具140的配置的系统。
57.施工辅助工具140是用于在设备网络系统110发生故障的情况下缩小包含故障原因部位的范围的设备。
58.将通过利用施工辅助工具140而缩小的范围称作“缩小范围”。利用者通过调查缩小范围，能够确定原因部位。缩小范围越窄，则原因部位的确定越容易。
59.设备网络系统110具有控制器120和多个通信设备130。图1的设备网络系统110具有15台通信设备(120a～120o)。
60.控制器120是用于对设备网络系统110进行控制的计算机。
61.通信设备130是进行通信的设备。
62.多个通信设备130以多点方式彼此连接。换言之，多个通信设备130与跨接布线连接。
63.网络施工辅助系统100具有网络施工辅助装置200。
64.但是，网络施工辅助系统100也可以具有成为网络施工辅助装置200的代替品的2台以上的装置。此外，控制器120也可以作为网络施工辅助装置200发挥功能。
65.网络施工辅助装置200生成配置数据101。
66.配置数据101表示1台以上的施工辅助工具113的配置。
67.按照配置数据101所示的配置，在图1的设备网络系统110设置有4台施工辅助工具(140a～140d)。
68.各施工辅助工具140是为了对母通信设备130与子通信设备130之间的连接状态进行控制而设置的。
69.例如，各施工辅助工具140外置于母通信设备130。但是，各施工辅助工具140也可
以内置于母通信设备130，还可以连接于母通信设备130与子通信设备130之间的布线。
70.将接近控制器120的一方称作“上游”，将远离控制器120的一方称作“下游”。将由施工辅助工具140划分的范围称作“布线区间”。
71.母通信设备130是位于布线区间的上游的通信设备130。
72.子通信设备130是布线区间中的最上游的通信设备130。
73.例如，施工辅助工具140a是相对于通信设备130c(母通信设备130)而设置的。具体而言，施工辅助工具140a外置于通信设备130c。而且，施工辅助工具140a用于对通信设备130c与通信设备130d(子通信设备130)之间的连接状态进行控制。
74.根据图2对网络施工辅助装置200的结构进行说明。
75.网络施工辅助装置200是具有处理器201、存储器202、辅助存储装置203、通信装置204和输入输出接口205这样的硬件的计算机。这些硬件经由信号线而彼此连接。
76.处理器201是进行运算处理的ic，对其他硬件进行控制。例如，处理器201是cpu。
77.ic是integrated circuit(集成电路)的简称。
78.cpu是central processing unit(中央处理单元)的简称。
79.存储器202是易失性或非易失性存储装置。存储器202也称作主存储装置或主存储器。例如，存储器202是ram。存储器202中存储的数据根据需要而保存于辅助存储装置203。
80.ram是random access memory(随机存取存储器)的简称。
81.辅助存储装置203是非易失性存储装置。例如，辅助存储装置203是rom、hdd或闪存。辅助存储装置203中存储的数据根据需要而载入到存储器202。
82.rom是read only memory(只读存储器)的简称。
83.hdd是hard disk drive(硬盘驱动器)的简称。
84.通信装置204是接收机和发送机。例如，通信装置204是通信芯片或nic。
85.nic是network interface card(网络接口卡)的简称。
86.输入输出接口205是连接输入装置和输出装置的端口。例如，输入输出接口205是usb端子，输入装置是键盘和鼠标，输出装置是显示器。
87.usb是universal serial bus(通用串行总线)的简称。
88.网络施工辅助装置200具有信息受理部210、配置数据生成部220、指标值计算部230、配置数据判定部240和结果输出部250这样的要素。这些要素通过软件实现。
89.在辅助存储装置203中存储有用于使计算机作为信息受理部210、配置数据生成部220、指标值计算部230、配置数据判定部240和结果输出部250发挥功能的网络施工辅助程序。网络施工辅助程序载入到存储器202，由处理器201执行。
90.在辅助存储装置203中还存储有os。os的至少一部分载入到存储器202，由处理器201执行。
91.处理器201一边执行os，一边执行网络施工辅助程序。
92.os是operating system(操作系统)的简称。
93.网络施工辅助程序的输入输出数据存储于存储部290。
94.存储器202作为存储部290发挥功能。但是，辅助存储装置203、处理器201内的寄存器和处理器201内的高速缓冲存储器等存储装置也可以代替存储器202或与存储器202一起作为存储部290发挥功能。
95.网络施工辅助装置200也可以具有代替处理器201的多个处理器。多个处理器分担处理器201的功能。
96.网络施工辅助程序能够以计算机能读取的方式记录(存储)于光盘或闪存等非易失性记录介质。
97.***动作的说明***
98.网络施工辅助系统100的动作的顺序相当于网络施工辅助方法。此外，网络施工辅助系统100的动作的顺序相当于基于网络施工辅助程序的处理的顺序。
99.根据图3对网络施工辅助方法进行说明。
100.在步骤s110中，信息受理部210受理结构信息数据和固有信息数据这样的各种信息数据。
101.例如，利用者利用用户界面将各种信息数据输入到网络施工辅助装置200。然后，信息受理部210受理被输入的各种信息数据。
102.各种信息数据中包含的各数据例如以图形式或表形式输入。也可以使用cad等输入成为各数据的基础的信息，信息受理部210解释被输入的信息而生成各数据。
103.cad是computer aided design(计算机辅助设计)的简称。
104.结构信息数据是表示设备网络系统110的结构(除了施工辅助工具140以外)的数据。例如，结构信息数据相当于设备网络系统110的施工附图数据。
105.结构信息数据包含设备数、拓扑数据、布线长度数据和连接数据等。
106.设备数是设备网络系统110中包含的通信设备130的台数。
107.拓扑数据表示设备网络系统110的拓扑。具体而言，拓扑数据是表示设备网络系统110的结构的树构造图。例如，通信设备130的连接方式等由树构造图来表现。
108.布线长度数据表示控制器120与各通信设备130之间的布线的长度和通信设备130之间的各布线的长度。
109.连接数据表示各通信设备130的布线分支数和各通信设备130的螺纹紧固数等。布线分支数相当于位于通信设备130下游的通信设备130的数量。螺纹紧固数是为了在通信设备130连接布线而进行螺纹紧固的螺钉的数量。
110.固有信息数据表示以设备网络系统110的施工为目的的案件固有的信息。将该案件称作施工案件。将施工案件中的作业称作施工作业。施工作业包含有用于设置施工辅助工具140的作业。将施工作业的错误称作施工不良。
111.固有信息数据包含熟练度数据、损失数据和管理体制数据等。
112.熟练度数据表示各施工者的熟练度。施工者是进行施工作业的人。
113.损失数据表示由于施工不良而在设备网络系统110中发生故障的情况下的损失的大小。
114.管理体制数据表示订购者针对施工案件的管理体制。订购者是订购了施工案件的人。
115.根据图4对树构造图150进行说明。
116.树构造图150是利用树构造表示设备网络系统110的结构的图，作为结构信息数据的一部分(拓扑数据)受理。
117.树构造图150的根节点表示控制器120。
118.树构造图150的各节点(除了根节点以外)表示通信设备130。
119.树构造图150的各边表示控制器120与通信设备130之间的布线或通信设备130之间的布线。
120.返回图3，从步骤s120起继续说明。
121.在步骤s120中，配置数据生成部220根据各种信息数据对初始状态的配置数据进行编集，由此生成新的配置数据。
122.配置数据表示设备网络系统110中的施工辅助工具140的配置。例如，配置数据是将表示施工辅助工具140的节点追加到设备网络系统110的树构造图而得到的。
123.在存储部290预先存储有初始状态的配置数据。
124.但是，配置数据生成部220也可以根据在步骤s110中受理的结构信息数据生成初始状态的配置数据。例如，配置数据生成部220使用树构造图生成初始状态的配置数据。
125.初始状态的配置数据表示最少配置或最多配置。
126.最少配置意味着1台施工辅助工具140也没配置。
127.最多配置意味着针对全部通信设备130分别配置施工辅助工具140。
128.但是，初始状态的配置数据也可以表示一部分配置。一部分配置意味着针对一部分通信设备130分别配置施工辅助工具140。
129.在后述的步骤s161之后执行步骤s120的情况下，配置数据生成部220对配置数据所示的施工辅助工具140的台数进行变更。由此，生成表示台数与上次的配置数据所示的施工辅助工具140的台数不同的施工辅助工具140的配置数据。
130.在初始化状态的配置数据是表示最少配置的配置数据的情况下，施工辅助工具140的台数从上次的配置数据所示的施工辅助工具140的台数增加1台。
131.在初始化状态的配置数据是表示最多配置的配置数据的情况下，施工辅助工具140的台数从上次的配置数据所示的施工辅助工具140的台数减少1台。
132.配置数据生成处理(s120)的顺序在后面叙述。
133.在步骤s130中，指标值计算部230计算对策成本、估算风险量和容许风险量这样的指标值。
134.对策成本是用于利用施工辅助工具140的成本，施工辅助工具140的台数越增加，则对策成本越增加。
135.估算风险量是相当于由于故障而引起的损害的大小的值，施工辅助工具140的台数越增加且各施工辅助工具140的缩小范围越窄，则估算风险量越小。
136.容许风险量是相当于被容许的损害的大小(即能够接受的损害的大小)的值，不会由于施工辅助工具140的增减而变化。
137.通过计算各指标值用的计算式来计算各指标值。各指标值用的计算式的具体例在后面叙述。
138.在步骤s140中，配置数据判定部240根据对策成本、估算风险量和容许风险量这样的指标值，判定配置数据是否适合于设备网络系统110。
139.通过计算表示对策成本、估算风险量和容许风险量的关系的条件式，判定配置数据是否适合。条件式的具体例在后面叙述。
140.在判定为配置数据适合于设备网络系统110的情况下，处理进入步骤s150。
141.在判定为配置数据不适合于设备网络系统110的情况下，处理进入步骤s161。
142.在步骤s150中，结果输出部250输出配置数据。
143.例如，结果输出部250在显示器显示配置数据所示的施工辅助工具140的配置。
144.例如，结果输出部250将配置数据发送到控制器120。控制器120接收配置数据，存储接收到的配置数据。
145.例如，结果输出部250将配置数据记录到与网络施工辅助装置200连接的记录介质。
146.在步骤s150之后，处理结束。
147.在步骤s161中，结果输出部250判定是否能够进行施工辅助工具140的台数变更。
148.在配置数据表示针对全部通信设备130的施工辅助工具140的配置的情况下，无法增加施工辅助工具140。
149.在配置数据表示1台施工辅助工具140也没配置的情况下，无法减少施工辅助工具140。
150.在能够进行施工辅助工具140的台数变更的情况下，处理进入步骤s120。
151.在不能进行施工辅助工具140的台数变更的情况下，处理进入步骤s162。
152.在步骤s162中，结果输出部250输出通知没有适合于设备网络系统110的施工辅助工具140的配置的消息。
153.例如，结果输出部250在显示器显示消息。
154.在步骤s162之后，处理结束。
155.根据图5对配置数据生成处理(s120)的顺序进行说明。
156.在步骤s121中，配置数据生成部220决定施工辅助工具140的台数。
157.施工辅助工具140的台数如下决定。
158.在初始状态的配置数据是表示最少配置的配置数据的情况下，配置数据生成部220使施工辅助工具140的台数从上次的台数增加1台。台数的初始值为零。
159.在初始状态的配置数据是表示最大配置的配置数据的情况下，配置数据生成部220使施工辅助工具140的台数从上次的台数减少1台。台数的初始值是与通信设备130的台数相同的值。
160.在步骤s122中，配置数据生成部220根据施工辅助工具140的台数决定分割数。
161.分割数是比施工辅助工具140的台数大1的值。例如，在施工辅助工具140的台数为1台的情况下，分割数为2，设备网络系统110的树构造图被分割成2个区域。
162.在步骤s123中，配置数据生成部220根据分割数和通信设备总数计算各分割区域的通信设备数。
163.通信设备总数是设备网络系统110中包含的通信设备130的台数。
164.分割区域的通信设备数是分割区域中包含的通信设备130的台数。
165.在全部通信设备130串联连接的情况下，各分割区域的通信设备数由通信设备总数除以分割数而得到的值(商和余数)来决定。
166.例如，假设分割数为“7”，通信设备总数为“30”。商为“4”，余数为“2”。该情况下，7个分割区域各自的通信设备数成为{4,4,4,4,4,5,5}。
167.在设备网络系统110中包含的通信设备130以树构造连接的情况下，配置数据生成
部220考虑树构造。
168.在考虑树构造的情况下，例如，各分割区域的通信设备数由每个分支的通信设备总数除以每个分支的分割数而得到的值来决定。
169.在步骤s124中，配置数据生成部220根据各分割区域的通信设备数决定各分割区域。
170.具体而言，配置数据生成部220以各分割区域包含在步骤s123中计算出的台数的通信设备130的方式决定各分割区域。
171.优选各分割区域中包含的通信设备130的台数与各分割区域的通信设备数一致。但是，不一定能够使各分割区域中包含的通信设备130的台数与各分割区域的通信设备数一致。
172.分割区域决定处理(s124)的顺序在后面叙述。
173.在步骤s125中，配置数据生成部220生成配置数据。
174.生成的配置数据表示将设备网络系统110分割成在步骤s124中决定的分割区域的施工辅助工具140的配置。
175.根据图6对分割区域决定处理(s124)的顺序进行说明。
176.在步骤s1241中，配置数据生成部220决定成为分割对象的区域。将决定的区域称作分割对象区域。
177.第1次的分割对象区域是表示设备网络系统110的结构的树构造图整体的区域。
178.第2次以后的分割对象区域是将已决定的分割区域从树构造图中排除而得到的其余区域。
179.在步骤s1242中，配置数据生成部220计算分割对象区域的各通信设备130的下位设备数。
180.通信设备130的下位设备数是位于比该通信设备130靠下游的通信设备130的台数。
181.在步骤s1243中，配置数据生成部220从在步骤s123中计算出的通信设备数中选择1个未选择的通信设备数。
182.在步骤s1244中，配置数据生成部220选择1个跟与选择出的通信设备数相同的下位设备数对应的通信设备130。
183.在不存在跟与选择出的通信设备数相同的下位设备数对应的通信设备130的情况下，配置数据生成部220选择1个与最接近选择出的通信设备数的下位设备数对应的通信设备130。
184.在步骤s1245中，配置数据生成部220将选择出的通信设备130决定为与选择出的通信设备数对应的分割区域的母通信设备130。
185.由此，决定与选择出的通信设备数对应的分割区域。决定的分割区域是比母通信设备130靠下游的区域。
186.在步骤s1246中，配置数据生成部220判定是否存在未选择的通信设备数。
187.在存在未选择的通信设备数的情况下，处理进入步骤s1241。
188.在不存在未选择的通信设备数的情况下，处理结束。
189.在上述顺序中，配置数据生成部220根据各分割区域的节点数(通信设备数)越均
等则估算风险量越小这样的假设，以各分割区域的节点数尽可能均等的方式进行分割。
190.但是，配置数据生成部220也可以根据其他基准进行分割。例如，考虑根据分割区域的节点数和分割区域的布线长度求出的评价值尽可能均等这样的基准。此外，考虑分割所需要的施工辅助工具140的数量最小这样的基准。
191.分割用的算法不限于上述顺序。例如，能够应用一般的图分割问题的算法。此外，考虑通过评价函数使估算风险量最小化的方法或用于削减计算量的方法。
192.下面，对估算风险量用的计算式(参照图3的步骤s130)的具体例进行说明。
193.估算风险量用的计算式能够利用式(1-1)表示。
[0194]“r
e”表示估算风险量。例如，估算风险量re是可能产生的损害额的95％区间中的最差值。
[0195]“p”表示针对施工不良的惩罚值。由于施工不良而发生的损害越大，则惩罚值p越大。惩罚值p是根据固有信息数据得到的。
[0196]“c”表示设备网络系统110的复杂度。设备网络系统110的复杂性越高，则复杂度c越高。复杂度c用的计算式的具体例在后面叙述。
[0197]“s”表示施工者的熟练度。施工者越熟练，则熟练度s越高。熟练度s是根据固有信息数据得到的。
[0198]“le(p,c)”表示损害估算额。损害估算额是由于施工不良而引起的损害额的估算。惩罚值p越大，则损害估算额le(p,c)越高，复杂度c越大，则损害估算额le(p,c)越高。函数le()是根据固有信息数据得到的。
[0199]“pe(c,s)”表示施工不良发生概率。施工不良发生概率是发生施工不良的概率。复杂度c越高，则施工不良发生概率pe(c,s)越高，熟练度s越低，则施工不良发生概率pe(c,s)越高。表示100％的值为“1.0”，表示0％的值为“0”。函数pe()是根据固有信息数据得到的。
[0200]
re＝le(c,p)
×
pe(c,s)
ꢀꢀꢀ
(1-1)
[0201]
在发生种类不同的多个损害的情况下，指标值计算部230也可以按照损害的每个种类计算计算式，计算估算风险量re的总和。
[0202]
复杂度c能够利用式(1-2)表示。
[0203]
将由各施工辅助工具140划分出的各布线区间称作“区段”。
[0204]“b”表示作业不良概率。作业不良概率是在布线作业和螺纹紧固作业中发生施工不良的概率。布线分支数越多，则作业不良概率b越高，螺纹紧固数越多，则作业不良概率b越高。作业不良概率b是根据固有信息数据得到的。
[0205]“b
i”表示第i个区段的布线分支数和第i个区段的螺纹紧固数的合计。合计数bi是根据结构信息数据得到的。但是，合计数bi还能够根据分割区域、布线分支数(整体)和螺纹紧固数(整体)来计算。
[0206]“d”表示布线不良概率。布线不良概率是在布线作业中发生施工不良的概率。布线越长，则布线不良概率d越高。布线不良概率d是根据固有信息数据得到的。
[0207]“l
i”表示第i个区段的布线的长度。布线长度li是根据结构信息数据得到的。但是，布线长度li还能够根据分割区域、布线分支数(整体)和螺纹紧固数(整体)来计算。
[0208]
【数学式1】
[0209][0210]
伴随着合计数bi和布线长度li各自的增大，复杂度c指数地增大。区段越窄，则合计数bi和布线长度li越小。因此，施工辅助工具140越增加且施工辅助工具140之间的布线区间(区段)越窄，则复杂度c越小。
[0211]
下面，对容许风险量用的计算式(参照图3的步骤s130)的具体例进行说明。
[0212]
容许风险量用的计算式能够利用式(1-3)表示。
[0213]“r
a”表示容许风险量。
[0214]“l
a”表示容许损害额。容许损害额是被容许的损害额。例如，容许损害额la是描绘可能由于施工不良等而发生的损害额而成的损害额分布中的95％区间内的最大损害额。该情况下，容许损害额la与将额超过该容许损害额la的损害的发生容许到5.0％以下的概率同义。利用者可以适当地设定容许损害额la为多少。容许损害额la是根据固有信息数据得到的。
[0215]“m”表示管理体制值。管理体制值表示针对施工案件的管理体制的彻底程度。各施工工序中的接受确认越彻底，则管理体制值m越大。管理体制值m的最小值为“0.0”，管理体制值m的最大值为“1.0”。管理体制值m是根据固有信息数据得到的。
[0216]“a”表示布线访问值。布线访问值表示针对布线的访问性的高度。越容易确认布线，则布线访问值a越高，针对布线的应对越容易，则布线访问值a越高。布线访问值a的最小值为“0.0”，布线访问值a的最大值为“1.0”。布线访问值a是根据固有信息数据得到的。
[0217]“f(m,a)”表示针对施工不良损害额的校正系数。管理体制值m越小，则校正系数f(m,a)越小，布线访问值a越小，则校正系数f(m,a)越小。函数f()是根据固有信息数据得到的。
[0218]
ra＝la×
f(m,a)
ꢀꢀꢀ
(1-3)
[0219]
下面，对作为对策成本的具体例的设置成本用的计算式的具体例进行说明。
[0220]
设置成本用的计算式能够利用式(1-4)表示。
[0221]“h”表示设置成本。设置成本是用于设置施工辅助工具140的成本。设置的施工辅助工具140越增加，则设置成本h越高。
[0222]“v
1”是相当于购入成本的值。购入成本是用于购入施工辅助工具140的成本。例如，成本值v1是将购入成本归一化成规定的单位而得到的值。购入成本或成本值v1是根据固有信息数据得到的。
[0223]“v
2”是相当于作业工时数的值。作业工时数是设置施工辅助工具140的作业所花费的工时数。例如，工时数值v2是将作业工时数归一化成既定的单位而得到的值。
[0224]“n”是施工辅助工具140的台数。
[0225]
h＝(v1×
n) (v2×
n)
ꢀꢀꢀ
(1-4)
[0226]
下面，对用于判定配置数据是否适合于设备网络系统110的条件式(参照图3的步骤s140)的具体例进行说明。
[0227]
在条件式成立的情况下，配置数据适合于设备网络系统110。
[0228]
条件式能够利用式(1-5)表示。
[0229]
re h≦raꢀꢀꢀ
(1-5)
[0230]
估算风险量re、设置成本h和容许风险量ra各自的指标值利用规定的尺度(单位)进行归一化。尺度(单位)的具体例是表示工时数的“人月”或表示费用的“日元”。
[0231]
例如，指标值计算部230将各指标值作为输入来计算归一化函数，由此对各指标值进行归一化。
[0232]
***实施方式1的补充***
[0233]
下面，对使用施工辅助工具140确认设备网络系统110的动作的方法进行说明。
[0234]
根据图7对控制器120的结构进行说明。
[0235]
控制器120是具有处理器121a、存储器121b、辅助存储装置121c、通信装置121d和输入输出接口121e这样的硬件的计算机。这些硬件经由信号线彼此连接。
[0236]
处理器121a是进行运算处理的ic，对其他硬件进行控制。例如，处理器121a是cpu。
[0237]
存储器121b是易失性或非易失性存储装置。存储器121b也称作主存储装置或主存储器。例如，存储器121b是ram。存储器121b中存储的数据根据需要而保存于辅助存储装置121c。
[0238]
辅助存储装置121c是非易失性存储装置。例如，辅助存储装置121c是rom、hdd或闪存。辅助存储装置121c中存储的数据根据需要而载入到存储器121b。
[0239]
通信装置121d是接收机和发送机。例如，通信装置121d是通信芯片或nic。
[0240]
输入输出接口121e是连接输入装置和输出装置的端口。例如，输入输出接口121e是usb端子。
[0241]
控制器120具有动作确认部122。动作确认部122通过软件实现。
[0242]
另外，控制器120除了具有动作确认部122以外，还具有用于对设备网络系统110进行控制的系统控制部(省略图示)。
[0243]
在辅助存储装置121c中存储有用于使计算机作为动作确认部122发挥功能的动作确认程序。动作确认程序载入到存储器121b，由处理器121a执行。
[0244]
在辅助存储装置121c中还存储有os。os的至少一部分载入到存储器121b，由处理器121a执行。
[0245]
处理器121a一边执行os，一边执行动作确认程序。
[0246]
动作确认程序的输入输出数据存储于存储部129。例如，由网络施工辅助装置200生成的配置数据存储于存储部129。
[0247]
存储器121b作为存储部129发挥功能。但是，辅助存储装置121c、处理器121a内的寄存器和处理器121a内的高速缓冲存储器等存储装置也可以代替存储器121b或与存储器121b一起作为存储部129发挥功能。
[0248]
控制器120也可以具有代替处理器121a的多个处理器。多个处理器分担处理器121a的功能。
[0249]
动作确认程序能够以计算机能读取的方式记录(存储)于光盘或闪存等非易失性记录介质。
[0250]
根据图8对通信设备130的结构进行说明。
[0251]
通信设备130是具有处理器131a、存储器131b、辅助存储装置131c、通信装置131d、输入输出接口131e和端子台131f这样的硬件的计算机。这些硬件经由信号线彼此连接。
[0252]
处理器131a是进行运算处理的ic，对其他硬件进行控制。例如，处理器131a是cpu。
[0253]
存储器131b是易失性或非易失性存储装置。存储器131b也称作主存储装置或主存储器。例如，存储器131b是ram。存储器131b中存储的数据根据需要而保存于辅助存储装置131c。
[0254]
辅助存储装置131c是非易失性存储装置。例如，辅助存储装置131c是rom、hdd或闪存。辅助存储装置131c中存储的数据根据需要而载入到存储器131b。
[0255]
通信装置131d是接收机和发送机。例如，通信装置131d是通信芯片或nic。
[0256]
输入输出接口131e是连接输入装置和输出装置的端口。例如，输入输出接口131e经由信号线与施工辅助工具140的端口连接。
[0257]
端子台131f是安装施工辅助工具140的部件。
[0258]
通信设备130具有辅助工具控制部132。辅助工具控制部132通过软件实现。
[0259]
另外，通信设备130除了具有辅助工具控制部132以外，还具有用于与控制器120或其他通信设备130进行通信的通信部(省略图示)。
[0260]
在辅助存储装置131c中存储有用于使计算机作为辅助工具控制部132发挥功能的辅助工具控制程序。辅助工具控制程序载入到存储器131b，由处理器131a执行。
[0261]
在辅助存储装置131c中还存储有os。os的至少一部分载入到存储器131b，由处理器131a执行。
[0262]
处理器121a一边执行os，一边执行辅助工具控制程序。
[0263]
辅助工具控制程序的输入输出数据存储于存储部139。
[0264]
存储器131b作为存储部139发挥功能。但是，辅助存储装置131c、处理器131a内的寄存器和处理器131a内的高速缓冲存储器等存储装置也可以代替存储器131b或与存储器131b一起作为存储部139发挥功能。
[0265]
通信设备130也可以具有代替处理器131a的多个处理器。多个处理器分担处理器131a的功能。
[0266]
辅助工具控制程序能够以计算机能读取的方式记录(存储)于光盘或闪存等非易失性记录介质。
[0267]
根据图9对施工辅助工具140的结构进行说明。
[0268]
施工辅助工具140具有设备连接端子141、上位布线端子142、下位布线端子143、开关电路144和开关控制电路145这样的硬件。这些硬件经由信号线彼此连接。例如，开关电路144与设备连接端子141、下位布线端子143和开关控制电路145连接。
[0269]
设备连接端子141是用于在通信设备130的端子台131f安装施工辅助工具140的部件。
[0270]
上位布线端子142是连接上位布线的部件。上位布线是上游侧的布线。
[0271]
下位布线端子143是连接下位布线的部件。下位布线是下游侧的布线。
[0272]
开关电路144是用于将下位布线相对于上位布线的连接状态切换成导通状态或切断状态的电路。导通状态是下位布线与上位布线连接而在上位布线与下位布线之间流过信号的状态。切断状态是下位布线从上位布线切断而在上位布线与下位布线之间未流过信号的状态。
[0273]
开关控制电路145是用于对开关电路144进行控制的电路。开关控制电路145具有
端口。开关控制电路145的端口经由信号线与通信设备130的端口连接。
[0274]
根据图10和图11对动作确认方法进行说明。
[0275]
该动作确认方法是利用施工辅助工具140确认设备网络系统110的动作的方法。
[0276]
通过该动作确认方法，能够在设备网络系统110发生故障的情况下缩小包含故障原因部位的范围。
[0277]
该动作确认方法的各处理主要由控制器120执行。
[0278]
在步骤s201中，动作确认部122使全部施工辅助工具140成为切断状态。
[0279]
作为使全部施工辅助工具140成为切断状态的方法，存在(1)使各施工辅助工具140在出厂时或设置前预先成为切断状态的方法或(2)从动作确认部122向各通信设备130发送切断指示的方法。下面，对方法(2)进行说明。
[0280]
全部施工辅助工具140如下成为切断状态。
[0281]
动作确认部122向各通信设备130发送切断指示。各通信设备130接收切断指示。
[0282]
在安装有设备连接端子141的各通信设备130中，辅助工具控制部132将切断信号输入到施工辅助工具140。
[0283]
在各施工辅助工具140中，开关控制电路145按照切断信号对开关电路144进行控制，开关电路144将下位布线相对于上位布线的连接状态切换成切断状态。
[0284]
通过步骤s201，仅位于控制器120所属的布线区间的各通信设备130能够与控制器120进行通信。
[0285]
将控制器120能够与各通信设备130进行通信的布线区间称作“通信区间”。通信区间根据配置数据所示的施工辅助工具140的配置来判别。
[0286]
在步骤s202中，动作确认部122向各通信设备130发送地址请求。地址请求是用于请求识别通信设备130的地址的数据。
[0287]
在步骤s202之后，接收到地址请求的各通信设备130向控制器120发送地址响应。地址响应包含通信设备130的地址。
[0288]
然后，在从各通信设备130向控制器120发送了地址响应的情况下，动作确认部122接收各通信设备130的地址响应。
[0289]
在步骤s203中，动作确认部122判定是否能够从各通信设备130接收到地址响应。
[0290]
在能够从各通信设备130接收到地址响应的情况下，处理进入步骤s211。
[0291]
在无法从各通信设备130接收到地址响应的情况下，处理进入步骤s204。
[0292]
在步骤s204中，动作确认部122根据配置数据和通信区间确定原因区间。原因区间是包含故障原因部位的布线区间。
[0293]
然后，动作确认部122输出表示原因区间的数据。例如，动作确认部122在判别出原因区间的状态下在显示器显示设备网络系统110的树构造图。
[0294]
具体而言，原因区间是未发送地址响应的通信设备130所在的布线区间。
[0295]
在步骤s204之后，处理进入步骤s221。
[0296]
在步骤s211中，动作确认部122判定在接收到的地址响应中是否存在初次响应的地址。
[0297]
在存在初次响应的地址的情况下，处理进入步骤s213。
[0298]
在不存在初次响应的地址的情况下，处理进入步骤s212。但是，在地址响应发送方
是末端的通信设备130的情况下，处理进入步骤s221。
[0299]
在步骤s212中，动作确认部122根据配置数据和通信区间确定原因区间。然后，动作确认部122输出表示原因区间的数据。例如，动作确认部122在判别出原因区间的状态下在显示器显示设备网络系统110的树构造图。
[0300]
具体而言，原因区间是作为地址响应发送方的施工辅助工具140下游的布线区间。
[0301]
在步骤s212之后，处理进入步骤s221。
[0302]
在步骤s213中，动作确认部122从初次响应的地址中选择从安装有施工辅助工具140的通信设备130响应的地址。安装有施工辅助工具140的通信设备130根据配置数据来判别。
[0303]
然后，动作确认部122将选择出的各地址放入搜索队列。
[0304]
在步骤s221中，动作确认部122判定在搜索队列中是否存在地址。
[0305]
在搜索队列中存在地址的情况下，处理进入步骤s222。
[0306]
在搜索队列中不存在地址的情况下，处理结束。
[0307]
在步骤s222中，动作确认部122从搜索队列中取出1个地址。
[0308]
在步骤s223中，动作确认部122向取出的地址发送导通指示。
[0309]
在接收到导通指示的通信设备130中，辅助工具控制部132将导通信号输入到施工辅助工具140。
[0310]
在被输入导通信号的施工辅助工具140中，开关控制电路145对开关电路144进行控制，开关电路144将下位布线相对于上位布线的连接状态切换成导通状态。
[0311]
通过步骤s223，接收到导通指示的通信设备130下游的布线区间被加入到通信区间。
[0312]
在步骤s223之后，处理进入步骤s202。
[0313]
在通过上述动作确认方法确认了设备网络系统110正常的情况下，控制器120使全部施工辅助工具140成为导通状态。
[0314]
全部施工辅助工具140如下成为导通状态。
[0315]
控制器120向各通信设备130发送导通指示。各通信设备130接收导通指示。
[0316]
在安装有设备连接端子141的各通信设备130中，辅助工具控制部132将导通信号输入到施工辅助工具140。
[0317]
在各施工辅助工具140中，开关控制电路145按照导通信号对开关电路144进行控制，开关电路144将下位布线相对于上位布线的连接状态切换成导通状态。
[0318]
在全部施工辅助工具140成为导通状态后，设备网络系统110进行工作。
[0319]
***实施方式1的总结***
[0320]
施工辅助工具140的设置间隔相当于缩小的粒度。例如，在针对全部通信设备130设置施工辅助工具140时，能够预想相邻的1组通信设备130的布线区间，以发现成为故障原因的施工不良部位。施工者仅确认该布线区间即可，因此，与不存在施工辅助工具140的情况相比，能够削减应对的工时数。
[0321]
但是，在使用施工辅助工具时，存在下述这种折中。
[0322]
施工辅助工具140的使用数越多，则故障发生时的应对越迅速，风险越降低。另一方面，产品成本、施工工时数和动作确认时间增加。因此，也认为未得到充分的投资效果。
[0323]
施工辅助工具140的使用数越少，则产品成本、施工工时数和动作确认时间越削减。另一方面，万一发生故障而引起的风险变大。
[0324]
因此，网络施工辅助装置200鉴于每个施工案件的状况，考虑成本、工时数和风险，求出施工辅助工具140的最佳配置。
[0325]
因此，网络施工辅助装置200估算每个施工案件的施工不良的发生容易度，对估算风险量和容许风险量进行比较。
[0326]
而且，网络施工辅助装置200以使估算风险量与对策成本之和为容许风险量以下且对策成本尽可能小的方式求出施工辅助工具140的配置(设置数和设置部位)。因此，网络施工辅助装置200求出针对多种配置的估算风险量。即，网络施工辅助装置200模拟多种配置。
[0327]
另外，最佳配置的决定相当于np困难的组合优化问题，因此，严格地求出最优解在计算量的方面并不容易。因此，网络施工辅助装置200通过求出近似解来削减计算量。实施方式1的最佳配置的决定还包含近似解的决定。
[0328]
设备网络系统110具有多个通信设备130、1个以上的施工辅助工具140和控制器120。
[0329]
施工辅助工具140将多个通信设备130中的2台通信设备130的连接状态切换成导通状态或切断状态。
[0330]
控制器120指示施工辅助工具140将2台通信设备130的连接状态切换成导通状态或切断状态。
[0331]
***实施方式1的效果***
[0332]
根据实施方式1，得到针对多点方式的设备网络系统确保施工品质的效果。在施工主的立场上，得到能够抑制工序延迟的风险这样的效果，在施工者的立场上，得到能够抑制由于发生施工不良而产生的风险(追加工时数和损害赔偿)这样的效果。
[0333]
根据实施方式1，能够得到与施工辅助工具140的设置相伴的设置成本与在设备网络系统110的施工时可能发生的施工错误的风险之间的平衡最佳的施工辅助工具140的配置。
[0334]
另外，假设施工辅助工具140未预先设置于设备网络系统110，仅判断为需要的施工辅助工具140后续设置于网络设备(通信设备130)或其周边的布线上。
[0335]
根据实施方式1，在多点方式的设备网络系统中，能够容易地缩小包含由于施工不良而发生的故障原因部位的范围。
[0336]
通过在设备网络系统110设置施工辅助工具140，能够缩小设备网络系统110的故障部位。
[0337]
但是，如果设置施工辅助工具140，则有助于万一发生施工不良时的应对，另一方面，根据施工辅助工具140的设置数，设置成本增加。因此，不一定设置大量施工辅助工具140就好。
[0338]
因此，网络施工辅助装置200估算每个施工案件的施工不良的发生容易度，由此，对最终可能发生的损害进行量化而求出风险量。然后，网络施工辅助装置200以将损害的风险量抑制到容许的风险量以下的方式求出施工辅助工具140的最佳设置数和施工辅助工具140的最佳设置部位。
[0339]
实施方式1对由于混入1个部位的施工不良而传播到设备网络系统整体的故障的对策特别有效。
[0340]
实施方式1除了对多点方式的设备网络系统有效以外，还对多点方式且自由拓扑方式的设备网络系统有效。
[0341]
实施方式2
[0342]
关于考虑设备网络系统110的动作确认成本的方式，主要对与实施方式1不同之处进行说明。
[0343]
***结构的说明***
[0344]
对设备网络系统110的结构进行说明。
[0345]
在设备网络系统110中预先设置1台以上的施工辅助工具140。例如，针对全部通信设备130分别预先设置施工辅助工具140。或者，针对大量通信设备130分别预先设置施工辅助工具140。设置的施工辅助工具140中的一部分施工辅助工具140有效化而被使用。
[0346]
网络施工辅助系统100的结构与实施方式1中的结构相同(参照图1和图2)。
[0347]
***动作的说明***
[0348]
网络施工辅助方法的顺序与实施方式1中的顺序相同(参照图3)。
[0349]
但是，实施方式1中的网络施工辅助方法在以下方面与实施方式1中的方法不同。
[0350]
在步骤s110中，结构信息数据包含设置于设备网络系统110的施工辅助工具140在内表示设备网络系统110的结构。
[0351]
在步骤s120中，配置数据表示用于进行设备网络系统110的动作确认的施工辅助工具140的配置。
[0352]
在步骤s130中，指标值计算部230计算动作确认成本作为对策成本。具体而言，指标值计算部230计算动作确认成本用的计算式。计算式的计算中使用的各种信息例如包含在结构信息数据中。
[0353]
动作确认成本是用于使用施工辅助工具140确认设备网络系统110的动作的成本。例如，动作确认成本是针对设备网络系统110的动作确认所需要的时间的人的成本之和。
[0354]
动作确认成本是对策成本的具体例。
[0355]
在步骤s140中，用于判定配置数据是否适合的条件式表示动作确认成本、估算风险量和容许风险量的关系。
[0356]
条件式能够利用式(2-1)表示。
[0357]“t”表示动作确认成本。要使用的施工辅助工具140越增加，则动作确认成本t越高。
[0358]
re t≦raꢀꢀꢀ
(2-1)
[0359]
根据式(2-1)，设定用于抑制动作确认成本的条件式。
[0360]
在实施方式2中，能够切换有无使用各施工辅助工具140来确认设备网络系统110的动作。因此，还考虑提高容许风险量ra这样的条件的重新评估。即，也可以修正容许风险量ra用的计算式。
[0361]
根据图12和图13对动作确认方法进行说明。
[0362]
在步骤s201a中，动作确认部122使配置数据所示的各施工辅助工具140即使用的各施工辅助工具140有效化。此外，动作确认部122使未使用的各施工辅助工具140无效化。
[0363]
施工辅助工具140的有效化(或无效化)意味着施工辅助工具140的切换功能的有效化(或无效化)。
[0364]
有效化的施工辅助工具140能够将连接状态切换成导通状态或切断状态。
[0365]
无效化的施工辅助工具140将连接状态固定成导通状态。
[0366]
使用的各施工辅助工具140如下有效化(或无效化)。
[0367]
动作确认部122根据配置数据生成有效化指示，向各通信设备130发送有效化指示。有效化指示包含确定要使用的施工辅助工具140的信息。例如，有效化指示包含安装有使用的各施工辅助工具140的通信设备130的标识符。
[0368]
各通信设备130接收有效化指示。在各通信设备130中，辅助工具控制部132根据有效化指示中包含的信息，判定安装于通信设备130的施工辅助工具140是否是要使用的施工辅助工具140。
[0369]
在安装于通信设备130的施工辅助工具140是要使用的施工辅助工具140的情况下，辅助工具控制部132使施工辅助工具140有效化。具体而言，辅助工具控制部132将有效化信号输入到施工辅助工具140。在被输入有效化信号的各施工辅助工具140中，开关控制电路145存储有效化标志。以后，存储有有效化标志的开关控制电路145按照切断信号或导通信号对开关电路144进行控制。
[0370]
在安装于通信设备130的施工辅助工具140不是要使用的施工辅助工具140的情况下，辅助工具控制部132使施工辅助工具140无效化。具体而言，辅助工具控制部132将无效化信号输入到施工辅助工具140。在被输入无效化信号的各施工辅助工具140中，开关控制电路145存储无效化标志。此外，开关控制电路145对开关电路144进行控制，开关电路144将下位布线相对于上位布线的连接状态切换成导通状态。以后，存储有无效化标志的开关控制电路145即使被输入切断信号或导通信号，也不对开关电路144进行控制。
[0371]
在步骤s201b中，动作确认部122使要使用的全部施工辅助工具140成为切断状态。
[0372]
要使用的全部施工辅助工具140如下成为切断状态。
[0373]
动作确认部122向各通信设备130发送切断指示。各通信设备130接收切断指示。
[0374]
在各通信设备130中，辅助工具控制部132将切断信号输入到施工辅助工具140。
[0375]
在存储有有效化标志的各施工辅助工具140中，辅助工具控制部132按照切断信号对开关电路144进行控制，开关电路144将上位回线与下位布线的连接状态切换成切断状态。
[0376]
在存储有无效化标志的各施工辅助工具140中，辅助工具控制部132不按照切断信号对开关电路144进行控制。
[0377]
步骤s202～步骤s223如实施方式1中说明的那样(参照图10和图11)。
[0378]
***实施方式2的效果***
[0379]
根据实施方式2，能够得到与使用施工辅助工具140的动作确认所需要的时间有关的动作确认成本与在设备网络系统110的施工时可能发生的施工错误的风险之间的平衡最佳的施工辅助工具140的配置。
[0380]
根据实施方式2，仅使由配置数据指定的要使用的施工辅助工具140有效化，在设备网络系统110启动时的动作确认中，能够仅使用有效化的施工辅助工具140。另外，无效化的施工辅助工具140设定成导通状态。设置有无效化的施工辅助工具140的部位始终在电气
上处于与未设置施工辅助工具140的部位相同的状态。
[0381]
***实施方式的补充***
[0382]
根据图14对网络施工辅助装置200的硬件结构进行说明。
[0383]
网络施工辅助装置200具有处理电路209。
[0384]
处理电路209是实现信息受理部210、配置数据生成部220、指标值计算部230、配置数据判定部240和结果输出部250的硬件。
[0385]
处理电路209可以是专用硬件，也可以是执行存储器202中存储的程序的处理器201。
[0386]
在处理电路209是专用硬件的情况下，处理电路209例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、asic、fpga或它们的组合。
[0387]
asic是application specific integrated circuit(专用集成电路)的简称。
[0388]
fpga是field programmable gate array(现场可编程门阵列)的简称。
[0389]
网络施工辅助装置200也可以具有代替处理电路209的多个处理电路。多个处理电路分担处理电路209的功能。
[0390]
在网络施工辅助装置200中，也可以是一部分功能通过专用硬件实现，其余功能通过软件或固件实现。
[0391]
这样，网络施工辅助装置200的各功能能够通过硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
[0392]
各实施方式是优选方式的例示，并不意图限制本发明的技术范围。各实施方式可以实施一部分，也可以与其他方式组合实施。使用流程图等说明的顺序也可以适当变更。
[0393]
标号说明
[0394]
100：网络施工辅助系统；101：配置数据；110：设备网络系统；120：控制器；121a：处理器；121b：存储器；121c：辅助存储装置；121d：通信装置；121e：输入输出接口；122：动作确认部；129：存储部；130：通信设备；131a：处理器；131b：存储器；131c：辅助存储装置；131d：通信装置；131e：输入输出接口；131f：端子台；132：辅助工具控制部；139：存储部；140：施工辅助工具；141：设备连接端子；142：上位布线端子；143：下位布线端子；144：开关电路；145：开关控制电路；150：树构造图；200：网络施工辅助装置；201：处理器；202：存储器；203：辅助存储装置；204：通信装置；205：输入输出接口；209：处理电路；210：信息受理部；220：配置数据生成部；230：指标值计算部；240：配置数据判定部；250：结果输出部；290：存储部。