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JAWS DAYS 2024
ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
JAWS DAYS 2024
北海道ガス株式会社
國奥広伸・小笠原元気
D-1 [P] 予知保全はできるのか？
Amazon Monitronによるガス火力発電所の機器監視
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自己紹介
2
好きな分野：IoT
業務内容：
エンジニアリング全般
発電所設計・建設・維持管理
IoTデバイス・通信・クラウド開発
趣味：ポッドキャスト
Hironobu Kunioku 國奥 広伸 Genki Ogasawara 小笠原 元気
好きな分野：コンテナ
業務内容：
賃貸防災システム設計
バックエンド・フロントエンド
DevOps, SRE
趣味：旅行・筋トレ
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アジェンダ
会社概要・背景
1
Amazon Monitronについて
2
Amazon Monitronの導入
3
Monitoron を応用するには？
4
まとめ - 予知保全はできたのか？
5
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4
北海道ガス株式会社
主要事業内容
本社所在地
従業員数
沿革
1911年 設立
ガス事業
電気供給業
ガス機器販売
907名
札幌市東区北7条東2丁目1-1
売上高
1,748億円（連結）
2024年2月28日時点
お客さま
件数
ガス：600,882件
電力：234,083件
会社概要
会社概要
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北ガスグループが目指す分散型エネルギー社会
ガスマイホーム発電、コージェネレーションシステムの普及拡大と
エネルギーマネジメントシステムの標準化により、需要と供給の最適化を図る
※Community Energy Management System
（地域エネルギーマネジメントシステム）
※
Copyright Hokkaido Gas Co., Ltd. All rights reserved
✔ 電気と熱の需要が存在
✔ 周辺街区のBCP対策
✔ 分散型エネルギーの
ロールモデルになりうる
都市型発電所として建設
熱
電気
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北ガス札幌発電所 概要
※排気量 612 L /台
× 340台
発電出力
7800 kW×2台
発電効率
起動時間
10 min
48.9% (LHV)
2019年7月29日 稼動開始
44.1% (HHV)
燃料
都市ガス13A
プリウス
一般家庭25,000件分の発電量
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エネルギーシステムアーキテクチャ
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引用：北海道ガス
HP
https://www.hokkaido-gas.co.jp/wp-content/uploads/2023/08/hp.pdf
エネルギーシステムアーキテクチャ
札幌都心部の省エネ・
強靭なまちづくりに貢献
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効率的運転・長期安定運用を目指して
✔ 維持管理の高度化
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アジェンダ
会社概要・背景
1
Amazon Monitronについて
2
Amazon Monitronの導入
3
Monitoron を応用するには？
4
まとめ - 予知保全はできたのか？
5
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Amazon Monitron
🙅 Amazon Monitoron
2020年のre:Inventにて発表
2023年夏に国内販売開始
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サービス概要
Amazon Monitron
Amazon Monitron
センサー
Amazon Monitron
ゲートウェイ
Wi-Fi
Ethernet
Webアプリ
スマートフォンアプリ
BLE
’’Amazon Monitron は、機械学習を用いて産業機器の異常な状態を検出し、予
知保全を可能にするエンドツーエンドのシステムです。’’
IP65
バッテリ寿命
5年（充電不可）
Internet
※BLE: Bluetooth Low Energy
引用:https://aws.amazon.com/jp/monitron/
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Amazon Monitron
✓ISO および機械学習ベースの分析
✓アプリからの通知
✓後付けで設置可能・低コスト・フルマネージド
ISO 20816規格と機械学習によって異常な状態を自動検出
ネイティブアプリ（iOS, Android）からの通知
数万円で遠隔監視・自動検出が実現。ワンパッケージ。
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プラントエンジニアリングの課題
潤滑油冷却器
1次冷却水系統熱交換器
2次冷却水系統熱交換器
ポンプ
ポンプ
ポンプ
温水～90℃
低温水～40℃
潤滑油
約67℃
ポンプ故障による
運転停止リスク
数時間の停止でも大きな損失
→ 予知保全への挑戦
→ メーカー製は高コスト
→ Amazon Monitron導入検討
（なるべくコードを書かずに）
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アジェンダ
会社概要・背景
1
Amazon Monitronについて
2
Amazon Monitronの導入
3
Monitoron を応用するには？
4
まとめ - 予知保全はできたのか？
5
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購入方法
Amazonストアから購入
SORACOMから購入
SORACOM セルラーパック for Amazon
Monitron（plan-D バンドル）
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金額感
内容
金額
センサ5セット
87,670円（税込）
ゲートウェイ（Wi-Fi）
21,346円（税込）
ゲートウェイ（Ethernet）
27,445円（税込）
その他
LTEルーター
PoEアダプター（Ethernetの場合）
LANケーブル
接着剤
Amazonから買う場合
※2024/2/27現在
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金額感
セット内容
数量
Amazon Monitron ゲートウェイ (Ethernet)
1
Amazon Monitron センサー
5
産業用 LTE Wi-Fi ルーター
1
PoEインジェクター
1
Cat.5e LANケーブル（2m）
2
瞬間接着剤 LOCTITE 454
1
SIMカード plan-D D-300MB サイズ
1
SORACOMから購入の場合
143,000円
（税込・通信費1000円込）
スターターとしては
すべてそろって丁度良い
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Z
Ｙ 軸方向
X
取付・設置
19
Motor
Coupling
Pump
冷却水系統ポンプ電動機
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Z
Ｙ
X
軸方向
取付・設置
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Motor
Coupling
Pump
潤滑油系統ポンプ電動機
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ゲートウェイ
(Ethernetタイプ)
ゲートウェイ
(Wi-Fiタイプ)
LTEルーター
取付・設置
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デバイスの設定
近距離無線通信（NFC）で連
携して設定
Bluetoothで連携して設定
センサの設定
ゲートウェイの設定
セッティングは比較的スムーズにできた
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ガスエンジン発電機
ガスエンジン発電機
11.6m
6~7.5m
2.5~6m
15.5m
ゲートウェイ
(Ethernet)
合計8台設置。障害物があるものの
BLEが意外に届くことを確認
Wi-Fi
ゲートウェイ
(Wi-Fi)
18m
配置構成
※BLE: Bluetooth Low Energy
BLE
BLE
BLE
センサ
LTEルータ
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LTE
ルーター
ゲートウェイ
(Ethernet)
センサ
センサ
センサ
BLE
PoEイン
ジェクタ
AC100V
AC100V
SORACOM Air
Wi-Fi
AC100V
LTE回線
有線LAN
Cat. 5e
ゲートウェイ
(Wi-Fi)
センサ
センサ
BLE
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有線LAN
システム構成
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IAM Identity Centerが管理できるアカウントじゃないと使えない！
当社はクラスメソッド様と契約して対応。
アカウント払い出しまで1か月くらいかかった、、
前もって早めに準備しとくことをお勧めします
つまづきポイント1
25
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つまづきポイント2
ゲートウェイをサイトの親ディレクトリに設定すると、アセットの
デバイスはゲートウェイを認識しない
プロジェクト
サイト
アセット
ポジション
発電所A
発電所B
ポンプ1
ポンプ2
電動機側負荷側
電動機反負荷側
サイト内の子サイトにゲートウェイを
紐付けるとヨシ！
26
❌
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実際の計測データ
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計測データ
アセット表示
時系列データ
（全振動 mm/s）
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計測データ
X軸, Y軸, Z軸振動
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計測データ
センサ接地面の
接触温度
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計測データ
設置後すぐにアラート
→ 発電機自体の共振による影響
→ 異常なしと報告することで、
次回以降アラート発火しない
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長期トレンドデータ
ISO閾値は超えているが、機械学習による評価では異常なし
最大6カ月表示可能（表示も早い）
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機械学習による評価
✓ユーザーは何もせずにAmazon Monitron側で
機械学習による異常監視を実施してくれる
https://docs.aws.amazon.com/Monitron/latest/user-guide/anom-sensor-measure.html
・温度の上昇
・振動レベルの上昇
・温度・振動レベルの両方の上昇
→ 計測後14 日〜21 日でベースラインを確立
（初心者ユーザーには助かる！）
✓今回の計測（約2カ月）ではアラート発火せず
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アジェンダ
会社概要・背景
1
Amazon Monitronについて
2
Amazon Monitronの導入
3
Monitoron を応用するには？
4
まとめ - 予知保全はできたのか？
5
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35
応用例：計測データ
予知保全をするには？
・見てもわからない範囲がある
・〜6000 Hzの振動数を取得したい
・ベアリングの傷・異常などを検知するに特に
1000Hz 以上の振動数の計算をしたい
振動数(Hz)
速度 加速度
1000
10
アンバランス・基礎不良等
ベアリング傷・異
音等
地盤振動
等
変位
見てわかる
触るとわかる
聞いてわかる
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応用例：計測データ
予知保全をするには？
・見てもわからない範囲がある
・〜6000 Hzの振動数を取得したい
・ベアリングの傷・異常などを検知するに特に
1000Hz 以上の振動数の計算をしたい
◆ Live data export 機能
Kinesis Data Streams に出力可能
計算式なども組む必要なし
Monitron でデータを export してくれる
振動数(Hz)
速度 加速度
1000
10
アンバランス・基礎不良等
ベアリング傷・異
音等
地盤振動
等
変位
見てわかる
触るとわかる
聞いてわかる
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Monitron アプリ
＝可視化・通知をワンパッケージで提供
Monitron を応用するには？
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Monitron アプリ
＝可視化・通知をワンパッケージで提供
Monitron を応用するには？
他のメトリクスとの統合
外部 API から取得した情報や
他システムで取得した メトリ
クスと統合する場合、別の可視
化システムの構築、メトリクス統
合の処理が必要となる。
他の媒体への通知
社用携帯へ Monitron アプリを
入れるハードルが高い 場合に
は、他の媒体への 通知が必
要。例えば、E-Mail や SMS、
Slack や Teams などのチャット
アプリへの 通知のニーズが考
えられる。
AWSサービスとの統合
通知やメトリクス統合など、応用
的に使う場合にはその他 AWS
サービスと統合する必要があり、
Monitron アプリだけでは完結し
ない場合もある。
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Monitron アプリ
＝可視化・通知をワンパッケージで提供
Monitron を応用するには？
他のメトリクスとの統合
外部 API から取得した情報や
他システムで取得した メトリ
クスと統合する場合、別の可視
化システムの構築、メトリクス統
合の処理が必要となる。
他の媒体への通知
社用携帯へ Monitron アプリを
入れるハードルが高い 場合に
は、他の媒体への 通知が必
要。例えば、E-Mail や SMS、
Slack や Teams などのチャット
アプリへの 通知のニーズが考
えられる。
AWSサービスとの統合
通知やメトリクス統合など、応用
的に使う場合にはその他 AWS
サービスと統合する必要があり、
Monitron アプリだけでは完結し
ない。
どんな AWS サービスと統合すれば実現できるか？
🤔
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アーキテクチャパターン
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Monitron を応用するには？
Amazon Managed Grafana
・マネージド可視化ツール
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
Amazon EventBridge Pipes
・イベント駆動型統合
・ノーコード・ローコードで実装可能
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
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Monitron を応用するには？
Amazon Managed Grafana
・マネージド可視化ツール
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
Amazon EventBridge Pipes
・イベント駆動型統合
・ノーコード・ローコードで実装可能
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
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アプリ以外でも可視化したい！
Amazon Managed Grafana
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
◆ データソースの作成方法
① Data Firehose で S3 にデータを蓄積
データの変換は Lambda ETL で実行
② Glue Crawler で Data Catalog に登録
スケジュールで1時間毎に実行
③ Athena で任意のクエリを実行する
他のデータソースとも結合可能
Shard
Kinesis
PutItem
Data Firehose S3
Lambda function
for ETL
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon Managed Grafana
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
◆ データソースの作成方法
① Data Firehose で S3 にデータを蓄積
データの変換は Lambda ETL で実行
② Glue Crawler で Data Catalog に登録
スケジュールで1時間毎に実行
③ Athena で任意のクエリを実行する
他のデータソースとも結合可能
44
アプリ以外でも可視化したい！
Shard
Kinesis
PutItem
Data Firehose S3 Crawler
Data
Catalog
Glue
Lambda function
for ETL
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon Managed Grafana
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
◆ データソースの作成方法
① Data Firehose で S3 にデータを蓄積
データの変換は Lambda ETL で実行
② Glue Crawler で Data Catalog に登録
スケジュールで1時間毎に実行
③ Athena で任意のクエリを実行する
他の Data Catalog とも結合可能
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アプリ以外でも可視化したい！
Shard
Kinesis
PutItem
Data Firehose S3 Crawler
Data
Catalog
Glue
Athena
Grafana
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Monitron を応用するには？
Amazon Managed Grafana
・マネージド可視化ツール
・IAM Identity Center の認証が必要
・データソースは Athena を使用
Amazon EventBridge Pipes
・イベント駆動型統合
・ノーコード・ローコードで実装可能
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
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アプリ以外にも通知したい！
Shard
Monitron
Kinesis
PutItem
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
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アプリ以外にも通知したい！
Shard
Monitron
Kinesis
EventBridge Pipes
PutItem
Poling
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
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アプリ以外にも通知したい！
Shard
Monitron
Kinesis
EventBridge Pipes
PutItem
Poling
引用元: https://aws.amazon.com/jp/eventbridge/pipes/
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
◆ メール・SMS に通知する場合
・ターゲット：Simple Notification Service
◆ Slack に通知する場合
・ターゲット：Step Functions
・Map state で配列を JSON に直す
・Third-party API Call で Slack Webhook
50
アプリ以外にも通知したい！
Shard
Kinesis
Pipes
Poling
PutItem
SNS
SMS
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
◆ メール・SMS に通知する場合
・ターゲット：Simple Notification Service
◆ Slack に通知する場合
・ターゲット：Step Functions
・Map state で配列を JSON に直す
・Third-party API Call で Slack Webhook
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アプリ以外にも通知したい！
Shard
Kinesis
Pipes
Poling
PutItem
Step Functions
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Amazon EventBridge Pipes
・Kinesis Data Streams からイベント駆動
・ノーコードで実装が可能
◆ メール・SMS に通知する場合
・ターゲット：Simple Notification Service
◆ Slack に通知する場合
・ターゲット：Step Functions
・Map state で配列を JSON に直す
・Third-party API Call で Slack Webhook
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アプリ以外にも通知したい！
[{ “data”: … }]
{ “data”: … }
{
“text.$”:
“$.props”
}
States.Format()を使うと変数を複
雑なメッセージに組み込める
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アジェンダ
会社概要・背景
1
Amazon Monitronについて
2
Amazon Monitronの導入
3
Monitoron を応用するには？
4
まとめ - 予知保全はできたのか？
5
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
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まとめ
問い：
予知保全はできたのか？
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
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まとめ
問い：
予知保全はできたのか？
結論：
センサ設置後、2か月ぐらいでは
ポンプはまったく壊れなかった。
故障の予兆もなかった....
元気！
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
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まとめ
堅牢な発電所を作って良かったね
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
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まとめ
・振動計測を毎月私がやらなくても良くなった
→省人化に大きく貢献（実はこれが一番嬉しい）
・常時監視と傾向監視による安心感
よかったこと
今後・・・
・機械学習に期待（今回は発火しなかったけど）
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ハッシュタグ：#jawsdays2024 #jawsug #jawsdays2024_d
Thank you !
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