JP2017194810A

JP2017194810A - 遠隔監視システム

Info

Publication number: JP2017194810A
Application number: JP2016084156A
Authority: JP
Inventors: 敦之出川; Atsushi Degawa; 圭阿久根; Kei Akune; 紀彦水崎; Norihiko Mizusaki
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2017-10-26

Abstract

【課題】監視対象機器のコントローラから遠隔地にある監視装置に対する物理的な一方向通信を、低コスト且つ簡易な構成で実現することが可能な遠隔監視システムを提供する。【解決手段】監視対象機器Ａの稼動状態を示すデータを取得するデータ取得装置１２と、前記機器Ａの稼動状態を示すデータを監視する監視装置１６と、前記データ取得装置１２から前記機器Ａの稼動状態を示すデータを受信して、ネットワーク１５を介して前記監視装置１６に送信する外部接続装置１４とを備えた遠隔監視システム１において、前記データ取得装置１２と前記外部接続装置１４との間が、シリアル通信用のクロスケーブル１３の片側通信方向の信号線L2が遮断された状態で、前記データ取得装置１２から前記外部接続装置１４への一方向通信のみが可能になるように接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、機械の稼働状態を遠隔から監視する遠隔監視システムに関する。

従来、工場やインフラ設備などで使用する機器、例えば運搬機器等に関し、稼動状態を遠隔から監視することが行われている。遠隔から機器の稼動状態を監視する際は、対象機器の動作を制御する機器コントローラから稼動状態を示すデータを取得するデータ取得装置と、遠隔地の監視装置とを、ネットワークを介して接続して構築した遠隔監視システムが利用される。

このような遠隔監視システムを利用することにより、監視対象の工場やインフラ設備等から遠隔にある場所においても、監視装置を用いて機器の稼動状態を監視することができる。

特開２０１５−１８５５０号公報

上述したような遠隔監視システムは、汎用のコンピュータやネットワーク技術を利用することで簡易に構築することができる。しかし、これらの汎用の技術を用いてシステムを構築すると、外部の第三者のコンピュータから監視対象機器のコントローラに対して不正にアクセスされやすく、データ改ざんや不適切な機器操作が行われるおそれがあるという問題があった。特に、インフラ関係等の重要設備においては、不正アクセスを完全に遮断することが必要とされていた。

当該システムへの不正アクセスを防ぐため、監視対象機器のコントローラにファイアウォールを設置し、機器コントローラへのアクセスを制限することが考えられる。ところが、現在一般的に普及しているコンピュータやネットワーク技術は双方向通信を前提として構成されているため、データ取得装置から監視装置に対してデータ送信が行われると、これに応答して監視装置からデータ取得装置に向けて送信されるＡＣＫ（ACKnowledgement）信号等がネットワーク内に送出される。そのため、ファイアウォールにより機器コントローラへのアクセスを制限したとしても、ネットワーク内に送出されるＡＣＫ信号等を用いて第三者がデータ取得装置やこれに接続された機器コントローラに不正アクセスする可能性が生じてしまう。

そこで、データ取得装置にレーザ発光手段のみを有する（受光手段を持たない）装置を接続し、ネットワークに前記レーザ発光手段からのレーザ光を受光するレーザ受光手段のみを有する（レーザ発光手段を持たない）装置を接続して、遠隔監視システム内のデータ取得装置とネットワークとの間で物理的に一方向通信を行わせるようにする技術がある。この技術を用いることにより、ネットワーク側からデータ取得装置（機器コントローラ側）への通信は完全に遮断され、不正アクセスを確実に防止することができる。

しかし、このような一方向通信のための専用装置をシステムに搭載しようとすると多大なコストがかかるとともに、システムの構築に手間がかかるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、監視対象機器のコントローラから遠隔地にある監視装置に対し、物理的な一方向通信を、低コスト且つ簡易な構成で実現することが可能な遠隔監視システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本願発明の遠隔監視システムは、双方向通信機能を有し、監視対象機器の稼動状態を示すデータを取得するデータ取得装置と、双方向通信機能を有し、前記機器の稼動状態を示すデータを監視する監視装置と、双方向通信機能を有し、前記データ取得装置から前記機器の稼動状態を示すデータを受信して、ネットワークを介して前記監視装置に送信する外部接続装置とを備えた遠隔監視システムにおいて、前記データ取得装置と前記外部接続装置との間が、シリアル通信用のクロスケーブルの片側通信方向の信号線が遮断された状態で、前記データ取得装置から前記外部接続装置への一方向通信のみが可能になるように接続されることを特徴とする。

本発明の遠隔監視システムによれば、監視対象機器のコントローラから遠隔地にある監視装置に対し、物理的な一方向通信を、低コスト且つ簡易な構成で実現することができる。

一実施形態による遠隔監視システム１の構成を示す全体図である。一実施形態による遠隔監視システムのデータ取得装置と外部接続装置との間をシリアル通信ケーブルで接続した状態を示す説明図である。他の形態による遠隔監視システム２の構成を示す全体図である。

本発明の一実施形態として、インフラ設備等で使用する運搬機器Ａの稼動状態を遠隔で監視する遠隔監視システムの構成について、図１を参照して説明する。本実施形態による遠隔監視システム１は、監視対象の運搬機器Ａに接続された機器コントローラ１１と、機器コントローラ１１と双方向通信により接続されたデータ取得装置１２と、データ取得装置１２とシリアル通信ケーブル１３で接続された外部接続装置１４と、運搬機器Ａから遠隔に設置され、外部接続装置１４にネットワーク１５を介して接続された監視装置１６とを備える。

本実施形態において、遠隔監視システム１を構成する機器コントローラ１１、データ取得装置１２、外部接続装置１４、監視装置１６には、汎用のパーソナルコンピュータ等が用いられ、これらの装置は、外部機器と双方向通信を行う機能を有している。また、データ取得装置１２および外部接続装置１４は外部機器とシリアル通信を行うためのシリアルポートを有している。また、外部接続装置１４と監視装置１６とを接続するネットワーク１５は、汎用の技術、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコル等を用いたネットワークである。また、外部接続装置１４と監視装置１６との間は、ネットワーク１５を利用したＶＰＮ（Virtual Private Network）で接続されている。

機器コントローラ１１は、外部からの指示や予め設定された情報等に基づいて、運搬機器Ａの動作（機器のＯＮ／ＯＦＦ切替、運転速度や方向等）を制御するとともに、その稼動状態に関するデータ（以下、「稼働データ」と称する）を取得する。データ取得装置１２は、機器コントローラ１１と双方向通信可能な状態で接続され、機器コントローラ１１で取得された運搬機器Ａの稼動データを所定時間間隔で取得する。シリアル通信ケーブル１３は、汎用のシリアル通信用のクロスケーブルの片側通信方向のケーブルが遮断されて、データ取得装置１２から外部接続装置１４への一方向の通信のみが確立され、外部接続装置１４からデータ取得装置１２への方向の通信は遮断されるように、データ取得装置１２および外部接続装置１４にシリアル通信接続される。外部接続装置１４は、データ取得装置１２からシリアル通信ケーブル１３を介して運搬機器Ａの稼動データを受信し、ネットワーク１５のＶＰＮを介して監視装置１６に送信する。監視装置１６は、外部接続装置１４から送信された運搬機器の稼動データを受信して保持し、出力する。

このように構成される遠隔監視システム１において利用されるシリアル通信ケーブル１３について説明する。本実施形態によるシリアル通信ケーブル１３には、汎用のシリアル通信用クロスケーブルが用いられ、図２に示すように、当該クロスケーブル内において所定方向へのデータ伝送に用いる信号線L1と、これとは逆方向へのデータ伝送に用いる信号線L2とのうち、いずれか一方のみを通信可能な状態にし、他方を通信不能にして、データ取得装置１２と外部接続装置１４とに接続させる。具体的には、通信不能にする方向の信号線を切断するかまたは、データ取得装置１２または外部接続装置１４の少なくともいずれか一方のシリアルポートに接続しないようにする。その際、データ取得装置１２から外部接続装置１４への方向への通信が可能になるように接続させる。

図２においては、信号線L2を切断し、信号線L1を、データ取得装置１２から外部接続装置１４にデータが伝送されるように接続させている。このようにクロスケーブルを接続させることで、データ取得装置１２から外部接続装置１４への通信は可能にしつつ、外部接続装置１４からデータ取得装置１２への通信は物理的に完全に遮断される。

この遠隔監視システム１では、機器コントローラ１１で取得された運搬機器Ａの稼動データが、データ取得装置１２において所定時間間隔で取得される。そして、データ取得装置１２で取得された稼動データが、シリアル通信ケーブル１３を介してデータ取得装置１２から外部接続装置１４に送信される。外部接続装置１４で受信された稼動データはさらに、ネットワーク１５を利用したＶＰＮを介して監視装置１６に送信され、監視装置１６においてモニタ等への出力や、稼働状態の正常／異常の判定等の処理に用いられる。

この遠隔監視システム１は、データ取得装置１２と外部接続装置１４との間が、物理的にデータ取得装置１２から外部接続装置１４への一方向にしか通信できない状態で構成されるため、たとえ外部の第三者装置ＸによりＶＰＮのセキュリティが突破され外部接続装置１４にアクセスされたとしても、外部接続装置１４からデータ取得装置１２へのアクセスは不可能であり、第三者装置Ｘから運搬機器Ａの不適切な運転操作やデータの改ざん等が行われる可能性がなくなる。そのため、当該遠隔監視システムは、高い安全性および信頼性を保持することができる。

以上の本実施形態によれば、汎用の装置やケーブル、および汎用の技術を用いたネットワークを利用することにより、安全性および信頼性が高く、安価な遠隔監視システムを簡易に構成することができる。

上述した実施形態においては、データ取得装置１２および外部接続装置１４がシリアルポートを有する装置である場合について説明したが、シリアルポートを有さない装置を用いる場合について、図３を参照して説明する。

図３に示す遠隔監視システム２では、機器コントローラ１１に接続されるデータ取得装置１７および、監視装置１６にネットワーク１５を介して接続される外部接続装置１８として、シリアルポートを有さず、ＵＳＢポートを有する汎用のパーソナルコンピュータ等が用いられている。

この場合、データ取得装置１７のＵＳＢポートにシリアル通信変換器１９を接続させるとともに、外部接続装置１８のＵＳＢポートにシリアル通信変換器２０を接続させ、これらシリアル通信変換器１９と２０との間を、シリアル通信ケーブル１３で接続させる。ここで使用するシリアル通信ケーブル１３は、上述した遠隔監視システム１で使用したシリアル通信ケーブル１３と同様に一方向にのみ通信可能な状態に構成されたものであり、データ取得装置１７側のシリアル通信変換器１９から外部接続装置１８側のシリアル通信変換器２０への通信が可能で、逆向きの通信（外部接続装置１８側からデータ取得装置１７側への通信）が遮断されるように接続されている。

このように構成することにより、データ取得装置および外部接続装置にシリアルポートを有さないパーソナルコンピュータを用いた遠隔監視システム２においても、上述した遠隔監視システム１と同様に、安全性および信頼性が高く、安価な遠隔監視システムを簡易に構成することができる。

１、２遠隔監視システム
１１機器コントローラ
１２、１７データ取得装置
１３シリアル通信ケーブル
１４、１８外部接続装置
１５ネットワーク
１６監視装置
１９、２０シリアル通信変換器

Claims

双方向通信機能を有し、監視対象機器の稼動状態を示すデータを取得するデータ取得装置と、
双方向通信機能を有し、前記機器の稼動状態を示すデータを監視する監視装置と、
双方向通信機能を有し、前記データ取得装置から前記機器の稼動状態を示すデータを受信して、ネットワークを介して前記監視装置に送信する外部接続装置と、
を備えた遠隔監視システムにおいて、
前記データ取得装置と前記外部接続装置との間が、シリアル通信用のクロスケーブルの片側通信方向の信号線が遮断された状態で、前記データ取得装置から前記外部接続装置への一方向通信のみが可能になるように接続される
ことを特徴とする遠隔監視システム。
前記データ取得装置に接続されたシリアル通信変換器と、前記外部接続装置に接続されたシリアル通信変換器との間が、シリアル通信用のクロスケーブルの片側通信方向の信号線が遮断された状態で、前記データ取得装置から前記外部接続装置への一方向通信のみが可能になるように接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔監視システム。