JP3141986B2 - 遠隔監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ガス供
給系統のガバナ等のデータ収集現場の遠隔監視装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ガス供給用のガバナにおける現行の
巡視点検業務は、保安規定に基づき７日毎に漏洩検査、
圧力記録紙回収等を目的に実施しており、このためガバ
ナを収納したガバナ室には、一次側圧力、二次側圧力及
びガバナ開度を記録する記録計が設置されている。記録
計は、測定データを記録紙に記録するもので、記録され
たデータは回収し、持ち帰ってホストコンピュータ等で
一括処理する。記録計には相対測定方式のものがあり、
このような記録計では、測定値が実際の値と等しくなる
ように予め設定を行う。

【０００３】この他、多数個所に設置されたガバナを共
通のセンタ監視装置において遠隔監視する試みがある。
例えば、その試みとしては、センタ監視装置との通信手
段を備えたデータ収集装置を各ガバナに設置し、データ
収集装置に収集して記録媒体に一時的に記録した監視用
測定データを、センタ監視装置からの定期的な発呼によ
り通信回線を通してセンタ監視装置に送信し、センタ監
視装置においてデータを収集して記録及び異常等の判定
を行う方式がある。

【０００４】相対測定方式の記録計又は測定機器の一例
として、光学式のガバナ開度計がある。この開度計は、
ガバナの弁体に応動するスケール板に光学格子を形成
し、この光学格子の変位を透過光または反射光により光
学的に読んでカウントすることにより、スケール板の移
動量をインクリメンタルに測定して、弁体の位置、即ち
開度を相対式に測定する構成であり、このような構成で
は、スケール板の絶対位置を測定することはできないの
で、設置時に、例えば弁の開度がゼロの場合の測定出力
をゼロ点の基準として設定する等の弁の開度との対応を
行わせる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前者の方式では、ガバ
ナをリアルタイムで監視することができず、データ回収
後の処理も非常に面倒であり、上記巡視点検は欠かせな
い。

【０００６】後者の方式では、センタ監視装置に収集さ
れるデータが膨大になると共に、異常判定等の演算処理
も膨大なものとなって、ハードウエア、ソフトウエア、
人的な資源、即ちシステム資源が膨大となって実際的で
はない。また、後者の方式においては記録媒体に記録し
たデータは、所定時間内にセンタ監視装置に通信した
後、クリアするものであり、記録媒体に実績データを蓄
積することは行わない。

【０００７】また前者、後者のいずれにおいても、停電
等により相対測定方式の記録計や測定機器等の基準が失
われて、測定が不能となったり、測定値が適当な値とな
ったりした場合に、測定が可能となるように復帰させて
測定値を実際の値に修正するための動作を人手でなく行
う機能は全く構成していない。従って、本発明は、この
ような課題を解決することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、データ収集現場に設置した現場処理
装置と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続し
た共通のセンタ監視装置とから構成すると共に、現場処
理装置には、監視用の測定機器からのデータ収集手段
と、不揮発性記録媒体へのデータ記録手段と、データの
異常監視手段とから成る本体処理部と、センタ監視装置
との通信処理部を構成し、本体処理部は、逐次のデータ
と共に過去の実績データを不揮発性記録媒体に記録する
機能を構成すると共に、相対測定方式の測定機器の測定
値を、測定値が一定時間以上継続して任意の一定値とな
る時間帯において、過去の実績データにおける一定値に
修正する機能を構成した遠隔監視装置を提案するもので
ある。

【０００９】そして本発明では、以上の構成において、
測定機器の測定値を、過去の実績データにおける一定値
に修正する動作は、現場処理装置の本体処理部自体又は
センタ監視装置から修正指令があった後において、測定
値が一定時間以上継続して一定値となる時間帯に行うも
のとし、停電後から修正完了までは測定を継続すると共
に、これらの測定データは、上記修正動作に対応して修
正することを提案する。

【００１０】そして、上述した修正指令は、停電復旧後
に、センタ監視装置又は本体処理部自体が発生させた
り、実績データからの測定値のずれが所定幅以上拡大し
た時に本体処理部が発するようにすることを提案する。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を添付図
面を参照して説明する。図１は本発明の全体構成を概略
的に示すもので、符号１（１ａ，１ｂ，…，１ｎ）は都
市ガス供給系統に設置したガバナ室であり、これらのガ
バナ室１内にはガバナ本体２と共に、ガバナ本体２の開
度計、ガバナ本体２の一次側、二次側の圧力センサ、流
量計、ガス検知器等の監視用の測定機器群や、ガバナ遮
断検出センサ、ＳＩセンサ異常検出センサ等の異常検知
機器群等の監視用の各種機器（図示省略）を設置してい
て、ガバナ監視用のデータ収集現場となっている。そし
てこれらの各種機器からのデータを収集して処理する現
場処理装置３をガバナ室１外に設置している。

【００１２】符号４は複数の個所のガバナ本体２の動作
等を監視する共通のセンタ監視装置であり、このセンタ
監視装置４と各データ収集現場の現場処理装置３とを通
信回線５を介して接続して遠隔監視装置を構成してい
る。通信回線５は公衆回線、専用回線、無線回線を単独
で、又は組み合わせて適用するもので、センタ監視装置
４と各現場処理装置３にはこれらの通信回線に応じた通
信手段を構成する。尚、センタ監視装置４は複数構成す
ることもできる。

【００１３】図２はマイクロコンピュータ応用装置等に
より構成する現場処理装置３の構成の一例を示す模式的
なブロック図であり、現場処理装置３は、監視用データ
収集手段Ａと、不揮発性記録媒体へのデータ記録手段Ｂ
と、データの異常監視手段Ｃとから成る本体処理部Ｍ
と、センタ監視装置４との通信処理部Ｓとから構成し、
夫々にＣＰＵ６ｍ，６ｓを構成している。

【００１４】現場処理装置３に接続している符号７ａは
ガバナ本体２の開度計、ガバナ本体２の一次側及び二次
側の圧力センサ、流量計、ガス検知器等の測定機器群を
示し、これらは測定データをアナログ量で出力する構成
である。例えば、開度計は、上述したような相対測定方
式のものとしている。また符号７ｂはガバナ遮断検出セ
ンサ、ＳＩセンサ異常検出センサ等の異常検知機器群を
示すもので、これらは接点出力である。

【００１５】現場処理装置３には、上記測定機器群７ａ
と異常検知機器群７ｂを接続する入力手段８ａ，８ｂを
構成している。即ち、符号８ａは測定データ入力手段で
あり、これはアナログ前処理回路、Ａ／Ｄ変換器、レベ
ル変換器等から構成し、各測定機器のアナログデータを
所定のデジタル信号に変換する機能等を持たせるように
構成している。また符号８ｂは異常検知データ入力手段
であり、これはレベル変換回路等から構成している。

【００１６】各データ入力手段８ａ，８ｂにより所定の
デジタル信号に変換されるデータは、以降の処理を行う
ためにデータ読込手段９により、本体処理部Ｍの適宜の
記憶領域に一時的に読み込む構成としている。例えばデ
ータ読込手段９は、各データ入力手段８ａ，８ｂを制御
して適宜時間毎、例えば0.5秒のサンプリング時間毎に
間欠的にデータをＲＡＭ等の所定の一時記録領域に転送
する機能により構成することができ、これらの構成によ
り監視用データ収集手段Ａが構成されている。

【００１７】また監視用データ収集手段Ａには、上述し
たような相対測定方式の測定機器７ａに対応して、その
出力値を実際の値に対応させるための修正機能を構成し
ている。修正機能は、測定機器７ａからデータ入力手段
８ａ、データ読込手段９を経て収集する測定値を、実際
の値に対応させる機能であり、この機能は、例えば、実
際の値がゼロの時に測定値のゼロ点として設定したり、
実際の値が既知の一定値の場合に、その値を測定値とす
るように基準を設定する動作により実現するのである
が、その具体的手法は、上述したようなインクリメンタ
ル型変位測定機構等を利用した相対測定方式の測定機器
における従来からの測定値の修正動作の手法を利用でき
る。

【００１８】以上の構成においてデータ読込手段９に読
み込んだ測定機器群７ａのデータは、生データのまま、
または適宜の演算処理等を行った後、所定時間毎に記録
媒体読み書き手段１０を介してＩＣメモリカード等の不
揮発性記録媒体１１に経時的に記録すると共に、それま
での期間分の実績データ、例えば各測定対象項目の各時
刻における統計量、例えば平均値と標準偏差等のデータ
を記録する構成としており、この記録媒体読み書き手段
１０が上記データ記録手段Ｂを構成している。

【００１９】不揮発性記録媒体１１におけるデータの記
録容量は、例えば上記データの１年間とし、この記録期
間を越えた場合には、新しいデータを順次記録する際
に、最も古いデータを順次消去することにより、常時、
現在から所定期間、即ち、この場合には、最新１年間の
データを保持することができる。また不揮発性記録媒体
１１へのデータの記録間隔は、不揮発性記録媒体１１の
容量とデータの連続記録期間とを勘案して決定し、例え
ば上記の例の場合には、上記サンプリング時間よりも長
い時間、例えば１分毎としている。尚、記録間隔は測定
対象項目毎に異ならせることができる。

【００２０】図４は不揮発性記録媒体１１に記録されて
いる実績データの一例を示すもので、実線が、相対測定
式の測定機器である光学式ガバナ開度計による測定開度
を、1日24時間の各時刻における平均値として示すもの
である。この実績データでは、１日のうち、早朝のＴ₁
の期間で開度がゼロとなり、昼間のＴ₂の期間で開度が
一定値Ａとなっている。

【００２１】本体処理部Ｍにおいては、データ読込手段
９により間欠的に読み込まれるデータのうち、測定機器
群７ａのデータは、データ処理手段１２により上下限等
の設定値や実績データとしての偏差との比較や補正その
他の演算を行い、異常の判定や、その結果としての警報
発生等の処理を行う。

【００２２】例えば、測定機器群７ａからのガバナ本体
２の一次側、二次側圧力、ガバナ本体２の開度、流量、
ガス濃度等のデータは、データ読込手段９により、例え
ば上述したように0.5秒のサンプリング時間毎に読み込
まれ、データ処理手段１２において予め設定した上下限
の設定値や不揮発性記録媒体１１に記録されている実績
データとしての偏差と比較されて異常の監視が行われ
る。また必要に応じて隣接サンプリング時点間のデータ
の差の演算や流量の圧力補正、またはデータの時間別加
重平均処理等の所定の演算が行われ、これらのデータに
ついても適宜上下限の設定値等との比較が行われる。

【００２３】以上の処理の結果、異常と判定した場合に
は、データ処理手段１２は異常処理手段１３に警報出力
を発すると共に、該当データを、その前後のデータと共
に経過データとして経過データ記憶手段１４に記録す
る。経過データ記憶手段１４は、例えばバッテリーバッ
クアップされたＳＲＡＭ等のように不揮発性の記憶手段
により構成する。これらデータ処理手段１２、異常処理
手段１３及び経過データ記憶手段１４が異常監視手段Ｃ
を構成している。

【００２４】異常処理手段１３はデータ処理手段１２か
らの警報とデータ読込手段９を介して得られる異常検知
機器群７ｂからの異常検知出力を監視して機器群７ａ，
７ｂのデータの異常に対する処理を行うと共に、上記デ
ータ読込手段９の動作エラー等の現場処理装置３自体の
機器の異常に対する処理を行う。即ち、異常処理手段１
３はデータ処理手段１２が警報を発した場合や、異常検
知機器群７ｂが異常検知出力を発した場合、またはデー
タ読込手段９等の動作エラー信号が発せられた場合に
は、異常の重要度分類処理、異常の重要度に対応する処
理、通信処理部Ｓへの出力等の異常対応処理を行う。

【００２５】例えば異常処理手段１３は、データ処理手
段１２が警報を発した場合には、異常データの内容か
ら、異常が、プロセスに起因する異常か計測機器群７ａ
の異常かを判定する。この際、異常処理手段１３は、異
常の内容によっては必要に応じて記録媒体読み書き手段
１０を介して不揮発性記録媒体１１にアクセスし、異常
のデータを不揮発性記録媒体１１に記録されている過去
の類似データ等と比較して異常の判定を行うことができ
る。またこのような異常の判定動作には、異常のデータ
自体の他、経過データ記憶手段１４に一時記録されてい
る経過データを利用することができる。

【００２６】このようにして本体処理部Ｍは、異常処理
手段１３において、以上のように異常の判定を行うと共
に、異常の内容を、例えば最重要、重要、緊急性
あまりなし、緊急性なしの４段階等の重要度に分類処
理し、これらの内容に応じて、通信処理部Ｓにセンタ監
視装置４への通報要求を出力する。

【００２７】通信処理部Ｍは、通信管理手段１５と、通
信管理手段１５により管理する通信制御手段１６、通信
制御手段１６により制御する送受信手段１７とから構成
している。即ち、１６ａは専用・無線回線用通信制御手
段、１６ｂは公衆回線用通信制御手段、１６ｃはシリア
ル通信用通信制御手段であり、通信制御手段１６ａは専
用・無線回線用通信モデム１７ａを介して無線通信機器
２２に接続し、通信機器制御手段１８、制御出力手段１
９を介して無線通信機器２２の起動制御を行う構成とす
ると共に、通信制御手段１６ｂは公衆通信モデム１７ｂ
を介して公衆回線２０に接続している。以上の構成によ
り、通信管理手段１５はセンタ監視装置４との通信回線
５として、専用・無線回線２１、公衆回線２０のいずれ
かを利用して通信を行うことができる。一方、通信制御
手段１６ｃはモデムレス・シリアルインタフェース１７
ｃに接続しており、この送受信手段１６ｃには可搬端末
機器２３及びその他のモデム等を接続可能に構成してい
る。

【００２８】以上の構成において、上述したように、本
体処理部Ｍが通信処理部Ｓにセンタ監視装置４への通報
要求を出力した場合には、通信管理手段１５は、異常処
理手段１３において分類した重要度に応じて予め設定さ
れた優先度でセンタ監視装置４への通報処理を行う。

【００２９】図３はセンタ監視装置の基本的構成をブロ
ック図として示すもので、このセンタ監視装置４は、現
場処理装置３の通信処理部Ｓと通信する通信処理部Ｄと
監視手段２４と表示手段２５、警報手段２６、操作入力
手段２７等を備えている。そして通信処理部Ｄとして
は、現場処理装置３と同様に、無線機器２８に対応する
専用・無線回線用通信制御手段２９ａ，専用・無線回線
用通信モデム３０ａ並びに公衆回線２０に対応する専用
・無線回線用通信制御手段２９ｂ、公衆通信モデム３０
ｂを構成している。

【００３０】以上の構成において、センタ監視装置４で
は、現場処理装置３の通信処理部Ｄから通信回線５を経
て送信された異常の内容のデータを表示手段２５に表示
すると共に、必要に応じて警報手段２６により警報を発
生する。このようにセンタ監視装置４では、データ収集
現場の機器の生のデータを処理することなく異常の発生
とその内容を検出することができ、迅速な対応が可能と
なる。

【００３１】尚、センタ監視装置４は、必要に応じて各
データ収集現場の機器の生のデータ、即ち、不揮発性記
録媒体１１や経過データの一時記憶手段１４のデータを
収集して分析を行うこともできる。

【００３２】以上の遠隔監視動作において、ある現場処
理装置３が停電の影響を受けて一時的に給電が停止する
と、相対測定方式の測定機器７ａでは、測定値を実際の
値に対応させるための基準が失われてしまうため、給電
が復帰しても測定が不能となったり、測定値が適当な値
になってしまう。例えば、測定値は、図４の実線がガバ
ナの実際の角度であると仮定した場合、図中１点鎖線に
示すように実際の角度よりも大きい方向にシフトした
り、２点鎖線のように小さい方向にシフトしてしまって
正確な開度の測定が行えなくなる。

【００３３】そこで本発明の遠隔監視装置では、一時的
に給電が停止した現場処理装置３に関しては、測定値を
過去の実績データに応じて修正する機能を動作させる。
修正機能の動作は、現場処理装置３の本体処理部Ｍ自体
に構成した停電監視機能により、給電復帰後に自動的に
行うように構成する他、センタ監視装置３からの指令に
より動作させる構成とすることができる。

【００３４】本体処理部Ｍは、自体による修正指令、ま
たはセンタ監視装置３からの修正指令に対して、測定値
が一定時間以上継続して任意の一定値となる時間帯にお
いて、測定値を実績データにおける一定値に修正する動
作を行う。尚、この修正する一定値は、実績データ、即
ち統計的な値であるため、実際の値とは偏差分の誤差が
考えられる。

【００３５】図４について修正動作の例について修正動
作の例を説明すると、例えば停電復旧後の時刻ｔ₁にお
いてセンタ監視装置３からの修正指令を受けた場合に
は、本体処理部Ｍは、測定値が一定時間以上継続して一
定となる時刻までは停電後の状態のままデータ収集を継
続し、そして測定値が一定となる時刻となった際には、
測定値が一定の期間Ｔ₁，Ｔ₂中の中央の区間Ｔ₁′，
Ｔ₂′の適宜時点において、その時点の測定値を、実績
データである一定値に対応させるための修正動作を行
う。即ち、区間Ｔ₁′において修正する場合には、その
時点の測定値をゼロとするように対応関係を設定し、区
間Ｔ₂′において修正する場合には、測定値をＡとする
ように対応関係を設定する。

【００３６】このようにして修正動作を行うことによ
り、相対測定方式の測定機器が停電により基準を喪失し
ても、１日以内に実績データにより再度基準を設定して
測定を継続することができ、この基準は上述したよう
に、実際の値とは偏差分の誤差を含むものではあって
も、全く測定不能となったり、適当な値となって実質的
に測定不能となることを防止することができ、従って機
器の遠隔監視の確実化を図ることができる。

【００３７】停電復旧後から修正動作が行われるまでの
期間において収集された相対測定方式の測定機器の測定
値は、上記修正動作における測定値の変倚量を、この期
間のデータに適用することにより補正することができ、
従って停電期間は除くものの、データ収集を間断なくお
こなうことができる。

【００３８】以上の修正動作は、停電復旧後のみなら
ず、測定データが実績データから次第にずれてきて、そ
のずれが所定幅以上拡大した時に本体処理部自体が修正
指令を発して行わせることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のとおり、監視しているデ
ータの異常を各現場処理装置において判定して通信処理
部を介してセンタ監視装置に所定のデータを送信する構
成であるので、次のような効果がある。 現場記録紙方式のような短期間毎の回収業務が不要と
なる。 現場記録紙方式の場合に必要な入力作業をすることな
く、データを直接コンピュータ処理することができる。 センタ監視装置の処理負荷が小さく、ハードウエアと
ソフトウエアのいずれも膨大とならない。 センタ監視装置における操作は簡素であるため熟練者
が不要となる。 可搬不揮発性記録媒体には実績データを記録していく
ようにして、測定したデータの異常の判定資料として利
用することにより、計測機器等のセンサの異常を検出す
ることができる。 相対測定方式の測定機器が停電により基準を全く喪失
したり、ずれが所定以上拡大した時には、１日以内に実
績データにより再度基準を設定して測定を継続すること
ができ、この基準は上述したように、実際の値とは偏差
分の誤差を含むものではあっても、全く測定不能となっ
たり、適当な値となって実質的に測定不能となることを
防止することができ、従って機器の遠隔監視の確実化を
図ることができる。 停電復旧後から修正動作が行われるまでの期間におい
て収集された相対測定方式の測定機器の測定値は、上記
修正動作における測定値の変倚量を、この期間のデータ
に適用することにより補正することができ、従って停電
期間は除くものの、データ収集を間断なくおこなうこと
ができる。 停電における測定不能や測定値の誤差を管理する業務
や、人が各現場処理装置を回って、相対測定方式の測定
機器の修正動作を行う業務を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の全体構成を概略的に示すブロック図
である。

【図２】 本発明に係る現場処理装置の基本構成の一例
を示すブロック図である。

【図３】 本発明に係るセンタ監視装置の基本構成の一
例を示すブロック図である。

【図４】 本発明に係る修正動作を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 監視用データ収集手段 Ｂ データ記録手段 Ｃ 異常監視手段 Ｍ 本体処理部 Ｓ 通信処理部 Ｄ 通信処理部 １(1a,1b,…,1n) ガバナ室 ２ ガバナ本体 ３ 現場処理装置 ４ センタ監視装置 ５ 通信回線 ６ｍ，６ｓ ＣＰＵ ７ａ 計測機器群 ７ｂ 異常検知機器群 ８ａ 計測データ入力手段 ８ｂ 異常検知データ入力手段 ９ データ読込手段 １０ 記録媒体読み書き手段 １１ 不揮発性記録媒体 １２ データ処理手段 １３ 異常処理手段 １４ 経過データ記憶手段 １５ 通信管理手段 １６ａ，２９ａ 専用・無線回線用通信制御
手段 １６ｂ，２９ｂ 公衆回線用通信制御手段 １６ｃ シリアル通信用通信制御手
段 １７ａ，３０ａ 専用・無線回線用通信モデ
ム １７ｂ，３０ｂ 公衆通信モデム １７ｃ モデムレス・シリアルイン
タフェース １８ 通信機器制御手段 １９ 制御出力手段 ２０ 公衆回線 ２１ 専用・無線通信回線 ２２ 無線通信機器 ２３ 可搬端末機器 ２４ 監視手段 ２５ 表示手段 ２６ 警報手段 ２７ 操作入力手段 ２９ 無線機器

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ収集現場に設置した現場処理装置
   と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続した共
   通のセンタ監視装置とから構成すると共に、現場処理装
   置には、監視用の測定機器からのデータ収集手段と、不
   揮発性記録媒体へのデータ記録手段と、データの異常監
   視手段とから成る本体処理部と、センタ監視装置との通
   信処理部を構成し、本体処理部は、逐次のデータと共に
   過去の実績データを不揮発性記録媒体に記録する機能を
   構成すると共に、相対測定方式の測定機器の測定値を、
   測定値が一定時間以上継続して任意の一定値となる時間
   帯において、過去の実績データにおける一定値に修正す
   る機能を構成したことを特徴とする遠隔監視装置
2. 【請求項２】 測定機器の測定値を、過去の実績データ
   における一定値に修正する動作は、修正指令があった後
   において、測定値が一定時間以上継続して一定値となる
   時間帯に行うものとし、修正指令から修正完了までは測
   定を継続すると共に、これらの測定データは、上記修正
   動作に対応して修正することを特徴とする請求項１記載
   の遠隔監視装置
3. 【請求項３】 修正指令は、センタ監視装置から発する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の遠隔監視装置
4. 【請求項４】 修正指令は、現場処理装置の本体処理部
   自体が発することを特徴とする請求項１又は２記載の遠
   隔監視装置
5. 【請求項５】 修正指令は、停電復旧後に発することを
   特徴とする請求項３又は４記載の遠隔監視装置
6. 【請求項６】 修正指令は、実績データからの測定値の
   ずれが所定幅以上拡大した時に発することを特徴とする
   請求項４記載の遠隔監視装置