JPH0541882A - 遠方監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】子局装置１０のＩＴＶ２３による映像情報とマ
イク１７による音響情報は、広域通信網１１を介して親
局装置６へ伝送され、モニタ／キーホード１４またはス
ピーカ１６に出力される。子局装置１０と親局装置６と
の間のプラントの監視と制御のためのデータは、専用回
線３を介して伝送される。親局装置６は、専用回線３を
介してシミュレータ２２により制御プログラムなどの変
更の正当性の確認をする。 【効果】オペレータは、子局装置の環境状態を映像情報
と音響情報により把握できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力制御または電鉄制
御などに適用される遠方監視制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の遠方監視制御システムの一例を図
７に示す。

【０００３】この遠方監視制御システムは、中央給電所
や系統制御所などに構築される親側システム１と、変電
所や発電所などに設置される複数の子側システム２から
なり、両システムを専用回線３で接続している。親側シ
ステム１では、上位計算機４が２重化され、この上位計
算機４と系統監視盤コントローラ５および２重化された
親局装置６とがＬＡＮ７で各々リンクされている。ま
た、系統監視盤コントローラ５には、子側システム２か
らの監視情報や制御の応答情報などをランプや表示器で
オペレータに知らせる系統監視盤８が接続されている。
親局装置６には、専用回線３からの回線をいずれか一方
の親局装置６に切替える専用回線切替装置９が接続され
ている。子側システム２では、複数の子局装置１０が備
えられている。

【０００４】上記構成で、プラントからの情報は、子局
装置１０に入力し、このプラントの情報は、専用回線３
を介して親局装置６に伝送される。このプラントの情報
は、系統監視盤コントローラ５の処理により、系統監視
盤８に表示などがされ、オペレータはプラントの動作状
態を把握する。一方、親側システム１では、子局装置１
０からプラントの情報に基づいて専用回線３を介して自
動制御およびオペレータの指示によるプラントの制御を
実行する。このようにしてプラント情報は、専用回線３
を介して親側システム１へ通信がされ、親側システム１
から専用回線３を介してプラントの遠隔制御がされてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムには次の問題がある。上記したシステムではデ
ータ通信の高速化、大容量化、イベントレコーダ機能の
付加、データ編集機能および診断機能の向上化など種々
な改良がされ運用されてきた。一方、より一層の高機能
化、コンパクト化、高信頼化の要求もあり、特に子局設
置場所の無人化拡大にともない、一層の遠隔保守機能、
自動化機能向上のニーズが強くなってきた。

【０００６】ところが、従来装置では、システムで取り
扱う情報は、各種機能向上が計られても、基本的には表
示データ、テレメータ情報、制御指令およびその応答、
診断情報などであり、遠隔保守について、現状以上の高
度化に結び付けることは難しいという問題があった。具
体的には従来のプラント監視制御の２値情報のみなら
ず、遠方にある各子局の設置場所、環境の様子を画像情
報や音声情報を付加し、中央給電所や系統制御所にいる
オペレータから見て、あたかも各子局の現場にいるよう
な臨場感のある環境が得られることが遠隔保守に必要で
あった。また、遠方設置の子局のシーケンス変更（制御
プログラムまたはバラメータ変更）を遠隔操作により行
い、かつ、その確認も容易に行うことで、高度な遠隔保
守機能が求められていた。

【０００７】そこで、本発明は、広域通信網を用いて高
度な遠隔保守機能および自動化機能の向上が図れる遠方
監視制御システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央給電指令
所等に設置される親局と変電所等に設置される子局との
両局間を通信手段を介してプラントの監視と制御のため
のデータを交信する遠方監視制御システムにおいて、前
記子局には、プラントの映像情報と音響情報とを収集す
る収集手段と、前記親局からの音声情報を出力する音声
情報出力手段とを備える一方、前記親局には、前記子局
からの映像と音響情報を出力する手段と、前記子局への
音声情報を入力するための音声情報入力手段とを備え、
さらに、両局間の通信手段として、前記各情報を交信す
るための広域通信網と、前記プラントの監視と制御のた
めのデータ専用回線とを設けるようにしたものである。

【０００９】

【作用】上記構成により、プラントの監視と制御をする
データを専用回線を介して親局と子局との間で通信する
一方、プラントや子局側の映像情報および音響情報は広
域通信網を介して親局側へ通信される。親局側では映像
情報および音響情報を出力する。オペレータは、遠方の
子局側の環境を視覚と聴覚で確認できる。従って、オペ
レータは、あたかも子局側にいるような臨場感の中で遠
方監視制御ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例を示す遠方監視
制御システムの構成図である。図７と異なる点は、中央
給電指令所または系統制御所などに構築され親側システ
ム１と、変電所または発電所などに設置される子側シス
テム２が専用回線３と広域通信網１１からなる２種類の
通信回線で接続され、両システム間でデイジタル情報、
画像情報、音声情報等のデータ伝送ができるように構成
される点である。

【００１２】さらに、本実施例では親側システム１から
子側システム２の制御プログラム、バラメータを変更す
る情報を専用回線３を経由して伝送する手段と、子側シ
ステム２では、これに対応して変更処理をする手段と、
シミュレータにより変更の確認をする手段とを備えてい
る。

【００１３】このため親側システム１には、広域通信網
インタフェース１２、切替装置１３、モニタ／キーホー
ド１４、音声入出力装置１５、スピーカ１６、マイク１
７および広域通信網切替装置１８を図７に追設してい
る。また、子側システム２の子局装置１０は、スピーカ
１６、マイク１７、子局基本部１９、子局用広域通信網
インタフェース２０、入出力切替装置２１、シミュレー
タ２２およびＩＴＶ２３とを備えている。

【００１４】ここで、広域通信網１１は、専用回線３と
別にデイジタル情報、画像、音声などの伝送に使用する
ものである。広域通信網インタフェース１２は、広域通
信網１１からの情報を入出力する機能を有し親局装置６
に対応して２重化されている。切替装置１３は、２重化
された広域通信網インタフェース１２に対応して設けら
れ、いずれか一方に切替える。モニタ／キーホード１４
は、画像データを表示し、オペレータの対話装置として
使用される。音声入出力装置１５は、スピーカ１６から
音声出力させマイク１７から音声を入力する。広域通信
網切替装置１８は、２重化された広域通信網インタフェ
ース１２に対応して設けられいずれか一方へ切替える。

【００１５】子局基本部１９は、演算機能、入出力機
能、専用回線インタフェース機能などからなる。子局用
広域通信網インタフェース２０は、広域通信網１１との
入出力部として機能し、さらに、ＩＴＶ２３、スピーカ
１６、マイク１７との入出力処理も兼ねている。入出力
切替装置２１は、入出力信号をプラントから取り合うか
またはシミュレータ２２から取り合うか専用回線３を介
して親局装置６からの指令により切替える。シミュレー
タ２２は、プラントを模擬する。なお、図１は、１ケの
子側システム２を示しているが、中規模なサイトでは複
数の子局装置１０がある。

【００１６】次に、本実施例の主要構成部について具体
的に説明する。

【００１７】まず、親局装置６は、図２に示す如く、μ
プロセッサ、大容量メモリ、親局内部バスインタフェー
ス、診断回路などから構成される親局演算部２４を中心
にＬＡＮインタフェース２５と複数の専用回線用通信イ
ンタフェース２６とからなっている。そして、親局内部
バスａを介して、広域通信網インタフェース１２にリン
クしている。親局機能を実現するプログラム、および接
続される各子局の制御プログラム、パラメータは親局演
算部２４内のメモリに格納されている。

【００１８】広域通信網インタフェース１２は、図３に
示す如く、外部に接続されるモニタ／キーホード１４の
キーボードデータ用バッファ２７、音声入力と内部バス
ａ経由の親局演算部２４からコントロールデータを編
集、統合して送信データを生成する送信コントローラ２
８と音声データ、画像データまたはエラー情報を受信し
て、音声出力データ、モニタ用画像データ、親局演算部
２４へのエラー情報に分配する受信コントローラ２９と
モニタ／キーホード１４上にエラー情報やある子局の制
御プログラムあるいはパラメータなど、親局演算部２４
からのデータを表示データに変換する画像データ生成回
路３０と、子局から送信される画像データとを切替え、
または、一部オーバーライトするために使用する画像デ
ータ切替回路３１からなっている。

【００１９】一方、子局装置１０では、図４に示す如
く、まず子局基本部１９がμプロセッサ、制御プログラ
ムおよびパラメータを格納したり、ワーク、バッファと
して使用するメモリ、内部バスインタフェース、診断回
路などからなる子局演算部３２とＤＯ部３２ａからなっ
ている。また、この子局演算部３２には、専用回線用通
信インタフェース２６とプラントとインタフェースする
複数の入出力部３３と子局内部バスｂを介して、シミュ
レータ２２と子局用広域通信網インタフェース２０とが
接続されている。さらに、入出力切替装置２１は、ＤＯ
部３２ａの信号によりシミュレータ２２かプラント側か
を切替える。

【００２０】上記子局用広域通信網インタフェース２０
は、図５に示す如く、親局側から送信される音声データ
およびＩＴＶコントロールデータを受信して、各々スピ
ーカ１６およびＩＴＶ２３へ分配する子局用受信コント
ローラ３４とマイク１７から入力される音声情報、ＩＴ
Ｖ画像データおよび子局基本部１９で検出したエラー情
報を編集、統合化して送信する子局用送信コントローラ
３５からなっている。上記ＩＴＶのコントロールデータ
とは、ＩＴＶの首振り制御などに使用する。音声、画像
とμプロセッサが生成するエラー情報のデジタル信号の
性質の異なる信号を伝送のために、統合、分配する技術
は公知（ＩＳＤＮなどと呼ばれる）のものを活用または
流用することで実現できる。

【００２１】上記構成で、従来と同様の表示、テレメー
タ、制御などのプラント情報は、専用回線３を介して通
信を行う。ＩＴＶ２３からの画像情報、音声入出力装置
間の音声情報は、マルチメディア対応のデジタル形広域
通信網１１を使用して伝送される。親側システム１で
は、子局装置１０からのプラント情報をもとに、自動制
御またはオペレータの指示によるプラント制御を実行す
ると共に、画像情報をモニタ／キーホード１４に、子局
装置１０のマイク１７で集音された音声情報は、親側シ
ステム１のスピーカ１６に出力する。これにより親側シ
ステム１でオペレータは、子側システム２側のプラント
全体や主機の様子を視覚や聴覚でも確認できる。子側シ
ステム２の設置場所に、火災等の事故、災害やプラント
構内への侵入者などの異常状態発生時の確認も容易とな
る。

【００２２】また、子局装置１０には、μプロセッサが
搭載されており、メモリ診断、ウオッチドッグタイマ監
視などの自己診断機能と、テレメータ量のリーゾナブル
チェック、制御出力に対する応答チェックなどのプラン
ト診断機能を有しており、エラーがあればロギングし、
親側システム１へ伝送する。この場合、通常は専用回線
３を使用するが、専用回線３の回線断や、伝送エラーが
連続するなどの診断結果で、専用回線３使用不可となっ
た場合でもこのエラー情報を含め、広域通信網１１経由
で伝送する切替機能を有する。親側システム１では、子
側システム２の異常をモニタ／キーホード１４に表示す
ることでオペレータに通知する。

【００２３】子側システム２でＨ／Ｗ改造や増設などが
発生した時も、作業状態の監視や、親側システム１との
リンク試験などの連絡を取り合って作業を進める場合に
も有効である。その他、重要センサは表示器を設けてお
くことで、万一、子局基本部１９がダウンした場合で
も、子局用広域通信網インタフェース２０が正常なら
ば、ＩＴＶ２３でセンサの表示器を写し、親側システム
１に伝送することで、全く盲目状態にはならないという
メリットもある。

【００２４】なお、専用回線３、広域通信網１１の使い
分けは、上記した範囲とし、万一専用回線３が使用でき
ないときも、プラント情報を広域通信網１１経由では伝
送しないこととする。これは、混信による誤データ伝送
を避けるためである。

【００２５】次に、運用変更にともなうプログラム、パ
ラメータ変更機能について説明する。

【００２６】親側システム１で、オペレータがモニタ／
キーホード１４を操作すると、キーボードデータとし
て、広域通信網インタフェース１２のキーボードデータ
用バッファ２７および親局内部バスａ経由で親局演算部
２４が取り込む。これにより「変更作業」「変更対象
（プログラムまたはパラメータ）」「対象子局」などが
認識される。そして、データベースとして保有している
対象物をサーチし、モニタに表示するため画像データ切
替回路３１をコマンドで操作する。オペレータはモニタ
に表示されたプログラムまたはパラメータをキー操作に
より変更する。このプログラムの表示は、リスト形式、
ロジックチャート、機能仕様でもできる。ロジックチャ
ートや仕様記述レベルでの変更に対しては、自動生成機
能で対応する。

【００２７】オペレータの変更確認が終了後は、まず、
親局装置６は、子局装置１０に対して専用回線３経由で
入出力先の切替えコマンドで指示する。このコマンドを
受信した子局装置１０はＤＯ部３２ａを駆動して入出力
切替装置２１によりシミュレータ２２側へ切替える。

【００２８】シミュレータ２２は、図７に示す如く、子
局装置１０のＤＯを受信するＤＩ部には、抵抗切替スイ
ッチ３６と絶縁するためＤＩ用フォトカプラ３７とＤＩ
バッファ３８が備えられている。そして、子局内部バス
ｂ経由で子局演算部３２に取り込まれ照合確認がされ
る。また、親局装置６へ伝送し、システムの挙動として
正しいか否かの確認がされる。

【００２９】ＤＯパターンジェネレータ３９は、パルス
信号を生成し、ＤＯ用フォトカプラ４０を介して子局装
置１０のＤＩに取り込まれる。この信号は、プロララム
やパラメータに従って、表示データやパルスまたは計測
データなど該当するデータ処理が実行される。ここで得
られたデータも、親局装置６に送信されシステム判定が
される。

【００３０】シミュレータ２２内のＡＩ部は、子局装置
１０が出力するＡＯデータを受信する。このＡＩ部は電
流入力または電圧入力かにより各定数を切替えるスイッ
チ４１と、絶縁アンプ付きマルチプレクサ４２とＡ／Ｄ
コンバータ４３からなっている。このＡＩ部は、ＤＩ部
と同様に子局演算部３２に取り込み照合確認を行うと共
に、親局装置６へ伝送しシステムの判定をする。

【００３１】Ｄ／Ａコンバータ４４は、絶縁アンプ４５
および電圧出力または電流出力かを切り替える電圧電流
切替回路４６を介して出力し、子局装置１０のＡＩ部よ
り取り込まれる。テレメータ情報としてデータ処理がプ
ログラム、パラメータにより実行され、親局装置６へ伝
送されシステム判定がされる。なお、入出力で電圧値の
違いや、信号種別の違いに対応するため、上記のように
種々の切替スイッチ回路を設けているが、シミュレータ
２２に設定される条件コードを子局装置１０内部バスｂ
より受信して、デコード、ラッチし各スイッチ回路をコ
ントロールするのがスイッチコントローラ４８である。

【００３２】この処理が終了後、子局装置１０は切替え
完了通知を専用回線３経由で親局へ伝送する。親局装置
６はこの通知を受けて、変更されたプログラムまたはパ
ラメータの伝送を実行する。なお、このときシミュレー
タ２２の動作モードを規程するパラメータが必要な場合
は、一緒に送信する。特にない場合はデフォルトの動作
モードの設定を子局装置１０で実行する。

【００３３】このようにプログラムまたはパラメータの
変更確認を行うことができる。変更確認終了後にオペレ
ータのキー操作でシミュレータの使用モードを解除す
る。オペレータの指示は、親局演算部２４で確認され、
専用回線３経由で子局装置１０にシミュレータ２２から
プラント側へ入出力を切替えるコマンドを発行する。

【００３４】このように運用変更などで、子局装置１０
にある制御プログラム、パラメータ（ポジション表含
む）など変更したい場合が生じる。親局装置６では大容
量メモリに全子局装置１０の制御プログラム、パラメー
タをデータベースとして有している。これによりモニタ
／キーホード１４からのオペレータが、該当子局装置１
０の制御プログラム、パラメータを検索変更できる。こ
のときこの変更作業の正当性を確認する必要があり、親
局装置６は該当子局装置１０に対し、プラントの入出力
からシミュレータ２２に切替える指示を専用回線３経由
で与える。該当子局装置１０では、入出力切替装置２１
を駆動して入出力をシミュレータ２２へ切替え、親局装
置６へ切替え完了を通知する。親局装置６はこの後、変
更した制御プログラム、パラメータを、子局装置１０へ
専用回線３経由でローディングする。シミュレータ２２
間との入出力の取り合い、伝送データへの反映などを両
局で確認することで変更の妥当性を確認、検証を行う。
確認終了後、親局は子局に対して、入出力をプラント側
に切替えることを指示する。

【００３５】このように本実施例では、従来のプラント
情報と共に、画像情報、音声情報に、遠方監視制御シス
テムで容易に扱うことができる。さらに、親局装置６に
おいて子局装置１０のプログラム、パラメータの変更、
伝送のみならず変更の確認も実機ベースで行うことがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラント監視装置の２値情報のみならず、遠方にある各子
局の設置場所、環境の様子を映像情報や音声情報を付加
し、オペレータから見て、あたかもその場にいるような
臨場感のある環境と、遠方設置の子局のシーケンス変更
を、遠隔操作により行い、かつ、その確認も容易に行う
ことで、高度な遠隔保守機能を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す遠方監視制御システム
の構成図である。

【図２】同装置の親局装置を示す構成図である。

【図３】同装置の広域通信網インタフェースを示す構成
図である。

【図４】同装置の子局装置を示す構成図である。

【図５】同装置の子局用広域通信網インタフェースを示
す構成図である。

【図６】同装置のシミュレータを示す構成図である。

【図７】従来例を示す遠方監視制御システムの構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 親側システム ２ 子側システム ３ 専用回線 ６ 親局装置 ９ 専用回線切替装置 １０ 子局装置 １１ 広域通信網 １２ 広域通信網インタフェース １４ モニタ／キーホード １５ 音声入出力装置 １６ スピーカ １７ マイク １８ 広域通信網切替装置 １９ 子局基本部 ２０ 子局用広域通信網インタフェース ２２ シミュレータ ２３ ＩＴＶ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央給電指令所等に設置される親局と変
   電所等に設置される子局との両局間を通信手段を介して
   プラントの監視と制御のためのデータを交信する遠方監
   視制御システムにおいて、 前記子局には、プラントの映像情報と音響情報とを収集
   する収集手段と、前記親局からの音声情報を出力する音
   声情報出力手段とを備える一方、 前記親局には、前記子局からの映像と音響情報を出力す
   る手段と、前記子局への音声情報を入力するための音声
   情報入力手段とを備え、 さらに、両局間の通信手段として、前記各情報を交信す
   るための広域通信網と、前記プラントの監視と制御のた
   めのデータ専用回線とを備えたことを特徴とする遠方監
   視制御システム。
2. 【請求項２】前記親局から前記専用回線を介して、前記
   子局の制御プログラムとパラメータとを変更処理するた
   めのデータを前記子局へ出力する手段と、前記プラント
   側から前記子局のプラントを模擬するシミュレータ手段
   へ切替えるコマンドを出力する手段と、 前記子局で、前記制御プログラムとパラメータとを変更
   処理し、さらに前記シミュレータ手段により得られたデ
   ータにより前記変更処理の確認をする手段と、前記親局
   へ前記シミュレータ手段により得られたデータを前記専
   用回線を介して送り前記変更処理の正当性を確認する手
   段とを備えることを特徴とする請求項１記載の遠方監視
   制御システム。
3. 【請求項３】 前記子局には、自己診断とプラントの状
   態とを診断する各診断手段とを備えてこれらの各診断手
   段の診断情報を前記専用回線を介して前記親局へ通信す
   る手段と、前記専用回線の使用不可を検出したとき、前
   記広域通信網を経由して前記診断情報を前記親局へ通信
   するための切替手段とを備えたことを特徴とする請求項
   １記載の遠方監視制御システム。