JPH0641432Y2

JPH0641432Y2 - 画像処理方式による遠方監視装置

Info

Publication number: JPH0641432Y2
Application number: JP1987190304U
Authority: JP
Inventors: 昭男早崎
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2002-12-15
Also published as: JPH0193891U

Description

【考案の詳細な説明】Ａ産業上の利用分野各種プラントに広く散在する各種設備の計測量情報を集
中監視する遠方監視装置において、前記計測量を画像信
号入力として子局に取込み画像処理および演算処理して
デイジタル計測量情報に変換の上親局へ伝送し遠方監視
する画像処理方式による遠方監視装置に関する。

Ｂ考案の概要各種プラントなどの被制御所に存在する各種設備の複数
の計測量情報を遠方監視装置を介して制御所親局へ伝送
し集中監視する遠方監視装置において、複数の計測量
（アナログ量）をグループに分け、各グループより一計
測量を切替出力し指示計に指示させ、更にこれら指示計
をグループに分け各グループ指示計毎に設けられた撮像
器（カメラ）にて撮像し、これら撮像器の画像出力（ア
ナログ量）を子局へ取り込み、デイジタル変換して画像
処理により指針位置データを求めた上演算によりデイジ
タル計測量を算出することを画像処理と同期制御して順
次行ない、複数の計測量情報を親局へ伝送・監視させる
ものであるので、多数の計測量を監視するに当り計測端
におけるアナログ信号の統一化をはかるための多数の信
号変換器が不要となり、更にアナログ信号入力用PIO部
も不要となり、装置が非常に小型化され低価格化をはか
りうるものである。

Ｃ従来の技術例えば水処理プラントなどにおいては、省力化，自動化
をはかるため広範囲に散在する中継ポンプ場，浄水場，
配水場などの各種設備を集中監視する必要があり、第２
図のような遠方監視システムを構成し、被制御所に相当
する散在する各種設備と制御所における中央管理装置と
の間で計測量などの情報を伝送するために遠方監視装置
が使用されている。

即ち散在する被制御所の各種設備に設けられた各種検出
器の発信器OS₁₁〜OS_mnの出力が指示計M₂₁〜M_2nへ送られ
計測量が指示されると共に、前記発信器OS₁₁〜OS_mn出力
を直接または変換器CHを介して遠方監視装置の子局TC₂
へ計測量AI₁〜AI_nがアナログ信号の形体で入力される。
この計測量AI₁〜AI_nはデイジタル化され、伝送フオーマ
ツトに変換されて伝送ラインＬを介して制御所に設けら
れた遠方監視装置の親局TC₁に伝送され、親局TC₁は前記
伝送情報を受信し解読して計測情報を中央管理装置の指
示計M₁₁〜M_1nへ指示し監視を行なう。

Ｄ考案が解決しようとする問題点上記の集中監視システムにおいては、次のような各種の
問題点がある。

（１）被制御所における計測量の取込みは、一般的にDC
1〜5Vなどの統一アナログ信号に変換する必要があり、
変換器CHが必要とされる場合がある。

（２）被制御所の既設備に対し遠方監視装置を増設する
場合には、入力する信号のための回路改造が必要とな
る。

（３）最近の遠方監視装置はマイクロコンピユータの採
用の採用によりCPU本体部などのスペースは、コンパク
ト化されているが、計測量を取込むプロセス入出力部
（PIO）の占有するスペースの比率が大きく、計測量を
多数項目取込む場合には装置が物理的に大きくなる。即
ち、装置の本来的機能を充足する部分に対し、付属部品
である計測量取込みを扱うPIO部がスペース的，コスト
的にも増大する傾向にある。

（４）計測端が増設される度にPIO部を増設する必要が
ある。

本考案は以上のような欠点にかんがみなされたものであ
り、被制御所の計測諸量を画像情報としてとらえ、画像
処理技術により計測量を算出し制御所へ伝送する画像処
理方式による遠方監視装置の提供を目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段および作用本考案は、被制御所に存在する各種設備の複数の計測量
を遠方監視装置子局を介して制御所親局へ伝送し集中監
視する遠方監視装置において、複数の計測量をグループ
化しグループ毎に一計測量を順次選択出力する複数の切
替回路と、前記各切替回路出力を夫々指示する複数の指
示計と、これら指示計をグループ化し各グループ内の指
示計を順次撮像し画像出力（アナログ信号）を出力する
複数の撮像器および前記複数の撮像器の画像出力を順次
選択出力する画像選択部と、前記画像出力をデイジタル
化するアナログ・デイジタル変換器と、前記アナログ・
デイジタル変換器出力を画像処理し指示計指針位置デー
タを求める指針位置計測部と前記指針位置データより計
測量を算出する計測量演算部とより成る画像処理部と、
前記切替回路および画像選択部を画像処理に同期させて
制御する制御部と、前記親局へ前記計測量を送信すると
共に制御指令を受信する伝送部とより成る子局より構成
される。

以上のような装置において多くの計測量の伝送を次のよ
うに行なう。即ち、複数の計測量グループ中の一量を制
御部より同期制御される切替回路を介して夫々指示計へ
指示し、更にグループ毎の指示計を夫々撮像器により撮
像し、これら複数の画像出力を子局内の画像選択部に入
力し、一量を同期選択しアナログ・デイジタル変換によ
りデイジタル化した上で、画像処理部において画像処理
により指示計の指針位置データを求め、これを基に計測
量を演算により算出し親局へ伝送する。以上の動作を撮
像器の自動切替と画像選択部および切替回路の同期制御
によつてくり返すものである。

Ｆ実施例本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。同図に
おいて、第２図と同符号のものは同一または同等のもの
を示す。SW₁〜SW_nは切替回路であり、発信器OS₁₁〜O
S_1n，…，OS_m1〜OS_mn出力の複数計測量より一量を切替
出力し指示計M₂₁〜M_2nへ送出する。CA₁〜CA_nはカメラで
あり、指示計M₂₁〜M_2nの指示を画像としてとらえ電気信
号（アナログ信号）として遠方監視装置の子局TC₂へ出
力する。なお１台のカメラで複数の指示計の撮像を分担
する。

次に、子局TC₂内の各ブロツクにつき説明する。ISは画
像入力選択部であり、複数のカメラの画像出力より一つ
を選択するもので、例えばサンプルホールド回路，マル
チプレクサなどより構成される。ADはアナログ・デイジ
タル変換器であり、前記カメラの画像出力（アナログ信
号）をデイジタル化するものである。IMは画像処理部で
あり、前記アナログ・デイジタル変換器ADの出力より画
像処理により指示計の指針位置のデイジタルデータを求
める指針位置計測部IM₁と、前記指針位置計測部IM₁出力
を用い計測量の算出を行なう計測量演算部IM₂とより構
成される。Ｃは制御部であり、マイクロCPU,メモリ,D
，バス，メンテナンス装置などにより構成され、画像
処理と同期化した切替信号を前記サンプリングホールド
回路およびマルチプレクサへ与えると共に、伝送処理と
同期化した切替タイミング指令を前記切替回路SW₁〜SW_n
へ与える。と同時に前記画像処理部IMの出力である計測
量データの親局TC₁への送信制御と親局TC₁よりの制御指
令の受信制御を司さどる。PSは直並列変換部であり、上
り信号（計測量データ）のP/S変換と下り信号（制御指
令）のS/P変換を行なう。MDは変復調部であり、上り信
号のF/S変調，下り信号のF/S復調を行なう。Ｆは周波数
フイルタであり、FS変復調用の帯域フイルタである。

次に本実施例の動作を説明する。複数の発信器OS₁₁〜OS
_mnの出力である計測量は複数のグループに分割され、各
グループに対応して設けられた切替回路SW₁〜SW_nに入力
されている。子局TC₂の制御部Ｃよりの切替タイミング
指令が前記切替回路SW₁〜SW_nへ送られると、前記各グル
ープの複数の発信器OS₁₁〜OS_1n，……，OS_m1〜OS_mnの出
力中より夫々一つの計測量が切替出力され、夫々各グル
ープに対応した指示計M₂₁〜M_2nに送られ、指針によつて
夫々計測量が指示される。これらの指示計M₂₁〜M_2nもグ
ループ化され、各グループに対応するカメラCA₁〜CA_nに
よつて夫々撮像され、画像出力であるアナログ電気信号
を夫々画像入力選択部ISへ送る。前記制御部Ｃでは画像
処理と同期化した切替信号を前記画像選択部ISへ送り、
複数の画像入力信号の中より一つを選択し、アナログ・
デイジタル変換器ADに与え画像出力信号をデイジタル信
号化して画像処理部IMの指針位置計測部IM₁へ入力す
る。この指針位置計測部IM₁において指針位置が画像処
理によつてデイジタルデータとして求まる。この出力を
次段の計測量演算部IM₂へ導き、デイジタル計測量を算
出する。この計測量データは、制御部Ｃを介して伝送部
Ｔへ送られ、並直列変換部PSにおいて直列フオーマツト
に変換された後、変復調部MDにおいてFS変調され、周波
数フイルタＦを経て伝送ラインＬにて親局TC₁へ伝送さ
れ監視される。一つの指示計の画像伝送が終了すると、
カメラが撮影対象を自動的に次の指示計へ切替え、前述
の画像処理とデータ伝送が行なわれる。一つのカメラの
撮像分担が終了すると画像入力選択部ISが制御部Ｃより
の切替信号により切替えられ、次のカメラの画像出力デ
ータの伝送が行なわれる。全カメラの画像出力データの
伝送が完了すると、前記切替回路SW₁〜SW_nの切替えが行
なわれ、各グループにおいて次の発信器出力が各指示計
へ送られる。前記制御部Ｃの制御により以上の動作がく
り返えされて全ての計測量が親局TC₁へ伝送される。

なお前記カメラ台数N₁および発信器の切替台数（１グル
ープ内の発信器台数）N₂は画像処理時間および親局への
伝送サイクル時間などを総合的に考慮する必要性がある
が、概略N₁＝４台，N₂＝８〜16台程度である。

Ｇ考案の効果本考案は、被制御所に存在する複数の設備に関する多量
の計測量を遠方監視装置の子局を介して制御所の親局へ
伝送し監視する遠方監視装置において、計測量をグルー
プ化し前記子局の制御部の同期指令に基づき計測量の切
替えを行ない選択計測量を指示計に指示させ、この指示
をカメラ画像としてとらえ、画像出力（アナログ信号）
をデイジタル化した上で画像処理を行ない前記指示計指
針の指示位置を計測し、これよりデイジタル計測量を算
出して親局へ伝送監視せしめるものであるので、計測端
において計測量をアナログ統一信号に変換する必要がな
く、従つて信号変換器が不要となる。同時にアナログ統
一信号を入力するPIO部も不要となるので装置の大きさ
が格段に縮少化される。また指示計に切替回路を付加し
制御部より画像処理に同期して切替えるので多数の計測
量を順次計測することが可能であり、また撮像器の複数
設置により指示計などの複数の画像入力対象にも対応で
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロツク図、第２図は従来
の遠方監視システムのブロツク図である。 TC₁,TC₂…遠方監視装置の親局，子局、OS₁₁〜OS_mn…発
信器、M₁₁〜M_1n，M₂₁〜M_2n…指示計、CH…変換器、AI₁
〜AI_n…計測量（アナログ量）、SW₁〜SW_n…切替回路、C
A₁〜CA_n…撮像器（カメラ）、IS…画像選択部、AD…ア
ナログ・デイジタル変換部、IM…画像処理部、IM₁…指
針位置計測部、IM₂…計測量演算部、Ｃ…制御部、Ｔ…
伝送部、PS…直並列変換部、MD…変復調部、Ｆ…周波数
フイルタ部、Ｌ…伝送ライン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被制御所に存在する各種設備の複数の計測
量を遠方監視装置子局を介して制御所親局へ伝送し集中
監視する遠方監視装置において、前記複数計測量（アナログ量）をグループ化し該グルー
プ毎に一計測量を切替出力する複数の切替回路と、前記
切替出力を夫々指示する複数の指示計と、前記複数指示
計をグループ化し各グループ内の指示計を順次撮像し画
像出力（アナログ信号）を出力する複数の撮像器および
前記複数撮像器の画像出力を順次選択出力する画像選択
部と、前記画像出力をデイジタル化するアナログ・デイ
ジタル変換器と、前記アナログ・デイジタル変換器出力
を画像処理し指示計指針位置データを求める指針位置計
測部と前記指針位置データより計測量を算出する計測量
演算部とより成る画像処理部と、前記切替回路および画
像選択部を画像処理と同期させて制御する制御部と、前
記親局へ前記計測量を送信すると共に制御指令を受信す
る伝送部とよりなる子局より構成されることを特徴とす
る画像処理方式による遠方監視装置。