JPH07336362A - 監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 中央局Ｍ₁ から各端末局Ｔ₁ 〜Ｔ₃ に対し、
情報の伝送が正常に行なわれているか否かを監視するコ
マンドが一定周期で送信されている。伝送線１に局間部
Ｂ・Ｃにおいて断線事故が生じた場合、端末局Ｔ₂ の送
受信部４が、コマンドの受信レベルが所定値より低くな
ったことを判定すると、無線装置３がその判定によりＣ
ＰＵ５からの信号を送信して中央局Ｍ₁ に対し無線通信
を行なう。上記の断線事故が修復されて伝送が正常に戻
った場合、送受信部４がコマンドの受信レベルが所定値
以上であることを判定すると、無線装置３がその判定に
よりＣＰＵ５からの信号を送信しなくなる。これによ
り、端末局Ｔ₂ は、中央局Ｍ₁と無線通信を行なわなく
なる。 【効果】 伝送線の断線事故等が生じても無線通信によ
り伝送が中断されることがなく、伝送系の信頼性を向上
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、施設の各所に配された
設備機器等の監視および制御を行なう監視制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビル、プラント、高速道路網等の近代化
された施設は、多くの設備機器を有しており、これらの
設備機器を相互に協調して動作させることが施設の円滑
な運営上必要になっている。したがって、特定の場所で
全設備機器の動作状況が監視できるとともに、この特定
の場所から全設備機器を制御できることが望ましく、通
常、その監視や制御には監視制御装置が使用されてい
る。

【０００３】従来の監視制御装置は、例えば、図２に示
すように、中央局Ｍ₁₁と複数の端末局Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃とを備
えており、これらが環状の伝送線１１により連続的に接
続される構成になっている。伝送線１１は、一般に、電
気的な伝送を行なう金属導線や光伝送を行なう光ファイ
バである。また、この伝送線１１は、現用系１１ａと予
備系１１ｂとの二重ループ状に構成されている。一方、
中央局Ｍ₁₁および端末局Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃は、それぞれ伝送線
１１に情報を送出するとともに伝送線１１から情報を取
り込む伝送装置１２…を有している。

【０００４】上記の監視制御装置では、通常、現用系１
１ａを通じて各局Ｍ₁₁・Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃間で順次通信が行な
われ、現用系１１ａでの通信が不可能になった場合、予
備系１１ｂを通じて通信が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、各局Ｍ₁₁・
Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃間の伝送線１１の配線は、一般に、現用系１
１ａと予備系１１ｂとがまとめて敷設されて行なわれる
ため、断線事故が生じる場合は現用系１１ａおよび予備
系１１ｂがともに断線する可能性が高い。図中Ｐで示す
ように端末局Ｔ₁₂の一方側でのみ伝送線１１が断線した
場合は、中央局Ｍ₁₁から送信されて端末局Ｔ₁₁に受信さ
れた情報は、端末局Ｔ₁₂に送信されなくなるが、ループ
バック機能により、端末局Ｔ₁₁から中央局Ｍ₁₁および端
末局Ｔ₁₃を経て端末局Ｔ₁₂に送信される。

【０００６】しかしながら、さらに図中Ｑで示すように
端末局Ｔ₁₂の他方側でも伝送線１１が断線した場合は、
ループバック機能による端末局Ｔ₁₃からの送信が不可能
になる。したがって、この場合は、端末局Ｔ₁₂が孤立状
態となって他局との通信が全く行なえなくなる。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、上記のような断線事故が生じた場合にも、
通信を可能にする監視制御装置を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の監視制御装置
は、上記の課題を解決するために、設備機器の監視およ
び制御を行なう複数の制御局が、それぞれ、送信および
受信を行なうように二系統設けられた伝送線を介して通
信を行なう監視制御装置において、以下の手段を講じて
いることを特徴としている。

【０００９】すなわち、上記監視制御装置は、上記制御
局が、無線により通信を行なう常時受信可能な無線通信
手段と、特定の制御局から上記伝送線を介して一定周期
で送信されてきた基準信号の受信レベルが所定値より低
いか否かを判定するレベル判定手段と、このレベル判定
手段により基準信号の受信レベルが所定値より低いと判
定されると上記無線通信手段による送信を許可する一
方、上記レベル判定手段により基準信号の受信レベルが
所定値以上であると判定されると上記無線通信手段によ
る送信を禁止する送信制御手段とを備えている。

【００１０】

【作用】上記の構成では、通常は、伝送線を介して制御
局間で通信が行なわれる。例えば、環状に形成される伝
送線を用いるシステムにおいては、ある制御局から情報
が送信されると、次の局がその情報を受信してさらに次
の局に送信する。このような送受信を繰り返すことによ
り、情報は送信元の制御局に戻る。各制御局が送信元と
なる場合も、同様に伝送が行なわれる。上記のシステム
では、送信側の制御局と受信側の制御局との間を接続す
る伝送線は、送信側の制御局に対しては送信用の伝送線
であり、受信側の制御局に対しては受信用の伝送線であ
る。

【００１１】また、放射状に形成される伝送線を用いる
場合には、その伝送線を介してある制御局（中央局）に
複数の制御局（端末局）が接続され、中央局から情報が
送信用（各端末局に対しては受信用）の伝送線を介して
送信されると、各端末局がその情報を受信する。逆に、
各端末局から情報を送信する場合は、情報が送信用（中
央局に対しては受信用）の伝送線を介して送信されて中
央局に受信される。

【００１２】ところで、上記のようなシステムでは、伝
送線を含む伝送系が正常に伝送を行なっているか否かを
監視するために、特定の制御局から一定周期で基準信号
が送信されている。伝送系が正常であれば、基準信号の
レベル低下は生じることがないので、レベル判定手段に
より、受信レベルが所定値以上であると判定される。し
たがって、この場合は、伝送線による通信が維持され
る。

【００１３】伝送線の断線や伝送信号のレベル低下が生
じた場合、レベル判定手段により、基準信号の受信レベ
ルが所定値より低いと判定される。この場合は、伝送線
による通信が不可能（あるいは困難）な状態になってい
る。すると、上記の判定に基づいて、送信制御手段によ
り、無線通信手段の送信が許可される。また、各制御局
では、無線通信手段が常時通信可能であるため、送信側
で上記のように無線通信手段の送信が可能になると、伝
送線による通信が不可能な制御局と他の制御局との間で
無線通信による伝送が行なわれるようになる。

【００１４】一方、伝送線の断線や伝送信号のレベル低
下が解消されて正常な状態に復帰した場合、伝送線によ
る伝送が可能になる一方、レベル判定手段により、信号
のレベルが所定値以上であると判定される。すると、こ
の判定に基づいて、送信制御手段により、無線通信手段
の送信が禁止される。

【００１５】このように、伝送線による通信が不可能に
なった制御局に対しては無線による通信が行なわれるの
で、制御局が他局と通信不能になることはない。また、
伝送線による通信が可能になった場合、無線通信が停止
するので、伝送線より情報伝送の信頼性で劣る無線通信
が持続されることはない。

【００１６】それゆえ、伝送線による通信が不可能ある
いは困難になった場合、伝送線の復旧作業の間に、一時
的に無線通信を代用して各局間の通信を維持することが
できる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例について図１に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

【００１８】本実施例に係る監視制御装置は、図１に示
すように、制御局としての中央局Ｍ₁ および複数の端末
局Ｔ₁ 〜Ｔ₃ を備えている。中央局Ｍ₁ と端末局Ｔ₁ 〜
Ｔ₃とは、この順で伝送線１により連続的に接続されて
いる。伝送線１は、現用系１ａと予備系１ｂとからなる
二重ループを形成しており、通常、電気的な伝送を行な
う場合はツイストペア線により構成され、光伝送を行な
う場合は光ファイバケーブルにより構成されている。ま
た、伝送線１は、中央局Ｍ₁ と端末局Ｔ₁ との間、端末
局Ｔ₁ と端末局Ｔ₂ との間、端末局Ｔ₂ と端末局Ｔ₃ と
の間、端末局Ｔ₃ と中央局Ｍ₁ との間をそれぞれ個別に
接続する局間部Ａ〜Ｄに分割されている。

【００１９】中央局Ｍ₁ および端末局Ｔ₁ 〜Ｔ₃ は、そ
れぞれ伝送装置２と無線装置３とを有している。伝送装
置２は、送受信部４とＣＰＵ５とを有しており、送受信
部４に局間部Ａ〜Ｄのうち隣合う二つに接続されてい
る。なお、送受信部４およびＣＰＵ５は、便宜上、端末
局Ｔ₂ についてのみ図示しているが、中央局Ｍ₁ および
端末局Ｔ₁ ・Ｔ₃ における伝送装置２についても同様に
構成されている。

【００２０】送受信部４は、ＣＰＵ５と通信するように
接続されており、伝送線１を介して伝送されてきた信号
を受信する一方、次局への信号の送信を行なうようにな
っている。この送受信部４は、電気信号で伝送を行なう
システムであれば、その電気信号をＣＰＵ５に伝送する
ようになっている。一方、送受信部４は、光信号で伝送
を行なうシステムであれば、その光信号を電気信号に変
換してＣＰＵ５に送信し、ＣＰＵ５からの信号を光信号
に変換する光／電気変換機能および電気／光変換機能を
有している。

【００２１】また、送受信部４は、中央局Ｍ₁ から一定
周期で送信される後述のコマンド（基準信号）が所定の
レベルより低いか否かを判定するようになっており、レ
ベル判定手段としての機能を有している。具体的には、
送受信部４は、基準信号の受信レベルが所定値より低い
場合“１”の判定信号を出力する一方、基準信号の受信
レベルが所定値以上である場合“０”の判定信号を出力
するようになっている。

【００２２】ＣＰＵ５は、主に伝送制御を行なう機能を
有している。このＣＰＵ５は、送受信部４からの受信信
号が自局に宛てられたものであるか否かを判定し、自局
に宛てられた受信信号を取り込むとともに送受信部４に
返送する一方、他局に宛てられた受信信号を取り込まず
に送受信部４に返送するようになっている。

【００２３】また、ＣＰＵ５は、中央局Ｍ₁ の後述する
制御部９から発されて現用系１ａおよび予備系１ｂを通
じて伝送されるコマンドを受信すると、次局にそのコマ
ンドを転送し、次局からそのコマンドに対する応答があ
れば次局の動作や伝送系が正常であることを確認する一
方、次局からそのコマンドに対する応答がなければ伝送
線１の各局間部Ａ〜Ｄおよび伝送装置２を含む伝送系の
異常を確認して送受信部４に対しループバックを形成さ
せるようになっている。加えて、ＣＰＵ５は、上記のコ
マンドの受信側となった場合、コマンド送信側の他局に
対しそのコマンドに応答するようになっている。

【００２４】無線通信手段としての無線装置３は、各局
間で無線通信を行なうように送受信機能、変調／復調機
能を有しており、常時受信可能であるように構成されて
いる。この無線装置３は、ＣＰＵ５に接続されており、
常にＣＰＵ５からの信号が与えられるようになってい
る。また、無線装置３は、送受信部４からの“１”の判
定信号により入力信号を送信をする一方、送受信部４か
らの“０”の判定信号により入力信号を送信しないよう
になっている。すなわち、無線装置３は、送信制御手段
としての機能を有している。

【００２５】また、端末局Ｔ₁ 〜Ｔ₃ は、制御部６を有
している。制御部６は、ＣＰＵ７と入出力装置（図中、
Ｉ／Ｏ）８とを有している（便宜上、図示はＴ₂ の
み）。ＣＰＵ７は、ＣＰＵ５と通信可能に接続されてお
り、入出力制御を行なうようになっている。詳しくは、
ＣＰＵ７は、ＣＰＵ５からの制御出力を入出力装置８に
与えるとともに、入出力装置８からの観測データ等を受
け取ってＣＰＵ５に転送するようになっている。入出力
装置８は、図示しない各種の設備機器が接続されてお
り、これらの設備機器とＣＰＵ７との間の情報の受け渡
しを中継するようになっている。

【００２６】中央局Ｍ₁ は、制御部９を有している。制
御部９は、図示しないホストマシンとの通信を制御する
ようになっており、ホストマシンとの接続を行なうホス
トインタフェース（図示せず）を有している。また、制
御部９は、端末局Ｔ₁ 〜Ｔ₃に対し伝送が正常に行なわ
れているか否かを確認するためのコマンドを一定周期の
搬送波で発行するようになっている。

【００２７】上記のように構成される監視制御装置にお
いては、通常時、中央局Ｍ₁ から発信された情報は、現
用系１ａを通じて端末局Ｔ₁ 〜Ｔ₃ の順に伝送されて、
中央局Ｍ₁ に戻ってくる。例えば端末局Ｔ₂ が情報の宛
先として指定されている場合には、情報が上記のように
伝送される間、端末局Ｔ₂ において伝送装置２によりそ
の情報が取り込まれ、制御部６に与えられる。また、伝
送されてきた情報は、情報の宛先でない端末局Ｔ₁ ・Ｔ
₃ により、その情報に含まれるアドレスから自局に宛て
られたものでないと判断され、次局に伝送される。

【００２８】ここで、例えば、現用系１ａおよび予備系
１ｂに局間部Ｂにおいて断線事故が生じた場合、中央局
Ｍ₁ で発行された上記のコマンドは、端末局Ｔ₁ を介し
て端末局Ｔ₂ に送信されるが、伝送線１の断線により端
末局Ｔ₂ からのそのコマンドに対する応答はない。する
と、端末局Ｔ₁ の伝送装置２によりループバックが形成
され、中央局Ｍ₁ から伝送されてきた情報は、予備系１
ｂを通じて中央局Ｍ₁に返送される。そして、その情報
は、中央局Ｍ₁ から予備系１ｂを通じて端末局Ｔ₃ に伝
送され、さらに端末局Ｔ₂ に伝送された後、端末局Ｔ₂
で折り返されることにより現用系１ａを通じて端末局Ｔ
₃ を経て中央局Ｍ₁ に返送される。

【００２９】また、現用系１ａおよび予備系１ｂに局間
部Ｂ・Ｃにおいて断線事故が生じたり、光伝送の場合に
光信号のレベル低下が生じたりした場合、ループバック
による端末局Ｔ₃ を介しての端末局Ｔ₂ への伝送が不可
能になる。この場合は、端末局Ｔ₂ において、送受信部
４により、コマンドの受信レベルが所定値より低くなっ
たことが判定され、“１”の判定信号が出力される。無
線装置３では、その判定信号を受けると、ＣＰＵ５から
の信号が送信可能になる。これにより、端末局Ｔ₂ から
中央局Ｍ₁ への情報伝送が行なわれるようになる。

【００３０】上記の伝送上の不都合が修復されて伝送が
正常に戻った場合は、送受信部４により、コマンドの受
信レベルが所定値以上であることが判定されて、“０”
の判定信号が出力される。すると、無線装置３では、そ
の判定信号を受けると、ＣＰＵ５からの信号が送信不可
能になる。これにより、端末局Ｔ₂ から中央局Ｍ₁ への
情報伝送が行なわれないようになる。

【００３１】このように、本実施例に係る監視制御装置
では、上記のように、ある局に接続される伝送線１の全
てによる伝送が不可能または困難になった場合、通信を
行なう局間で無線装置３・３により自動的に無線通信が
行なわれる。これにより、断線事故等のために情報伝送
が中断されるという不測の事態を回避することができ
る。

【００３２】なお、本実施例では、中央局Ｍ₁ と端末局
Ｔ₂ との間の無線通信について説明したが、端末局同士
の無線通信や、中央局Ｍ₁ と端末局Ｔ₁ または端末局Ｔ
₂ との無線通信も、上記と同様に可能であることは勿論
である。

【００３３】また、本実施例では、環状に形成された伝
送線１を採用した例について説明したが、本発明は、上
記のような伝送線１を採用した構成に限定されるもので
はない。その一例としては、図示はしないが、中央局と
複数の端末局とが１対多の関係で放射状の伝送線により
接続されるシステムが挙げられる。このようなシステム
では、中央局と各端末局との間に接続される伝送線は、
往復伝送可能な現用系と予備系との２系統で構成されて
いる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の監視制御装置は、以上のよう
に、設備機器の監視および制御を行なう複数の制御局
が、それぞれ、無線により通信を行なう常時受信可能な
無線通信手段と、特定の制御局から伝送線を介して一定
周期で送信されてきた基準信号の受信レベルが所定値よ
り低いか否かを判定するレベル判定手段と、このレベル
判定手段により基準信号の受信レベルが所定値より低い
と判定されると上記無線通信手段による送信を許可する
一方、上記レベル判定手段により基準信号の受信レベル
が所定値以上であると判定されると上記無線通信手段に
よる送信を禁止する送信制御手段とを備えている。

【００３５】これにより、ある制御局が伝送線の断線や
伝送信号のレベル低下等のために伝送線による通信が不
可能になった場合、その制御局は、無線による通信を行
なうようになり、他局と通信不能になることはない。ま
た、伝送線による通信が可能になった場合、無線による
通信が停止するので、伝送線より情報伝送の信頼性で劣
る無線通信が持続されることはない。それゆえ、伝送線
による通信が不可能あるいは困難になった場合、伝送線
による通信の復旧作業の間に、一時的に無線通信を代用
して各局間の通信を維持することができる。

【００３６】したがって、本発明の監視制御装置を採用
すれば、伝送線の断線事故等が生じても伝送が中断され
ることがなく、伝送系の信頼性を向上させることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る監視制御装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】従来の監視制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 伝送線 ３ 無線装置（無線通信手段、送信制御手段） ４ 送受信部（レベル判定手段） Ｍ₁ 中央局（制御局） Ｔ₁ 〜Ｔ₃ 端末局（制御局）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設備機器の監視および制御を行なう複数の
   制御局が、それぞれ、送信および受信を行なうように二
   系統設けられた伝送線を介して通信を行なう監視制御装
   置において、 上記制御局が、無線により通信を行なう常時受信可能な
   無線通信手段と、特定の制御局から上記伝送線を介して
   一定周期で送信されてきた基準信号の受信レベルが所定
   値より低いか否かを判定するレベル判定手段と、このレ
   ベル判定手段により基準信号の受信レベルが所定値より
   低いと判定されると上記無線通信手段による送信を許可
   する一方、上記レベル判定手段により基準信号の受信レ
   ベルが所定値以上であると判定されると上記無線通信手
   段による送信を禁止する送信制御手段とを備えているこ
   とを特徴とする監視制御装置。