JPS6149863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多重伝送遠隔制御系においてその信号
路の要所で短絡事故が発生したときその系全体が
システムダウンするのを防止する目的で使用する
伝送線短絡保護装置に関するものである。

第１図は本発明の前提となる遠隔監視制御系の
構成例を示すものである。親機１は分岐状に配線
された信号路２を介して多数の端末器３_１，３_２
…に接続され、この親機１から各端末３_１，３_２
…を個別に呼び出して監視制御する。各端末器３
_１，３_２…は夫々独立したチヤンネルが設定さ
れ、親機１は各チヤンネル毎に制御信号を送り、
また各チヤンネル毎に返送信号を受信処理する。
端末器３_１，３_２…は夫々被制御負荷制御用のリ
レーを駆動するための制御ドライバ出力を出力す
るとともに、制御スイツチや各種センサ等の被監
視体からの監視入力を入力するようにしてあり、
これら被監視体からの監視入力の状態を示すデー
タは端末器３_１，３_２…から返送信号として親機
１に送られる。かくて上述のような遠隔監視制御
系にあつては、端末器３_１，３_２…側の被制御負
荷を遠隔地からオン，オフできるため、照明負荷
や空調装置の制御に利用されるのであるが、この
ような遠隔監視制御のシステムにおいて信号路２
に短絡を生じると、親機１及び各端末器３_１，３
_２…の入出力が短絡されることになつて短絡を生
じた部分だけでなくシステムの全機能を喪失する
ことになるという問題があつた。

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、遠隔監視制御系の信号路中の適所に挿入して
この信号路を適宜に区分し、短絡事故の発生時に
その影響による機能喪失が当該短絡事故が発生し
た信号路の区分にのみ生じるだけで他の信号路に
おいてはそのまま遠隔監視制御の機能を維持する
ことができるようにした伝送線短絡保護装置を提
供することを目的とするものである。

以下本発明の一実施例を図面により詳述する。
第２図は第１図と同様な遠隔監視制御系において
その信号路２中の要所に本発明の伝送線短絡保護
装置Ａ…を挿入接続した構成例を示すものであ
り、この伝送線短絡保護装置Ａを挿入接続するに
際しては、信号路２を適宜の長さ毎に区分するよ
うに挿入され、また図示の例のように複数の系統
に分岐されているときは各分岐路の分岐部に夫々
挿入配置される。かくて図中Ｂ部において短絡事
故が発生した場合、このＢ部を有する分岐路の分
岐部に配置された伝送線短絡保護装置Ａが信号路
２の切断分離動作を行ない、この分岐路以外の他
の全ての信号路２をＢ部の短絡個所から切り離
し、この切り離された信号路２においては通常の
遠隔監視制御の動作が行なわれるものである。

第３図は本発明一実施例の伝送線短絡保護装置
Ａの構成例を示し、信号路２に挿入されこの信号
路２を親機１側と端末側とに切断分離するリレー
５の接点６たる開閉手段と、この接点６よりも親
機１側で信号路両端の電圧を検出する整流ブリツ
ジ７たる電圧検出手段と、この整流ブリツジ７の
出力を入力しシーケンス動作をするマイクロコン
ピユータ（以下CPUという）８よりなる制御手
段と、このCPU８の出力Ｏによりドライバ９を
介して駆動される前記リレー５と、前記整流ブリ
ツジ７の出力により限流抵抗１０及びダイオード
１１を介し充電されこの伝送線短絡保護装置Ａの
内部回路に電源を供給する電池４とにより構成さ
れている。かくて第３図実施例回路にあつては、
信号路２の信号は整流ブリツジ７で整流され、
CPU８の入力端ｉに接続されている。従つてこ
の信号路２に親機１と端末器３_１，３_２…との間
の信号（ベースバンド信号）が印加されていると
き、CPU８の入力端ｉには電圧が印加される。
ここで第３図実施例では説明を簡単にするため図
示を省略しているが、整流ブリツジ７の出力は適
宜の手段でロジツクレベルに変換され、CPU８
の入力端ｉに入力されているものであり、従つて
信号路２に信号が印加されているとき、CPU８
の入力端ｉは“１”となり、信号路２に信号が印
加されていないとき、上記入力端ｉは“０”とな
る。また信号路２に信号があるときの整流ブリツ
ジ７出力により電池４が充電され、信号路２に信
号がなくなつたときこの電池４の電力により
CPU８等が作動されるものであり、この電池４
が本発明の特許請求の範囲第４項の実施態様を実
現することになる。

第４図は第３図実施例回路のフローチヤートを
示すものであつて、この第３図回路を第４図フロ
ーチヤートにより動作させた場合が本発明の特許
請求の範囲第１項の発明の実施例に相当する。今
CPU８がスタートすると、まずその入力ｉが
“１”かどうかをチエツクし、入力ｉが“１”に
なつたとき次のステツプに移る。従つて最初親機
１の電源が投入される前は、その信号出力が出て
いないため、上記入力ｉは“０”となつており、
このBL₁ではNOとなつてここでループする。親
機１の電源が投入され、ベースバンド伝送による
信号が信号路２に出力されると、その入力ｉは
“１”となり、前述のように次のステツプである
BOX₁に移り、CPU８の出力Ｏを“１”にしてド
ライバ９を介しリレー５を励磁し、その接点６を
閉じることにより信号路２を接続する。次に入力
ｉが“０”になつたかどうかをチエツクしながら
BL₂でループすることになるものであり、通常の
使用状態ではこのBL₂でループしていることにな
る。ここで信号路２の端末側の点B₁，B₂におい
て短絡が発生したとすると、この短絡の影響によ
つて整流ブリツジ７の入力が零ボルトとなつて
CPU８の入力ｉは“０”となり、CPU８は次の
BOX₂へ移り、その出力Ｏを“０”とし、リレー
５の接続６を開放し、開閉手段たる接点６より端
末側の信号路２で生じた短絡個所を親機１側の信
号路２に対して分離し、開閉手段よりも親機１側
の信号路２に短絡の影響が生じるのを防止する。
次いでBL₃でもう一度、CPU８の入力ｉが“１”
かどうかをチエツクする。このとき信号路２は接
点６で短絡個所B₁，B₂から分離されているた
め、CPU８の入力ｉは“１”に復帰する。かく
てCPU８の動作はBL₄に移ることになり、以上の
動作で信号路２の短絡個所が親機１側の信号路２
に対して切り離されることになる。この後上記短
絡が復旧すると、この実施例においてはその後、
一旦親機１の電源を切断して再投入することによ
り復帰動作が行なわれるようにしてある。即ち親
機１の電源を切断すると、入力ｉは“０”となる
ため、制御は第４図フローチヤートのBL₁へ移動
する。この後再び親機１の電源を投入すると、入
力ｉが“１”となつてBOX₁へ進み、出力Ｏが
“１”となつてリレー５の接点６が閉じられ、信
号路２が接続されて正常状態に復帰する。またも
し短絡が信号路２の親機１側で発生したり、ある
いは親機１の電源が切られたような場合において
は、やはり第４図フローチヤートのBL₂で入力ｉ
が“０”となるためBOX₂で一度リレー５の接点
６を開放して信号路２を切断するが、BL₃で入力
ｉをチエツクするとこのときも入力ｉが“０”で
あるため、出力Ｏを“１”にしてもう一度信号路
２を接続し、BL₁に移る。即ちこの場合は信号路
２を切断する必要がないため、もう一度信号路２
を接続し、最初の判断ルーチンBL₁に移り、そし
て信号路２に信号が生じるのをこのBL₁で待つこ
とになる。かくてこの後信号路２に伝送信号が印
加されると、BOX₁を通りBL₂で次の信号消失を
待つ。なおこの場合、BOX₃ですでにリレー５の
接点６はメークされているため、BOX₁での処理
は事実上何もしないことになる。以上のように本
発明においては他からの制御信号を必要とするこ
となくしかも確実な信号路短絡に対する保護を行
なうことができるものであつて、短絡保護用の制
御信号を別途必要とせず、簡易に短絡保護を行な
うことができるものである。

第５図フローチヤートは第３図の実施例回路に
おいて前記第４図のフローチヤートを修正した本
発明の別の実施例を示し、第３図の回路を第５図
のフローチヤートにより動作させた場合が本発明
の特許請求の範囲第２項に記載した実施態様に相
当する。今第６図に示すように親機１からの信号
路２中に直列に多段に伝送線短絡保護装置A₁，
A₂を挿入接続したとすると、この伝送線短絡保
護装置A₁，A₂において親機１から遠い方の伝送
線短絡保護装置A₂は第４図フローチヤートのも
のと同一の動作で良いが、親機１に近い側の伝送
線短絡保護装置A₁は第５図のフローチヤートに
示すようなプログラム動作を行なう必要がある。
これは第６図のB₂点で短絡が発生した場合、伝
送線短絡保護装置A₂は信号路２を切断し、伝送
線短絡保護装置A₁は信号路２の接続状態を維持
する必要があるからであり、このとき仮に親機１
側の伝送線短絡保護装置A₁の動作プログラムが
第４図のフローチヤートのようなものであると、
この伝送線短絡保護装置A₁においても信号路２
の切断が行なわれる恐れがあるのである。かくて
第５図フローチヤートは第４図フローチヤートの
BL₂とBOX₂との間に、BOX₂₁とBL₂₁とを追加し
たものである。即ち第５図フローチヤートにあつ
ては、BL₂でループしている通常の使用状態にお
いて、信号路２の信号がなくなつてCPU８の入
力ｉが“０”となると、第４図の場合のようにす
ぐにBOX₂へ移つて信号路２を切断するのではな
く、BOX₂₁で一定時間遅延した後、BL₂₁で再度入
力ｉをチエツクする。ここでもし信号の絶えた原
因が第６図のB₂点で短絡が生じたことによるも
のであれば、上記BOX₂₁における一定時間の遅延
の間に、親機１から遠い方の伝送線短絡保護装置
A₂が信号路２の切断動作をするため、BL₂₁で入
力ｉをチエツクしたときには既にこの入力ｉは
“１”に回復されており、従つてBL₂に戻り、通
常の使用状態に回復することになる。ところがも
し第６図中のB₁点で短絡が発生したとすると、
一定時間遅延した後でもBL₂₁において入力ｉは
“０”であるため、BOX₂へ移り、出力Ｏを
“０”にし、リレー５の接点６を開放して信号路
２を切断することになるものであり、これにより
伝送線短絡保護装置A₁，A₂を信号路２に対し２
段に縦続接続した場合においても、各伝送線短絡
保護装置A₁，A₂の正常の作動を得ることができ
るものである。

次に一本の信号路２に対して３台以上の伝送線
短絡保護装置Ａ…を縦続接続する場合には、第５
図フローチヤートのBOX₂₁における一定遅延時間
を、親機１から一番遠いものについて遅延時間０
とし、親機１に近くなるに従つてこの遅延時間を
一定時間づつ増加させれば良い。第７図ａ，ｂは
上述の場合の第５図フローチヤート及び第３図回
路の変更部を示すものである。しかして第３図回
路について第７図ｂのような変更を加え、その上
で第７図ａによる修正を施した第５図フローチヤ
ートにより上記変更された回路を作動した場合が
特許請求の範囲第３項の実施態様に相当するもの
である。即ち第７図は第５図フローチヤートにお
けるBOX₂₁を第７図ａのフローチヤートで置きか
え、また第３図実施例回路におけるCPU８にデ
ジタルスイツチ１２の出力を入力するようにした
ものである。ここでデジタルスイツチ１２は伝送
線短絡保護装置Ａ…の縦続接続の次数をセツトし
てCPU８に入力するものであり、この次数は親
機から一番遠い伝送線短絡保護装置Ａを第０次と
して二番目のものを１次とし、以下順次親機１に
近づくに従つて次数を１だけ増加させるようにし
て設定されるものであり、第７図ａのフローチヤ
ートにおいては、CPU８においてデジタルスイ
ツチ１２で設定された上記次数を読み取つて繰返
しパラメータnxを１だけ減じ、nxが０になるま
で一定時間の遅延を繰返す。かくて第７図ａのフ
ローチヤートにおいては一定の遅延時間に対して
前記次数を乗じた時間の遅延が生じることなるも
のであり、このようにすることにより伝送線短絡
保護装置Ａ…を３段以上に縦続接続し、信号路２
のより小さな区分配囲毎における短絡保護ができ
るようになる。

第８図は本発明の特許請求の範囲第５項及び第
６項に記載した第２発明の実施例回路を示し、こ
の第８図実施例回路は第９図フローチヤートによ
り動作することになる。しかして第８図実施例回
路においては、開閉手段たるリレー５の接点６よ
り親機１側で信号路２に接続された整流ブリツジ
７の他に、上記接点６より端末側で信号路に接続
された第２の電圧検出手段を構成する整流ブリツ
ジ１３を有し、夫々整流ブリツジ７，１３の出力
をCPU８の入力端i₂およびi₁に入力し、また整流
ブリツジ１３の出力で限流抵抗１０及びダイオー
ド１１を介し電池４を充電するようにしてあり、
CPU８の出力O₁によりドライバ９を介し前記リ
レー５を作動し、O₂によりドライバ１４を介し
てリレー１５を作動するようにしてあり、このリ
レー１５の接点１６により信号路２に対する上記
電池４の電圧の印加を制御するようにしてある。

従つて第８図回路においてCPU８がスタート
すると、第９図フローチヤートにおいてBOX₅₁で
出力O₂を“０”にしてリレー１５をブレーク
し、接点１６を開くことにより信号路２への電池
４の接続を遮断する。次にBL₁で入力i₂をチエツ
クし、この入力i₂が“１”になるまで、即ち親機
１の電源が投入されて信号路２に信号が送出され
てくるまで、BL₁でループして待つている。かく
て親機１の電源が投入される等により信号路２上
に電圧が生じると、CPU８の入力i₂は“１”とな
り、このためBOX₅₂でO₁出力を“１”にし、リ
レー５をメークして開閉手段たる接点６を閉じ
る。この後BL₂で入力i₂をチエツクし、入力i₂が
“０”になるまでこのBL₂でループして待つてい
る。つまりこのBL₂でループしている状態が通常
の使用状態であり、信号路２の短絡等により入力
i₂が“０”になるまで上記BL₂でのループを続け
ることになる。この状態において信号路２の親機
１と反対側の点（例えばＢ点）において短絡が生
じたとすると、CPU８の入力i₂は“０”になるた
め、プログラムの実行はBL₂を抜け出し、BOX₅₃
で出力O₁を“０”にし、リレー５をブレークす
ることにより開閉手段たる接点６を切断する。さ
らにこの後BOX₅₄でCPU８の出力O₂“１”に
し、リレー１５を励磁してその接点１６をオンす
るものであり、このたせ電池４の電圧が抵抗１７
を介して開閉手段より端末側の信号路２に対して
印加されることになる。しかしこの場合第８図中
Ｂ点で短絡が生じているため、入力i₁は“０”で
あり、BL₃からBOX₅₇へ進む。かくてBOX₅₇では
出力O₂を“０”にしてリレー１５の接点１６を
オフにし、電池４電圧の信号路２への印加を遮断
する。以上の動作により、端末側の短絡を生じた
信号路２を親機１側の信号路２から切り離すこと
ができるものである。そしてBL₄で入力i₂をチエ
ツクしてこの入力i₂が“０”になるまでBL₄でル
ープしているものである。

この実施例では前述の実施例と同様にＢ点にお
ける短絡個所の修理復元の後、回路を復帰するに
際しては、親機１の電源を一旦切断し、これを再
投入することによつて行なわれる。即ち親機１に
おいて電源を切断すると、BL₄において入力i₂は
“０”となり、BL₁へ移ることになる。ここで電
源が再投入されると、そのときi₂は“１”とな
り、BOX₅₂でリレー５の接点６が接続され、BL₂
で次の短絡待ちのループに入り、正常状態に復帰
する。また第８図中のＢ点で短絡が発生せず、接
点６より親機１側の信号路２において短絡が発生
しあるいは親機１側の電源が切断された場合にお
いては整流ブリツジ７の出力が零になることによ
り、CPU８の入力i₂が“０”になり、このためプ
ログラムの実行は、BOX₅₃からBOX₅₄，BL₃，
BOX₅₅，BOX₅₆，BL₁という順で移つていくもの
であり、このため信号路２はBOX₅₆で再び接続さ
れ、親機１における電源の投入や、親機１側にお
ける信号路２短絡の復旧修理により、BL₁で入力
i₂が“１”となり、BOX₅₂を通つてBL₂で次の短
絡待ちのループに入り、正常状態に復帰する。た
だしこのときBOX₅₆で出力O₁は“１”となつて
いるため、BOX₅₂での処理では結果的には何もし
ないのと同じことになる。かくてこの第８図，第
９図の実施例にあつては、短絡発生後におけるチ
エツクにおいて、テスト電源として設けた電池の
電圧を信号路２に印加して短絡をチエツクするた
め、前記第１発明の場合に比べて、短絡チエツク
時に親機１に信号路２短絡の状態を強制する必要
がない効果を有し、しかもこの電池を正常時にお
ける信号路の信号電圧により充電するようにする
ことにより、テスト電源を得るために特別の電源
装置を必要とすることがないものである。

本発明は上述のように構成したものであるか
ら、特別な制御操作を必要とすることなく信号路
の電圧状態をチエツクして自動的に短絡を検知
し、信号路を切断して短絡保護を行なうことがで
きるものであつて、簡易に適確な短絡保護機能を
得ることができる効果を有する。また第２発明に
おいては、内部にテスト電源を備えているため、
短絡チエツクに際して親機に信号路短絡状態の発
生を強制するようなことがなく、短絡発生時の親
機の保護がより確実になる効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な遠隔監視制御系の系統図、第
２図は本発明の伝送線短絡保護装置を挿入した遠
隔監視制御系の系統図、第３図は本発明の第１発
明に係り特許請求の範囲第４項の実施態様を実施
する実施例のブロツク図、第４図は同上のフロー
チヤート、第５図は同上の特許請求の範囲第２項
の実施態様のフローチヤート、第６図は信号路に
対し本発明の伝送線短絡保護装置を２段縦続接続
した状態を示す遠隔監視制御系の系統図、第７図
ａ，ｂは第１発明の特許請求の範囲第３項の実施
態様を実施する要部フローチヤート及び要部ブロ
ツク図、第８図は特許請求の範囲第５項及び第６
項の第２発明に係る実施態様の回路図、第９図は
同上のフローチヤートであり、１は親機、２は信
号路、３_１，３_２…は端末器、４は電池である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源投入後、信号路に常時所定の電圧を印加
   している親機に対し多数の端末器を分岐接続する
   信号路に挿入配置される開閉手段と、この開閉手
   段の親機側で信号路の電圧を検出する電圧検出手
   段と、この電圧検出手段の出力を入力しシーケン
   ス動作する制御手段とを具備し、制御手段におい
   て、上記電圧検出手段により信号路の電圧低下を
   検出することにより信号路の短絡を検知して開閉
   手段により信号路を切断するとともに、開閉手段
   による信号路の切断状態においてこの開閉手段よ
   り親機側の信号路電圧を前記電圧検出手段により
   検出してこの検出電圧値が正常のとき端末側信号
   路の短絡を判別して開閉手段を切断手段に維持
   し、検出電圧値が低下しているとき端末側信号路
   の非短絡を判別して開閉手段を接続状態に制御す
   るようにして成ることを特徴とする伝送線短絡保
   護装置。 ２ 信号路の電圧の低下を一旦検知して後一定時
   間経過後に再度信号路電圧を検出し、再度の信号
   路電圧検出時にも電圧の低下が検出されたときに
   のみ開閉手段を開路するようにして成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の伝送線短絡
   保護装置。 ３ 信号路電圧の低下検出から再度の信号路電圧
   検出までの時間を、信号路に対する縦続接続の端
   末側からの段位に応じて定数倍に順次延長して成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   伝送線短絡保護装置。 ４ 平常時における信号路電圧により充電された
   電池を電源として制御手段を作動するようにして
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項記載の伝送線短絡保護装置。 ５ 電源投入後、信号路に常時所定の電圧を印加
   している親機に対し多数の端末器を分岐接続する
   信号路に挿入配置される開閉手段と、この開閉手
   段の親機側で信号路の電圧を検出する電圧検出手
   段と、この電圧検出手段の出力を入力しシーケン
   ス動作する制御手段と、制御手段により制御され
   て前記開閉手段より端末側の信号路に電圧を印加
   するテスト電源とを具備し、制御手段において、
   上記電圧検出手段により信号路の電圧低下を検出
   することにより信号路の短絡を検知して開閉手段
   により信号路を切断するとともに、開閉手段によ
   る信号路の切断状態においてこの開閉手段より端
   末側の信号路に前記テスト電源電圧を印加してこ
   の信号路電圧を端末側信号路に接続された第２の
   電圧検出手段により検出し、この検出電圧値が低
   下しているとき端末側信号路の短絡を判別して開
   閉手段を切断状態に維持し、検出電圧値が正常値
   のとき端末側信号路の非短絡を判別して開閉手段
   を接続状態に制御するようにして成ることを特徴
   とする伝送線短絡保護装置。 ６ テスト電源を、平常時に信号路電圧により充
   電される電池により構成して成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の伝送線短絡保護装
   置。