JP2000057471A - 遠方監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】子局装置の通信制御部と入出力部が一体設置と
なっていたため、計測信号や機器設備の状態信号あるい
は操作信号の機器から入出力部間の信号配線が多く、配
線工事のコストが大きかった。 【解決手段】遠方監視制御装置の子局装置において、通
信制御部と複数の入出力部が２線式メタルや光ケーブル
や無線回線などのエリア内通信回線を介して、分散配置
することが可能なことを特徴とする。 【効果】計測信号や機器設備の状態信号あるいは操作信
号の機器からの信号配線は、それぞれの機器の近傍に分
散設置した入出力部に接続でき、入出力部から通信制御
部間はエリア内通信回線を介して接続できるため、省配
線が可能となり、配線工事コストが低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道計装システム
等に使用される遠方監視制御装置のように親局装置と子
局装置に別れ、両者を電話回線や専用回線に代表される
広域通信網により接続して、子局装置側にある計測信号
や機器設備の状態信号あるいは操作信号を伝送する遠方
監視制御装置にかかり、特に子局装置と計測信号や状態
信号あるいは操作信号を授受する機器設備間の省配線化
を考慮した遠方監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にこの種の遠方監視制御装置は、
監視・制御対象となる機場に子局装置が１台設置され、
その機場内に点在して設置されている水位計，流量計，
ポンプ，操作器などの末端機器設備の計測信号，状態信
号、あるいは操作信号を末端機器と子局装置間で入出力
取り合いしている。さらに、子局装置は、中央監視制御
所に設置される親局装置間でデータ通信を行うことによ
り、機場を中央監視所にて集中監視あるいは制御を実現
している。この種の遠方監視制御装置の子局装置は主に
親局装置との通信処理と子局装置全体のデータフローを
統括的に制御する通信制御部と、通信回線の伝送信号を
復調および変調する変復調部と、機器設備からの計測信
号，状態信号、あるいは操作信号を取り合いする入出力
部により構成されている。

【０００３】ＤＣ４〜２０ｍＡなど規格化された計測信
号やリレー接点などの状態信号は、入出力部でディジタ
ル値に変換して取り込み、さらに通信制御部が複数の入
出力部からの該ディジタル値を予め決められた形態にフ
ォーマット化する。フォーマット化したデータは、通信
制御部から変復調部へデータ信号として送出し、変復調
部は受信したデータ信号を周波数遷移変調などの予め定
めた変調方式に従い、回線信号に変調して通信回線上に
送出する。子局装置はこのような過程を経て監視信号を
親局装置に伝送している。逆に、親局装置から通信回線
を介して伝送される操作信号は、子局装置の変復調部が
予め定めた変調方式に従い、回線信号からデータ信号に
復調し通信制御部へ送出する。通信制御部はデータ信号
を受信し、操作信号を入出力部に送出し、入出力部がＤ
Ｃ４〜２０ｍＡ信号あるいはリレー接点信号などの操作
信号として操作対象となる機器に出力する。

【０００４】従来、前記の通信制御部と入出力部は、例
えば、１個のケージ内にそれぞれの回路基板やユニット
の形態で実装されており、通信制御部と入出力部間は、
いわゆる内部バスインタフェース回路により接続されて
おり、一体設置となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による
と、末端機器設備から子局装置間で計測信号，状態信
号、あるいは操作信号を接続する場合、最低でも信号１
点につき２線１対の配線を布線する必要があり、信号点
数が多くなるとそれに比例して布線本数も増大する。比
較的大きな機場に子局装置を設置する場合、末端機器設
備は機場エリア内に点在しており、子局装置と末端機器
設備間の信号配線は布線本数および布線距離が増大し、
すなわち、配線コストが増大するという欠点があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、親局装置と子
局装置が広域通信網によって接続され、計測信号や機器
設備の状態信号あるいは操作信号を親局装置と子局装置
間で伝送する遠方監視制御装置において、前記子局装置
は、通信制御部と複数の入出力部がエリア内通信回線を
介して、分散配置することが可能なようにしたことであ
る。

【０００７】また、前記の子局装置において、通信制御
部と複数の入出力部が２線式の通信回線を介して、マル
チドロップ接続することにより構成したことである。

【０００８】また、前記の子局装置において、通信制御
部と複数の入出力部が光ケーブル通信回線を介して接続
することにより構成したことである。

【０００９】また、前記の子局装置において、通信制御
部と複数の入出力部が無線通信回線を介して接続するこ
とにより構成したことである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１から図３で
説明する。

【００１１】先ず図１は本発明のシステム構成の一例を
示す図である。図１を用いてシステムの動作の概略を説
明する。オペレータズコンソール１は制御ネットワーク
２を介して親局装置３と接続しており、親局装置３内に
形成されている子局の入出力信号イメージに対し、読み
出し，書込みを周期的に行う。親局装置３は電話回線や
専用回線に代表される広域通信網４１〜４ｎを介して子
局装置５，６と接続しており、子局装置５，６に対して
ポーリング等の通信方式により子局装置５，６の入出力
信号イメージを親局装置３の内部メモリ上に周期的に形
成する。子局装置５はエリア内通信回線５０を介してア
ナログ入力部５１，ディジタル入力部５２，ディジタル
出力部５５などの入出力部と接続している。子局装置５
はアナログ入力部５１，ディジタル入力部５２によって
入力変換されたディジタル値をフォーマット化して保持
し、周期的にリフレッシュしている。また、ディジタル
出力部５５に対して周期的に書込みを行う。アナログ入
力部５１は流量計あるいは水位計に代表されるアナログ
計測信号１１を入力している。アナログ計測信号１１は
ＤＣ４〜２０ｍＡあるいはＤＣ１〜５Ｖに代表される規
格化された信号であり、アナログ入力部５１は入力され
る計測信号をその大きさに比例し、かつ、正規化したデ
ィジタル値に変換する。ディジタル入力部５２はポンプ
等機器の運転状態やレベルスイッチ等の警報状態を示す
状態信号１２を入力している。状態信号１２は物理的に
はリレー接点信号に代表されるＯＮ／ＯＦＦ信号であ
る。ディジタル出力部５５はポンプや操作器等機器への
運転指令をする操作信号１５を出力する。操作信号１５
は物理的にはリレー接点信号に代表されるＯＮ／ＯＦＦ
信号である。子局装置６についても同様の動作・構成で
ある。

【００１２】一般的には、監視・制御対象となる機場に
子局装置が１台設置され、その機場内に点在して設置さ
れている水位計，流量計，ポンプ，操作器などの末端機
器設備の計測信号，状態信号、あるいは操作信号を末端
機器と子局装置間で入出力取り合いしている。

【００１３】次に図２の本発明の実施例の子局装置の構
成の一例を示す図を用いて子局装置の動作について説明
する。子局装置５には、変復調部５０１，通信制御部５
０２，エリア内通信インタフェース部５０３を具備して
いる。変復調部５０１は広域通信網との信号授受するた
めの回線信号を変調・復調する。ここで用いられる変復
調方式は周波数遷移方式に代表される方式であり、回線
４１に送出する信号に対しては源信号に含まれる周波数
帯域を抑制して回線４１に送出し、回線４１から受信す
る信号に対しては周波数帯域を抑制された信号から源信
号に復元するように動作するものであり、単に電気的な
信号変換である。通信制御部５０２は子局装置５全体の
データフローを統括的に制御するように機能し、子局装
置５の論理構造を形成している。エリア内通信インタフ
ェース部５０３はアナログ入力部５１，ディジタル入力
部５２，パルス入力部５３，アナログ出力部５４，ディ
ジタル出力部５５と子局装置５とをエリア内通信回線５
０を介して接続するインタフェース機能を持つ。物理的
には用途に応じて、２線式メタル，光ケーブル，無線回
線等が考えられる。パルス入力部５３は流量積算など積
算量を計測する場合に用いられ、一般に１２〜１６ビッ
トのカウンタで構成している。また、アナログ出力部５
４は主にローカル制御装置に対する設定値出力としてＤ
Ｃ４〜２０ｍＡあるいはＤＣ１〜５Ｖに代表される規格
化された信号を出力する。通信制御部５０２は自内にア
ナログ入力部５１，ディジタル入力部５２，パルス入力
部５３，アナログ出力部５４，ディジタル出力部５５の
イメージを持ち、アナログ入力部５１，ディジタル入力
部５２，パルス入力部５３の各入力値を周期的に収集し
て、自内のイメージ領域をリフレッシュする。逆に、ア
ナログ出力部５４，ディジタル出力部５５に対しては、
自内のイメージ領域の内容を元に周期的に書込みを行
う。ここでは通信制御部５０２を主局としたコマンド／
レスポンス方式により相互リフレッシュを行う。

【００１４】このようにして形成された通信制御部５０
２内の入出力部イメージは、回線４１を介して接続され
ている親局装置から読み出し・書込みが周期的に行わ
れ、ここでは親局装置が主局で通信制御部５０２を従局
としたコマンド／レスポンス方式により相互リフレッシ
ュを行う。

【００１５】次に図３の本発明の遠方監視制御装置を応
用したシステムイメージを示す図を用いて本発明の有効
性を明らかにする。図３の応用システムは中央から機場
Ａ，機場Ｂ，機場Ｃの遠方監視制御を実現している。中
央に設置される親局装置３は広域通信網４によって各機
場の子局装置５，６，７と接続されている。

【００１６】機場Ａにおいては、機場内に点在する監視
・制御ポイントには入出力部５１，５２，５３，５４が
設置され、それらと子局装置５を結ぶように２線式メタ
ルあるいは光ケーブルで構成したエリア内通信回線５０
が敷設されている。計測信号，状態信号，操作信号はそ
れぞれ末端機器の近傍に設置した入出力部に接続される
ので、配線本数の多い末端機器からの信号配線は短距離
ですむ。従来、末端機器からの信号配線をすべて子局装
置５に集中配線していたのに比べ、配線工事コストが節
減できる。さらに、エリア内通信回線５０が屋外を通る
場合、光ケーブルを採用することにより、雷サージによ
る装置破損の被害から免れるという効果もある。

【００１７】機場Ｂにおいては、機場内に点在する監視
・制御ポイントには入出力部６１，６２，６３が設置さ
れ、それらと子局装置６を結ぶように無線回線で構成し
たエリア内通信回線６０が敷設されている。計測信号，
状態信号，操作信号はそれぞれ末端機器の近傍に設置し
た入出力部に接続されるので、配線本数の多い末端機器
からの信号配線は短距離ですむ。末端機器から子局装置
６への配線がなくなるため、配線工事コストが大幅に節
減できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、監視あるいは制御対象
となる末端機器設備が機場エリア内に多数点在している
場合においても、計測信号や機器設備の状態信号あるい
は操作信号の機器からの信号配線は、それぞれの機器の
近傍に分散設置した入出力部に接続でき、入出力部から
通信制御部間はエリア内通信回線を介して接続できるた
め、省配線が可能となり、配線工事コストが低減可能な
遠方監視制御装置を提供できるという効果がある。

【００１９】また、計測信号や機器設備の状態信号ある
いは操作信号の機器からの信号配線が屋外配線となる場
合、雷サージに影響を受けない光ケーブルを介して接続
できるため、雷サージに対して信頼性の高い遠方監視制
御装置を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステム構成の一例を示す
図。

【図２】本発明の実施例の子局装置の構成の一例を示す
図。

【図３】本発明の遠方監視制御装置を応用したシステム
イメージを示す図。

【符号の説明】

１…オペレータズコンソール、２…制御ネットワーク、
３…親局装置、４１〜４ｎ…広域通信網、５，６…子局
装置、５０，６０…エリア内通信回線、５１…アナログ
入力部、５２…ディジタル入力部、５３…パルス入力
部、５４…アナログ出力部、５５…ディジタル出力部、
５０１…変復調部、５０２…通信制御部、５０３…エリ
ア内通信インタフェース部、５０４，５０５…エリア内
通信回線ターミネータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】親局装置と子局装置が広域通信網によって
   接続され、計測信号や機器設備の状態信号あるいは操作
   信号を親局装置と子局装置間で伝送する遠方監視制御装
   置において、前記子局装置は、通信制御部と複数の入出
   力部がエリア内通信回線を介して、分散配置することが
   可能なことを特徴とする遠方監視制御装置。
2. 【請求項２】請求項１の子局装置において、通信制御部
   と複数の入出力部が２線式の通信回線を介して、マルチ
   ドロップ接続することにより構成した遠方監視制御装
   置。
3. 【請求項３】請求項１の子局装置において、通信制御部
   と複数の入出力部が光ケーブル通信回線を介して接続す
   ることにより構成した遠方監視制御装置。
4. 【請求項４】請求項１の子局装置において、通信制御部
   と複数の入出力部が無線通信回線を介して接続すること
   により構成した遠方監視制御装置。