JP2000216678A - Ｄａ変換器の監視方法及び監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のＤＡ変換器を監視する監視方法及び監
視装置に関し、複数のＤＡ変換器の信頼性を向上する。 【解決手段】 複数のバッファｂ１〜ｂｎからの入力デ
ィジタル信号を、それぞれＤＡ変換器１−１〜１−ｎに
よりアナログ信号に変換し、切替部２によりその中の一
つを選択し、選択したアナログ信号をＡＤ変換器６によ
りディジタル信号に変換してバッファ８に一時格納し、
又選択したアナログ信号対応のＤＡ変換器の入力ディジ
タル信号を比較用バッファ９に格納し、比較器７によ
り、バッファ８と比較用バッファ９との内容を比較し、
比較一致の場合に、選択したＤＡ変換器は正常であると
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のＤＡ変換器
を効率良く監視するＤＡ変換器の監視方法及び監視装置
に関する。ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ
Ａ変換器は、各種の装置に適用されており、計測システ
ム系等に於いては、多数のＤＡ変換器が設けられてお
り、これらのＤＡ変換器の信頼性の向上が必要とされて
いる。

【０００２】

【従来の技術】図７は伝送システムの説明図であり、５
１は計測部、５２，５４は伝送装置、５３は伝送路、５
５は系統盤、５６はメーターを示す。例えば、発電所や
変電所に於いて、計測部５１により有効電力，無効電
力，電圧，電流等を計測し、伝送装置５２から伝送路５
３を介して、給電所等へ計測データを伝送する。給電所
では、伝送装置５４により受信した計測データを系統盤
５５のメーター５６により計測データに従った表示を行
わせて、発電所や変電所の運転状態を監視することがで
きる。

【０００３】図８は伝送装置の説明図であり、図７の伝
送装置５２，５４の一例を示し、図８の（Ａ）はＣＤＴ
（Ｃyclic Ｄigital Ｔransmission ）方式、（Ｂ）は
ＨＤＬＣ（Ｈigh Ｌevel Ｄata Ｌink Ｃontorol ）方
式の場合を示す。

【０００４】図８の（Ａ）に於いて、送信側の伝送装置
は、有効電力や無効電力等の計測アナログ信号を入力す
る複数のアナログ入力部６１−１〜６１−ｎを入力選択
部６２により順次選択し、選択したアナログ信号をＡ／
Ｄ変換部６３によりディジタル信号に変換し、Ｐ／Ｓ変
換部６４により並列−直列変換し、変調部６５に於いて
送信データとして変調して伝送路に送出する。反転連送
は、Ｐ／Ｓ変換部６４又は変調部６５に於いて制御する
ことができる。

【０００５】又受信側の伝送装置は、復調部６６により
復調し、Ｓ／Ｐ部６７により直列−並列変換し、アナロ
グ入力部６１−１〜６１−ｎ対応のＤ／Ａ変換部６８−
１〜６８−ｎによりアナログ信号に変換し、系統盤のメ
ーター等により表示する。この場合の反転連送によるデ
ータの比較照合は、復調部６６による復調データ或いは
Ｓ／Ｐ部６７により変換した並列データを用いて行うこ
とができる。

【０００６】又図８の（Ｂ）に於いて、送信側の伝送装
置は、前述のアナログ入力部６１−１〜６１−ｎに対応
するアナログ入力部７１−１〜７１−ｎからのアナログ
信号を入力選択部７２により順次選択し、Ａ／Ｄ変換部
７３によりディジタル信号に変換し、処理部７４により
フレームを形成し、ＣＣＵ部７５により回線制御を行
い、変復調部７６により変調して送出する。

【０００７】又受信側の伝送装置は、復変調部７７によ
り復調し、ＣＣＵ部７８による回線制御に従って、処理
部７９はフレーム内を識別して、アナログ入力部７１−
１〜７１−ｎ対応のＤ／Ａ変換部８０−１〜８０−ｎに
分配してアナログ信号に変換し、系統盤のメーター等に
より表示する。

【０００８】図９はフォーマットの説明図であり、
（Ａ）は前述のＣＤＴ方式のフォーマットを示し、
（Ｂ）は前述のＨＤＬＣ方式のフォーマットを示す。Ｃ
ＤＴ方式は、１サイクルを、２個の同期部と、６２個の
データ部とにより構成し、各データ部は、アドレス部と
データ部と、その次に反転したアドレス部とデータ部と
を含む構成である。

【０００９】又ＨＤＬＣ方式は、（Ｂ）に示すように、
１フレームをフレーム信号Ｆにより区切り、アドレス部
Ａと制御部Ｃとの次にデータ部が配置され、データ部
は、ヘッダと複数の入力データ部７１−１〜７１−ｎ対
応のデータ１〜ｎにヘッダが付加され、それらの誤り検
出の為のフレームチェックシーケンスＦＣＳが付加され
ている。

【００１０】前述のＣＤＴ方式に於いては、データ１〜
ｎ対応に受信する毎にＤ／Ａ変換部６８−１〜６８−ｎ
に分配入力するものであり、又ＨＤＬＣ方式に於いて
は、処理部７９等のメモリに一旦蓄積されたデータ１〜
ｎを順次読出すことにより、Ｄ／Ａ変換部８０−１〜８
０−ｎに入力されるものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述のような遠隔監視
システムに於いては、被監視部の発電所や変電所等を系
統盤の表示内容を基に制御するものであり、従って、Ｄ
／Ａ変換部６８−１〜６８−ｎ，８０−１〜８０−ｎに
障害が生じると、誤表示による誤制御が発生し、電力系
統全般に波及して停電事故となる可能性を含むものであ
る。従って、Ｄ／Ａ変換部６８−１〜６８−ｎ，８０−
１〜８０−ｎの信頼性を高く維持する必要がある。

【００１２】しかし、系統盤は、多数のメーターを備え
ており、それぞれに対応してＤ／Ａ変換部が設けられる
ものであるから、その中の一つでも障害が発生すると、
前述のような問題が生じる。その場合、誤制御状態とな
らない場合でも、障害発生のＤ／Ａ変換部を探索するに
は、個別に入出力関係を調査する必要があり、障害発生
個所を特定する為に長時間を要する問題がある。本発明
は、複数のＤＡ変換器に対して経済的にその正常性を検
査して信頼性を向上することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のＤＡ変換器の監
視方法は、（１）複数のＤＡ変換器１−１〜１−ｎの変
換出力アナログ信号を選択し、この選択した変換出力ア
ナログ信号をＡＤ変換器６によりディジタル信号に変換
し、このディジタル信号と、選択したＤＡ変換器の入力
ディジタル信号とを比較して、複数のＤＡ変換器１−１
〜１−ｎを順次監視する過程を含むものである。

【００１４】又（２）複数のＤＡ変換器１−１〜１−ｎ
の変換出力アナログ信号を選択し、選択したアナログ信
号と、選択したＤＡ変換器の入力ディジタル信号をＤＡ
変換器により変換したアナログ信号と比較して、複数の
ＤＡ変換器１−１〜１−ｎを順次監視する過程を含むも
のである。

【００１５】又本発明のＤＡ変換器の監視装置は、
（３）複数のバッファ対応のＤＡ変換器１−１〜１−ｎ
と、このＤＡ変換器１−１〜１−ｎの変換出力アナログ
信号の一つを選択する切替部２と、この切替部２により
選択された変換出力アナログ信号をディジタル信号に変
換するＡＤ変換器６と、切替部２により選択された変換
出力アナログ信号を出力するＤＡ変換器対応の入力ディ
ジタル信号を保持する比較用バッファと、この比較用バ
ッファの出力ディジタル信号とＡＤ変換器６の出力ディ
ジタル信号とを比較する比較部７とを備えている。

【００１６】又（４）複数のバッファの出力信号を入力
するバッファ対応のＤＡ変換器と、このＤＡ変換器の変
換出力アナログ信号の一つを選択する切替部と、この切
替部により選択されたＤＡ変換器対応の入力ディジタル
信号を保持する比較用バッファと、この比較用バッファ
の出力ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変
換器と、このＤＡ変換器の変換出力アナログ信号と切替
部により選択されたアナログ信号とを比較する比較部と
を備えている。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
の説明図であり、１−１〜１−ｎはＤＡ変換器（Ｄ／
Ａ）、２は切替部、３は系統盤等の出力処理部、４−１
〜４−ｎはメーター、５は状態表示記録部、６はＡＤ変
換器（Ａ／Ｄ）、７は比較器、８はバッファ、９は比較
用の入力ディジタル信号をラッチする比較用バッファ、
１０は切替部２の選択状態を入力するバッファ、１１は
切替部２に対する切替指令を出力するバッファ、１２は
比較結果を一時的に格納するバッファ、１３はバス、ａ
１〜ａｎはアドレス比較部、ｂ１〜ｂｎは有効電力，無
効電力，電圧，電流等の入力ディジタル信号の種別対応
のバッファを示す。

【００１８】バス１３には、図示を省略しているが、例
えば、図８の（Ａ）のＳ／Ｐ部６７等を含む受信処理制
御部、又は図８の（Ｂ）の処理部７９等を含む受信処理
制御部が接続されている。そして、バス１３に、アドレ
ス信号とデータとを組として受信処理されたディジタル
信号が送出される。アドレス比較部ａ１〜ａｎは、バス
１３上のアドレス信号と予め設定された自アドレスとを
比較し、自アドレスを示す場合、このアドレス信号と組
のデータをバッファｂ１〜ｂｎにラッチする。この場
合、ｎ種類のデータを含む場合のＤＡ変換器の構成を示
す。

【００１９】又各ＤＡ変換器１−１〜１−ｎは、それぞ
れ対応するバッファｂ１〜ｂｎからのディジタル信号を
アナログ信号に変換して、切替部２と出力処理部３とに
入力する。出力処理部３は、ＤＡ変換器１−１〜１−ｎ
対応のメーター４−１〜４−ｎにアナログ信号を加えて
表示させる。即ち、有効電力，無効電力，電圧，電流等
の種別対応の計測値を示すアナログ信号が、それぞれの
種別対応のメーター４−１〜４−ｎによって表示される
ことになる。又バス１３を介して切替部２の切替指令が
転送されてバッファ１１に格納され、その切替指令に対
応して切替部２はＤＡ変換器の出力アナログを選択し、
ＡＤ変換器６に入力する。この切替部２の切替状態は、
バッファ１０に格納されてバス１３に送出される。

【００２０】又切替指令に対応してバス１３上のアドレ
ス信号とデータとの組の中のデータが比較用バッファ９
にラッチされる。又切替部２を介したアナログ信号は、
ＡＤ変換器６によりディジタル信号に変換されてバッフ
ァ８にラッチされ、比較器７により、バッファ８，９の
内容が比較される。比較結果は、バッファ１２に格納さ
れると共に出力処理部の状態表示記録部３に入力され
る。

【００２１】比較器７に於ける比較一致の場合は、切替
部２により選択されたＤＡ変換器は正常と判定する。又
比較不一致の場合は、そのＤＡ変換器は異常と判定す
る。例えば、異常判定の場合に、状態表示記録部５によ
り、ＤＡ変換器対応の表示ランプ（発光ダイオード）等
により、障害発生をオペレータに通知することができ
る。又障害発生状態を記録することができる。又バッフ
ァ１２とバス１３とを介して受信処理制御部に通知する
ことができる。

【００２２】図２は本発明の第１の実施の形態のＣＤＴ
方式に於ける動作説明図であり、丸印は概要のタイミン
グを示す。又受信データは、図８の（Ａ）のＳ／Ｐ部６
７等を含む受信処理制御部に於いて反転連送のデータ部
の照合により伝送誤りをチェックしてバス１３に送出し
たデータを示し、データ対応に処理して、同期部の次
に、データ１，データ２，・・・が順次ばバス１３に送
出された場合を示す。又各データ１，データ２，・・・
には図９の（Ａ）に示すアドレス部が付加されている。

【００２３】バス１３上に、受信処理されたデータ１，
データ２，・・・が順次送出され、各アドレス比較部ａ
１〜ａｎは、バス１３上のデータ１，データ２，・・・
のアドレス部のチェックを行う。そして、自アドレスの
データ１，データ２，・・・をバッファｂ１〜ｂｎに格
納する。例えば、受信データの同期部の次のデータ１が
バス１３に送出され、そのアドレス部がアドレス比較部
ａ１によるアドレスチェックにより一致した場合、その
アドレス部と組のデータがバッファｂ１に格納されるこ
とになる。

【００２４】即ち、アドレスチェック及びバッファ格納
は、データ１がバス１３に送出されて、アドレス比較部
ａ１〜ａｎによるアドレスチェックのタイミングと、そ
の結果によるバッファｂ１〜ｂｎへの格納のタイミング
とを示している。そして、バッファｂ１〜ｂｎに格納さ
れたデータはＤＡ変換器１−１〜１−ｎによりＤＡ変換
されてアナログ信号となる。

【００２５】又バス１３を介した切替指令がバッファ１
１に格納され、この切替指令に対応して切替部２の選択
動作が行われ、切替部２の切替状態がバッファ１０に格
納され、切替部２により選択されたアナログ信号がＡＤ
変換器６に入力されてディジタル信号に変換され、バッ
ファ８に格納される。又切替指令に対応して、比較用バ
ッファ９に格納されたディジタル信号と、バッファ８に
格納されたディジタル信号とが比較器７により比較さ
れ、比較結果はバッファ１２及び状態表示記録部５に入
力され、ＤＡ変換器の制度確認が行われる。

【００２６】これらの一連の動作は、１個のデータ期間
内に終了する場合を示し、従って、バス１３にデータが
送出される毎に、そのデータ対応のＤＡ変換器の正常性
の監視が可能となる。なお、比較動作が次のデータ期間
にもわたる場合は、バッファ８と比較用バッファ９とを
設けていることにより、一つおきにＤＡ変換器の正常性
の監視を行うように制御することも可能である。

【００２７】図３は本発明の第１の実施の形態のＨＤＬ
Ｃ方式に於ける動作説明図であり、ＨＤＬＣ方式は、例
えば、図８の（Ｂ）の処理部７９に於いて１フレーム毎
に処理して、バス１３にて自バッファｂ１〜ｂｎ対応で
あるから否かをチェックする。例えば、データ１のアド
レス部がアドレス比較部ａ１に於けるアドレスと一致す
ると、そのデータ部をバッファｂ１に格納する。他のア
ドレス比較部ａ２〜ａｎは不一致となるから、そのデー
タ部をバッファｂ２〜ｂｎには格納しない。

【００２８】アドレスチェック，バッファ（ｂ１〜ｂ
ｎ）格納，ＤＡ変換器１−１〜１−ｎによるＤＡ変換，
切替指令，切替部２の選択動作，切替状態，ＡＤ変換器
６の変換動作，バッファ８格納，比較用バッファ９格
納，比較器７による比較動作，比較結果，ＤＡ変換器１
−１〜１−ｎの精度確認の動作については、図２と同様
であり、重複した説明は省略する。このＨＤＬＣ方式の
場合、１フレームの次のフレームのデータがバス１３に
送出されるまでの間にＤＡ変換器１−１〜１−ｎの正常
性の確認を行うことになる。

【００２９】図４は本発明の第２の実施の形態の説明図
であり、図１と同一符号は同一部分を示し、２１はＤＡ
変換器（Ｄ／Ａ）、２２は比較器、２３〜２６はバッフ
ァを示す。アドレス比較部ａ１〜ａｎとバッファｂ１〜
ｂｎとＤＡ変換器１−１〜１−ｎとにより、それぞれ出
力処理部３のメーター４−１〜４−ｎ対応のデータをア
ナログ値に変換して表示し、又切替部２によりＤＡ変換
器１−１〜１−ｎの変換出力を選択する動作は、図１に
示す構成の場合と同一である。

【００３０】この実施の形態に於いては、バッファ２５
に格納されたデータをＤＡ変換器２１によりアナログ信
号に変換し、切替部２により選択されたアナログ信号と
比較器２２により比較するものである。例えば、アドレ
ス比較部ａ１に於けるアドレスチェックによりその場合
のアドレス部と組のデータをバッファｂ１に格納し、Ｄ
Ａ変換器１−１によりアナログ信号に変換し、バス１３
を介してバッファ２４に格納された切替指令に従って切
替部２は、ＤＡ変換器１−１の出力アナログ信号を選択
する。

【００３１】又バッファｂ１に格納されたデータと同一
のデータがバッファ２５に格納される。そして、ＤＡ変
換器２１によりアナログ信号に変換される。比較器２２
は、ＤＡ変換器１−１により変換されて切替部２により
選択されたアナログ信号と、ＤＡ変換器２１により変換
されたアナログ信号とを比較する。誤差範囲を除き、比
較一致の場合に、ＤＡ変換器１−１は正常は判定する。
又誤差範囲以上の不一致の場合は、ＤＡ変換器１−１に
障害が発生したと判定する。この比較器２１の比較結果
は、バッファ２６に格納されると共に、状態表示記録部
５に入力され、障害発生時の表示や記録が行われる。

【００３２】図５は本発明の第２の実施の形態のＣＤＴ
方式に於ける動作説明図であり、図２に示す場合と同様
に、丸印は概要のタイミングを示し、ＣＤＴ方式による
受信データを処理してバス１３に、同期部，データ１，
データ２，・・・を送出し、データ１をバス１３に送出
した場合、アドレス比較部ａ１〜ａｎによりアドレスチ
ェックを行い、チェック結果によりバッファｂ１〜ｂｎ
に格納し、バッファｂ１〜ｂｎ対応のＤＡ変換器１−１
〜１−ｎによりアナログ信号に変換する。

【００３３】又バス１３を介した切替指令がバッファ２
４に格納され、それにより切替部２が選択動作を行い、
又その切替状態をバッファ２３に格納する。又切替指令
に対応してバッファ２５にバッファｂ１〜ｂｎに格納さ
れたデータが格納される。そして、このＤＡ変換器２１
によりアナログ信号に変換され、比較器２２は、切替部
２を介したアナログ信号と、ＤＡ変換器２１により変換
されたアドレス信号との比較動作を行い、比較結果を出
力する。

【００３４】前述ように、複数のＤＡ変換器１−１〜１
−ｎの何れか一つと、ＤＡ変換器２１とがほぼ並行して
アナログ信号に変換する動作を行うから、ＤＡ変換器１
−１〜１−ｎの正常性の監視を高速で実行することがで
きる。従って、１データ期間内に於いても容易に比較動
作を終了することができる。

【００３５】図６は本発明の第２の実施の形態のＨＤＬ
Ｃ方式に於ける動作説明図であり、図３に示す場合と同
様に、丸印は概要のタイミングを示し、各フレームを処
理してバス１３に送出し、次のフレームがバスに送出さ
れるまでの間に、図５に示す場合と同様に、アドレス比
較部ａ１〜ａｎによるアドレスチェック，バッファ（ｂ
１〜ｂｎ）格納，ＤＡ変換器１−１〜１−ｎによるＤＡ
変換，切替指令，切替部２の選択動作，切替部２の切替
状態，ＡＤ変換器６の変換動作，バッファ２５の格納，
ＤＡ変換器２１の変換動作，比較器２２の比較動作，比
較結果の出力の動作が行われる。

【００３６】前述の各実施の形態は、電力系統の遠隔監
視システム等について示すが、他の複数のＤＡ変換器を
設けた各種のシステムに対して適用することができるも
のである。又バス形式で複数のＤＡ変換器１−１〜１−
ｎ対応のバッファにデータを格納する代わりに、セレク
タ等を介してデータを格納する構成とすることも可能で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数の
ＤＡ変換器１−１〜１−ｎの変換出力アナログ信号の一
つを切替部２により選択し、そのアナログ信号と、選択
したＤＡ変換器対応の入力ディジタル信号をＤＡ変換器
により変換したアナログ信号とを比較するか、又は比較
部２により選択したアナログ信号をＡＤ変換器によりデ
ィジタル信号に変換し、選択したＤＡ変換器対応の入力
ディジタル信号と比較することにより、複数のＤＡ変換
器１−１〜１−ｎを順次比較して、正常性を監視するも
のであり、複数のＤＡ変換器１−１〜１−ｎを設けたシ
ステムに於ける信頼性を向上することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のＣＤＴ方式に於け
る動作説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態のＨＤＬＣ方式に於
ける動作説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態のＣＤＴ方式に於け
る動作説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態のＨＤＬＣ方式に於
ける動作説明図である。

【図７】伝送システムの説明図である。

【図８】伝送装置の説明図である。

【図９】フォーマットの説明図である。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ ＤＡ変換器（Ｄ／Ａ） ２ 切替部 ３ 出力処理部 ４−１〜４−ｎ メーター ５ 状態表示記録部 ６ ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ） ７ 比較器 ８ バッファ ９ 比較用バッファ １０〜１２ バッファ １３ バス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のＤＡ変換器の変換出力アナログ信
   号を選択し、該選択した変換出力アナログ信号をＡＤ変
   換器によりディジタル信号に変換し、該ディジタル信号
   と、前記選択したＤＡ変換器の入力ディジタル信号とを
   比較して、前記複数のＤＡ変換器を順次監視する過程を
   含むことを特徴とするＤＡ変換器の監視方法。
2. 【請求項２】 複数のＤＡ変換器の変換出力アナログ信
   号を選択し、該選択したアナログ信号と、前記選択した
   ＤＡ変換器の入力ディジタル信号をＤＡ変換器により変
   換したアナログ信号とを比較して、前記複数のＤＡ変換
   器を順次監視する過程を含むことを特徴とするＤＡ変換
   器の監視方法。
3. 【請求項３】 複数のバッファからのディジタル信号を
   アナログ信号に変換する複数のＤＡ変換器と、 該複数のＤＡ変換器の変換出力アナログ信号の一つを選
   択する切替部と、 該切替部により選択された変換出力アナログ信号をディ
   ジタル信号に変換するＡＤ変換器と、 前記切替部により選択された変換出力アナログ信号を出
   力するＤＡ変換器対応の入力ディジタル信号を保持する
   比較用バッファと、 該比較用バッファの出力ディジタル信号と前記ＡＤ変換
   器の出力ディジタル信号とを比較する比較部とを備えた
   ことを特徴とするＤＡ変換器の監視装置。
4. 【請求項４】 複数のバッファからのディジタル信号を
   アナログ信号に変換する複数のＤＡ変換器と、 該複数のＤＡ変換器の変換出力アナログ信号の一つを選
   択する切替部と、 該切替部により選択された前記ＤＡ変換器対応の入力デ
   ィジタル信号を保持する比較用バッファと、 該比較用バッファの出力ディジタル信号をアナログ信号
   に変換するＤＡ変換器と、 該ＤＡ変換器の変換出力アナログ信号と前記切替部によ
   り選択されたアナログ信号とを比較する比較部とを備え
   たことを特徴とするＤＡ変換器の監視装置。