JP2000311153A - 二重化監視制御システムの試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管制センターにおいて集中的に監視制御を行
う監視制御卓１と、監視対象機器２との間に、データの
中継処理を行う伝送処理装置３Ａ，３Ｂを運用系及び待
機系として、二重化して設けた監視制御システムにおい
て、設備機器の増設等に伴う監視制御項目の追加を行う
とき、設備機器を接続する前に行う追加項目についての
伝送処理装置３Ａ，３Ｂの試験を、二重化機能を停止さ
せず、かつ監視制御のパフォーマンスを低下させないで
行えるようにする。 【解決手段】 試験用の監視制御卓１１を増設すると共
に、待機系として使用する伝送処理装置３Ｂに、試験を
行う１以上の監視制御項目についての中継処理を規定し
たデータを追加設定し、待機系の伝送処理装置３Ｂに、
試験用の監視制御卓１０から、試験を行う監視制御項目
を選択して通知することにより、運用系の監視制御及び
待機系のデータ更新を継続させながら、試験用の監視制
御卓１０と監視制御対象機器２との間で、選択した項目
についての試験を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重化監視制御シ
ステムにおいて、監視制御項目を追加する場合に、二重
化機能を保ったまま、追加した監視制御項目の試験を行
うことができる試験方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 管制センターに設置した監視制御卓に
よって、大規模水処理施設等に設置された多数の設備機
器を集中的に管理する監視制御システムでは、セキュリ
ティの向上を図るために、図３に示すように監視制御卓
１，１，…と各設備機器２，２，…の間にあって、情報
の収集及び制御信号の送信を中継処理する伝送処理装置
３Ａ，３Ｂを、運用系と待機系に二重化して設ける場合
がある。

【０００３】図３において、監視制御卓１，１，…は、
夫々、表示制御用コンピュータを持つＣＲＴ等の画像表
示装置を１以上備えたものである。伝送処理装置３Ａ，
３Ｂは、伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂとサーバ５Ａ，５
Ｂから構成され、一方を実際に監視制御を行う運用系、
他方を運用データを更新しながら保持し、運用系がダウ
ンしたとき、これに代わって運用系として動作を開始す
る待機系として用いられる。

【０００４】伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂは、切換えス
イッチ６を介し、通信線７によって伝送装置（子機）
８，８，…に接続され、伝送装置（子機）８，８，…に
つながれた監視制御対象である設備機器２，２，…に対
して情報収集と制御信号の送信を行う。この切換えスイ
ッチ６は、サーバ５Ａ，５Ｂが相互に相手側の動作状態
を監視することによって決定される運用系の伝送装置
（親機）４Ａ（又は４Ｂ）に、伝送装置（子機）８，
８，…を切換え接続する。この伝送装置（親機）４Ａ，
４Ｂは、監視制御項目に対応する設備機器からの情報の
受信・記憶と、これらの設備機器に対する制御信号の送
信を、設備機器側とサーバ側の信号のコード体系が異な
ることに対応して、コード変換をも同時に行う。

【０００５】サーバ５Ａ，５Ｂは、ＬＡＮ（ローカルエ
リアネットワーク）９によって、監視制御卓１，１，…
に接続されると共に、ＬＡＮ１０によって伝送装置（親
機）４Ａ，４Ｂに接続されている。このサーバ５Ａ，５
Ｂは、監視制御卓１からの要求に応じ、伝送装置（親
機）４Ａ，４Ｂが収集しているデータから、監視制御卓
１の画像表示装置で表示する監視制御画面を作るための
データを作成する他、監視制御卓１から送られた制御デ
ータを伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂを介して監視制御対
象である設備機器２，２，…に送信する。

【０００６】上記監視制御システムが行う監視制御は、
予め設定した監視制御項目について行われる。このた
め、各監視制御項目、例えば、電力系統の開閉器及び保
護継電器の動作状態や制御指令、及び各種計測機器の出
力情報についての処理手順が、伝送装置（親機）４Ａ，
４Ｂとサーバ５Ａ，５Ｂに設定されている。これは、通
信線７又はＬＡＮ９，１０を通じて送られる通信パケッ
トに、これ以外の項目についての情報又は指令が含まれ
ていても、処理を行わないことを意味する。

【０００７】上記監視制御システムは、伝送処理装置３
Ａ，３Ｂの一方を実際に監視制御を行う運用系として用
い、他方を待機系として用いる。待機系は、監視制御を
行なっている運用系がダウンしたとき、これに代わって
運用系として動作を開始するため、現在の運用データを
更新しながら保持する機能のみを働かせている。

【０００８】この場合の信号の流れを説明する。いま、
伝送処理装置３Ａが運用系として用いられ、伝送処理装
置３Ｂが待機系として用いられていたとする。このとき
切換えスイッチ６は、図示したように運用系に接続され
ているので、伝送装置（子機）８，８，…から送られた
設備機器２，２，…が発信する情報は、運用系の伝送装
置（親機）４Ａに送られる。この伝送装置（親機）４Ａ
は、予め設定された監視制御項目に対応する情報のみを
収集・記憶する。伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂは、受け
取った情報を、そのまま上位階層のＬＡＮ１０に、その
まま伝送する、いわゆる透過機能を有するので、待機系
の伝送装置（親機）４Ｂは、ＬＡＮ１０を通して送られ
る、これらの情報から、伝送装置（親機）４Ａで収集・
記憶しているものと同一の情報を蓄積する。

【０００９】一方、監視制御卓１，１，…は、監視制御
に必要なデータをサーバ５Ａ，５Ｂに要求し、サーバか
ら返ってきたデータに基づいて、監視制御画面を画像表
示装置に表示すると共に、監視員が発する制御信号をＬ
ＡＮ９を通してサーバ５Ａ，５Ｂに送信する。この監視
制御卓１，１，…に対する応答は運用系のサーバ５Ａの
みが行い、待機系のサーバ５Ｂは応答しない。

【００１０】運用系のサーバ５Ａは、予め設定された監
視制御項目について監視制御卓１，１，…からのデータ
要求があると、設定された処理手順に従って、伝送装置
（親機）４Ａから必要な情報を取得して要求されたデー
タを作成し、監視制御卓１，１，…に返す。また、運用
系のサーバ５Ａは、予め設定された監視制御項目につい
て、監視制御卓１，１，…から制御信号が送信される
と、伝送装置（親機）４Ａを通して設備機器２，２，…
に送信する。また、運用系の伝送装置（親機）４Ａは、
運用データを運用系のサーバ５Ａと、待機系のサーバ５
Ｂ及び伝送装置（親機）４Ｂに送ることにより、運用デ
ータを更新記憶させる。

【００１１】運用系として動作している伝送処理装置３
Ａが何等かの原因でダウンしたときは、これを監視して
いる待機系の伝送処理装置３Ｂが、運用系に切り替わ
り、上記監視制御卓１，１，…に対する応答を行う。

【００１２】上記監視制御システムにおいて、設備の増
設等に応じて監視制御項目を追加する場合は、追加する
監視制御項目についての処理手順を、サーバ５Ａ，５Ｂ
及び伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂにインストールし、監
視制御卓１，１，…で表示される監視制御画面が実設備
の状態と一致し、監視制御卓から発信された制御信号が
設備機器に正しく送信されるか調べる必要がある。

【００１３】しかし、二重化監視制御システムは、２４
時間体制で稼動しているものであり、監視制御の中断は
許されない。また、稼動中の監視制御卓１，１，…に、
試験に必要な仮の故障画面を表示させることもできな
い。

【００１４】従来、二重化監視制御システムの試験方法
として、監視制御システムが二重化されていることを利
用し、待機系を試験用に用いることにより、監視制御を
中断させないで、試験を行うものがある（特開平６−４
４２００）。

【００１５】また、二重化監視制御システムの他の試験
方法として、監視対象である開閉器等の特性を定義した
データベースを変更した後の試験を、待機系において行
えるようにした監視制御システムもある（特開平６−２
９６３２５）。この方法は、電力系統からの実データ
と、開閉器等の入切情報等を模擬したテストデータを、
フラグを付けることによって識別させ、二重系運転のま
まデータベースメンテナンス後の確認試験が行えるよう
にしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前述した待機系を試験
系に切換えて行う試験方法は、試験中に待機系の機能が
完全に停止する。本発明の対象とする監視制御システム
は、待機系にデータ更新機能を持たせるものであるた
め、この方法を採用すると、試験中に運用系がダウンし
たとき、これに代わって待機系を動作させることができ
ない。したがって、２４時間体制で稼動することが条件
として要求される監視制御システムの試験方法として不
適当である。

【００１７】一方、監視制御の実データとテストデータ
とをフラグによって識別する方法は、監視対象の特性を
定義したデータベースを更新した後の確認試験を行なう
ものであって、監視制御項目の追加に伴う試験を行なう
ものではない。特に、この試験方法は、電力系統及びテ
スト情報入力部から入力されたデータの処理についての
試験を行うものであるので、監視制御卓側から監視対象
機器に制御信号が正しく送られるか否かを試験すること
はできない。また、この従来方法は、テスト情報入力部
を設けると共に、実データとテスト情報を受信する装置
に、フラグによって実データとテストデータを識別・抽
出する手段を増設しなければならない。したがって装置
及びその処理が複雑になる問題がある。

【００１８】そこで、本発明は、二重化監視制御システ
ムにおいて、監視制御項目を追加するとき必要になる試
験を、二重化機能を保ったまま行える方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明が提案する二重化
監視制御システムの試験方法は、管制センターにおいて
管制官が監視制御を行う１以上の監視制御卓に対して、
予め設定された監視制御項目について、監視制御卓と監
視制御対象機器との間でデータの中継処理を行う伝送処
理装置を二重化して設け、これらの伝送処理装置の一方
を、実際に監視制御を行う運用系として用い、他方を運
用系がダウンしたとき、これに代わって監視制御を行う
ために、運用系の運用データと同一のデータを更新しな
がら保持する待機系として用いるようにした二重化監視
制御システムにおいて、監視制御項目の追加に伴う試験
を行うとき、試験用の監視制御卓を増設すると共に、待
機系として使用する伝送処理装置に、試験を行う１以上
の監視制御項目についての中継処理を規定したデータを
追加設定し、待機系の伝送処理装置に、試験用の監視制
御卓から、試験を行う監視制御項目を選択して通知する
ことにより、運用系の監視制御及び待機系のデータ更新
を継続させながら、試験用の監視制御卓と監視制御対象
機器との間で、選択した監視制御項目についての試験を
行うようにしたことを特徴とする。

【００２０】上記試験方法において、待機系として使用
する伝送処理装置に、追加する監視制御項目についての
処理手順を追加インストールした後、試験項目を選択し
て通知すると、待機系の伝送処理装置は、通常のデータ
更新動作に加え、通知を受けた試験項目の処理手順を実
行するようになる。一方運用系は、設定された監視制御
項目に対する処理のみを行い、試験項目に対する処理を
しない。

【００２１】上記試験において、待機系は、元々データ
更新動作のみを行っているので処理能力に余力がある。
このため、試験項目に関する処理が追加されても処理に
支障は生じない。また、運用系は、試験に対する処理を
一切しないので、試験によって監視制御のパフォーマン
スが低下することはない。

【００２２】運用系が何等かの原因でダウンしたとき
は、これを検出した待機系が、更新記憶していた運用デ
ータを用い、運用系としての動作を開始する。このと
き、上記試験は即時に中止される。従って、新たに運用
系となった系は、本来のパフォーマンスを発揮する。

【００２３】したがって、二重化機能を保ち、且つパフ
ォーマンスを低下させないで追加項目に対する試験を行
うことができる。

【００２４】上記構成において、試験用の監視制御卓と
待機系の伝送処理装置のサーバとの間の通信は、監視制
御卓とサーバとの間で通信を行うＬＡＮを共用すればよ
いが、このＬＡＮの容量に余力がないときは、試験用の
監視制御卓と待機系の伝送処理装置のサーバとの間に専
用のＬＡＮを設けることにより、通信トラフィックの劣
化によるパフォーマンスの低下を防止することができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の監視制御システムの一実
施形態を示す図１において、１，１，…は管制センター
に設置された監視制御卓で、夫々、表示制御用コンピュ
ータを持つＣＲＴ等の画像表示装置を１以上備える。１
つの監視制御卓１に複数の画像表示装置を備える場合
は、１つのイベントを、付加情報を含む複数の画面によ
って同時に表示する。２，２，…は監視制御対象である
設備機器で、例えば受電設備に設けた開閉器、遮断器
や、電力量計等の情報収集機器である。これらは、夫々
の動作状態信号や計測情報を発信すると共に、監視制御
卓１，１，…からの制御信号によって制御される。

【００２６】３Ａ，３Ｂは監視制御卓と監視制御対象機
器との間でデータの中継処理を行う伝送処理装置で、伝
送装置（親機）４Ａ，４Ｂとサーバ５Ａ，５Ｂから構成
される。伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂは、切換えスイッ
チ６を介して、通信線７によって伝送装置（子機）８，
８，…に接続され、伝送装置（子機）８，８，…につな
がれた監視制御対象である設備機器２，２，…に対して
情報収集と制御信号の送信を行う。この切換えスイッチ
６は、サーバ５Ａ，５Ｂが相互に相手側の動作状態を監
視することによって決定される運用系の伝送装置（親
機）４Ａ（又は４Ｂ）に、伝送装置（子機）８，８，…
を切換え接続する。

【００２７】サーバ５Ａ，５Ｂは、ＬＡＮ（ローカルエ
リアネットワーク）９によって、監視制御卓１，１，…
に接続されると共に、ＬＡＮ１０によって伝送装置（親
機）４Ａ，４Ｂに接続されている。このサーバ５Ａ，５
Ｂは、監視制御卓１からの要求に応じ、伝送装置（親
機）４Ａ，４Ｂが収集しているデータから、監視制御卓
１の画像表示装置で表示する監視制御画面を作るための
データを作成する他、監視制御卓１から送られた制御デ
ータを伝送装置（親機）４Ａ，４Ｂを介して監視制御対
象である設備機器２，２，…に送信する。

【００２８】１１は本発明の試験を行うときに追加され
る試験用の監視制御卓で、常設されている監視制御卓１
と同等の機能を持つものを使用する。１２はＬＡＮ９の
通信容量に余力がないときに増設されるＬＡＮで、試験
用の監視制御卓１１とサーバ５Ａ，５Ｂを接続する。Ｌ
ＡＮ９に十分な容量があるときは、このＬＡＮ１２を増
設しないで、試験用の監視制御卓１１をＬＡＮ９に接続
することができる。

【００２９】図１の構成によって行われる試験の手順に
ついて説明する。試験をするに先立って、待機系のサー
バ５Ｂ及び伝送装置（親機）４Ｂに、試験を行う項目に
対応するデータをインストールしておく。

【００３０】伝送装置（親機）４Ｂにインストールされ
るデータは、試験を行う監視制御項目について、受信・
記憶すべき設備機器の発信情報及び送信すべき設備機器
の制御信号を指定するデータであり、設備機器側とサー
バ側のコード体系が異なるので、このコード変換表をも
データに含んでいる。試験を行う監視制御項目が、例え
ば増設された配電系統のフィーダに設置される遮断器、
開閉器の場合は、その動作状態を表わす発信情報と、監
視制御卓から送られる制御信号を指定する。

【００３１】サーバ５Ａにインストールされるデータ
は、試験を行う監視制御項目について、監視制御卓１か
ら監視制御画面表示用データの要求があったとき、伝送
装置（親機）４Ｂから必要な情報を取得して、試験用の
監視制御卓に送信する処理手順と、試験を行う監視制御
項目について、試験用の監視制御卓１から伝送装置（親
機）４Ｂに中継する制御信号を指定するデータである。

【００３２】これらのデータは、待機系のサーバ５Ｂと
伝送装置（親機）４Ｂに、試験を行う監視制御項目の数
だけインストールされる。

【００３３】試験の開始時に、試験用の監視制御卓１か
ら、試験項目を、待機系の伝送装置（親機）４Ｂとサー
バ５Ｂに通知する。この試験項目は、インストールされ
た項目の内で、どれを試験するかを指定するものであ
り、この通知を受けた待機系のサーバ５Ｂと伝送装置
（親機）４Ｂは、これに対応する項目に対応する情報の
処理を行う。

【００３４】なお、上記インストール及び試験は、通常
の監視制御を継続させながら行われ、試験項目以外の通
常の監視制御項目については、運用系の伝送処理装置３
Ａによって通常の監視制御処理が行われ、待機系の伝送
処理装置３Ｂは、運用系の運用データと同一のデータを
更新記憶している。この監視制御の実データ（運用デー
タ）の流れは、従来例と同様であり、図２に示すよう
に、切換えスイッチ６を通して設備機器から収集される
情報と設備機器への制御信号が、運用系の伝送装置（親
機）４Ａとサーバ５Ａに流れると共に、待機系の伝送装
置（親機）４Ｂとサーバ５Ｂに流れ、夫々記憶されてい
る。

【００３５】試験の開始によって、待機系の伝送処理装
置３Ｂは、図２に示すように試験データの記憶領域を確
保し、次のように、追加された制御監視項目について
の、情報の取得表示と制御情報の送信を行う。

【００３６】この場合において、追加された試験項目に
対応する情報は、図２に示すように、切換えスイッチ６
と、透過機能を有する運用系の伝送装置（親機）４Ａを
通してＬＡＮ１０に流れ、待機系の伝送装置（親機）３
Ｂで受信されて更新・記憶される。

【００３７】待機系のサーバ５Ｂに、試験用の監視制御
卓１１から選択された試験項目に対する監視制御画面表
示用データが要求されると、サーブ５Ｂは、この項目に
ついて、伝送装置（親機）４Ｂから必要な監視対象の情
報を取得して、表示用データを作成して、試験用の監視
制御卓１１に送信する。これによって、試験用の監視制
御卓１１の画像表示装置に試験を行う監視制御対象の情
報が表示されるので、現場における実際の設備機器の状
態と照らし合わせることにより、試験項目についての処
理が正しく行なわれていることの確認が行える。また、
試験用の監視制御卓１１から試験項目についての制御信
号を送信すると、サーバ５Ｂ及び伝送装置（親機）４Ｂ
が、これを、透過機能を有する伝送装置（親機）４Ａと
切換えスイッチ６を通して対応する設備機器２に送るの
で、試験用の監視制御卓１１が送信した制御信号と、現
場の実際の設備機器２に送られた制御信号が一致してい
るかを確認できる。この確認は、例えば制御信号が開閉
器のＯＮ・ＯＦＦ信号である場合は、この開閉器に制御
信号を送る制御信号線に、ブザーを接続し、ブザーの鳴
動が制御信号と一致するか確認することによって行う。

【００３８】試験中に、運用系の伝送処理装置３Ａがダ
ウンすると、これを監視している待機系のサーバ４Ｂ
が、これを検知して、それまで運用系であった伝送処理
装置３Ａの運用データと同一のデータを保持している伝
送処理装置３Ｂが運用系としての動作を開始する。この
とき、試験は中止されるので、運用系としての動作のパ
フォーマンスを低下させることはない。

【００３９】このようにして、試験用データをインスト
ールした後、通知によって試験項目を切換えながら、各
制御監視項目についての試験を、運用系と待機系に二重
化された状態を保って、順次に行うことができる。

【００４０】上記試験によって追加された監視制御項目
についての試験が完了すると、試験用の監視制御卓１１
とＬＡＮ１２を取り外し、応答対象を試験用の監視制御
卓１１から常時使用する監視制御卓１，１，…に切換え
たデータを、運用系と待機系のサーバ５Ａ，５Ｂと伝送
装置４Ａ，４Ｂに追加インストールすることにより、試
験の完了した監視制御項目の追加を行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、二重化監視制御システムにお
いて、追加される制御監視項目の試験を行うとき、試験
用の監視制御卓を追加すると共に、待機系のサーバと伝
送処理装置に試験項目を追加インストールし、処理能力
に余裕のある待機系を用いて、追加項目の試験を行う。
従って、運用系における監視制御のパフォーマンスを低
下させないで、かつ運用系と待機系の二重化状態を常に
確保して信頼性の高い監視制御を行うことができる。

【００４２】また、監視制御卓とサーバを結ぶＬＡＮに
通信余裕のない場合は、試験用の監視制御卓と待機系の
サーバとの間を専用のＬＡＮを増設することによって、
通信のパフォーマンスの低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 監視制御システムに本発明の試験方法を実施
する場合の接続図

【図２】 図１の監視制御システムにおいて、試験時に
伝送処理装置が保持するデータと、その流れを示す図

【図３】 本発明の試験対象とする監視制御システムの
接続図

【符号の説明】

１ 監視制御卓 ２ 設備機器（監視制御対象） ３Ａ，３Ｂ 伝送処理装置 ４Ａ，４Ｂ 伝送装置（親機） ５Ａ，５Ｂ サーバ ６ 切換えスイッチ ７ 通信線 ８ 伝送装置（子機） ９，１０ ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク） １１ 試験用の監視制御卓 １２ 試験時に追加されるＬＡＮ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管制センターにおいて管制官が監視制御
   を行う１以上の監視制御卓に対して、予め設定された監
   視制御項目について、監視制御卓と監視制御対象機器と
   の間でデータの中継処理を行う伝送処理装置を二重化し
   て設け、これらの伝送処理装置の一方を、実際に監視制
   御を行う運用系として用い、他方を、運用系がダウンし
   たとき、これに代わって監視制御を行うために、運用系
   の運用データと同一のデータを更新しながら保持する待
   機系として用いるようにした二重化監視制御システムに
   おいて、 監視制御項目の追加に伴う試験を行うとき、 試験用の監視制御卓を増設すると共に、待機系として使
   用する伝送処理装置に、試験を行う１以上の監視制御項
   目についての中継処理を規定したデータを追加設定し、 試験用の監視制御卓から、待機系の伝送処理装置に、試
   験を行う監視制御項目を選択して通知することにより、
   運用系の監視制御及び待機系のデータ更新を継続させな
   がら、試験用の監視制御卓と監視制御対象機器との間
   で、選択した監視制御項目についての試験を行うように
   したことを特徴とする二重化監視制御システムの試験方
   法。
2. 【請求項２】 試験用の監視制御卓と待機系として用い
   る伝送処理装置のサーバとの間に専用の通信回線を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の二重化監視制御シス
   テムの試験方法。