JP2000332901A

JP2000332901A - 衛星通信による監視制御装置

Info

Publication number: JP2000332901A
Application number: JP13663899A
Authority: JP
Inventors: Masato Ikeda; 正人池田; Tamio Kitagawa; 民夫北川; Isamu Hasegawa; 勇長谷川; Kazuo Kojima; 一男小島; Chimaki Okada; 千万輝岡田
Original assignee: EISHIN DENKI KK; Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: EISHIN DENKI KK; Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: JP4402765B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中央制御装置１から遠隔にある被制御装置２
を、安価で簡単な設備の構築により監視および制御で
き、中央制御装置から遠隔にある被制御装置に供給され
る電力を安価に効率よく自給できる衛星通信による監視
制御装置を提供する。【解決手段】中央制御装置は、入力部１０１と、被制御
装置のアドレスデータと制御データを衛星通信回線３へ
発信し、衛星通信回線を介して入力する状態信号を受信
する手段とを含み、被制御装置は、アドレスデータを受
信して中央制御装置と衛星通信回線を介して接続する手
段２０１と、中央制御装置から送信された制御データを
受信し、被制御装置の状態信号を中央制御装置へ発信す
る手段１０２と、受信された制御信号に従って被駆動部
の所定動作の実行を制御する被駆動制御部２０４と、被
制御装置に電力を自給する電力自給手段２Cとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中央制御装置と
該中央制御装置から遠隔にある被制御装置を衛星通信に
より監視および制御する衛星監視制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】河川に設けられる取水ゲートの開閉設備
は、人里から離れた孤立した無人の僻地に設けられるこ
とが多い。そこで人が定期的に現地まで出向き、電動機
などの設備を駆動して取水ゲートの開閉操作をする必要
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人が現地まで長時間か
けて出向くのは大変な労力であるうえ、人がいない長時
間の取水ゲートの状態は把握できない不都合がある。例
えば増水などにより、現在の取水ゲートの開度が好まし
くない場合があり、取水ゲートの管理上問題があった。
そこで、僻地に設けられる設備を自動的に監視制御する
システムの構築が望まれていた。この発明は、中央制御
装置から遠隔にある被制御装置を、安価で簡単な設備の
構築により監視および制御できる衛星監視制御装置を提
供することである。この発明の別の目的は、中央制御装
置から遠隔にある被制御装置に供給される電力を安価に
効率よく自給できる電力供給設備を備えることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の衛星通信による
監視制御装置において、中央制御装置は、制御データを
入力する入力部と、前記被制御装置のアドレスデータと
前記制御データを衛星通信回線へ発信し、該衛星通信回
線を介して入力する状態信号を受信する手段とを含み、
被制御装置は、前記アドレスデータを受信して前記中央
制御装置と前記衛星通信回線を介して接続する手段と、
前記中央制御装置から送信された制御データを受信し、
前記被制御装置の状態信号を前記中央制御装置へ発信す
る手段と、前記受信された制御信号に従って被駆動部の
所定動作の実行を制御する被駆動制御部と、前記被制御
装置に電力を自給する電力自給手段とを含む。

【０００５】この発明の一実施態様によれば、前記接続
する手段は携帯電話を含み、該携帯電話は前記アドレス
データを受信し、該アドレスデータが自己の電話番号と
一致すると前記中央制御装置と被制御装置との接続を行
う。前記被制御駆動部は発電機を含み、前記制御データ
は発電機の運転、停止を制御する発電制御データを含
み、前記電力自給手段は、太陽電池と、該太陽電池およ
び前記発電機から自給される電力を蓄積する畜電池とを
含むことができる。前記電力自給手段は、太陽電池およ
び前記蓄電池から前記被制御装置へ供給される電力を、
前記発電機が停止している間、断続的に供給する省電力
供給手段を含むことができる。前記被制御装置は、前記
発電機の運転が所定時間継続する場合は、前記発電機の
駆動を停止する自動停止手段を含むことができる。前記
被制御装置は、前記発電機の運転中は、前記中央制御装
置と前記被制御装置との通信を維持するため、前記電力
自給手段は前記被制御装置への電力供給を継続する手段
を含むことができる。前記入力部は、種々の制御データ
を選択する選択スイッチと、該制御スイッチの操作を有
効にするマスタースイッチとを含むことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の衛星通信による監視制
御装置を、孤立した僻地にある無人の河川の取水口設備
に適用した場合について説明する。図1は本発明の衛星
制御監視装置を示し、大略、ユーザの利便に合わせた場
所に設けられる中央制御装置１と、中央制御装置１から
遠隔の孤立した僻地にある河川の取水口設備に設けられ
た被制御装置（取水口設備）２と、中央制御装置１と被
制御装置２との間にデータの授受を可能にする衛星通信
システム３とからなる。中央制御装置１は、タッチパネ
ル１０１と、シーケンサ１０２と、モデム１０３と、各
部に必用な電力を供給する電源１０４からなる。タッチ
パネル１０１は被制御装置２に対して各種の制御を行う
制御データおよび被制御装置２に設けられた携帯電話の
電話番号を登録するための各種キーがパネル画面に設け
られている。シーケンサ１０２は、タッチパネル１０１
とモデム１０３との間をインターフェースするもので、
タッチパネル１０２からの制御データ、アドレスデータ
（携帯電話番号データ）を送信可能な信号に変換してモ
デム１０３に送り、またモデム１０３から送られる状態
信号をタッチパネル１０１において処理される信号へ変
換する。モデム１０３は、シーケンサ１０２から送られ
てくる制御信号等を衛星通信システム３に発信し、また
衛星通信システム３を介して送られてくる状態信号を受
信してシーケンサー１０２へ与える。

【０００７】衛星通信システム３は、NTTの電話回線通
信網３０１、携帯電話の移動通信網３０２、基地局３０
３、通信衛星３０４、被制御装置２に設けられた外部ア
ンテナ３０５を含む。電話回線通信網３０１、移動通信
網３０２を介してモデム１０３と基地局３０３との間で
双方向に信号の授受を行う。また、通信衛星３０４を介
して基地局３０３と外部アンテナ３０５との間で双方向
に無線信号の授受を行う。

【０００８】被制御装置２は、外部アンテナ３０５への
送信、受信の制御およびケーブルを介した信号の伝送制
御を行う衛星信号制御部２Ａと、被制御設備および被制
御設備の制御を行う設備／制御部２Ｂ、そして被制御装
置２に所要の電力を供給する電力供給部２Cからなる。

【０００９】衛星信号制御部２Ａは、衛星携帯電話機２
０１と、ネットワーク制御ユニット（ＮＣＵ）２０２
と、PBユニット２０３とを含む。衛星携帯電話機２０１
は外部アンテナ３０５に着信した信号が自己の登録電話
番号と一致すると通信可能状態に接続する。ネットワー
ク制御ユニット２０２は携帯電話機２０１とPBユニット
２０３とを接続し、携帯電話機２０１の接続、着信およ
び発信の制御を行う。PBユニット２０３は、ネットワー
ク制御ユニット２０２と設備／制御部２Bとを接続し、
電話回線用の信号をデータ信号へ、データ信号を電話回
線用の信号へと変換するインタフェース機能をもつ。

【００１０】設備／制御部２Bは、稼動制御装置２０４
と、自家用の発電機設備２０５と、取水ゲート設備２０
６を含む。稼動制御装置２０４はPBユニット２０３とケ
ーブルを介してデータ信号の授受を行うモデムと、受信
したデータ信号を発電機設備２０５、取水ゲート設備２
０６へ出力し、また発電機設備２０５、取水ゲート設備
２０６から現在の設備の稼動状態を示す状態信号が入力
するＩ／Ｏユニットと、取水ゲート設備２０６の取水ゲ
ートの開度を示す状態信号が入力するアナログ入力ユニ
ットと、アナログ信号をデジタル信号へ変換する信号変
換器とを含む。発電機設備２０５は、ディーゼルエンジ
ンにより発電機を駆動するもので、稼動制御装置２０４
から送られる操作信号により発電運転、または発電停止
を行う。発電機設備２０５の運転、または停止状態は前
記稼動制御装置２０４に送られる。取水ゲート設備２０
６は、稼動制御装置２０４から送られる操作信号によ
り、取水口のゲートの開閉および開度の調整を電動機の
駆動により行う。取水ゲート設備２０６の開閉および開
度の状態信号は稼動制御装置２０４に送られる。

【００１１】電力供給部２Cは、前記発電機設備２０５
により発電された三相２００V、５０Hzの交流電力を取
水ゲート設備２０６の電動機の駆動電力として供給する
ほか、余剰の電力はAC／DC変換器２０７へ出力し、ここ
で１２Vの直流電流に変換されて蓄電池２０８に充電さ
れる。また、太陽光発電設備２０９が設けられ、ソーラ
セルが配列された太陽光発電パネルから得られた電力は
一旦、充放電ユニット２１０に蓄積される。充放電ユニ
ット２１０は、蓄電池２０８から太陽光発電設備２０９
への電流の逆流を防止し、余剰の電力は蓄電池２０８へ
と放電する。充電ユニット２１０は省電力回路２１１に
接続され、該省電力回路２１１は、前記衛星信号制御部
２Ａの衛星携帯電話機２０１と、ネットワーク制御ユニ
ット２０２と、PBユニット２０３とに接続される他、稼
動制御装置２０４に接続されている。省電力回路２１１
の入出力両端は発電機設備２０５のリレーの通常開接点
２１２を接続したバイパス２１３が接続されている。発
電機設備２０５が駆動されている間、通常開接点２１２
は閉成するので充放電ユニット２１０からの直流電流は
省電力回路２１１をバイパスして直接供給される。省力
電力回路２１１にはタイムスイッチが備えられ、発電設
備２０５の停止中はタイムスイッチが一定の間隔でオ
ン、オフを繰り返し、オンの期間中のみ直流電流が供給
されるように構成されている。この例では、１時間に１
５分間だけ電流を衛星信号制御部２Ａおよび稼動制御装
置２０４へ供給し、節電効果をあげている。

【００１２】図２は、中央制御装置１のタッチパネル１
０１の初期画面レイアウト図である。図２において、電
話キー１１１は被制御装置２の衛星携帯電話機２０１の
電話番号をテンキー（図示されていない）により設定す
る場合に使用される。リダイヤルキー１１２はリダイヤ
ル回数を設定するために使用される。通信キー１１３は
衛星携帯電話機２０１へ設定した電話番号の電話をかけ
る場合、即ち被制御装置２と通信する場合に操作され
る。切断キー１１４は被制御装置２との通信を切断する
場合に操作される。運用キー１１５は制御メニューを表
す運用画面への切り替えに使用される。

【００１３】図３は運用キー１１３の操作により切替え
られた運用画面レイアウト図である。図３において発電
機設備２０５の発電機を制御するための始動キー１２
１、停止キー１２２が表示される。また、発電機設備２
０５の現在の状態、即ち発電機運転１２３または発電機
故障１２４を示す点灯表示が行われる。同様に、取水口
ゲート２０６の取水ゲートを制御するための開放キー１
２５、閉鎖キー１２６が表示される。また、取水ゲート
設備２０６の現在の状態、即ちゲート全開１２７、ゲー
ト故障１２８、ゲート全閉１２９を示す点灯表示が行わ
れる。被制御装置２の現状態の点灯表示は非通信時にお
いても記憶保持される。さらに取水ゲートのゲート開度
１３０が３桁の数字により％でデジタル表示される。戻
りキー１３１は初期画面表示への切り替えに使用され
る。DOキー（マスタスイッチ）１３２は被制御装置２へ
の制御動作を指示する制御キー（１２１、１２２、１２
５、１２６）操作の安全性を確保するために設けたもの
で、例えば始動キー１２１を単独に操作しても制御操作
は有効にはならず、始動キー１２１とDOキー１３２を同
時に操作した場合のみ制御操作は有効になる。なお、取
水ゲートの開度の指示は開放キー１２５の操作時間に依
存させるか、または操作回数に依存させることができ
る。中央制御装置１が通信状態にない場合に制御キーを
操作した場合には画面上に、初期画面の通信キー１１３
の操作を最初に喚起するメッツセージが表示される。

【００１４】図４は、図１の衛星制御監視装置において
中央制御装置１から被制御装置２への制御信号及び被制
御装置２から中央制御装置１への状態信号の流れを説明
する制御監視信号系統図である。図２及び図３において
中央制御装置１のタッチパネル１０１上に表示される通
信キー１１３、切断キー１１４、DOキー１３２、発電機
の始動キー１２１、停止キー１２２、取水ゲートを制御
するための開放キー１２５、閉鎖キー１２６のスイッチ
の接点が図４に示されている。同様に、発電機運転１２
３、発電機故障１２４、ゲート全開１２７、ゲート故障
１２８、ゲート全閉１２９を示す発光ダイオード（LE
D）と、取水ゲートのゲート開度１３０の表示が図示さ
れている。タッチパネル１０１上の各キーの操作により
対応するスイッチの接点が閉じてシーケンサ１０２に伝
達される。一方、シーケンサ１０２へと被制御装置２か
ら送られる状態信号は、対応するタッチパネル１０１の
発光ダイオードを点灯して被制御装置２の現在の状態を
表示する。

【００１５】稼動制御装置２０４のデジタル出力は、発
電機設備２０５の発電機操作回路２２１へ接続される発
電機運転リレー２２２および発電機停止リレー２２３、
取水口ゲート設備２０６のゲート操作回路２２４に接続
されるゲート開リレー２２５およびゲート閉リレー２２
６へ送られる。これらの各リレーへのデジタル出力は、
DOリレー２２７のオンにより送信可能となる。一方、発
電機設備２０５には、発電機運転によりオンする運転状
態接点２３０、発電機故障によりオンする故障状態接点
２３１が設けられている。また、取水口ゲート設備２０
６には、ゲートの全開によりオンするゲート全開接点２
３２、ゲートの全閉によりオンするゲート全閉接点２３
３、ゲート故障によりオンするゲート故障接点２３４、
ゲート開度を示すアナログ電流信号を生成するゲート開
度メータ２３４がそれぞれ設けられている。これら設備
２０５，２０６からの出力は状態信号として稼動制御装
置２０４に与えられる。なお、前記発電機操作回路２２
１にはタイマが設けられ、発電機の運転が開始してから
一定時間以上が経過すると発電機の運転を自動的に停止
させることにより、発電機停止操作忘れを防止してい
る。発電機操作回路２２１は、発電機の運転開始を指示
しても発電機が運転しない場合は故障状態接点２３１を
オンする。また、ゲート操作回路２２４はゲートが指示
通り開放しない場合はゲート故障接点２３４をオンす
る。

【００１６】次に中央制御装置１から取水ゲート設備２
０６のゲートを全開する操作を例にとり、この遠隔制御
監視装置について説明する。図２のタッチパネルの初期
画面を呼び出し、通信キー１１３を操作すると通信キー
１１３が点滅して発信中であることを表示する。登録さ
れた電話番号が衛星携帯電話機２０１へ送られ、自己の
電話番号と一致すると中央制御装置１と被制御装置２の
間に通信が可能となり、通信キー１１３は点灯して通信
中であることを表示する。次に、運用キー１１５を操作
して図３の運用画面に切り替える。発電機の始動キー１
２１およびDOキー１３２を同時に操作してDOデータおよ
び発電機始動の制御データを送信する。図４において、
DOリレー２２７、発電機運転リレー２２２がオンして発
電機操作回路２２１が駆動され、発電機が運転される。
この時、運転状態接点２３０がオンし、稼動制御装置２
０４、シーケンサ１０２を経由してタッチパネルの発電
機運転１２３のLEDを点灯する。同時に、稼動制御装置
２０４は、通常開接点２１２は閉成するので省電力回路
２１１はバイパスされ、直流電流は衛星信号制御部２Ａ
および稼動制御装置２０４へ常時供給される。発電され
た電力は取水ゲート設備２０６に供給される。次に、取
水口ゲートの開放キー１２５およびDOキー１３２を同時
に操作してDOデータおよび取水口ゲート全開の制御デー
タを送信する。DOリレー２２７、ゲート開リレー２２５
がオンしてゲート操作回路２２４が駆動され、取水口ゲ
ートが全開する。この時、ゲート全開接点２３２がオン
し、稼動制御装置２０４、シーケンサ１０２を経由して
タッチパネルのゲート全開１２７のLEDを点灯する。発
電機の余剰電力はＡＣ／ＤＣ変換器２０７を介して蓄電
池２０８に充電される。

【００１７】発電機の運転を停止する場合には、タッチ
パネル１０１の停止キー１２２をDOキー１３２と共に操
作する。すると、DOリレー２２７、発電機停止リレー２
２３がオンして発電機の運転は停止し、運転状態接点２
３０は開放し、タッチパネル１０１の発電機運転１２３
のLEDを消灯する。同時に、通常開接点２１２は開成す
るので省電力回路２１１のバイパスは遮断され、衛星信
号制御部２Ａおよび稼動制御装置２０４への直流電流の
供給は省電力回路２１１を介して断続的に行われる。

【００１８】なお、本衛星通信による監視制御装置に使
用される前述した各構成部品は既に市販されている周知
の装置または部品を使用し、そしてNTTの通信回路網を
利用することにより実現できるものである。また、衛生
携帯電話機を使用して中央制御装置と被制御装置の間の
通信を可能にしたが、例えば特定の周波数で通信できる
構成にしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】この発明の衛星通信による監視制御装置
によれば、遠隔の僻地に設けられた被制御装置を、所望
の場所に設置できる中央制御装置から容易に制御および
監視することができる。従って、完全な無人化が可能で
あり、定期的に現地まで巡回する労力も省ける。

【００２０】また、被制御装置は電力自給手段により必
要な電力供給を受け、しかも電力自給手段は、太陽光、
発電機の余剰電力を利用した効率的なシステムを採用し
ているから、設備の省エネを図れる。さらに、発電機停
止中の被制御装置への直流電力供給は省電力供給手段に
より断続的に行われるから、電力供給手段の設備容量を
最小限に押さえることができ設備費のコストダウンが図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衛星通信による監視制御装置の全体シ
ステム構成図である。

【図２】タッチパネルの初期画面レイアウト図である。

【図３】タッチパネルの運用画面レイアウト図である。

【図４】中央制御装置から被制御装置への制御信号及び
被制御装置から中央制御装置への状態信号の流れを説明
する制御監視信号系統図である。

【符号の説明】

１中央制御装置２被制御装置３衛星通信システム１０１タッチパネル１０２シーケンサ２０１衛星携帯電話機２０４稼動制御装置２０５発電機設備２０６取水ゲート設備２０８蓄電池２０９太陽光発電設備２１１省電力回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北川民夫東京都品川区北品川五丁目６番21号永進電気株式会社内 (72)発明者長谷川勇新潟県中頸城郡中郷村大字藤沢950 日本曹達株式会社二本木工場内 (72)発明者小島一男新潟県中頸城郡中郷村大字藤沢950 日本曹達株式会社二本木工場内 (72)発明者岡田千万輝新潟県中頸城郡中郷村大字藤沢950 日本曹達株式会社二本木工場内Ｆターム(参考） 5H215 AA17 AA20 BB12 CC09 CX08 GG03 JJ02 JJ12 KK07 5H223 AA17 AA20 BB05 CC03 DD07 EE06 FF08 5K048 AA05 BA22 BA30 DC02 DC07 EB01 EB02 EB12 FB05 HA01 HA21 HA39 5K101 KK11 KK13 LL12 MM05 MM07 NN03 NN18 NN41 9A001 CC02 LL09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央制御装置と該中央制御装置から遠隔に
ある被制御装置を衛星通信により監視および制御する装
置であって、前記中央制御装置は、制御データを入力す
る入力部と、前記被制御装置のアドレスデータと前記制
御データを衛星通信回線へ発信し、該衛星通信回線を介
して入力する状態信号を受信する手段とを含み、前記被
制御装置は、前記アドレスデータを受信して前記中央制
御装置と前記衛星通信回線を介して接続する手段と、前
記中央制御装置から送信された制御データを受信し、前
記被制御装置の状態信号を前記中央制御装置へ発信する
手段と、前記受信された制御信号に従って被駆動部の所
定動作の実行を制御する被駆動制御部と、前記被制御装
置に電力を自給する電力自給手段とを含む、衛星通信に
よる監視制御装置。
【請求項２】前記接続する手段は携帯電話を含み、該携
帯電話は前記アドレスデータを受信し、該アドレスデー
タが自己の電話番号と一致すると前記中央制御装置と被
制御装置との接続を行うことを特徴とする、請求項１に
記載の衛星通信による監視制御装置。
【請求項３】前記被制御駆動部は発電機を含み、前記制
御データは発電機の運転、停止を制御する発電制御デー
タを含み、前記電力自給手段は、太陽電池と、該太陽電
池および前記発電機から供給される電力を蓄積する畜電
池とを含む、請求項１または２に記載の衛星通信による
監視制御装置。
【請求項４】前記電力自給手段は太陽電池および前記蓄
電池から前記被制御装置へ供給される電力を、前記発電
機が停止している間、断続的に供給する省電力供給手段
を含む、請求項３に記載の衛星通信による監視制御装
置。
【請求項５】前記被制御装置は、前記発電機の運転が所
定時間継続する場合は、前記発電機の駆動を停止する自
動停止手段を含む、請求項３または４のいずれかに記載
の衛星通信による監視制御装置。
【請求項６】前記被制御装置は、前記発電機の運転中
は、前記中央制御装置と前記被制御装置との通信を維持
するため、前記電力自給手段は前記被制御装置への電力
供給を継続する手段を含む、請求項３から５のいずれか
に記載の衛星通信による監視制御装置。
【請求項７】前記入力部は、種々の制御データを選択す
る選択スイッチと、該制御スイッチの操作を有効にする
マスタースイッチとを含む、請求項１から６に記載の衛
星通信による監視制御装置。