JP2001006080A - 多点データ収集システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 悪天候でも全国同時刻に各観測所からの気象
データを無線通信により収集することができ、しかも観
測所の数が増加しても全ての観測所からのポーリング応
答終了時間が増加しない多点データ収集システムを提供
することを目的とする。 【解決手段】 広い範囲に多数点在するデータ収集ステ
ーションからのデータを無線通信を用いて所要の統合ス
テーションに統合収集するシステムであって、前記デー
タ収集ステーションには無線送受信機を配設するととも
に、前記広い範囲を所定範囲の領域に分割し、各分割領
域毎にサブ統合ステーションを配置するとともに各々の
分割領域内におけるデータ収集ステーションは収集した
データを前記サブ統合ステーションに送付し、各サブ統
合ステーションは収集したデータを前記統合ステーショ
ンに送付するようにしたことを特徴とする多点データ収
集システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多点データ収集シス
テムに関し、特に無線通信を用いてデータ収集する手段
に関する。

【０００２】

【従来の技術】我が国の気象観測システムは、全国各地
方の所要地点に配置した各観測所からの気象データを東
京に位置する中央気象台において収集統合し一括管理し
ている。

【０００３】図3は、この気象観測システムの構成を説
明するための概念図である。この図に示す気象観測シス
テムは、各地方の気象データを収集するためにそれぞれ
地方に配置された多数の観測所51a、51b、・・・51nと、当
該各観測所51a、51b、・・・51nにおいて観測された気象デ
ータを収集統合する中央気象台52とを有線ケーブル53
a、53b、・・・53nにより接続して構成される。なお、図3
において図示を省略したが、離島に配置された観測所か
らのデータ収集にはケーブル施設が困難なため例外的に
無線が用いられる。

【０００４】この気象観測システムは以下のように機能
する。即ち、各観測所51a、51b、・・・51nにおいて観測さ
れた気象データは、それぞれの観測所に配置された図示
を省略した送信機において電気信号に変換された後に変
調信号として搬送波を変調し、これが有線ケーブル53
a、53b、・・・53nを介して中央気象台52に送信される。こ
の送信された信号は、中央気象台52において図示を省略
した受信機により復調され気象データとして収集統合さ
れる。気象観測システムは以上のように機能するので、
中央気象台52は全国各地方の気象データをリアルタイム
で収集統合して一括管理することが可能である。

【０００５】しかし、上述した気象観測システムは、有
線ケーブルを用いてシステム構成を行う方式のために、
きめ細かな気象情報の提供を目的として観測ポイント
(観測所)の数を増やす場合、山間僻地等へのケーブル施
設費用が増大するので、コスト面の観点から観測所の増
加が困難である。なお、このようなシステムは降雨等の
気象観測以外にも地震・津波情報収集にも適用されてい
る。また、従来の如く有線による方式では地震・津波等
の災害発生地点に近い観測所については、当該有線ケー
ブルが切断されて気象データの送信が途絶する等の問題
もあった。

【０００６】そこで、これらの問題を解決するため無線
通信を用いて広範囲に配置された多数地点のデータを収
集する方法(特開平5-176372、「データ収集方法」)を上述
した気象観測システムへ応用することが考えられる。こ
の公報に開示されたデータ収集方法の要点は、地上にお
いて上空に打ち上げられた飛行船の位置を当該飛行船に
搭載したGPS(衛星測位システム)装置を利用して把握す
るとともに制御し、各家庭に設置された水道、ガス、電
気等のメータから当該使用量のデータを飛行船からの無
線通信を用いたポーリング方式により収集しようとする
ものである。

【０００７】このデータ収集方法を上述した気象観測シ
ステムに応用すれば、上記飛行船を無線中継所として各
観測所51a、51b、・・・51n上空に誘導し、各観測所51a、5
1b、・・・51nからの気象データを上記飛行船を介して中央
気象台52に無線伝送するシステム構成が可能である。こ
れによれば、有線ケーブルを使用する必要が無いので、
観測所(観測ポイント)の数をいくら増やしてもケーブル
施設に係わるコストは発生せず、また、災害発生地点付
近の観測所に施設されたケーブルの断線問題も発生しな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の飛行船と無線通信を組み合わせた気象観測
システムには以下に示すような問題点があった。つま
り、日本全土のような広範囲な地域をカバーするために
は多数の飛行船が必要となるためシステム構築に多額の
費用が必要となる。そこで、1つの飛行船が多数の観測
所の気象データを伝送することになるが、担当する観測
所間が離れていると飛行船の速度は遅いので観測所上空
への移動に時間がかかり、中央気象台において全国各地
の観測所から気象データを同時に収集することが困難で
あって、その結果、中央気象台は全国同一時間の気象情
報を提供することが不可能となる。また、きめ細かな気
象情報の提供を目的として、観測所(観測ポイント)の数
を大幅に増加させると、中央気象台(親局)からの質問に
対する全ての観測所(子局)からのポーリング応答終了ま
でに長時間を要するので、さらにデータ収集に時間を要
することになる。また、悪天候時には飛行船を運行でき
ないので、悪天候の気象データは収集できないという基
本的な問題もあった。本発明は、上述した従来の多点デ
ータ収集システム(気象観測システム)に関する問題を解
決するためになされたもので、安価なコストによりシス
テム構成ができるとともに、悪天候でも全国同時刻の各
観測所からの気象データを無線通信により収集すること
ができ、しかも観測所の数が増加しても全観測所からの
ポーリング応答終了時間が増加しない多点データ収集シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる多点データ収集システムの請求項1
記載の発明は、広い範囲に多数点在するデータ収集ステ
ーションからのデータを所要の統合ステーションに統合
収集するシステムであって、前記データ収集ステーショ
ンには無線送受信機を配設するとともに、前記広い範囲
を所定範囲の領域に分割し、各分割領域毎にサブ統合ス
テーションを配置するとともに各々の分割領域内におけ
るデータ収集ステーションは収集したデータを前記サブ
統合ステーションに送付し、各サブステーションは収集
したデータを前記統合ステーションに送付するよう構成
する。本発明に係わる多点データ収集システムの請求項
2記載の発明は、請求項1記載の多点データ収集システム
路において、前記統合ステーションとサブ統合ステーシ
ョンとのデータの送受信を無線中継ステーションを介し
て行うように構成する。本発明に係わる多点データ収集
システムの請求項3記載の発明は、請求項2記載の多点デ
ータ収集システムにおいて、前記無線中継ステーション
として人工衛星を用いるように構成する。本発明に係わ
る多点データ収集システムの請求項4記載の発明は、請
求項1、請求項2または請求項3記載の多点データ収集シ
ステムにおいて、前記統合ステーションを親局、前記サ
ブ統合ステーションを子局としてポーリング方式により
データの送受信を行うように構成する。本発明に係わる
多点データ収集システムの請求項5記載の発明は、請求
項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の多点データ
収集システムにおいて、前記サブ統合ステーションを親
局、前記データ収集ステーションを子局としてポーリン
グ方式によりデータの送受信を行うように構成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる
多点データ収集システムを気象観測システムに応用する
場合の実施の形態例を示す構成図である。この例に示す
多点データ収集システムは、日本全土をカバーするため
に配置した複数の無線中継所11α、11β・・・・と、これを
介して互いに無線通信する統合ステーションとしての中
央気象台12とサブ統合ステーションとしての複数の地方
気象台13a、13b、・・・13nと、該地方気象台13a、13b、・・
・13nにそれぞれ無線回線を用いて接続された多数のデー
タ収集ステーション(観測所)を有する各観測所グループ
130a、130b、・・・130nとから構成される。また、前記統
合ステーション(中央気象台)12、サブ統合ステーション
(地方気象台)13a、13b、・・・13nおよび各観測所には、そ
れぞれアンテナant0、ant1、ant2・・・とそれに接続され
図示を省略した無線送受信機が備えられている。なお、
前記各観測所は、各サブ統合ステーション(地方気象台)
13a、13b、・・・13nが管轄する地域をカバーするようにほ
ぼ均一に点在させている。

【００１１】この例に示した気象観測システムとしての
多点データ収集システムは以下のように機能する。ま
ず、一例としてサブ統合ステーション13aとそれに接続
される観測所グループ130aについて説明すれば、サブ統
合ステーション13aは親局としてant4を介して図示を省
略した無線送受信機を用いて観測所グループ130a内の各
データ収集ステーション(子局)にポーリング方式により
順次質問信号を送信する。当該質問信号を受信した各デ
ータ収集ステーションは、図示を省略した送受信機を用
いて常時観測している雨量、温度等の気象データを変調
信号として搬送波を変調し、これをアンテナant0を介し
てサブ統合ステーション13aにポーリング応答として返
信する。なお、他のサブ統合ステーションも上記と同様
にしてそれぞれのデータ収集ステーションから気象デー
タを収集する。

【００１２】これと並行して、統合ステーション12は、
親局として無線中継所11α、11β・・・・を介して子局とし
ての各サブ統合ステーション13a、13b、・・・13nに図示を
省略した無線送受信機とアンテナant3とを用いてポーリ
ング方式により順次質問信号を送信する。当該質問信号
を受信した各サブ統合ステーション13a、13b、・・・13n
は、上述したようにそれぞれの各データ収集ステーショ
ンから気象データを無線送受信機を用いて常時収集して
いるので、この気象データを変調信号として搬送波を変
調し、これをポーリング応答信号として統合ステーショ
ン12に返信する。

【００１３】要するに本発明においては、サブ統合ステ
ーション13a、13b、・・・13nが行う各データ収集ステーシ
ョンからのデータ収集と、統合ステーション12がサブ統
合ステーション13a、13b、・・・13nに対して行うデータ収
集とを並行して行うようにしたので、サブ統合ステーシ
ョンが無く統合ステーションが直接多数のデータ収集ス
テーションにポーリング質問する場合に比べて、全デー
タ収集ステーションからのポーリング応答終了時間を大
幅に短縮することができる。従って、きめ細かな気象情
報の提供を目的としてデータ収集ステーションの数を大
幅に増加しても、地震・津波情報など速報性が要求され
るデータ収集にも本発明は十分対応が可能である。

【００１４】また、以上のように本発明の多点データ収
集システムは機能するので、飛行船を必要とすることも
なく、従って、気象条件にかかわらず各データ収集ステ
ーションからの気象データを確実に収集することが可能
であるとともに、従来に比べて全データ収集ステーショ
ンからのポーリング応答終了時間が短くて済むので、ほ
ぼ同時刻の全国各地の気象データを収集することができ
る。

【００１５】なお、以上の実施例においては、周波数利
用効率を考えてポーリング方式を用いてデータ収集する
例について説明した。この方式を用いるメリットは、例
えば、サブ統合ステーションとそれに接続された各デー
タ収集ステーションとの通信には、周波数1波のみでシ
ステム構成できる点にある。しかし、データ収集ステー
ションの数だけ周波数(チャネル)を割り当てることが可
能で有れば、ポーリング方式以外の、例えば、周知のSC
PC(Single chanel per carreir)方式等を採用してもよ
い。

【００１６】このようなポーリング方式を用いない場合
において、上述したサブ統合ステーションを設けてシス
テムを階層構造にするメリットは、データ収集ステーシ
ョンと統合ステーションとが直接無線通信する場合に比
べて、サブ統合ステーションとデータ収集ステーション
間の距離が短くなるので、多数配置されるデータ収集ス
テーションがそれぞれ有する無線送信機の出力を低電力
化できるなど無線送受信機のコスト、ひいてはデータ収
集ステーションのコストを低減することができる点にあ
る。

【００１７】以上説明した本発明の実施の形態例におい
ては、統合ステーションとサブ統合ステーションとが遠
距離で見通し外通信となることを考慮して、この間に複
数の無線中継所を地上に配置する構成としたが、本発明
の実施にあってはこの例に限らず、例えば無線中継所と
して人工衛星を用いるようにしてもよい。

【００１８】図2は、人工衛星を用いた多点データ収集
システムの実施の形態例を示す構成図である。この例に
示す多点データ収集システムは、図1に示した本発明に
係わる第1の実施例において、複数の無線中継所11α、1
1β、・・・の代わりに1個の人工衛星20を用いるように構
成したものである。人工衛星20は、現行の気象衛星(AME
DAS)の如く日本全土をカバーするように日本の上空に静
止させた衛星(静止衛星)を用いる。

【００１９】このように人工衛星20を無線中継所として
機能させることにより、無線中継所の数を1個に減らす
ことが可能となる。また、人工衛星20は地球の上空に配
置されているため、地震、津波などの災害発生によって
無線中継が途絶えることもない。

【００２０】なお、統合ステーション12と各サブ統合ス
テーション13a、13b、・・・13nとのデータ送受信を上述し
たようなポーリング方式とすれば、使用周波数として1
周波数(1チャネル)を割り当てるだけでよいので、人工
衛星20に搭載するトランスポンダの負荷を軽減すること
ができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように統合ステー
ションと多数のデータ収集ステーションとを所要数のサ
ブ統合ステーションを介して無線回線により接続した階
層構造としたので、気象条件にかかわらず全国各地に点
在させた各データ収集ステーションからのデータをリア
ルタイムに収集できるとともに、データ収集ステーショ
ンの数を大幅に増やしても全データ収集ステーションか
らのポーリング応答終了時間を短くできる多点データ収
集システムを実現する上で著効を奏す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる多点データ収集システムの第1
の実施の形態例を示す構成図

【図２】本発明に係わる多点データ収集システムの第2
の実施の形態例を示す構成図

【図３】従来の気象観測システムの概念図

【符号の説明】

11α、11β・・無線中継所 12・・統合ステーション 13a、13b、・・・13n ・・サブ統合ステーション 20・・人工衛星 130a、130b、・・・130n ・・観測所グループ ant0、ant1、ant2、ant3、ant4、ant5、ant6・・アンテナ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広い範囲に多数点在するデータ収集ステ
   ーションからのデータを無線通信を用いて所要の統合ス
   テーションに統合収集するシステムであって、 前記データ収集ステーションには無線送受信機を配設す
   るとともに、前記広い範囲を所定範囲の領域に分割し、
   各分割領域毎にサブ統合ステーションを配置するととも
   に各々の分割領域内におけるデータ収集ステーションは
   収集したデータを前記サブ統合ステーションに送付し、
   各サブ統合ステーションは収集したデータを前記統合ス
   テーションに送付するようにしたことを特徴とする多点
   データ収集システム。
2. 【請求項２】 前記統合ステーションとサブ統合ステー
   ションとのデータの送受信を無線中継ステーションを介
   して行うようにしたことを特徴とする請求項1記載の多
   点データ収集システム。
3. 【請求項３】 前記無線中継ステーションとして人工衛
   星を用いたことを特徴とする請求項2記載の多点データ
   収集システム。
4. 【請求項４】 前記統合ステーションを親局、前記サブ
   統合ステーションを子局としてポーリング方式によりデ
   ータの送受信を行うようにしたことを特徴とする請求項
   1、請求項2または請求項3記載の多点データ収集システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記サブ統合ステーションを親局、前記
   データ収集ステーションを子局としてポーリング方式に
   よりデータの送受信を行うようにしたことを特徴とする
   請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の多点デ
   ータ収集システム。