JP2001331885A - 遠方監視制御システム - Google Patents

遠方監視制御システム

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JP2001331885A
JP2001331885A JP2000152660A JP2000152660A JP2001331885A JP 2001331885 A JP2001331885 A JP 2001331885A JP 2000152660 A JP2000152660 A JP 2000152660A JP 2000152660 A JP2000152660 A JP 2000152660A JP 2001331885 A JP2001331885 A JP 2001331885A
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JP
Japan
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slave station
station device
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water quality
signal
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JP2000152660A
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Hiroshi Noguchi
博史 野口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】計測しようとしてる項目数を満たす多点のアナ
ログ入力インタフェースとデジタル入力インタフェース
を備えている必要があり、子局装置が大型化する欠点が
あった。 【解決手段】子局装置には、計測信号や機器設備の状態
信号あるいは操作信号を入出力する入出力インタフェー
スとして、シリアル通信インタフェースとアナログ入出
力インタフェースとデジタル入出力インタフェースとパ
ルス入力インタフェースを具備し、子局装置に具備した
シリアル通信インタフェースにより多項目水質計を接続
し、多項目水質計の計測値,機器状態を示す信号を通信
することである。 【効果】子局装置と多項目水質計間のインタフェースが
小型化できること、不慮の通信不通事態に対して計測値
データが保存できることからシステムコストが低減でき
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システムのように親局装置
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
遠方監視制御システムにかかり、特に要求されるシステ
ム用途に経済的でかつ広く適応した遠方監視制御システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の遠方監視制御システムは、一般
的に監視・制御対象となる機場に子局装置が1台設置さ
れ、その機場内に設置されている水質計,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、子局装置は複数の機場
に点在設置され、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制御所
にて集中監視あるいは制御を実現している。
【0003】また、水質計監視に着目してみると、水質
計は残留塩素,色度,濁度,pH,導電率,温度,圧力
などの多項目計測を1台の水質計で実現しており、これ
らの多項目計測値信号および水質計の機器状態信号を子
局装置へ入力することで集中監視を実現していた。ここ
で、多項目水質計と子局装置間で取合う多項目計測値信
号はDC4〜20mAあるいはDC1〜5Vに代表され
るアナログ信号であり、また、水質計の機器状態信号は
無電圧リレー接点に代表されるデジタルであった。
【0004】また、集中監視あるいは制御におけるシス
テム用途として、即時性を有する監視・制御用途、概ね
1日1回程度の監視用途、もしくは両者を混在した用途
があるが、水質計監視を主目的用途として構築される遠
方監視制御システムの場合は、概ね1日1回程度の監視
を目的としたシステムである場合が多く、親局装置と子
局装置間は通信時間や通信回数によって通信費が科され
る加入者電話回線を介して接続し、子局装置に入力され
る計測信号や状態信号を時系列に蓄積したデータを親局
装置からの呼び出し時のみ通信して通信費を低くおさえ
るようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による
と、多項目水質計と子局装置間で取合う多項目計測値信
号はDC4〜20mAあるいはDC1〜5Vに代表され
るアナログ信号であり、また、水質計の機器状態信号は
無電圧リレー接点に代表されるデジタルであったため、
子局装置には計測しようとしてる項目数を満たす多点の
アナログ入力インタフェースとデジタル入力インタフェ
ースを備えている必要があり、子局装置が大型化する欠
点があった。また、親局装置と子局装置間は概ね1日1
回程度の通信によって監視しているため、不慮の回線断
や通信異常等によって通信不通の事態が発生した場合、
親局装置が計測値や機器状態のデータを取得できず失わ
れてしまう危険性があ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、1個の親局装
置と複数の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
置と複数の子局装置間で伝送する遠方監視制御システム
において、子局装置には、計測信号や機器設備の状態信
号あるいは操作信号を入出力する入出力インタフェース
として、シリアル通信インタフェースとアナログ入出力
インタフェースとデジタル入出力インタフェースとパル
ス入力インタフェースを具備したことである。
【0007】また、子局装置に具備したシリアル通信イ
ンタフェースにより多項目水質計を接続し、多項目水質
計の測定値、機器状態を示す信号を通信することであ
る。
【0008】また、子局装置において、着脱可能でかつ
停電保護されたメモリカードを具備し、其のメモリカー
ドに多項目水質計の測定値、機器状態を示す信号および
其の子局装置に入力される計測信号や状態信号を時系列
に蓄積したデータを格納するように構成したことであ
る。
【0009】
【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。
【0010】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4
0により加入者電話回線網4と接続し、さらに、電話回
線41〜4nにより子局装置51〜5nと接続してい
る。1日1回程度、親局装置3から通信起動し、子局装
置51〜5nの情報を順次収集する。子局装置51〜5
nはシリアル通信信号61〜6nを介してそれぞれ多項
目水質計71〜7nを接続している。子局装置51〜5
nの情報はそれぞれの子局装置に接続された多項目水質
計の計測信号や状態信号および子局装置に入力された計
測信号や状態信号を時系列に蓄積したデータ、例えば、
帳票作成に使用するロギングデータや信号の時系列傾向
の解析等に使用するトレンドデータである。
【0011】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51には、NCU部501,変復調部5
02,通信制御部503,メモリカード504,シリア
ル通信部505,アナログ入力部506,ディジタル入
力部507,パルス入力部508,ディジタル出力部5
09,アナログ出力部510を具備している。NCU部
501は、加入者電話網との網制御を司り、自動着信・
自動発信等の機能を実現している。変復調部502は回
線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50
3は子局装置51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51の論理構造を形成してい
る。シリアル通信部505はRS−232Cシリアル通
信インタフェースに代表される通信インタフェースであ
り、多項目水質計を接続する目的で具備したものであ
る。シリアル通信部505を介して得られる多項目水質
計71の情報は、残留塩素,色度,濁度,pH,導電
率,温度,圧力などの計測値や多項目水質計71が行う
自己診断結果や機器状態である。通信制御部503はシ
リアル通信部505を介して多項目水質計71に対して
データ要求コマンドテキストを発行し、多項目水質計7
1がレスポンステキストで要求されたデータを応答する
方式である。アナログ入力部506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507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。パルス入力部508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1
2〜16ビットのカウンタで構成している。ディジタル
出力部509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。
アナログ出力部510は主にローカル制御装置に対する
設定値出力としてDC4〜20mAあるいはDC1〜5
Vに代表される規格化された信号を出力する。
【0012】次に本実施例の子局装置におけるデータ処
理方法について図3を引用して説明する。図3は本実施
例の子局装置におけるデータ処理構造図である。通信制
御部503は自内にアナログ入力部506に対応するア
ナログ入力エリア,ディジタル入力部507に対応する
ディジタル入力エリア,パルス入力部508に対応する
パルス入力エリア,ディジタル出力部509に対応する
ディジタル出力エリア、アナログ出力部510に対応す
るアナログ出力エリアに分類した入出力イメージデータ
エリアを持ち、周期的に各入出力部の間で相互にリフレ
ッシュしている。また、通信制御部503は自内に多項
目水質計通信に対応して、計測値入力エリアと機器状態
入力エリアに分類したイメージエリアを持ち、多項目水
質計との間で周期的にリフレッシュしている。さらに、
計測値入力エリアのデータはアナログ入力エリアへ展開
してリフレッシュし、機器状態入力エリアのデータはデ
ィジタル入力エリアへ展開してリフレッシュする。アナ
ログ入力部506,ディジタル入力部507,パルス入
力部508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、ディジタル出力部
509,アナログ出力部510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。
【0013】このようにして形成した通信制御部503
内の入出力部イメージデータは、トレンドサンプリング
やロギングサンプリングのタイミングでサンプリングさ
れて、例えば、日報や月報のような帳票形式、あるい
は、タイムスタンプ付のトレンドデータ形式にファイル
化してメモリカード504内に形成した蓄積データエリ
アに格納する。また、メモリカード504は着脱可能で
かつ停電保護しているので、バックアップデータとして
取外して保管しておくことが可能となる。
【0014】親局装置と子局装置との通信においては、
親局装置は上位機器(オペレータズコンソール)と子局
装置間にあって単なる中間バッファの役割を果たすもの
であり、子局装置との通信起動および通信終了は上位機
器からのコマンドにより行われる。上位機器から親局装
置が子局装置への接続要求コマンドを受信した場合、親
局装置が自身の加入者電話回線インタフェースの空き状
態を確認して空きならば、あらかじめ設定してある子局
装置のダイヤリング情報を参照して要求された子局装置
へ回線を接続する。接続完了後、上位機器に対して接続
完了報告を返すことで応答する。これに続き、上位機器
は子局装置に対するリード要求コマンドを発行する。上
記コマンドは親局装置内の転送バッファに一時格納さ
れ、子局装置との通信開通後、子局装置へ加入者電話回
線インタフェースを介して転送される。子局装置は上記
コマンドを受信すると、これまでに蓄積したロギングデ
ータやトレンドデータをレスポンスとして応答する。親
局装置はこれを受信して転送バッファに一時格納し、上
位機器に対して転送バッファの内容をレスポンスとして
応答する。続いて、上位機器からは子局装置との切断要
求コマンドが発行され、これによって、親局装置は子局
装置との回線を切断し、切断完了報告することで応答す
る。
【0015】これまでに説明してきた結果、上位機器で
は子局装置からのトレンドデータ表示あるいは日報・月
報データ表示が可能となる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、子局装置と多項目水質
計間のインタフェースがシリアル通信インタフェースに
より構成しているので、子局装置には計測しようとして
る項目数を満たす多点のアナログ入力インタフェースと
デジタル入力インタフェースを備えている必要がなく、
小型化できるという効果とシステムコストを低減できる
という効果がある。
【0017】また、多項目水質計の測定値,機器状態を
示す信号および子局装置に入力される計測信号や状態信
号を時系列に蓄積したデータを親局装置へ伝送すると共
に子局装置に設けた着脱可能でかつ停電保護されたメモ
リカードに格納するため、万一、親局装置への伝送失敗
が発生した場合でも過去のデータを保護でき、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】本発明の実施例の子局装置のデータ処理説明
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、4…加入者電話回線網、40〜4n…電
話回線、51〜5n…子局装置、61〜6n…シリアル
通信信号、71〜7n…多項目水質計、501…NCU
部、502…変復調部、503…通信制御部、504…
メモリカード、505…シリアル通信部、506…アナ
ログ入力部、507…ディジタル入力部、508…パル
ス入力部、509…ディジタル出力部、510…アナロ
グ出力部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04Q 9/00 311 H04Q 9/00 311K 341 341A Fターム(参考) 2F073 AA11 AB01 BB04 BB09 BC01 CC02 CC03 CC05 CD01 CD12 CD13 CD16 DD07 DE02 EF09 FG01 FG02 FG14 GG01 GG06 5H223 AA01 AA15 CC09 DD05 DD07 EE02 EE05 EE06 EE29 5K048 AA01 AA03 AA06 BA30 CA03 DA02 DC07 EB10 EB12 HA02 5K101 KK13 LL01 MM07 NN25 9A001 BB02 BB03 BB04 BB06 CC03 JJ12 KK37 KK55 LL09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1個の親局装置と複数の子局装置が広域通
    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複数の子局装置間で伝送
    する遠方監視制御システムにおいて、子局装置には、計
    測信号や機器設備の状態信号あるいは操作信号を入出力
    する入出力インタフェースとして、シリアル通信インタ
    フェースとアナログ入出力インタフェースとデジタル入
    出力インタフェースとパルス入力インタフェースを具備
    したことを特徴とする遠方監視制御システム。
  2. 【請求項2】請求項1の遠方監視制御システムにおい
    て、子局装置に具備したシリアル通信インタフェースに
    より多項目水質計を接続し、多項目水質計の計測値,機
    器状態を示す信号を通信することを特徴とする遠方監視
    制御システム。
  3. 【請求項3】請求項1の子局装置において、着脱可能で
    かつ停電保護されたメモリカードを具備し、其のメモリ
    カードに多項目水質計の計測値,機器状態を示す信号お
    よび其の子局装置に入力される計測信号や状態信号を時
    系列に蓄積したデータを格納するように構成したことを
    特徴とする遠方監視制御システム。
JP2000152660A 2000-05-18 2000-05-18 遠方監視制御システム Pending JP2001331885A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005050313A (ja) * 2003-06-18 2005-02-24 Fisher Rosemount Syst Inc プロセス制御システムとともに用いるモジュール式の監視、制御、およびデバイス管理

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005050313A (ja) * 2003-06-18 2005-02-24 Fisher Rosemount Syst Inc プロセス制御システムとともに用いるモジュール式の監視、制御、およびデバイス管理

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