JP2002315082A - 監視制御システム - Google Patents

監視制御システム

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JP2002315082A
JP2002315082A JP2001115385A JP2001115385A JP2002315082A JP 2002315082 A JP2002315082 A JP 2002315082A JP 2001115385 A JP2001115385 A JP 2001115385A JP 2001115385 A JP2001115385 A JP 2001115385A JP 2002315082 A JP2002315082 A JP 2002315082A
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Yuichi Yasui
裕一 安居
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 HTML形式では因離であった、目的に応じ
た構造化されたデータ表現を可能にし、異機種間の相互
接続性を高めさせるとともに、ワークステーション装置
側のデータ変換処理を容易にさせ、さらに自由な形式で
データ内容を表示、解析、保存させるとともに、システ
ム全体の構築コストを大幅に低減させる。 【解決手段】 LAN2を介して接続されている各組み
込み機器3と、各ワークステーション装置4との間でデ
ータの授受を行わせるとき、高い汎用性を持つHTT
P、XMLフォーマットで、データの授受を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、変電所電力系統な
どの保護、制御、監視を行う監視制御システムに係わ
り、特にシステムを構成する各保護継電器や汎用制御用
コントローラ装置などの組み込みシステム機器(以下、
組込み機器と称する)と、ワークステーション装置やパ
ーソナルコンピュータ装置(以下、ワークステーション
装置と称する)などとに、高い汎用性を持つHTTP、
XMLフォーマットで、データ授受を行わせるようにし
た監視制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、変電所電力系統などを保護、制
御、監視する監視制御システムでは、保護、制御機能を
持つ各組み込み機器と、動作結果の表示機能、解析機
能、保存機能、組み込み機器に対する指令送出機能、ヒ
ューマンインタフェース機能など持つワークステーショ
ン装置とをネットワークによって結合し、組み込み機器
と、ワークステーション装置との間で情報を授受させる
ことにより、変電所電力系統の監視、保護、制御やそれ
に付随する各種機能を実現している。
【0003】この際、伝送プロトコルとして、TCP
(Transmission Control Protocol:ネットワークで使
用されるトランスポート層の通信プロトコル)やUDP
(UserDatagram Protocol:信頼性を保証しないトラン
スポート層の通信プロトコル)などを使用し、伝送デー
タのフォーマット、詳細な伝送インタフェースなどをそ
の都度、設計して実装するとともに、専用のアプリケー
ションソフトウエアを作成して、これをワークステーシ
ョン装置にインストロールしている。
【0004】また、一部の監視制御システムでは、HT
TP(Hyper Text Transfer Protocol)、HTML(Hy
per Text Markup Language)フォーマットを使用させ
て、組み込み機器からワークステーション装置に各種情
報を送信させ、ワークステーション装置にインストロー
ルされているWEBブラウザを使用させて、組み込み機
器から送信されたデータを画面表示させている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の監視制御システムでは、次に述べるような問題が
あった。
【0006】まず、汎用プロトコルと言われるTCPや
UDPなどをメインプロトコルにした監視制御システム
では、システムを構築するとき、システムを変更すると
きなどに、伝送データのフォーマットを個々のシステム
に特化させて、設計し、実装させることから、当該シス
テム内で、各組み込み機器と、各ワークステーション装
置との親和性を高くすることができるものの、一般的な
TCPやUDPと完全な互換性を持っていない。
【0007】このため、システムの拡張性や異機種間の
相互接続性が極めて低いのみならず、データを送信する
とき、あるいは受信したデータを表示するとき、専用の
アプリケーションソフトウエアを必要とすることから、
新たな組み込み機器を導入するとき、この組み込み機器
の通信プログラムなどを作り直さなければならないのみ
ならず、システム構築コストを低く抑えることが難しい
とともに、予め決められた形式でしか、データを表示で
きないという問題があった。
【0008】また、伝送プロトコルとしてHTTPを使
用し、HTMLフォーマットでデータを送受信する監視
制御システムでは、異機種間の相互接続性を高くするこ
とができるものの、変電所電力系統の監視、保護、制御
やそれに付随する各種機能を実現するシステムとして要
求される全ての機能を満たすことが難しいという問題が
あった。
【0009】また、このような監視制御システムでは、
データを送信するとき、あるいは受信したデータを表示
するとき、汎用のWEBブラウザを使用することから、
データの発信元が構成したフォーマットでしか、データ
内容を表示することができず、表示フォーマットを変更
しようとしたとき、データの発信元にインストロールさ
れているソフトウエア自体を変更しなければならないと
いう問題があった。
【0010】また、このような監視制御システムで使用
される組み込み機器は、プログラムやデータを容量の比
較的小さいROM(Read Only Memory:読み出し専用メ
モリ)などに格納していることから、表示フォーマット
情報までをも含んだHTMLドキュメントデータを大量
に格納させることが離しいという問題があった。
【0011】さらに、変電所内で作成したデータが変電
所内でしか通用しないデータであることから、変電所か
ら送電される電力を使用する顧客、例えば鉄道会社など
に、監視制御システムで授受されているデータを利用さ
せるとき、データの抽出作業、データ変換作業といった
膨大な作業が必要になってしまうという問題があった。
【0012】本発明は上記の事情に鑑み、請求項1で
は、現場側装置となる組み込み機器と、監視制御装置と
なるワークステーション装置との間でデータを授受させ
るとき、汎用性が高い伝送プロトコルと、汎用性、デー
タ変換性が高い伝送フォーマットとを使用させて、異機
種間の相互接続性を高めさせることができるとともに、
ワークステーション装置側のデータ変換処理を容易にさ
せ、自由な形式でデータ内容を表示、解析、保存させる
ことができ、これによってシステム全体の構築コストを
大幅に低減させることができる監視制御システムを提供
することを目的としている。
【0013】また、請求項2では、監視制御装置となる
ワークステーション装置側でデータ変換を行わせると
き、システムに保存されている各スタイルシートを使用
させて、データ変換を行わせることができ、これによっ
て現場側装置となる組み込み機器のソフトウェア組み替
えなどを行わせることなく、ワークステーション装置側
で、表示形式、解析手順などの変更を可能にして、シス
テム全体の維持コストを大幅に低減させることができる
監視制御システムを提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項1では、現場側装置と監視制御装
置とをネットワークで接続して、監視制御対象の監視、
制御を行う監視制御システムにおいて、前記現場側装置
と前記監視制御装置との間で、HTTPに代表される高
い汎用性を持つ伝送プロトコル、およびXMLフォーマ
ットに代表される高い汎用性、高いデータ変換性を持つ
伝送フォーマットで、データの授受を行わせることを特
徴としている。
【0015】上記請求項1の構成によれば、異機種間の
相互接続性を高めさせるとともに、監視制御装置側のデ
ータ変換処理を容易にさせ、自由な形式でデータ内容を
表示、解析、保存させて、システム全体の構築コストを
大幅に低減させる。
【0016】請求項2では、請求項1に記載の監視制御
システムにおいて、前記監視制御装置は、スタイルシー
トを使用して、前記現場側装置からのデータを表示形式
に応じたデータに変換し、指定された表示形式で画面表
示させることを特徴としている。
【0017】上記請求項2の構成によれば、監視制御装
置に、スタイルシートを使用させて、現場側装置からの
データを表示形式に応じたデータに変換させ、指定され
た表示形式で画面表示させることにより、現場側装置側
のソフトウェア組み替えなどを行わせることなく、監視
装置側で、表示形式、解析手順などの変更を可能にさ
せ、システム全体の維持コストを大幅に低減させる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は本発明による監視制御シス
テムの一実施形態を示すブロック図である。
【0019】この図に示す監視制御システム1は、変電
所内などに敷設されたイーサネット(登録商標)ケーブ
ルなどによって構成されるLAN(Local Area Networ
k:構内情報網)2と、LAN2を介して他の機器、他
の装置とデータの授受を行いながら、変電所電力系統の
保護、制御を行う複数の組み込み機器3と、LAN2を
介して、他の機器、他の装置とデータの授受を行いなが
ら、変電所電力系統の管理などを行う複数のワークステ
ーション装置4とを備えており、各組み込み装置3をサ
ーバ装置とし、各ワークステーション装置4をクライア
ントとするクライアント−サーバシステムを構成し、各
組み込み機器3内に組み込まれたプログラム、設定デー
タなどに基づき、各組み込み機器3を動作させて、変電
所電力系統の保護、制御を行わせながら、各ワークステ
ーション装置4から伝送接続要求が出される毎に、各組
み込み機器3から保護処理、制御処理などで使用した各
種情報を高い汎用性を持つ伝送フォーマット、例えば顧
客となる鉄道会社5などに設けられたデータベース装置
6に保存されている社内データのフォーマットとして使
用されることが多い、W3C(World Wide Web Consort
ium:WWWに関する標準仕様を策定する団体)によっ
て策定されたXML(eXtencible Markup Language:H
TMLの次世代版にあたる文書記述言語)フォーマット
のデータに変換して、伝送接続要求を出したワークステ
ーション装置4に供給させるとともに、このワークステ
ーション装置4によって、XMLフォーマットのデータ
を指定されたスタイル、例えばCSS(Cascading Styl
e Sheet:米Microsoft社が提案したHTML
文書のレイアウトを詳細に記述する枠組)、XSL(eX
toncble StyleSheet:レイアウトをさらに詳細に記述す
る枠組)に変換させ、管理、表示させる。
【0020】各組み込み機器3は各々、一般的に使用さ
れるプログラマブルコントローラ装置、一般的に使用さ
れる各種保護継電器など、一般的な装置、機器などによ
って構成されており、予め組み込まれているプログラ
ム、設定データなどに基づき、変電所電力系統を保護、
制御して、変電処理を維持させるとともに、これらの処
理で使用した各種データをFIFO(First In First O
ut:先入れ、先出し方式)形式、あるいは指定された圧
縮形式などで圧縮して、記憶しながら、LAN2上に予
め設定された伝送プロトコル、例えば高い汎用性を持つ
HTTP(HyperText Transfer Protocol:ハイパーテ
キストをインターネット上で交換するため、WWWサー
バ装置などで使用するネイティブなプロトコル)で、伝
送接続要求が出されたとき、記憶している各種データを
予め設定されている伝送フォーマット、例えば図2に示
すように、高い汎用性、高いデータ変換性を持つXML
フォーマットのデータに変換して、LAN2上に送出す
る。
【0021】また、各ワークステーション装置4は各
々、オペレータの操作内容に応じたポイントデータ、ス
イッチデータなどを生成するマウス7と、オペレータの
操作内容に応じた各種指示、各種データを生成するキー
ボード8、LAN2を介して、各組み込み機器3とHT
TPで、XMLフォーマットのデータを授受する通信部
9、マウス7から出力されるポイントデータ、スイッチ
データ、キーボード8から出力される各種データ、各種
定数、予めインストロールされている各種アプリケーシ
ョンプログラムなどに基づき、各種データ処理を行うデ
ータ処理部10、このデータ処理部10で処理された各
組み込み機器3からのデータを記憶するデータ記憶部1
1、変電所電力系統の監視を行うのに必要なスタイル、
例えばCSS、XSLなどのスタイルシートを記憶して
いるスタイルシート記憶部12と、このスタイルシート
記憶部12に記憶されているCSS、XSLなどのスタ
イルシートを使用して、データ処理部10で得られた各
種データまたはデータ記憶部11に記憶されているデー
タを図3に示すCSSスタイルのデータ、あるいは図4
に示すXSLスタイルのデータなどに変換して、表示デ
ータを生成する画像表示部13などを有する情報処理装
置14と、この情報処理装置14の画像表示部13から
出力される表示データを取り込んで、電力系統画面、監
視画面などを表示する表示装置15とを備えている。
【0022】そして、オペレータによって、マウス7、
キーボード8などが操作されて入力された指示内容に基
づき、所定時間毎、各組み込み機器3側の伝送プロトコ
ルと同じ、HTTPで、伝送接続要求を出し、自ワーク
ステーション装置4をクライアントとし、各組み込み機
器3をサーバとするクライアント−サーバシステムを構
築して、各組み込み機器3からXMLフォーマットのデ
ータを取り込み、これを記憶しながら、CSS、XSL
などのスタイルシートを使用して、要求された表示形式
のデータにし、電力系統画面、監視画面などを表示す
る。
【0023】次に、図1に示すブロック図、図2〜図6
に示す各模式図を参照しながら、監視制御システム1の
動作を説明する。
【0024】まず、各組み込み機器3に予め組み込まれ
ているプログラム、設定データなどが使用されて、これ
ら各組み込み機器3によって、変電所電力系統に対する
保護、制御が行われて、変電処理が維持されるととも
に、これらの各処理で使用された各種データがFIFO
形式、あるいは指定された圧縮形式など圧縮されて、各
組み込み機器3内に記憶される。
【0025】また、この動作と並行し、所定時間が経過
する毎に、各ワークステーション装置4によって、デー
タ収集動作が開始され、図5に示すように、各組み込み
機器3側の伝送プロトコルと同じHTTPで、伝送接続
要求が生成され、これが各ワークステーション装置4→
LAN2→各組み込み機器3なる経路で、各組み込み機
器3に供給される。
【0026】そして、これら各組み込み機器3によっ
て、この伝送接続要求が受け入れらて、伝送接続が完了
すると、記憶している各種データのうち、伝送接続要求
で指定されたデータが予め設定されているXMLフォー
マットのデータに変換され、図6に示すように、これが
各組み込み機器3→LAN2→各ワークステーション装
置4なる経路で、伝送接続要求を出したワークステーシ
ョン装置4に供給されて、記憶されるとともに、伝送接
続要求を出したワークステーション装置4に記憶されて
いるCSS、XSLなどのスタイルシート、あるいは他
のワークステーション装置4に記憶されている他のスタ
イルシートが使用されて、オペレータによって要求され
た表示形式のデータにされ、電力系統画面、監視画面な
どが表示される。
【0027】このように、この実施形態では、LAN2
を介して接続されている各組み込み機器3と、各ワーク
ステーション装置4との間でデータの授受を行わせると
き、高い汎用性を持つHTTP、XMLフォーマット
で、データの授受を行わせるようにしているので、HT
ML形式では因離であった、目的に応じた構造化された
データ表現を可能にし、異機種間の相互接続性を高めさ
せることができるとともに、ワークステーション装置4
側のデータ変換処理を容易にさせ、さらに自由な形式で
データ内容を表示、解析、保存させることができるとと
もに、システム全体の構築コストを大幅に低減させるこ
とができる(請求項1、2の効果)。
【0028】また、この実施形態では、LAN2を介し
て接続されている各組み込み機器3と、各ワークステー
ション装置4との間で授受されるデータの伝送フォーマ
ットとして、XMLフォーマットを使用するようにして
いるので、変電所内のデータフォーマットを一元化させ
ることができのみならず、変電所内データのフォーマッ
トと、顧客側の多岐にわたるデータのフォーマットとを
共通化させて、一元管理させることができ、これによっ
て鉄道会社5などで、変電所運用データと、天候との関
係、旅客数との開係、列車運行との関係、従業員配置と
の関係などを解析させて、これまでにない、または困難
であったデータの活用を実現させることができる。
【0029】また、この実施形態では、ワークステーシ
ョン装置4側で、複数のスタイルシートの中から表示に
使用するスタイルシートの選択させるだけで、データの
抽出や並べ替え、文字フォーマットなどを動的に変更さ
せることができ、これによってワークステーション装置
4側の表示アプリケーションをまったく変更することな
く表示装置15に表示される画面形式を変更させること
ができる。
【0030】また、この実施形態では、表示フォーマッ
ト情報となる各スタイルシートを各組み込み機器3の外
部に配置させるようにしているので、各組み込み機器3
のROM容量が小さいときでも、記憶容量不足、演算処
理能力不足などが発生しないようにすることができる。
勿論、各組み込み機器3の記憶容量に余裕があるときに
は、各組み込み機器3の内部にスタイルシートを配置す
るようにしても良い。
【0031】また、上述した実施形態では、各ワークス
テーション装置4をクライアントにし、各組み込み機器
3をサーバにしたクライアント−サーバシステムを構築
するようにしているが、各組み込み機器3をクライアン
トにし、各ワークステーション装置4をサーバにしたク
ライアント−サーバシステムを構築するようにしても、
また各組み込み機器3または各ワークステーション装置
4のいずれかをクライアントにし、残りをサーバにした
クライアント−サーバシステムを構築するようにしても
良い。
【0032】このようしても、上述した実施形態と同様
に、HTML形式では因離であった、目的に応じた構造
化されたデータ表現を可能にし、異機種間の相互接続性
を高めさせることができるとともに、ワークステーショ
ン装置4側のデータ変換処理を容易にさせ、自由な形式
でデータ内容を表示、解析、保存させることができると
ともに、システム全体の構築コストを大幅に低減させる
ことができる。
【0033】また、上述した実施形態では、各組み込み
機器3と、各ワークステーション装置4との間のデータ
授受で使用する、高い汎用性を持つ伝送プロトコルとし
て、HTTPを使用させ、また高い汎用性、高いデータ
変換性を持つ伝送フォーマットとして、XMLフォーマ
ットを使用させるようにしているが、高い汎用性を持つ
伝送プロトコルであれば、HTTP以外のプロトコルを
使用するようにしても、また高い汎用性、高いデータ変
換性を持つフォーマットであれば、XMLフォーマット
以外のフォーマットを使用するようにしても良い。
【0034】このようにしても、異機種間の相互接続性
を高めさせるとともに、監視制御装置側のデータ変換処
理を容易にさせ、自由な形式でデータ内容を表示、解
析、保存させて、システム全体の構築コストを大幅に低
減させることができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1の監視制御システムでは、現場側装置となる組み
込み機器と、監視制御装置となるワークステーション装
置との間でデータを授受させるとき、汎用性が高い伝送
プロトコルと、汎用性、データ変換性が高い伝送フォー
マットとを使用させて、異機種間の相互接続性を高めさ
せることができるとともに、ワークステーション装置側
のデータ変換処理を容易にさせ、自由な形式でデータ内
容を表示、解析、保存させることができ、これによって
システム全体の構築コストを大幅に低減させることがで
きる。
【0036】また、請求項2の監視制御システムでは、
監視制御装置となるワークステーション装置側でデータ
変換を行わせるとき、システムに保存されている各スタ
イルシートを使用させて、データ変換を行わせることが
でき、これによって現場側装置となる組み込み機器のソ
フトウェア組み替えなどを行わせることなく、ワークス
テーション装置側で、表示形式、解析手順などの変更を
可能にして、システム全体の維持コストを大幅に低減さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による監視制御システムの一実施形態を
示すブロック図である。
【図2】図1に示す監視制御システムで使用されるHT
MLフォーマットのデータ例を示す模式図である。
【図3】図1に示す監視制御システムで使用されるCS
Sのデータ例を示す模式図である。
【図4】図1に示す監視制御システムで使用されるXS
Lのデータ例を示す模式図である。
【図5】図1に示すワークステーション装置と、組み込
み機器との間における伝送接続要求動作例を示す模式図
である。
【図6】図1に示すワークステーション装置と、組み込
み機器との間における応答動作例を示す模式図である。
【符号の説明】
1:監視制御システム 2:LAN(ネットワーク) 3:組み込み機器(現場側装置) 4:ワークステーション装置(監視制御装置) 5:鉄道会社 6:データベース装置 7:マウス 8:キーボード 9:通信部 10:データ処理部 11:データ記憶部 12:スタイルシート記憶部 13:画像表示部 14:情報処理装置 15:表示装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 301 H04Q 9/00 301B Fターム(参考) 5B069 AA01 BA03 FA01 KA01 LA03 5B089 GA11 GB01 HA06 HB05 JA35 JB02 JB15 KA10 KD01 KE02 KF05 MC02 5G064 AA01 AA04 AB03 AC08 BA02 BA07 BA12 CB02 CB06 DA01 5H223 AA02 BB08 CC08 DD03 DD07 DD09 EE06 5K048 AA02 BA22 DA05 EB02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現場側装置と監視制御装置とをネットワ
    ークで接続して、監視制御対象の監視、制御を行う監視
    制御システムにおいて、 前記現場側装置と前記監視制御装置との間で、HTTP
    に代表される高い汎用性を持つ伝送プロトコル、および
    XMLフォーマットに代表される高い汎用性、高いデー
    タ変換性を持つ伝送フォーマットで、データの授受を行
    わせる、 ことを特徴とする監視制御システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の監視制御システムにお
    いて、 前記監視制御装置は、スタイルシートを使用して、前記
    現場側装置からのデータを表示形式に応じたデータに変
    換し、指定された表示形式で画面表示させる、 ことを特徴とする監視制御システム。
JP2001115385A 2001-04-13 2001-04-13 監視制御システム Pending JP2002315082A (ja)

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