JP2004312354A - Environmental monitor system, data logger used therein, and program thereof - Google Patents

Environmental monitor system, data logger used therein, and program thereof Download PDF

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Masato Nakamura
正人 中村
Yuichiro Takei
雄一郎 武井
Tetsuto Kitano
哲人 北野
Yasuyuki Sugiyama
泰之 杉山
Toru Kishimoto
亨 岸本
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately monitor the abnormalities in the measured data by effectively transmitting the measured data of a large capacity, and also to improve the monitoring accuracy and the detection rate of abnormalities, and further improve the reliability of the monitoring job. <P>SOLUTION: In the data loggers 20-1 to 20-m, abnormal values in the relevant measured data are detected whenever new measured data can be obtained from a measuring instrument. When an abnormal value is detected, the abnormality notifying signal is generated and this abnormality notifying signal is transmitted to a data monitoring apparatus 6 from an abnormality signal transmitting unit 29 via the telephone network 4. Meanwhile, the measured data are stored temporarily in a data storage unit 24 until a transmission request is issued from a data collecting apparatus 7. The measured data are read to form packets from the data storage unit 24 in accordance with the arriving transmission request. Thereafter, the packet data are transmitted to an IP network 5 with the address of the data collecting apparatus 7. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大気質や水質等の環境情報を収集して監視する環境モニタリングシステムと、このシステムで使用されるデータロガー及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大気質を監視するシステムは例えば次のように構成される。すなわち、選定した複数の監視対象場所にはそれぞれ測定局が配置される。各測定局にはそれぞれ、複数の測定器とデータロガーが設けられる。データロガーは、上記各測定器から測定データをそれぞれ取り込んでメモリに一旦記憶し、しかるのち電話網を介して監視センタへ送信する。監視センタは、上記各測定局に対し一定の周期で送信要求を送り、この要求に応じて測定局から送信された測定データを受信して保存する。そして、この保存された測定データに異常がないかどうかを監視し、異常が検出されると例えば該当する測定局から通常より短い周期で測定データを収集すると共に、アラームを発生する。このようなシステムを使用すれば、例えば測定者が各監視対象場所に出向かなくても、監視センタにて各地域の大気質を監視することが可能となる。
【０００３】
ところが、この種の従来のシステムは電話網を使用して測定データを伝送しているため、高精度の測定データや画像データ等の大容量のデータを効率良く伝送することができない。このため、より高精度の監視を行うには測定データの収集周期を長くせざるを得ず、一方異常発生を迅速に検出するには測定データの情報量を抑えて監視の精度を犠牲にせざるを得ない。
【０００４】
一方、近年ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信技術の発達に伴い、地域ＩＰ網の構築が進んでいる。そこで、上記環境モニタリングシステムにおいても、測定データをＩＰ網を介して伝送することが提唱されている。ＩＰ網を利用すると、高精度の測定データや画像データ等の大容量のデータを短時間に効率良く伝送することが可能となり、監視精度の向上及び異常検出の高速化が期待される（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｐｐｔｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｂｕｓｉｎｅｓｓ／ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ／ｐｄｆ／ｋａｎｋｙｏｕ ｋａｎｓｈｉ．ｐｄｆ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＩＰ網は送受信するデータをパケットと呼ばれるデータ単位に分割して通信を行う。このため、画像データ等の大容量のデータは、テキストデータなどに比べて多くのパケットに分割されることになる。ＩＰ網内を伝送するパケットの数が非常に多くなった場合に、ネットワーク内においてパケットの衝突が起こりやすくなり、その結果パケットの欠落やデータの遅延が生じるという問題がある。また、コンピュータウィルス等によるネットワーク障害により、データの欠落や遅延が生じる危険性もある。
【０００７】
したがって、環境モニタリングシステムにＩＰ網を利用すると、測定データに欠落や遅延が生じた場合に、測定データの異常を検出できなくなったり、また正常なデータを異常データとして誤検出するおそれがあり、監視業務の信頼性低下が懸念される。
【０００８】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、大容量の測定データを効率良く伝送した上で、測定データの異常を正確かつ迅速に監視できるようにし、これにより監視精度の向上及び異常検出の高速化、さらには監視業務の信頼性の向上を図った環境モニタリングシステムとこのシステムで使用されるデータロガー及びそのプログラムを提供することにある。
【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この発明は、測定器から測定データを取り込むデータロガーと、このデータロガーとの間で回線交換網及びパケット通信網を選択的に使用して通信を行うセンタ装置とを具備する環境モニタリングシステムにあって、上記データロガーに、異常値の検出手段とその送信処理手段、及び測定データの送信処理手段をそれぞれ設ける。そして、測定器から取り込んだ測定データ中の異常値を監視し、異常値が検出された場合に異常通知信号を回線交換網を介してセンタ装置へ送信する。これに対し上記測定データについては、そのままパケット化したのちパケット通信網を介してセンタ装置へ送信するようにしたものである。
【００１０】
したがってこの発明によれば、測定データについてはパケット通信網を使用して効率良く伝送され、一方測定データに異常が検出された場合には、異常通知信号が信頼性の高い回線交換網を介して確実にセンタ装置に伝送される。このため、大容量の測定データを効率良く伝送できるようにした上で、緊急性の高い異常通知信号については欠損や遅延等を起こすことなく常に確実に伝送することができ、これによりセンタ装置において信頼性の高い監視業務を行うことが可能となる。
【００１１】
一般に、大気質や水質等の環境状態を遠隔監視する環境モニタリングシステムでは、高精度の分析結果を得るために大容量の測定データの伝送が求められており、しかも異常が発生したときにはその旨を迅速かつ的確に監視センタで把握できるようにすることが要求されている。したがって、上記したように大容量の測定データを効率良く伝送した上で、異常値をデータロガーで検出してその通知信号を欠損や遅延等を起こすことなく常に確実に伝送可能としたこの発明は、信頼性の高いシステムを提供する上できわめて有効である。
【００１２】
上記異常通知信号を生成する手段としては、次の各種構成が考えられる。
第１の構成は、取り込まれた測定データから異常値を検出し、異常値が検出されたことに応じて異常通知信号を生成するものである。この構成によれば、測定器が異常検出機能を備えていない場合でも測定データの異常を検出することができる。言い換えれば、異常検出機能を備えていない安価な測定器を使用することができる。また、異常検出用のしきい値を、要求される環境条件に応じてデータロガーにおいて任意に設定することができる。
【００１３】
第２の構成は、測定器が測定データの異常値を検出した場合にアラームを出力する機能を備える場合に、上記測定器によるアラームの発生を監視し、アラームの発生が検出されたことに応じて異常通知信号を生成するものである。このように構成すると、データロガーから異常検出機能を不要にすることができ、その分データロガーの処理負担を軽減できる。
【００１４】
第３の構成は、異常通信信号に、異常が発生した旨を報知する情報と、異常の内容を表す情報とを含めるようにしたものである。このように構成すると、センタ装置において異常の発生と共に異常の内容を表示することが可能となり、これにより例えばオペレータは異常の内容を即時把握することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わる環境モニタリングシステムの第１の実施形態である、大気環境モニタリングシステムを示す概略構成図である。
【００１６】
複数の大気環境監視対象場所にはそれぞれ、測定局３−１〜３−ｍが設置される。これらの測定局３−１〜３−ｍにはそれぞれ、複数の測定器１１−１〜１１−ｎ，１２−１〜１２−ｎ，…，１ｍ−１〜１ｍ−ｎと、データロガー２０−１〜２０−ｍと、カメラ１００−１〜１００−ｍとが設けられる。このうち各測定器はそれぞれ、窒素酸化物や硫化化合物、オゾン等の異なる大気質を測定する。カメラ１００−１〜１００−ｍは、監視対象場所の状況を監視するための画像を撮像する。
【００１７】
一方、自治体の庁舎や大学の研究施設等にはセンタ装置が設けられる。このセンタ装置は、データ監視装置６と、データ収集装置７と、データ記憶装置８と、カメラサーバ１１０とから構成される。
【００１８】
データ収集装置７は、例えばウエブサーバにより構成され、パケット通信網であるＩＰ網５を介して前記各測定局３−１〜３−ｍのデータロガー２０−１〜２０−ｍに接続される。そして、予め設定された監視周期に従い、上記各データロガー２０−１〜２０−ｍに対し測定データの送信要求を送信し、この送信要求に応じて各データロガー２０−１〜２０−ｍから送られる測定データを受信する。データ記憶装置８は、例えば記憶媒体としてハードディスクを使用したもので、上記データ収集装置７により受信された測定データを記憶する。
【００１９】
カメラサーバ１１０は、上記データ収集装置７と同様にウエブサーバにより構成され、パケット通信網であるＩＰ網５を介して前記各測定局３−１〜３−ｍのデータロガー２０−１〜２０−ｍに接続される。そして、上記各データロガー２０−１〜２０−ｍから送られる画像データを受信して保存する。
【００２０】
データ監視装置６は、例えば監視者が使用するパーソナル・コンピュータからなり、回線交換網としての電話網４を介して前記各測定局３−１〜３−ｍのデータロガー２０−１〜２０−ｍに接続される。またそれと共に、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して上記データ収集装置７及びデータ記憶装置８に接続される。データ監視装置６は、各データロガー２０−１〜２０−ｍから送信される異常通知信号を受信してその内容を表示する機能と、監視担当者の指示操作に応じてデータ収集装置７に対し通常監視時より短い周期で測定データの収集を指示する機能と、データ記憶装置８から異常値発生箇所を含む測定データを取得して分析する機能等を備える。
【００２１】
ところで、前記各測定局３−１〜３−ｍに設けられたデータロガー２０−１〜２０−ｍは次のように構成される。図２は、その機能構成を示すブロック図である。なお、データロガー２０−１〜２０−ｍは同一構成なので、ここではデータロガー２０−１を例にとって説明する。
【００２２】
すなわち、各測定器１１−１〜１１−ｎから出力される測定信号は、データ入力端子２１−１〜２１ｎを介して入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２２−１〜２２−ｎに取り込まれる。この取り込まれた測定信号は、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２３−１〜２３−ｎによりディジタル信号に変換されたのち、データ記憶部２４に一時記憶される。このデータ記憶部２４に記憶された測定データは後述する制御部３０の制御の下に読み出され、データ処理部２５において符号化等の伝送に必要な信号処理が施される。そして、この符号化された測定データはデータ送出部２６によりＩＰ網５で伝送可能なデータ形式であるパケットに変換されたのち、ＩＰ網５で規定される通信プロトコルに従いデータ出力端子２７からＩＰ網５へ送信される。
【００２３】
また、データロガー２０−１は、上記測定信号を取り込んでパケットとして送信するための各機能部に加え、異常検出部２８と、異常信号送出部２９と、制御部３０とを備えている。
【００２４】
異常検出部２８は、上記データ記憶部２４に新たな測定データが記憶されるごとに、制御部３０の指示に従い当該測定データ中の異常値を検出する。この異常値の検出は測定データの種類ごとに予め設定された１つ又は複数のしきい値と比較することにより行われる。
【００２５】
異常信号送出部２９は、上記異常検出部２８により異常値が検出されると、制御部３０の指示に従い異常通知信号を生成する。異常通知信号には、異常が検出された旨のメッセージと、異常の内容を表す情報が含められる。異常の内容を表す情報には、例えば異常値が検出された測定データの種類、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報、異常値のレベルが含められる。そして、異常信号送出部２９は、上記異常通知信号を異常信号出力端子３１から電話網４を介してデータ監視装置６へ送信する。
【００２６】
制御部３０は、例えばマイクロコンピュータからなり、制御信号入出力端子３３を介して前記データ監視装置６及びデータ収集装置７との間で制御信号の送受信を行う機能と、測定データの送信制御機能と、異常信号送信制御機能と、カメラ１００−１により撮像された画像データの送信制御機能とを備える。なお、これらの機能はプログラムを実行することにより実現される。
【００２７】
制御信号を送受信する機能は、前記データ監視装置６から到来するカメラ１００−１の遠隔操作信号や測定データの送信制御信号を受信する。またデータ収集装置７から到来する測定データの送信要求を受信する。
【００２８】
測定データの送信制御機能は、上記測定データの送信制御信号又は送信要求が受信されるごとに、データ記憶部２４から該当する測定データを読み出し、かつデータ処理部２５及びデータ送出部２６を制御することで、上記測定データをデータ収集装置７へパケット送信させる。
【００２９】
異常信号送信制御機能は、上記異常検出部２８において測定データの異常値が検出された場合に、異常信号送出部２９を制御することで、電話網４を介してデータ監視装置６との間に通信路を形成し、上記生成された異常通知信号を上記形成された通信路を介してデータ監視装置６へ送信させる。
【００３０】
画像データの送信制御機能は、データ監視装置６からカメラ１００−１の遠隔操作信号が受信された場合に、この受信された遠隔操作信号に応じてカメラ１００−１の撮像方向及び倍率等を制御する。そして、カメラ１００−１により撮像された画像データを、図示しない画像データ処理部により符号化したのち、データ送出部２６からＩＰ網５を介してカメラサーバ１１０に向け送信させる。
【００３１】
次に、以上のように構成された大気環境モニタリングシステム及びデータロガー２０−１〜２０−ｍの動作を説明する。なお、ここでは測定局３−１を例にとって説明する。図３は、そのデータロガー２０−１の制御手順及び制御内容を示すフローチャートである。
【００３２】
通常監視状態においてデータ収集装置７は、予め設定された送信データ収集周期に従い、各測定局３−１〜３−ｍに対しそれぞれ測定データの送信要求を送信する。測定データ送信要求の送信周期は、通常監視状態では例えば３０分乃至１時間に設定される。
【００３３】
一方、測定局３−１のデータロガー２０−１は、図３に示すようにステップ３ａにおいてデータ収集装置７から送信される測定データ送信要求の到来を監視すると共に、ステップ３ｂにおいて測定タイミングを監視している。なお、測定タイミングの周期は例えば１分乃至１０分程度に設定される。
【００３４】
さて、測定タイミングになるとデータロガー２０−１は、ステップ３ｂからステップ３ｃに移行し、ここで各測定器１１−１〜１１−ｎから測定信号をそれぞれ入力インタフェース２２−１〜２２−ｎに取り込む。そして、この取り込まれた測定信号をＡ／Ｄ変換器２３−１〜２３−ｎによりディジタル信号に変換し、しかるのちステップ３ｄによりデータ記憶部２４に記憶する。以後同様に、ステップ３ｅにおいてすべての測定器１１−１〜１１−ｎからの測定データの記憶終了が確認されるまで上記ステップ３ｃ〜ステップ３ｅの処理を繰り返す。
【００３５】
一方、この状態でデータ収集装置７から測定データの送信要求が到来したとする。そうすると、データロガー２０−１はステップ３ｊに移行し、ここでデータ記憶部２４から前回の送信要求到来時点から現時点までに記憶された測定データを読み出し、この読み出された測定データをデータ処理部２５で符号化したのちデータ送出部２６に供給する。続いて、データ送出部２６において、上記符号化された測定データをパケット化し、この測定データのパケットをステップ３ｋによりデータ収集装置７に宛てにＩＰ網５へ送信する。そして、すべての測定データの送信を終了するまで上記ステップ３ｊ乃至ステップ３ｌを繰り返し、ステップ３ｌで送信終了が確認されると処理を終了する。
【００３６】
データ収集装置７は、送信要求に対しデータロガー２０−１から測定データのパケットが到来すると、このパケットを順次受信したのちデパケットすると共に復号して元の測定データを再生し、この再生された測定データをデータ記憶装置８に格納する。
【００３７】
ところで、データロガー２０−１は、データ記憶部２４に新たな測定データが記憶されるごとにステップ３ｆに移行し、異常検出部２８により上記新たな測定データ中から異常値の検出処理を行う。そして、この検出処理の結果、異常値が検出されなければステップ３ｇからステップ３ａ及びステップ３ｂに戻り、先に述べた測定データ送信要求の到来及び測定タイミングの到来を監視する処理を繰り返す。
【００３８】
一方、いま仮に測定器１１−１より得られた測定データ中に異常値が検出されたとする。この場合データロガー２０−１はステップ３ｇからステップ３ｈに移行し、ここで異常通知信号を生成する。このとき異常通知信号には、異常が検出された旨のメッセージと、異常の内容を表す情報が含められる。また異常の内容を表す情報には、例えば異常値が検出された測定データの種類、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報、及び異常値のレベルを表す情報が挿入される。
【００３９】
続いて、異常信号送出部２９はステップ３ｉに移行し、異常信号送出部２９により電話網４に対し発呼する。そして、この発呼によりデータ監視装置４との間に通信路が形成されると、上記生成された異常通知信号を上記形成された通信路を介してデータ監視装置６へ送信する。
【００４０】
これに対しデータ監視装置６は、データロガー２０−１から電話網４を介して異常通知信号が送られると、例えば測定データに異常値が検出された旨のメッセージをディスプレイに表示すると共に、アラーム音を出力する。また同時にディスプレイには、異常の内容を表す情報を表示する。したがって、監視担当者は上記アラーム音により異常発生を知ることができ、さらにディスプレイに表示される異常の内容を表す情報、つまり上記異常値が検出された測定データの種類、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報、及び異常値のレベルを表す情報により、異常の概要を即時認識することができる。
【００４１】
また、上記アラームを認識した監視担当者が、データ監視装置６において観測モードを通常モードから異常対応モードに変更するための指示操作を行ったとする。そうすると、データ監視装置６からデータ収集装置７に対し通常監視時より短い周期で測定データの収集を行うように指示がなされる。この結果、以後データ収集装置７からデータロガー２０−１に対し、通常監視時より短く設定された周期で測定データ送信要求が送信される。したがってデータ収集装置７では、データロガー２０−１から上記短い周期で送信された測定データが順次受信され、データ記憶装置８に格納される。
【００４２】
そして、監視担当者がデータ監視装置６において測定データの検索操作を行うと、上記データ記憶装置８から該当する測定データが読み出されてデータ監視装置６に転送され、表示される。このとき、上記該当する測定データの検索は、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報をもとに行われる。なお、タイムスタンプ情報の代わりに測定データの識別情報を用いて検索するようにしてもよい。
【００４３】
以上のように異常を含む測定データをデータ監視装置６に表示することによって、監視担当者は上記表示された測定データをもとに異常の状態を詳細に分析することが可能となる。また、必要に応じて監視担当者が、データ監視装置６においてカメラ１００−１の遠隔操作を行ったとする。そうすると、データ監視装置６からデータロガー２０−１へ電話網４を介して遠隔操作信号が送信される。この結果、データロガー２０−１によりカメラ１００−１の撮像方向及び倍率等が制御される。そしてカメラ１００−１により撮像された画像データが、符号化されたのちＩＰ網５を介してカメラサーバ１１０に伝送され蓄積される。監視担当者は、データ監視装置６によりカメラサーバ１１０に対しＬＡＮを介してアクセスすることにより、上記所望の画像データをデータ監視装置６に表示させて視認することができる。
【００４４】
以上述べたように第１の実施形態では、データロガー２０−１において、新たな測定データが取得されるごとに異常検出部２８で異常値の検出処理が行われる。そして、異常値が検出されると異常通知信号が生成され、この異常通知信号が異常信号送出部２９から電話網４を介してデータ監視装置６へ伝送される。これに対し測定データについては、データ収集装置７から送信要求が到来するまでデータ記憶部２４に保存される。そして、送信要求の到来に応じてデータ記憶部２４から読み出されてパケット化され、しかるのちデータ送出部２６からデータ収集装置７を宛先としてＩＰ網５へ送信される。
【００４５】
したがって、この実施形態によれば、測定データについてはＩＰ網５を使用することでデータ収集装置７へ効率良く伝送することができ、一方測定データに異常が検出された場合には、異常通知信号を信頼性の高い電話網４を介して確実にデータ監視装置６に伝送することができる。このため、大容量の測定データを効率良く伝送することができ、緊急性の高い異常通知信号については欠損や遅延等を起こすことなく常に確実に伝送することができる。したがって、データ監視装置６において信頼性の高い監視業務を行うことが可能となる。
【００４６】
またこの実施形態によれば、データロガー２０−１において、測定データから異常値を検出し、異常値が検出されたことに応じて異常通知信号を生成し送信するようにしている。このため、測定器１１−１〜１１−ｎが異常検出機能を備えていない場合でも測定データの異常を検出することができる。言い換えれば、異常検出機能を備えていない安価な測定器を使用することができる。また、異常検出用のしきい値を、大気質の監視条件に応じてデータロガー２０−１において任意に設定することができる。
【００４７】
さらにこの実施形態では、異常通信信号に、異常が発生した旨のメッセージと、異常の内容を表す情報とを含めるようにしている。この結果、データ監視装置６では、異常の発生のメッセージと共に異常の内容が表示されることになり、これにより監視担当者は上記メッセージにより異常発生を知ることができ、さらにディスプレイに表示される異常の内容を表す情報、例えば異常値が検出された測定データの種類、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報、及び異常値のレベルを表す情報により、異常の概要を即時認識することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態は、異常値検出機能を備えた測定器を使用する場合に、測定器において発生されるアラーム信号をデータロガーで検出する。そして、このアラーム信号の検出に応じてデータロガーで異常通知信号を生成し、この生成された異常通知信号を電話網を介してデータ監視装置へ送信するようにしたものである。
【００４９】
図４は、この第２の実施形態に係わるデータロガーの機能構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５０】
データロガー２００−１には、図示しない複数の測定器に対応付けてアラーム入力端子３２−１〜３２−ｎが設けてあり、各測定器が発生したアラーム信号は上記アラーム入力端子３２−１〜３２−ｎを介して異常検出部２８０に入力される。異常検出部２８０は、上記各測定器からのアラーム信号の発生を監視し、アラーム信号を検出すると当該アラーム信号の発生通知を異常信号送出部２９に与える。異常信号送出部２９は、上記異常検出部２８０からのアラーム信号の発生通知を受けて異常通知信号を生成し、この異常通知信号を電話網４を介してデータ監視装置６へ送信する。
【００５１】
このような構成であるから、データロガー２００−１は次のように動作する。図５はその制御手順と制御内容を示すフローチャートである。
すなわち、通常監視状態においてデータロガー２００−１は、ステップ５ａでデータ収集装置７から送信される測定データ送信要求の到来を監視すると共に、ステップ５ｃで測定タイミングを監視し、さらにステップ５ｂでアラーム信号の発生を監視している。
【００５２】
そして、測定タイミングになるとデータロガー２００−１は、ステップ５ｃからステップ５ｄに移行し、ここで各測定器から測定信号をそれぞれ取り込む。そして、この取り込まれた測定信号をＡ／Ｄ変換器２３−１〜２３−ｎによりディジタル信号に変換し、しかるのちステップ５ｅによりデータ記憶部２４に記憶する。以後同様に、すべての測定器１１−１〜１１−ｎからの測定データの記憶終了がステップ５ｆで確認されるまで、上記ステップ５ｄ〜ステップ５ｆの処理を繰り返す。
【００５３】
一方、データ収集装置７から測定データの送信要求が到来したとする。そうすると、データロガー２００−１はステップ５ｉに移行し、ここでデータ記憶部２４から前回の送信要求到来時点から現時点までに記憶された測定データを読み出し、この読み出された測定データをデータ処理部２５で符号化したのちデータ送出部２６に供給する。続いて、データ送出部２６において、上記符号化された測定データをパケット化し、この測定データのパケットをステップ５ｊによりデータ収集装置７に宛ててＩＰ網５へ送信する。そして、すべての測定データの送信を終了するまで上記ステップ５ｉ乃至ステップ５ｋを繰り返し、ステップ５ｋで送信終了が確認されると処理を終了する。
【００５４】
また、測定器において測定信号に異常値が検出された場合には次のように動作する。すなわち、測定信号に異常値が検出されると、測定器からアラーム信号が出力される。このアラーム信号はアラーム入力端子３２−１〜３２−ｎを介してデータロガー２００−１の異常検出部２８０に入力される。異常検出部２８０はステップ５ｂにて上記アラーム信号の発生を検出すると、アラーム信号の発生通知を異常信号送出部２９に与える。
【００５５】
異常信号送出部２９は、ステップ５ｇにより異常通知信号を生成する。このとき異常通知信号には、異常が検出された旨のメッセージと、異常の内容を表す情報が含められる。異常の内容を表す情報には、異常値を検出した測定器の識別番号、異常検出時刻を表すタイムスタンプ情報、及び異常値のレベルを表す情報が挿入される。続いて異常信号送出部２９は、ステップ５ｈにより電話網４に対し発呼する。そして、この発呼によりデータ監視装置４との間に電話網４を経由する通信路が形成されると、上記生成された異常通知信号を上記形成された通信路を介してデータ監視装置６へ送信する。
【００５６】
したがって第２の実施形態によれば、先に述べた第１の実施形態と同様に測定データについてはＩＰ網５を使用することでデータ収集装置７へ効率良く伝送され、一方測定データに異常が検出された場合には、異常通知信号が信頼性の高い電話網４を介して確実にデータ監視装置６へ伝送される。このため、大容量の測定データを効率良く伝送することができ、一方緊急性の高い異常通知信号については欠損や遅延等を起こすことなく常に確実に伝送することができる。
【００５７】
またこの実施形態では、測定器が備える異常値検出機能を利用するようにしているので、データロガー２００−１〜２００−ｍにおいて測定データから異常値を検出する機能を不要にすることができ、その分データロガー２００−１〜２００−ｍの処理負担を軽減できる。
【００５８】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、測定データ中の異常値を検出する機能と、測定器から発生されたアラーム信号を検出する機能とを備えた異常検出部を、データロガーに設けたものである。
【００５９】
図６は、この第３の実施形態に係わるデータロガーの機能構成を示すブロック図である。なお、同図において前記図２及び図４と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６０】
データロガー２０１−１には異常検出部２８１が設けてある。この異常検出部２８１は、データ記憶部２４に新たな測定データが記憶されるごとに当該測定データ中の異常値を検出する機能と、図示しない異常検出機能を備えた測定器から発生されるアラーム信号をアラーム入力端子３２−１，３２−２を介して検出する機能とを備えている。そして、測定データから異常値を検出した場合及びアラーム信号の発生を検出した場合に、それぞれ異常検出通知及びアラーム信号の発生通知を異常信号送出部２９に与える。
異常信号送出部２９は、上記異常検出通知及びアラーム信号の発生通知に応じて異常通知信号を生成し、この生成された異常通知信号を電話網４を介してデータ監視装置６へ送信する。
【００６１】
このような構成であるから、異常検出機能を備えた測定器と、備えていない測定器の両方が混在して使用されている測定局において、すべての測定器の測定値異常をもれなく検出することができる。また測定局の運用中に、異常検出機能を備えていない測定器から備えている測定器に、或いは異常検出機能を備えている測定器から備えていない測定器に交換された場合にも、異常検出部の機能変更を行うことなく容易に対応できる利点がある。
【００６２】
（その他の実施形態）
この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態ではデータ収集装置７から各データロガー２０−１〜２０−ｍに対しそれぞれ予め定められたポーリング周期で測定データの送信要求を送信し、各データロガー２０−１〜２０−ｍは上記送信要求に応じて測定データをパケット化して送信するようにした。しかしこのようにすると、センタ装置側では異常通知信号が到来してからその異常値を含む測定データが実際に受信されるまでに、最長で上記ポーリング周期に相当する時間だけ待たされる。
【００６３】
そこで、センタ装置側は、異常通知信号が受信された場合に、異常が検出された測定データの送信要求を電話網４を介して異常信号送信元のデータロガーへ送信する。これに対しデータロガーは、センタ装置側から電話網４を介して送信要求が到来した場合に、異常が検出された測定データをＩＰ網５を介してセンタ装置側へ送信する。このようにすると、センタ装置側では、異常通知信号が到来してから長い時間待たされることなく異常値を含む測定データを取得することが可能となり、異常の分析処理等を迅速に開始することが可能となる。
【００６４】
また、前記各実施形態では、データ監視装置６、データ収集装置７、データ記憶装置８及びカメラサーバ１１０を別々に設けた場合を例にとって説明した。しかし、これらの装置を１台のサーバ内に設けるようにしてもよい。
【００６５】
その他、測定局の設置数や、測定局ごとの測定器の使用数、測定データの種類とその構成、異常通知信号に含める情報の種類、データロガーの構成（各構成要素をハードウエアにより構成することも可能である）、データロガーの制御手順と制御内容、回線交換網及びパケット通信網の種類とその構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００６６】
要するに、この発明は実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、測定器から測定データを取り込むデータロガーと、このデータロガーとの間で回線交換網及びパケット通信網を選択的に使用して通信を行うセンタ装置とを具備する環境モニタリングシステムにあって、上記データロガーにおいて、測定器から取り込んだ測定データ中の異常値を監視し、異常値が検出された場合に異常通知信号を回線交換網を介してセンタ装置へ送信する。これに対し上記測定データについては、パケット化したのちパケット通信網を介してセンタ装置へ送信するようにしている。
【００６８】
したがってこの発明によれば、大容量の測定データを効率良く伝送可能とした上で、測定データにおける異常値の発生をセンタ装置で迅速かつ正確に監視できるようになり、これにより監視精度の向上及び異常検出の高速化、さらには監視業務の信頼性の向上を図った環境モニタリングシステムとこのシステムで使用されるデータロガー及びそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる環境モニタリングシステムの概略構成図。
【図２】図１に示したシステムにおけるデータロガーの機能構成を示すブロック図。
【図３】図２に示したデータロガーの制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わるデータロガーの機能構成を示すブロック図。
【図５】図４に示したデータロガーの制御手順と制御内容を示すフローチャート。
【図６】この発明の第３の実施形態に係わるデータロガーの機能構成を示すブロック図。
【符号の説明】
３−１〜３−ｍ…測定局、４…電話網、５…ＩＰ網、６…データ監視装置、７…データ収集装置、８…データ記憶装置、１１−１〜１１−ｎ，１２−１〜１２−ｎ，…１ｍ−１〜１ｍ−ｎ，…測定器、２０−１〜２０−ｍ，２００−１〜２００−ｍ，２０１−１〜２０１−ｍ…データロガー、２１−１〜２１−ｎ…データ入力端子、２２−１〜２２−ｎ…入力インタフェース、２３−１〜２３−ｎ…アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）、２４…データ記憶部、２５…データ処理部、２６…データ送出部、２７…データ出力端子、２８，２８０，２８１…異常検出部、２９…異常信号送出部、３０…制御部、３１…異常信号出力端子、３２−１〜３２−ｎ…アラーム入力端子、３３…制御信号入出力端子。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an environment monitoring system for collecting and monitoring environmental information such as air quality and water quality, a data logger used in the system, and a program therefor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a system for monitoring air quality is configured as follows, for example. That is, measurement stations are arranged at the selected plurality of monitoring target locations. Each measuring station is provided with a plurality of measuring instruments and data loggers. The data logger takes in the measurement data from each of the above measuring devices, temporarily stores the data in a memory, and then transmits it to the monitoring center via the telephone network. The monitoring center sends a transmission request to each of the measurement stations at a fixed period, and receives and stores the measurement data transmitted from the measurement station in response to the request. Then, it monitors whether there is any abnormality in the stored measurement data, and when an abnormality is detected, for example, collects the measurement data from a corresponding measurement station at a shorter cycle than usual and generates an alarm. If such a system is used, for example, it is possible to monitor the air quality of each area at the monitoring center without the measurer going to each monitoring target place.
[0003]
However, since this type of conventional system transmits measurement data using a telephone network, it is not possible to efficiently transmit large-capacity data such as high-precision measurement data and image data. Therefore, in order to perform monitoring with higher accuracy, it is necessary to lengthen the collection cycle of the measurement data. On the other hand, in order to quickly detect the occurrence of an abnormality, the information amount of the measurement data is suppressed and the accuracy of monitoring is sacrificed. Not get.
[0004]
On the other hand, in recent years, with the development of IP (Internet Protocol) communication technology, construction of regional IP networks has been progressing. Therefore, it has been proposed that the measurement data is transmitted via the IP network also in the environmental monitoring system. When an IP network is used, large-capacity data such as high-precision measurement data and image data can be efficiently transmitted in a short time, and improvement in monitoring accuracy and speed-up of abnormality detection are expected (for example, See Non-Patent Document 1.).
[0005]
[Non-patent document 1]
http: // www. apptec. co. jp / business / engineering / pdf / kankyou kanshi. pdf.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the IP network performs communication by dividing data to be transmitted and received into data units called packets. Therefore, large-capacity data such as image data is divided into more packets than text data and the like. When the number of packets transmitted in the IP network becomes very large, packet collisions are likely to occur in the network, resulting in a problem that packets are lost or data is delayed. Further, there is a risk that data may be lost or delayed due to a network failure due to a computer virus or the like.
[0007]
Therefore, if an IP network is used for the environment monitoring system, if the measurement data is missing or delayed, it may not be possible to detect an abnormality in the measurement data, or the normal data may be erroneously detected as abnormal data. There is a concern that the reliability of work may be reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to efficiently and quickly monitor abnormalities in measured data after efficiently transmitting large volumes of measured data. It is an object of the present invention to provide an environment monitoring system which improves monitoring accuracy and speeds up abnormality detection, and further improves reliability of monitoring work, a data logger used in the system, and a program therefor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a data logger that captures measurement data from a measuring device, and a center device that selectively communicates with the data logger by using a circuit switching network and a packet communication network. In the environmental monitoring system provided, the data logger is provided with an abnormal value detection unit, a transmission processing unit therefor, and a transmission processing unit for measurement data. Then, an abnormal value in the measurement data fetched from the measuring device is monitored, and when an abnormal value is detected, an abnormal notification signal is transmitted to the center device via the circuit switching network. On the other hand, the measurement data is packetized as it is and then transmitted to the center device via a packet communication network.
[0010]
Therefore, according to the present invention, the measurement data is efficiently transmitted using the packet communication network, and when an abnormality is detected in the measurement data, the abnormality notification signal is transmitted via the highly reliable circuit switching network. It is reliably transmitted to the center device. For this reason, large-capacity measurement data can be transmitted efficiently, and a highly urgent abnormality notification signal can always be transmitted without any loss or delay. It is possible to perform highly reliable monitoring work.
[0011]
In general, an environmental monitoring system that remotely monitors environmental conditions such as air quality and water quality requires transmission of a large amount of measurement data in order to obtain high-precision analysis results. It is required that the information can be quickly and accurately grasped by the monitoring center. Therefore, as described above, after efficiently transmitting a large amount of measurement data, an abnormal value is detected by a data logger, and the notification signal of the abnormal value can always be reliably transmitted without any loss or delay. This is extremely effective in providing a highly reliable system.
[0012]
The following various configurations can be considered as means for generating the abnormality notification signal.
The first configuration detects an abnormal value from the acquired measurement data, and generates an abnormality notification signal in response to the detection of the abnormal value. According to this configuration, it is possible to detect an abnormality in the measurement data even when the measuring device does not have the abnormality detection function. In other words, an inexpensive measuring instrument without an abnormality detection function can be used. Further, the threshold value for abnormality detection can be arbitrarily set in the data logger according to required environmental conditions.
[0013]
The second configuration monitors the occurrence of an alarm by the measuring device when the measuring device has a function of outputting an alarm when the measuring device detects an abnormal value of the measurement data, and responds to the detection of the occurrence of the alarm. To generate an abnormality notification signal. With this configuration, the data logger does not require an abnormality detection function, and the processing load on the data logger can be reduced accordingly.
[0014]
In the third configuration, the abnormal communication signal includes information for notifying that an abnormality has occurred and information indicating the content of the abnormality. With this configuration, it is possible to display the content of the abnormality together with the occurrence of the abnormality in the center device, and thereby, for example, the operator can immediately grasp the content of the abnormality.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an air environment monitoring system which is a first embodiment of an environment monitoring system according to the present invention.
[0016]
Measuring stations 3-1 to 3-m are installed at a plurality of atmospheric environment monitoring target locations, respectively. Each of these measuring stations 3-1 to 3-m includes a plurality of measuring instruments 11-1 to 11-n, 12-1 to 12-n,..., 1m-1 to 1m-n, and a data logger 20-n. 1 to 20-m and cameras 100-1 to 100-m. Of these, each measuring device measures different air quality such as nitrogen oxides, sulfide compounds, and ozone. The cameras 100-1 to 100-m capture images for monitoring the status of the monitoring target place.
[0017]
On the other hand, a center device is provided in a government building or a research facility of a university. The center device includes a data monitoring device 6, a data collection device 7, a data storage device 8, and a camera server 110.
[0018]
The data collection device 7 is composed of, for example, a web server, and is connected to the data loggers 20-1 to 20-m of the measurement stations 3-1 to 3-m via an IP network 5 which is a packet communication network. Then, a transmission request for measurement data is transmitted to each of the data loggers 20-1 to 20-m in accordance with a preset monitoring cycle, and transmitted from each of the data loggers 20-1 to 20-m in response to the transmission request. Received measurement data. The data storage device 8 uses, for example, a hard disk as a storage medium, and stores the measurement data received by the data collection device 7.
[0019]
The camera server 110 is constituted by a web server in the same way as the data collection device 7, and the data loggers 20-1 to 20-m of the measuring stations 3-1 to 3-m via the IP network 5 which is a packet communication network. m. Then, the image data transmitted from each of the data loggers 20-1 to 20-m is received and stored.
[0020]
The data monitoring device 6 is composed of, for example, a personal computer used by a monitor, and the data loggers 20-1 to 20-m of the measuring stations 3-1 to 3-m via the telephone network 4 as a circuit switching network. Connected to. At the same time, it is connected to the data collection device 7 and the data storage device 8 via a LAN (Local Area Network). The data monitoring device 6 has a function of receiving an abnormality notification signal transmitted from each of the data loggers 20-1 to 20-m and displaying the content of the abnormality notification signal. It has a function of instructing the collection of measurement data in a shorter cycle than during normal monitoring, a function of acquiring and analyzing measurement data including an abnormal value occurrence location from the data storage device 8, and the like.
[0021]
By the way, the data loggers 20-1 to 20-m provided in the respective measuring stations 3-1 to 3-m are configured as follows. FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration. Since the data loggers 20-1 to 20-m have the same configuration, the data logger 20-1 will be described here as an example.
[0022]
That is, the measurement signals output from the measuring devices 11-1 to 11-n are taken into the input interfaces (I / F) 22-1 to 22-n via the data input terminals 21-1 to 21n. The fetched measurement signal is converted into a digital signal by analog / digital converters (A / D) 23-1 to 23-n, and then temporarily stored in the data storage unit 24. The measurement data stored in the data storage unit 24 is read under the control of the control unit 30 described later, and the data processing unit 25 performs signal processing required for transmission such as encoding. The encoded measurement data is converted by the data transmission unit 26 into a packet in a data format that can be transmitted through the IP network 5, and then transmitted from the data output terminal 27 to the IP network 5 according to the communication protocol specified by the IP network 5. 5 is transmitted.
[0023]
In addition, the data logger 20-1 includes an abnormality detection unit 28, an abnormality signal transmission unit 29, and a control unit 30 in addition to the functional units for taking in the measurement signal and transmitting it as a packet.
[0024]
Each time new measurement data is stored in the data storage unit 24, the abnormality detection unit 28 detects an abnormal value in the measurement data according to an instruction from the control unit 30. The detection of this abnormal value is performed by comparing with one or a plurality of threshold values preset for each type of measurement data.
[0025]
When an abnormal value is detected by the abnormality detection unit 28, the abnormality signal transmission unit 29 generates an abnormality notification signal in accordance with an instruction from the control unit 30. The abnormality notification signal includes a message indicating that an abnormality has been detected and information indicating the content of the abnormality. The information indicating the content of the abnormality includes, for example, the type of measurement data in which the abnormal value is detected, time stamp information indicating the abnormality detection time, and the level of the abnormal value. Then, the abnormal signal transmitting section 29 transmits the abnormal notification signal from the abnormal signal output terminal 31 to the data monitoring device 6 via the telephone network 4.
[0026]
The control unit 30 includes, for example, a microcomputer, and has a function of transmitting and receiving a control signal to and from the data monitoring device 6 and the data collection device 7 via a control signal input / output terminal 33, and a transmission control function of measurement data. , An abnormal signal transmission control function, and a transmission control function of image data captured by the camera 100-1. These functions are realized by executing a program.
[0027]
The function of transmitting and receiving a control signal receives a remote control signal of the camera 100-1 and a transmission control signal of measurement data coming from the data monitoring device 6. Further, it receives a transmission request for measurement data coming from the data collection device 7.
[0028]
The measurement data transmission control function reads out the relevant measurement data from the data storage unit 24 and controls the data processing unit 25 and the data transmission unit 26 each time the transmission control signal or the transmission request of the measurement data is received. Thus, the measurement data is transmitted to the data collection device 7 as a packet.
[0029]
The abnormal signal transmission control function controls the abnormal signal transmitting unit 29 when the abnormal value of the measurement data is detected by the abnormality detecting unit 28, thereby enabling communication with the data monitoring device 6 via the telephone network 4. A communication path is formed, and the generated abnormality notification signal is transmitted to the data monitoring device 6 via the formed communication path.
[0030]
The image data transmission control function, when a remote control signal of the camera 100-1 is received from the data monitoring device 6, controls the imaging direction and magnification of the camera 100-1 according to the received remote control signal. I do. Then, after the image data captured by the camera 100-1 is encoded by an image data processing unit (not shown), the image data is transmitted from the data transmission unit 26 to the camera server 110 via the IP network 5.
[0031]
Next, the operation of the atmospheric environment monitoring system and the data loggers 20-1 to 20-m configured as described above will be described. Here, the measurement station 3-1 will be described as an example. FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure and control contents of the data logger 20-1.
[0032]
In the normal monitoring state, the data collection device 7 transmits a measurement data transmission request to each of the measurement stations 3-1 to 3-m according to a preset transmission data collection cycle. The transmission cycle of the measurement data transmission request is set to, for example, 30 minutes to 1 hour in the normal monitoring state.
[0033]
On the other hand, the data logger 20-1 of the measuring station 3-1 monitors the arrival of the measurement data transmission request transmitted from the data collection device 7 in step 3a and monitors the measurement timing in step 3b as shown in FIG. are doing. The cycle of the measurement timing is set to, for example, about 1 minute to 10 minutes.
[0034]
Now, at the measurement timing, the data logger 20-1 shifts from step 3b to step 3c, where the measurement signals are taken from the measuring devices 11-1 to 11-n into the input interfaces 22-1 to 22-n, respectively. . The fetched measurement signals are converted into digital signals by the A / D converters 23-1 to 23-n, and then stored in the data storage unit 24 in step 3d. Thereafter, similarly, in step 3e, the processing in steps 3c to 3e is repeated until it is confirmed that the storage of the measurement data from all the measuring devices 11-1 to 11-n is completed.
[0035]
On the other hand, it is assumed that a request for transmitting measurement data arrives from the data collection device 7 in this state. Then, the data logger 20-1 proceeds to step 3j, in which the data logger 20-1 reads the measurement data stored from the time when the previous transmission request arrived to the current time from the data storage unit 24, and stores the read measurement data in the data processing unit. After being encoded at 25, the data is supplied to a data transmission unit 26. Subsequently, in the data transmission unit 26, the encoded measurement data is packetized, and the packet of the measurement data is transmitted to the data collection device 7 to the IP network 5 in step 3k. Then, steps 3j to 3l are repeated until transmission of all the measurement data is completed. When it is confirmed in step 31 that transmission has been completed, the process is terminated.
[0036]
When a packet of measurement data arrives from the data logger 20-1 in response to the transmission request, the data collection device 7 sequentially receives the packet, depackets and decodes the packet, reproduces the original measurement data, and reproduces the measurement data. The data is stored in the data storage device 8.
[0037]
By the way, the data logger 20-1 goes to step 3 f every time new measurement data is stored in the data storage unit 24, and the abnormality detection unit 28 performs an abnormal value detection process from the new measurement data. Then, as a result of this detection processing, if no abnormal value is detected, the processing returns from step 3g to steps 3a and 3b, and the processing for monitoring the arrival of the measurement data transmission request and the arrival of the measurement timing described above is repeated.
[0038]
On the other hand, it is assumed that an abnormal value is detected in the measurement data obtained from the measuring device 11-1. In this case, the data logger 20-1 proceeds from step 3g to step 3h, where it generates an abnormality notification signal. At this time, the abnormality notification signal includes a message indicating that an abnormality has been detected and information indicating the content of the abnormality. The information indicating the content of the abnormality includes, for example, the type of measurement data in which the abnormal value is detected, time stamp information indicating the abnormality detection time, and information indicating the level of the abnormal value.
[0039]
Subsequently, the abnormal signal transmitting unit 29 proceeds to step 3i, and makes a call to the telephone network 4 by the abnormal signal transmitting unit 29. Then, when a communication path is formed with the data monitoring device 4 by this call, the generated abnormal notification signal is transmitted to the data monitoring device 6 via the formed communication channel.
[0040]
On the other hand, when an abnormal notification signal is sent from the data logger 20-1 via the telephone network 4, the data monitoring device 6 displays, for example, a message indicating that an abnormal value has been detected in the measured data on the display and an alarm. Output sound. At the same time, information indicating the content of the abnormality is displayed on the display. Therefore, the monitoring person can know the occurrence of the abnormality by the alarm sound, and furthermore, the information indicating the content of the abnormality displayed on the display, that is, the type of the measurement data in which the abnormal value is detected, and the time indicating the abnormality detection time. With the stamp information and the information indicating the level of the abnormal value, the outline of the abnormality can be immediately recognized.
[0041]
Further, it is assumed that the monitoring person who has recognized the alarm performs an instruction operation to change the observation mode from the normal mode to the abnormality handling mode in the data monitoring device 6. Then, the data monitoring device 6 instructs the data collection device 7 to collect measurement data in a shorter cycle than during normal monitoring. As a result, thereafter, the measurement data transmission request is transmitted from the data collection device 7 to the data logger 20-1 at a period set shorter than that during normal monitoring. Therefore, the data collection device 7 sequentially receives the measurement data transmitted from the data logger 20-1 at the short cycle and stores the measurement data in the data storage device 8.
[0042]
When the person in charge of monitoring performs a search operation for measurement data in the data monitoring device 6, the corresponding measurement data is read from the data storage device 8, transferred to the data monitoring device 6, and displayed. At this time, the search for the relevant measurement data is performed based on the time stamp information indicating the abnormality detection time. The search may be performed using the identification information of the measurement data instead of the time stamp information.
[0043]
By displaying the measurement data including the abnormality on the data monitoring device 6 as described above, the person in charge of monitoring can analyze the state of the abnormality in detail based on the displayed measurement data. It is also assumed that the monitoring person has remotely operated the camera 100-1 in the data monitoring device 6 as necessary. Then, a remote control signal is transmitted from the data monitoring device 6 to the data logger 20-1 via the telephone network 4. As a result, the data logger 20-1 controls the imaging direction, magnification, and the like of the camera 100-1. Then, the image data picked up by the camera 100-1 is encoded, transmitted to the camera server 110 via the IP network 5, and stored. By accessing the camera server 110 via the LAN by the data monitoring device 6, the monitoring staff can display the desired image data on the data monitoring device 6 and visually recognize it.
[0044]
As described above, in the first embodiment, each time new measurement data is acquired in the data logger 20-1, the abnormality detection unit 28 performs an abnormal value detection process. When an abnormal value is detected, an abnormal notification signal is generated, and the abnormal notification signal is transmitted from the abnormal signal transmitting unit 29 to the data monitoring device 6 via the telephone network 4. On the other hand, the measurement data is stored in the data storage unit 24 until a transmission request comes from the data collection device 7. Then, in response to the arrival of the transmission request, the packet is read from the data storage unit 24 and packetized, and then transmitted from the data transmission unit 26 to the IP network 5 with the data collection device 7 as a destination.
[0045]
Therefore, according to this embodiment, the measurement data can be efficiently transmitted to the data collection device 7 by using the IP network 5, and if an abnormality is detected in the measurement data, the abnormality notification signal Can be reliably transmitted to the data monitoring device 6 via the highly reliable telephone network 4. For this reason, a large amount of measurement data can be efficiently transmitted, and a highly urgent abnormality notification signal can always be reliably transmitted without any loss or delay. Therefore, highly reliable monitoring work can be performed in the data monitoring device 6.
[0046]
According to this embodiment, the data logger 20-1 detects an abnormal value from the measurement data, and generates and transmits an abnormal notification signal in response to the detection of the abnormal value. For this reason, even if the measuring devices 11-1 to 11-n do not have the abnormality detecting function, it is possible to detect the abnormality of the measurement data. In other words, an inexpensive measuring instrument without an abnormality detection function can be used. Further, the threshold value for abnormality detection can be arbitrarily set in the data logger 20-1 according to the monitoring condition of the air quality.
[0047]
Further, in this embodiment, the abnormal communication signal includes a message indicating that an abnormality has occurred and information indicating the content of the abnormality. As a result, the data monitoring device 6 displays the content of the abnormality together with the message of the occurrence of the abnormality, whereby the person in charge of monitoring can know the occurrence of the abnormality by the message, and furthermore displays the abnormality on the display. , For example, the type of measurement data in which an abnormal value is detected, the time stamp information indicating the abnormality detection time, and the information indicating the level of the abnormal value, the outline of the abnormality can be immediately recognized.
[0048]
(Second embodiment)
In the second embodiment of the present invention, when a measuring instrument having an abnormal value detecting function is used, an alarm signal generated in the measuring instrument is detected by a data logger. Then, in response to the detection of the alarm signal, the data logger generates an abnormality notification signal, and transmits the generated abnormality notification signal to the data monitoring device via the telephone network.
[0049]
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the data logger according to the second embodiment. 2, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0050]
The data logger 200-1 is provided with alarm input terminals 32-1 to 32-n in association with a plurality of measuring instruments (not shown), and an alarm signal generated by each measuring instrument outputs the alarm input terminals 32-1 to 32-1. The signal is input to the abnormality detection unit 280 via 32-n. The abnormality detection unit 280 monitors the occurrence of an alarm signal from each of the measuring devices, and when the alarm signal is detected, gives a notification of the occurrence of the alarm signal to the abnormality signal transmission unit 29. The abnormal signal transmitting unit 29 receives the notification of the occurrence of the alarm signal from the abnormal detecting unit 280, generates an abnormal notification signal, and transmits the abnormal notification signal to the data monitoring device 6 via the telephone network 4.
[0051]
With such a configuration, the data logger 200-1 operates as follows. FIG. 5 is a flowchart showing the control procedure and control contents.
That is, in the normal monitoring state, the data logger 200-1 monitors the arrival of the measurement data transmission request transmitted from the data collection device 7 in step 5a, monitors the measurement timing in step 5c, and furthermore, monitors the alarm signal in step 5b. The occurrence of is monitored.
[0052]
Then, at the measurement timing, the data logger 200-1 shifts from step 5c to step 5d, where the data logger 200-1 fetches a measurement signal from each measuring device. Then, the captured measurement signals are converted into digital signals by the A / D converters 23-1 to 23-n, and then stored in the data storage unit 24 in step 5e. Thereafter, similarly, the processing of steps 5d to 5f is repeated until the end of the storage of the measurement data from all the measuring devices 11-1 to 11-n is confirmed in step 5f.
[0053]
On the other hand, it is assumed that a request for transmitting measurement data has arrived from the data collection device 7. Then, the data logger 200-1 proceeds to step 5i, in which the data logger 200-1 reads the measurement data stored from the time when the previous transmission request arrived to the current time from the data storage unit 24, and transfers the read measurement data to the data processing unit. After being encoded at 25, the data is supplied to a data transmission unit 26. Subsequently, in the data transmission unit 26, the encoded measurement data is packetized, and the packet of the measurement data is transmitted to the IP network 5 to the data collection device 7 in step 5j. Steps 5i to 5k are repeated until the transmission of all the measurement data is completed. When it is confirmed in step 5k that the transmission has been completed, the process ends.
[0054]
When an abnormal value is detected in the measurement signal in the measuring device, the operation is performed as follows. That is, when an abnormal value is detected in the measurement signal, an alarm signal is output from the measurement device. This alarm signal is input to the abnormality detection unit 280 of the data logger 200-1 via the alarm input terminals 32-1 to 32-n. Upon detecting the occurrence of the alarm signal in step 5b, the abnormality detection unit 280 gives a notification of the occurrence of the alarm signal to the abnormality signal transmission unit 29.
[0055]
The abnormal signal transmitting section 29 generates an abnormal notification signal in step 5g. At this time, the abnormality notification signal includes a message indicating that the abnormality has been detected and information indicating the content of the abnormality. The identification number of the measuring instrument that has detected the abnormal value, the time stamp information indicating the abnormality detection time, and the information indicating the level of the abnormal value are inserted into the information indicating the content of the abnormality. Subsequently, the abnormal signal transmitting unit 29 makes a call to the telephone network 4 in step 5h. When a communication path via the telephone network 4 is formed with the data monitoring apparatus 4 by this call, the generated abnormality notification signal is sent to the data monitoring apparatus 6 via the formed communication path. Send.
[0056]
Therefore, according to the second embodiment, similarly to the above-described first embodiment, the measurement data is efficiently transmitted to the data collection device 7 by using the IP network 5, while the measurement data is not abnormal. If detected, the abnormality notification signal is reliably transmitted to the data monitoring device 6 via the highly reliable telephone network 4. For this reason, a large amount of measurement data can be transmitted efficiently, while a highly urgent abnormality notification signal can always be transmitted reliably without loss or delay.
[0057]
Further, in this embodiment, since the abnormal value detection function provided in the measuring device is used, the function of detecting an abnormal value from the measured data in the data loggers 200-1 to 200-m can be eliminated, The processing load on the data loggers 200-1 to 200-m can be reduced accordingly.
[0058]
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention is a data logger provided with an abnormality detection unit having a function of detecting an abnormal value in measurement data and a function of detecting an alarm signal generated from a measuring instrument. is there.
[0059]
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the data logger according to the third embodiment. 2 and 4, the same reference numerals are given to the same parts, and the detailed description is omitted.
[0060]
The data logger 201-1 is provided with an abnormality detection unit 281. The abnormality detection unit 281 detects an abnormal value in the measurement data each time new measurement data is stored in the data storage unit 24, and an alarm generated from a measuring device having an abnormality detection function (not shown). A function of detecting a signal via the alarm input terminals 32-1 and 32-2. Then, when an abnormal value is detected from the measurement data and when an alarm signal is detected, an abnormal detection notification and an alarm signal generation notification are given to the abnormal signal transmitting unit 29, respectively.
The abnormal signal transmission unit 29 generates an abnormal notification signal in response to the abnormality detection notification and the alarm signal generation notification, and transmits the generated abnormal notification signal to the data monitoring device 6 via the telephone network 4.
[0061]
With such a configuration, a measurement station that uses both a measurement device with an abnormality detection function and a measurement device without an abnormality detection function must detect all measurement value abnormalities of all measuring devices without fail. Can be. Also, when the measuring station is replaced with a measuring instrument that does not have the abnormality detection function, or is replaced with a measuring instrument that does not have the abnormality detection function during operation of the measuring station, There is an advantage that it can be easily handled without changing the function of the detection unit.
[0062]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the data collection device 7 transmits a measurement data transmission request to each of the data loggers 20-1 to 20-m at a predetermined polling cycle, and the data loggers 20-1 to 20-m are transmitted. Has been designed to packetize the measurement data and transmit it in response to the transmission request. However, in this case, the center apparatus waits for a time corresponding to the above-mentioned polling cycle at the longest after the arrival of the abnormality notification signal until the measurement data including the abnormal value is actually received.
[0063]
Then, when the abnormality notification signal is received, the center device side transmits a transmission request of the measurement data in which the abnormality has been detected to the data logger which has transmitted the abnormality signal via the telephone network 4. On the other hand, when a transmission request arrives from the center device via the telephone network 4, the data logger transmits the measurement data in which the abnormality is detected to the center device via the IP network 5. With this configuration, the center device can acquire measurement data including an abnormal value without waiting for a long time after the arrival of the abnormality notification signal, and can quickly start an abnormality analysis process and the like. It becomes possible.
[0064]
In each of the above embodiments, the case where the data monitoring device 6, the data collection device 7, the data storage device 8, and the camera server 110 are separately provided has been described as an example. However, these devices may be provided in one server.
[0065]
In addition, the number of measuring stations installed, the number of measuring instruments used for each measuring station, the type and configuration of measurement data, the type of information to be included in the abnormality notification signal, the configuration of the data logger (each component is configured by hardware It is also possible to carry out various modifications on the control procedure and control contents of the data logger, the types and configurations of the circuit switching network and the packet communication network without departing from the gist of the present invention.
[0066]
In short, the present invention can be embodied by modifying the constituent elements in the implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0067]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention includes a data logger that captures measurement data from a measuring device, and a center device that selectively communicates with the data logger by using a circuit switching network and a packet communication network. The data logger monitors an abnormal value in the measurement data taken from the measuring device, and when an abnormal value is detected, transmits an abnormal notification signal to the center device via the circuit switching network. I do. On the other hand, the measurement data is packetized and then transmitted to the center device via a packet communication network.
[0068]
Therefore, according to the present invention, the large amount of measurement data can be efficiently transmitted, and the occurrence of an abnormal value in the measurement data can be quickly and accurately monitored by the center device. It is possible to provide an environment monitoring system that speeds up abnormality detection and further improves the reliability of monitoring work, a data logger used in this system, and a program therefor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an environment monitoring system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a data logger in the system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure and control contents of the data logger shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a data logger according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure and control contents of the data logger shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of a data logger according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3-1 to 3-m: measuring station, 4: telephone network, 5: IP network, 6: data monitoring device, 7: data collection device, 8: data storage device, 11-1 to 11-n, 12-1 12-n, 1m-1 to 1m-n, measuring instrument, 20-1 to 20-m, 200-1 to 200-m, 201-1 to 201-m Data logger, 21-1 to 21 -N: data input terminal, 22-1 to 22-n: input interface, 23-1 to 23-n: analog / digital converter (A / D), 24: data storage unit, 25: data processing unit, 26 ... Data sending unit, 27 ... Data output terminal, 28,280,281 ... Abnormality detecting unit, 29 ... Abnormal signal sending unit, 30 ... Control unit, 31 ... Abnormal signal output terminal, 32-1 to 32-n ... Alarm input Terminal, 33 ... Control signal input / output terminal.

Claims (9)

測定器から測定データを取り込むデータロガーと、このデータロガーとの間で回線交換網及びパケット通信網を選択的に使用して通信を行うセンタ装置とを具備し、
前記データロガーは、
前記取り込まれた測定データをパケット化する手段と、
前記パケット化された測定データを、前記パケット通信網を介して前記センタ装置へ送信する手段と、
前記測定データ中に異常値が検出された場合に、異常通知信号を生成する手段と、
前記生成された異常通知信号を、前記回線交換網を介して前記センタ装置へ送信する手段と
を備え、
前記センタ装置は、
前記データロガーからパケット通信網を介して伝送されるパケット化された測定データを受信する手段と、
前記受信された測定データをもとに通常監視動作を行う手段と、
前記データロガーから回線交換網を介して伝送される異常通知信号を受信する手段と、
前記異常通知信号が受信された場合に異常対応動作を行う手段と
を備えることを特徴とする環境モニタリングシステム。A data logger that captures measurement data from a measuring device, and a center device that selectively communicates with the data logger by using a circuit switching network and a packet communication network,
The data logger,
Means for packetizing the captured measurement data,
Means for transmitting the packetized measurement data to the center device via the packet communication network;
Means for generating an abnormality notification signal when an abnormal value is detected in the measurement data,
Means for transmitting the generated abnormality notification signal to the center device via the circuit switching network,
The center device,
Means for receiving packetized measurement data transmitted from the data logger via a packet communication network,
Means for performing a normal monitoring operation based on the received measurement data,
Means for receiving an abnormality notification signal transmitted from the data logger via a circuit switching network,
Means for performing an abnormality handling operation when the abnormality notification signal is received. 環境の遠隔監視業務を行うセンタ装置に対し、回線交換網及びパケット通信網を選択的に介して接続されるデータロガーであって、
測定器から測定データを取り込む手段と、
前記取り込まれた測定データをパケット化する手段と、
前記パケット化された測定データを、前記パケット通信網を介して前記センタ装置へ送信する手段と、
前記測定データ中に異常値が検出された場合に、異常通知信号を生成する手段と、
前記生成された異常通知信号を、前記回線交換網を介して前記センタ装置へ送信する手段と
を具備することを特徴とするデータロガー。A data logger selectively connected to a center device that performs a remote monitoring operation of an environment via a circuit switching network and a packet communication network,
Means for acquiring measurement data from the measuring instrument;
Means for packetizing the captured measurement data,
Means for transmitting the packetized measurement data to the center device via the packet communication network;
Means for generating an abnormality notification signal when an abnormal value is detected in the measurement data,
Means for transmitting the generated abnormality notification signal to the center device via the circuit switching network. 前記異常通知信号を生成する手段は、
前記取り込まれた測定データから異常値を検出する手段と、
前記検出する手段により異常値が検出されたことに応じて異常通知信号を生成する手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載のデータロガー。The means for generating the abnormality notification signal,
Means for detecting an abnormal value from the captured measurement data,
3. The data logger according to claim 2, further comprising: means for generating an abnormality notification signal in response to detection of an abnormal value by said detecting means. 前記測定器が、測定データの異常値を検出した場合にアラームを出力する機能を備える場合に、
前記異常通知信号を生成する手段は、
前記測定器によるアラームの発生を監視する手段と、
前記アラームの発生が検出されたことに応じて異常通知信号を生成する手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載のデータロガー。When the measuring device has a function of outputting an alarm when detecting an abnormal value of the measurement data,
The means for generating the abnormality notification signal,
Means for monitoring the occurrence of an alarm by the measuring instrument;
3. The data logger according to claim 2, further comprising: means for generating an abnormality notification signal in response to detection of occurrence of the alarm. 前記異常通知信号を生成する手段は、異常が発生した旨を報知する情報と、異常の内容を表す情報とを含む異常通信信号を生成することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のデータロガー。5. The device according to claim 2, wherein the unit that generates the abnormality notification signal generates an abnormality communication signal that includes information notifying that an abnormality has occurred and information indicating the content of the abnormality. The described data logger. 環境の遠隔監視業務を行うセンタ装置に対し、回線交換網及びパケット通信網を選択的に介して接続される、コンピュータを備えたデータロガーで使用されるプログラムであって、
測定器から測定データを取り込む処理と、
前記取り込まれた測定データをパケット化する処理と、
前記パケット化された測定データを、前記パケット通信網を介して前記センタ装置へ送信する処理と、
前記測定データ中に異常値が検出された場合に、異常通知信号を生成する処理と、
前記生成された異常通知信号を、前記回線交換網を介して前記センタ装置へ送信する処理と
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。A program used in a data logger having a computer, which is selectively connected to a center device performing a remote monitoring operation of an environment through a circuit switching network and a packet communication network,
A process of importing measurement data from a measuring instrument;
Processing to packetize the captured measurement data;
A process of transmitting the packetized measurement data to the center device via the packet communication network;
When an abnormal value is detected in the measurement data, a process of generating an abnormality notification signal,
Transmitting the generated abnormality notification signal to the center device via the circuit switching network by the computer. 前記異常通知信号を生成する処理は、
前記取り込まれた測定データから異常値を検出する処理と、
前記検出する手段により異常値が検出されたことに応じて異常通知信号を生成する処理と
を含むことを特徴とする請求項６記載のプログラム。The process of generating the abnormality notification signal includes:
A process of detecting an abnormal value from the captured measurement data,
7. The program according to claim 6, further comprising: a process of generating an abnormality notification signal in response to the detection of the abnormal value by the detecting unit. 前記測定器が、測定データの異常値を検出した場合にアラームを出力する機能を備える場合に、
前記異常通知信号を生成する処理は、
前記測定器によるアラームの発生を監視する処理と、
前記アラームの発生が検出されたことに応じて異常通知信号を生成する処理と
を含むことを特徴とする請求項６記載のプログラム。When the measuring device has a function of outputting an alarm when detecting an abnormal value of the measurement data,
The process of generating the abnormality notification signal includes:
Monitoring the occurrence of an alarm by the measuring device;
7. The program according to claim 6, further comprising: generating an abnormality notification signal in response to detection of the occurrence of the alarm. 前記異常通知信号を生成する処理は、異常が発生した旨を報知する情報と、異常の内容を表す情報とを含む異常通信信号を生成することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のプログラム。9. The processing according to claim 6, wherein the processing for generating the abnormality notification signal includes generating an abnormality communication signal including information for notifying that an abnormality has occurred and information indicating the content of the abnormality. The program described.
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