JP2005064951A - 遠隔監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 データ滞留時間が逐次変化する通信回線網により接続され内部時計を持ち散在する複数の子局装置の内部時計を親局マスタ時計を参照して修正し、子局装置の内部時計を同期させる手段を備えた遠隔監視制御システムを提供する。
【解決手段】 子局装置８は、データ応答信号送信時に内部時計の子局送信時刻ＴＫ１を付加する。親局装置１は、データ応答信号の親局受信時刻ＴＯ２と一定データ長の応答到達確認信号の親局送信時刻ＴＯ３とを付加する。子局装置８は、子局受信時刻ＴＫ４により、データ滞留平均時間ｔ５を算出し、親局マスタ時計２と子局装置内部時計１２との偏差Δｔを算出し、所定値を越えたら、内部時計１２を修正し、時刻を同期させる。通信回線網７の状況に応じた時刻同期が可能となり、手順を簡素化でき、各子局装置８で検出した監視対象設備１４の状態変化時刻および蓄積した時刻付き計測データの統合的な設備監視が可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、遠隔監視制御システムに係り、特に、親局装置に接続されるマスタ時計と内部時計を持ち広範囲に散在する複数の子局装置の内部時計の時刻を同期させ、親局装置のマスタ時計と各子局装置の内部時計との偏差を補償し、統合的な設備監視を可能とする時刻同期手段に関する。

遠隔監視制御システムの子局装置においては、監視対象設備の状態変化に時刻情報を付加する場合、子局装置の内部時計を親局装置のマスタ時計に同期させ、子局装置の時刻を補償しないと、統合的な設備監視を実現できない。

時刻同期方法としては、事前に一意に決定可能なデータフレームの長さに対応した時間および通信遅れ時間に基づいて子局装置の内部時計を修正し、親局装置に設置されたマスタ時計と同期させる方式が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特公平６−１８３６４号公報（第３〜４頁、図１，図２）

上記従来技術のように、通信時間や通信遅れ時間を事前に一意に予測可能な専用回線を使用したシステムであれば、特定値を遅れ時間として加算し、子局装置の内部時計を修正可能できる。

しかし、公衆回線に多く見られる蓄積型データ交換網を通信回線網として使用する場合、通信回線網の使用状態，通信経路によりデータの滞留平均時間が異なるので、上記従来技術の方法では、通信遅延時間の事前予測が不可能であり、正確な時刻修正を実現できない。その結果、各子局装置においてデータに付加した時刻が無意味となり、子局装置で検出した時刻の同期性は信頼できなかった。

本発明の目的は、データ滞留時間が逐次変化する通信回線網により接続され内部時計を持ち広範囲に散在する複数の子局装置の内部時計を親局装置の親局マスタ時計を参照して修正し、全ての子局装置の内部時計を同期させる手段を備えた遠隔監視制御システムを提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために、マスタ時計を接続した親局装置と内部時計を持ち広範囲に散在する複数の子局装置とがデータ滞留時間が逐次変化する通信回線網により接続され、各子局装置が監視対象設備の状態変化および計測情報を時刻付きで蓄積する手段を有する遠隔監視制御システムにおいて、子局装置が、親局装置からのデータ要求信号に対するデータ応答信号に子局送信時刻を付加して送信する子局送信手段を備え、親局装置が、子局装置からのデータ応答信号に親局受信時刻および親局送信時刻とを付加した応答到達確認信号を子局装置に返送する親局送信手段を備え、子局装置が、応答到達確認信号の子局受信時刻を付加し、前記子局送信時刻，親局受信時刻，親局送信時刻，子局受信時刻に基づいて通信回線網のデータ滞留平均時間を動的に算出し、子局装置の内部時計と親局装置のマスタ時計との偏差時間を算出し、子局装置の内部時計を前記偏差時間だけ修正する手段を備えた遠隔監視制御システムを提案する。

前記子局装置は、データ応答信号のデータの内容の有無に関わらずデータ長が等しくなるように時刻同期のためのデータを付加したフレームを生成する編集手段を備えるようにする。

前記子局装置は、また、子局装置の内部時計の時刻修正に先立ち、時刻修正関連処理中か否かを判断し処理中の場合は所定時間だけ時刻修正の開始を遅延する判断手段を備えることができる。

本発明の遠隔監視制御システムの子局装置は、親局装置からのデータ要求信号に対するデータ応答信号に子局送信時刻を付加し送信する。親局装置は、親局受信時刻と応答到達確認信号の親局送信時刻とを付加してその子局装置に返送する。子局装置は、応答到達確認信号の子局受信時刻を付加し、前記子局送信時刻，親局受信時刻，親局送信時刻，子局受信時刻により、通信回線網のデータ滞留平均時間を動的に算出し、子局装置の内部時計と親局装置のマスタ時計との偏差時間を算出し、その偏差時間により子局装置の内部時計を親局装置のマスタ時計の時刻に合わせ、全ての子局装置の時刻を同期させる。

本発明によれば、データ収集フレームに各装置の時刻情報を付加してデータ通信を実行し、その時刻情報により通信回線網のデータ滞留平均時間を算出するので、親局装置のマスタ時計と各子局装置の内部時計とを通信回線網の状況に応じて同期させることができ、各子局装置で検出した監視対象設備の状態変化時刻および蓄積した時刻付き計測データに基づいて、統合的な設備監視が可能となる。

次に、図１〜図３を参照して、本発明による遠隔監視制御システムの実施形態を説明する。

図１は、本発明による遠隔監視制御システムの一実施形態の系統構成を示すブロック図である。

本実施形態の遠隔監視制御システムは、親局装置１と、内部時計１２を持ち広範囲に散在する複数の子局装置８とで構成され、データ滞留時間が逐次変化する通信回線網７により接続される。

親局装置１は、本遠隔監視制御システムの基準時計である親局マスタ時計２からの時刻を入力する親局時刻入力手段３と、各子局装置８と通信する親局受信手段４および親局送信手段５と、データを編集する親局編集手段６とを備える。

子局装置８は、親局装置１と通信する子局受信手段９および子局送受信手段１０と、子局装置の内部時計１２の時刻を入出力する子局時刻入出力手段１１と、データを編集する子局編集手段１３とを備える。

子局装置８は、監視対象設備１４との間でデータを入出力し、そのデータを子局装置に時刻付きで蓄積する。

図２は、図１の親局装置１と通信回線網７と一つの子局装置８との間におけるデータ通信処理手順の送受信時刻Ｔとデータ滞留平均時間ｔ５と親局装置処理時間ｔ６とを示す図である。

図３は、図１の親局装置１と一つの子局装置８との間の時刻同期処理手順を示すフローチャートである。

親局装置１は、子局装置８にデータ収集要求信号を送信し、データ収集を開始する。

ステップ２０：子局装置８がデータ収集要求信号を受信すると、子局編集手段１３は、その要求に応じてデータを収集し、データ応答信号を作成する。その際に、送信時間をそろえるため、データの内容の有無に関わらずデータ長が等しくなるように時刻同期のためのデータを付加したフレームを生成する。子局送信手段１０は、時刻入出力手段１１から子局内部時計１２の時刻を読込み、前記フレームに子局送信時刻ＴＫ１を代入し、データ応答信号を送信する。

ステップ２１：親局装置１の親局受信手段４は、データ応答信号を受信すると、親局時刻入力手段３から親局マスタ時計２の時刻を読込み、前記フレームに親局受信時刻ＴＯ２を代入する。

ステップ２２：親局編集手段６は、受信した収集データをデータベースＤＢ内に格納し、データ応答信号のデータ種別を到達確認信号に置換える。

ステップ２３：親局送信手段５は、親局時刻入力手段３から親局マスタ時計２の時刻を読込み、前記フレームに親局送信時刻ＴＯ３を代入し、応答到達確認信号として送信する。

ステップ２４：子局装置８は、子局受信手段９でデータ到達確認信号を受信すると、子局時刻入出力手段１１から子局内部時計１２の時刻を読込み、子局受信時刻ＴＫ４として代入する。

ステップ２５：子局装置８は、受信したデータ到達確認信号内の各通信経路での時刻ＴＫ１，ＴＯ２，ＴＯ３，ＴＫ４に基づき、通信回線網でのデータ滞留平均時間ｔ５＝｛(ＴＫ４−ＴＫ１)−(ＴＯ３−ＴＯ２)｝／２を算出する。

ステップ２６：親局装置１において、時刻ＴＯ３，時刻ＴＫ４，データ滞留平均時間ｔ５とにより、子局装置８の内部時計１２と親局装置１に接続された親局マスタ時計２との偏差時間Δｔ＝ＴＫ４−(ＴＯ３＋ｔ５)を算出する。

ステップ２７：子局装置８は、偏差時間Δｔを閾値と比較する。偏差時間Δｔが閾値以内の場合は、時刻同期処理をスキップする。

ステップ２８：偏差時間Δｔが閾値を越えた場合、子局装置８の時刻修正関連処理が動作していないかを確認する。

ステップ２９：子局装置８の時刻修正関連処理が動作していない場合は、子局時刻入出力手段から子局内部時計１２の時刻を読み出し、子局内部時計１２を偏差時間Δｔだけ修正する。

ステップ３０：子局装置８の時刻修正関連処理が動作している場合は、所定時間遅延した後、子局内部時計１２を修正する。

また、偏差時間Δｔが著しく大きくなった場合、通信回線の状態が急激に変化したと判断し、時刻同期処理を中止し、次回のデータ収集手順において時刻を同期させると、より正確に時刻を同期させることができる。

以上の処理手順により、親局装置１に接続された親局マスタ時計２の時刻と各子局装置８の子局内部時計１２の時刻とを同期させることができる。

この手順を繰り返し、通信回線網で接続されている全ての子局装置の内部時計と親局マスタ時計との時刻を同期させる。

本実施形態によれば、通常のデータ通信処理手順において、親局装置，各子局装置，通信網のデータ滞留平均時間の算出が可能となり、親局装置に接続したマスタ時計と子局装置の内部時計とを同期させることができ、通常のデータ通信処理手順により時刻が同期されるので、時刻同期処理手順が簡素化される。

本発明による遠隔監視制御システムの一実施形態の系統構成を示すブロック図である。 図１の親局装置１と通信回線網７と一つの子局装置８との間におけるデータ通信処理手順の送受信時刻Ｔとデータ滞留平均時間ｔ５と親局装置処理時間ｔ６とを示す図である。 図１の親局装置１と一つの子局装置８との間の時刻同期処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 親局装置
２ 親局マスタ時計
３ 親局時刻入力手段
４ 親局受信手段
５ 親局送信手段
６ 親局編集手段
７ 通信回線網(データ交換網)
８ 子局装置
９ 子局受信手段
１０ 子局送信手段
１１ 時刻入出力手段
１２ 子局内部時計
１３ 子局編集手段
１４ 監視対象設備

Claims (3)

1. マスタ時計を接続した親局装置と内部時計を持ち広範囲に散在する複数の子局装置とがデータ滞留時間が逐次変化する通信回線網により接続され、前記各子局装置が監視対象設備の状態変化および計測情報を時刻付きで蓄積する手段を有する遠隔監視制御システムにおいて、
   前記子局装置が、前記親局装置からのデータ要求信号に対するデータ応答信号に小局送信時刻を付加して送信する子局送信手段を備え、
   前記親局装置が、前記子局装置からのデータ応答信号に親局受信時刻および親局送信時刻とを付加した応答到達確認信号を前記子局装置に返送する親局送信手段を備え、
   前記子局装置が、前記応答到達確認信号の子局受信時刻を付加し、前記子局送信時刻，親局受信時刻，親局送信時刻，子局受信時刻に基づいて通信回線網のデータ滞留平均時間を動的に算出し、前記子局装置の内部時計と前記親局装置のマスタ時計との偏差時間を算出し、前記子局装置の内部時計を前記偏差時間だけ修正する手段を備えた
   ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
2. 請求項１に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
   前記子局装置は、前記データ応答信号のデータの内容の有無に関わらずデータ長が等しくなるように時刻同期のためのデータを付加したフレームを生成する編集手段を備えた
   ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
3. 請求項１または２に記載の遠隔監視制御システムにおいて、
   前記子局装置は、前記子局装置の内部時計の時刻修正に先立ち、時刻修正関連処理中か否かを判断し処理中の場合は所定時間だけ前記時刻修正の開始を遅延する判断手段を備えた
   ことを特徴とする遠隔監視制御システム。
   

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