JP2006318414A - Slave station device of remote monitor control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用水管理システムなどのように、伝送路を経由してゲートやバルブの開度などを遠隔制御する遠隔監視制御システムにおいて、ゲートやバルブなどの操作対象に直接にかかわる子局装置に関する。 The present invention relates to a slave station apparatus that directly relates to an operation target such as a gate or a valve in a remote monitoring control system that remotely controls the opening degree of a gate or a valve via a transmission line, such as a water management system. .
図4に、従来の用水管理システムの構成例を示す。
図4において、複数の収集系子局装置401は、操作対象の設備400がある遠隔地に配置されており、各収集系子局装置401に備えられたセンサ403により、ゲート402およびゲート駆動機構409を含むこれらの設備400に関するリアルタイムの状況(ゲートやバルブの開度など)が測定される。図4に示したセンサ403の出力は、収集系子局装置401に備えられたセンサ管理部406によって適切なディジタルデータに変換され、通信処理部405を介して収集系親局装置411に送出される。
FIG. 4 shows a configuration example of a conventional water management system.
In FIG. 4, a plurality of collection-system
また、これらの収集系子局装置401において得られる測定結果は、図4に示した管理センタ410に備えられた収集系親局装置411によって定期的に(例えば、正時ごとに)収集され、二重化されたデータ処理装置412による流量算出処理などのデータ集計処理に供される。また、上述したように収集系親局装置411によって定期的に収集された測定結果とデータ処理装置412による集計結果は、表示出力端末413による表示処理および帳票出力処理に供されている。
Further, the measurement results obtained in these collection-system
また、管理センタ410に備えられた操作端末414を介してオペレータが入力した指示に基づいて、データ処理装置412により適切な操作対象および操作量が決定され、これらの情報を含む操作指示が、収集系親局装置411を介して該当する操作対象に対応する収集系子局装置401宛てに送出される。そして、この指示を受け取った収集系子局装置401により、ゲートやバルブに関する操作制御のための処理が実行される。
Further, based on an instruction input by the operator via the
このとき、収集系子局装置401に備えられた設備制御部404により、通信処理部405を介して受け取った操作指示に基づいて、ゲート402を操作するためのゲート駆動機構409に必要な駆動電力の供給や制御信号の出力などの処理が行われる。
また、この設備制御部404において、動作制限タイマ407には、対応するゲートあるいはバルブを全開(全閉)するのに要する時間から決められた動作制限時間が設定されており、制御信号出力部408は、上述した操作指示の入力に応じて適切な制御信号の出力を開始し、また、動作制限タイマ407からの通知に応じて上述した制御信号の出力を停止して、設備の過剰な動作を防ぐ役割を果たしている。
At this time, the drive power necessary for the
In the facility control unit 404, the
このような用水管理システムでは、水の安定供給のために、それぞれ異なる場所に設置されたゲートやバルブを連携して制御する場合がある(特許文献1参照)。
このような場合に、収集系親局装置411は、関連する各収集系子局装置401に目標開度を示す操作指示を送出した後、これらの収集系子局装置401から報告される操作対象のゲートあるいはバルブの開度に関する測定結果を監視し、これらの収集系子局装置401の管理下にあるゲートやバルブの連携制御を管理している。
In such a water management system, there are cases where gates and valves installed in different places are controlled in cooperation for the stable supply of water (see Patent Document 1).
In such a case, the collection-system master station device 411 sends an operation instruction indicating the target opening degree to each related collection-system
このような連携制御において、関連する各収集系子局装置401に対応するゲートあるいはバルブの開度を示す測定結果は、連携制御を正常に実行する上で非常に重要な情報である。このため、従来の制御手法では、これらの収集系子局装置401からゲートやバルブの開度などを示す測定結果が欠けてしまった場合(以下、欠測と称する)には、制御自体を直ちに終了させていた。
In such cooperative control, the measurement result indicating the opening degree of the gate or valve corresponding to each related collection-system
このようにして開度データが欠測すると、この開度データに基づいてデータ処理装置412によって算出される流量データもまた欠測となって、帳票出力などの作業にも影響が及んでしまうため、従来は、目視等の手段により人手によって測定されたデータをオペレータが操作端末414を介して手入力することで欠測したデータを補填し、帳票出力処理などへの影響を回避していた。
If the opening degree data is missing in this way, the flow rate data calculated by the
なお、特許文献2には、欠測などの障害が発生したときのデータの手動補填作業などを訓練手順に織り込むことにより、突発的な事態にスムーズな対処ができるようなオペレータを育成するためのシミュレーションシステムが記載されている。
上述した従来の用水管理システムでは、例えば、図5に示すように、上流に位置するゲート1と下流に位置する水槽からの流量を制御するバルブ2の開度を制御する際に、上流のゲート1を閉める途中でこのゲート1に関する開度データの欠測が発生すると、ゲート1に対する操作が直ちに停止されてしまう。すると、このゲート1は開いたままになり、バルブ2の開度によっては水槽があふれてしまう可能性がある。同様に、ゲート1を開ける途中で開度データの欠測に応じて制御が止まってしまうと、ゲート1が閉まったままになり、下流側に水が流れなくなってしまう。
In the conventional water management system described above, for example, as shown in FIG. 5, when controlling the opening of the valve 2 that controls the flow rate from the
このように、開度データの欠測に応じて自動制御を異常終了させてしまう従来の用水管理システムでは、用水管理システムの目的である水の安定供給を実現することができなくなる可能性があった。
また、従来の用水管理システムでは、欠測したデータは、人手によって得られたデータを手入力するしかなかった。したがって、帳票出力などを完了させるために、欠測が発生した収集系子局装置401の設置場所に保守作業員を派遣し、センサ403の交換などの作業に加えて、目視などでゲートあるいはバルブの開度を判断する作業や、これによって得られた開度を示す開度データを管理センタ410に伝達する作業が必要となり、管理センタ410においても、このようにして得られた開度データを手入力する作業が必要となり、これらの作業のために多くのコストが費やされてしまう。
As described above, the conventional water management system that abnormally terminates the automatic control in response to the missing measurement of the opening degree data may not be able to realize the stable supply of water, which is the purpose of the water management system. It was.
Moreover, in the conventional water management system, as for the missing data, there is no choice but to manually input the data obtained manually. Therefore, in order to complete the output of the form, a maintenance worker is dispatched to the installation location of the collection
また一方、ゲートやバルブの開閉機構の経年変化により、ゲートやバルブを全開(全閉)するのに要する時間は、これらの操作対象が設置されてから経過した時間によって変化することが予想される。
にもかかわらず、上述した従来の用水管理システムでは、操作対象のゲートやバルブのカタログなどに示された全開(全閉)時間を元に固定した動作制限時間が決められている。このため、経年変化のために、ゲートやバルブの動作機構が著しく劣化し、全開(全閉)するのに要する時間が上述した動作制限時間を超えてしまった場合には、ゲートやバルブが開ききらない(閉じきらない)状態で制御信号の出力が停止されてしまう可能性があった。
On the other hand, due to the aging of the gate and valve opening / closing mechanism, the time required to fully open (fully close) the gate and valve is expected to change depending on the time elapsed since the installation of these operation objects. .
Nevertheless, in the conventional water management system described above, a fixed operation limit time is determined based on the fully open (fully closed) time indicated in the catalog of the gate or valve to be operated. For this reason, if the gate or valve operating mechanism deteriorates significantly due to secular change and the time required for full opening (full closing) exceeds the above-mentioned operation limit time, the gate or valve opens. There was a possibility that the output of the control signal might be stopped when it was not finished (it could not be closed).
本発明は、用水管理などを目的とする遠隔監視制御システムにおいて、欠落した実測データを自動的に補填可能な子局装置および設備の経年変化を考慮した制御を実現する子局装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a slave station device capable of automatically compensating for missing actual measurement data in a remote monitoring control system for the purpose of water management and the like and a slave station device that realizes control in consideration of aging of equipment. With the goal.
本発明にかかわる第1の遠隔監視制御システムの子局装置は、設備操作手段と、報告手段とから構成され、報告手段に、測定手段と、学習手段と、推定手段と、補填手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第1の遠隔監視制御システムの子局装置の原理は、以下の通りである。
The slave station apparatus of the first remote monitoring and control system according to the present invention comprises facility operating means and reporting means, and the reporting means comprises measuring means, learning means, estimating means, and compensation means. Configured.
The principle of the slave station apparatus of the first remote monitoring and control system according to the present invention is as follows.
親局からの指示に応じて設備の操作を実行する設備操作手段と、設備の現状を示す特徴量を親局に報告する報告手段とを備えた子局装置に備えられた報告手段において、測定手段は、設備の現状を示す特徴量を測定する。学習手段は、設備操作手段が設備を操作する際に出力する制御信号の出力開始からの経過時間と測定手段による測定によって得られた特徴量との関係を抽出する。推定手段は、学習手段によって抽出された関係を利用して、制御信号の出力開始からの経過時間に基づいて設備の現状を示す特徴量の推定値を求める。補填手段は、測定手段による測定結果が得られないときに、推定手段によって得られる特徴量の推定値を測定結果に代えて親局装置に報告する。 In the reporting means provided in the slave station device comprising equipment operating means for executing equipment operations in accordance with instructions from the master station and reporting means for reporting the feature quantity indicating the current status of the equipment to the master station, measurement is performed. The means measures a feature amount indicating the current state of the facility. The learning means extracts the relationship between the elapsed time from the start of output of the control signal output when the equipment operating means operates the equipment and the feature quantity obtained by the measurement by the measuring means. The estimation means uses the relationship extracted by the learning means to obtain an estimated value of the feature quantity indicating the current state of the facility based on the elapsed time from the start of output of the control signal. When the measurement result by the measurement unit cannot be obtained, the compensation unit reports the estimated value of the feature amount obtained by the estimation unit to the master station device instead of the measurement result.
このように構成された第1の遠隔監視制御システムの子局装置の動作は、下記の通りである。
測定手段が正常に動作しているときに、学習手段が、設備操作手段から出力される制御信号の出力開始からの経過時間に応じた測定手段によって得られる測定結果の変化を調べることにより、制御信号の出力時間と設備に現れた作用量である特徴量との対応関係を得ることができる。このようにして、例えば、過去のゲート操作実績の間に制御信号の出力時間と特徴量であるゲートの開度との対応関係に関する学習結果を蓄積し、推定手段による推定処理に供することができる。
The operation of the slave station apparatus of the first remote monitoring and control system configured as described above is as follows.
When the measuring means is operating normally, the learning means performs control by examining the change in the measurement result obtained by the measuring means according to the elapsed time from the start of output of the control signal output from the equipment operating means. It is possible to obtain a correspondence relationship between the signal output time and the feature amount that is the amount of action that appears in the facility. In this way, for example, the learning result regarding the correspondence between the output time of the control signal and the opening degree of the gate that is the feature amount can be accumulated during the past gate operation results, and can be used for estimation processing by the estimation means. .
この推定手段によって得られる推定値は、設備の特性が大幅に変化しない限り設備の現状を忠実に反映していると期待できる。したがって、測定手段による測定結果が得られないときに、この推定値を代わりに親局装置に報告することにより、単に、欠測状態を回避して自動制御処理の完了させるのみならず、親局装置において、正常な測定値が得られた場合とほぼ同等の集計結果を得ることが可能である。 The estimated value obtained by this estimation means can be expected to faithfully reflect the current state of the equipment unless the characteristics of the equipment are significantly changed. Therefore, when the measurement result by the measuring means cannot be obtained, this estimated value is reported to the master station device instead, so that not only the missing measurement state is avoided and the automatic control process is completed, but also the master station is completed. In the apparatus, it is possible to obtain a total result almost equivalent to the case where a normal measurement value is obtained.
本発明にかかわる第2の遠隔監視制御システムの子局装置は、上述した第1の遠隔監視制御システムの子局装置において、学習手段に、操作速度テーブルと、較正手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第2の遠隔監視制御システムの子局装置の原理は、以下の通りである。
The slave station apparatus of the second remote monitoring and control system according to the present invention is configured such that, in the slave station apparatus of the first remote monitoring and control system described above, the learning means includes an operation speed table and a calibration means. .
The principle of the slave station apparatus of the second remote monitoring and control system according to the present invention is as follows.
上述した第1の遠隔監視制御システムの子局装置に備えられた学習手段において、操作速度テーブルは、特徴量の変動範囲を複数の区間に分割し、これらの各区間における制御信号の出力時間に対する特徴量の増分を示して、制御信号の出力時間と特徴量の変化との関係を推定手段による推定処理に供する。較正手段は、推定手段による推定結果と測定手段による測定結果とのずれを検出し、このずれに基づいて、操作速度テーブルの各区間における特徴量の増分の値を調整する。 In the learning means provided in the slave station device of the first remote monitoring and control system described above, the operation speed table divides the fluctuation range of the feature quantity into a plurality of sections, and outputs the control signal output time in each of these sections. The increment of the feature quantity is shown, and the relationship between the output time of the control signal and the change in the feature quantity is used for the estimation process by the estimation means. The calibration means detects a deviation between the estimation result by the estimation means and the measurement result by the measurement means, and adjusts the increment value of the feature amount in each section of the operation speed table based on this deviation.
このように構成された第2の遠隔監視制御システムの子局装置の動作は、下記の通りである。
親局装置からの指示に応じて、設備の操作が行われる度に、測定手段による測定結果と推定手段による推定結果とのずれが較正手段によって検出され、このずれに基づいて、操作速度テーブルの較正が行われるので、設備の操作機構などの経年変化による性能の変化をこの操作速度テーブルに反映することができる。
The operation of the slave station apparatus of the second remote monitoring and control system configured as described above is as follows.
Each time the facility is operated in accordance with an instruction from the master station device, a deviation between the measurement result by the measurement means and the estimation result by the estimation means is detected by the calibration means. Based on this deviation, the operation speed table Since calibration is performed, a change in performance due to aging such as an operation mechanism of the equipment can be reflected in the operation speed table.
本発明にかかわる第3の遠隔監視制御システムの子局装置は、設備操作手段と、報告手段とから構成され、設備操作手段に、制御信号出力手段と、動作性タイマと、学習手段と、時間推定手段と、調整手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第3の遠隔監視制御システムの子局装置の原理は、以下の通りである。
The slave station apparatus of the third remote monitoring and control system according to the present invention comprises equipment operation means and reporting means. The equipment operation means includes control signal output means, operability timer, learning means, time An estimation unit and an adjustment unit are provided.
The principle of the slave station device of the third remote monitoring and control system according to the present invention is as follows.
親局からの指示に応じて設備の操作を実行する設備操作手段と、設備の現状を示す特徴量を親局に報告する報告手段とを備えた子局装置の設備操作手段において、制御信号出力手段は、親局からの指示に応じた操作を設備に実行させるために所定の制御信号を出力する。動作制限タイマは、制御信号出力手段による出力開始から設定された動作制限時間の経過後に、制御信号を停止する。学習手段は、制御信号の出力開始からの経過時間と報告手段によって親局に報告される特徴量との関係を抽出する。時間推定手段は、学習手段によって抽出された関係を利用して、設備に関する最大の操作量を実現するのに要する時間を推定する。調整手段は、時間推定手段によって得られた推定値に基づいて、動作制限タイマに設定された動作制限時間を調整する。 Control signal output in equipment operation means of a slave station apparatus comprising equipment operation means for executing equipment operations in accordance with instructions from the master station and reporting means for reporting feature quantities indicating the current status of the equipment to the master station The means outputs a predetermined control signal for causing the facility to perform an operation in accordance with an instruction from the master station. The operation limit timer stops the control signal after the operation limit time set from the start of output by the control signal output means has elapsed. The learning means extracts the relationship between the elapsed time from the start of output of the control signal and the feature value reported to the master station by the reporting means. The time estimation means estimates the time required to realize the maximum operation amount related to the facility using the relationship extracted by the learning means. The adjustment unit adjusts the operation limit time set in the operation limit timer based on the estimated value obtained by the time estimation unit.
このように構成された第3の遠隔監視制御システムの子局装置の動作は、下記の通りである。
学習手段によって抽出された制御信号の出力時間と特徴量の変化との関係に基づいて、時間推定手段により、例えば、ゲートを全開あるいは全閉するのに要する時間が推定され、この推定結果に基づいて、調整手段により、動作制限タイマに設定される動作制限時間が調整される。
The operation of the slave station apparatus of the third remote monitoring and control system configured as described above is as follows.
Based on the relationship between the output time of the control signal extracted by the learning means and the change in the feature quantity, for example, the time required to fully open or close the gate is estimated by the time estimation means. Thus, the operation limiting time set in the operation limiting timer is adjusted by the adjusting means.
これにより、例えば、ゲートやバルブなどの設備の開閉操作に要する時間が、これらの設備の開閉機構による経年変化によって変化した場合に、この変化を動作制限時間に反映することができる。 Thereby, for example, when the time required for opening and closing the facilities such as gates and valves changes due to the secular change due to the opening and closing mechanism of these facilities, this change can be reflected in the operation limit time.
上述したように、本発明にかかわる第1の遠隔監視制御システムの子局装置によれば、遠隔監視制御システムの運用に不可欠なデータに欠測が生じたときに、自動的に、それまでの運用中の実績に基づいて推定したデータを補填することができるので、データの欠測にかかわらず、システム全体としての運用の維持を図ることができる。
例えば、用水管理システムにおいてゲートやバルブなどの操作対象に関する自動制御の途中で、これらの開度を示すデータが欠測した場合にも、自動制御手順が完了するまで欠測したデータを推定値によって補填していくことにより、この自動制御手順を完了させることができる。このようにして、操作中のゲートやバルブに関する自動制御手順をとりあえず完了させることにより、ゲートやバルブが開きっぱなし(あるいは閉じっぱなし)で放置されることを防ぎ、水の安定供給を確実に実現することができる。
As described above, according to the slave station device of the first remote monitoring and control system according to the present invention, when there is a lack of data essential for the operation of the remote monitoring and control system, Since it is possible to compensate for the data estimated based on the actual performance, it is possible to maintain the operation of the entire system regardless of missing data.
For example, even if the data indicating these opening degrees are missing during the automatic control related to the operation target such as gates and valves in the water management system, the missing data is estimated by the estimated value until the automatic control procedure is completed. This automatic control procedure can be completed by compensating. In this way, the automatic control procedure for the gate and valve in operation is completed for the time being to prevent the gate and valve from being left open (or left closed) and to ensure a stable supply of water. Can be realized.
また、上述したようにして、欠測したデータを補填することにより、従来の遠隔監視制御システムで行われていたような欠測したデータの人手による取得や手入力などの作業を不要とすることができる。これにより、保守管理作業にあたる人員を、上述したような応急処置的な作業から解放し、例えば、欠測が発生した収集系子局装置における障害原因の除去など、遠隔監視制御システムの正常な運用に必要不可欠な作業に優先して配置することができる。 Further, as described above, by supplementing the missing data, work such as manual acquisition or manual input of the missing data, which is performed in the conventional remote monitoring and control system, is made unnecessary. Can do. This frees up the maintenance work from the first-aid work as described above, for example, the normal operation of the remote monitoring and control system, such as the removal of the cause of failure in the collection slave station where the missing measurement occurred. Can be prioritized to work that is indispensable.
更に、本発明にかかわる第2の遠隔監視制御システムの子局装置によれば、簡便な構成により、ゲートやバルブなどの操作対象を実際に操作する操作機構の経年変化に関する情報を学習結果として蓄積し、これらの操作対象に関する特徴量の推定値に反映することができる。
また、本発明にかかわる第3の遠隔監視制御システムの子局装置によれば、ゲートやバルブなどの操作対象が実際に操作された際の制御信号の出力時間に対する特徴量の変化を学習し、この結果を動作制限時間に反映することができる。これにより、経年変化による操作機構の性能劣化を見込んで動作制限時間を動的に設定することができるので、ゲートやバルブが閉まりきらない(あるいは開ききらない)うちに停止されてしまうといった不具合を確実に防止することができる。
Furthermore, according to the slave station apparatus of the second remote monitoring and control system according to the present invention, information on the secular change of the operation mechanism that actually operates the operation target such as the gate and the valve is accumulated as a learning result with a simple configuration. In addition, it can be reflected in the estimated value of the feature amount regarding these operation objects.
Further, according to the slave station device of the third remote monitoring and control system according to the present invention, the change in the feature amount with respect to the output time of the control signal when the operation target such as the gate and the valve is actually operated is learned, This result can be reflected in the operation time limit. As a result, the operation limit time can be set dynamically in anticipation of performance deterioration of the operating mechanism due to secular change, so that problems such as stopping the gate and valve before they are fully closed (or not fully opened) can be avoided. It can be surely prevented.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1に、本発明にかかわる遠隔監視制御システムの子局装置の実施形態を示す。
なお、図1に示す構成要素のうち、図4に示した各部と同等のものについては、図4に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図1に示した収集系子局装置210は、用水管理システムの一部であり、本発明にかかわる子局装置の一例である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a slave station device of a remote monitoring control system according to the present invention.
Note that among the components shown in FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the reference numerals shown in FIG. 4, and description thereof is omitted.
The collection-system slave station device 210 shown in FIG. 1 is a part of the water management system, and is an example of a slave station device according to the present invention.
この収集系子局装置210に備えられたセンサ管理部211において、測定値取得部212は、センサ403から測定結果を受け取り、この測定結果を開度データに変換してセレクタ216に渡すとともに、センサ403による測定が正常に行われているか否かを示す判定信号をセレクタ216に入力する。
図1に示した対応テーブル213は、ゲート402の開度を複数の段階に分けた各区間について、単位時間あたりの開度変化量、つまり、開閉速度を保持している。例えば、この対応テーブル213には、図2(a)に示すように、開度10%未満の第1区間、開度10%以上50%未満の第2区間、開度50%以上90%未満の第3区間および開度90%以上の第4区間に対応して、予め、ゲート402の開閉速度の設計値やカタログ値などが格納されている。
In the sensor management unit 211 provided in the collection-system slave station device 210, the measurement
The correspondence table 213 shown in FIG. 1 holds an opening change amount per unit time, that is, an opening / closing speed, for each section in which the opening degree of the
この対応テーブル213に保持された各区間の開閉速度と設備制御部218から出力される制御信号とに基づいて、推定値算出部214は、例えば、センサ403による開度測定のタイミングに同期してゲート402の開度を推定し、推定結果をセレクタ216に渡すとともに、更新処理部215の処理に供する。
この更新処理部215は、推定値算出部214によって得られた推定値と測定値取得部212によって得られる開度データとのずれを検出し、検出したずれ量に基づいて、対応テーブル213の該当する区間の開閉速度データを更新する。
Based on the opening / closing speed of each section held in the correspondence table 213 and the control signal output from the equipment control unit 218, the estimated
The
このようにして対応テーブル213を更新していくことにより、ゲート駆動機構409の老朽化などに伴うゲート402の開閉速度の変化を対応テーブル213に反映し、推定値算出部214による推定値の算出処理に供することができる。
また、図1に示した測定値取得部212からの判定信号に応じて、セレクタ216により、測定値取得部212で得られた開度データあるいは推定値算出部214で得られた推定値が選択され、設備制御部218の制御信号出力部408に渡されるとともに、報告処理部217の処理に供される。この報告処理部217は、例えば、定期的に、セレクタ216を介して受け取った開度データを含む報告メッセージを作成し、通信処理部405を介して収集系親局装置(図示せず)に送出する。
By updating the correspondence table 213 in this way, a change in the opening / closing speed of the
Further, according to the determination signal from the measurement
また、図1に示した設備制御部218において、タイマ値調整部219は、上述したようにして更新された対応テーブル213に基づいて、適切な動作制限時間TLを算出し、この動作制限時間TLの値に基づいて、動作制限タイマ407への設定値を調整する。
次に、図1に示した収集系子局装置210の動作について詳細に説明する。
図3に、収集系子局装置の動作を表す流れ図を示す。
Further, in the equipment control unit 218 shown in FIG. 1, the timer
Next, the operation of the collection-system slave station device 210 shown in FIG. 1 will be described in detail.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the collection slave station device.
収集系親局装置から送出された操作指示は、図1に示した通信処理部405を介して設備制御部218に渡され、この操作指示に応じて、制御信号出力部408により、制御信号の出力が開始され、また、動作制限タイマ407による計時動作が開始される(ステップ301,302および303)。
上述したようにして制御信号の出力が開始され、ゲート駆動機構409により、ゲート402の操作が開始された後に、センサ403の出力に基づいて、測定値取得部212によって開度データの測定が行われ、一方、推定値算出部214により、開度データの推定値の算出が行われる(ステップ304,305)。
The operation instruction sent from the collection system master station device is passed to the equipment control unit 218 via the
As described above, the output of the control signal is started, and after the
センサ403が正常に動作している場合は、ステップ304における開度データの測定処理が正常に完了し(ステップ306の肯定判定)、測定によって得られた開度データが、セレクタ216を介して報告処理部217に渡され、この開度データに基づいて、収集系親局装置への報告処理が行われる(ステップ307)。また、上述したステップ304で得られた開度データとステップ305で得られた推定値とに基づいて、更新処理部215により、対応テーブル213の更新処理が行われ、更に、更新された対応テーブル213に基づいて、タイマ値調整部219により、動作制限タイマ407への設定値の調整が行われる(ステップ308)。
When the
更新処理部215は、例えば、ゲート402を全閉状態から全開状態へと操作する過程において、図2(a)に示した各区間の境界となる値が推定値算出部214によって得られるごとに、センサ403の出力に基づいて得られた開度データの測定値と推定値算出部214で得られた推定値との差分を求め、この差分をそれまでの制御信号の継続時間で除算することにより、該当する区間における開閉速度の誤差を算出する。このようにして求めた誤差を、該当する区間の開閉速度に加算することにより、例えば、図2(b)に示すように、ゲート駆動機構409の性能の変化や水の抵抗などの影響によって、第1区間や第4区間において開閉速度が低下し、逆に、第2区間や第3区間においては、開閉速度が増大している実態を対応テーブル213に反映することができる。なお、ゲート操作の方向に応じて、例えば、ゲートを開放する際に適用するテーブルとゲートを閉鎖する際に適用するテーブルとから対応テーブル213を構成することも可能である。また、もちろん、開閉速度を更に細かい区間に分けて示す対応テーブルを形成することもできるし、また、開度と開閉速度とを適切な関数によって結びつけることも可能である。
The
また一方、タイマ値調整部219により、更新された対応テーブル213に基づいて新たに求めた動作制限時間TLと元の動作制限時間TL0との差分を求め、この差分に基づいて、動作制限タイマ407によって計測されるべき残り時間を調整することにより、開度データと推定値とについて検出されたずれを直ちに動作制限タイマ407の動作に反映することができる。
On the other hand, the timer
その後、動作制限タイマ407によって動作制限時間が経過したことが示されたか否かが判定され(ステップ310)、このステップ310の否定判定の場合に、制御信号出力部408により、センサ管理部211から通知される開度データが目標開度に到達したか否かに基づいて、ゲート402に関する操作が完了したか否かが判定される(ステップ311)。このステップ311の否定判定の場合は、制御信号出力部408による制御信号の出力は継続され、これに伴うゲート402の開度を表す開度データの測定およびこれに関連する処理(ステップ304からステップ308)が再び行われる。
Thereafter, it is determined whether or not the operation limit time has elapsed by the operation limit timer 407 (step 310). If the determination in
上述したようなゲート402の操作の途中でセンサ403に障害が発生して開度データの測定に異常が生じた場合に(ステップ306の否定判定)、セレクタ216により、推定値算出部214によって得られた開度データの推定値が選択され、これに応じて、報告処理部217により、この推定値が収集系親局装置に報告される(ステップ309)。このとき、報告処理部217は、開度データの推定値とともに、センサ403に障害が発生したことを示す情報を含む報告メッセージを作成し、通信処理部405を介して収集系親局装置に送出する処理を行うことが望ましい。
When a failure occurs in the
そして、以後は、開度データの推定値に基づいて、ステップ311における操作の完了に関する判定処理が行われ、開度データの推定値が目標開度に到達したときに(ステップ311の肯定判定)、制御信号出力部408による制御信号の出力が停止され(ステップ312)、ゲート操作にかかわる処理が終了する。
ここで、上述したように、更新処理部215の処理により、対応テーブル213には設備の状況が適宜に反映されているので、推定値算出部214によって得られる推定値は、例えば、この収集系子局装置210にかかわるゲート402が自動制御されている期間のような比較的短い期間においては、ゲート402の実際の開度を忠実に示していると考えられる。
Thereafter, determination processing regarding the completion of the operation in
Here, as described above, the state of the facility is appropriately reflected in the correspondence table 213 by the processing of the
したがって、上述した推定値に基づいて、操作の完了を判断することにより、収集系子局装置210は、センサ403の異常にもかかわらず、収集系親局装置から指示されたゲート402に関する操作を確実に完了することができる。
また、上述したようにして報告される開度データの推定値に基づいて、収集系親局装置では、表示出力端末413(図4参照)に関する表示処理や流量データなどの集計処理もまた正常に完了させることができる。
Therefore, by determining the completion of the operation based on the estimated value described above, the collection-system slave station apparatus 210 performs the operation related to the
In addition, based on the estimated value of the opening degree data reported as described above, the collection-system master station device also normally performs display processing relating to the display output terminal 413 (see FIG. 4) and aggregation processing such as flow rate data. Can be completed.
つまり、収集系子局装置210において発生したセンサ403の不具合にかかわらず、推定値算出部214によって得られる信頼に足る推定値に基づいて、用水管理システム全体にかかわる処理を正常に完了させることができる。これにより、例えば、定時データなどに基づく帳票出力処理を完了させるために、人手を介して必要な開度データを取得する作業も、このような作業によって得られた開度データを手入力する作業も不要とすることができる。
In other words, regardless of the malfunction of the
更に、上述したように、収集系子局装置210に備えられた報告処理部217により、開度データの推定値とともにセンサ403の障害に関する情報を含むメッセージを報告することにより、収集系親局装置でも収集系子局装置210において発生した障害を把握することができるので、センサ403の交換などの対策を迅速に指示することが可能である。
Further, as described above, the
もちろん、センサ403に異常が発生しなかった場合には、センサ403の出力に基づいて得られた開度データに基づいて、ステップ311の操作の完了が判定される。また、センサ管理部211から制御信号出力部408に測定結果に基づく開度データと開度データの推定値とのいずれが渡されるかにかかわらず、ステップ311において操作が完了したと判定されるのに先立って、動作制限時間が経過した場合には(ステップ310の肯定判定)、直ちに制御信号の出力が停止され(ステップ312)、ゲート402などの設備の保護が図られる。
Of course, if no abnormality has occurred in the
上述したように、図1に示した収集系子局装置210では、タイマ値調整部219により、ゲート402が実際に全開あるいは全閉するのに要した時間を、動作制限タイマ407の設定値に反映することができる。これにより、ゲート駆動機構409などの性能の劣化に伴って、ゲート402の全開あるいは全閉に必要な時間が大幅に延びた場合にも、十分な動作制限時間を設定することができるので、ゲート402の操作の確実な完了と、ゲート402などの設備の確実な保護とを両立することができる。
As described above, in the collection-system slave station apparatus 210 shown in FIG. 1, the time required for the
上述したように、本発明によれば、遠隔地に設置された設備の動作状況をその設備を駆動するための制御信号に基づいて推定し、動作状況に関する測定値が得られなかったときに、欠測したデータを推定値によって補完し、遠隔監視制御システム全体としての動作を完了させることができる。
このような特徴は、用水管理システムのように、広い地域に分散して配置された設備を遠隔監視制御するシステムであって、基本的に無停止で運用されることが要求されるシステムにおいて極めて有用である。
As described above, according to the present invention, the operation status of equipment installed in a remote place is estimated based on a control signal for driving the equipment, and when a measurement value regarding the operation status is not obtained, Missing data can be supplemented by the estimated value, and the operation of the entire remote monitoring control system can be completed.
Such a feature is extremely important in a system that remotely monitors and controls equipment distributed over a wide area, such as a water management system, and that is basically required to operate without interruption. Useful.
210、401 収集系子局装置
211、406 センサ管理部
212 測定値取得部
213 対応テーブル
214 推定値算出部
215 更新処理部
216 セレクタ
217 報告処理部
218 設備制御部
219 タイマ値調整部
402 ゲート
403 センサ
404 設備制御部
405 通信処理部
407 動作制限タイマ
408 制御信号出力部
409 ゲート駆動機構
410 管理センタ
411 収集系親局装置
412 データ処理装置
413 表示出力端末
414 操作端末
210, 401 Collection
Claims (3)
前記報告手段は、
前記設備の現状を示す特徴量を測定する測定手段と、
前記設備操作手段が前記設備を操作する際に出力する制御信号の出力開始からの経過時間と前記測定手段による測定によって得られた特徴量との関係を抽出する学習手段と、
前記学習手段によって抽出された関係を利用して、前記制御信号の出力開始からの経過時間に基づいて前記設備の現状を示す特徴量の推定値を求める推定手段と、
前記測定手段による測定結果が得られないときに、前記推定手段によって得られる特徴量の推定値を前記測定結果に代えて前記親局装置に報告する補填手段とを備えた
ことを特徴とする子局装置。 In a slave station device comprising equipment operation means for executing equipment operations in accordance with instructions from the master station, and reporting means for reporting to the master station a feature value indicating the current state of the equipment,
The reporting means includes
A measuring means for measuring a characteristic amount indicating the current state of the facility;
Learning means for extracting the relationship between the elapsed time from the start of output of the control signal output when the equipment operating means operates the equipment and the characteristic amount obtained by measurement by the measuring means;
Using the relationship extracted by the learning means, an estimation means for obtaining an estimated value of a feature amount indicating the current state of the equipment based on an elapsed time from the output start of the control signal;
Complementing means for reporting to the master station device an estimated value of the feature quantity obtained by the estimating means instead of the measuring result when a measurement result by the measuring means cannot be obtained. Station equipment.
前記学習手段は、
特徴量の変動範囲を複数の区間に分割し、これらの各区間における制御信号の出力時間に対する特徴量の増分を示して、前記制御信号の出力時間と特徴量の変化との関係を前記推定手段による推定処理に供する操作速度テーブルと、
前記推定手段による推定結果と前記測定手段による測定結果とのずれを検出し、このずれに基づいて、前記操作速度テーブルの各区間における特徴量の増分の値を調整する較正手段とを備えた
ことを特徴とする子局装置。 In the slave station apparatus of the remote monitoring control system according to claim 1,
The learning means includes
The variation range of the feature quantity is divided into a plurality of sections, the increment of the feature quantity with respect to the output time of the control signal in each section is shown, and the relationship between the output time of the control signal and the change in the feature quantity is the estimation means An operation speed table for estimation processing by
A calibration unit that detects a deviation between the estimation result obtained by the estimation unit and the measurement result obtained by the measurement unit, and adjusts an increment value of the feature amount in each section of the operation speed table based on the deviation. A slave station device characterized by.
前記設備操作手段は、
前記親局からの指示に応じた操作を前記設備に実行させるために所定の制御信号を出力する制御信号出力手段と、
前記制御信号出力手段による出力開始から設定された動作制限時間の経過後に、前記制御信号を停止する動作制限タイマと、
前記制御信号の出力開始からの経過時間と前記報告手段によって前記親局に報告される特徴量との関係を抽出する学習手段と、
前記学習手段によって抽出された関係を利用して、前記設備に関する最大の操作量を実現するのに要する時間を推定する時間推定手段と、
前記時間推定手段によって得られた推定値に基づいて、前記動作制限タイマに設定された動作制限時間を調整する調整手段とを備えた
ことを特徴とする子局装置。 In a slave station device comprising equipment operation means for executing equipment operations in accordance with instructions from the master station, and reporting means for reporting to the master station a feature value indicating the current state of the equipment,
The facility operating means is
Control signal output means for outputting a predetermined control signal for causing the equipment to perform an operation in accordance with an instruction from the master station;
An operation limit timer for stopping the control signal after an elapse of the operation limit time set from the output start by the control signal output means;
Learning means for extracting a relationship between an elapsed time from the start of output of the control signal and a feature amount reported to the master station by the reporting means;
Using the relationship extracted by the learning means, a time estimation means for estimating a time required to realize the maximum operation amount related to the facility;
A slave station apparatus comprising: adjusting means for adjusting an operation limit time set in the operation limit timer based on the estimated value obtained by the time estimation means.
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JP2013119740A (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Mitsubishi Heavy Industries Bridge & Steel Structures Engineering Co Ltd | Portable operation terminal for gate driving device and gate driving device operation system |
WO2018181020A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 三菱重工業株式会社 | Indicator detection system and indicator detection method |
-
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