JP2007233941A - Self-driven type telemetry observation device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、山間地域等の商用電源設備のない場所において、バッテリを電源として防災用監視データや各種環境データを観測し、その観測データを遠隔地のデータ収集装置へ転送する自立駆動型テレメトリ観測装置に関する。 This invention is a self-driven telemetry observation in which a monitoring power supply for disaster prevention and various environmental data are observed using a battery as a power source in a place without a commercial power supply facility such as a mountainous area, and the observation data is transferred to a remote data collection device. Relates to the device.
我が国では、急流河川や土砂災害危険地域が多く、大小の地震や台風等により大規模な気象災害が発生しやすい。そこで、このような大規模気象災害による道路や建物等のインフラ設備の被害規模を把握したり、災害発生時の住民の迅速な避難誘導を可能にするために、各種防災情報の遠隔監視(テレメトリ又はテレモニタリングと呼ばれる)が行われている。一般にテレメトリは、任意に選択した観測対象場所にテレメトリ観測装置を設置し、このテレメトリ観測装置において各種センサから観測データを取得してこの観測データを通信ネットワークを介して監視センタへ転送することにより実現される。 In Japan, there are many rapid rivers and landslide hazard areas, and large-scale weather disasters are likely to occur due to large and small earthquakes and typhoons. Therefore, in order to understand the scale of damage to infrastructure facilities such as roads and buildings due to such a large-scale weather disaster, and to enable residents to promptly evacuate in the event of a disaster, remote monitoring of various disaster prevention information (telemetry) (Also called telemonitoring). In general, telemetry is realized by installing a telemetry observation device at an arbitrarily selected observation target location, acquiring observation data from various sensors in this telemetry observation device, and transferring this observation data to a monitoring center via a communication network. Is done.
ところで、上記テレメトリ観測装置の電源手段は、平野部や中山間部においては商用電力設備を利用できるが、山間部等の非居住地域においては商用電力設備を利用できない。このため、非居住地域では太陽光や風力などの自然エネルギをもとに電力を生成し、この生成された電力によりバッテリを充電してその出力を動作電源として使用するようにしている。しかし、自然エネルギによる発電量は元来きわめて不安定であるため、常時十分な電力を給電できるとは限らない。例えば、太陽光発電は夜間では発電できず、また昼間であっても曇天時や日照条件等によっては発電量が大きく変動する。また風力発電は、風が弱い地域では十分な発電が行われず、また風が強い地域であっても風が吹かない時間帯には発電が行われない。したがって、上記のように自然エネルギをもとに電力を生成する、いわゆる自立駆動型テレメトリ観測装置では、安定な給電が望めない電源に対し何らかの対策が必要となる。 By the way, the power supply means of the telemetry observation apparatus can use commercial power equipment in plains and mountainous areas, but cannot use commercial power equipment in non-residential areas such as mountainous areas. For this reason, in a non-residential area, electric power is generated based on natural energy such as sunlight and wind power, and the battery is charged with the generated electric power and the output is used as an operation power source. However, since the amount of power generated by natural energy is inherently unstable, sufficient power cannot always be supplied. For example, solar power cannot be generated at night, and the amount of power generation varies greatly depending on the time of cloudy weather or sunshine conditions even during the daytime. Wind power generation is not performed sufficiently in areas where wind is weak, and even in areas where wind is strong, power generation is not performed during times when wind does not blow. Therefore, in the so-called self-sustained telemetry observation apparatus that generates electric power based on natural energy as described above, some countermeasure is required for a power supply for which stable power supply cannot be expected.
例えば、河川の水位と雨量を観測する装置では、降雨が観測される前と実際に観測された後で監視センタへの通信頻度を変更する機能を設け、さらに通信ができなかった場合のバックアップとして観測データを観測装置内のメモリに一時蓄積する機能を設けている(例えば、非特許文献1を参照。)。 For example, a device that observes the water level and rainfall of a river is provided with a function to change the frequency of communication to the monitoring center before and after rainfall is observed, and as a backup when communication is not possible A function of temporarily storing observation data in a memory in the observation apparatus is provided (for example, see Non-Patent Document 1).
また、蓄電池として鉛蓄電池をはじめとする二次電池を使用する場合に、当該二次電池の蓄電残量を把握し、この蓄電残量値に基づいて装置の動作を制御する手法も提案されている。この場合の鉛蓄電池の蓄電残量を把握する手法としては、例えば蓄電池の内部抵抗と蓄電残量の相関から電気化学的な見地から理論式を導出し、測定した内部抵抗値をもとにこの理論式から蓄電残量を推定する手法が知られている(例えば、非特許文献2を参照。)。 In addition, when a secondary battery such as a lead storage battery is used as a storage battery, a method has been proposed in which the remaining amount of electricity stored in the secondary battery is ascertained and the operation of the device is controlled based on the remaining amount of electricity stored. Yes. In this case, as a method of grasping the remaining amount of electricity stored in the lead storage battery, for example, a theoretical formula is derived from an electrochemical point of view from the correlation between the internal resistance of the storage battery and the remaining amount of storage, and this is based on the measured internal resistance value. A technique for estimating the remaining amount of electricity stored from a theoretical formula is known (see, for example, Non-Patent Document 2).
ところが、従来の自立駆動型テレメトリ観測装置には以下のような解決すべき課題がある。
第1に、バッテリの蓄電残量とは無関係に一定頻度で観測動作及びデータ収集装置への観測データの転送動作が行われている。このため、蓄電残量が残り少なくなった場合に、観測動作の一時停止等の緊急措置や通信頻度の低減措置、蓄電残量に応じた動的な観測方法の変更を行うことができない。特に、バッテリとして鉛蓄電池等の化学二次電池を使用している場合には、蓄電残量を正確に検知することができないため、蓄電残量に応じて観測モード及び転送モードを変更することが困難である。
However, the conventional self-driving telemetry observation apparatus has the following problems to be solved.
First, the observation operation and the observation data transfer operation to the data collection device are performed at a constant frequency regardless of the remaining amount of power stored in the battery. For this reason, when the remaining amount of power storage becomes low, it is impossible to perform emergency measures such as suspension of the observation operation, measures to reduce the communication frequency, and dynamic change of the observation method according to the remaining power storage amount. In particular, when a chemical secondary battery such as a lead storage battery is used as the battery, the remaining amount of electricity stored cannot be accurately detected, so the observation mode and the transfer mode can be changed according to the remaining amount of electricity stored. Have difficulty.
第2に、蓄電池の蓄電残量が予め設定されたしきい値以下に減少した場合に警報を発生する機能を備えた装置も提案されている。しかし、蓄電残量が急激に減少してアラーム発生機能自体が動作不能になると、警報を発生することができない。また、テレメトリ観測装置では、装置自体の動作異常等のように、通常の観測データよりも重要なイベントが発生することがある、しかし、このような重要な情報を監視センタへ送信しようとした時点で既に蓄電残量が不足し、これにより送信機能等が動作不能状態に陥って重要な情報を送信できなくなることがある。 Secondly, an apparatus having a function of generating an alarm when the remaining amount of electricity stored in the storage battery decreases below a preset threshold value has been proposed. However, an alarm cannot be generated if the remaining amount of power storage suddenly decreases and the alarm generation function itself becomes inoperable. Also, in telemetry observation equipment, events that are more important than normal observation data may occur, such as abnormal operation of the equipment itself, but when such important information is sent to the monitoring center. As a result, the remaining amount of power storage is already insufficient, which may cause the transmission function or the like to become inoperable and prevent important information from being transmitted.
第3に、予め設定された一定の観測スケジュールにより被観測データを観測して監視センタへ転送しているため、以下のような問題がある。すなわち、一般に観測されるイベントは時々刻々変化し、観測データもこれに応じて変動する。例えば、単位時間内の降雨量が5〜10mm程度の比較的少雨の状態は長時間継続するが、災害リスクが高まる30〜50mmの豪雨は数時間内に集中して発生する。したがって、少雨時にはデータ観測時間間隔もデータ収集装置への転送時間間隔も低頻度でよいが、豪雨時には高頻度でデータ収集および転送を行う必要がある。 Third, since the observed data is observed and transferred to the monitoring center according to a predetermined observation schedule set in advance, there are the following problems. In other words, generally observed events change from moment to moment, and observation data also fluctuates accordingly. For example, a relatively light rain state in which the rainfall within a unit time is about 5 to 10 mm continues for a long time, but a heavy rain of 30 to 50 mm, which increases the risk of disaster, is concentrated within several hours. Therefore, the data observation time interval and the transfer time interval to the data collection device may be low when there is a little rain, but it is necessary to collect and transfer data at a high frequency during heavy rain.
しかし、従来のテレメトリ観測装置では、少雨時も豪雨時も一定の観測スケジュールで観測してその観測データをデータ収集装置へ転送している。このため、観測されたデータの有用性の大小に拘わらず、全てのデータが監視センタに転送され、重要でないかもしくは取得価値の少ない観測データを転送する場合にも電力を消費してしまうという問題がある。すなわち、有効転送データ量に対する所要電力の比、つまり有効テレメトリ電力を多く必要とするという問題がある。 However, in the conventional telemetry observation device, observation is performed with a fixed observation schedule during light rain and heavy rain, and the observation data is transferred to the data collection device. For this reason, regardless of the usefulness of the observed data, all data is transferred to the monitoring center, and power is consumed even when transferring observation data that is not important or has low acquisition value. There is. That is, there is a problem that the ratio of the required power to the effective transfer data amount, that is, a large amount of effective telemetry power is required.
第4に、テレメトリ観測装置自体の駆動状態の監視と異常検知に関して以下のような課題がある。すなわち、鉛蓄電池は経年劣化を生じる。したがって、この経年劣化を検出するために、例えば非特許文献2に示されるような手法を用いて電圧低下及び蓄電残量の監視が行われている。しかし、こうした従来の手法では、正確に蓄電残量を推定することは困難である。
Fourthly, there are the following problems regarding monitoring of the driving state of the telemetry observation apparatus itself and abnormality detection. That is, the lead storage battery is aged over time. Therefore, in order to detect this aging deterioration, for example, a voltage drop and a remaining power storage amount are monitored using a technique as shown in Non-Patent
一方、テレメトリ観測装置から監視センタへ所定のタイミングで被観測データが転送されなくなった場合、その直接的原因としては、テレメトリ観測装置内のセンサ自体の異常と、センサへの給電状態の異常が考えられる。また、間接的な原因としては、バッテリの放電異常かもしくは蓄電残量の不足が考えられる。しかし、従来のテレメトリ観測装置では、これらの原因の切り分け、異常個所の特定ができないという問題があった。 On the other hand, if the observed data is not transferred from the telemetry observation device to the monitoring center at a predetermined timing, the direct causes are considered to be an abnormality in the sensor itself in the telemetry observation device and an abnormality in the power supply state to the sensor. It is done. Further, as an indirect cause, it is conceivable that the battery is abnormally discharged or the remaining amount of power storage is insufficient. However, the conventional telemetry observation apparatus has a problem that it is impossible to identify these causes and to identify an abnormal part.
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、有限の蓄電力を効率的に利用して重要データを優先的に転送できるようにし、かつ装置の遠隔メンテナンスの簡単化を図った自立駆動型テレメトリ観測装置を提供することにある。 The present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to make it possible to transfer important data preferentially by efficiently utilizing finite power storage and simplify remote maintenance of the apparatus. An object is to provide a self-supporting telemetry observation apparatus that is designed to be a simpler.
上記目的を達成するために、この発明に係わる自立駆動型テレメトリ観測装置は次のような各種手段を講じたものである。
第1の観点は、センサから観測データを取得し、この取得された観測データを通信ネットワークを介してデータ収集装置へ転送するデータロガーと、自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、上記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を上記データロガーに給電する給電制御ユニットとを具備する自立駆動型テレメトリ観測装置にあって、上記データロガーにより、電力蓄積ユニットの電力残量を検出して、この検出された電力残量に基づいて当該電力残量に適した観測頻度を設定する。そして、上記設定された観測頻度に従い、センサから観測データを取得する動作を実行するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the self-supporting telemetry observation apparatus according to the present invention employs the following various means.
A first aspect is a data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network, and electric power that stores electric power generated based on natural energy. A self-driving telemetry observation apparatus comprising: a storage unit; and a power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger, wherein the remaining power of the power storage unit is determined by the data logger. And an observation frequency suitable for the remaining power level is set based on the detected remaining power level. Then, according to the set observation frequency, an operation for acquiring observation data from the sensor is executed.
したがって、センサを駆動して当該センサから観測データを取得する観測頻度が、電力蓄積ユニットの電力残量に応じて常に適切な値となるように可変設定される。このため、電力残量が十分にある状態では高い頻度で観測データの取得動作が行われ、一方蓄積電力が残り少なくなると低い頻度で観測データの取得動作が行われる。したがって、常に一定の頻度で観測動作を行う場合に比べ、電力蓄積ユニットの蓄積電力を有効に利用して装置の動作可能期間を延ばすことが可能となる。 Therefore, the observation frequency for driving the sensor and acquiring the observation data from the sensor is variably set so as to always have an appropriate value according to the remaining power of the power storage unit. For this reason, the observation data acquisition operation is performed with a high frequency when the remaining power is sufficient, while the observation data acquisition operation is performed with a low frequency when the remaining stored power is low. Therefore, it is possible to extend the operable period of the apparatus by effectively using the stored power of the power storage unit, compared to the case where the observation operation is always performed at a constant frequency.
第2の観点は、データロガーにより、電力蓄積ユニットの電力残量を検出して、この検出された電力残量に基づいて当該電力残量に適したデータ転送頻度を設定する。そして、データ収集装置へ観測データを転送する動作を上記設定されたデータ転送頻度に従い実行するようにしたものである。 According to a second aspect, the remaining power of the power storage unit is detected by a data logger, and a data transfer frequency suitable for the remaining power is set based on the detected remaining power. Then, the operation of transferring the observation data to the data collection device is executed according to the set data transfer frequency.
したがって、観測データをデータ収集装置へ転送するデータ転送頻度が、電力蓄積ユニットの電力残量に応じて常に適切な値となるように可変設定される。このため、電力残量が十分にある状態では高い頻度で観測データの転送動作が行われ、一方蓄積電力が残り少なくなると低い頻度で観測データの転送動作が行われる。したがって、常に一定の頻度で観測データの転送動作を行う場合に比べ、電力蓄積ユニットの蓄積電力を有効に利用して装置の動作可能期間を延ばすことが可能となる。 Therefore, the data transfer frequency for transferring the observation data to the data collection device is variably set so as to always have an appropriate value according to the remaining power of the power storage unit. For this reason, the observation data transfer operation is performed with a high frequency when the remaining power is sufficient, while the observation data transfer operation is performed with a low frequency when the remaining stored power is low. Therefore, it is possible to extend the operable period of the apparatus by effectively using the stored power of the power storage unit as compared with the case where the observation data transfer operation is always performed at a constant frequency.
第3の観点は、データロガーにより、センサから取得した観測データが予め設定されたしきい値を超えたか否かを判定し、観測データがしきい値を超えたと判定された場合に給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える。これに対し給電制御ユニットでは、電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として電力蓄積ユニットに保持させておき、この状態で上記データロガーから予備給電指示が与えられた場合に、上記電力蓄積ユニットから上記データロガーに上記保持された予備電力を給電するようにしたものである。 A third aspect is to determine whether or not the observation data acquired from the sensor exceeds a preset threshold by a data logger, and when it is determined that the observation data exceeds the threshold, the power supply control unit Is given a standby power supply instruction. On the other hand, in the power supply control unit, the remaining power set in advance in the power stored in the power storage unit is held in the power storage unit as standby power, and in this state, a standby power supply instruction is given from the data logger. In this case, the stored reserve power is supplied from the power storage unit to the data logger.
第4の観点は、データロガーにより、自然エネルギをもとに生成された電力及び電力蓄積ユニットに蓄積された電力の少なくとも一方に異常が検出された場合に、給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える。これに対し給電制御ユニットでは、電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として電力蓄積ユニットに保持させておき、この状態で上記データロガーから予備給電指示が与えられた場合に、上記電力蓄積ユニットから上記データロガーに上記保持された予備電力を給電するようにしたものである。 The fourth aspect is that when a data logger detects an abnormality in at least one of the power generated based on natural energy and the power stored in the power storage unit, the power supply control unit is instructed to perform preliminary power supply. give. On the other hand, in the power supply control unit, the remaining power set in advance in the power stored in the power storage unit is held in the power storage unit as standby power, and in this state, a standby power supply instruction is given from the data logger. In this case, the stored reserve power is supplied from the power storage unit to the data logger.
第5の観点は、データロガーにより、データ収集装置から送信される特殊観測動作の実行要求の到来を監視し、特殊観測動作の実行要求の到来が検出された場合に、給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える。これに対し給電制御ユニットでは、上記電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として上記電力蓄積ユニットに保持させておき、この状態でデータロガーから予備給電指示が与えられた場合に、上記電力蓄積ユニットから上記データロガーに上記保持された予備電力を給電するようにしたものである。 The fifth aspect is that the data logger monitors the arrival of the execution request for the special observation operation transmitted from the data collection device. When the arrival of the execution request for the special observation operation is detected, the power supply control unit is reserved. Give power supply instructions. On the other hand, in the power supply control unit, a preset remaining amount of power stored in the power storage unit is held in the power storage unit as backup power, and a standby power supply instruction is given from the data logger in this state. In this case, the stored reserve power is supplied from the power storage unit to the data logger.
したがって、上記第3、第4及び第5の観点によれば、電力蓄積ユニットには予め設定された電力残量が常に予備電力としてリザーブされる。そして、この状態でデータロガーにおいて観測データの異常が検出されるか、生成された電力又は蓄積電力の異常が検出されるか、或いはデータ収集装置から特殊観測動作の実行要求が到来すると、たとえ上記電力蓄積ユニットの蓄積電力が残り少なくなっていても、上記リザーブされた予備電力がデータロガーに給電され、これによりデータロガーは動作可能になる。このため、例えばセンサやデータロガー、電力蓄積ユニット等において異常が発生した場合には、この状態を知らせるための警報をデータ収集装置へ確実に送信することが可能になる。また、データ収集装置から特定観測動作の実行要求が到来した場合にも、当該要求に応じた動作を確実に実行してその実行結果をデータ収集装置へ送信することが可能となる。 Therefore, according to the third, fourth, and fifth aspects, the power remaining amount set in advance in the power storage unit is always reserved as reserve power. In this state, when an abnormality in the observation data is detected in the data logger, an abnormality in the generated power or the accumulated power is detected, or when a request for executing a special observation operation is received from the data collection device, Even if the stored power of the power storage unit is low, the reserved backup power is supplied to the data logger so that the data logger can operate. For this reason, for example, when an abnormality occurs in a sensor, a data logger, a power storage unit, or the like, an alarm for informing this state can be reliably transmitted to the data collection device. In addition, even when a request for execution of a specific observation operation arrives from the data collection device, it is possible to reliably execute the operation according to the request and transmit the execution result to the data collection device.
第6の観点は、データロガーにおいて、センサによる観測可能範囲を分割することにより設定される複数の小範囲と、当該小範囲ごとに予め設定された観測時間間隔の推奨値とを対応付けて記憶するテーブルを設ける。そして、センサから第1の観測時間間隔で観測データを取得している状態で、観測データが取得されるごとに当該取得された観測データが含まれる小範囲を特定し、この特定された小範囲に対し観測時間間隔の推奨値を上記テーブルから検索する。そして、上記第1の観測時間間隔と上記検索された観測時間間隔の推奨値とが異なる場合に、上記第1の観測時間間隔を上記観測時間間隔の推奨値に変更するようにしたものである。 According to a sixth aspect, in the data logger, a plurality of small ranges set by dividing the observable range by the sensor and a recommended value of the observation time interval preset for each small range are stored in association with each other. A table is provided. Then, in a state where the observation data is acquired from the sensor at the first observation time interval, each time the observation data is acquired, a small range including the acquired observation data is specified, and the specified small range The recommended observation time interval is retrieved from the above table. When the first observation time interval is different from the recommended value of the searched observation time interval, the first observation time interval is changed to the recommended value of the observation time interval. .
第7の観点は、データロガーにおいて、センサによる観測可能範囲を分割することにより設定される複数の小範囲と、当該小範囲ごとに予め設定されたデータ転送時間間隔の推奨値とを対応付けて記憶するテーブルを設ける。そして、上記取得された観測データを第1のデータ転送時間間隔でデータ収集装置へ転送している状態で、観測データが取得されるごとに当該取得された観測データが含まれる小範囲を特定し、この特定された小範囲に対しデータ転送時間間隔の推奨値を上記テーブルから検索する。そして、上記第1のデータ転送時間間隔と上記検索されたデータ転送時間間隔の推奨値とが異なる場合に、上記第1のデータ転送時間間隔を上記データ転送時間間隔の推奨値に変更するようにしたものである。 According to a seventh aspect, in the data logger, a plurality of small ranges set by dividing the observable range by the sensor are associated with recommended values of data transfer time intervals set in advance for each of the small ranges. A table for storing is provided. Then, in a state where the acquired observation data is transferred to the data collection device at the first data transfer time interval, each time observation data is acquired, a small range including the acquired observation data is specified. The recommended value of the data transfer time interval is searched from the above table for the specified small range. When the first data transfer time interval is different from the recommended value of the searched data transfer time interval, the first data transfer time interval is changed to the recommended value of the data transfer time interval. It is a thing.
したがって、上記第6及び第7の観点によれば、例えば観測データの値に応じて、観測時間間隔又はデータ転送時間間隔が推奨値に変更される。このため、観測データの値が例えば短い時間間隔で観測する必要がある場合には、観測時間間隔又はデータ転送時間間隔が短い値に変更され、これにより精密な観測及びデータ報告を行うことか可能となる。これに対し、観測データの値が例えば長い時間間隔で観測すればよい場合には、観測時間間隔又はデータ転送時間間隔が長い時間間隔に変更され、これにより電力蓄電ユニットの蓄電電力の消費を抑えた観測が可能となる。 Therefore, according to the sixth and seventh aspects, the observation time interval or the data transfer time interval is changed to the recommended value according to the value of the observation data, for example. For this reason, when observation data values need to be observed at short time intervals, for example, the observation time interval or data transfer time interval is changed to a short value, which enables precise observation and data reporting. It becomes. On the other hand, when the observation data value only needs to be observed at a long time interval, for example, the observation time interval or the data transfer time interval is changed to a long time interval, thereby suppressing the power consumption of the power storage unit. Observation is possible.
第8の観点は、データロガーにより、センサから取得された観測データが予め設定された範囲内にあるか否かを判定し、上記取得された観測データが上記予め設定された範囲外と判定された場合に、当該観測データを破棄するようにしたものである。
したがって、センサから取得される様々な値の観測データのうち、予め設定された範囲に含まれないデータはデータロガーにおいて自動的に破棄される。このため、データ収集装置へは予め設定された範囲に含まれるデータのみが転送されることになり、これによりデータ転送によって消費される電力を節減して装置の動作可能期間を延長することが可能となる。
According to an eighth aspect, the data logger determines whether the observation data acquired from the sensor is within a preset range, and the acquired observation data is determined to be outside the preset range. In this case, the observation data is discarded.
Therefore, among the observation data of various values acquired from the sensor, data not included in the preset range is automatically discarded in the data logger. For this reason, only the data included in the preset range is transferred to the data collection device, thereby reducing the power consumed by the data transfer and extending the operable period of the device. It becomes.
第9の観点は、センサから観測データを取得してこの取得された観測データを通信ネットワークを介してデータ収集装置へ転送するデータロガーと、自然エネルギをもとに電力を生成する電力生成ユニットと、上記生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、上記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を上記データロガーに給電する給電制御ユニットとを具備する自立駆動型テレメトリ観測装置にあって、上記給電制御ユニットにより、上記電力生成ユニットにより生成された電力と、上記電力蓄積ユニットにおける蓄積電力の残量をそれぞれ検出し、この生成された電力の検出値及び蓄積電力の残量検出値を上記データロガーに通知する。これに対しデータロガーでは、上記給電制御ユニットから通知された生成電力の検出値及び蓄積電力の残量検出値に基づいて、上記電力生成ユニット及び上記電力蓄積ユニットに異常があるか否か判定する。そして、上記電力生成ユニットと電力蓄積ユニットの少なくとも一方に異常があると判定された場合に、上記生成電力の検出値及び蓄積電力の残量検出値に基づいて異常の原因を推定し、この推定された異常の原因を表す情報をデータ収集装置へ送信するようにしたものである。 A ninth aspect includes a data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network, and a power generation unit that generates power based on natural energy A self-driving telemetry observation apparatus comprising: a power storage unit that stores the generated power; and a power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger. The unit detects the power generated by the power generation unit and the remaining amount of stored power in the power storage unit, and the generated power detection value and the remaining power detection value of the stored power are stored in the data logger. Notice. On the other hand, the data logger determines whether there is an abnormality in the power generation unit and the power storage unit based on the detection value of the generated power and the remaining amount detection value of the stored power notified from the power supply control unit. . When it is determined that there is an abnormality in at least one of the power generation unit and the power storage unit, the cause of the abnormality is estimated based on the detection value of the generated power and the remaining amount detection value of the stored power. The information indicating the cause of the abnormality is transmitted to the data collection device.
したがって、データロガーにおいて、電力生成ユニット及び電力蓄積ユニットの異常とその原因が自動的に検出及び推定され、この推定された異常原因がデータ収集装置に通知される。この結果、例えば太陽光発電における発電電流変動による日照低減と発電障害の切り分けが可能となる。 Therefore, in the data logger, the abnormality and the cause of the power generation unit and the power storage unit are automatically detected and estimated, and the estimated cause of the abnormality is notified to the data collection device. As a result, for example, it is possible to reduce sunshine due to fluctuations in generated current in solar power generation and to isolate power generation failures.
この発明によれば、有限の蓄電力を効率的に利用して重要データを優先的に転送することができ、かつ装置の遠隔メンテナンスの簡単化を図った自立駆動型テレメトリ観測装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a self-driving telemetry observation apparatus that can efficiently transfer limited data by using finite stored power efficiently and that simplifies remote maintenance of the apparatus. Can do.
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係わる自立駆動型テレメトリ観測装置を含むテレメトリステムの構成を示すブロック図である。このテレメトリシステムは、山間地等の観測地点にテレメトリ観測装置1を設置すると共に、国や自治体の庁舎等にデータ収集装置2を設置し、これらのテレメトリ観測装置1とデータ収集装置2との間を通信ネットワーク3を介して接続したものである。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a telemetry system including a self-supporting telemetry observation apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this telemetry system, a
テレメトリ観測装置1は自立駆動型であり、充放電制御ユニット11と、エネルギ変換部12と、電力蓄積ユニット13と、データロガー14とを備えている。エネルギ変換部12は、例えば太陽電池パネルからなり太陽光を電力に変換する。なお、エネルギ変換部12としては、風力発電機等の自然エネルギを利用した他の変換器を使用することも可能である。電力蓄積ユニット13は、例えば電気二重層キャパシタからなり、上記エネルギ変換部12により生成された電力を蓄積するために使用される。
The
充放電制御ユニット11は、例えば図2に示すように情報処理部111と、情報記憶部112と、シリアル通信インタフェース113と、充放電制御回路114とを備える。このうち先ず充放電制御回路114は、上記エネルギ変換部12により生成された電力を上記電力蓄積ユニット13に供給し、当該電力蓄積ユニット13を所定の蓄電容量まで充電させる。その際、電力蓄積ユニット13が電気二重層キャパシタからなる場合には、充電された電力の逆流防止を行う。また、電力蓄積ユニット13が鉛蓄電池からなる場合には、定電圧充電を行う必要があるため、エネルギ変換部12により生成された不安定な電圧値を一定値に安定化したのち電力蓄積ユニット13に供給する。また、電力蓄積ユニット13の過充電を防止する動作も行う。また、それと共に充放電制御回路114は、上記電力蓄積ユニット13からデータロガー14への電力の供給を制御する。
The charge /
情報処理部111は、上記充放電制御回路114による電力充電ユニット13の充放電の状態を監視して、異常状態が検出された場合にその情報を情報記憶部112に記憶させると共に、シリアル通信インタフェース113からデータロガー14へ通知する。
The
テータロガー14は、センサ群15と、情報処理部16と、通信インタフェース17とを備え、さらに図2に示すように電力供給部141、シリアル通信インタフェース142及び情報記憶部143を備える。このうち電力供給部141は、上記充放電制御回路114から供給される電力をデータロガー14内の各回路部に供給する。シリアル通信インタフェース142は、上記充放電制御ユニット11との間で充放電制御信号及び状態通知信号を授受するために使用される。
The
センサ群15は、観測用センサと、テレメトリ観測装置1内の動作状態を監視する監視用センサとから構成される。観測用センサは、例えば図2に示すように雨量センサ153からなる。監視用センサは、電圧センサ151と電流センサ152とからなる。電圧センサ151は、上記電力蓄積ユニット13の端子間電圧を検出する。電流センサ152は、上記エネルギ変換部12から出力される電流値を検出する。
The
雨量センサ153としては、例えば市販されている転倒マス型雨量計が使用される。この転倒マス型雨量計は、データロガー14から信号線に一定電圧を印加(プルアップ)しておき、一定容量のマスに降雨が貯まるとこれが転倒して接点が接触し、これにより上記信号線上に発生する接点パルスをデータロガー14でカウントすることにより、単位時間当たりの雨量を計測する構造となっている。なお、図2では雨量センサ153をデータロガー14内に収容し、充放電制御回路114からデータロガー14に供給される電力の一部を使用して動作させる場合を例示したが、駆動用バッテリを内蔵する雨量センサを使用する場合には、当該雨量センサをテレメトリ観測装置1の外部に設置することが可能である。
As the
情報処理部16は例えばマイクロコンピュータからなり、図示しないプログラムメモリに格納されたアプリケーション・プログラムに従い、この発明に係わる以下の各制御を実行する。
すなわち、蓄電残量に応じて単位時間当たりの観測回数とデータ転送回数を設定する制御と、電気蓄積ユニット13にリザーブされた予備電力を予め設定したイベントの発生に応じて充放電制御回路114がデータロガー14に供給する制御と、観測レベルに応じて観測時間間隔とデータ転送時間間隔を可変設定する制御と、観測レベルに応じて観測データを破棄する制御を実行する。上記予め設定されたイベントとしては、単位時間当たりの雨量が上限値を超えた場合と、電力蓄積ユニット13の端子電圧の一定時間内における変化量がしきい値を超えた場合と、エネルギ変換部12の出力電流の一定時間内における変化量がしきい値を超えた場合と、充放電制御回路114から供給される電力の一定時間内における変化量がしきい値を超えた場合と、データ収集装置から特別な要求が到来した場合がある。
The
That is, the control for setting the number of observations per unit time and the number of data transfers according to the remaining amount of power storage, and the charge /
情報記憶部143には、上記センサ群15により検出された観測データや検出データを保存するエリアと、上記情報処理部16の制御に使用する観測・転送制御テーブル等を保存するエリアが設けてある。通信インタフェース17は、通信ネットワーク3を介してデータ収集装置2との間でデータ転送を行うためのもので、例えば図2に示すように無線パケット通信インタフェースを備える。
The
なお、データ収集装置2は、通信インタフェース22及びデータ処理部23を備える。これらの通信インタフェース22及びデータ処理部23は具体的には汎用コンピュータ21により構成される。
また、通信ネットワーク3は、例えばインターネットに代表されるIP(Internet Protocol)網と、このIP網にアクセスするための複数のアクセス網とから構成される。アクセス網としては、例えばDSL(Digital Subscriber Line)や光伝送路を使用する有線加入者網、LAN、無線LAN(Local Area Network)、移動通信網、専用線網が用いられる。
The
The
次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
(1)蓄電残量に応じた単位時間当たりの観測回数とデータ転送回数の制御
データロガー14の情報記憶部143には、観測・転送制御テーブルが記憶されている。この観測・転送制御テーブルは、図3に示すように、電気二重層キャパシタ13の蓄電残量Xに対するn個(nは正の整数)の設定値αi(ただしi<j=2,…,nに対してαi<αj)に対応付けて、当該αiに対し予め設定された雨量センサ153の単位時間当たりの観測回数Ai(ただしi<j=2,…,nに対してAi<Aj)と、同じく各αiに対して予め設定された雨量観測データの単位時間当たりの転送回数Bi(ただしi<j=2,…,nに対してBi<Bj)をそれぞれ記憶したものである。ここで、Ai及びBiの意味するところは、蓄電残量Xがαi-1≦X<αiの範囲にあるとき、それぞれ一定時間観測を継続できるための雨量センサのデータ観測頻度及びデータ転送頻度の許容上限値である。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
(1) Control of the number of observations per unit time and the number of data transfers according to the remaining power
An observation / transfer control table is stored in the
さて、上記観測・転送制御テーブルを用いてデータロガー14は次のような制御を実行する。図4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、データロガー14の情報処理部16は、先ずステップ4aにおいて電気二重層キャパシタ13の端子間電圧の検出値を電圧センサ151から取り込み、この取り込んだ端子間電圧の検出値をステップ4bにより蓄電残量Xに変換する。次に、ステップ4cにおいて、上記蓄電残量Xに対応する設定値αiをもとに、当該設定値αiに対応する単位時間当たりの観測回数Ai及び単位時間当たりの転送回数Biを上記観測・転送制御テーブルから読み出す。
The
That is, the
そして、ステップ4dにより、上記読み出されたAiにより指定される時間間隔で雨量センサ153を駆動し、当該雨量センサ153から雨量の観測データを取得する。またそれと共に、ステップ4eにより、上記読み出されたBiにより指定される時間間隔で通信インタフェース17を制御し、これにより上記取得された雨量の観測データをデータ収集装置2に向け送信させる。
In
例えば、いま降雨時のある時刻T1において、蓄電残量X1がαi-1≦X1<αiの範囲にあって、単位時間当たりのデータ観測回数Ai、データ収集装置への単位時間当たりのデータ転送回数Biで雨量観測が行われており、その後一定時間経過後の時刻T2に蓄電残量X2がαi-2≦X2<αi-1に減少したとする。この時点で、情報処理部16は、単位時間当たりの観測回数をAi-1、観測データの単位時間当たりの転送回数をBi-1に減少させるように雨量センサ153の駆動並びに通信インタフェース17を制御する。その結果、観測頻度並びにデータ転送頻度が減少した分、データロガー14における電力消費が抑制され、これにより雨量計測時間をより長時間化することが可能となる。
For example, at a certain time T1 when it is raining, the remaining power storage amount X1 is in the range of αi−1 ≦ X1 <αi, the number of data observations Ai per unit time, and the number of data transfers per unit time to the data collection device Assume that rainfall is observed in Bi, and the remaining power storage amount X2 decreases to αi−2 ≦ X2 <αi−1 at time T2 after a certain period of time has elapsed. At this point, the
なお、もし仮に降雨量が多く、データ観測頻度を低減することが困難な場合には、観測データを情報記憶部143に一時格納し、データ収集装置2へのデータ転送回数のみを低減してデータ転送時に一括して転送するようにしてもよい。また、降雨時においては太陽電池パネルによる発電は行われないものと見なせる。そこで、降雨時には電流センサ152に給電しないようにする。このようにすると、データロガー14における電力消費をさらに抑制することが可能となる。
If there is a lot of rainfall and it is difficult to reduce the data observation frequency, the observation data is temporarily stored in the
(2)単位時間当たりの雨量が上限値を超えた場合に、電気蓄積ユニット13にリザーブされた予備電力をデータロガー14に供給する制御(イベントに応じた給電制御1)
データロガー14の情報記憶部143には、単位時間当たりの雨量観測値について、警報等の緊急情報をデータ収集装置2へ転送するためのトリガとするために設定されたしきい値β1が記憶されている。
(2) When the rainfall per unit time exceeds the upper limit value, control for supplying the reserve power reserved in the
The
一方、充放電制御ユニット11の情報記憶部112には、トリガ信号S1を受信した場合のみ放電する電力の値E1、トリガ信号S2を受信した場合のみ放電する電力の値E2、…、トリガ信号Snを受信した場合のみ放電する電力の値Enのように、n個のトリガ信号に対応する放電電力値Enが記憶されている。ここで、E1+E2+……+En=ΣEの値は、電気二重層キャパシタ13の総蓄電容量Ecapよりも十分小さいものとする。或いは、予め電気二重層キャパシタ13の総蓄電容量EcapがΣEより十分大きくなるように蓄電容量を設計して装備しておく。したがって、各トリガ信号S1、S2、……、Snの受信に関わらない用途に必要な電力はEcap−ΣEの容量内で賄われる。すなわち、Ecap−ΣE=0になった場合には、各トリガ信号S1、S2、……、Snとは関係ない用途に対しては給電されない。すなわち、電気二重層キャパシタ13には、特定用途に使用するための予備電力がリザーブされる。
On the other hand, the
データロガー14及び充放電制御ユニット11は、次のように給電制御を実行する。図6は、その制御手順及び制御内容を示すフローチャートである。
すなわち、雨量センサ153において雨量観測接点パルス信号が計測されると、この信号が情報処理部16に伝達される。情報処理部16は、ステップ6aにおいて単位時間当たりの接点パルス信号の発生回数をカウントし、このカウント値をステップ6bにより単位時間当たりの雨量値Y1に変換する。そして、上記変換された単位時間当たりの雨量値Y1を、情報記憶部143に予め記憶されたしきい値β1とステップ6cで比較する。この比較の結果、Y1>β1になると、情報処理部16は単位時間当たりの降雨量が上限値を超えたと判断し、ステップ6dによりシリアル通信インタフェース142を介して充放電制御ユニット11に対してトリガ信号S1を通知する。
The
That is, when the rainfall observation contact pulse signal is measured by the
一方、充放電制御ユニット11の情報記憶部112には、先に述べたようにトリガ信号S1に対応付けて放電対象の予備電力値E1を表す情報が格納されている。この状態で、上記データロガー14からトリガ信号S1が到来すると、充放電ユニット11の情報処理部111はステップ6eからステップ6fに移行してここで情報記憶部112から上記トリガ信号S1に対応する放電電力値E1を表す情報を読み出す。そして、ステップ6gにより充放電制御回路114に対し指示を出し、これにより電気二重層キャパシタ13にリザーブされた予備電力E1をデータロガー14に供給させる。
On the other hand, the
したがってデータロガー14は、上記供給された予備電力E1により情報処理部16及び無線パケット通信インタフェース17が動作状態になり、これにより単位時間当たりの降雨量が上限値を超えた旨の警報データが生成されて、この警報データがデータ収集装置2へ送信される。このため、例えば電気二重層キャパシタ13の蓄電残量が減少してデータロガー14の通常観測動作が停止している状態においても、上記警報データを確実にデータ収集装置2へ送信することが可能となる。
Therefore, the
(3)電源異常が発生した場合に、電気蓄積ユニット13にリザーブされた予備電力をデータロガー14に供給する制御(イベントに応じた給電制御2)
データロガー14の情報記憶部143には、電流センサ152で検出される一定時間内の電流変化量に対するしきい値β2、電圧センサ151で検出される一定時間内の電圧変化量に対するしきい値β3、及び電力供給部141で検出される一定時間内の電力消費量に対するしきい値β4がそれぞれ記憶されている。
(3) Control for supplying reserve power reserved in the
The
データロガー14の情報処理部16は、先ず図7に示すようにステップ7aにおいて電流センサ152により一定時間内の電流変化量ΔY2が検出されると、ステップ7bにより上記検出された電流変化量ΔY2をしきい値β2と比較する。そして、この比較の結果、電流変化量ΔY2がしきい値β2を下回った場合には、太陽電池パネルに遮蔽物が付着する等して発電効率が低下し、異常に至ったと判断する。
As shown in FIG. 7, the
次にデータロガー14の情報処理部16は、データロガー14を駆動するための電力が電力供給部141へ給電されていない時間帯において、ステップ7cにおいて電圧センサ151により一定時間内の電圧変化量ΔY3が検出する。そして、ステップ7dにより上記検出された電流変化量ΔY3をしきい値β3と比較する。この比較の結果、電圧変化量ΔY3がしきい値β3を下回った場合には、電気二重層キャパシタ13の自己放電量が許容値を超えた異常状態であると判断する。
Next, the
さらにデータロガー14の情報処理部16は、ステップ7eにおいて電力供給部141により一定時間内の電力消費量ΔY4が検出する。そして、ステップ7fにより上記検出された電力消費量ΔY4をしきい値β4と比較する。この比較の結果、電力消費量ΔY4がしきい値β4を下回った場合には、データロガー14の情報処理量の増大等の想定される原因により通常の駆動に要する電力消費を超える異常状態であると判断する。
Further, in
データロガー14の情報処理部16は、上記ステップ7b、ステップ7d又はステップ7fのいずれかにおいて異常状態が検出されると、ステップ7gによりトリガ信号S2を生成してこのトリガ信号S2をシリアル通信インタフェース142を介して充放電制御ユニット11へ通知する。
When an abnormal state is detected in any of Step 7b,
一方、充放電制御ユニット11の情報記憶部112には、先に述べたようにトリガ信号S2に対応付けて放電対象の予備電力値E2を表す情報が格納されている。この状態で、上記データロガー14からトリガ信号S2が到来すると、充放電ユニット11の情報処理部111はステップ7hからステップ7iに移行してここで情報記憶部112から上記トリガ信号S2に対応する放電電力値E2を表す情報を読み出す。そして、ステップ7jにより充放電制御回路114に対し指示を出し、これにより電気二重層キャパシタ13にリザーブされた予備電力E2をデータロガー14に供給させる。
On the other hand, the
したがってデータロガー14は、上記供給された予備電力E2により情報処理部16及び無線パケット通信インタフェース17が動作状態となり、これにより太陽電池パネルにおいて異常が発生した旨の警報データ、電気二重層キャパシタ13において異常が発生した旨の警報データ、又はデータロガー14において負荷が増大する異常が発生した旨の警報データが生成されて、この生成された警報データがデータ収集装置2へ送信される。
このため、例えば電気二重層キャパシタ13の蓄電残量が減少してデータロガー14の通常観測動作が停止している状態においても、上記警報データを確実にデータ収集装置2へ送信することが可能となる。
Therefore, in the
For this reason, for example, the alarm data can be reliably transmitted to the
(4)データ収集装置2からの要求に応じ、電気蓄積ユニット13にリザーブされた予備電力をデータロガー14に供給する制御(イベントに応じた給電制御3)
データロガー14は、通常の観測動作状態において、図8に示すようにステップ8aでデータ収集装置2からの特殊観測動作の実行要求の到来を監視している。この状態で、データ収集装置2から通信ネットワーク3を介して設定値を上回る頻度での観測データの取得要求、設定値を上回る頻度での観測データの転送要求、もしくは所要電力を上回る電力消費が生じる測定方法の要求が到来したとする。データロガー14の情報処理部16は、これらの実行要求を受信するとステップ8aからステップ8bに移行して、シリアル通信インタフェース142を介して充放電制御ユニット11に対してトリガ信号S3を与える。
(4) Control for supplying reserve power reserved in the
In the normal observation operation state, the
一方、充放電制御ユニット11の情報記憶部112には、先に述べたようにトリガ信号S3を受信した場合に、テレメトリ観測装置1に特殊観測の実行要求を実行することのみに給電する予備電力E3を表す情報が記憶されている。また、電気二重層キャパシタ13には、先に述べたように少なくとも予備電力E3を超える蓄電残量がリザーブされている。
On the other hand, in the
この状態で、シリアル通信インタフェース113を介してデータロガー14からトリガ信号S3が到来すると、充放電制御ユニット11の情報処理部111はステップ8cからステップ8dに移行して、情報記憶部112に記憶された上記予備電力E3を表す情報を読み出す。そして、ステップ8eにより充放電制御回路114に対して、データロガー14へ予備電力E3を供給させる指示を与える。充放電制御回路114は、情報処理部111からの給電指示を受けて、電気二重層キャパシタ13から予備電力E3をデータロガー13の電力供給部141へ供給する。
In this state, when the trigger signal S3 arrives from the
したがってデータロガー14は、上記供給された予備電力E3により情報処理部16、各センサ、及び無線パケット通信インタフェース17が動作状態となる。そして、データ収集装置2から特殊観測動作の実行要求により指示された観測スケジュールに従い頻度の高い観測動作を実行し、この観測動作により得られた観測データを無線通信インタフェース17からデータ収集装置2へ高頻度で転送する。
Therefore, in the
このため、例えば電気二重層キャパシタ13の蓄電残量が減少してデータロガー14の通常観測動作が停止している状態であっても、上記データ収集装置2から特殊観測動作の実行要求により指示された特殊観測動作及びデータ転送動作を確実に実行することができる。
For this reason, for example, even when the remaining amount of electricity stored in the electric
(5)観測レベルに応じた観測時間間隔及びデータ転送時間間隔の制御
データロガー14の情報記憶部143には、雨量観測レベルと雨量観測時間間隔との対応関係を表す観測レベルテーブルが記憶されている。図5はこの観測レベルテーブルの具体例を示すものである。
(5) Control of observation time interval and data transfer time interval according to the observation level
The
一般に、転倒マス型雨量センサを用いて雨量観測を行う場合、マス容量を満たす降雨があった時点でマスが1回転倒して排出される雨量が0.5ミリと計測される。図5においては、小牧市のホームページ
http://www.city.komaki.aichi.jp/fire/bt_jo/taifuh/gou_u.htmlに掲載された1時間当りの降雨量(以下、「1時間雨量」という)と雨の降り方との関係を参考に、雨量観測レベルを6段階に設定している。そして、各観測レベルに対応付けて、当該観測レベルにおける1時間雨量の範囲、雨の降り方、転倒マス型雨量センサによって観測される1時間当りの雨量計パルス数(以下、「1時間パルス数」という)、降雨持続時間、観測時間間隔△T(単位:分)を設定している。ここで、雨量計パルス数は、例えば観測レベル“1”では1時間当りの降雨量が5ミリ以下であるため、1時間パルス数は10以下となることを意味する。降雨持続時間は、平成16年7月の新潟・福島豪雨における栃尾市での雨量観測データを参考にして、各観測レベルの1時間雨量の持続時間を見積もった。観測時間間隔△Tは、各観測レベルの降雨持続時間内に転送される最大データ数が概ね上記図5に示した観測レベルテーブルに示した各観測レベルの値になるように設定した。また、ここでは仮に各観測レベルにおいてデータ収集装置2への観測データの転送時間間隔を観測時間間隔△Tに等しく設定した。
Generally, when performing rainfall observation using a falling mass type rainfall sensor, when there is rainfall that satisfies the mass capacity, the amount of rain that is discharged after the mass is turned down by one rotation is measured as 0.5 mm. In Figure 5, Komaki City's homepage
http://www.city.komaki.aichi.jp/fire/bt_jo/taifuh/gou_u.html The rainfall per hour (hereinafter referred to as “1 hour rainfall”) and how it rains With reference to the relationship, the rain observation level is set to 6 levels. Then, in association with each observation level, the range of rainfall for one hour at that observation level, how to rain, the number of rain gauge pulses per hour observed by the falling mass type rain sensor (hereinafter referred to as “one hour pulse number”) ”), Rainfall duration, and observation time interval ΔT (unit: minutes). Here, the number of rain gauge pulses means that, for example, at the observation level “1”, the rainfall amount per hour is 5 mm or less, so the number of pulses per hour is 10 or less. The rainfall duration was estimated by referring to rainfall observation data in Tochio City during the Niigata / Fukushima heavy rain in July 2004, and estimated the duration of 1-hour rainfall at each observation level. The observation time interval ΔT is set so that the maximum number of data transferred within the rain duration time of each observation level is approximately the value of each observation level shown in the observation level table shown in FIG. In addition, here, the observation data transfer time interval to the
この状態で、例えば観測レベル3に対応する降水があったとする。データロガー14の情報処理部16は、先ずステップ9aにおいて、ある時刻Tから観測時間間隔ΔT後の時刻T+△Tまでの期間に観測された雨量センサ153からのパルス数γを計測する。次にステップ9bにおいて、γ×(60/△T(分))の値Γ1を計算し、この計算されたΓ1に対応する観測レベルをステップ9cで特定する。
In this state, for example, it is assumed that there is precipitation corresponding to
そして、ステップ9dにおいて、情報記憶部143に記憶された観測レベルテーブルを参照して、特定された観測レベルに対応する観測時間間隔を読み出し、現在設定されている観測時間間隔を上記読み出された観測時間間隔に変更する。例えば、いま上記Γ1に対応する観測レベルがレベル“4”だったとすると、この時点から観測時間間隔を上記レベル“4”に対応する値に変更する。
In
またそれと共に、ステップ9eにおいて、情報記憶部143に記憶された観測レベルテーブルを参照して、特定された観測レベルに対応するデータ転送時間間隔を読み出し、現在設定されているデータ転送時間間隔を上記読み出されたデータ転送時間間隔に変更する。例えば、いま上記Γ1に対応する観測レベルがレベル“4”だったとすると、この時点からデータ転送時間間隔を上記レベル“4”に対応する値に変更する。
At the same time, in step 9e, the observation level table stored in the
この結果、降雨量が災害発生リスクの比較的少ない観測レベル“3”から、がけ崩れの危険性がある観測レベル“4”に変化した時点で、観測時間間隔及び観測データの転送時間間隔がそれぞれ短縮される。以後同様に、任意の観測時間間隔△T内に観測されたパルス数から1時間パルス数を計算し、この計算値がどの観測レベルの1時間パルス数の範囲に属するかを判別し、この判別結果に応じて現行での観測時間間隔及びデータ転送時間間隔が雨の降り方に応じて変更される。 As a result, when the rainfall level changes from observation level “3”, which has a relatively low risk of disaster, to observation level “4”, where there is a risk of landslide, the observation time interval and the observation data transfer time interval are shortened. Is done. Thereafter, similarly, the number of one-hour pulses is calculated from the number of pulses observed within an arbitrary observation time interval ΔT, and it is determined which observation level the number of one-hour pulses belongs to. Depending on the result, the current observation time interval and data transfer time interval are changed according to the rain.
かくして、災害リスクが高い、より重要なデータを詳細かつ高頻度に転送することが可能となる。これは、1時間雨量を観測データとし、A=0、a1=5ミリ、a2=10ミリ、a3=20ミリ、a4=30ミリ、a5=40ミリ、a6=50ミリとした場合に相当する。ただし、雨量センサの1時間雨量の上限値Bは観測レベルテーブル(図5)に併せてここでは定めない。 Thus, more important data with high disaster risk can be transferred in detail and frequently. This corresponds to the case where the hourly rainfall is observed data, and A = 0, a1 = 5 mm, a2 = 10 mm, a3 = 20 mm, a4 = 30 mm, a5 = 40 mm, a6 = 50 mm. . However, the upper limit value B of the hourly rainfall of the rainfall sensor is not determined here together with the observation level table (FIG. 5).
(6)観測レベルに応じた観測データの破棄
ここでは、観測レベルテーブル(図5)を土砂災害監視に適用する場合を例にとって説明する。土砂災害発生が想定される観測レベル“4”の1時間雨量が観測された時点で、データロガー13からデータ収集装置2へ土砂災害警報が報知される。またそれと共に、観測レベル“4”未満の1時間雨量の観測データを廃棄するように設定し、この設定情報をデータロガー13の情報記憶部143に記憶しておく。
(6) Discard observation data according to the observation level
Here, a case where the observation level table (FIG. 5) is applied to sediment disaster monitoring will be described as an example. When an hourly rainfall of observation level “4” where a sediment disaster is expected to occur is observed, the
データロガー14の情報処理部16は、先ずステップ10aにおいて、ある時刻Tから観測時間間隔ΔT後の時刻T+△Tまでの期間に観測された雨量センサ153からのパルス数δを計測する。そしてステップ10bにおいて、δ×(60/△T(分))の値Γ2を計算し、この計算されたΓ2に対応する観測レベルをステップ10cで特定する。
First, in
次に、ステップ10dにおいて、上記特定されたΓ2に対応する観測レベルを上記情報記憶部143に記憶された設定情報、つまりレベル“4“と比較する。そして、この比較の結果、上記特定された現在の観測レベルが設定されたレベル“4“以上であれば、ステップ10eに移行して、ここで上記雨量の観測データを土砂災害警報と共に無線パケット通信インタフェース17からデータ収集装置2へ送信する。これに対し、上記特定された現在の観測レベルが設定されたレベル“4“未満であれば、ステップ10fに移行して、ここで上記雨量の観測データを情報記憶部143から破棄する。
Next, in step 10d, the observation level corresponding to the specified Γ2 is compared with the setting information stored in the
したがって、現在の雨量に対応する観測レベルが上記設定された観測レベル“4“のときには、上記雨量の観測データは破棄されてデータ収集装置2へ転送されない。このため、データ収集装置2への観測データの転送回数は抑えられ、その分データロガー14による消費電力は低減されて、これにより電気二重層キャパシタ13の寿命を延長することが可能となる。
Therefore, when the observation level corresponding to the current rainfall is the set observation level “4”, the observation data of the rainfall is discarded and not transferred to the
(第2の実施形態)
図11は、この発明の第2の実施形態に係わる自立駆動型テレメトリ観測装置の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。
充放電制御ユニット110には、先に述べた情報処理部111、情報記憶部112、シリアル通信インタフェース113及び充放電制御回路114に加え、電流センサ115と、電圧センサ116がさらに設けられている。電流センサ115は、エネルギ変換部としての太陽電池パネル12の発電電流値Isを充放電制御回路114を介して検出する。電圧センサ116は、電力蓄積ユニットとしての電気二重層キャパシタ13の端子間電圧Vcを充放電制御回路114を介して検出する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a self-driving telemetry observation apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG.
The charge /
情報処理部111は、後述するデータロガー140から計測指示が到来した場合に、上記電流センサ115及び電圧センサ116からそれぞれ発電電流値Is及び端子間電圧Vcを取得し、この取得された発電電流値Isと、取得された端子間電圧Vcから変換された電気二重層キャパシタ13の蓄電残量Ecをデータロガー140へ通知する制御機能を備える。
The
一方、データロガー140には、前記電流センサ151及び電圧センサ152の代わりに紫外線センサ154が設けられている。紫外線センサ154は、太陽光の照射量を検知するために使用される。
データロガー140の情報処理部16は、電気二重層キャパシタ13から電力供給部141に供給される電力の低下が検出された場合に、計測要求を上記充放電制御ユニット110に与える。そして、上記計測要求に対し充放電制御ユニット110から発電電流値Is及び蓄電残量Ecが通知された場合に、これらの値をもとに電源系の異常の有無と異常の原因をそれぞれ判定し、その判定結果の報告データをデータ収集装置2へ送信する制御機能を備える。
On the other hand, the
The
次に、以上のように構成されたテレメトリ観測装置の動作を説明する。図12は、データロガー140及び充放電制御ユニット110による制御手順と制御内容を示すフローチャートである。
太陽電池パネル12に太陽光が照射されると直流電力が生じ、太陽光強度に依存した大きさの電力が充放電制御ユニット110内の充放電制御回路114に供給される。充放電制御回路114に供給された電力は、電気二重層キャパシタ13へ直流電力として出力され、所定の蓄電容量まで充電される。また、電気二重層キャパシタ13に蓄電された電力は、充放電制御回路114を介してデータロガー140に供給され、データロガー140に実装もしくは接続された各機能素子を駆動するために使われる。ここで、充放電制御回路114は、電気二重層キャパシタ13を充電する際に、充電された電力の逆流を防止するなど、電気二重層キャパシタ13の蓄電形態に応じた充電制御機能を有する。
Next, the operation of the telemetry observation apparatus configured as described above will be described. FIG. 12 is a flowchart showing a control procedure and control contents by the
When the
いま仮に、上記電気二重層キャパシタ13から充放電制御回路114を介してデータロガー140に供給される電力が低下し、所定の電力で駆動されていたデータロガー140の動作状態が不安定になったとする。ここで、供給電力の低下を生じる原因としては、電気二重層キャパシタ13の蓄電残量不足(原因1)と、太陽電池パネル12における発電異常(原因2)が考えられる。
Now, suppose that the power supplied from the electric
データロガー140の情報処理部16は、ステップ12aにおいて供給電力の値がしきい値未満に低下した状態が一定時間継続したことを検出すると、供給電力の異常と判断して、ステップ12bによりシリアル通信インタフェース142を介して充放電制御ユニット110に対して蓄電残量等の計測指示を与える。
When the
これに対し充放電制御ユニット110では、情報処理部111がステップ12cにおいて計測指示の到来を監視している。この状態で、上記データロガー140から蓄電残量等の計測指示が到来すると、先ずステップ12dに移行してここで電圧センサ116から電気二重層キャパシタ13の端子間電圧Vcを取得する。続いてステップ12eにより、電流センサ115から太陽電池パネル12の発電電流値Isを取得する。そして、ステップ12fにおいて上記端子間電圧Vcを蓄電残量Ecに変換し、この変換された蓄電残量Ecと上記取得された発電電流値Isの報告データを、ステップ12gによりシリアル通信インタフェース113からデータロガー140へ送信する。
In contrast, in the charge /
データロガー140は、ステップ12hにより充放電制御ユニット110からの報告データの到来を監視している。この状態で、充放電制御ユニット110から報告データが到来すると、ステップ12hから先ずステップ12iに移行して、当該報告データに含まれる蓄電残量Ec及び発電電流値Isを許容値と比較し、その比較結果をもとに蓄電残量Ec及び発電電流値Isが異常値に該当するか否かを判定する。そして、この判定の結果、異常値であればステップ12jに移行し、ここで異常の原因を以下のように判定する。なお、ここではIs及びEcが予め設定された許容値を上回った場合をG、下回った場合をNGと表記する。
The
判定1. Is:G、Ec:NGの場合 → 原因“1”と判断。
判定2. Is:NG、Ec:Gの場合 → 原因“2”と判断。
このとき、データロガー140の情報処理部16は、紫外線センサ154を駆動し、太陽光の照射量Lを一定時間計測する。そして、晴天時の平均的な太陽光の照射量をL0として、一定時間内LがL0を上回った場合には、太陽電池パネル12の故障と判断する。これに対し、一定時間内LがL0を下回った場合には曇天時と判断する。また、一定時間内にLがL0近傍まで回復した場合には、遮蔽物による一時遮光と判断する。
At this time, the
判定3 Is:NG、Ec:NGの場合
データロガー140の情報処理部16は紫外線センサ154を駆動し、太陽光の照射量Lを一定時間計測する。このとき、一定時間内にLがL0を下回った場合には、原因“1“と判断する。これに対し、一定時間内にLがL0を上回った場合には、太陽電池パネル12の故障と判断する。
The
最後に、データロガー140の情報処理部16は、ステップ12kにおいて上記ステップ12jによる判定結果を含む報告データを生成し、この生成した報告データを無線パケット通信インタフェース17からデータ収集装置2へ送信する。
なお、上記紫外線センサ154の代用として、太陽電池パネル12の単一セルに相当する素子によって観測される太陽光強度を用いてもよい。また、データロガー140の情報処理部16で異常個所を特定して原因事象を判定したが、情報処理部16は給電電力の低下を検知した後これをデータ収集装置2へ通知し、データ収集装置2が異常個所を特定し、原因事象を判定するようにしてもよい。
Finally, the
As an alternative to the
したがって第2の実施形態であれば、データロガー140において、太陽電池パネル12及び電気二重層キャパシタ13の異常とその原因が自動的に検出及び判定され、この推定された異常原因がデータ収集装置2に報告される。この結果、データ収集装置2では、例えば太陽光発電における発電電流Isの変動による日照低減と発電障害の切り分けが可能となる。
Therefore, in the second embodiment, the
すなわち、太陽電池パネル12では、複数枚のセルを直列接続して構成することから、十分な日照がある場合でも部分遮光があるとパネル全体での発電量が急激に低下する。そのため、遮光原因が木の葉等の遮蔽物の付着など一時的な現象であれば発電電流値は急速に回復する。しかし、セルの破損や表面の汚濁など永続的な現象の場合には発電電流値が低下した状態が永続する。したがって、低発電電流の継続時間により両者の状態が識別可能である。
That is, since the
一方、曇天が長時間続く場合でも、低発電電流の状態が永続するが、紫外線センサ又は温度センサによって日照を検知すれば、原因事象から曇天状態が排除され、日照低減と発電障害の切り分けが可能となる。また、自立駆動型テレメトリ観測装置10の動作状態をデータ収集装置2側から遠隔にかつ詳細に診断することが可能となる。このため、万一自立駆動型テレメトリ観測装置10に故障などが発生して保守員が観測現場へ出向く必要がある場合でも、事前に復旧の方策を容易に講じることが可能となる。
On the other hand, even if cloudy weather continues for a long time, the state of low power generation current persists, but if sunlight is detected by an ultraviolet sensor or temperature sensor, the cloudy weather condition is eliminated from the causal event, and it is possible to reduce sunlight and isolate power generation failures. It becomes. In addition, the operation state of the self-supporting
(その他の実施形態)
前記実施形態では、太陽発電を利用する場合を例にとって説明したが、風力発電や地熱発電等のその他の自然エネルギを利用して発電し、その電力を電力蓄電ユニットに蓄積して使用する場合にもこの発明を適用可能である。
その他、データロガー及び充放電制御ユニットの構成、電力蓄積ユニットの構成、データロガーによる制御手順制御内容などについても、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。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the case where solar power generation is used has been described as an example. However, when other natural energy such as wind power generation or geothermal power generation is used to generate power, the power is stored in the power storage unit and used. This invention can also be applied.
In addition, the configuration of the data logger and the charge / discharge control unit, the configuration of the power storage unit, the control procedure control contents by the data logger, and the like can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、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、各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。さらに、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。 In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, 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 each embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1,10…自立駆動型テレメトリ観測装置、2…データ収集装置、3…通信ネットワーク、11,110…充放電制御ユニット、111…充放電制御ユニットの情報処理部、112…充放電制御ユニットの情報記憶部、113…シリアル通信インタフェース、114…充放電制御回路、12…エネルギ変換部(太陽電池パネル)、13…電力蓄積ユニット(電気二重層キャパシタ)、14,140…データロガー、141…電力供給部、142…データロガーのシリアル通信インタフェース、143…データロガーの情報記憶部、15…センサ群、151…電圧センサ、152…電流センサ、153…雨量センサ、16…データロガーの情報処理部、17…通信インタフェース(無線パケット通信インタフェース)。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記電力蓄積ユニットの電力残量を検出する手段と、
前記検出された電力残量に基づいて、当該電力残量に適した観測頻度を設定する手段と、
前記センサから観測データを取得する動作を、前記設定された観測頻度に従い実行する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for detecting the remaining power of the power storage unit;
Means for setting an observation frequency suitable for the remaining power based on the detected remaining power;
A self-driving telemetry observation apparatus, comprising: means for executing observation data acquisition from the sensor according to the set observation frequency.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記電力蓄積ユニットの電力残量を検出する手段と、
前記検出された電力残量に基づいて、当該電力残量に適したデータ転送頻度を設定する手段と、
前記データ収集装置へ観測データを転送する動作を、前記設定されたデータ転送頻度に従い実行する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for detecting the remaining power of the power storage unit;
Means for setting a data transfer frequency suitable for the remaining power based on the detected remaining power;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for executing observation data transfer to the data collection apparatus according to the set data transfer frequency.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記センサから取得した観測データが予め設定されたしきい値を超えたか否かを判定する手段と、
前記観測データが前記しきい値を超えたと判定された場合に、前記給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える手段と
を備え、
前記給電制御ユニットは、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として前記電力蓄積ユニットに保持させる手段と、
前記データロガーから予備給電指示が与えられた場合に、前記電力蓄積ユニットから前記データロガーに前記予備電力を給電する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for determining whether observation data acquired from the sensor has exceeded a preset threshold;
When it is determined that the observation data exceeds the threshold value, the power supply control unit is provided with a standby power supply instruction,
The power supply control unit includes:
Means for causing the power storage unit to hold a preset remaining amount of power stored in the power storage unit as reserve power;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for supplying the backup power from the power storage unit to the data logger when a backup power supply instruction is given from the data logger.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記生成された電力及び前記蓄積された電力の異常を検出する手段と、
前記生成された電力と前記蓄積された電力のうちの少なくとも一方に異常が検出された場合に、前記給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える手段と
を備え、
前記給電制御ユニットは、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として前記電力蓄積ユニットに保持させる手段と、
前記データロガーから予備給電指示が与えられた場合に、前記電力蓄積ユニットから前記データロガーに前記予備電力を給電する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for detecting an abnormality in the generated power and the stored power;
Means for providing a standby power supply instruction to the power supply control unit when an abnormality is detected in at least one of the generated power and the stored power;
The power supply control unit includes:
Means for causing the power storage unit to hold a preset remaining amount of power stored in the power storage unit as reserve power;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for supplying the backup power from the power storage unit to the data logger when a backup power supply instruction is given from the data logger.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記データ収集装置から送信される、予め設定された特殊観測動作の実行要求の到来を監視する手段と、
前記特殊観測動作の実行要求の到来が検出された場合に、前記給電制御ユニットに対し予備給電指示を与える手段と
を備え、
前記給電制御ユニットは、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力のうち予め設定された残量を予備電力として前記電力蓄積ユニットに保持させる手段と、
前記データロガーから予備給電指示が与えられた場合に、前記電力蓄積ユニットから前記データロガーに前記予備電力を給電する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for monitoring the arrival of an execution request for a preset special observation operation transmitted from the data collection device;
A means for providing a standby power supply instruction to the power supply control unit when an arrival of an execution request for the special observation operation is detected;
The power supply control unit includes:
Means for causing the power storage unit to hold a preset remaining amount of power stored in the power storage unit as reserve power;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for supplying the backup power from the power storage unit to the data logger when a backup power supply instruction is given from the data logger.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記センサによる観測可能範囲を分割することにより設定される複数の小範囲と、当該小範囲ごとに予め設定された観測時間間隔の推奨値とを対応付けて記憶するテーブルと、
前記センサから第1の観測時間間隔で観測データを取得する手段と、
前記取得された観測データが含まれる小範囲を特定し、この特定された小範囲に対し観測時間間隔の推奨値を前記テーブルから検索する手段と、
前記第1の観測時間間隔と前記検索された観測時間間隔の推奨値とが異なる場合に、前記第1の観測時間間隔を前記観測時間間隔の推奨値に変更する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
A table for storing a plurality of small ranges set by dividing the observable range by the sensor, and recommended values of observation time intervals set in advance for each of the small ranges;
Means for obtaining observation data from the sensor at first observation time intervals;
Means for identifying a small range including the acquired observation data, and searching the table for a recommended value of an observation time interval for the identified small range;
Means for changing the first observation time interval to a recommended value of the observation time interval when the first observation time interval is different from the recommended value of the searched observation time interval. A self-driving telemetry observation device.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記センサによる観測可能範囲を分割することにより設定される複数の小範囲と、当該小範囲ごとに予め設定されたデータ転送時間間隔の推奨値とを対応付けて記憶するテーブルと、
前記取得された観測データを第1のデータ転送時間間隔でデータ収集装置へ転送する手段と、
前記取得された観測データが含まれる小範囲を特定し、この特定された小範囲に対しデータ転送時間間隔の推奨値を前記テーブルから検索する手段と、
前記第1のデータ転送時間間隔と前記検索されたデータ転送時間間隔の推奨値とが異なる場合に、前記第1のデータ転送時間間隔を前記データ転送時間間隔の推奨値に変更する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
A table for storing a plurality of small ranges set by dividing the observable range by the sensor and a recommended value of a data transfer time interval set in advance for each of the small ranges;
Means for transferring the acquired observation data to a data collection device at a first data transfer time interval;
Means for identifying a small range including the acquired observation data and searching the table for a recommended value of a data transfer time interval for the identified small range;
Means for changing the first data transfer time interval to the recommended value of the data transfer time interval when the first data transfer time interval is different from the recommended value of the retrieved data transfer time interval. This is a self-supporting telemetry observation device.
自然エネルギをもとに生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記データロガーは、
前記取得された観測データが予め設定された範囲内にあるか否かを判定する手段と、
前記取得された観測データが前記予め設定された範囲外と判定された場合に、当該観測データを破棄する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power storage unit that stores power generated based on natural energy;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The data logger is
Means for determining whether or not the acquired observation data is within a preset range;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for discarding the observation data when the acquired observation data is determined to be outside the preset range.
自然エネルギをもとに電力を生成する電力生成ユニットと、
前記生成された電力を蓄積する電力蓄積ユニットと、
前記電力蓄積ユニットに蓄積された電力を前記データロガーに給電する給電制御ユニットと
を具備し、
前記給電制御ユニットは、
前記電力生成ユニットにより生成された電力を検出する手段と、
前記電力蓄積ユニットにおける蓄積電力の残量を検出する手段と、
前記生成された電力の検出値及び前記蓄積電力の残量検出値を前記データロガーに通知する手段と
を備え、
前記データロガーは、
前記給電制御ユニットから通知された生成電力の検出値及び蓄積電力の残量検出値に基づいて、前記電力生成ユニット及び前記電力蓄積ユニットに異常があるか否か判定する手段と、
前記電力生成ユニットと前記電力蓄積ユニットの少なくとも一方に異常があると判定された場合に、前記生成電力の検出値及び蓄積電力の残量検出値に基づいて異常の原因を推定する手段と、
前記推定された異常の原因を表す情報を前記データ収集装置へ送信する手段と
を備えることを特徴とする自立駆動型テレメトリ観測装置。 A data logger that acquires observation data from a sensor and transfers the acquired observation data to a data collection device via a communication network;
A power generation unit that generates power based on natural energy;
A power storage unit for storing the generated power;
A power supply control unit that supplies power stored in the power storage unit to the data logger;
The power supply control unit includes:
Means for detecting power generated by the power generation unit;
Means for detecting the remaining amount of stored power in the power storage unit;
Means for notifying the data logger of the generated power detection value and the stored power remaining amount detection value;
The data logger is
Means for determining whether or not there is an abnormality in the power generation unit and the power storage unit based on the detection value of the generated power and the remaining power detection value of the stored power notified from the power supply control unit;
Means for estimating the cause of the abnormality based on the detection value of the generated power and the remaining amount detection value of the stored power when it is determined that at least one of the power generation unit and the power storage unit is abnormal;
A self-driving telemetry observation apparatus comprising: means for transmitting information representing the estimated cause of the abnormality to the data collection apparatus.
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