JP2011061718A - 管内通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】データ量を削減することで通信エラーを低減し、計測データを確実に伝達可能な管内通信を実現する。
【解決手段】計測装置は、管内の状態に関する複数種類のデータをセンタ装置からのコマンドに従って計測するセンサ部５と、予め定められた識別番号の順に隣接する前記計測装置との間で無線通信を行う管内無線通信部１と、複数の計測手段の種類を示すリピートマーカの後に各計測データを配列したデータパケットを生成するデータパケット生成部４１と、他の計測装置から送られてくるデータパケットを受信したデータパケットに生成したデータパケットを付加して次の送信先へ送信する送信制御部４２とを具備する。センタ装置は、終端の計測装置を介して、各前記計測装置に計測データの送信を制御するコマンドを送信して計測データの収集を制御し、計測装置から送られてくるデータパケットを受信し、データパケットに含まれる計測データを種類毎に処理する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、例えば、下水管の管内の監視に用いられる管内通信システムに関する。

下水道の監視／制御システムは、下水道管理のために計測装置を用いて下水道管内の水位や流量などの計測を行っている。ポンプ場などの排水処理施設は、家庭や工場などの排水と大雨による水害を防ぐため、この計測データをもとに処理速度や排水管理を行っている。

近年のシステムでは、管内の一定区間毎にセンサを設置し、センサの計測データを下水管内に敷設した光ファイバ回線または一般の無線通信回線を用いて通信することが行われている（特許文献１を参照。）。しかしながら、光ファイバ回線は、下水管の清掃や流下物により破損してしまうことも多い。また、一般の無線通信回線では、常にリアルタイムに通信することはできないため計測周期が長くなり、制御に使用することは難しいのが現状である。

ここ数年では、突発的な豪雨による災害も多く発生しており、このような災害を防ぐためにも、計測データをいち早く通信し、管内の水位の急激な上昇などの異常事態を迅速に察知する必要がある。

特開２００６−１８７６８２公報

上述したように、光ファイバ回線を用いた場合には、流下物等により破損してしまうことがある。また一般の無線通信回線を用いた場合でも、計測周期が長くなってしまうため、計測データの信頼性の欠如が問題となる。

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、データ量を削減することで通信エラーを低減し、計測データを確実に伝達可能な管内通信システムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係る水道管内計測システムは以下のような構成を有する。

第１の態様は、それぞれが固有の識別番号を有し、管内に従属的配列で設置されて所要の計測データを取得する複数の計測装置と、終端にある前記計測装置と接続されて前記計測データを収集するための通信をするセンタ装置とを備える管内通信システムであって、前記計測装置のそれぞれは、前記管内の状態に関する複数種類のデータを、前記センタ装置からのコマンドに従って計測する複数の計測手段と、予め定められた前記識別番号の順に隣接する前記計測装置との間で無線通信を行う無線通信手段と、前記複数の計測手段の種類を示すリピートマーカの後に各計測データを配列したデータパケットを生成する生成手段と、前記無線通信手段を介して他の計測装置から送られてくる前記データパケットを受信するデータ受信手段と、前記受信したデータパケットに前記生成手段で生成したデータパケットを付加して次の送信先へ送信するデータパケットを生成して出力するデータ送信手段とを具備し、前記センタ装置は、前記終端の前記計測装置を介して、各前記計測装置に前記計測データの送信を制御するコマンドを送信して前記計測データの収集を制御する制御手段と、前記計測装置から送られてくるデータパケットを受信する受信手段と、前記受信したデータパケットに含まれる前記計測データを前記種類毎に処理するデータ処理手段とを具備する。

第２の態様は、上記第１の態様において、前記生成手段は、前記複数の計測手段の各計測データについて前回の計測値と一定値以上の変動がある場合は前記リピートマーカの後に計測データを配列し、前記変動が無い場合には前記リピートマーカのみを配列し、前記データ処理手段は、前記受信したデータパケットにおいて、リピートマーカのみが配列され、かつその前後のリピートマーカが存在する場合は前回の計測値からの変動がないものとして処理することをさらに具備する。

第３の態様は、上記第１又は第２の態様において、前記センタ装置は、前記受信したデータパケットの一部が欠けていた場合に、欠けているリピートマーカを指定して前記計測装置に再送要求信号を送信する再送要求手段をさらに具備する。

第４の態様は、上記第３の態様において、前記再送要求手段は、前記再送要求信号と共に前記データパケットの送信出力増加する要求を前記計測装置に送信し、前記計測装置は、前記要求に基づいて前記通信手段の無線送信出力を調整する調整手段をさらに具備する。

第５の態様は、上記第３又は第４の態様において、前記計測装置のデータ送信手段は、取得した計測データを予め設定した基準と比較照合し、自装置の動作モードを選定し、危険モードと判定した場合前記再送要求信号を受信しても再送しないようにする。

第６の態様は、上記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記計測装置のデータ送信手段は、前記受信したデータパケットのヘッダ部にリピータとして動作する信号が含まれている場合は、自装置で測定した計測データを付加しないで送信先の計測装置に転送する。

第７の態様は、上記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記生成手段は、前記計測手段に異常が発生した場合には、前記データパケットのヘッダ部に異常信号を挿入し、前記計測手段の異常が解消した場合には、前記データパケットのヘッダ部の異常信号を解除するものである。

したがってこの発明によれば、データ量を削減することで通信エラーを低減し、計測データを確実に伝達可能な管内通信システムを提供することができる。

この発明に係る管内通信システムの一実施形態を示す構成図。 計測装置の設置例を示す図。 計測装置の構成を示す機能ブロック図。 終端装置の構成を示す機能ブロック図。 上り信号のデータパケットの構造の一例を示す図。 複数の計測装置の計測データが付加された上り信号のデータパケットの構造の一例を示す図。 下り信号のデータパケットの構造の一例を示す図。 計測データ送信処理の手順を示すフローチャート。 モード情報による通信方式の変更処理の手順を示すフローチャート。 センタ装置からの計測周期の変更処理の手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、この発明に係る管内通信システムの一実施形態を示す構成図である。この管内通信システムは、複数のブロックＢ１〜Ｂｎを使用してネットワークを構成し、各ブロックの終端装置２０を介してセンタ装置３０との間で通信する。

計測装置１０は、例えば、終端装置２０を含めて管内に従続（カスケード）的に配列され、各ブロックが例えば、１２台の装置を含むブロックＢ１〜Ｂｎを構成する。終端装置２０は、各ブロックの計測装置１０の下流の終端に配置され計測装置１０と無線通信して計測データの集計を行う。

終端装置２０は、管内の計測装置１０以外に地上のセンタ装置３０との間の通信機能を備える。各ブロックの計測装置１０は、それぞれが（＃１〜＃１１）のように予め識別番号（ＩＤ）が割り当てられる。そして、センタ装置３０から所定の周期で送信されるデータ要求のコマンドを受信した終端装置２０は、そのコマンドを上流の計測装置１０（例えば、＃１１）に向けて転送する。転送されたコマンドを受信した計測装置（＃１１）は、この転送をリレーするように更に順番に隣接する計測装置１０（＃１０）・・・（＃１）に転送することを繰り返す。なお、各計測装置１０には、隣接する計測装置１０のＩＤも予め記憶されている。

コマンドの転送が行き着くと計測装置１０（＃１０）計測装置１０は、その応答として上流側から順番に隣接する装置に自装置のＩＤ番号と共に計測データを記述したデータパケットを送信して、各装置の計測データを付加しながら終端装置２０まで通信し、終端装置２０からブロック毎の計測データがセンタ装置３０に送られる。

なお、各計測装置は、ネットワーク構成が決定された後、上述の如く隣接する計測装置のＩＤを記憶しており、受信したデータパケットの送信元のＩＤを判読して隣接した計測装置のＩＤであれば自己あてのパケットであると判定することが可能なので、通常のリレー伝送では、送信先アドレスを設定しなくても良い。以下では、送信先アドレス記述については、必要がない限り省略、もしくは用いない場合を想定している。

図２は、計測装置の設置例を示したものである。図２に示すように、本計測装置１０を下水道管内の天井付近に設置して、下水道管内を通信管としてリレー伝送方式で通信を行う。各計測装置１０は、例えば、無線通信可能な最大距離の半分程度の間隔で管内に設置される。図３は、下水道管内に配置される計測装置１０の機能ブロック図である。計測装置１０は、管内無線通信部１、受信レベル測定部２、出力調整部３、制御部４、センサ部５、タイマ部６、電源部７及びデータ記憶部８を備える。

管内無線通信部１は、無線受信部１１及び無線送信部１２を備え、通信範囲内の他の計測装置との間でアドホックネットワークを形成して無線通信を行う。受信レベル測定部２は、無線受信部１１のデータ受信時の電波強度を示す受信レベルを測定した受信感度情報をその送信元ＩＤと共に制御部４へ出力する。制御部４は、受信レベルを測定した相手先の計測装置のＩＤと対応して受信感度情報をデータ記憶部８へ書込記録する。制御部４は、データ送信時にこの計測装置に対応する受信感度情報を出力調整部３へ出力する。

出力調整部３は、制御部３からの受信感度情報の受信レベルに従って、低受信レベルで有れば出力を大きく、高受信レベルで有れば出力を小さくするよう無線送信部１２のデータ送信時における出力電力を調整する。また、自装置宛にセンタ装置３０から送信出力の増加を指示するコマンドを受信した場合、調整値から更に出力レベルを増加することにより、本来の送信先をバイパスしてより遠距離にある計測装置との間で通信や、管路内の伝搬障害に対応した通信が可能となる。

センサ部５は、水位センサ、流速センサ、温度センサ、及び傾斜センサ等の複数種類のセンサで構成される。センサ部５は、センタ装置３０から送られてくるコマンドをもとに生成される計測タイミングで計測を行う。タイマ部６は、所定のクロックを送出することによりセンサ部５の計測タイミングや計測データの送信タイミングなどが調整される。また所定の方法で時刻校正され、測定データに含まれる測定時刻を提供する内部時計として動作する。電源部７は、給電線により電力供給される場合と、電池を備え、電池出力から必要な電源電圧を生成して計測装置内の各部に供給する場合とがある。

制御部４は、データパケット生成部４１と、送信制御部４２とを備える。データパケット生成部４１は、受信したコマンドを参照し、タイマ部６からのクロックに従ってセンサ部５で計測された複数種類の計測データを配列したデータパケットを生成する。なお、データパケットの詳細は後述する。送信制御部４２は、他の計測装置から受信したデータパケットにセータパケット生成部４１で生成されたデータパケットを付加して、無線送信部１２により下流側の装置に順番にリレー伝送する。データ記憶部８は、装置を固有に識別するために予め割り当てられた自装置ＩＤと、計測データを通信する先の計測装置の装置ＩＤを示す通信先ＩＤとを記憶する。

図４は、終端装置２０の機能ブロック図である。終端装置２０は、計測装置１０の構成に加え、さらに地上無線通信部９を備え、制御部４にデータ集計部４３を設けたものである。なお、図４において、上記図３の計測装置１０と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
地上無線通信部９は、地上のセンタ装置３０との間で無線通信によりデータの送受信を行う。データ集計部４３は、ブロック内の計測データをセンタ装置３０に送信する際に、各計測装置１０の計測データを装置ＩＤに基づいて集計する機能を有する。

ここで、本システムで伝送されるデータパケットの構成について説明する。

図５は、単独の計測装置１０の計測データを含む上り信号のデータパケット構造の一例を示したものである。図６には、複数の計測装置１０の計測データが付加された上り信号のデータパケット構造の一例を示す。

図５及び図６に示すように、上り信号のデータパケットは、上り信号である（計測データを送信する）事を示す同期コードと、ヘッダ部および下記の各フレームからなるデータ部の情報フィールドとを有する。同期コードは、例えば、「１０１０１０１０」の様に予め定められた固定パターンのコードでありパケットの開始場所を示しており、このパターンを検出すると制御部４は、次の計測装置１０へデータをリレー送信するための処理を開始する。図６に示したように、複数の計測装置１０の計測データが付加される場合は、同期コード及び情報フィールドが、装置毎に順番に付加される。そして、データパケットの末端には、エラー検出／訂正のチエックサムとして、例えば、ヘッダ部からデータ部の情報フィールドに適用される巡回冗長検査符号（ＣＲＣ：cyclic redundancy check）が付加される。

ヘッダ部は、送信元を特定するための装置ＩＤ及び計測タイミング情報と、データサイズと、モード情報及び異常情報とを示すフレームを含む。データサイズは、各計測データ毎のデータサイズをビット又はバイト単位で表して並べたものである。モード情報及び異常情報は、計測方式及びセンサ等の異常を表すもので、計測データの値または外部からの信号により変更される。

モード情報は、例えば、通常モード、注意モード及び危険モードの３段階で表される。異常情報は、センサ部５や電源部７の異常を表す。具体的には、例えば、水位センサ異常、流速センサ異常、温度センサ異常、ヒータ異常、傾斜値異常、バッテリーＬＯやウェイクアップを表すものとする。

データ部は、センサ部５で計測された各種計測データを記述する複数のフレームで構成される。各計測データの間には、データの境界とデータの種別を示す情報として、例えば、アルファベット（１ｂｙｔｅ）で表されるリピートマーカ（ＲＭ）を挿入する。つまり、各計測データの直前には、各センサの種別を表すリピートマーカが付され、その後に計測データが続く構成となっている。具体的には、図５及び図６に示すように、ヘッダ部は“ＲＭ１，データサイズ，ＲＭ２，モード情報、異常情報”、データ部は“ＲＭ３，水位データ，ＲＭ４，流速データ，ＲＭ５，温度データ，ＲＭ６，傾斜データ”のような構成となる。なお、重要な計測データほどパケットの先頭に近い方へ配置するように予めデータ（センサの種別）のプライオリティが設定されている。

リピートマーカに記述されるセンサ種別により、異なる構成（例えば、ガスセンサ等）の計測装置１０の計測データを混在させることが可能になる。これにより、違う計測目的の装置も同じ通信網を使用することができる。

一方、図７は、センタ装置３０から各計測装置１０への計測を指示するコマンド等を含む情報のデータパケットである下り信号のデータパケット構造の一例を示したものである。下り信号のデータパケットは、下り信号である（コマンドを送信する）事を示す同期コードと、ヘッダ部とを有する。同期コードは、予め定められた例えば「１１１１１１１１」の様な固定ビットパターンであり、これを受信すると各計測装置は、そのコマンドに従って計測データを送信する際のデータ伝送条件を設定する。

ヘッダ部は、装置ＩＤと計測タイミング情報と、送信出力要求情報と再送要求なし／要求データと、要求先装置ＩＤとのフレームを含む。再送要求なし／要求データは、再送要求なしの指示、又は再送を要求する各計測データの種別等の指定、またそのデータサイズをビット又はバイト単位で表して並べたものである。要求先装置ＩＤは、センタ装置３０から特に指定してデータ送信を要求する計測装置、または、受信データに異常があり、再送を要求する計測装置の装置ＩＤである。

センタ装置３０は、通常の計測を行う場合、例えば、５分間に１回の周期でデータ要求のポーリングとなるコマンドを終端装置２０へ送信する。この場合、装置ＩＤは、送信元であるセンタ装置３０に割り当てられた、例えば、「＃００」とする。計測タイミング情報は、このポーリングを行った時刻（又は、送信番号などどのタイミングのデータであるかが識別できるタイミング情報）が記載される。各計測装置１０は、図７の計測タイミング情報として、コマンドの計測タイミング情報と対比照合出来るよう自装置からの送信時刻を記載して返送する。

再送要求なし／要求データのフレームには、全計測装置１０へ定期的にデータを要求するポーリングのコマンドを意味する例えば、全ビットに「１」の様なデータを記述する。

そして、要求先装置ＩＤは、ポーリングのコマンドであれば、全計測装置宛であることを意味する例えば、「ＦＦ」の様なデフォルトのＩＤ番号が記述される。一方、後述の、特定の測定装置１０への通知で有れば、その宛先のＩＤ番号、例えば「＃４」のみを記述すればよい。なお、転送するデータが上りか下りの方向は、送信元のＩＤ情報を判読すれば、各装置は次の送信すべき計測装置の送信方向が判ることは前述の通りである。

次に、このように構成された管内通信システムの動作について説明する。

（計測データの送信処理）
図８は、計測データの送信処理の手順を示すフローチャートである。計測装置１０の送信制御部４２は、リレー伝送の自装置が送信を行うタイミングになるとセンサ部５の各種計測データと前回計測した値とを比較し（ステップＳ１ａ）、センサ部５の各種計測データが前回計測した値と一定値以上の変動がある場合は（ステップＳ２ａ：ＹＥＳ）、リピートマーカの直後に計測データを付加する（ステップＳ３ａ）。

一方、上記比較において、センサ部５の各種計測データが前回計測した値と一定値以上の変動がない場合は（ステップＳ２ａ：ＮＯ）、データ部においてリピートマーカのみを付加する（ステップＳ４ａ）。上記処理を全種類（ここでは、水位データ，流速データ，温度データ，傾斜データ）の計測データについて行うことで処理を完了する（ステップＳ５ａ）。

このようにすることで、計測装置１０は下水道管にシリーズに設置されるために平常時には各計測ポイントで大きな変動がないことを利用して送信する計測データ量を削減することが可能である。また、計測データがなくてもリピートマーカによって通信が正常に行われたことを確認できる。また、各種センサに応じたリピートマーカを設定することで、計測センサの変更や増設も容易に行うことが可能となる。

（再送要求処理）
上記述べたように、各計測装置１０からのデータは、リピートマーカで分離されている。リピートマーカは必ず付される形式のため、センタ装置３０は、受信したデータパケットの一部が欠けていた場合に、欠けている計測データに対応するリピートマーカを判読または推定することにより指定してデータが欠落している計測装置１０に再送要求信号を送信する。

即ち、センタ装置３０は、図７の再送要求のフィールドに再送要求を示す例えば、「０１０１０１０１」の様なコードと、再送要求が必要な計測装置の装置ＩＤ、例えば＃５を要求先装置ＩＤのフィールドに、また、データが異常もしくは、欠落しているデータ（センサ種別）に対応するリピータマーカ、例えば、ＲＭ４（複数データが異常で有れば、複数のリピータマーカの識別番号）を要求データのフレームに記入する。

計測装置１０（＃５）は、この再送要求信号を受けてエラーにより再送する場合には、送信が失敗した計測データのみをリピートマーカを付して返信することで、必要最小限のデータだけを通信することになり、再送時間の短縮が可能である。

また、後述の様に危険モード時にはデータの再送が行われないが、センタ装置３０は、受信したパケットの途中にエラーが混入してもその後のリピートマーカが存在していればそれらの残りのデータを使用することによりエラーを局所化することが可能である。

さらに、センタ装置３０は、上記再送要求信号（又は受信完了を通知する信号）中共に送信出力増加要求を計測装置に送信する。そして、計測装置１０は、送信出力増加要求に基づいて出力調整部３により無線送信部１２の無線送信出力を調整するようにする。下水管内では水位上昇や流下物の付着などにより、無線の電波強度が安定しない可能性があるが、送信出力増加要求を得ることで送信出力を調整して安定した通信を可能とする。

（モード情報による通信方式の変更処理）
図９は、モード情報による通信方式の変更処理の手順を示すフローチャートである。上述したように、モード情報は、例えば、通常モード、注意モード及び危険モードの３段階で表される。計測装置１０（又は２０）のセンサ部５で水位が計測されると（ステップＳ１ｂ）、データパケット生成部４１は水位判定を行い（ステップＳ２ｂ）自装置が動作するモードを判定する。

例えば、水位が４５％未満の場合は通常モード、水位が４５％以上８０％未満の場合は注意モード、水位が８０％以上の場合を危険モードに設定し、自装置がどのモードで動作するかを示すフラグを立てて送信制御部４２へ通知する。送信制御部４２はリピートマーカＲＭ２に、例えば、通常モード「０１０」、注意モード「１０１」、危険モード「１１１」の様にモード情報を書き込む処理を行う。

センタ装置３０は、各計測装置１０から収集した計測データを監視し、エラーが有れば、再送要求のコマンドを計測装置１０へ送信する、または、モード情報を判読して、危険モードで有れば、計測データを要求するコマンド送信の間隔（計測周期）を短くする。

また、通常モード、注意モードであっても、水位の増加割合などが所定の基準と照合した結果に応じてデータ要求のコマンド送信間隔を調整する等の異常処理を実行する。

各計測装置１０では、モード情報が通常モードの場合には、送信制御部４２は、センタ装置３０からの再送要求信号を受けた場合には再送を行う（ステップＳ３ｂ）。モード情報が注意モードの場合には、送信制御部４２は、データを収集するタイミングを指示するコマンドを待つことなく、自主的にサンプリング間隔を短縮して待機する。そして、再送要求信号を受けた場合には前回送信したデータの再送を行う（ステップＳ４ｂ）。モード情報が危険モードの場合には、送信制御部４２は、データを収集するタイミングを指示するコマンドを待つことなく、自主的にサンプリング間隔を短縮して計測して待機しても良い。そして、再送要求信号を受けた場合であっても前のデータを送信する再送処理を行わないようにする（ステップＳ５ｂ）。

管内の水位等により計測周期が短縮され、計測周期が速いモードに設定される場合では再送処理を行うと計測データが所要のリアルタイム性を失う可能性がある。そこで、原則としてセンタ装置３０は、上記危険モードにある計測データを受信した場合には、リアルタイム性を確保するために計測周期を短縮し、その代わりに再送を行わないようにする。

（リピータとしての動作）
データパケット生成部４１は、リアルタイム性を重視した伝送を行う場合には、ヘッダ部にリピータとして動作する信号（例えば、リピートマーカＲＭ０）を挿入する。

リピータ動作を行う場合は、緊急報知が必要な場合、自己のデータを優先伝送させるため、他計測装置に緊急であることをリピートマーカＲＭ０により通知し、その緊急情報を読み取った他の計測装置は、自装置の計測データを付加せずに送信する。

計測装置１０（例えば、＃３）の制御装置４がセンサ部５で収集した自己の計測データを監視して、危険モードで、水位が急速に上昇していることを検知し、センタ装置３０に即時に通知する必要がある場合、制御部４はデータパケット生成部４１で図５、図６のリピートマーカ「ＲＭ１」の直前に、リピートマーカ「ＲＭ０」を挿入しそのデータフレームに危険モード「１１１」のフラグを立てて、（リピートマーカＲＭ０は、マーカだけにして、リピートマーカ「ＲＭ２」のデータフィールドに危険モード「１１１」のフラグを立てても良い。）自己の計測装置１０（＃３）の計測データを自装置の送信タイミングにデータパケットをセンタ装置３０へ向けてリレー転送する。

下流側の自己の計測装置１０（＃４）以降は、この計測装置１０（＃３）の「ＲＭ０」を検出すると、自装置が危険モードか注意モードでない限り計測データを追加して転送するのをやめ、自装置のＩＤ（＃４）とリピートマーカＲＭ０と自装置の通常モード（０１０）のみを追加して更に計測装置１０（＃５）へ転送する。もし、自装置が危険モードか、注意モードの状態で有れば、その時点での計測データを追加してセンタへ向けて転送する。なお、通常状態であっても、節電効果、または、測定周期を早めるためにリピータ動作をしないで計測データを転送する場合を設けても良い。この様な使い分けは、制御部４に予め測定データの扱いに対する判定基準を設ける事によって実行される。

以上の処理により、緊急性を要しない状態の計測ポイント以外はデータを追加しないので、センタ装置３０へ速やかにデータパケットが転送されるようになる。

（異常信号の挿入処理）
データパケット生成部４１は、センサ部５で異常が発生した場合には、データパケットのリピートマーカＲＭ２のデータ記述部に異常な事を示すフラグ、又は状態コード、例えば、「０１１０」を挿入し、センサ部５の異常が解消した場合には、データパケットのヘッダ部の異常を解除するようにする。

下水管内では流下物が計測センサに引っかかったりして計測できなくなる可能性がある。そのような場合にはエラー発生したことを示す情報を出力して管内ネットワークから抜けることにより、システム全体としての通信のリアルタイム性と信頼性を維持できる。

（センタ装置からの計測周期変更処理）
図１０は、センタ装置３０からの計測周期変更処理の手順を示すフローチャートである。センタ装置３０は、雨量レーダー等で雨雲の接近を検知したときに、そのエリアに対応するブロックを指定して計測を指示するコマンド、即ち下り信号のデータパケットを送信する周期（例えば５分）を（例えば、２分）に短縮して送信する（ステップＳ１ｃ）。指定ブロックの終端装置２０の、地上無線通信部９により受信され、管内無線通信部１によりブロック内の各計測装置１０に計測周期がそれ迄から変更された下り信号が送信される（ステップＳ２ｃ）。例えば、水量が増えそうなエリアの計測周期を予め変更することにより、急な豪雨による被害を予防することが可能となる。

なお、上記説明では、センタ装置３０から計測装置１０に向けて所定の周期（例えば、５分間）でポーリングコマンドを送信することにより、ポーリング毎にデータ収集をしている。

以上述べたように、上記実施形態では、計測データを伝送するための上り信号のデータパケットに計測データの種類別のリピートマーカを用いることで、伝送されるデータ量の削減が可能となり、また通信エラーが発生する確率を低減し計測データを効率よく伝達可能な管内通信を実現することができる。また、エラーによる再送でも必要最小限のデータだけを通信すればよい。また、計測センサの変更や増設にも容易に対応することができる。

なお、この発明は、上記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。例えば、ポーリングを行う際に、計測データを送信する周期（５分間）を設定するデータを図７のタイミング情報にポーリング時刻に付加して送信する。そして、一番上流の計測装置（＃１）が、タイマ部６を参照することにより設定周期（５分）で繰り返して計測したデータを送信する。この返信のタイミング情報は、データ測定時刻である。

そして、通常はポーリングを繰り返すことは行わず、計測周期を上記の様に変更したい時、計測データ送信周期を２分間の様に変更する方法を採っても良い。また、再送が発生した場合、再送信号を受信した後に、改めて送信周期を設定するコマンドを送信しても良い。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。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。

１０…計測装置、２０…終端装置、３０…センタ装置、Ｂ１〜Ｂｎ…ブロック、１…管内無線通信部、２…受信レベル測定部、３…出力調整部、４…制御部、５…センサ部、６…タイマ部、７…電源部、８データ記憶部、９…地上無線通信部、１１…無線受信部、１２…無線送信部、４１…データパケット生成部、４２…送信制御部、４３…データ集計部。

Claims (7)

1. それぞれが固有の識別番号を有し、管内に従属的配列で設置されて所要の計測データを取得する複数の計測装置と、終端にある前記計測装置と接続されて前記計測データを収集するための通信をするセンタ装置とを備える管内通信システムであって、
   前記計測装置のそれぞれは、
   前記管内の状態に関する複数種類のデータを、前記センタ装置からのコマンドに従って計測する複数の計測手段と、
   予め定められた前記識別番号の順に隣接する前記計測装置との間で無線通信を行う無線通信手段と、
   前記複数の計測手段の種類を示すリピートマーカの後に各計測データを配列したデータパケットを生成する生成手段と、
   前記無線通信手段を介して他の計測装置から送られてくる前記データパケットを受信するデータ受信手段と、
   前記受信したデータパケットに前記生成手段で生成したデータパケットを付加して次の送信先へ送信するデータパケットを生成して出力するデータ送信手段と
   を具備し、
   前記センタ装置は、
   前記終端の前記計測装置を介して、各前記計測装置に前記計測データの送信を制御するコマンドを送信して前記計測データの収集を制御する制御手段と、
   前記計測装置から送られてくるデータパケットを受信する受信手段と、
   前記受信したデータパケットに含まれる前記計測データを前記種類毎に処理するデータ処理手段と
   を具備することを特徴とする管内通信システム。
2. 前記生成手段は、前記複数の計測手段の各計測データについて前回の計測値と一定値以上の変動がある場合は前記リピートマーカの後に計測データを配列し、前記変動が無い場合には前記リピートマーカのみを配列し、
   前記データ処理手段は、前記受信したデータパケットにおいて、リピートマーカのみが配列され、かつその前後のリピートマーカが存在する場合は前回の計測値からの変動がないものとして処理することをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の管内通信システム。
3. 前記センタ装置は、前記受信したデータパケットの一部が欠けていた場合に、欠けているリピートマーカを指定して前記計測装置に再送要求信号を送信する再送要求手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の管内通信システム。
4. 前記再送要求手段は、前記再送要求信号と共に前記データパケットの送信出力増加する要求を前記計測装置に送信し、
   前記計測装置は、前記要求に基づいて前記通信手段の無線送信出力を調整する調整手段をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の管内通信システム。
5. 前記計測装置のデータ送信手段は、取得した計測データを予め設定した基準と比較照合し、自装置の動作モードを選定し、危険モードと判定した場合前記再送要求信号を受信しても再送しないようにすることを特徴とする請求項３又は４に記載の管内通信システム。
6. 前記計測装置のデータ送信手段は、前記受信したデータパケットのヘッダ部にリピータとして動作する信号が含まれている場合は、自装置で測定した計測データを付加しないで送信先の計測装置に転送することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の管内通信システム。
7. 前記生成手段は、前記計測手段に異常が発生した場合には、前記データパケットのヘッダ部に異常信号を挿入し、前記計測手段の異常が解消した場合には、前記データパケットのヘッダ部の異常信号を解除することをさらに特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の管内通信システム。

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