JP2011160284A - テレメータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】テレメータ親機に障害が発生した場合であっても、データの伝送を行うことができるテレメータシステムを提供する。
【解決手段】テレメータシステム１は、監視局としてのマスタ１０と被監視局としてのＩ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄとの間におけるデータの伝送を行うものであって、マスタ１０に接続されるテレメータ親機１１ａと、マスタ１０に接続されてテレメータ親機１１ａに障害が発生した場合にテレメータ親機１１ａを代替するテレメータ親機１１ｂと、Ｉ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄに接続されてテレメータ親機１１ａ，１１ｂの各々に対して同一のデータを送信する複数のテレメータ子機２１ａ，２１ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔地で測定されたデータの伝送を行うテレメータシステムにする。

テレメータシステムは、周知の通り、例えば遠隔地の観測所で観測された気象データや水位データ等の各種データを、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等のネットワークを介して伝送するシステムであり、観測者が観測所に常駐することが物理的・経済的或いは安全上困難な場合や観測対象が移動する場合等に使用される。テレメータシステムを用いれば、異なる地点で測定された複数のデータを１箇所のデータ収集センタに収集することができるため、測定されたデータの総合的な分析を行う上で好都合である。

従来のテレメータシステムは、遠隔地の観測所等に設置される入出力ユニット（Ｉ／Ｏユニット）及びテレメータ子機と、データ収集センタに設置されるマスタ及びテレメータ親機とから構成され、データ収集センタに設置された１台のテレメータ親機と観測所等に設置された各々のテレメータ子機とがネットワークを介して１対Ｎ（Ｎは１以上の整数）接続される。

そして、例えばデータ収集センタに設置されたマスタからデータ送信要求が出力されると、このデータ送信要求がテレメータ親機及びテレメータ子機を順に介してＩ／Ｏユニットに送信される。マスタからのデータ送信要求によってＩ／Ｏユニットから出力されたデータは、テレメータ子機及びテレメータ親機を順に介してマスタに送信されて収集される。尚、従来のテレメータシステムの詳細については、例えば特許文献１〜３を参照されたい。

特開２００９−２８２８９５号公報 特開２００９−０７６９９８号公報 特開２００９−０７６９９７号公報

ところで、上述した通り、従来のテレメータシステムでは、テレメータ親機とテレメータ子機とがネットワークを介して１対Ｎ接続されるため、テレメータ親機に通信異常や故障が発生した場合には、テレメータ子機の全てと通信を行うことが不可能になる。すると、マスタとＩ／Ｏユニットとの間でデータの授受が行われないため、全てのＩ／Ｏユニットのデータを更新することができず、しかもマスタはＩ／Ｏユニットからのデータの収集を全く行うことができない。

以上の障害が発生した場合には、テレメータ親機の交換を行えば通信障害を復旧することができるものの、通信障害はテレメータ親機の故障等以外の原因（例えば、ネットワーク障害等）で発生することもあるため、通信障害の原因がテレメータ親機であることを特定するのにはある程度の時間を要する。すると、通信障害が復旧するまでの間はデータの収集等を行うことができず、測定されたデータを即座に収集する必要がある場合には問題である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、テレメータ親機に障害が発生した場合であっても、データの伝送を行うことができるテレメータシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のテレメータシステムは、監視局（１０）と被監視局（２０ａ〜２０ｄ）との間におけるデータの伝送を行うテレメータシステム（１）において、前記監視局に接続される第１テレメータ親機（１１ａ）と、前記監視局に接続されて前記第１テレメータ親機に障害が発生した場合に前記第１テレメータ親機を代替する第２テレメータ親機（１１ｂ）と、前記被監視局に接続されて前記第１，第２テレメータ親機の各々に対して同一のデータを送信する複数のテレメータ子機（２１ａ、２１ｂ）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、被監視局に接続された複数のテレメータ子機によって同一のデータが第１，第２テレメータの各々に送信されており、監視局と通信を行っている第１テレメータ親機に障害が発生した場合に、障害が発生した第１テレメータ親機は第２テレメータ親機に代替されて監視局との通信が継続される。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第２テレメータ親機が、前記第１テレメータ親機と前記監視局との間におけるデータの入出力状況をモニタし、当該モニタの結果に応じて前記第１テレメータ親機に障害が発生したか否かを判断することを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１テレメータ親機が、前記第２テレメータ親機に代替された以後は、前記第２テレメータ親機に障害が発生したか否かをモニタすることを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１テレメータ親機が、前記第２テレメータ親機と前記監視局との間におけるデータの入出力状況をモニタし、当該モニタの結果に応じて前記第２テレメータ親機に障害が発生したか否かを判断することを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１，第２テレメータ親機が、前記第２，第１テレメータ親機をモニタしている状態であるときに、前記複数のテレメータ子機から送信されるデータを一時的に記憶する記憶部（１２）を備えることを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１，第２テレメータ親機が、前記第２，第１テレメータ親機をモニタしている状態であるか否かを示す状態表示部（１３）を備えることを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１，第２テレメータ親機及び前記複数のテレメータ子機が、ネットワーク（Ｎ）を介して相互に接続されていることを特徴としている。
また、本発明のテレメータシステムは、前記第１，第２テレメータ親機が、電源投入時に互いに異なるタイミングで起動することを特徴としている。

本発明によれば、被監視局に接続された複数のテレメータ子機によって同一のデータを第１，第２テレメータの各々に送信し、監視局と通信を行っている第１テレメータ親機に障害が発生した場合に、障害が発生した第１テレメータ親機を第２テレメータ親機に代替して監視局との通信を継続しているため、テレメータ親機に障害が発生した場合であっても、データの伝送を行うことができるという効果がある。

本発明の一実施形態によるテレメータシステムの要部構成を示すブロック図である。 モニタ側のテレメータ親機であるテレメータ親機１１ｂの動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるテレメータシステムについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるテレメータシステムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態のテレメータシステム１は、インターネット等のネットワークＮを介して相互に接続されたテレメータ親機１１ａ（第１テレメータ親機）、テレメータ親機１１ｂ（第２テレメータ親機）、及びテレメータ子機２１ａ，２１ｂを備えており、マスタ１０（監視局）とＩ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄ（被監視局）との間におけるデータの伝送を行う。

マスタ１０は、例えばデータ収集センタに設置されており、Ｉ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄに対してデータ送信要求を出力してＩ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄで得られるデータの収集を行う。また、収集したデータに対して予め定められた所定のデータ処理を行い、収集したデータの解析や統計処理を行う。尚、マスタ１０による収集したデータの解析等は、予め設定されたタイミング（例えば、毎日の定められた時間）で行っても良く、ユーザからの指示があったタイミングで行っても良い。

Ｉ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｃは、例えば遠隔地の観測所等に設置されており、例えば温度センサや湿度センサ等の各種センサが接続されて、これらセンサとの間で信号の入出力を行ってデータ（ここでは、測定データ）を得る。また、これらＩ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｃは、マスタ１０からのデータ送信要求を受信した場合には、取得したデータをマスタ１０に送信すべく出力する。

具体的に、Ｉ／Ｏユニット２０ａは、例えばディジタル信号が入力されるユニットであり、Ｉ／Ｏユニット２０ｂは、例えばディジタル信号が出力されるユニットである。これに対し、Ｉ／Ｏユニット２０ｃは、例えばアナログ信号が入力されるユニットであり、Ｉ／Ｏユニット２０ｂは、例えばアナログ信号が出力されるユニットである。遠隔地の観測所等には、センサに対して入出力される信号の種類に応じた適切なＩ／Ｏユニットが設置される。

テレメータ親機１１ａ，１１ｂは、例えばデータ収集センタに設置されてマスタ１０に接続されており、マスタ１０から出力されるデータ送信要求等の各種データを、ネットワークＮを介してテレメータ子機２１ａ，２１ｂに送信する。また、テレメータ子機２１ａ，２１ｂからネットワークＮを介して送信されてくるデータを受信してマスタ１０に出力する。

これらテレメータ親機１１ａ，１１ｂのうち、一方のテレメータ親機（例えば、テレメータ親機１１ａ）はマスタ１０と通信を行い、他方のテレメータ親機（例えば、テレメータ親機１１ｂ）はマスタ１０との通信を行わずに一方のテレメータ親機とマスタ１０との間の通信状況（データの入出力状況）をモニタする。尚、以下では、マスタ１０と通信を行っているテレメータ親機を「通信側のテレメータ親機」といい、マスタ１０と通信側のテレメータ親機との間の通信状況をモニタしているテレメータ親機を「モニタ側のテレメータ親機」という。

モニタ側のテレメータ親機は、モニタ結果に応じて通信側のテレメータ親機に障害が発生したか否かを判断する。そして、障害が発生したと判断した場合には、その障害が発生した通信側のテレメータ親機に代えてモニタ側のテレメータ親機がマスタ１０との通信を行う。これにより、モニタ側のテレメータ親機が通信側のテレメータ親機になる。尚、障害が発生したテレメータ親機は、障害が復旧した後は、マスタ１０と通信側になったテレメータ親機との間の通信状況（データの入出力状況）をモニタするモニタ側のテレメータ親機になる。

これらテレメータ親機１１ａ，１１ｂは、メモリ１２（記憶部）及び状態表示部１３を備える。メモリ１２は、テレメータ子機２１ａ，２１ｂから送信されてくるデータを一時的に記憶するために設けられる。詳細は後述するが、テレメータ子機２１ａ，２１ｂからは、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの各々に対して同一のデータが送信される。モニタ側のテレメータ親機（例えば、テレメータ親機１１ｂ）は、通信側のテレメータ親機（例えば、テレメータ親機１１ａ）に障害が発生したときのデータ消失を防止するため、受信したデータを一時的に記憶するメモリ１２を備えている。通信側のテレメータ親機（例えば、テレメータ親機１１ａ）も、上述の通り、代替された後はモニタ側のテレメータ親機になるためメモリ１２を備えている。

状態表示部１３は、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの動作状態を外部に表示するために設けられる。具体的に、状態表示部１３は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の発光素子を備えており、通信側のテレメータ親機であるときの発光素子の点滅のさせ方と、モニタ側のテレメータ親機であるときの発光素子の点滅のさせ方とを異ならせることにより、テレメータ１１ａ，１１ｂの動作状態を外部に表示する。尚、状態表示部１３が液晶表示装置等の表示装置を備える場合には、テレメータ１１ａ，１１ｂの動作状態を文字等により表示しても良い。

テレメータ親機１１ａ，１１ｂは、上述の通り、一方が通信側のテレメータ親機になり、他方がモニタ側のテレメータ親機になるが、テレメータシステム１の電源が投入されてテレメータ親機１１ａ，１１ｂが同時に起動された場合には、通信側のテレメータ親機になるか、モニタ側のテレメータ親機になるか定まらないことが考えられる。これを防止するため、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの起動タイミングは異なるタイミングに設定されている。尚、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの起動タイミングを異ならせるには、例えば起動タイマの値を異なる値に設定すれば良い。

テレメータ子機２１ａ，２１ｂは、例えば遠隔地の観測所等に設置されており、テレメータ子機２１ａにはＩ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂが、テレメータ子機２１ｂにはＩ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄがそれぞれ接続されている。これらテレメータ子機２１ａ，２１ｂは、ネットワークＮを介して送信されてきたデータ（例えば、マスタ１０からのデータ送信要求）をＩ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄに出力する。また、Ｉ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄが取得したデータを、ネットワークＮを介してテレメータ親機１１ａ，１１ｂに送信する。

ここで、テレメータ子機２１ａ，２１ｂは、テレメータ親機１１ａ，１１ｂにデータを送信する場合には、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの各々に対して同一のデータを送信する。これは、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの何れか一方に障害が発生した場合のデータの消失を防止するためである。つまり、通信側のテレメータ親機にのみデータを送信した直後に通信側のテレメータ親機に障害が発生した場合には、そのデータはマスタ１０に送られることなく消滅してしまう虞がある。これを防止するために、テレメータ子機２１ａ，２１ｂは、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの各々に対して同一のデータを送信する。

次に、上記構成におけるテレメータシステム１の動作について説明する。尚、以下では説明を簡単にするために、通信側のテレメータ親機がテレメータ親機１１ａであって、モニタ側のテレメータ親機がテレメータ親機１１ｂであるときに、テレメータ親機１１ａに障害が発生する場合の動作を例に挙げて説明する。図２は、モニタ側のテレメータ親機であるテレメータ親機１１ｂの動作例を示すフローチャートである。

まず、テレメータシステム１の全体動作について簡単に説明する。データ収集センタに設置されたマスタ１０から、Ｉ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂに対するデータ送信要求が出力されると、このデータ送信要求は通信側のテレメータ親機１１ａに入力されて、ネットワークＮを介してテレメータ子機２１ａに送信された後に、Ｉ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂに出力される。すると、Ｉ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂからはデータ送信要求に応じたデータが出力される。

Ｉ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂから出力されたデータは、テレメータ子機２１ａに入力されて、ネットワークＮを介してテレメータ親機１１ａとテレメータ親機１１ｂとにそれぞれ送信される。テレメータ親機１１ａに送信されたデータはマスタ１０に出力され、テレメータ親機１１ｂに送信されたデータは、テレメータ親機１１ｂのメモリ１２に記憶される。

次に、データ収集センタに設置されたマスタ１０から、Ｉ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄに対するデータ送信要求が出力されると、このデータ送信要求は通信側のテレメータ親機１１ａに入力されて、ネットワークＮを介してテレメータ子機２１ｂに送信された後に、Ｉ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄに出力される。すると、Ｉ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄからはデータ送信要求に応じたデータが出力される。

Ｉ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄから出力されたデータは、テレメータ子機２１ｂに入力されて、ネットワークＮを介してテレメータ親機１１ａとテレメータ親機１１ｂとにそれぞれ送信される。テレメータ親機１１ａに送信されたデータはマスタ１０に出力され、テレメータ親機１１ｂに送信されたデータは、テレメータ親機１１ｂのメモリ１２に記憶される。以降、Ｉ／Ｏユニット２０ａ，２０ｂに対するデータ送信要求とＩ／Ｏユニット２０ｃ，２０ｄに対するデータ送信要求とが交互に出力されてデータの収集が行われる。

以上の動作が行われている間、モニタ側のテレメータ親機１１ｂは、テレメータ子機２１ａ，２１ｂから送信されたデータの有無を判断する（ステップＳ１１）。テレメータ子機２１ａ，２１ｂの何れかから送信されたデータがあると判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、テレメータ親機１１ｂは、データを受信してメモリ１２に記憶する（ステップＳ１２）。尚、ステップＳ１１の判断結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１２の処理は行われない。

次に、モニタ側のテレメータ親機１１ｂは、マスタ１０とテレメータ親機１１ａとの間の通信状況をモニタし（ステップＳ１３）、このモニタの結果に基づいてテレメータ親機１１ａに障害が発生したかを判断する（ステップＳ１４）。ここで、前述した通り、テレメータ子機２１ａ，２１ｂからテレメータ親機１１ａ，１１ｂに対しては同一のデータが送信され、テレメータ親機１１ａで受信されたデータはテレメータ親機１１ａのメモリ１２に記憶されることなくマスタ１０に出力される。

このため、テレメータ親機１１ｂは、ステップＳ１３においてテレメータ子機２１ａ，２１ｂから送信されてきたデータと同じデータが、テレメータ１１ａからマスタ１０に出力されているか否かをモニタする。そして、テレメータ親機１１ｂは、ステップＳ１４において、テレメータ子機２１ａから送信されてきたデータ及びテレメータ子機２１ｂから送信されてきたデータの何れもがテレメータ親機１１ａからマスタ１０に出力されてない場合に、テレメータ親機１１ａに障害が発生したと判断する。

テレメータ親機１１ａに障害が発生したと判断した場合（ステップＳ１４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、テレメータ親機１１ｂは、メモリ１２に記憶したデータを読み出してマスタ１０に出力する（ステップＳ１５）。かかる処理によって、通信側のテレメータ親機１１ａに障害が発生した場合であってもデータの伝送を行うことができるとともに、テレメータ親機１１ａの障害が原因でテレメータ子機２１ａ，２１ｂから送信されたデータが消失することを防止できる。

ステップＳ１５の処理を開始することによって、モニタ側であったテレメータ親機１１ｂは通信側のテレメータ親機であるテレメータ親機１１ａに代わって通信側のテレメータ親機になるため、テレメータ親機１１ｂは状態表示部の発光素子の点滅のさせ方を変更して（ステップＳ１６）、その旨を外部に知らせる。尚、ステップＳ１４の判断結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１５，Ｓ１６の処理は行われない。以上説明した図２に示す処理が、テレメータ親機１１ｂにおいて一定の時間間隔で繰り返し実行される。

障害が発生したテレメータ親機１１ａは、障害の原因の特定及び修理が行われた後に、再び電源が投入されて起動される。テレメータ親機１１ａが起動されたときには、テレメータ親機１１ｂが通信側のテレメータ親機とされているため、テレメータ親機１１ａはモニタ側のテレメータ親機になり、図２に示す処理と同様の処理が一定の時間間隔で繰り返し実行される。つまり、テレメータ子機２１ａ，２１ｂから送信されてくるデータの受信、及び、マスタ１０とテレメータ親機１１ｂとの間の通信状態のモニタが繰り返し行われる。

以上説明した通り、本実施形態のテレメータシステム１は、マスタ１０に接続されるテレメータ親機１１ａ，１１ｂと、Ｉ／Ｏユニット２０ａ〜２０ｄに接続されてテレメータ親機１１ａ，１１ｂの各々に対して同一のデータを送信する複数のテレメータ子機２１ａ，２１ｂとを備えている。そして、テレメータ親機１１ａ，１１ｂのうちのマスタ１０と通信を行っているテレメータ親機に障害が発生した場合には、障害が発生したテレメータ親機が他方のテレメータ親機に代替されるため、テレメータ親機に障害が発生した場合であってもデータの伝送を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態によるテレメータシステムについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、テレメータ親機１１ａ，１１ｂとテレメータ子機２１ａ，２１ｂとがインターネット等のネットワークを介して相互に接続される例について説明したが、これらの接続形態は任意である。

また、上記実施形態では、テレメータ親機１１ａ，１１ｂの動作状態を状態表示部１３によって外部に知らせていた。しかしながら、モニタ側のテレメータ親機にメール機能を設けて、通信側のテレメータ親機に障害が発生したと判断した場合には、その旨をメールによってテレメータシステム１のユーザ或いは管理者に通知してもよい。かかる通知を行うことで、テレメータシステム１のユーザ或いは管理者は、障害の発生を早期に知ることができ、復旧作業を迅速に行うことができる。

１ テレメータシステム
１０ マスタ
１１ａ，１１ｂ テレメータ親機
１２ メモリ
１３ 状態表示部
２０ａ〜２０ｄ Ｉ／Ｏユニット
２１ａ，２１ｂ テレメータ子機
Ｎ ネットワーク

Claims (8)

1. 監視局と被監視局との間におけるデータの伝送を行うテレメータシステムにおいて、
   前記監視局に接続される第１テレメータ親機と、
   前記監視局に接続されて前記第１テレメータ親機に障害が発生した場合に前記第１テレメータ親機を代替する第２テレメータ親機と、
   前記被監視局に接続されて前記第１，第２テレメータ親機の各々に対して同一のデータを送信する複数のテレメータ子機と
   を備えることを特徴とするテレメータシステム。
2. 前記第２テレメータ親機は、前記第１テレメータ親機と前記監視局との間におけるデータの入出力状況をモニタし、当該モニタの結果に応じて前記第１テレメータ親機に障害が発生したか否かを判断することを特徴とする請求項１記載のテレメータシステム。
3. 前記第１テレメータ親機は、前記第２テレメータ親機に代替された以後は、前記第２テレメータ親機に障害が発生したか否かをモニタすることを特徴とする請求項２記載のテレメータシステム。
4. 前記第１テレメータ親機は、前記第２テレメータ親機と前記監視局との間におけるデータの入出力状況をモニタし、当該モニタの結果に応じて前記第２テレメータ親機に障害が発生したか否かを判断することを特徴とする請求項３記載のテレメータシステム。
5. 前記第１，第２テレメータ親機は、前記第２，第１テレメータ親機をモニタしている状態であるときに、前記複数のテレメータ子機から送信されるデータを一時的に記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項４記載のテレメータシステム。
6. 前記第１，第２テレメータ親機は、前記第２，第１テレメータ親機をモニタしている状態であるか否かを示す状態表示部を備えることを特徴とする請求項４記載のテレメータシステム。
7. 前記第１，第２テレメータ親機及び前記複数のテレメータ子機は、ネットワークを介して相互に接続されていることを特徴とする請求項４記載のテレメータシステム。
8. 前記第１，第２テレメータ親機は、電源投入時に互いに異なるタイミングで起動することを特徴とする請求項４記載のテレメータシステム。

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