JP2013198047A - 中央監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒューマンミスを防止しつつ、センサの設定情報を中央監視サーバのデータベースへ登録可能な中央監視システムを提供する。
【解決手段】中央監視システムは、設備機器、センサ、プラグアンドプレイセンサ、ゲートウェイ及び中央監視サーバを具備する。設備機器は、施設内に配設される。センサは、取付対象である設備機器の固有情報を予め記録し、前記取付対象である設備機器に取り付けられた場合、前記固有情報を出力する。プラグアンドプレイセンサは、前記センサから出力される前記固有情報に基づき、前記センサ固有のインタフェースＩＤを生成する。ゲートウェイは、通信ネットワークと接続し、前記生成されたインタフェースＩＤを前記通信ネットワークで伝送可能な形式に変換する。中央監視サーバは、前記ゲートウェイで変換されたインタフェースＩＤをデータベースに登録する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、例えば、ビル、集合住宅、病院、工場、店舗、発電所、変電所又は開閉所等の施設に配設される設備機器の状態を監視する中央監視システムに関する。

中央監視システムは、例えば、ビル、集合住宅、病院、工場、店舗、発電所、変電所又は開閉所等の施設で配設される各種の設備機器の状態を監視する。中央監視システムで設備機器の状態を監視することにより、信頼性の向上、保守の低減、事故の未然防止及び事故発生時の早期対応を図ることが可能となる。なお、施設内の設備には、例えば、空調設備、照明設備、防犯設備、防災設備、熱源設備、給水設備及び変電設備等が挙げられる。

従来の中央監視システムでは、設備機器を監視する中央監視サーバは、上位ネットワークに接続される。中央監視サーバは、上位ネットワークと下位ネットワークとを結び付けるゲートウェイを介して下位ネットワークと接続する。下位ネットワークには、センサが接続される。センサは、設備機器に取り付けられ、取り付けられた設備機器の動作状態を確認するための指標となる各種情報を取得する。センサで取得された各種情報は、下位ネットワーク及び上位ネットワークを介して中央監視サーバへ出力される。

ところで、従来の中央監視システムでは、作業員が、センサの設定情報を中央監視サーバのデータベースにオフラインで入力することで、中央監視サーバとセンサとを相互に対応付け、中央監視サーバとセンサとの間で相互通信を確立するようにしている。ここで、センサの設定情報には、例えば、センサが取り付けられる設備機器の、製品名、メーカー名、形番及びシリアル番号、計測範囲、感度、温度、係数及び電気のインタフェース等の情報が含まれる。センサの設定情報は、例えば以下のように決定される。すなわち、施設内の設備機器を更新する場合、作業員は、新たな設備機器の固有情報を試験データ及び既存の設備台帳で調べつつ、新たな設備機器の運用状況を確認することで、新たな設備機器の固有情報を取得する。作業員は、取得した固有情報に基づいてセンサの設定情報を決定し、決定した設定情報をオフラインで中央監視サーバのデータベースへ登録する。

特開２００２−４９４１８号公報

以上のように、従来の中央監視システムでは、作業員がセンサの設定情報を中央監視サーバのデータベースへオフラインで入力するようにしているため、機器アドレスの重複、誤情報の登録等、ヒューマンミスを防止することが非常に困難であった。また、ヒューマンミスは多重チェックにより防止することが可能であるが、多重チェックすることにより作業効率が低下するという問題がある。

そこで、目的は、ヒューマンミスを防止しつつ、センサの設定情報を中央監視サーバのデータベースへ登録可能な中央監視システムを提供することにある。

実施形態によれば、中央監視システムは、設備機器、センサ、プラグアンドプレイセンサ、ゲートウェイ及び中央監視サーバを具備する。設備機器は、施設内に配設される。センサは、取付対象である設備機器の固有情報を予め記録し、前記取付対象である設備機器に取り付けられた場合、前記固有情報を出力する。プラグアンドプレイセンサは、前記センサから出力される前記固有情報に基づき、前記センサ固有のインタフェースＩＤを生成する。ゲートウェイは、通信ネットワークと接続し、前記生成されたインタフェースＩＤを前記通信ネットワークで伝送可能な形式に変換する。中央監視サーバは、前記ゲートウェイで変換されたインタフェースＩＤをデータベースに登録する。

第１の実施形態に係る中央監視システムの機能構成を示す図である。 図１に示すプラグアンドプレイセンサの機能構成を示す図である。 図１に示すセンサとプラグアンドプレイセンサとが無線通信を行う場合の、センサとプラグアンドプレイセンサとの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る中央監視システムの機能構成を示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る中央監視システム１０の機能構成を示すブロック図である。本実施形態では、中央監視システム１０がビルの監視に利用される場合を例に説明する。

図１に示す中央監視システム１０は、中央監視サーバ１１、ゲートウェイ１２、リモートステーション盤１３、設備機器１４−１〜１４−３、センサ１５−１〜１５−３、プラグアンドプレイセンサ１６、モニタ１７、ＷＥＢサーバ１８、通信部１９及び受信側装置１１０を具備する。

中央監視サーバ１１は、上位の通信ネットワーク（以下、上位ネットワークと称する）を介してゲートウェイ１２及びＷＥＢサーバ１８と接続する。ＷＥＢサーバ１８は、通信部１９によりインターネット１００と接続しており、インターネット１００に接続している受信側装置１１０と接続可能である。なお、通信部１９は、有線ネットワーク又は無線ネットワークによりインターネット１００と接続する。ゲートウェイ１２は、下位の通信ネットワーク（以下、下位ネットワークと称する）を介してリモートステーション盤１３と接続する。上位及び下位ネットワークの通信プロトコルには、例えば、独自プロトコル、インターネットプロトコル又はＬｏｎＷｏｒｋｓ等のプロトコルが用いられる。リモートステーション盤１３は、制御ケーブルを介して設備機器１４−１〜１４−３と接続する。また、リモートステーション盤１３は、通信ケーブルを介してプラグアンドプレイセンサ１６と接続する。プラグアンドプレイセンサ１６は、通信ケーブルを介してセンサ１５−１〜１５−３と接続する。

設備機器１４−１〜１４−３は、ビルに配設される、例えば、パッケージ空調機及び照明等の機器である。設備機器１４−１〜１４−３は、リモートステーション盤１３から制御ケーブルを介して制御信号が供給された場合、供給された制御信号に応じた動作を実行する。

設備機器１４−１〜１４−３には、センサ１５−１〜１５−３がそれぞれ取り付けられる。設備機器１４−１〜１４−３には、自機が正常に駆動することが可能な温度範囲等の初期情報が予め登録されている。設備機器１４−１〜１４−３は、センサが自機に取り付けられる際、又は、自機に取り付けられるセンサの初期設定の際に、登録されている初期情報をセンサへ出力する。なお、初期情報は、デジタル形式又はアナログ形式で設備機器１４−１〜１４−３に登録されている。設備機器１４−１〜１４−３は、初期情報がデジタル形式で登録されている場合、初期情報をデジタル信号としてセンサへ出力する。また、設備機器１４−１〜１４−３は、初期情報がアナログ形式で登録されている場合、初期情報をアナログ信号としてセンサへ出力する。

センサ１５−１〜１５−３は、ＩＤチップを備える。ＩＤチップには、自センサが取り付けられる設備機器の種類を特定可能な固有情報がデジタル形式で予め記録されている。固有情報とは、例えば、製品名、メーカー名、メーカーアドレス、製造番号、形番、シリアル番号、配設地、耐用年数、計測範囲、感度、温度、係数、電気のインタフェース等である。

センサ１５−１〜１５−３は、ＩＥＥＥ１４５１．４等に準拠した方式で、ＩＤチップに記録されている固有情報を、通信ケーブルを介してプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。また、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報と共に、設備機器１４−１〜１４−３から出力された初期情報もプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。また、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報及び初期情報と共に自センサの識別情報もプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。

センサ１５−１〜１５−３が、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力するタイミングとしては、例えば以下の四つが挙げられる。すなわち、既存の設備機器に新たなセンサを取り付ける場合であって、設備機器へのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに接続された場合に、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。また、新たに配設される設備機器に既存のセンサを取り付ける場合であって、設備機器へのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに再び接続された場合に、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。また、新たに配設される設備機器に新たなセンサを取り付ける場合であって、設備機器へのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに接続された場合に、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。また、中央監視サーバ１１からプラグアンドプレイセンサ１６を介して供給される送信要求信号を受けた場合、センサ１５−１〜１５−３は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。

プラグアンドプレイセンサ１６は、センサ１５−１〜１５−３から供給される固有情報、初期情報及び識別情報を参照し、センサ１５−１〜１５−３それぞれについてのインタフェースＩＤを生成する。プラグアンドプレイセンサ１６は、生成したインタフェースＩＤを通信ケーブルを介してリモートステーション盤１３へ出力する。

図２は、第１の実施形態に係るプラグアンドプレイセンサ１６の機能構成を示すブロック図である。図２に示すプラグアンドプレイセンサ１６は、アンプ１６１、トランスジューサ１６２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６３、インタフェース部１６４及び出力部１６５を備える。

設備機器１４−１〜１４−３から出力される初期情報がアナログ信号である場合、センサ１５−１〜１５−３からは初期情報がアナログ信号でプラグアンドプレイセンサ１６に供給される。プラグアンドプレイセンサ１６は、センサ１５−１〜１５−３からアナログ信号を受信した場合、受信したアナログ信号の信号強度をアンプ１６１で増幅する。トランスジューサ１６２は、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をＣＰＵ１６３へ出力する。

ＣＰＵ１６３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically EPROM）を備える。ＣＰＵ１６３は、センサ１５−１〜１５−３からデジタル形式で供給される固有情報及び識別情報をＥＥＰＲＯＭ上に保存する。また、ＣＰＵ１６３は、設備機器１４−１〜１４−３から初期情報がデジタル信号で供給される場合、供給された初期情報をＥＥＰＲＯＭ上に保存する。また、ＣＰＵ１６３は、設備機器１４−１〜１４−３から初期情報がアナログ信号で供給される場合、トランスジューサ１６２でデジタル形式に変換された初期情報をＥＥＰＲＯＭ上に保存する。

ＣＰＵ１６３は、ＥＥＰＲＯＭ上に保存される固有情報、初期情報及び識別情報に基づいて、ＩＥＥＥ１４５１．４等に準拠した形式のインタフェースＩＤをセンサ１５−１〜１５−３毎に生成する。

インタフェース部１６４は、リモートステーション盤１３とのインタフェースとなるものである。インタフェース部１６４は、ＣＰＵ１６３で生成されたセンサ１５−１〜１５−３毎のインタフェースＩＤを、通信ケーブルを介してリモートステーション盤１３へ出力する。

出力部１６５は、中央監視サーバ１１からプラグアンドプレイセンサ１６を介して送信要求信号が供給された場合、供給された送信要求信号を、送信要求信号により指定されるセンサへ出力する。

リモートステーション盤１３は、例えば、設備機器１４−１〜１４−３の保守等の際に、設備機器１４−１〜１４−３に対する制御信号が入力される。リモートステーション盤１３は、入力された制御信号を、制御ケーブルを介して、設備機器１４−１〜１４−３へ出力する。

リモートステーション盤１３は、下位ネットワークにより、ゲートウェイ１２と接続する。リモートステーション盤１３は、プラグアンドプレイセンサ１６から供給されるインタフェースＩＤを、下位ネットワークを介してゲートウェイ１２へ出力する。

ゲートウェイ１２は、上位ネットワークと下位ネットワークとを接続するハードウェア又はソフトウェアである。具体的には、ゲートウェイ１２は、上位ネットワークから供給されるデータのフォーマット、アドレス及びプロトコルを、下位ネットワークに準じたものに変換し、変換したデータを下位ネットワークを介してリモートステーション盤１３へ出力する。また、ゲートウェイ１２は、下位ネットワークを介してリモートステーション盤１３から供給されるインタフェースＩＤのフォーマット、アドレス及びプロトコルを、上位ネットワークに準じたものに変換し、変換したインタフェースＩＤを上位ネットワークを介して中央監視サーバ１１へ出力する。

中央監視サーバ１１は、ゲートウェイ１２から供給されるインタフェースＩＤを、中央監視サーバ１１が備えるデータベース１１１へ登録する。データベース１１１には、ビル内において設備機器１４−１〜１４−３が設置される位置情報が予め登録されており、中央監視サーバ１１は、データベース１１１に登録されている位置情報とインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。中央監視サーバ１１は、ＷＥＢサーバ１８及び通信部１９を介してインターネット１００へ接続し、データベース１１１に登録したインタフェースＩＤを、インターネット１００に接続する受信側装置１１０へ出力する。

また、中央監視サーバ１１は、増減確認部１１２をさらに備える。増減確認部１１２は、予め設定した周期でセンサ１５−１〜１５−３へ、送信要求としてのパルス信号を送信する。増減確認部１１２から出力された送信要求信号は、ゲートウェイ１２、リモートステーション盤１３及びプラグアンドプレイセンサ１６を介してセンサ１５−１〜１５−３へ伝送される。センサ１５−１〜１５−３は、送信要求信号を受信すると、プラグアンドプレイセンサ１６へ固有情報、初期情報及び識別情報を出力する。プラグアンドプレイセンサ１６は、受信した固有情報、初期情報及び識別情報に基づいてセンサ１５−１〜１５−３のインタフェースＩＤを生成し、生成したインタフェースＩＤを、リモートステーション盤１３及びゲートウェイ１２を介して中央監視サーバ１１へ出力する。中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤをデータベース１１１に登録する。

センサ１５−１〜１５−３のいずれかが設備機器の交換等のため、オフラインとなっている場合、オフラインとなっているセンサからは送信要求信号に応じた固有情報、初期情報及び識別情報が出力されない。増減確認部１１２は、登録されているセンサのうちインタフェースＩＤが返信されないセンサがある場合、そのセンサが設置されていた位置情報をモニタ１７上で区別可能なようにする。増減確認部１１２は、オフラインの状態が予め設定された期間以上維持された場合、そのセンサについてのインタフェースＩＤをデータベース１１１から削除する。

データベース１１１に登録されるセンサ１５−１〜１５−３のうち、いずれかがオフラインとなり、オフラインとなったセンサが設置されていた位置について新たなインタフェースＩＤを受信した場合、中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを、比較可能なように、例えば並列してモニタ１７に表示させる。また、中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、受信したインタフェースＩＤに含まれる設定値が、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤに含まれる設定値から逸脱しているか否かを判断する。設定値が逸脱している場合、中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤにエラーフラグを付加し、このインタフェースＩＤが中央監視システム１０上で有効化されないようにする。また、設定値が逸脱していない場合、中央監視サーバ１１は、データベース１１１において、オフラインとなったセンサが設置されていた位置と、受信したインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。

例えば、センサ１５−１〜１５−３毎のインタフェースＩＤがデータベース１１１に登録された状態で、設備機器１４−１が新たな設備機器に交換される場合を説明する。設備機器１４−１を新たな設備機器に交換する際、センサ１５−１はオフラインとなる。このとき、増減確認部１１２により、センサ１５−１が設置されていた位置がモニタ１７上で区別されて表示される。設備機器１４−１の交換が終了し、センサ１５−１が設置されていた位置についての新たなインタフェースＩＤを受信した場合、中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、センサ１５−１についてのインタフェースＩＤとを、モニタ１７に表示させる。中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、センサ１５−１についてのインタフェースＩＤとを比較し、受信したインタフェースＩＤに含まれる設定値が、センサ１５−１についてのインタフェースＩＤに含まれる設定値に対して逸脱しているか否かを判断する。設定値が逸脱している場合、例えば、正常に駆動することが可能な温度範囲が交換前の設備機器に対して大幅に異なるような場合、中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤにエラーフラグを付加し、このインタフェースＩＤが中央監視システム１０上で有効化されないようにする。また、設定値が逸脱していない場合、中央監視サーバ１１は、データベース１１１において、センサ１５−１が設置されていた位置と、受信したインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。

また、中央監視サーバ１１は、設備機器の設置後経過年数が、登録されているインタフェースＩＤに含まれる耐用年数を超えた場合、耐用年数を超えたインタフェースＩＤに交換が必要なことを示す交換フラグを付加する。中央監視サーバ１１は、交換フラグを付加したインタフェースＩＤに基づいて、新たな設備機器を受信側装置１１０に対して手配する。受信側装置１１０は、この手配に応じて、設備機器の図面及び取扱説明書等を自動的に中央監視サーバ１１へ送信するようにしても良い。

以上のように、第１の実施形態では、センサ１５−１〜１５−３は、取り付けられる予定の設備機器についての固有情報を予め記録している。センサ１５−１〜１５−３は、例えば、設備機器１４−１〜１４−３に取り付けられた場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。プラグアンドプレイセンサ１６は、固有情報、初期情報及び識別情報をインタフェースＩＤに変換し、変換したインタフェースＩＤを下位ネットワーク及び上位ネットワークを介して中央監視サーバ１１へ出力する。そして、中央監視サーバ１１は、供給されたインタフェースＩＤをデータベース１１１に登録するようにしている。これにより、センサ１５−１〜１５−３の設定情報が自動的に中央監視サーバ１１のデータベース１１１に登録され、センサ１５−１〜１５−３と中央監視サーバ１１とのインタオペラビリティが確立されることになる。

したがって、第１の実施形態に係る中央監視システム１０によれば、ヒューマンミスを防止しつつ、センサ１５−１〜１５−３の設定情報を中央監視サーバ１１のデータベース１１１へ登録することができる。また、中央監視システム１０は、ヒューマンミスを防止しつつ、センサ１５−１〜１５−３の設定情報を中央監視サーバ１１のデータベース１１１へ自動的に登録することが可能であるため、ビル管理作業の効率化を図ることができる。

また、第１の実施形態では、センサ１５−１〜１５−３は、センサが交換された場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。プラグアンドプレイセンサ１６は、新たに受信したこれらの情報に基づいてインタフェースＩＤビットを生成し、生成したインタフェースＩＤを中央監視サーバ１１へ出力する。中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、交換後のセンサについての設定情報の決定ミス及び交換後のセンサの不具合があるか否かを判断する。このように、中央監視サーバ１１は、センサの設定情報を一元管理することで、交換後のセンサについての設定情報の決定ミス及び交換後のセンサの不具合を自動的に検出することが可能となる。これにより、中央監視システム１０は、ヒューマンミスを防止しつつ、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第１の実施形態では、センサ１５−１〜１５−３は、設備機器が交換された場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ１６へ出力する。プラグアンドプレイセンサ１６は、新たに受信したこれらの情報に基づいてインタフェースＩＤを生成し、生成したインタフェースＩＤを中央監視サーバ１１へ出力する。中央監視サーバ１１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、交換後の設備機器の選定ミス及び設備機器の不具合があるか否かを判断する。このように、中央監視サーバ１１は、センサの設定情報を一元管理することで、交換後の設備機器の選定ミス及び設備機器の不具合が自動的に検出されることになる。これにより、中央監視システム１０は、ヒューマンミスを防止しつつ、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第１の実施形態では、中央監視サーバ１１は、設備機器の設置後経過年数が、登録されているインタフェースＩＤに含まれる耐用年数を超えた場合、耐用年数を超えたインタフェースＩＤに交換フラグを付加するようにしている。これにより、設備機器の交換時期が自動的に判断されるため、中央監視システム１０は、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第１の実施形態では、中央監視サーバ１１は、交換フラグが付加されたインタフェースＩＤに基づいて、受信側装置１１０に対して新たな設備機器を自動的に手配するようにしている。これにより、中央監視システム１０の操作者は、自らユニットの手配をする必要がなくなるため、中央監視システム１０は、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第１の実施形態では、中央監視サーバ１１は、増減確認部１１２を備え、センサの増減を自動的に確認するようにしている。これにより、中央監視システム１０の操作者は、自らセンサの増減を確認する必要がないため、中央監視システム１０は、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

なお、第１の実施形態では、センサ１５−１〜１５−３とプラグアンドプレイセンサ１６とが通信ケーブルにより接続されている場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、センサ１５−１〜１５−３と、プラグアンドプレイセンサ１６とは、無線により通信を行うようにしても構わない。

図３は、センサ１５−４とプラグアンドプレイセンサ１６とが無線通信を行う場合の、センサ１５−４とプラグアンドプレイセンサ１６との構成を示す模式図である。

設備機器１４−４に取り付けられるセンサ１５−４には、空気電池１５１が取り付けられる。空気電池１５１は、電力が蓄積される蓄電部と、空気と接触すると蓄電部に蓄積された電力の供給を開始する給電部とを備える。給電部は、センサの納入時には、空気に接触しないように、シールで密封されている。シールは、センサ１５−４の初期設定時等に剥がされる。給電部は、シールが剥がされて空気と接触すると、蓄電部に蓄積される電力をセンサ１５−４へ供給する。センサ１５−４は、アンテナ１５２を備える。センサ１５−４は、電力が供給されると、固有情報、初期情報及び識別情報を無線信号へ変換し、変換した無線信号をアンテナ１５２からプラグアンドプレイセンサ１６へ送信する。

プラグアンドプレイセンサ１６は、センサ１５−４から送信された無線信号をアンテナ１６５により受信する。プラグアンドプレイセンサ１６は、受信した無線信号を中間周波数帯の信号へ変換し、変換した信号に対して図２で説明した処理を行う。

これにより、中央監視サーバ１１は、センサ１５−４が通信ケーブルに接続されていなくても、センサ１５−４についてのインタフェースＩＤを取得することが可能となる。つまり、中央監視サーバ１１は、設備機器１４−４を実際に動作させる前に、センサ１５−４についてのインタフェースＩＤを取得することが可能となる。また、中央監視サーバ１１は、設備機器１４−４を実際に動作させる前に、登録済みのインタフェースＩＤと、センサ１５−４についてのインタフェースＩＤとを比較し、設備機器１４−４及びセンサ１５−４についての不具合を検出することが可能となる。このため、設備機器１４−４を実際に動作させる前に、部品交換に間違いがないかを事前に確認することが可能となる。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る中央監視システム２０の機能構成を示すブロック図である。本実施形態では、中央監視システム２０が変電所の監視に利用される場合を例に説明する。

図４に示す中央監視システム２０は、中央監視サーバ２１、ゲートウェイ２２、ＧＩＳ（Gas Insulated Switch：ガス遮断器）制御盤２３−１，２３−２、ＧＩＳ２４−１，２４−２、センサ２５−１，２５−２、モニタ１７、ＷＥＢサーバ１８、通信部１９及び受信側装置１１０を具備する。図４において、図１と共通する部分には同じ符号を付して示す。

中央監視サーバ２１は、上位ネットワークを介してゲートウェイ２２及びＷＥＢサーバ１８と接続する。ゲートウェイ２２は、下位ネットワークを介して、ＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２と接続する。上位及び下位ネットワークの通信プロトコルには、例えば、独自プロトコル、インターネットプロトコル又はＬｏｎＷｏｒｋｓ等のプロトコルが用いられる。ＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２は、制御ケーブルを介してＧＩＳ２４−１，２４−２とそれぞれ接続する。また、ＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２は、通信ケーブルを介して、ＧＩＳ２４−１，２４−２に取り付けられるセンサ２５−１，２５−２とそれぞれ接続する。なお、ＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２の動作はそれぞれ同様であるため、以下ではＧＩＳ制御盤２３−１を例に説明する。また、ＧＩＳ２４−１，２４−２の動作はそれぞれ同様であるため、以下ではＧＩＳ２４−１を例に説明する。また、センサ２５−１、２５−２の動作はそれぞれ同様であるため、以下ではセンサ２５−１を例に説明する。

ＧＩＳ制御盤２３−１は、保護・制御部２３１−１及びプラグアンドプレイセンサ２３２−１を備える。保護・制御部２３１−１は、ＧＩＳ２４−１に備えられるガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１と制御ケーブルを介して接続する。

保護・制御部２３１−１は、例えば、ガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１の保守等の際に、ガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１に対する制御信号が入力される。保護・制御部２３１−１は、入力された制御信号を、制御ケーブルを介して、ガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１へ出力する。ガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１は、保護・制御部２３１−１から制御ケーブルを介して制御信号が供給された場合、供給された制御信号に応じた動作を実行する。

ＧＩＳ２４−１内には、ガス圧センサ２４１−１及び遮断器機構箱２４２−１の他、ガスの遮断に必要なユニットが複数設置されている。ＧＩＳ２４−１内に設置されるユニットには、センサ２５−１がそれぞれ取り付けられる。プラグアンドプレイセンサ２３２−１は、通信ケーブルを介してセンサ２５−１と接続する。

ＧＩＳ２４−１に設置されるユニットには、自ユニットが正常に駆動することが可能な温度範囲等の初期情報が予め登録されている。ユニットは、センサが自ユニットに取り付けられる際、又は、自ユニットに取り付けられるセンサの初期設定の際に、登録されている初期情報をセンサへ出力する。なお、初期情報は、デジタル形式又はアナログ形式で登録されている。ユニットは、初期情報がデジタル形式で登録されている場合、初期情報をデジタル信号としてセンサへ出力する。また、ユニットは、初期情報がアナログ形式で登録されている場合、初期情報をアナログ信号としてセンサへ出力する。

センサ２５−１は、ＩＤチップを備える。ＩＤチップには、自センサが取り付けられるユニットについての、製品名、メーカー名、メーカーアドレス、製造番号、形番、シリアル番号、配設地、耐用年数、計測範囲、感度、温度、係数、電気のインタフェース等の固有情報がデジタル形式で予め記録されている。

センサ２５−１は、ＩＥＥＥ１４５１．４等に準拠した方式で、ＩＤチップに記録されている固有情報を、通信ケーブルを介してプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。また、センサ２５−１は、固有情報と共に、ユニットから出力された初期情報もプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。また、センサ２５−１は、固有情報及び初期情報と共に自センサの識別情報もプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。

センサ２５−１が、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力するタイミングとしては、例えば以下の四つが挙げられる。すなわち、既存のユニットに新たなセンサを取り付ける場合であって、ユニットへのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに接続された場合に、センサ２５−１は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。また、新たに設置されるユニットに既存のセンサを取り付ける場合であって、ユニットへのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに再び接続された場合に、センサ２５−１は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。また、新たに設置されるユニットに新たなセンサを取り付ける場合であって、ユニットへのセンサの取り付けが完了し、センサが通信ケーブルに接続された場合に、センサ２５−１は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。また、中央監視サーバ２１からプラグアンドプレイセンサ２３２−１を介して供給される送信要求信号を受けた場合、センサ２５−１は、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。

プラグアンドプレイセンサ２３２−１は、センサ２５−１から供給される固有情報、初期情報及び識別情報を参照し、ユニット毎に取り付けられたセンサ２５−１それぞれについてのインタフェースＩＤを生成する。プラグアンドプレイセンサ２３２−１は、生成したインタフェースＩＤを下位ネットワークを介してゲートウェイ２２へ出力する。

ゲートウェイ２２は、上位ネットワークと下位ネットワークとを接続するハードウェア又はソフトウェアである。具体的には、ゲートウェイ２２は、上位ネットワークから供給されるデータのフォーマット、アドレス及びプロトコルを、下位ネットワークに準じたものに変換し、変換したデータを下位ネットワークを介してＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２へ出力する。また、ゲートウェイ２２は、下位ネットワークを介してＧＩＳ制御盤２３−１，２３−２から供給されるインタフェースＩＤのフォーマット、アドレス及びプロトコルを、上位ネットワークに準じたものに変換し、変換したインタフェースＩＤを上位ネットワークを介して中央監視サーバ２１へ出力する。

中央監視サーバ２１は、ゲートウェイ２２から供給されるインタフェースＩＤを、中央監視サーバ２１が備えるデータベース２１１へ登録する。データベース２１１には、ＧＩＳ２４−１，２４−２内においてユニットが設置される位置情報が予め登録されており、中央監視サーバ２１は、データベース２１１に登録されている位置情報とインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。中央監視サーバ２１は、ＷＥＢサーバ１８及び通信部１９を介してインターネット１００へ接続し、データベース２１１に登録したインタフェースＩＤを、インターネット１００に接続する受信側装置１１０へ出力する。

また、中央監視サーバ２１は、増減確認部２１２をさらに備える。増減確認部２１２は、予め設定した周期でセンサ２５−１，２５−２へ、送信要求としてのパルス信号を送信する。増減確認部２１２から出力された送信要求信号は、ゲートウェイ２２及びプラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２を介してセンサ２５−１，２５−２へ伝送される。センサ２５−１，２５−２は、送信要求信号を受信すると、プラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２へ固有情報、初期情報及び識別情報を出力する。

センサ２５−１，２５−２のいずれかが設備機器の交換等のため、オフラインとなっている場合、オフラインとあっているセンサからは送信要求信号に応じた固有情報、初期情報及び識別情報が出力されない。増減確認部２１２は、登録されているセンサのうちインタフェースＩＤが返信されないセンサがある場合、そのセンサが設置されていた位置情報をモニタ１７上で区別可能なようにする。増減確認部２１２は、オフラインの状態が予め設定された期間以上維持された場合、そのセンサについてのインタフェースＩＤをデータベース２１１から削除する。

データベース２１１に登録されるセンサ２５−１、２５−２のうち、いずれかがオフラインとなり、オフラインとなったセンサが設置されていた位置について新たなインタフェースＩＤを受信した場合、中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを、比較可能なように、例えば並列してモニタ１７に表示させる。また、中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、受信したインタフェースＩＤに含まれる設定値が、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤに含まれる設定値から逸脱しているか否かを判断する。設定値が逸脱している場合、中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤにエラーフラグを付加し、このインタフェースＩＤが中央監視システム２０上で有効化されないようにする。また、設定値が逸脱していない場合、中央監視サーバ２１は、データベース２１１において、オフラインとなったセンサが設置されていた位置と、受信したインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。

例えば、センサ２５−１、２５−２についてのインタフェースＩＤがデータベース２１１に登録された状態で、ＧＩＳ２４−１に設置されるユニットのいずれかが交換される場合を説明する。ＧＩＳ２４−１に設置されるユニットのいずれかを新たなユニットに交換する際、センサ２５−１のいずれかはオフラインとなる。このとき、増減確認部２１２により、オフラインとなったセンサ２５−１が設置されていた位置がモニタ１７上で区別されて表示される。ユニットの交換が終了し、センサ２５−１が設置されていた位置についての新たなインタフェースＩＤを受信した場合、中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、センサ２５−１についてのインタフェースＩＤとを、モニタ１７に表示させる。中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、センサ２５−１についてのインタフェースＩＤとを比較し、受信したインタフェースＩＤに含まれる設定値が、センサ２５−１についてのインタフェースＩＤに含まれる設定値に対して逸脱しているか否かを判断する。設定値が逸脱している場合、例えば、正常に駆動することが可能な温度範囲が交換前のユニットに対して大幅に異なるような場合、中央監視サーバ２１は、通知されたインタフェースＩＤにエラーフラグを付加し、そのインタフェースＩＤが中央監視システム２０上で有効化されないようにする。また、設定値が逸脱していない場合、中央監視サーバ２１は、データベース２１１において、センサ２５−１が設置されていた位置と、受信したインタフェースＩＤとを関連付けて登録する。

また、中央監視サーバ２１は、ＧＩＳ２４−１，２４−２内のユニットの設置後経過年数が、登録されているインタフェースＩＤに含まれる耐用年数を超えた場合、耐用年数を超えたインタフェースＩＤに交換フラグを付加する。中央監視サーバ２１は、交換フラグを付加したインタフェースＩＤに基づいて、新たなユニットを受信側装置１１０に対して手配する。

以上のように、第２の実施形態では、センサ２５−１，２５−２は、取り付けられる予定のユニットについての固有情報を予め記録している。センサ２５−１は、例えば、ＧＩＳ２４−１内のユニットに取り付けられた場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１へ出力する。プラグアンドプレイセンサ２３２−１は、固有情報、初期情報及び識別情報をインタフェースＩＤに変換し、変換したインタフェースＩＤを下位ネットワーク及び上位ネットワークを介して中央監視サーバ２１へ出力する。そして、中央監視サーバ２１は、供給されたインタフェースＩＤをデータベース２１１に登録するようにしている。これにより、センサ２５−１，２５−２の設定情報が自動的に中央監視サーバ２１のデータベース２１１に登録されることになる。

したがって、第２の実施形態に係る中央監視システム２０によれば、ヒューマンミスを防止しつつ、センサ２５−１，２５−２の設定情報を中央監視サーバ２１のデータベース２１１へ登録することができる。また、中央監視システム２０は、ヒューマンミスを防止しつつ、センサ２５−１，２５−２の設定情報を中央監視サーバ２１のデータベース２１１へ自動的に登録することが可能であるため、変電所の管理作業の効率化を図ることができる。

また、第２の実施形態では、センサ２５−１，２５−２は、センサが交換された場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２へ出力する。プラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２は、新たに受信したこれらの情報に基づいてインタフェースＩＤを生成し、生成したインタフェースＩＤを中央監視サーバ２１へ出力する。中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、交換後のセンサについての設定情報の決定ミス及び交換後のセンサの不具合があるか否かを判断する。このように、中央監視サーバ２１は、センサの設定情報を一元管理することで、交換後のセンサについての設定情報の決定ミス及び交換後のセンサの不具合を自動的に検出することが可能となる。これにより、中央監視システム２０は、ヒューマンミスを防止しつつ、変電所の管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第２の実施形態では、センサ２５−１，２５−２は、ＧＩＳ２４−１，２４−２内のユニットが交換された場合、固有情報、初期情報及び識別情報をプラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２へ出力する。プラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２は、新たに受信したこれらの情報に基づいてインタフェースＩＤを生成し、生成したインタフェースＩＤを中央監視サーバ２１へ出力する。中央監視サーバ２１は、受信したインタフェースＩＤと、オフラインとなったセンサのインタフェースＩＤとを比較し、交換後のユニットの選定ミス及びユニットの不具合があるか否かを判断する。このように、中央監視サーバ２１は、センサの設定情報を一元管理することで、交換後のユニットの選定ミス及びユニットの不具合が自動的に検出されることになる。これにより、中央監視システム２０は、ヒューマンミスを防止しつつ、変電所の管理作業の効率化を図ることが可能となる。

なお、従来の中央監視システムにおいては、変電所においては主回路が負荷へ送電している状態でユニットの設定作業する場合、現状のセンサの運用状況の確認漏れが起きれば、センサを設定変更すると開閉器装置を誤って開放してしまうこともあり、誤作動等の不具合につながる可能性もある。これに対し、第２の実施形態に係る中央監視システム２０によれば、センサ２５−１，２５−２の運用状況の確認漏れを自動的に防止することが可能となるため、誤作動等の不都合を防止することが可能となる。

また、第２の実施形態では、中央監視サーバ２１は、ＧＩＳ２４−１，２４−２内のユニットの設置後経過年数が、登録されているインタフェースＩＤに含まれる耐用年数を超えた場合、耐用年数を超えたインタフェースＩＤに交換フラグを付加するようにしている。これにより、ＧＩＳ２４−１，２４−２内のユニットの交換時期が自動的に判断されるため、中央監視システム２０は、変電所の管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第２の実施形態では、中央監視サーバ２１は、交換フラグが付加されたインタフェースＩＤに基づいて、受信側装置１１０に対して新たなユニットを自動的に手配するようにしている。これにより、中央監視システム２０の操作者は、自らユニットの手配をする必要がなくなるため、中央監視システム１０は、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

また、第２の実施形態では、中央監視サーバ２１は、増減確認部２１２を備え、センサの増減を自動的に確認するようにしている。これにより、中央監視システム２０の操作者は、自らセンサの増減を確認する必要がないため、中央監視システム２０は、ビル管理作業の効率化を図ることが可能となる。

なお、第２の実施形態では、センサ２５−１，２５−２とプラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２とが通信ケーブルにより接続されている場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、センサ２５−１，２５−２と、プラグアンドプレイセンサ２３２−１，２３２−２とは、図３に示すように、無線により通信を行うようにしても構わない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０，２０…中央監視システム、１１，２１…中央監視サーバ、１１１，２１１…データベース、１１２，２１２…増減確認部、１２，２２…ゲートウェイ、１３…リモートステーション盤、１４−１〜１４−３…設備機器、１５−１〜１５−３，２５−１，２５−２…センサ、１６，２３２−１，２３２−２…プラグアンドプレイセンサ、１６１…アンプ、１６２…トランスジューサ、１６３…ＣＰＵ、１６４…インタフェース部、１６５…出力部、１７…モニタ、１８…ＷＥＢサーバ、１９…通信部、１１０…受信側装置、１００…インターネット、２３−１，２３−２…ＧＩＳ制御盤、２３１−１，２３１−２…保護・制御部、２４−１，２４−２…ＧＩＳ

Claims (6)

1. 施設内に配設される設備機器と、
   取付対象である設備機器の固有情報を予め記録し、前記取付対象である設備機器に取り付けられた場合、前記固有情報を出力するセンサと、
   前記センサから出力される前記固有情報に基づき、前記センサ固有のインタフェースＩＤを生成するプラグアンドプレイセンサと、
   通信ネットワークと接続し、前記生成されたインタフェースＩＤを前記通信ネットワークで伝送可能な形式に変換するゲートウェイと、
   前記ゲートウェイで変換されたインタフェースＩＤをデータベースに登録する中央監視サーバと
   を具備することを特徴とする中央監視システム。
2. 前記中央監視サーバは、前記ゲートウェイから、新たなインタフェースＩＤが供給された場合、前記データベースに登録されているインタフェースＩＤと前記供給されたインタフェースＩＤとを比較し、前記供給されたインタフェースＩＤにおいて異常があるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の中央監視システム。
3. 前記固有情報は、前記設備機器の耐用年数を含み、
   前記中央監視サーバは、前記設備機器の設置後経過年数が前記耐用年数を超える場合、前記経過年数が耐用年数を超えるインタフェースＩＤに対して、設備機器の交換が必要であることを示す交換フラグを付加することを特徴とする請求項１又は２記載の中央監視システム。
4. 前記中央監視サーバは、前記経過年数が耐用年数を超えるインタフェースＩＤを、外部へ出力することで、前記経過年数が耐用年数を超える設備機器を交換するための手配を行うことを特徴とする請求項３記載の中央監視システム。
5. 前記中央監視サーバは、前記センサに対して前記固有情報の送信を要求する送信要求信号を送信し、前記送信要求信号に応じたインタフェースＩＤを受信した場合、前記受信したインタフェースＩＤをデータベースに登録し、前記送信要求信号に応じたインタフェースＩＤを受信しない場合、前記送信要求信号を送信したセンサのうち、応答のないセンサの登録を削除することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の中央監視システム。
6. 前記センサは、送信アンテナを有し、
   前記センサには、所定の部位が空気に接触すると電力の供給を開始する空気電池が取り付けられ、
   前記センサは、前記設備機器に取り付けられ、かつ、前記空気電池の所定部位が空気に接触すると、前記空気電池から供給される電力を利用して、前記固有情報を無線信号に変換し、前記変換した無線信号を前記送信アンテナから前記プラグアンドプレイセンサへ送信し、
   前記プラグアンドプレイセンサは、受信アンテナを有し、前記センサからの無線信号を前記受信アンテナにより受信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中央監視システム。

Images