JP2016174496A

JP2016174496A - 系統図自動作成システム

Info

Publication number: JP2016174496A
Application number: JP2015054192A
Authority: JP
Inventors: 平田　陽介; Yosuke Hirata; 陽介平田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: JP6529295B2

Abstract

【課題】予め作成された単線結線図を元に、受配電監視制御装置に用いる電力系統図を自動的に作成する。
【解決手段】予め作成された単線結線図（ＣＡＤデータ１）を読み込んで単線結線図に記載された機器のシンボル情報を抽出しシンボルデータ（シンボル一覧表３）を作成するスキャンソフトウェア２と、作成されたシンボルデータ（シンボル一覧表３）と予め用意した機器の信号情報（信号一覧表４）とからシステム用データベース６を作成するデータベース作成ソフトウェア５と、作成されたシステム用データベース６と登録シンボル一覧表７および予め用意した表示範囲表８とを読み込んで、電力系統図として表示可能な電力系統図データ１０を作成する系統図作成ソフトウェア９とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、受配電設備の監視・制御を行う受配電監視制御装置に用いる電力系統図を自動的に作成する系統図自動作成システムに関するものである。

受配電監視制御装置における電力系統図は、系統図エディタや描画ソフトを用いて作業者が作成している。作業者はシンボルの種類や、シンボルの配置場所、シンボル間の接続状況を単線結線図から読み取り、更に各シンボルに割付ける信号情報や割付けた信号による振舞いを信号割付図面から読み取り、電力系統図を作成するのが一般的である。
また、系統図を自動的に作成する技術としては、例えば、設備フレームデータの作成に連動して系統図の画面データを作成し、更に画面表示データから接続関係データを自動で作成する系統監視制御装置が開示されている（例えば，特許文献１）。

特開平８−９８４３６号公報（第２−３頁、図１）

従来の作業者による方法では、作業者が監視制御装置の電力系統図を作成する情報を単線結線図から読み取って作画し、描画・信号割付・信号の状態による振舞いの設定を行うので、それらに対して多くの作成時間が必要となる。また、作成中にミスが生じる可能性があり、作成した電力系統図に対して試験を行うための作業時間も必要となる。
また、特許文献１に開示された電力系統図の作成では、作画を半自動化しているとはいえ、事前に専用データを作成しておく必要があり、更に、系統図の作成そのものを目的としたものではないため、全体系統図と部分系統図を分割表示させるような細かな表示までは対応できないという問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、予め作成された単線結線図を元に、受配電監視制御装置に用いる電力系統図を自動的に作成する系統図自動作成システムを得ることを目的とする。

この発明に係る系統図自動作成システムは、受配電監視制御装置において使用される電力系統図の表示用データを自動的に作成する系統図自動作成システムであって、予めＣＡＤシステムを利用して作成された単線結線図を読み込んで単線結線図に記載された機器のシンボル情報を抽出しシンボルデータを作成するスキャンソフトウェアと、作成されたシンボルデータと予め用意した機器の信号情報とからシステム用データベースを作成するデータベース作成ソフトウェアと、作成されたシステム用データベースと登録済みの登録シンボル一覧表および予め用意した表示範囲表とを読み込んで、電力系統図として表示可能な電力系統図データを作成する系統図作成ソフトウェアと、を有するものである。

この発明の系統図自動作成システムによれば、ＣＡＤシステムを利用して作成された単線結線図を読み込んで、ソフトウェアの処理により最終的に電力系統図として表示可能な電力系統図データを作成するので、単線結線図から電力系統図として表示可能な電力系統図データを容易に自動的に作成できるため、電力系統図の作成に必要な作業費用、および作成した電力系統図を試験する試験費用を削減できる。また、電力系統図の作成時の入力ミスを低減することができる。
また、全体系統図や部分系統図を作成できるので、必要に応じ分割表示させることが可能となる。

この発明の実施の形態１による系統図自動作成システムを示す全体構成図である。図１の系統図自動作成システムにより作成された電力系統図である。図１の中のシンボル一覧表を示す説明図である。図１の中の信号一覧表を示す説明図である。図１の中のシステム用データベースを示す説明図である。図１の中の登録シンボル一覧表を示す説明図である。図１の中の表示範囲表を示す説明図である。図１の系統図自動作成システムにより作成される電力系統図の表示までのフローチャートである。図８の中の新規シート作成処理の詳細を示すフロー−チャートである。図８の中のシンボル配置処理の詳細を示すフロー−チャートである。図８の中のシンボル設定処理の詳細を示すフロー−チャートである。

実施の形態１．
この発明の系統図自動作成システムは、受配電設備の監視・制御を行う受配電監視制御装置に用いられるものを対象としている。
工場，ビル，施設などの受変電監視制御システムの受電監視制御装置は、監視対象機器の故障や状態変化に加え、計測値を知らせる信号を監視対象機器から受けて、オペレータに通知する。また、受電監視制御装置から、遮断器や断路器などの監視対象機器へ、機器の開閉操作を行うこともできる。

受電監視制御装置を構築するためには、監視対象機器からの信号を内部で処理するための信号情報と、監視対象機器を図にした電力系統図と、電力系統図内の監視対象機器の状態の違いを示すために、振舞いの設定が必要となる。
この発明は、スケルトン（単線結線図）を元に、上記の電力系統図を自動で作成するものである。
図１は、実施の形態１による系統図自動作成システムの全体構成図である。また、図２は、本システムを用いて作成された電力系統図の一例を示す図であり、図３から図７は、図１の各部の詳細を説明する説明図である。

先ず図１により、全体構成から説明する。
系統図の自動作成に先立ち、受配電監視制御装置が対象とする電気機器全体の単線結線図は、予め用意されているものとする。この単線結線図は、ＣＡＤシステムを利用して作成されるのが一般的である。そこで、予めＣＡＤシステムで作成された単線結線図を以下では「ＣＡＤデータ」と称することにする。

系統図自動作成システムは、予め用意されたＣＡＤデータ１と、ＣＡＤデータ１からシンボルデータ（シンボル一覧表３）を作成するためのスキャンソフトウェア２（以下、スキャンＳ／Ｗ２と略す）と、作成されたシンボルデータ（シンボル一覧表３）と用意した機器の信号情報（信号一覧表４）からシステム用データベース６（以下、システム用ＤＢ６と略す）を作成するデータベース作成ソフトウェア５（以下、ＤＢ作成Ｓ／Ｗ５と略す）と、作成されたシステム用ＤＢ６と用意した登録シンボル一覧表７および表示範囲表８から、電力系統図データ１０を作成する系統図作成ソフトウェア９（以下、系統図作成Ｓ／Ｗ９と略す）と、作成された電力系統図データ１０に基づき電力系統図を表示させる制御を行う表示制御手段１１とを有している。図中に一点鎖線で囲った部分は、Ｓ／Ｗからのアウトプットである。

次に、各部の詳細について、順を追って説明する。
ＣＡＤデータ１は、監視対象の電気機器全体の単線結線図であり、スキャンＳ／Ｗで読み込み可能のデータに作成されている。ＣＡＤデータ１の内部には、フォント、サイズなど単線結線図に関連する情報や、ＣＡＤデータ１が保有する機器を区別するための機器番号，各機器の種別を表すシンボル，各機器の位置情報などが保有されている。
スキャンＳ／Ｗ２は、ＣＡＤデータ１から、シンボルを抽出し、シンボルデータとして図３のようなシンボル一覧表３を自動で作成するソフトウェアである。

図３のシンボル一覧表３は、作成されたシンボルデータの一例を示すものである。図のように、機器番号２１と、それに対応するシンボル２２，座標２３，接続機器一覧２４などが一覧となっている。ここで、座標２３とは、ＣＡＤデータ１の内部に保持されている各機器の位置情報から生成されるルシンボルの位置座標である。また、接続機器一覧２４は、機器番号に示す各機器間の接続状況を示し、各機器番号の数だけ列を保有しており、機器番号が若い順に左から並んでいる。接続されている場合は該当の機器番号の列に「１」を書込み、接続されていない場合は「０」を書込むことにより、接続状況が確認できるようになっている。

図４は、作成されたシンボル一覧表３とともにＤＢ作成Ｓ／Ｗ５に読み込ませる信号情報の一例を示すであり、具体的には信号一覧表４のように、各シンボルに割付けるアドレスが一覧となったもので、予め用意されて本システム内に保存されている。
図４において、機器番号２１は図３の機器番号と対応するものなので、同じ符号で示している。以下同様に対応部分は同じ符号で示すことにする。
機器番号２１に関連づけられて、機器のＯＮ／ＯＦＦ制御が可能かを示す機器発停２５と、発停する際の伝送信号である機器発停先アドレス２６と、発停許可させるための条件を示す機器発停条件２７と、機器の名称を示す記号である機器名称２８と、機器の状態変化を表す伝送信号にあたる機器アドレス２９と、ＯＮ状態時のシンボル状態の名称やシンボル色を表すＯＮ側情報３０と、ＯＦＦ状態時のシンボル状態の名称やシンボル色を表すＯＦＦ側情報３１によって構成されている。

補足説明すれば、機器発停２５とは、電力系統図に現在の状態（ＯＮ・ＯＦＦ）を表示させるだけの信号か、オペレータによってＯＮ・ＯＦＦ制御できる信号かを区別する。「０」は表示のみで、「１」はＯＮ・ＯＦＦ制御が可能であることを示している。
また、機器発停条件２７とは、例えばキーロックスイッチなどを使用した場合に必要となるもので、電力設備のＯＮ・ＯＦＦ制御を誰もが簡単に操作できないように制限するものであり、キーが解除されていた場合にＢ０００１のデバイスを「１」にし、ロック状態だと「０」にする。（なお、これらのロジックは予めシステムに組み込んでおく。）

ＤＢ作成Ｓ／Ｗ５は、シンボル一覧表３と信号一覧表４から、システム用ＤＢ６を作成するためのソフトウェアである。
図５は、作成されたシステム用ＤＢ６の一例を示す図である。システム用ＤＢ６の内容は、基本的には、図３に示すシンボル一覧表３と図４に示す信号一覧表４を合わせたものとなっているので、各項目の説明は省略する。

図６は、登録シンボル一覧表７の一例を示す図である。図のように、シンボル２２ごとにＯＮ側時シンボル形状３２とＯＦＦ側時シンボル形状３３を一覧として保持している。
なお、登録シンボル一覧表７は、本システムで毎回同じデータを使用できるため、本システムに登録されている。
図７は、表示範囲表８の一例を示す図である。図のように、受配電監視制御装置用の電力系統図のページ枚数にあたるシート数３４と、画面名称にあたるシート名称３５と、各画面に表示する表示機器リスト３６で構成されている。表示機器リスト３６は、機器番号（図３の機器番号２１と同じ）を横に並べ、表示する機器を「１」を、表示しない機器を「０」として表している。
表示範囲表８は、予め作成されて本システム内に保存されている。

システム用ＤＢ６、登録シンボル一覧表７、表示範囲表８を読み込んで１つのデータとしてまとめ、画面表示が可能なデータに変換し、電力系統図データ１０を作成するのが、系統図作成Ｓ／Ｗ９である。
作成された電力系統図データ１０は、図２に示すような「電力系統図」を作成・表示させるための情報が記録されたデータであり、作成・表示するソフトウェアの保存形式に合わせて登録シンボル一覧表７、システムＤＢ６、表示範囲表８の情報を書換えたファイルデータとなっている。
以上までが、電力系統図データ１０を作成するまでの動作である。ＣＡＤデータ１，信号一覧表４，登録シンボル一覧表７，表示範囲表８の入力操作を作業員が行うことで、電力系統図データ１０を自動で作成することができる。

次に、作成した電力系統図データ１０を元に、表示制御手段１１により、図２のような電力系統図として受配電監視制御装置の表示部に自動表示させる場合について、フローチャートを参照しながら説明する。
図８は、全体の手順を説明するフローチャートであり、図９〜図１１は図８のフローチャートの内部の詳細を説明するフローチャートである。

図８により、電力系統図の表示までの概略の流れを説明する。
ステップ１（以下、Ｓ１のように省略する）において、新規シートを作成する処理を行う。次に、Ｓ２でシンボルの配置処理を行い、Ｓ３でシンボル設定処理を行い、最後にＳ４で系統図の表示処理を行う。
図９は、図８のＳ１の詳細なフローチャートであり、同様に、図１０は図８のＳ２、また図１１は図８のＳ３の詳細なフローチャートである。

そこで次に、図９により、シートを作成する処理を更に詳しく説明する。
Ｓ１１にて、作成するシート数を読み込む。電力系統図データ１０の中には、図７のような表示範囲表のデータが読み込まれているので、図７のシート数３４を読み込む。この行数から電力系統図の作成枚数が得られる。
次に、系統図エディタ、もしくは描画ソフトを用いて、読み込んだ最大シート数分の電力系統図ページを新規に作成する（Ｓ１２）。
次に、シート名称３５を読み込み（Ｓ１３）、作成した各ページに各電力系統図のシート名称３５を割付けていく（Ｓ１４）。
なお、最大シート数分のページを作成するが、作成後どのページを表示させるかは、オペレータにより選択可能となっている。

次に、図１０のフローチャートにより、シンボルを配置し描画する処理について説明する。先ず、各シートの表示機器リスト３６（図７参照）のデータから、各系統図のページに表示すべき機器番号を読み込み（Ｓ２１）、次にシステム用ＤＢ６と登録シンボル一覧表７のデータから、各機器に対応するシンボル２２を読み込む（Ｓ２２）。そして、読み込んだシンボル２２を、システム用ＤＢ６の座標２３の位置に配置する（Ｓ２３）。
シンボル２２は、ＯＮ側時シンボル形状３２とＯＦＦ側時シンボル形状３３の両方を配置するが、通常表示する際に現在の状態を確認して、ＯＮ側状態であれば、ＯＮ側に関連する情報を表示し、ＯＦＦ側に関連する情報は全て表示させないようにする。反対にＯＦＦ側状態であれば、ＯＦＦ側に関連する情報を表示し、ＯＮ側に関連する情報は全て表示させないようにする。

次に、配置された機器番号２１の接続機器一覧２４から接続される機器を探し、電力系統図内に描画されているかどうかを調べる（Ｓ２４）。描画されている場合（ＹＥＳ）、該当の機器番号２１のシンボル間を線で接続する（Ｓ２５）。接続は、例えば、Ｘ軸座標が同じ場合は、一本の直線で接続し、それ以外は二本または三本の直線を直角に組み合わせて接続する。
次に、機器名称２８を読み込む（Ｓ２６）。
次に、読み込んだ機器名を系統図に配置する。具体的には、機器名称２８を、電力系統図に配置されているシンボル２２間を接続した直線と重ならないように、シンボル２２の右側もしくは左側に配置していく（Ｓ２７）。

シンボルの配置と接続が完了すれば、図８で説明したＳ３のシンボル設定処理、すなわち、配置したシンボルに対しての振舞いの設定を行う処理に移るが、この詳細を図１１のフローチャートで説明する。
図１１において、先ず、電力系統図に配置されているシンボル２２に対して、機器発停２５、機器発停先アドレス２６、機器発停条件２７、機器アドレス２９を割付ける（Ｓ３１）。
次に、ＯＮ側情報３０、ＯＦＦ側情報３１を割付ける（Ｓ３２）。

受配電監視制御装置では、電力系統図に配置されているシンボル２２の状態が変化したことをオペレータに通知されている。
ＯＮ側情報３０を割付けることにより、該当のシンボル２２がＯＮ側状態になるとシンボル２２の色をシンボル色から読み取り表示する。また、オペレータに通知する際にシンボル２２の状態を名称から読み取り表示することが可能となる。
ＯＦＦ側情報を割付けることにより、該当のシンボル２２がＯＦＦ側状態になるとシンボル２２の色をシンボル色から読み取り表示する。また、オペレータに通知する際にシンボル２２の状態を名称から読み取り表示することが可能となる。

最後に、画像を出力して系統図を表示させる（図８のフローのＳ４）。これにより、受配電監視制御装置の電力系統図を自動で生成することができる。

なお、上記の説明では、図１１のＯＮ側／ＯＦＦ側情報を割付けるまでを一貫して行う場合を説明したが、配電監視制御装置に表示させる電力系統図にどの程度の情報を割付けて表示させるかは、表示制御手段１１により、オペレータが電力系統図の利用用途に応じて選択することが可能となっている。
例えば、信号の状態を変化させる振舞いの設定が必要なければ、図１１の手順を省略しても良い。それにより表示スピードが速くして、必要な情報のみを効率よく表示できる。
また、上記で図８から図１１のフローチャートで説明した動作は、オペレータが本システムを起動させると、作成された電力系統図データ１０を自動で読み込み、電力系統図の表示までが自動で実行される。

以上のように、実施の形態１の系統図自動作成システムによれば、受配電監視制御装置において使用される電力系統図の表示用データを自動的に作成する系統図自動作成システムであって、予めＣＡＤシステムを利用して作成された単線結線図を読み込んで単線結線図に記載された機器のシンボル情報を抽出しシンボルデータを作成するスキャンソフトウェアと、作成されたシンボルデータと予め用意した機器の信号情報とからシステム用データベースを作成するデータベース作成ソフトウェアと、作成されたシステム用データベースと登録済みの登録シンボル一覧表および予め用意した表示範囲表とを読み込んで、電力系統図として表示可能な電力系統図データを作成する系統図作成ソフトウェアと、を有するので、ＣＡＤにより作成された単線結線図から、電力系統図として表示可能な電力系統図データを自動的に作成できるため、電力系統図の作成に必要な作業費用、および作成した電力系統図を試験する試験費用が削減される。また、電力系統図の作成時の入力ミスを低減することができる。
また、表示範囲のデータを有するので、全体系統図や部分系統図のように、必要に応じ分割表示させることが可能となる。
これらから、安価で信頼性の高い監視制御装置の構築が可能となる。

また、作成した電力系統図データに基づき電力系統図を表示させる表示制御手段を有し、表示制御手段において、電力系統図データに読み込まれた信号情報を元に、自動で信号情報の割付を行ようにしたので、作成された電力系統図に配置された機器に対し、発停や発停条件などの信号情報を関連づけて表示できる。

また、表示する電力系統図のシンボルに、割付けた信号の状態を変化させる振舞いの設定を自動で行うようにしたので、配置された機器がＯＮ側状態にあるか、ＯＦＦ側状態にあるかでシンボルの表示を変えることができるため、オペレータがシンボルの状態を容易に知ることができる。

なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。

１ＣＡＤデータ、２スキャンＳ／Ｗ、３シンボル一覧表、４信号一覧表、
５ＤＢ作成Ｓ／Ｗ、６システム用ＤＢ、７登録シンボル一覧表、８表示範囲表、９系統図作成Ｓ／Ｗ、１０電力系統図データ、１１表示制御手段、
２１機器番号、２２シンボル、２３座標、２４接続機器一覧、２５機器発停、２６機器発停先アドレス、２７機器発停条件、２８機器名称、
２９機器アドレス、３０ＯＮ側情報、３１ＯＦＦ側情報、
３２ＯＮ側時シンボル形状、３３ＯＦＦ側時シンボル形状、３４シート数、
３５シート名称、３６表示機器リスト

Claims

受配電監視制御装置において使用される電力系統図の表示用データを自動的に作成する系統図自動作成システムであって、
予めＣＡＤシステムを利用して作成された単線結線図を読み込んで前記単線結線図に記載された機器のシンボル情報を抽出しシンボルデータを作成するスキャンソフトウェアと、作成された前記シンボルデータと予め用意した前記機器の信号情報とからシステム用データベースを作成するデータベース作成ソフトウェアと、
作成された前記システム用データベースと登録済みの登録シンボル一覧表および予め用意した表示範囲表とを読み込んで、前記電力系統図として表示可能な電力系統図データを作成する系統図作成ソフトウェアと、
を有することを特徴とする系統図自動作成システム。
請求項１に記載の系統図自動作成システムにおいて、
作成した前記電力系統図データに基づき前記電力系統図を表示させる表示制御手段を有し、前記表示制御手段において、前記電力系統図データに読み込まれた前記信号情報を元に、表示する前記電力系統図のシンボルに前記信号情報を自動で割付けるようにしたことを特徴とする系統図自動作成システム。
請求項２に記載の系統図自動作成システムにおいて、
前記シンボルに割付けた信号の状態を変化させる振舞いの設定を自動で行うようにしたことを特徴とする系統図自動作成システム。