JP2018128882A

JP2018128882A - 遠方監視制御システム及び遠方監視制御方法

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Publication number: JP2018128882A
Application number: JP2017021819A
Authority: JP
Inventors: 裕太大浦; Yuta Oura; 信勝半谷; Nobukatsu Hanya; 和昭尾池; Kazuaki Oike; 佐野　誠治; Seiji Sano; 誠治佐野; 強志松前; Tsuyoshi Matsumae; 高橋　壮; Takeshi Takahashi; 壮高橋; 今井　雅之; Masayuki Imai; 雅之今井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2037-02-09
Also published as: JP6899662B2

Abstract

【課題】遠方監視制御システムのデータ管理方法に分散ストレージを適用することでサーバレスの遠方監視制御システムを実現する。【解決手段】遠方監視対象のデータを収集する子局１Ａ〜１Ｃは、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段１０４と、端末２Ａ、２Ｂと通信する機能を有した通信手段１０５と、データの保存を行うストレージ１０６を有し、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末２Ａ、２Ｂは、子局１Ａ〜１Ｃの監視制御を行う機能を有した監視制御手段１００と、データを分散配置するデータ分散配置手段１０４と、子局１Ａ〜１Ｃと通信を行う通信手段２０３を有する。【選択図】図１

Description

この発明はデータを子局に分散配置してデータの管理を行う遠方監視制御システム及び遠方監視制御方法に関するものである。

従来の遠方監視制御システムは、サーバにおいてデータの一元管理を行っている。
また、システムでのデータ管理方法としては、分割したデータをネットワークに接続された複数の情報装置に分散させて、データの保全を図る分散ストレージシステムが適応されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−７３００４号公報

従来の遠方監視制御システムでは、子局から収集したデータをサーバにて一元管理するため、サーバの構築・運用コストがかかる問題点があった。また、遠方監視制御システム以外のシステムでのデータ管理方法として特許文献１のように分散ストレージシステムが適用されている。しかしながら、遠方監視制御システムにおけるデータ管理において、分散ストレージを適用するものはなく、データを経済的、効率的、安全に管理できるものが切望されていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、サーバレスの遠方監視制御システムを実現するものである。

この発明に係る遠方監視制御システムは、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、遠方監視対象のデータを収集する子局と、端末と子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、端末と通信する機能を有した通信手段と、データの保存を行うストレージを有し、端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段と、子局と通信を行う通信手段を有したものである。

この発明によれば、遠方監視対象のデータを収集する子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、データの保存を行うストレージを有し、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段有しているので、サーバレスの遠方監視制御システムを実現することができる。

この発明の実施の形態１における遠方監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る遠方監視システムにおける子局の構成を示す機能ブロック図である。この発明の実施の形態１に係る遠方監視システムにおける端末の構成を示す機能ブロック図である。この発明の実施の形態２における遠方監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態２に係る遠方監視システムにおける子局の構成を示す機能ブロック図である。この発明の実施の形態２に係る遠方監視システムにおける端末の構成を示す機能ブロック図である。この発明の実施の形態１に係る遠方監視システムにおけるクラウドサーバの構成を示す機能ブロック図である。この発明の実施の形態２に係る遠方監視システムにおけるデータ転送時の処理を説明するフローチャートの一例を示す図である。この発明の実施の形態３における遠方監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態３に係る遠方監視システムにおける子局切離し時の処理を説明するフローチャートの一例を示す図である。この発明の実施の形態４における遠方監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態４に係る遠方監視システムにおける子局交換時の処理を説明するフローチャートの一例を示す図である。この発明の実施の形態５における遠方監視システムを示す構成図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一符号は、同一または相当部分を示している。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における遠方監視制御システムの構成の一例を示している。遠方監視制御システムは配水管理システム、電力情報通信システム、交通情報システム等を含む。
図１に示す遠方監視制御システムは、第１の子局１Ａ、第２の子局１Ｂ、第３の子局１Ｃと、遠方監視制御の運用を行う第１の端末２Ａ、第２の端末２Ｂと、並びに通信網３、広域ネットワーク４から構成されている。
子局１Ａは、図２に示す機能ブロック図のように、監視制御を行う機能を有する監視制御手段１００と異常故障分析を行う機能を有する異常故障分析手段１０１と子局異常を検出する機能を有する異常子局検出手段１０２と設定を復元する機能を有する設定復元手段１０３とデータ分散配置を行う機能を有するデータ分散配置手段１０４と端末２Ａ、２Ｂと通信する機能を有する通信手段１０５とデータの保存を行う機能を有するストレージ１０６から構成されている。なお、子局１Ｂ、１Ｃも子局１Ａと同様に構成されている。
端末２Ａは、図３に示す機能ブロック図のように、画面機能を有する表示手段２００と子局の監視制御を行う機能を有する監視制御手段２０１とデータ分散配置をコントロールする機能を有するデータ分散配置手段２０２と子局１Ａ〜１Ｃと通信を行う通信機能を有する通信手段２０３から構成されている。また、端末２Ｂも端末２Ａと同様に構成されている。

次に実施の形態１における遠方監視制御システムの動作について説明する。
子局１Ａ〜１Ｃは監視制御を行うのに必要なデータをストレージ１０６に格納する。また帳票などのデータをストレージ１０６に一定期間蓄積することができる。
監視制御は、端末２Ａ、２Ｂを用いて子局１Ａ〜１Ｃのストレージ１０６に保管されたデータを使用して行う。帳票データなどを閲覧したい時は表示手段２００で各子局１Ａ、１Ｂ、１Ｃのストレージ１０６に保管されたデータを使用する。
端末２Ａ、２Ｂおよび子局１Ａ〜１Ｃはデータ分散配置手段１０４、２０２を用いて、互いのデータ保有をコントロールする。通常は、各子局１Ａ、１Ｂ、１Ｃが異なるデータを保有するが、例えば子局１Ｂが故障や異常の場合は他の子局１Ａ、１Ｃが故障子局である子局１Ｂのデータを分散して保有する。また子局１Ａ〜１Ｃは、故障や異常の発生頻度
が高い子局に対してデータ保有量を少なくするようデータ分散配置機能を用いてコントロールする。

この実施の形態においては、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、現場において水位などのアナログデータを収集し、収集したデータを子局同士で分散、蓄積する機能や監視操作の端末との通信機能を有した子局と、監視操作の端末と子局を接続する通信網からなる遠方監視制御システムを構成する。
また、この実施の形態における遠方監視制御システムは、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、遠方監視対象のデータを収集する子局と、端末と子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、端末と通信する機能を有した通信手段と、データの保存を行うストレージを有し、端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段と、子局と通信を行う通信手段を有している。

実施の形態２．
次にこの発明の実施の形態２における遠方監視制御システムについて説明する。
実施の形態２における遠方監視制御システムは、図４に示すように、子局１Ａ〜１Ｃと通信網３でクラウドサーバ５に接続した構成になっている。その他の構成は、図１に示した実施の形態１と同様である。
図４に示す遠方監視制御システムは、図５に示す機能ブロック図のように、子局１Ａは、データ分散配置手段１０４により、指定されたデータを蓄積する機能を有したデータ蓄積手段１０７にてストレージ１０６へ蓄積し、するように構成されている。更に、予めまたは個別に与えられたデータ容量の閾値を超える蓄積データは、クラウド転送機能を有したクラウド転送手段１０８を用いて通信手段１０５により、通信網３を介してクラウドサーバ５へデータ転送するように構成されている。なお、子局１Ｂ、１Ｃも子局１Ａと同様に構成されている。
端末２Ａは、図６に示すように、表示手段２００、監視制御手段２０１、通信手段２０３等を有している。
クラウドサーバ５は、図７に示す機能ブロック図のように、クラウド転送機能を有するクラウド転送手段５００を用いて、通信機能を有する通信手段５０１にて子局１Ａ〜１Ｃと通信を行い、子局１Ａ〜１Ｃより転送される蓄積データをデータ蓄積機能を有するデータ蓄積手段５０２です保存を行う機能を有するストレージ５０３へ蓄積するように構成されている。
蓄積データの閲覧を行うときは、端末２Ａの画面機能を有する表示手段２００から監視制御機能を有する監視制御手段２０１を用いて通信機能を有する通信手段２０３にて子局１Ａ〜１Ｃへ蓄積データの問い合わせを行い、子局１Ａ〜１Ｃはストレージ１０６に蓄積されているデータかクラウドサーバ５のストレージ５０３に蓄積されているデータかを判断し（後述する図８参照）、表示手段２００において子局１Ａの通信手段１０５により端末２Ａ、２Ｂに指定された蓄積データの表示を行う。なお、端末２Ｂも端末２Ａと同様に構成されている。

この実施の形態においては、蓄積機能と通信機能を有した子局と、任意のクラウドサーバを接続することで、子局で蓄積しているデータの内古い蓄積データのみを任意のクラウドサーバへ移行することが可能な遠方監視制御システムを構成する。
即ち、この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、通信網を介してクラウドサーバに接続され、子局で蓄積しているデータの内、古い蓄積データを前記クラウドサーバへ移行する。これにより、最新のデータは子局にて管理するため端末からの要求に対し高速に応答可能である一方、古いデータはクラウドにて管理し、長期間保存することを可能にする。
また、この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、指定されたデータを
蓄積する機能を有したデータ蓄積手段と、閾値を超える蓄積データを前記通信網を介して通信手段によりクラウドサーバにデータを転送する機能を有したクラウド転送手段を有し、クラウドサーバは、クラウド転送機能を有するクラウド転送手段と、子局と通信を行う通信手段と、子局より転送されるデータの蓄積機能を有するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段によりデータを保存するストレージを有している。

以下、実施の形態２の遠方監視制御システムにおける処理手順を図８に示すフローチャートに従って説明する。
端末２Ａ、２Ｂから蓄積データ要求にて、子局のストレージデータ内を検索し（ステップＳ１）、子局ストレージデータ内に要求データがあれば（ＹＥＳ）、検索結果のデータを端末２Ａ、２Ｂへ送信し（ステップＳ４）、処理を終了する。子局にストレージデータでなければ（ＮＯ）、クラウドサーバ内のストレージを検索し(ステップＳ２)、検索結果を端末２Ａ、２Ｂへ送信し（ステップＳ３）、処理を終了する。

実施の形態３．
次にこの発明の実施の形態３における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態１における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態３における遠方監視制御システムは、図９に示すように、子局１Ａ〜１Ｃと通信網３と端末２Ａ、２Ｂで構成するシステムにおいて、子局１Ｂ、１Ｃの異常子局検出手段１０２が隣接子局の状態を相互監視し、異常なパケット送信を行っている異常子局の子局の検出を行う。異常子局検出手段１０２が異常子局の子局を異常と検出した場合は、子局１Ａ〜１Ｃと通信網３と端末２Ａ、２Ｂで構成するシステムからの切り離しを行う。また、異常子局の子局の切り離し後は、新たに隣接した子局のデータを相互に送受信することで隣接子局のデータを保有する。

この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、子局同士で状態を相互監視することで異常子局を検出する異常子局検出手段を有し、異常子局による異常送信の影響を抑制する為に異常子局をシステムから切り離すことができる。よって、一時的に端末２Ａ、２Ｂに不具合があったり、取り外されていたりしても、異常子局の検出や切り離しを連続的に行える。

以下、実施の形態３の遠方監視制御システムにおける処理手順を図１０に示すフローチャートに従って説明する。図１０のフローチャートは、子局１Ｂ及び子局１Ｃにおける処理手順を示している。
子局１Ｂの異常子局検出手段１０２が隣接子局の状態監視を行う（ステップＳ１１）。異常子局検出手段１０２が異常と判断した件数が１局以内の場合は、子局１Ｃに隣接子局の状態確認依頼を行う（ステップＳ１２）。子局１Ｃの異常子局検出手段１０２が隣接子局の状態監視を行い（ステップＳ１１）、異常と判断した子局が２局以上の場合は、子局１Ｃが異常子局の子局を切り離す（ステップＳ１３）。異常子局の子局の切り離し後は、子局１Ｄが自局の装置内部設定データを子局１Ｂに送信する（ステップＳ１４）。子局１Ｂが子局１Ｃの装置内部設定データを受信確認できれば（ステップＳ１５）、子局１Ｂが自局の装置内部設定データを子局１Ｃに送信する（ステップＳ１６）。このようにして子局同士で自局の装置内部設定データを送信することで相互にデータを保有する。
子局１Ｃも上記同様の動作を行う。

また、ステップＳ１１〜Ｓ１４は同様の処理を行った後、子局１Ｂが子局１Ｃの装置内部設定データを受信確認出来なければ（ステップＳ１５）、子局１Ｂが自局の装置内部設定データを子局１Ｃに送信する（ステップＳ１５）。子局１Ｃ異常子局の子局が子局１Ｂの装置内部設定データを受信確認できれば（ステップＳ１５）、子局１Ｃが自局の装置内部設定データを子局１Ｂに送信する（ステップＳ１６）。このようにして子局同士で自局
の装置内部設定データを送信することで相互にデータを保有する。
子局１Ｃも上記同様の動作を行う。

実施の形態４．
次にこの発明の実施の形態４における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態１における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態４における遠方監視制御システムは、図１１に示すように、子局１Ａ〜１Ｃと図９で示した異常子局の子局１Ｄの代替子局の子局１Ｅと通信網３で構成するシステムにおいて、データ分散配置手段１０４より、図９で示した子局１Ｄの設定データを子局１Ｂにバックアップとして保存する。異常により図９で示した子局１Ｄが切り離された後、代替子局の子局１Ｅと交換し、設定復元手段１０３より子局１Ｅは子局１Ｂから子局１Ｄの設定データをダウンロードする。子局１Ｄの設定データのダウンロードにより子局１Ｅは切り離された子局１Ｄと同じ設定となり、子局の交換ができる。

この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、データ分散配置手段により、指定された子局の設定データを他の子局に分散して保存することができ、故障による子局交換時、他の子局から故障した子局の設定データをダウンロードすることで、子局の更新ができる。

以下、実施の形態４の遠方監視制御システムにおける処理手順を図１２に示すフローチャートに従って説明する。
子局１Ｄが故障し、異常子局と判断し、切り離す（ステップＳ２１）。代替子局の子局１Ｅを接続する（ステップＳ２２）。子局１Ｄの設定データがある子局１Ｂから子局１Ｄの設定データをダウンロードする（ステップＳ２３）。子局１Ｄの設定データをダウンロードすることで、子局１Ｅは子局１Ｄと同じ設定となり、子局１Ｄとして従来通りの運用を行う。

実施の形態５．
次にこの発明の実施の形態５における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態１における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態４における遠方監視制御システムは、図１３に示すように、子局１Ａ〜１Ｃと通信網３で構成するネットワーク１０００と子局１Ｆ〜１Ｈと通信網６で構成するネットワーク２０００に端末２Ａ、２Ｂが通信手段２０３により接続されているシステムにおいて、端末２Ａ、２Ｂはデータ分散配置手段２０２でデータを管理している子局を算出し、画面表示機能を有する表示手段２００に使用するデータと監視制御手段２０１に使用するデータを子局から取得する。また、ネットワーク１０００とネットワーク２０００は独立したネットワークをすることで、データの分配配置を再度行うことなく２つ以上のネットワークの統合、分離を行うことができる。

この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局によって独立してデータ蓄積を行う複数のネットワークを有しており、複数ネットワークに接続できる端末を用いてシステムの統合、分離を簡易に構築可能となる。

この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。

１Ａ〜１Ｈ子局、２Ａ，２Ｂ端末、３通信網、５クラウドサーバ、１００監視制御手段、１０１異常故障分析手段、１０２異常子局検出手段、１０３設定復元手段、１０４データ分散配置手段、１０５，２０３，５０１通信手段、１０６，５０３
ストレージ、１０７，５０２データ蓄積手段、１０８，５００クラウド転送手段、２００表示手段、２０１監視制御手段、２０２データ分散配置手段、１０００，２０００ネットワーク

Claims

遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、
遠方監視対象のデータを収集する複数の子局と、
前記端末と前記子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、
前記子局は、
前記データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、
前記端末と通信する機能を有した通信手段と、
前記データの保存を行うストレージと、を有し、
前記端末は、
前記子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、
前記データを分散配置するデータ分散配置手段と、
前記子局と通信を行う通信手段と、
を有することを特徴とする遠方監視制御システム。
前記子局は、前記通信網を介してクラウドサーバに接続され、前記子局で蓄積しているデータの内、古い蓄積データを前記クラウドサーバへ移行することを特徴とする請求項１に記載の遠方監視制御システム。
前記子局は、指定されたデータを蓄積する機能を有したデータ蓄積手段と、閾値を超える蓄積データを前記通信網を介して前記通信手段により前記クラウドサーバにデータを転送する機能を有したクラウド転送手段を有し、前記クラウドサーバは、クラウド転送機能を有するクラウド転送手段と、前記子局と通信を行う通信手段と、前記子局より転送されるデータの蓄積機能を有するデータ蓄積手段と、前記データ蓄積手段により前記データを保存するストレージを有することを特徴とする請求項２に記載の遠方監視制御システム。
前記子局は、子局同士で状態を相互監視することで異常子局を検出する異常子局検出手段を有し、前記異常子局をシステムから切り離すことを特徴とする請求項１に記載の遠方監視制御システム。
前記子局は、前記データ分散配置手段により、指定された子局の設定データを他の子局に分散して保存し、故障による子局交換時、他の子局から故障した子局の設定データをダウンロードすることを特徴とする請求項１に記載の遠方監視制御システム。
前記子局によって独立してデータ蓄積を行う複数のネットワークを有し、前記端末は前記ネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の遠方監視制御システム。
遠方監視制御の運用を行う監視操作と遠方監視対象のデータの収集を行う遠方監視制御方法において、前記データの収集を行う子局では、前記データを分散配置して前記データをストレージに保存し、前記監視操作を行う端末では、前記監視操作により前記データを分散配置するようにしたことを特徴とする遠方監視制御方法。