JP2019176582A - Monitoring system for power receiving and distributing facility - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、受配電設備の監視システムに関するもので、特に通信負荷を軽減したシステムに関するものである。 This application relates to a monitoring system for power receiving and distribution equipment, and particularly to a system that reduces communication load.
受配電設備をロケーションフリーで監視するリモート監視システムは、一般に受配電設備とデータセンタを有線接続することにより受配電設備の情報をデータセンタへ蓄積させている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、有線接続は敷設作業が必要となるため、無線接続に比べて導入コストが高くなってしまうという問題がある。
A remote monitoring system that monitors a power receiving / distributing facility in a location-free manner generally stores information on the power receiving / distributing facility in the data center by connecting the power receiving / distributing facility and a data center by wire (for example, see Patent Document 1).
However, since the wired connection requires laying work, there is a problem that the introduction cost becomes higher than the wireless connection.
受配電設備に搭載されている電子機器には、機器自身の故障を表す自己診断情報および受配電設備の故障を表す事故波形等のログ情報を機器内部で保持している。
受配電設備の故障時の原因分析作業としては、機器内部のログ情報を現地で取得し、事故発生の兆候解析および原因分析を行っているのが実情である。
The electronic equipment mounted on the power distribution facility holds self-diagnosis information indicating a failure of the device itself and log information such as an accident waveform indicating a failure of the power distribution facility inside the device.
As a cause analysis work at the time of failure of the power distribution facilities, the actual situation is that the log information inside the equipment is acquired locally, and the signs of the occurrence of the accident and the cause analysis are performed.
無線通信は導入コストが安価だが、有線通信と比べ通信速度および通信品質が劣るという問題がある。
すなわち、電子機器のフィールドネットワークは上位コントローラ間ネットワークと比べて通信帯域が狭く、電子機器ログ通信により通信トラフィックが多くなると、本来の計測情報が欠測してしまう恐れがある。
従って、通信トラフィックを軽減し、なおかつ必要な情報が欠落しない通信方式を得ることで課題を解決する。
Wireless communication has a low introduction cost, but has a problem that communication speed and communication quality are inferior to wired communication.
That is, the field network of the electronic device has a narrower communication band than the network between the host controllers, and if the communication traffic increases due to electronic device log communication, the original measurement information may be lost.
Therefore, the problem is solved by obtaining a communication method that reduces communication traffic and does not lose necessary information.
この出願に開示される受配電設備の監視システムは、監視対象である受配電設備の情報を取得し、取得した前記情報を集約するリモートステーションと、ゲートウェイ装置を介して前記リモートステーションで集約された前記情報を取得し、取得した前記情報を蓄積するデータセンタとを備え、前記ゲートウェイ装置は受配電設備の前記情報を前記リモートステーションから取得し、取得した前記情報を前記データセンタへネットワークを送信するとともに、前記データセンタは前記ゲートウェイ装置から送信された前記情報を受信し蓄積するものである。 The monitoring system of the power distribution facility disclosed in this application acquires information on the power distribution facility that is a monitoring target, and the remote station that aggregates the acquired information and the remote station via the gateway device. A data center for acquiring the information, and storing the acquired information, wherein the gateway device acquires the information on power distribution facilities from the remote station, and transmits the acquired information to the data center through the network. At the same time, the data center receives and stores the information transmitted from the gateway device.
この出願に開示される受配電設備の監視システムによれば、通信トラフィックを軽減でき、ロケーションフリーで事故時の原因分析および故障予兆監視の実現が可能となる。 According to the power distribution facility monitoring system disclosed in this application, communication traffic can be reduced, and location-free cause analysis and failure sign monitoring can be realized in a location-free manner.
実施の形態1.
実施の形態1を図1から図8までに基づいて説明する。図1は、実施の形態1における監視システムの全体構成図である。
この監視システムは、監視対象である受配電設備1の情報を集約するリモートステーション2と、リモートステーション2の情報を上位システムに送信するゲートウェイ装置3と、ゲートウェイ装置3から受信した情報を蓄積するデータセンタ4とから構成される。
受配電設備1の情報は、受配電設備間インタフェース5を介して下位データ管理部6で集約される。ゲートウェイ装置3は必要な受配電設備1の集約された情報を、リモートステーションインタフェース7を介して取得し、下位通信処理部8にてインターネット9からなる無線ネットワークを介してデータセンタ4へ送信する。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a monitoring system according to the first embodiment.
This monitoring system includes a
Information on the
データセンタ4では、上位通信処理部19にてゲートウェイ装置3からの送信情報を受信し、上位データ管理部10にてデータを管理する。
データセンタ4における上位通信処理部19とゲートウェイ装置3における下位通信処理部8とは、インターネット9からなる無線ネットワークにより通信回線が設定されFTP(File Transfer Protocol)通信が可能となっているものであり、データセンタ4における上位通信処理部19にネットワーク接続された無線基地局が設けられ、この無線基地局とゲートウェイ装置3における下位通信処理部8とは無線ネットワーク接続されているものである。
In the
The upper
監視対象としての受配電設備1は点在する工場の敷地内にそれぞれ設けられ複数箇所に散在するものであって、複数の受配電設備1のそれぞれに設けられたリモートステーション2と、リモートステーション2の上位システムとしてのデータセンタ4とはインターネット9からなる無線ネットワークによりネットワーク接続されている。インターネット9からなる無線ネットワークにはタブレット端末等の情報端末が接続可能である。
The
図2は実施の形態1の監視システムにおけるデータの流れを示す。
リモートステーション2上には、受配電設備1に搭載されたセンサから取得したセンサデータ11、ゲートウェイ装置3上には、最新データ12、前回データ13、差分データ14、データセンタ4上には受信したデータを蓄積した蓄積データ15が存在する。
センサデータ11は、受配電設備1に設けられた電子機器に搭載された複数のセンサが検出するセンサ値をリモートステーション2で集約してデータ集合情報としたものである。ゲートウェイ装置3はセンサデータ11を最新データ12として取得し、前回データ13を参照して差分データ14とし、各データ12,13,14をそれぞれ保持する。データセンタ4は差分データ14を取得し逐次蓄積して蓄積データ15を保持する。
FIG. 2 shows a data flow in the monitoring system of the first embodiment.
On the
The
以下、各データの構成を説明する。図3にセンサデータ11を示す。センサデータ11は、信号種別16、センサID17、センサ値18より構成される。
Hereinafter, the configuration of each data will be described. FIG. 3 shows the
図4に前回データ13を示す。前回データ13は、信号種別16、センサID17、前回センサ値19、前回計測タイミング20にて構成される。
FIG. 4 shows the
図5に最新データ12を示す。最新データ12は、信号種別16、センサID17、センサ値18、前回計測タイミング20にて構成される。
FIG. 5 shows the
図6に差分データ14を示す。差分データ14は、信号種別16、センサID17、センサ値18、データ取得タイミング21にて構成される。前回データ13と最新データ12を比較し、変化がある部分を差分データとする。
FIG. 6 shows the
図7に蓄積データ15を示す。蓄積データ15は、取得時刻22、信号種別16、センサID17、センサ値18にて構成される。
FIG. 7 shows the accumulated
続いて、図8にて実施の形態1に示したシステムの処理フローを説明する。
ゲートウェイ装置3は、ステップS001にてセンサデータ11の収集を定期的に実施する。ステップS002にてセンサデータ11の収集が初めてかどうかで処理が分岐する。初回の場合は、ステップS003にて全てのセンサデータ11を収集し、ステップS004にて取得データをデータセンタ4へ送信し、ステップS005にて取得データを前回データ13として保持する。
初回でない場合は、ステップS006にて前回データ13との差分を抽出し、ステップS007にて取得データをデータセンタ4へ送信し、ステップS008にて前回データ13を更新する。
Next, a processing flow of the system shown in
The
If it is not the first time, the difference from the
前述した実施の形態1により、ゲートウェイ装置3とデータセンタ4間の通信トラフィックを差分送信とすることで削減することができる。これにより、有線接続より通信品質の悪い無線接続においてもリモート監視システムを実現することができる。
According to the first embodiment described above, communication traffic between the
実施の形態1における受配電設備の監視システムは、図1から図8までに示す通り、次の構成が適用されている。
監視対象である受配電設備1の情報を集約するリモートステーション2と、前記リモートステーション2の情報を上位システムに送信するゲートウェイ装置3と、前記ゲートウェイ装置3から受信した情報を蓄積する上位システムとしてのデータセンタ4とを備えた受配電設備の監視システムにおいて、前記受配電設備1における各種機器の動作状態を検出したセンサデータ11に係る情報は、前記リモートステーション2内の受配電設備間インタフェース5を介して下位データ管理部6で集約されるとともに、前記ゲートウェイ装置3は必要な受配電設備の集約された前記情報を、リモートステーションインタフェース7を介して前記リモートステーション2から取得し、下位通信処理部8にてインターネット9からなる無線ネットワークを介して前記データセンタ4へ送信し、前記データセンタ4は、上位通信処理部19にて前記ゲートウェイ装置3から送信される前記情報を受信し、前記上位データ管理部10にて前記情報に係るデータを管理することを特徴とする。
As shown in FIGS. 1 to 8, the following configuration is applied to the monitoring system for power receiving and distribution equipment in the first embodiment.
As a
また、前記ゲートウェイ装置3は、前記リモートステーションから取得したセンサデータ11に係る前記情報の収集を定期的に実施し、前記情報における最新データ12と前回データ13を比較し、閾値としての所定値を超える差分データ14のみをインターネット9からなる前記無線ネットワークを介して前記データセンタ4へ送信することを特徴とする。
そして、前記ゲートウェイ装置3は、前記リモートステーション2から取得したセンサデータ11に係る前記情報の収集を定期的に実施し、前記センサデータ11の収集が初めてかどうか判別し、初回の場合は全てのセンサデータ11に係る前記情報を収集し、取得データを前記データセンタ4へ送信して前記取得データを蓄積データ15としての前回データとして保持するとともに、初回でない場合は前回データ13との差分を抽出し、抽出された差分である取得データが閾値としての所定値を超える場合にその取得データを前記データセンタ4へ送信して蓄積データ15としての前回データを更新することを特徴とする。
The
The
この構成により、通信トラフィック軽減による無線によるリモート監視システムを実現可能であって、ロケーションフリーで事故時の原因分析および故障予兆監視の実現が可能となる。
また、所定値を超える差分データのみをインターネット9からなる前記無線ネットワークを介して前記データセンタへ送信するようにしたので、通信トラフィックの軽減を的確に実現できる。
そして、センサデータ11の収集が初回かどうかに応じて分別処理を行うことにより、データ収集処理を的確に遂行できる。
With this configuration, it is possible to realize a wireless remote monitoring system by reducing communication traffic, and it is possible to realize location analysis and cause analysis at the time of an accident and failure sign monitoring.
In addition, since only difference data exceeding a predetermined value is transmitted to the data center via the wireless network including the
Then, the data collection process can be performed accurately by performing the classification process according to whether or not the
実施の形態2.
実施の形態2を図9から図15までに基づいて説明する。図9は実施の形態2における監視システムの構成例である。
この実施の形態2における監視システムは、監視対象である受配電設備1の情報を集約するリモートステーション2と、リモートステーション2の情報を上位システムに送信するゲートウェイ装置3と、ゲートウェイ装置3から受信した情報を蓄積するデータセンタ4から構成される。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows a configuration example of the monitoring system in the second embodiment.
The monitoring system according to the second embodiment receives the
受配電設備の情報は、受配電設備間インタフェース5を介して下位データ管理部6で集約される。ゲートウェイ装置3は必要な受配電設備1の情報を、リモートステーションインタフェース7を介して取得し、下位通信処理部36にてインターネット9からなる無線ネットワークを介してデータセンタ4へ送信する。
データセンタ4では、上位通信処理部19にてゲートウェイ装置3から送信された受配電設備1の前記情報を受信し、上位データ管理部10にてデータを管理する。
Information on the power receiving / distributing facilities is collected by the lower
In the
図10は、実施の形態2の監視システムにおけるデータの流れを示す。
リモートステーション2上には、受配電設備1に取り付けた電子機器の内部ログデータ23、ゲートウェイ装置3上には、電子機器の内部ログデータをファイル化したデータである機器ログデータ24、下位の通信処理を管理する下位通信管理データ25、データセンタ4上には、機器ログデータ24を蓄積した蓄積ログデータ26が存在する。
電子機器の内部ログデータ23としての情報は、受配電設備1に設けられた複数の電子機器の内部ログデータを含む情報からなるものであって、リモートステーション2によって取得され集約され、集約された内部ログデータ23はゲートウェイ装置3でファイル化されて数百メガバイト(MB)に及ぶ大容量ファイルとされ機器ログデータ24としてゲートウェイ装置3の記憶手段に格納され保持される
FIG. 10 shows a data flow in the monitoring system of the second embodiment.
On the
The information as the
図11に電子機器の内部ログデータ23を示す。電子機器の内部ログデータ23は、ログ種別27、ログNo30、記録時刻31、ログ内容32から構成される。
FIG. 11 shows
図12に機器ログデータ24を示す。機器ログデータ24は、設備ID33、ログ種別27、ログNo30、記録時刻31、ログ内容32より構成される。
FIG. 12 shows the
図13に下位通信管理データ25を示す。下位通信管理データ25は、ユーザID34、設備ID33、ログ収集フラグ35より構成される。
FIG. 13 shows the lower
図14に蓄積ログデータ26を示す。蓄積ログデータ26は、ユーザID34、設備ID33、ログ種別27、ログNo30、記録時刻31、ログ内容32より構成される。
FIG. 14 shows the accumulated
続いて、図15にて実施の形態2に示した監視システムの処理フローを説明する。
ゲートウェイ装置3は、ステップS009にてデータセンタ4側から電子機器内部ログデータ23の取得要求があるかどうかを周期的に監視する。要求がある場合、ステップS010にてゲートウェイ装置3は電子機器内部ログをリモートステーション2から取得し、ステップS011にて電子機器ログデータを生成し、ステップS012にて電子機器ログデータをデータセンタへ送信する。
Next, a processing flow of the monitoring system shown in
In step S009, the
受配電設備に搭載されている電子機器には、機器自身の故障を表す自己診断情報および受配電設備の故障を表す事故波形等のログ情報を機器内部で保持している。
受配電設備故障時の原因分析作業としては、機器内部のログ情報を現地で取得し、事故発生の兆候解析および原因分析を行っている。
しかし、電子機器内部のログデータは容量が大きく、全てのログデータを定期的に収集するためには通信トラフィックが増加する。
The electronic equipment mounted on the power distribution facility holds self-diagnosis information indicating a failure of the device itself and log information such as an accident waveform indicating a failure of the power distribution facility inside the device.
As the cause analysis work at the time of power distribution facility failure, log information inside the equipment is acquired on site, and the signs of the occurrence of the accident and the cause analysis are performed.
However, the log data inside the electronic device has a large capacity, and communication traffic increases in order to collect all log data regularly.
従って、データセンタ側起点で周期的にログデータ収集処理を行うことにより、通信トラフィックを軽減し、電子機器内部のログデータ取得を実現する。実施の形態2の場合、電子機器内部ログデータを取得し、事故後の原因解析および予防保全業務を効率化させることが可能となる。 Therefore, by periodically performing log data collection processing at the data center side starting point, communication traffic is reduced and log data acquisition inside the electronic device is realized. In the case of the second embodiment, it is possible to acquire electronic device internal log data, and to make the cause analysis and preventive maintenance work after the accident more efficient.
実施の形態2における受配電設備の監視システムは、前述した実施の形態1における構成において、図9から図15までに示す通り、次の構成が適用されている。
監視対象である受配電設備1の情報を集約するリモートステーション2と、前記リモートステーション2の情報を上位システムに送信するゲートウェイ装置3と、前記ゲートウェイ装置3から受信した情報を蓄積する上位システムとしてのデータセンタ4とを備えた受配電設備の監視システムにおいて、前記受配電設備1に設けられた複数の電子機器に係る内部ログ情報23からなる情報はリモートステーション2の受配電設備間インターフェイス5を介して下位データ管理部6で集約され、前記ゲートウェイ装置3はリモートステーションインターフェイス7を介して前記内部ログ情報23からなる情報を取得し、前記内部ログ情報23からなる情報は前記ゲートウェイ装置3で数百メガバイト(MB)に及ぶ大容量ファイルである機器ログデータ24としてファイル化されるとともに、前記ゲートウェイ装置3は必要な受配電設備のファイル化された機器ログデータ24からなる前記情報を下位通信処理部8にてインターネット9からなる無線ネットワークを介して前記データセンタ4へ送信し、前記データセンタ4は、上位通信処理部19にて前記ゲートウェイ装置3から送信されるファイル化された機器ログデータ24からなる前記情報を受信し、前記上位データ管理部10にてファイル化された機器ログデータ24からなる前記情報に係るデータを蓄積ログデータ26として管理することを特徴とする。
As shown in FIGS. 9 to 15, the following configuration is applied to the monitoring system for power receiving and distributing equipment in the second embodiment in the configuration in the first embodiment described above.
As a
前記リモートステーション2には、受配電設備1に取り付けた電子機器の内部ログデータ23が、前記ゲートウェイ装置3には、電子機器の内部ログデータ23をファイル化したデータである機器ログデータ24と、下位の通信処理を管理する下位通信管理データ25が、前記データセンタ4には、機器ログデータ24を蓄積した蓄積ログデータ26が存在するように構成したことを特徴とする。
The
また、前記ゲートウェイ装置3は、前記データセンタ4側から電子機器内部ログデータ23の取得要求があるかどうかを周期的に監視しており、要求がある場合、前記ゲートウェイ装置3は電子機器内部ログ23を前記リモートステーション2から取得して電子機器ログデータ24を生成し、前記電子機器ログデータ24を前記データセンタ4へ送信するように構成したことを特徴とする。
Further, the
この構成により、電子機器内部ログデータ23を確実に取得し、事故後の原因解析および予防保全業務を効率化させることが可能となる。
With this configuration, it is possible to reliably acquire the electronic device
なお、この出願における技術思想としての開示事項は、その技術範囲内において、実施の形態を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the disclosed matters as the technical idea in this application can be freely combined with each other within the technical scope, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 受配電設備、 2 リモートステーション、 3 ゲートウェイ装置、 4 データセンタ、 5 受配電設備間インタフェース、 6 下位データ管理部、 7 リモートステーションインタフェース、 8 下位通信処理部、 9 インターネット、 10 上位データ管理部、 11 センサデータ、 12 最新データ、 13 前回データ、 14 差分データ、 15 蓄積データ、 16 信号種別、 17 センサID、 18 センサ値、 19 前回センサ値、 20 前回計測タイミング、 21 データ取得タイミング、 22 取得時刻、 23 電子機器内部ログデータ、 24 機器ログデータ、 25 下位通信管理データ、 26 蓄積ログデータ、 27 ログ種別、 30 ログNo、 31 記録時刻、 32 ログ内容、 33 設備ID、 34 ユーザID、 35 ログ収集フラグ、 36 下位通信処理部。
1 Power distribution facility, 2 Remote station, 3 Gateway device, 4 Data center, 5 Interface between power distribution facilities, 6 Lower data management unit, 7 Remote station interface, 8 Lower communication processing unit, 9 Internet, 10 Upper data management unit, 11 Sensor data, 12 Latest data, 13 Previous data, 14 Difference data, 15 Accumulated data, 16 Signal type, 17 Sensor ID, 18 Sensor value, 19 Previous sensor value, 20 Previous measurement timing, 21 Data acquisition timing, 22 Acquisition time , 23 Electronic device internal log data, 24 Device log data, 25 Lower communication management data, 26 Accumulated log data, 27 Log type, 30 Log No, 31 Recording time, 32 Log content, 33
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