JP2020054225A - 監視装置，監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】監視装置のメンテナンス性や監視継続性の向上に貢献可能な技術を提供する。【解決手段】電源部Ａの各電池Ａ１，Ａ２を、開閉スイッチＡ１１，Ａ２１により、制御部Ｄに対して電気的断続可能に接続する。制御部Ｄは、各開閉スイッチＡ１１，Ａ２１を開閉操作する開閉操作機能部Ｄ１と、制御部Ｄに対する電源部Ａの状態を検出する電源管理機能部Ｄ２と、計測部Ｂで計測されたデータを検出する計測部検出機能部Ｄ３と、電源管理機能部Ｄ２および計測部検出機能部Ｄ３で検出した検出データを、通信部Ｃを介して上位ネットワーク２に送信する通信機能部Ｄ４と、を備えた構成とする。そして、開閉操作機能部Ｄ１によって各開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の少なくとも一つを閉状態にし、当該閉状態によって制御部Ｄに電気的接続されている電池により、制御部Ｄを動作させる。【選択図】図３

Description

本発明は、監視装置，監視システムに関するものであって、例えば各種設備の監視対象の状態等を検出し、この検出した検出データを通信回線を介して通信等する遠方監視技術に係るものである。

各種設備（例えば電源設備，変電所，上下水施設，中継所，移動体上の設備等）においては、当該設備の監視対象（例えば下水道管渠では、当該下水道管渠内の水位や流量等）を監視装置や通信回線を介して監視（例えば遠方監視等）する技術が適用され始めている。

例えば、所望の設備に設置された監視装置により、当該設備の監視対象の状態を検出し、その検出した検出データを通信回線を介して上位ネットワーク等に送信する技術が知られている。

監視対象の周辺等において電源供給が困難な場合には、例えば特許文献１のように複数個の電池（着脱自在な一次電池，二次電池等）を駆動源とした監視装置を適用することにより、当該監視対象を十分監視できることとなる。

なお、特許文献１では、電池を充電する環境発電デバイスを備えた構成により、当該電池をメンテナンスフリーにすることが開示されているが、各電池の使用態様（例えば、各電池の全てを電源供給状態にするのか、何れかを待機状態にするのか等）やメンテナンス（例えば、各電池の充電，交換等）については、特に開示されていない。

特開２０１５−１０４０３号公報

前述のような監視装置においては、電源供給が途絶えないようにし、監視対象を継続して監視できるようにすることが好ましい。

しかしながら、特許文献１の監視装置のように単に複数個の電池を駆動源として備えた構成の場合、各電池の使用態様によっては、当該各電池のメンテナンスや監視対象の継続監視が困難となるおそれがある。

本発明は、前述のような課題を鑑みてなされたものであって、監視装置のメンテナンス性や監視継続性の向上に貢献可能な技術を提供することにある。

この発明に係る監視装置，監視システムは、前述のような課題の解決に貢献できるものであり、監視装置の一態様は、複数個の電池を有した電源部と、監視対象の状態を計測する計測部と、上位ネットワークとの間で無線通信によりデータ通信する通信部と、電源部，計測部，通信部を制御する制御部と、を備えたものである。

電源部の各電池は、それぞれ制御部との間に介在する開閉スイッチにより、当該制御部に対して電気的断続可能に接続されており、制御部は、各開閉スイッチを開閉操作する開閉操作機能部と、制御部に対する電源部の状態を検出する電源管理機能部と、計測部で計測されたデータを検出する計測部検出機能部と、電源管理機能部および計測部検出機能部で検出した検出データを、通信部を介して上位ネットワークに送信する通信機能部と、を備え、開閉操作機能部によって各開閉スイッチの少なくとも一つが閉状態となり、当該閉状態によって制御部に電気的接続されている電池により、当該制御部が動作することを特徴とする。

また、電源管理機能部は、制御部の起動時に、各電池の出力電圧を検出し、制御部は、前記検出した出力電圧値と所定の出力電圧閾値とを比較して、監視装置の運用に対する当該各電池の適否判定をすることを特徴とするものでも良い。

また、電源管理機能部により検出した検出データと適否判定結果とに基づく各電池の設定情報データを読み出し自在に記録可能な記録部を、更に備え、記録部は、制御部を起動する場合の各電池の使用状態を設定情報データとして記録する起動時電池情報部と、適否判定後の各電池の使用状態を設定情報データとして記録する判定後電池情報部と、各電池のメンテナンスの要否を設定情報データとして記録する電池枯渇情報部と、を有していることを特徴とするものでも良い。

また、制御部は、当該制御部を起動状態とスリープ状態とに交互に切り替える制御部切替機能部を、更に備えたことを特徴とするものでも良い。

また、制御部の外部から制御部切替機能部を操作して、スリープ状態の制御部を起動状態に起動復帰させる操作部を、更に備えたことを特徴とするものでも良い。

また、電源管理機能部は、制御部に対する入力電圧を検出し、制御部切替機能部は、電源管理機能部で検出した入力電圧値が所定の入力電圧閾値未満になった場合に、制御部を再起動してリセットすること特徴とするものでも良い。

また、開閉操作機能部は、制御部切替機能部によるリセット回数がｎ回（ｎは任意で設定される１以上の整数）に達した場合に、制御部と電気的接続されていた電池に係る開閉スイッチを開状態にし、制御部と電気的遮断されていた電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とするものでも良い。

また、制御部切替機能部は、制御部を再起動してリセットした場合、当該制御部の各機能部のうち少なくとも一部を動作制限することを特徴とするものでも良い。

また、開閉操作機能部は、制御部において、制御部切替機能部により各機能部が動作制限された起動状態での動作回数が所定回数に達した場合に、制御部と電気的接続されていた電池に係る開閉スイッチを開状態にし、制御部と電気的遮断されていた電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とするものでも良い。

また、制御部は、リセット回路を有し、リセット回路は、制御部に対する入力電圧を検出し、当該入力電圧値が所定の入力電圧閾値未満になった場合に、制御部を再起動してリセットすることを特徴とするものでも良い。

また、出力電圧閾値は、入力電圧閾値よりも大きいことを特徴とするものでも良い。

また、電源管理機能部は、各電池のうち一部が制御部と電気的接続され残りが制御部と電気的遮断されている状態で、当該電気的接続されている電池の出力電圧を検出し、開閉操作機能部は、前記電気的接続されている電池の検出された出力電圧値において時間変化に対する降下率が所定値未満になった場合に、前記電気的接続されている電池に係る開閉スイッチを開状態にし、前記電気的遮断されている電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とするものでも良い。

また、各開閉スイッチの開閉状態を出力表示する出力部を、更に備え、電源管理機能部は、開閉操作機能部による各開閉スイッチの開閉操作を検出し、当該検出データに基づいて出力部を出力表示させることを特徴とするものでも良い。

また、多機能型のマンホール蓋に設けられた監視装置であって、マンホール蓋は、管渠に連通するマンホールの地上側の開口部を閉塞する蓋本体と、電源部と制御部とをそれぞれ収容する筺体と、蓋本体の裏側に形成された補強部と、補強部により仕切られて各筺体が別個に設置される複数の空間と、を備えたことを特徴とするものでも良い。

他の態様は、前記監視装置の何れかと、当該監視装置から送信された検出データを上位ネットワーク経由で受信する上位コンピュータと、を備えた監視システムであって、上位コンピュータは、監視装置の制御部に対する指令データを、上位ネットワーク経由で監視装置に送信し、制御部の各機能部は、上位コンピュータからの指令データに基づいて動作可能であることを特徴とするものである。

以上示したように本発明によれば、監視装置のメンテナンス性や監視継続性の向上に貢献可能となる。

本実施形態の一例である監視システム１を説明するための概略構成図。 監視装置１０の主要な構成例を説明するための概略構成図。 図２に示した監視装置１０の回路構成の一例を説明するための概略構成図。 制御部Ｄに対する入力電圧の検出構成例を説明するための概略構成図。 図２に示した監視装置１０の回路構成の他例を説明するための概略構成図。 制御部Ｄの機能構成例を説明するための概略構成図。 実施例１による電池Ａ１，Ａ２の放電特性図（図７（ｂ）は、図７（ａ）の部分拡大図） 実施例２による制御部Ｄの消費電流特性、制御部Ｄに対する入力電圧Ｖｉの変化特性、リセット回路によるリセット信号の変化特性を説明するためのタイムチャート図。 実施例２による時間変化に対する消費電流変化特性を説明するための特性図。 実施例３による時間変化に対する消費電流変化特性を説明するための特性図。 実施例４によるメンテナンス方式を説明するためのフロー図。 記録部Ｇの構成例を説明するための概略構成図。 図１２の記録部Ｇを備えている監視装置１０を運用した場合の監視方法例を示すフロー図。 監視装置１０の適用例を説明するための概略構成図（マンホール蓋１１の裏側斜め方向から臨んだ図）。

本発明の実施形態の監視装置，監視システムは、従来の監視装置のように単に複数個の電池を駆動源として備えた構成（以下、単に従来構成と適宜称する）によるものとは、全く異なるものである。

すなわち、本実施形態は、複数個の電池を有した電源部と、監視対象の状態を計測する計測部と、上位ネットワークとの間で無線通信によりデータ通信する通信部と、電源部，計測部，通信部を制御する制御部と、を備えたものである。そして、電源部においては、各電池が、それぞれ制御部との間に介在する開閉スイッチを介して、当該制御部に対して電気的断続自在に接続され、制御部は、開閉操作機能部によって各開閉スイッチの少なくとも一つを閉状態にし、当該閉状態によって制御部に電気的接続されている電池により、当該制御部が動作（各機能部が適宜動作）する構成である。

例えば、従来構成の場合、複数個の電池の全てを同時に使用することにより、電源供給量を増量させることは可能である。しかしながら、当該各電池は同時に枯渇状態となり、電池交換の時期を逸してしまうと、監視対象の監視が（例えば各電池を順番に使用した場合と比較して予備系への切替と言う概念が無いため）継続できなくなってしまうおそれがある。

また、各電池が枯渇状態になる前に、当該各電池を取り外してメンテナンス（交換や充電等）する場合であっても、当該電池を取り外した場合に電源供給が途絶えてしまうため、監視対象の監視は継続できなくなる。

特許文献１の場合、電池を環境発電デバイスにより充電する構成により、当該電池をメンテナンスフリーにすることが開示されているが、当該環境発電デバイスによる充電は監視装置の設置環境の影響を受け易い。このため、各電池が所望通りに充電されない場合があり、その結果、監視継続性が低くなってしまうおそれがある。

一方、本実施形態による構成によれば、開閉操作機能部によって各開閉スイッチを適宜開閉操作できるため、電源部から制御部に対する電源供給が多重化（例えば各電池を順番に使用できるように多重化）された構成となる。これにより、例えば、各電池のうち一部を制御部に電気的接続して電源供給し、残りの電池を待機状態とすることができる。

そして、電源供給していた電池が枯渇状態になった場合には、待機状態の電池を制御部に電気的接続して電源供給することにより、監視対象の監視を継続し、枯渇状態の電池においては、制御部から電気的遮断して所望のメンテナンスを実施することが可能となる。これにより、監視装置のメンテナンス性や監視継続性の向上に、貢献できることとなる。

また、制御部の電源管理機能部により、当該制御部に対する電源部の状態（例えば電池の出力電圧、制御部に対する入力電圧，開閉スイッチの開閉状態等）を検出し、当該電源部の状態に応じて各電池を適宜使用した場合には、監視装置のメンテナンス性や監視継続性の向上に、より貢献できる可能性がある。

本実施形態の監視装置，監視システムは、前述したように各電池の開閉スイッチの少なくとも一つが閉状態となり、当該閉状態によって制御部に電気的接続されている電池により当該制御部が動作（各機能部を動作）する構成であれば、種々の分野（例えば各種設備で適用されている監視技術，電源技術，通信技術，制御技術等の分野）の技術常識を適宜適用して設計することが可能であり、その一例として以下に示すものが挙げられる。

≪本実施形態の一例である監視システム１≫
図１は、本実施形態の一例である監視システム１を示すものである。図１の監視システム１では、所望の設備（例えば電源設備，変電所，上下水施設，中継所，移動体上の設備等；図示省略）に設置された監視装置（図１の描写ではマンホール蓋の裏側に設置された監視装置）１０により、当該設備の監視対象（例えば上下水施設の場合には水量変化等）を監視できるようになっている。監視装置１０の監視等により検出した検出データ（後述の制御部Ｄによって検出したデータ）は、無線通信により上位ネットワーク２経由で上位コンピュータ等に送信する。

上位コンピュータの一例としては、上位サーバ，クラウドサーバ，監視制御室の監視卓等（図示省略）や、設備に係る保守員等の人間系が所持する通信端末装置（例えば携帯型のスマートデバイス，タブレット等のように入力や出力が可能な各種装置）３が挙げられる。このような上位コンピュータによれば、単に監視装置１０から送信された検出データを上位ネットワーク２経由で受信するだけでなく、例えば後述の制御部Ｄに対する指令信号を、上位ネットワーク２経由で当該監視装置１０に送信することも可能となる。

≪監視装置１０の主要部および回路構成の一例≫
監視装置１０においては、例えば図２に示すように、複数個の電池を有した電源部Ａと、監視対象の状態を計測する計測部Ｂと、上位ネットワーク２との間で無線通信によりデータ通信する通信部Ｃと、電源部Ａ，計測部Ｂ，通信部Ｃを制御する制御部Ｄと、を主として備えた構成が挙げられる。なお、図１に示すものと同様のものには、同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。

図２に示した監視装置１０は、例えば図３に示すように、電源部Ａ，計測部Ｂ，通信部Ｃをそれぞれ制御部Ｄに接続した回路構成とすることが挙げられる。図３に示す電源部Ａでは、２つの電池Ａ１，Ａ２を備えており、制御部Ｄに対する電源供給を多重化（図２では二重化）した構成となっている。電池Ａ１，Ａ２には、メンテナンス可能なものであれば種々の態様を適用することが可能であり、一般的に知られている一次電池，二次電池を適宜適用することが挙げられる。

電池Ａ１，Ａ２において、それぞれ制御部Ｄとの間に半導体スイッチング素子等の開閉スイッチＡ１１，Ａ２１が介在し、当該開閉スイッチＡ１１，Ａ２１により制御部Ｄに対して電気的断続可能に接続されている。

電池Ａ１，Ａ２と開閉スイッチＡ１１，Ａ２１との間の電源配線ａ１，ａ２には、当該電池Ａ１，Ａ２の出力電圧を検出する電圧センサＡ１２，Ａ２２のセンシング配線ｂ１、ｂ２が接続され、当該電圧センサＡ１２，Ａ２２で検出した出力電圧値を、監視バス配線ｃ１、ｃ２により制御部Ｄで検出できるように構成されている。

また、開閉スイッチＡ１１，Ａ２１と制御部Ｄとの間には、一方向性のダイオード素子（例えば順電圧が比較的低いショットキーバリアダイオード等）Ａ１３，Ａ２３や電源回路Ａ４が介在している。これにより、電源部Ａの各電池Ａ１，Ａ２の並列運用を容易にし、負荷（図３の場合は制御部Ｄ）に対し所望の電源供給を実現し易くしている。

なお、監視装置１０の負荷においては、例えば制御部Ｄに限定されるものではなく、監視装置１０の使用目的等に応じて適宜追加（例えば後述の図６のように機能追加。例えば、後述の図５のＤａ，Ｄｂなどの負荷）することが可能である。

電源回路Ａ４においては、制御部Ｄに対して所望の電源電圧で電源供給できる構成であれば良い。例えば、昇降圧コンバータ等を備え、所定範囲の入力電圧で一定の負荷用（図２の電源回路Ａ４の場合は制御部Ｄ用）の電圧を生成し、その生成した電圧で制御部Ｄに電源供給できるようにした構成が挙げられる。

具体例としては、電池Ａ１，Ａ２がリチウム電池３．６Ｖセルを４列直列した１４．４Ｖの組電池であり、電源回路Ａ４への入力電圧が１．８Ｖから１６Ｖまでの範囲である場合には、当該電源回路Ａ４への入力電圧を３．３Ｖに変換して、制御部Ｄに出力して電源供給する構成が挙げられる。

制御部Ｄに対する入力電圧を検出する場合には、図４に示すような検出構成とすることが挙げられる。図４の場合、電源回路Ａ４と制御部Ｄとの間に、当該制御部Ｄに対する入力電圧を検出する電圧センサＡ５がｈ１により接続され、当該電圧センサＡ５で検出した入力電圧値を制御部Ｄでｈ２により検出（後述の図６では、電源管理機能部Ｄ２により検出）できるように構成されている。

なお、図４の電圧センサＡ５においてリセット回路（図示省略）を組み合わせ、電圧センサＡ５により検出した入力電圧値が所定値未満になった場合にリセット信号ｈ２を制御部Ｄに出力する構成とすると、当該制御部Ｄを適宜再起動してリセット（初期化等）することも可能となる。

計測部Ｂは、例えば監視対象の状態を計測することが可能なセンサ等の計測機器を備え、当該計測機器を介して計測した計測データが制御部Ｄによって検出される構成となっている。

通信部Ｃは、通信アンテナ等の通信機器を備え、制御部Ｄから受信した検出データ（電源部Ａ，計測部Ｂに係るデータ等）を上位ネットワーク２に送信したり、当該上位ネットワーク２経由で上位コンピュータ等から受信した指令信号を制御部Ｄに送信できる構成となっている。

制御部Ｄは、例えば通常のコンピュータのハードウェアリソース（例えばＣＰＵ，ＲＯＭやＲＡＭなどの主記憶メモリ，不揮発性メモリなどの補助記憶メモリなど）を備え、当該ハードウェアリソースとソフトウェアリソース（ＯＳ，アプリケーションなど）の協働の結果、種々の機能部を実装（後述の図６のように各機能部Ｄ１〜Ｄ５を実装）した構成となっている。そして、各機能部が適宜動作することにより、電源部Ａ，計測部Ｂ，通信部Ｃをそれぞれ制御できる構成となっている。

以上のように構成された監視装置１０は、例えば計測部Ｂ，通信部Ｃ，制御部Ｄにおいて常時起動状態で動作する構成ではなく、いわゆる間欠動作する構成とすることが可能である。例えば、監視対象の状態を計測する場合や当該計測により検出した検出データを通信する場合等に応じて適宜起動状態（例えばタイマ等を用いて周期的に起動状態）にさせて、その他の場合（例えば、動作の緊急性が比較的低いような場合）においては、例えば低消費電力で動作する等のスリープ状態となるように制御（例えば所望のソフトウェアにより適宜制御）する。このような構成によれば、電源部Ａの電力消費を抑制することが可能である。

≪監視装置１０の主要部および回路構成の他例≫
図５は、監視装置１０の主要部および回路構成の他例を示すものである。なお、図２〜図４に示すものと同様のものには、同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。

図５に示す監視装置１０は、電源部Ａ，計測部Ｂ，通信部Ｃ，制御部Ｄの他に、例えば制御部Ｄを操作する操作部Ｅと、制御部に対する電源部の状態を出力する出力部Ｆと、制御部Ｄによる動作や検出データ等を記録する記録部Ｇと、を主として更に備えた構成となっている。また、負荷として、制御部Ｄの他に負荷Ｄａ，Ｄｂを備え、当該負荷Ｄａ，Ｄｂに適した電源回路Ａ４ａ，Ａ４ｂを、制御配線ｄ１、ｄ２を介して制御部Ｄで制御し、所望の電源電圧で電源供給できるように構成されている。

図５に示した監視装置１０において、操作部Ｅは、例えば制御部Ｄに接続されたインタフェース等を備え、当該制御部Ｄの機能部（例えば後述の図６の制御部切替機能部Ｄ５）を当該制御部Ｄの外側から動作させることが可能な構成となっている。例えば、制御部Ｄの各機能部において目的とする動作を実行できるものであれば良い。制御部Ｄの各機能部を操作するインタフェースの一例としては、起動スイッチ（防水型スイッチ）が挙げられる。

出力部Ｆは、例えば保守員等の視覚や聴覚等の知覚を通じて認識可能な出力装置（例えば、ディスプレイ，ＬＥＤランプ等）を備え、制御部Ｄに対する電源部Ａの状態等を出力表示できる構成となっている。具体例として、電池Ａ１，Ａ２に係る状態を出力するＬＥＤランプを備えた構成であって、制御部Ｄと電気的接続されていた電池Ａ１の電池残量が僅かで枯渇状態になった場合に、当該電池Ａ１に係るＬＥＤランプを点灯（例えば後述図６の電源管理機能部Ｄ２により点灯）させるような構成が挙げられる。

記録部Ｇは、例えば不揮発性メモリ等の記録用デバイスを備え、制御部Ｄで検出された検出データや当該制御部Ｄの動作データ（例えば後述図６の各機能部Ｄ１〜Ｄ５による動作履歴等）を記録（例えば、検出データと動作履歴とが同期するように記録）でき、当該記録したデータを制御部Ｄによって読み出し可能な構成となっている。

また、記録部Ｇが不揮発性メモリ等を備え、前述のように適宜記録する構成であれば、電源部Ａが意に反してダウンした場合（例えば電池Ａ１，Ａ２のメンテナンスの過誤により、電源供給できなくなった状態）であっても、当該電源部Ａが復電後、記録部Ｇに記録されている動作履歴等を制御部Ｄで適宜読み出し、監視装置１０のダウン前の状態を把握することが可能となる。これにより、当該復電後の監視装置１０において適格な始動条件（安全に始動するための条件等）を把握することが可能であり、所望通りに監視装置１０を動作させることが可能となる。

≪監視装置１０の制御部Ｄの機能構成例≫
図６は、制御部Ｄの機能構成例を示すものであり、開閉操作機能部Ｄ１，電源管理機能部Ｄ２，計測部検出機能部Ｄ３，通信機能部Ｄ４，制御部切替機能部Ｄ５等を実装した構成となっている。なお、図２〜図５に示すものと同様のものには、同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。

開閉操作機能部Ｄ１は、制御配線ｅ１，ｅ２を介して、各開閉スイッチＡ１１，Ａ２１をそれぞれ開閉操作するものである。この開閉操作においては、特に限定されるものではなく、例えば制御部Ｄに対する電源部Ａの状態に基づいて適宜操作することが挙げられる。

例えば、電池残量の十分な電池Ａ１，Ａ２を電源部Ａに搭載して監視装置１０を始動する場合、最初の起動状態での動作では、開閉操作機能部Ｄ１により開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の両方を閉状態（ｆａｉｌ ｓａｆｅ；以下、単にフェールセーフ状態と適宜称する）にして、当該両者によって電源供給するようにフェールセーフ設計をしておくことが挙げられる。

そして、フェールセーフ状態で監視装置１０を始動して所定時間経過後、開閉操作機能部Ｄ１により、必要に応じて記録部Ｇから始動条件等を適宜読み出して、開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の何れか一方を開状態にし、他方を閉状態のままにして、起動状態の動作を継続させることが挙げられる。

仮に、フェールセーフ状態で監視装置１０を始動してから所定時間経過後において、開閉スイッチＡ１１が閉状態で開閉スイッチＡ２１が開状態となっている場合（以下、便宜上、単に始動後状態と適宜称する）には、電池Ａ１が、制御部Ｄに電気的接続された状態で電源供給している状態となる。一方、電池Ａ２においては、制御部Ｄから電気的遮断されて待機状態となる。この待機状態にした電池Ａ２の電池残量が僅かで枯渇状態の場合には、当該電池Ａ２をメンテナンス（交換や充電）して待機状態にしておく。

そして、更なる時間経過後、制御部Ｄと電気的接続されていた電池Ａ１の電池残量が僅かで枯渇状態になった場合には、開閉スイッチＡ２１を閉状態（例えば制御部Ｄに対する電源供給が途絶えないように閉状態）にして、待機状態であった電池Ａ２を制御部Ｄに電気的接続することにより、当該制御部Ｄに対する電源供給を継続することが可能となる。その後、開閉スイッチＡ１１を開状態にして、当該電池Ａ１を制御部Ｄから電気的遮断してメンテナンスする。

電源管理機能部Ｄ２は、制御部Ｄに対する電源部Ａの状態、例えば、電池Ａ１，Ａ２の出力電圧や使用状態（接続状態、待機状態等）、制御部Ｄに対する入力電圧、開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の開閉状態（電気的断続状態）等を検出するものである。電池Ａ１，Ａ２の出力電圧や使用状態においては、例えば出力電圧の時間変化に対する降下率、使用により枯渇状態になってメンテナンスを要するかどうか、当該メンテナンスが済んで待機状態にあるかどうか等が挙げられる。

また、監視装置１０が各開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の開閉状態を出力表示する出力部Ｆを備えている場合、電源管理機能部Ｄ２は、開閉操作機能部Ｄ１による各開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の開閉操作を適宜検出し、当該検出データに基づいて出力部Ｆを出力表示させることが挙げられる。

計測部検出機能部Ｄ３は、計測部Ｂで計測されたデータを検出するものである。通信機能部Ｄ４は、電源管理機能部Ｄ２および計測部検出機能部で検出した検出データを、通信部Ｃを介して上位ネットワーク２に送信するものである。

制御部切替機能部Ｄ５は、制御部Ｄを起動状態とスリープ状態とに交互に切り替えて動作させたり、当該起動状態の制御部Ｄを介して、計測部Ｂや通信部Ｃを起動状態とスリープ状態とに交互に切り替えて動作させるものである。この制御部切替機能部Ｄ５においては、当該制御部切替機能部Ｄ５による間欠動作中に電源管理機能部Ｄ２で検出した入力電圧値が所定値未満になった場合に、制御部Ｄを再起動してリセットできる構成としても良い。

この制御部切替機能部Ｄ５によりリセットする構成によれば、当該リセットする場合について、制御部Ｄに電気的接続されている電池の電池残量が減少し、当該電池が枯渇状態、または所定時間後に枯渇状態になるものと推定できる。そこで、このような場合には、単に制御部切替機能部Ｄ５によるリセットを繰り返すのではなく、例えば当該リセット回数がｎ回（ｎは任意で設定される１以上の整数）に達した場合に、開閉操作機能部Ｄ１を動作させて開閉スイッチＡ１１，Ａ２１を適宜開閉操作するようにしても良い。

具体的には、例えば始動後状態の監視装置１０において、制御部切替機能部Ｄ５によるリセットが行われた場合には、電池Ａ１の電池残量が減少し、当該電池Ａ１が枯渇状態、または所定時間後に枯渇状態になるものと推定できる。このような場合、開閉操作機能部Ｄ１により開閉スイッチＡ２１を閉状態にして、待機状態であった電池Ａ２を制御部Ｄに電気的接続することにより、当該制御部Ｄに対する電源供給を継続することが可能となる。その後、開閉操作機能部Ｄ１により開閉スイッチＡ１１を開状態にして、当該電池Ａ１を制御部Ｄから電気的遮断してメンテナンスする。

また、制御部切替機能部Ｄ５によるリセットが行われる場合においては、制御部Ｄの各機能部Ｄ３，Ｄ４を動作制限するようにしても良い。また、制御部切替機能部Ｄ５により各機能部Ｄ３，Ｄ４が動作制限された起動状態での動作回数が所定回数に達した場合には、開閉操作機能部Ｄ１を動作させて開閉スイッチＡ１１，Ａ２１を適宜開閉操作するようにしても良い。このような各機能部Ｄ３，Ｄ４の動作制限においては、電池Ａ１，Ａ２のメンテナンスを実施した後に、適宜解除し、通常通り動作できるようにすることが挙げられる。

なお、制御部Ｄにおいては、前述のような各機能部Ｄ１〜Ｄ５の全てを必ずしも具備する必要はなく、本発明の目的を達成できる態様であれば、各機能部Ｄ１〜Ｄ５のうち一部を適宜省略したり、他の機能部を適宜追加して具備しても良い。

例えば、制御部Ｄが常時起動状態で動作し、リセットを繰り返さないようにするために、制御部切替機能部Ｄ５のリセット条件により枯渇を検出し、計測をしない処理として、計測部検出機能Ｄ２を動作させないようにして負荷を低減して動作を優先する設計であっても良い。

また、各機能部Ｄ１〜Ｄ５による動作（動作履歴等）や検出データを記録部Ｇに記録等する場合には、当該動作や検出データを記録する記録機能部を具備したり、記録部Ｇに記録された種々のデータを読み出す読出機能部を具備することが挙げられる。

≪実施例≫
次に、以上のように構成された監視装置１０の動作例，電池Ａ１，Ａ２のメンテナンス例、具体的適用例等を、以下の実施例１〜１０に基づいて説明する。なお、図１〜図６に示すものと同様のものには同一符号を引用する等により、その詳細な説明を適宜省略する。また、実施例１〜１０それぞれの同様の内容においても、その詳細な説明を適宜省略する。

＜実施例１＞
電源部Ａにおいては、電池Ａ１，Ａ２により制御部Ｄに電源供給して放電を継続していくと、当該電池Ａ１，Ａ２は電池残量が徐々に減少して枯渇状態に至ることとなる。電池Ａ１，Ａ２にリチウム電池を適用し、監視装置１０の始動後状態から当該リチウム電池が枯渇状態に至るまでの現象を観察すると、図７に示すような放電特性により、出力電圧が時間経過と共に減少していくことが読み取れる。

この図７の放電特性に着目すると、図中の所定時間経過後のＡ点の出力電圧Ｖ１は、降下率ΔＶ１／Δｔが比較的緩やかであるものの、さらに所定時間経過後のＢ点の出力電圧Ｖ２においては、降下率ΔＶ２／Δｔが比較的大きくなっていることが読み取れる。

このような降下率ΔＶ１／Δｔ，ΔＶ２／Δｔを各電池Ａ１，Ａ２の寿命係数として扱うことにより、当該電池Ａ１，Ａ２のメンテナンス時期を予測することが可能となる。例えば、始動後状態の監視装置１０において、電池Ａ１により制御部Ｄに電源供給（電池Ａ２は待機状態）し、制御部Ｄの電源管理機能部Ｄ２により電池Ａ１の出力電圧を定期的に検出し、その出力電圧の降下率ΔＶｎ／Δｔを導出していく。この導出した降下率ΔＶｎ／Δｔにおいて、前述の降下率ΔＶ２／Δｔのように急激な傾きを示すような値になった場合は、当該電池Ａ１が枯渇状態で寿命に至ったものと推定することができる。

そして、降下率ΔＶｎ／Δｔが所定の寿命係数Ｋを超過した場合には、制御部Ｄの電源管理機能部Ｄ２により開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ２１を閉状態にして、待機状態であった電池Ａ２を制御部Ｄに電気的接続する。その後、電源管理機能部Ｄ２により開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ１１を開状態にして、当該電池Ａ１を制御部Ｄから電気的遮断してメンテナンス可能な状態にする。このことにより、当該制御部Ｄに対する電源供給を継続することが可能となる。

以上、本実施例１によれば、電源部Ａの電池Ａ１，Ａ２の状態を降下率ΔＶｎ／Δｔによって数値化することができ、制御部Ｄに対する電源部Ａの状態に基づいて、当該電源部Ａの電池Ａ１，Ａ２を適宜メンテナンスできることが判る。また、電源部Ａから制御部Ｄに対する電源供給を途絶えないようにすることができ、監視装置１０の監視継続性を保持できることが判る。また、制御部Ｄの電源管理機能部Ｄ２等による動作は、それぞれ自動的に適宜実行させることが可能である。

＜実施例２＞
監視装置１０の制御部Ｄが間欠動作する場合の消費電流においては、例えば図８に示すような時間変化に対する電流変化特性を現すこととなる。この図８においては、制御部Ｄの消費電流の他に、制御部Ｄに対する入力電圧Ｖｉの変化特性、電圧センサＡ５のリセット回路によるリセット信号の変化も示している。

図８によると、監視装置１０の始動後状態から所定時間ｔ１付近までは、制御部Ｄに対する入力電圧Ｖｉが十分高く、制御部Ｄにおいて十分な消費電流となっていることが読み取れる。一方、所定時間ｔ１経過後においては、制御部Ｄに対する入力電圧Ｖｉが低くなり、制御部Ｄの消費電流も低くなっていることが読み取れる。また、所定時間ｔ１経過後のリセット信号も変化して、制御部切替機能部Ｄ５により制御部Ｄが再起動してリセットし、更に、当該リセットが繰り返されていることが読み取れる。

この図８のようにリセットが繰り返される現象は、電源部Ａの電池Ａ１，Ａ２の電池エネルギーが枯渇して、監視装置１０の動作の限界に至った場合に現れる。すなわち、所定時間ｔ１までは、制御部Ｄの間欠動作内で負荷が増大しても、所望の動作が可能であるが、所定時間ｔ１経過後においては、当該負荷の消費電流変化を吸収できず、電池Ａ１，Ａ２の電圧変動を起こすこととなる。

これにより、制御部Ｄに対する入力電圧の低下を招き、その負荷を管理するリセット回路によって電圧低下が検出されてリセットが行われることとなるが、制御部Ｄの間欠動作内で負荷が増大した場合に、再度、前述のように負荷の消費電流変化を吸収できなくなる。この結果、リセットを繰り返すこととなる。

そこで、制御部切替機能部Ｄ５において、リセット回数がｎ回（本実施例２では、ｎは３）に達した場合に、開閉操作機能部Ｄ１を動作させて開閉スイッチＡ１１，Ａ２１を適宜開閉操作するように設定し、監視装置１０を動作させてみたところ、図９に示す（１）〜（２３）のような時間変化に対する消費電流変化特性が得られた。

なお、監視装置１０の動作条件としては、始動後状態で、制御部Ｄの間欠動作により低消費電力動作が行われ、負荷Ｄａ，Ｄｂ、計測部Ｂ、通信部Ｃ等を動作タイミング毎に起動状態、停止状態、スリープ状態となるように動作して電力消費するものとする。負荷Ｄａ，Ｄｂは、それぞれ２４Ｖ電源で動作するものとし、当該負荷Ｄａ，Ｄｂに係る電源回路Ａ４ａ，Ａ４ｂを負荷制御信号（ｄ１、ｄ２）で起動、停止を行った。また、計測部Ｂ，通信部Ｃは、使用するタイミングの時に起動状態にしたり、スリープ状態にした。

図９において、（１）は監視装置１０の電源投入による始動（電池Ａ１で起動とする。）、（２）は監視装置１０の起動要因の送信、（３）は２４Ｖ電源制御、（４）（５）は定周期送信、（６）はスリープ状態への移行、をそれぞれ示している。

次に、（７）は定周期起動、（８）は２４Ｖ電源制御、（９）は定周期送信、（１０）はスリープ状態への移行、をそれぞれ示している。

この後（（１０）〜（１１）のある時点）、（１１）の定周期起動前に電池エネルギーが枯渇したことにより、当該（１１）の定周期起動のために２４Ｖ電源オンをＯＮさせた途端、電池電圧低下により、リセットが行われた。

次に、（１２）はリセットによる起動、（１３）は監視装置１０の起動要因の送信、をそれぞれ示している。この後、前述した（１１）の場合と同様に、（１４）の定周期起動のために２４Ｖ電源オンをＯＮさせた途端、電池電圧低下により、リセットが行われた。（１４）〜（１６）、（１７）〜（１９）は、前述の（１１）〜（１３）の場合と同様であるため、説明を省略する。

この後（（２０）の前）、制御部Ｄの電源管理機能部Ｄ２により、開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ２１を閉状態にして、待機状態であった電池Ａ２を制御部Ｄに電気的接続することにより、当該制御部Ｄに対する電源供給を継続することが可能となる。その後、開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ１１を開状態にして、当該電池Ａ１を制御部Ｄから電気的遮断してメンテナンス可能な状態にする。

その結果、（２０）は定周期起動し、（２１）で計測部Ｂによる計測のための２４Ｖ電源制御、（２２）は定周期送信、（２３）はスリープ状態への移行であり、これらは、電池交換により電池エネルギーが回復できたことを示している。

以上、本実施例２によれば、実施例１のような降下率を適用しなくても、監視装置１０の限界動作となるリセット応動に基づいて、電源部Ａの電池Ａ１，Ａ２を適宜メンテナンスできることが判る。また、電源部Ａから制御部Ｄに対する電源供給を途絶えないようにすることができ、監視装置１０の監視継続性を保持できることが判る。また、制御部Ｄの電源管理機能部Ｄ２等による動作は、それぞれ自動的に適宜実行させることが可能である。

＜実施例３＞
本実施例３では、実施例２の監視装置１０の動作を応用した。すなわち、本実施例３では、単に制御部切替機能部Ｄ５によるリセットを繰り返すのではなく、例えば当該リセット回数がｎ回（本実施例２では、ｎは１）に達した場合に、制御部切替機能部Ｄ５による制御部Ｄの各機能部Ｄ３，Ｄ４などの動作を制限する。このように監視装置１０を動作させてみたところ、図１０に示す（１）〜（２３）のような時間変化に対する消費電流変化特性が得られた。なお、実施例２と同様のものには、その詳細な説明を適宜省略する。監視装置１０の動作条件においても、実施例２と同様とする。また、制御部切替機能部Ｄ５の機能部Ｄ３、具体的には図５の負荷Ｄａの動作制限をして、定周期送信を実行できる程度とした。

図１０において、（１）は監視装置１０の電源投入による始動（電池Ａ１で起動とする。）、（２）は監視装置１０の起動要因の送信、（３）は２４Ｖ電源制御、（４）（５）は定周期送信、（６）はスリープ状態への移行、をそれぞれ示している。

次に、（７）は定周期起動、（８）は２４Ｖ電源制御、（９）は定周期送信、（１０）はスリープ状態への移行、をそれぞれ示している。

この後（（１０）〜（１１）のある時点）、（１１）の定周期起動前に電池Ａ１の電池エネルギーが枯渇したことにより、当該（１１）の定周期起動のために２４Ｖ電源オンをＯＮさせた途端、電池電圧低下により、リセットが行われた。

次に、（１２）はリセットによる起動、（１３）は監視装置１０の起動要因の送信、をそれぞれ示している。この後、定周期送信を実行できる程度で、制御部切替機能部Ｄ５により制御部Ｄの機能部Ｄ３の動作を制限した（例えば、図５の負荷Ｄａ、計測用２４Ｖ負荷を投入しないように動作制限して、間欠動作が行える状態とした）。

その後、（１４）は２４Ｖ負荷を投入しない制御により定周期送信、（１５）はスリープ状態への移行、（１６）は定周期起動し２４Ｖ負荷を投入しない制御により定周期送信、（１７）はスリープ状態への移行、をそれぞれ示している。

この時点（（１８）の前）で、制御部切替機能部Ｄ５においては、動作制限された起動状態での動作回数が所定回数に達していることを確認し、電源管理機能部Ｄ２により開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ２１を閉状態にして、待機状態であった電池Ａ２を制御部Ｄに電気的接続することにより、当該制御部Ｄに対する電源供給を継続することが可能となる。その後、電源管理機能部Ｄ２により開閉操作機能部Ｄ１を動作させて、開閉スイッチＡ１１を開状態にして、当該電池Ａ１を制御部Ｄから電気的遮断してメンテナンス可能な状態にする。

そして、（１８）は動作制限の解除、（１９）は監視装置１０の起動要因の送信、（２０）は２４Ｖ電源制御、（２１）（２２）は定周期送信、（２３）はスリープ状態への移行であり、これらは、電池交換により電池エネルギーが回復できたことを示している。

以上、本実施例３によれば、実施例２と同様の作用効果を奏する。また、実施例２と比較すると、動作制限によってリセットの繰り返しを抑制することができ、所望の動作のうち一部（図１０では定周期動作）を継続させることも可能となる。

＜実施例４＞
図１１（ａ）は、監視装置１０における電池Ａ１，Ａ２を上位ネットワーク２経由（クラウド処理系）によりメンテナンスする方式のフローを示すものであり、図１１（ｂ）はクラウド処理系を介さない、監視装置１０において直接的に表示処理してメンテナンスする方式のフローを示すものである。

図１１（ａ）において、確認表示ステップＳ１１は、例えば上位コンピュータや保守員等が所持する通信端末装置３（以下、単に上位コンピュータと適宜称する）により、電池Ａ１，Ａ２の状態を確認して表示するものである。

この確認表示ステップＳ１１では、まず、電池Ａ１，Ａ２の何れかにおいてメンテナンスを要する状態（以下、単にメンテナンス必要状態と適宜称する）になった場合に、当該メンテナンス必要状態を示すデータが、上位ネットワーク２のクラウドサービス経由で上位コンピュータに送信（メール送信等）され、保守員等によって認知される。当該認知をした保守員等は、通信端末装置３により、上位ネットワーク２のクラウドサービス経由で監視装置１０にアクセスして、電池Ａ１，Ａ２の何れがメンテナンス必要状態であるかを確認する。

その後、交換処理ステップＳ１２により、保守員等が監視装置１０の設置場所に行き、確認表示ステップＳ１１の確認情報に基づいて、指定された側の電池をメンテナンスする。この場合、メンテナンス必要状態の電池は、開閉操作機能部Ｄ１によって制御部Ｄから電気的遮断された状態であるため、監視装置１０のシステムへの影響はない。

そして、交換確認ステップＳ１３においては、交換処理ステップＳ１２によるメンテナンス完了後に保守員等が、通信端末装置３により、クラウドサーバ経由で監視装置１０にアクセスし、当該監視装置１０における現在の電池Ａ１，Ａ２に係る情報を更新させる。例えば制御部Ｄにより電池Ａ１，Ａ２の出力電圧を検出することにより、正しくメンテナンスが実施されたかどうかを確認できる。

図１１（ｂ）において、確認表示ステップＳ２１では、保守員等が監視装置１０の設置場所に行き、当該監視装置１０の操作部Ｅや出力部Ｆを介して、電池Ａ１，Ａ２の何れがメンテナンス必要状態であるかを確認する。その後、交換処理ステップＳ２２により、保守員等が、確認表示ステップＳ２１の確認情報に基づいて、指定された側の電池をメンテナンスする。この場合、メンテナンス必要状態の電池は、開閉操作機能部Ｄ１によって制御部Ｄから電気的遮断された状態であるため、監視装置１０のシステムへの影響はない。

そして、交換確認ステップＳ２３においては、交換処理ステップＳ２２によるメンテナンス完了後に保守員等が、操作部Ｅや出力部Ｆを介して、当該監視装置１０における現在の電池Ａ１，Ａ２に係る情報の更新や、正しくメンテナンスが実施されたかどうかの確認を行う。

電池Ａ１，Ａ２のメンテナンスの要否（何れが枯渇状態であるかどうか等）を示す電池枯渇情報や、メンテナンスが正しく実施されているかどうか等の情報は、例えば後述の実施例６に示すように記録部Ｇで管理することが可能である。

＜実施例５＞
制御部Ｄにおいては、例えば起動時や再起動時（以下、適宜纏めて単に起動時と称する）に電源管理機能部Ｄ２が電池Ａ１，Ａ２の出力電圧や使用状態等を検出する構成の場合、以下に示すように監視装置１０の運用に対する電池Ａ１，Ａ２の適否判定（制御部Ｄの各機能部を適宜動作することが可能かどうかの適否判定）を実施することが挙げられる。

すなわち、電池Ａ１，Ａ２において、当該検出データに基づいてメンテナンスの要否を確認し、当該起動後や再起動後（以下、適宜纏めて単に起動後と適宜称する）の監視装置１０の運用に対する適否判定（例えば後述の図１３の第１判定ステップＳ３２，第２判定ステップＳ３５により判定；以下、単に起動時判定と適宜称する）を実施しても良い。

この起動時判定においては、例えば電源管理機能部Ｄ２により検出した電池Ａ１，Ａ２の出力電圧値と、当該電池Ａ１，Ａ２のメンテナンス要否を判定するための当該出力電圧値に係る所定の閾値（以下、単に出力電圧閾値と適宜称する）と、の比較により実施可能である。

このような起動時判定が可能な構成の監視装置１０によれば、当該起動時判定後の監視装置１０の運用に適した電池Ａ１，Ａ２の使用状態を適宜設定することが可能であり、また、制御部Ｄが再起動する場合の電池Ａ１，Ａ２の使用状態も適宜設定することが可能となる。

例えば、起動時判定において、電池Ａ１，Ａ２のうち何れか一方がメンテナンス必要状態であると判定した場合には、当該一方を待機状態（すなわち、メンテナンス可能な状態）にし、他方を接続状態に設定することが挙げられる。

この後、当該一方のメンテナンスを実施せずに放置してしまうと、後段の起動時判定を実施する場合に、電池Ａ１，Ａ２の両者がメンテナンス必要状態であると判定してしまうこととなる。この場合には、電池Ａ１，Ａ２の両者が接続状態となるように設定することにより、監視装置１０の運用を可能な限り継続（例えば電池Ａ１，Ａ２の電池エネルギーを使いきるまで継続）できることとなる。

また、前記のような電池Ａ１，Ａ２に係る起動時判定の結果や使用状態等の情報については、当該電池Ａ１，Ａ２の設定情報のデータとして、後述の実施例６のように記録部Ｇに適宜記録し管理することが可能である。また、当該設定情報のデータは、通信部Ｃを介して上位ネットワーク２のクラウドサービス経由で上位コンピュータに送信したり、出力部Ｆを介して表示することが可能である。

＜実施例６＞
図１２に示す記録部Ｇは、電源管理機能部Ｄ２による検出データや制御部Ｄによる起動時判定結果等に基づく電池Ａ１，Ａ２の設定情報（設定情報データ）を記録可能な構成例である。図１２の記録部Ｇにおいては、起動時電池情報部Ｇ１，判定後電池情報部Ｇ２，電池枯渇情報部Ｇ３を主として備えており、電源管理機能部Ｄ２の検出データや制御部Ｄの起動時判定結果に基づく電池Ａ１，Ａ２の設定情報を、制御部Ｄによって読み出し自在に記録可能な構成となっている。

起動時電池情報部Ｇ１は、制御部Ｄを起動する場合の電池Ａ１，Ａ２の使用状態を設定情報として記録するものである。この起動時電池情報部Ｇ１の設定情報としては、例えば後述の表１の設定Ｇ１０〜Ｇ１３に示すように、制御部Ｄが起動する場合の電池Ａ１，Ａ２において、接続状態または待機状態となるように設定するための設定情報が挙げられる。

判定後電池情報部Ｇ２は、起動時判定後の監視装置１０を運用させる場合の電池Ａ１，Ａ２の使用状態を設定情報として記録するものである。この判定後電池情報部Ｇ２の設定情報としては、例えば後述の表１の設定Ｇ２１〜Ｇ２３に示すように、起動時判定後の監視装置１０を運用する場合の電池Ａ１，Ａ２において、接続状態または待機状態となるように設定するための設定情報が挙げられる。

電池枯渇情報部Ｇ３は、電池Ａ１，Ａ２においてメンテナンスの要否（枯渇状態かどうか）を設定情報として記録するものである。この電池枯渇情報部Ｇ３の設定情報としては、例えば後述の表１の設定Ｇ３０〜Ｇ３３に示すように、電池Ａ１，Ａ２の何れがメンテナンス必要状態かどうかを示す設定情報が挙げられる。

具体例として、電池Ａ１，Ａ２のうち何れか一方の電池がメンテナンス必要状態であると判定された場合には、当該判定結果が電池枯渇情報部Ｇ３に記録されることとなる。また、当該一方の電池のメンテナンスを実施せずに放置し、監視装置１０の運用を継続すると、他方の電池もメンテナンス必要状態となってしまうことになるが、この場合には、後段の起動時判定において、電池Ａ１，Ａ２の両者がメンテナンス必要状態であると判定され、その判定結果が電池枯渇情報部Ｇ３に記録されることとなる。

以上のような情報部Ｇ１〜Ｇ３に記録された各設定情報においては、例えば周知のメンテナンスツールを介して書き換え可能である。したがって、各設定情報においては、例えば電源管理機能部Ｄ２により電池Ａ１，Ａ２の出力電圧や使用状態を検出する毎（例えば起動時判定毎）に、強制的に変更することが可能となる。

＜実施例７＞
図１３は、図１２の記録部Ｇを備えている監視装置１０を運用した場合の監視方法例に係るものであって、制御部Ｄによる起動時判定および設定フローの一例を示すものである。制御部Ｄにおいては、記録部Ｇの起動時電池情報部Ｇ１に記録されている設定情報に基づいて起動すると、まず図１３に示す出力電圧検出ステップＳ３１において、電源管理機能部Ｄ２により電池Ａ１，Ａ２の出力電圧を検出する。次に、第１判定ステップＳ３２では、出力電圧検出ステップＳ３１により検出した電池Ａ１の出力電圧値Ｖ_A1と出力電圧閾値Ｖ_Athとの両者を比較して、当該電池Ａ１がメンテナンス必要状態かどうかを判定する。

この第１判定ステップＳ３２の比較結果がＶ_A1＞Ｖ_Athの場合、電池Ａ１においてはメンテナンスが不要な状態（以下、単にメンテナンス不要状態と適宜称する）であって監視装置１０の運用に適正なものと判定し、第２判定ステップＳ３５に移行する。一方、前記判定結果がＶ_A1≦Ｖ_Athの場合、電池Ａ１においてはメンテナンス必要状態であって監視装置１０の運用に不適正なものと判定する。そして、送信ステップＳ３３において、通信部Ｃにより、当該判定結果を上位ネットワーク２経由で上位コンピュータに送信し、記録ステップＳ３４において、当該判定結果を記録部Ｇの電池枯渇情報部Ｇ３に記録（すなわち更新）する。

次に、第２判定ステップＳ３５では、出力電圧検出ステップＳ３１により検出した電池Ａ２の出力電圧値Ｖ_A2と出力電圧閾値Ｖ_Athとの両者を比較して、当該電池Ａ２がメンテナンス必要状態かどうかを判定する。

この第２判定ステップＳ３５の比較結果がＶ_A2＞Ｖ_Athの場合、電池Ａ２においてはメンテナンス不要状態であって監視装置１０の運用に適正なものと判定し、後述の起動時電池情報読出ステップＳ３８に移行する。一方、前記判定結果がＶ_A2≦Ｖ_Athの場合には、電池Ａ２においてはメンテナンス必要状態であって監視装置１０の運用に不適正であるものと判定する。そして、送信ステップＳ３６において、通信部Ｃにより、当該判定結果を上位ネットワーク２経由で上位コンピュータに送信し、記録ステップＳ３７において、当該判定結果を記録部Ｇの電池枯渇情報部Ｇ３に記録する。その後、起動時電池情報読出ステップＳ３８では、起動時電池情報部Ｇ１に記録されている設定情報を読み出して、起動判定ステップＳ３９に移行する。

起動判定ステップＳ３９においては、起動時電池情報読出ステップＳ３８で読み出した設定情報に基づいて、制御部Ｄにおける起動時の電池Ａ１，Ａ２の使用状態を判定（表１の設定Ｇ１０〜Ｇ１３のうち何れの状態で起動したかを判定）し、当該判定結果に応じて次段の使用状態設定ステップＳ４０ａ〜Ｓ４０ｃの何れかに移行する。

使用状態設定ステップＳ４０ａ〜４０ｃは、それぞれ表１の設定Ｇ１１〜Ｇ１３の状態で起動した場合に係るものであり、記録部Ｇの電池枯渇情報部Ｇ３の設定情報（すなわち、電池Ａ１，Ａ２のメンテナンスの要否）に基づいて、後述の表２〜表４の項目「使用状態」のように電池Ａ１，Ａ２の使用状態をそれぞれ設定する。

そして、記録ステップＳ４１ａ〜４１ｃにおいては、それぞれ使用状態設定ステップＳ４０ａ〜Ｓ４０ｃで設定した電池Ａ１，Ａ２の使用状態に基づいて、後述の表２〜表４の項目「記録Ｇ１」「記録Ｇ２」に示す設定情報を起動時電池情報部Ｇ１，判定後電池情報部Ｇ２に各々記録する。

以上示した本実施例７のように電源管理機能部Ｄ２を動作させることにより、監視装置１０の運用に適した電池Ａ１，Ａ２の使用状態を適宜設定することが可能となる。

なお、送信ステップＳ３３，Ｓ３６により上位ネットワーク２経由で上位コンピュータに送信する各々の判定結果においては、適宜纏めて送信（例えば送信ステップＳ３６において纏めて送信）しても良く、例えば表２〜表４の項目「送信Ｇ３」に示す設定情報を送信することが挙げられる。

＜実施例８＞
以下の表５は、監視装置１０において起動時判定を適宜行って運用した場合の一例であって、当該運用時の開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の開閉状態と、電池Ａ１，Ａ２を上位ネットワーク２経由（クラウド処理系）によりメンテナンス（例えば図１１（ａ）のようにメンテナンス）するタイミングと、を示すものとなっている。なお、以下に示すステップＳ５１〜Ｓ６４においては、必要に応じて、実施例７のように記録部Ｇに設定情報を適宜記録できるものとする。

この表５の運用において、電源管理機能部Ｄ２は、まず起動ステップＳ５１により、フェールセーフ状態（開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の両者が閉状態；すなわち、電池Ａ１，Ａ２の両者が接続状態）で起動した後、判定ステップＳ５２に移行した。

この判定ステップＳ５２は、起動時判定を行うものであり、まず電源管理機能部Ｄ２により検出された電池Ａ１，Ａ２の出力電圧値Ｖ_A1，Ｖ_A2と出力電圧閾値Ｖ_Athとの両者をそれぞれ比較し、当該電池Ａ１，Ａ２の両者がメンテナンス不要状態であると判定した。そして、開閉スイッチＡ１１を閉状態（電池Ａ１を接続状態）にし、開閉スイッチＡ２１を開状態（電池Ａ２を待機状態）にした後、運用ステップＳ５３に移行して監視装置１０の運用を継続した。

次に、検出ステップＳ５４では、電圧センサＡ５のリセット回路により、制御部Ｄに対する入力電圧値Ｖｉが当該入力電圧値Ｖｉに係る所定の閾値（以下、単に入力電圧閾値と適宜称する）Ｖ_ithよりも低下していることを検出した。そして、再起動ステップＳ５５により制御部Ｄを再起動してリセットした後、判定ステップＳ５６に移行した。

この判定ステップＳ５６では、判定ステップＳ５２と同様に起動時判定を行い、電池Ａ１がメンテナンス必要状態であると判定した。そして、開閉スイッチＡ１１を開状態（電池Ａ１をメンテナンス可能な状態）にし、開閉スイッチＡ２１を閉状態（電池Ａ２を接続状態）にした。また、当該起動時判定による判定結果を、通信部Ｃを介し上位ネットワーク２を経由して上位コンピュータに送信し、保守員等の人間系によって認知できるようにした。そして、運用ステップＳ５７に移行して監視装置１０の運用を継続している間に、保守員等が監視装置１０の設置場所に行き、電池Ａ１をメンテナンス（交換や充電）して待機状態にした。

次に、検出ステップＳ５８では、電圧センサＡ５のリセット回路により、制御部Ｄに対する入力電圧値Ｖｉが入力電圧閾値Ｖ_ithよりも低下していることを検出した。そして、再起動ステップＳ５９により制御部Ｄを再起動してリセットした後、判定ステップＳ６０に移行した。

この判定ステップＳ６０では、判定ステップＳ５２と同様に起動時判定を行い、電池Ａ２がメンテナンス必要状態であると判定した。そして、開閉スイッチＡ２１を開状態（電池Ａ２をメンテナンス可能な状態）にし、開閉スイッチＡ１１を閉状態（電池Ａ１を接続状態）にした。また、当該起動時判定による判定結果を、通信部Ｃを介し上位ネットワーク２を経由して上位コンピュータに送信し、保守員等の人間系によって認知できるようにした。そして、運用ステップＳ６１に移行して監視装置１０の運用を継続している間に、保守員等が監視装置１０の設置場所に行き、電池Ａ２をメンテナンス（交換や充電）して待機状態にした。

検出ステップＳ６２，再起動ステップＳ６３，判定ステップＳ６４は、それぞれ検出ステップＳ５４，再起動ステップＳ５５，判定ステップＳ５６と同様の内容であるため、その詳細な説明を省略する。判定ステップＳ６４以降においては、運用ステップＳ５７〜再起動ステップＳ６３を順次繰り返した。

ここで、表５に示す運用において、出力電圧閾値Ｖ_Athおよび入力電圧閾値Ｖ_ithの大小関係に着目すると、以下に示すことが言える。

例えば、前記大小関係においてＶ_Ath≦Ｖ_ithが成り立つ場合、判定ステップＳ５５，Ｓ６４での開閉スイッチＡ１１，Ａ２１は、それぞれ表５に示すとおりの開閉状態に切り替わることが考えられる。

一方、前記大小関係においてＶ_Ath＞Ｖ_ithが成り立つ場合には、判定ステップＳ５５，Ｓ６４での開閉スイッチＡ１１，Ａ２１は、それぞれ表５に示すとおりの開閉状態に切り替わらないことが起こり得る。すなわち、判定ステップＳ５５，Ｓ６４の起動時判定において、電池Ａ１，Ａ２がメンテナンス不要状態であると判定してしまうことが考えられる。このような場合には、例えば再起動を繰り返すことにより（例えば複数回の再起動を繰り返すことにより）、電池Ａ１や電池Ａ２の電池エネルギーが消費され、前記大小関係においてＶ_Ath＞Ｖ_ithが成り立つ状態となった後、当該表５に示すような開閉状態に切り替わることが考えられる。

したがって、出力電圧閾値Ｖ_Athおよび入力電圧閾値Ｖ_ithの大小関係を適宜設定することにより、再起動によるリセット回数を調整したり、電池Ａ１，Ａ２のメンテナンス前の電池エネルギー残余量を調整（例えば使いきり量を調整）できることが判る。

＜実施例９＞
以下の表６は、監視装置１０において起動時判定を適宜行って運用した場合の他例であって、表５と同様に、当該運用時の開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の開閉状態と、電池Ａ１，Ａ２を上位ネットワーク２経由によりメンテナンスするタイミングと、を示すものとなっている。

この表６の運用において、電源管理機能部Ｄ２は、まず表５の運用と同様の起動ステップＳ５１〜判定ステップＳ５６を行った。次に、運用ステップＳ５７では、表５の運用と同様に監視装置１０の運用を継続したが、保守員等は電池Ａ１のメンテナンスを実施しなかった。

次に、検出ステップＳ５８では、電圧センサＡ５のリセット回路により、制御部Ｄに対する入力電圧値Ｖｉが入力電圧閾値Ｖ_ithよりも低下していることを検出した。そして、再起動ステップＳ５９により制御部Ｄを再起動してリセットした後、判定ステップＳ６０に移行した。

この判定ステップＳ６０では、電池Ａ１，Ａ２の両者がメンテナンス必要状態であると判定し、開閉スイッチＡ１１，Ａ２１の両者を閉状態（電池Ａ１，Ａ２を接続状態）にした。また、当該起動時判定による判定結果を、通信部Ｃを介し上位ネットワーク２を経由して上位コンピュータに送信し、保守員等の人間系によって認知できるようにした。その後、運用ステップＳ６１に移行して監視装置１０の運用を継続したが、保守員等は電池Ａ１，Ａ２の何れのメンテナンスも実施しなかった。

そして、検出ステップＳ６２において、電圧センサＡ５のリセット回路により、制御部Ｄに対する入力電圧値Ｖｉが入力電圧閾値Ｖ_ithよりも低下していることを検出し、再起動ステップＳ５９に移行した。再起動ステップＳ６３，判定ステップＳ６４は、それぞれ再起動ステップＳ５９，判定ステップＳ６０と同様の内容であるため、その詳細な説明を省略する。判定ステップＳ６４以降においては、電池Ａ１，Ａ２の両者による電池エネルギーが枯渇するまで（監視装置１０を運用できなくなるまで）、運用ステップＳ６１〜再起動ステップＳ６３を順次繰り返した。

以上示した表６の運用によれば、例えば保守員等が電池Ａ１，Ａ２のメンテナンスを所望通りに実施できなかったとしても、監視装置１０の運用は可能な限り継続されることが判る。

＜実施例１０＞
図１４は、監視装置１０を特許文献１の多機能型のマンホールに適用した場合の一例を示すものである。なお、図１〜図６に示すものや特許文献１と同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。

図１４において、符号１１は、下水道管渠内の計測用に適用可能な多機能型のマンホール蓋を示すものであり、管渠に連通するマンホールの地上側の開口部（特許文献１では符号１２）を閉塞する蓋本体１８を備えている。この蓋本体１８の裏側には、監視装置１０の電源部Ａの電池Ａ１，Ａ２等を収容する筐体２５と、制御部Ｄを収容する筺体２６と、蓋本体１８の裏側に形成された補強部２０，２１と、当該補強部２０，２１により仕切られて各筺体２５，２６が別個に設置される複数の空間（特許文献１では符号Ｒ１〜Ｒ３）と、が構成されている。

この図１４のようにマンホール蓋１１に監視装置１０を適用した構成によれば、下水道管渠内の水位や流量等を適宜監視（例えば遠方監視等）することが可能となる。

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

例えば、本実施形態の監視装置１０では、電源部Ａにおいて２個の電池Ａ１，Ａ２を備えた二重化構成のみを説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、監視装置１０の電源部Ａに複数個の電池を備え、それぞれ制御部との間に介在する開閉スイッチにより、当該制御部に対して電気的断続可能に接続し、本実施形態と同様に制御部Ｄにより適宜制御（各開閉スイッチを適宜開閉操作）することが可能となる。このような監視装置１０によれば、電源部Ａから制御部Ｄに対する電源供給が多重化（例えば各電池を順番に使用できるように多重化）された構成となる。

また、本発明は、コンピュータを前述の各機能部Ｄ１〜Ｄ５として機能させるプログラムとして構成することもできる。このプログラムによれば、コンピュータに前述のステップＳ１１〜Ｓ１３，ステップＳ２１〜Ｓ２３，ステップＳ３１〜Ｓ４１，ステップＳ５１〜Ｓ６４の各処理を実行させることができる。このプログラムを記録した記録媒体は、記録媒体駆動装置を利用して読み出され、そのプログラムコード自体が前記実施形態の処理を実現するので、該記録媒体も本発明を構成する。

１…監視システム
１０…監視装置
２…上位ネットワーク
３…通信端末装置親機
Ａ…電源部
Ａ１，Ａ２…電池
Ａ１１，Ａ２１…開閉スイッチ
Ｂ…計測部
Ｃ…通信部
Ｄ…制御部
Ｄ１〜Ｄ５…機能部
Ｅ…操作部
Ｆ…出力部
Ｇ…記録部

Claims (15)

1. 複数個の電池を有した電源部と、
   監視対象の状態を計測する計測部と、
   上位ネットワークとの間で無線通信によりデータ通信する通信部と、
   電源部，計測部，通信部を制御する制御部と、を備え、
   電源部の各電池は、それぞれ制御部との間に介在する開閉スイッチにより、当該制御部に対して電気的断続可能に接続されており、
   制御部は、
   各開閉スイッチを開閉操作する開閉操作機能部と、
   制御部に対する電源部の状態を検出する電源管理機能部と、
   計測部で計測されたデータを検出する計測部検出機能部と、
   電源管理機能部および計測部検出機能部で検出した検出データを、通信部を介して上位ネットワークに送信する通信機能部と、
   を備え、開閉操作機能部によって各開閉スイッチの少なくとも一つが閉状態となり、当該閉状態によって制御部に電気的接続されている電池により、当該制御部が動作することを特徴とする監視装置。
2. 電源管理機能部は、制御部の起動時に、各電池の出力電圧を検出し、
   制御部は、前記検出した出力電圧値と所定の出力電圧閾値とを比較して、監視装置の運用に対する当該各電池の適否判定をすることを特徴とする請求項１記載の監視装置。
3. 電源管理機能部により検出した検出データと適否判定結果とに基づく各電池の設定情報データを読み出し自在に記録可能な記録部を、更に備え、
   記録部は、
   制御部を起動する場合の各電池の使用状態を設定情報データとして記録する起動時電池情報部と、
   適否判定後の各電池の使用状態を設定情報データとして記録する判定後電池情報部と、
   各電池のメンテナンスの要否を設定情報データとして記録する電池枯渇情報部と、
   を有していることを特徴とする請求項２記載の監視装置。
4. 制御部は、当該制御部を起動状態とスリープ状態とに交互に切り替える制御部切替機能部を、更に備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の監視装置。
5. 制御部の外部から制御部切替機能部を操作して、スリープ状態の制御部を起動状態に起動復帰させる操作部を、更に備えたことを特徴とする請求項４記載の監視装置。
6. 電源管理機能部は、制御部に対する入力電圧を検出し、
   制御部切替機能部は、電源管理機能部で検出した入力電圧値が所定の入力電圧閾値未満になった場合に、制御部を再起動してリセットすることを特徴とする請求項４または５記載の監視装置。
7. 開閉操作機能部は、制御部切替機能部によるリセット回数がｎ回（ｎは任意で設定される１以上の整数）に達した場合に、制御部と電気的接続されていた電池に係る開閉スイッチを開状態にし、制御部と電気的遮断されていた電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とする請求項６記載の監視装置。
8. 制御部切替機能部は、制御部を再起動してリセットした場合、当該制御部の各機能部のうち少なくとも一部を動作制限することを特徴とする請求項６または７記載の監視装置。
9. 開閉操作機能部は、制御部において、制御部切替機能部により各機能部が動作制限された起動状態での動作回数が所定回数に達した場合に、制御部と電気的接続されていた電池に係る開閉スイッチを開状態にし、制御部と電気的遮断されていた電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とする請求項８記載の監視装置。
10. 制御部は、リセット回路を有し、
    リセット回路は、制御部に対する入力電圧を検出し、当該入力電圧値が所定の入力電圧閾値未満になった場合に、制御部を再起動してリセットすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の監視装置。
11. 出力電圧閾値は、入力電圧閾値よりも大きいことを特徴とする請求項６〜１０の何れかに記載の監視装置。
12. 電源管理機能部は、各電池のうち一部が制御部と電気的接続され残りが制御部と電気的遮断されている状態で、当該電気的接続されている電池の出力電圧を検出し、
    開閉操作機能部は、前記電気的接続されている電池の検出された出力電圧値において時間変化に対する降下率が所定値未満になった場合に、前記電気的接続されている電池に係る開閉スイッチを開状態にし、前記電気的遮断されている電池に係る開閉スイッチを閉状態にすることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の監視装置。
13. 各開閉スイッチの開閉状態を出力表示する出力部を、更に備え、
    電源管理機能部は、開閉操作機能部による各開閉スイッチの開閉操作を検出し、当該検出データに基づいて出力部を出力表示させることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の監視装置。
14. 多機能型のマンホール蓋に設けられた監視装置であって、
    マンホール蓋は、
    管渠に連通するマンホールの地上側の開口部を閉塞する蓋本体と、
    電源部と制御部とをそれぞれ収容する筺体と、
    蓋本体の裏側に形成された補強部と、
    補強部により仕切られて各筺体が別個に設置される複数の空間と、
    を備えたことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の監視装置。
15. 請求項１〜１４の何れかに記載の監視装置と、当該監視装置から送信された検出データを上位ネットワーク経由で受信する上位コンピュータと、を備えた監視システムであって、
    上位コンピュータは、監視装置の制御部に対する指令データを、上位ネットワーク経由で監視装置に送信し、
    制御部の各機能部は、上位コンピュータからの指令データに基づいて動作可能であることを特徴とする監視システム。

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