JP3185911B2 - 遠隔監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば都市ガス供給系
統のガバナ等のデータ収集現場の遠隔監視装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ガス供給用のガバナにおける現行の
巡視点検業務は、保安規定に基づき７日毎に漏洩検査、
圧力記録紙回収等を目的に実施しており、このためガバ
ナを収納したガバナ室には、一次側圧力、二次側圧力及
びガバナ開度を記録する記録計が設置されている。記録
計は、計測データを記録紙に記録するもので、記録され
たデータは回収し、持ち帰ってホストコンピュータ等で
一括処理する。

【０００３】一方、多数個所に設置されたガバナを共通
のセンタ監視装置において遠隔監視する試みがある。例
えば、その試みとしては、センタ監視装置との通信手段
を備えたデータ収集装置を各ガバナに設置し、データ収
集装置により収集した各ガバナの監視用計測データを通
信回線によりセンタ監視装置に送信して、センタ監視装
置においてデータを収集して記録及び異常等の判定を行
う方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の方式では、ガバ
ナをリアルタイムで監視することができず、データ回収
後の処理も非常に面倒であり、上記巡視点検は欠かせな
い。

【０００５】また後者の方式では、センタ監視装置に収
集されるデータが膨大になると共に、異常判定等の演算
処理等も膨大なものとなって、ハードウエア、ソフトウ
エア、人的な資源、即ちシステム資源が膨大となって実
際的ではない。本発明は、このような点を解決すると共
に、異常が発生した場合には、異常が、プロセス等に起
因する異常であるか、処理自体の異常であるかを容易に
判定可能とすることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、データ収集現場に設置した現場処理
装置と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続し
た共通のセンタ監視装置とから構成し、現場処理装置に
は、監視用データ収集手段と、可搬不揮発性記録媒体に
対するデータの読み書き手段と、データの異常監視手段
と、通信回線による通信手段を構成し、現場処理装置に
おいて順次実行される、監視用データ収集手段による入
力処理、入力されたデータに対する演算処理、演算結果
の出力処理及び演算結果の記録処理においては、処理の
実行結果と、処理の実行済識別情報を記録し、順次処理
における後側の処理は、前側の処理の実行結果と共に実
行済識別情報を参照することにより、前側の処理の実行
結果に基づいて判定される 異常と、前側の処理自体の異
常を識別可能に構成した遠隔監視装置を提案する。

【０００７】そして本発明では、上記構成において不揮
発性記録手段はＩＣメモリカードとすることを提案す
る。

【０００８】また本発明では、上記構成におけるデータ
収集現場としてガバナを適用することを提案する。

【０００９】

【作用】データ収集現場における監視用の各種機器から
のデータは、現場処理装置のデータ収集手段により間欠
的に継続して収集し、読み書き手段により設定時間毎に
可搬不揮発性記録媒体に順次記録する。

【００１０】また収集したデータは異常監視手段により
監視し、異常の検出を行う。そして異常が検出された場
合には、可搬不揮発性記録媒体に必要な内容を記録する
と共に、通信手段によりセンタ監視装置を発呼して異常
の内容を送信する。

【００１１】以上の動作においては、監視用データ収集
手段による入力処理、入力されたデータに対する演算処
理、演算結果の出力処理、演算結果の記録処理等の複数
の処理が順次実行される。この際、本発明では、処理を
実行した場合には、処理の実行結果と共に、実行済識別
情報を所定の記録手段に記録する。そして次の処理を実
行する際には、その前の処理が済んでいるか否かを実行
済識別情報により確認すると共に、その処理結果に対し
ての処理を行う。

【００１２】このようにして順序処理における後側の処
理において、前側の処理の実行済識別情報がない場合に
は、前側の処理自体の異常として判定し、また前側の実
行済み識別情報がある場合において実行結果に異常があ
る場合には、前側の処理自体の異常ではなく、それより
も前側の処理の異常、又はデータ自体の異常であると判
定することができる。このようにして現場処理装置で
は、順次処理において、各処理毎に、処理自体の実行が
行われたか否かの情報を記録するので、異常が発生した
場合の異常箇所の特定が容易に行え、このデータをセン
タ監視装置に通報することができる。

【００１３】尚、実行結果の異常は、実行結果のデータ
を、設定値や実績データと比較を行う等の処理により判
定することができる。

【００１４】従って、センタ監視装置では、自体でデー
タを収集、処理して異常の検出を行うことなく各データ
収集現場に発生した異常を検出することができ、多数の
データ収集現場の異常を総合的に監視することができ
る。このためセンタ監視装置では、データの収集、処理
に要するシステム資源を低減することができる。またセ
ンタ監視装置側の操作員はデータを分析して異常を検出
するための高度の知識や熟練を必要としなくなり、この
ような高度の能力を有する操作員でなくても異常に対す
る迅速な対応措置が可能となる。

【００１５】しかしながら、センタ監視装置において必
要ならば、異常を通報してきた現場処理装置の通信手段
に可搬不揮発性記録手段のデータの送信要求を発するこ
とにより、可搬不揮発性記録手段に記憶されたデータを
得ることができ、このデータを異常の分析及び判定に効
率的に利用することができる。

【００１６】可搬不揮発性記録手段は、ＩＣメモリカー
ド等とすることにより、例えば１年間等の長期に渡って
のデータを蓄積可能とすることができる。この可搬不揮
発性記録媒体は、記録容量としての期間を越えた場合に
は、新しいデータを順次記録する際、最も古いデータを
順次消去することにより、常時、現在から所定期間、例
えば１年間のデータを保持することができる。または所
定期間経過後に現場処理装置から回収してパソコン等で
処理を行うことができる。また可搬不揮発性記録媒体に
記録されたデータは、所定期間経過前にも、必要に応じ
てデータ収集現場において可搬性の端末機器により読み
出して処理したり、あるいは通信回線を介してセンタ装
置に読出して処理することができる。

【００１７】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図４につき説明
する。図１は本発明の全体構成を概略的に示すもので、
符号１（１a，１b，…，１n）は都市ガス供給系統の適
所に設置したガバナ室であり、これらのガバナ室１内に
はガバナ本体２と共に、ガバナ本体２の開度計、ガバナ
本体２の一次側、二次側の圧力センサ、流量計、ガス検
知器等の計測機器群や、ガバナ遮断検出センサ、ＳＩセ
ンサ異常検出センサ等の異常検知機器群等の監視用の各
種機器（図示省略）を設置していて、ガバナ監視用のデ
ータ収集現場となっている。そしてこれらの各種機器か
らのデータを収集して処理する現場処理装置３はガバナ
室１外に設置している。

【００１８】符号４は複数の個所のガバナ本体２の動作
等を監視する共通のセンタ監視装置であり、このセンタ
監視装置４と各データ収集現場の現場処理装置３とを通
信回線５を介して接続して遠隔監視装置を構成してい
る。通信回線５は公衆回線、専用回線、無線回線を単独
で、又は組み合わせて適用するもので、センタ監視装置
４と各現場処理装置３にはこれらの通信回線に応じた通
信手段を構成する。

【００１９】図２はマイクロコンピュータ応用装置等に
より構成する現場処理装置３の構成の一例を示すブロッ
ク図であり、現場処理装置３に接続している符号６ａは
ガバナ本体２の開度計、ガバナ本体２の一次側及び二次
側の圧力センサ、流量計、ガス検知器等の計測機器群を
示し、これらは計測データをアナログ量で出力する構成
である。また符号６ｂはガバナ遮断検出センサ、ＳＩセ
ンサ異常検出センサ等の異常検知機器群を示すもので、
これらは接点出力である。尚、図２において、上述した
各構成要素中の、データ収集手段Ａ、異常監視手段Ｂ、
通信手段Ｃに対応するブロック群は図中に２点鎖線で囲
んで示している。

【００２０】現場処理装置３には、上記計測機器群６ａ
と異常検知機器群６ｂを接続する入力手段７ａ，７ｂを
構成している。即ち、符号７ａは計測データ入力手段で
あり、これはアナログ前処理回路、Ａ／Ｄ変換器、レベ
ル変換器等から構成し、各計測機器のアナログデータを
所定のデジタル信号に変換する機能を持たせるように構
成している。また符号７ｂは異常検知データ入力手段で
あり、これはレベル変換回路等から構成している。

【００２１】各データ入力手段７ａ，７ｂにより所定の
デジタル信号に変換されるデータは、以降の処理を行う
ためにデータ読込手段８により、適宜の記憶領域に一時
的に読み込む。データ読込手段８は、各データ入力手段
７ａ，７ｂを制御して適宜時間毎、例えば０．５秒毎に
間欠的にデータをＲＡＭ等の所定の一時記憶領域に転送
する機能により構成することができる。

【００２２】データ読込手段８に読み込んだ計測機器群
６ａのデータは、生データのまま、または適宜演算処理
等を行って所定時間毎に記録媒体読み書き手段１２を介
してＩＣメモリカード等の可搬不揮発性記録媒体１３に
経時的に記録すると共に、それまでの適宜期間分、例え
ば１年分の各項目の各時刻における統計量、例えば平均
値と標準偏差等の形で実績データを記録する。この可搬
不揮発性記録媒体１３へのデータの記録間隔は、可搬不
揮発性記録媒体１３の容量とデータの連続記録期間とを
勘案して決定し、実施例においては上記サンプリング時
間よりも長い時間、例えば１分毎としている。尚、記録
間隔はデータの項目毎に異ならせることもできる。

【００２３】データ読込手段８により間欠的に読み込ま
れるデータのうち、計測機器群６ａのデータは、データ
処理手段９により設定値や実績データとの比較や補正そ
の他の演算が行われ、その結果としての警報発生等の処
理が行われる。

【００２４】即ち、計測機器群６ａからのガバナ本体２
の一次側、二次側圧力、ガバナ本体２の開度、流量、ガ
ス濃度等のデータは、データ読込手段８により、例えば
０．５秒のサンプリング時間毎に読み込まれ、データ処
理手段９において予め設定された夫々上下限値と比較さ
れて上下限の監視が行われる。これと共に隣接サンプリ
ング時点間のデータの差の演算や流量の圧力補正、また
はデータの時間別加重平均処理等の所定の演算が行わ
れ、これらのデータについても適宜上下限の設定値との
比較が行われる。尚、サンプリング時間は、異常発生時
に想定される最大のデータ変化速度に対応するように短
く設定する。

【００２５】以上のデータの異常判定及び計測器の異常
判定を行った結果、プロセスの異常を判定した場合に
は、データ処理手段９は異常判定手段１０に警報出力を
発すると共に、該当データを、その前後のデータと共に
経過データとして経過データ記憶手段１１に記憶する。
この経過データ記憶手段１１は、例えばバッテリーバッ
クアップされたＳＲＡＭ等のように不揮発性の記憶手段
により構成する。

【００２６】符号１０は上述した異常判定手段であり、
この異常判定手段１０は、データ処理手段９からの警報
と、データ読込手段８を介して得られる異常検知機器群
６ｂからの異常検知出力を監視して異常の判定を行う。
即ち、異常判定手段１０はデータ処理手段９が警報を発
した場合や、異常検知機器群６ｂが異常検知出力を発し
た場合には、所定の手順で異常対応処理を行う。異常対
応処理は、異常の判定、異常の重要度分類処理及び異常
の重要度に対応する処理、通信管理手段１４への出力等
を含む。

【００２７】即ち、異常判定手段１０は、データ処理手
段９が警報を発した場合には、異常データの内容から、
異常がプロセスの異常か、計測機器群６ａの異常かを判
定する。この際、異常判定手段１０は、異常の内容によ
っては必要に応じて記録媒体読み書き手段１２を介して
可搬不揮発性記録媒体１１にアクセスし、異常のデータ
を可搬不揮発性記録媒体１３に記録されている過去の類
似データ等と比較して異常の判定を行うことができる。
またこのような異常の判定動作には、異常のデータ自体
の他、経過データ記憶手段１１に一時記憶されている経
過データを利用することができる。

【００２８】異常判定手段１３は、以上のように異常の
発生を判定すると共に、異常の内容を、例えば最重
要、重要、緊急性あまりなし、緊急性なしの４段
階等の重要度に分類処理し、これらの内容を通信管理手
段１４に出力する。

【００２９】通信管理手段１４は、異常の重要度がの
場合には、割込み処理として、現在動作中の他の処理を
中断して異常対応処理を行う。の場合には優先処理と
して、現在動作中の処理終了後、他の処理に優先して異
常対応処理を行う。の場合には通常処理として、これ
に優先する他の処理の終了後に異常対応処理を行う。
の場合は、明らかに機器の故障と分かる重要でない異常
の場合で、この場合には優先度の低い処理として異常対
応処理を行う。

【００３０】符号１５は通信管理手段１４により管理す
る通信制御手段であり、１５ａは専用・無線回線用通信
制御手段、１５ｂは公衆回線用通信制御手段、１５ｃは
シリアル通信用通信制御手段である。通信制御手段１５
ａは専用・無線回線用通信モデム１６ａを介して無線通
信機器１７に接続すると共に、通信機器制御手段１８、
制御出力手段１９を介して無線通信機器１７の起動制御
を行う構成としている。また通信制御手段１５ｂは公衆
通信モデム１６ｂを介して公衆回線２０に接続してい
る。また通信制御手段１５ｃはモデムレス・シリアルイ
ンタフェース１６ｃに接続しており、この送受信手段１
６ｃには可搬端末機器を接続可能に構成している。

【００３１】図３はセンタ監視装置の基本的構成をブロ
ック図として示すもので、このセンタ監視装置４は、現
場処理装置３の通信手段Ｃに対応する通信手段Ｄと監視
手段２１と表示手段２２、警報手段２３、操作入力手段
２４を備えている。そして通信手段Ｄとしては、現場処
理装置３と同様に、無線機器２５に対応する専用・無線
回線用通信制御手段２６ａ，専用・無線回線用通信モデ
ム２７ａ並びに公衆回線２０に対応する専用・無線回線
用通信制御手段２６ｂ、公衆通信モデム２７ｂを構成し
ている。

【００３２】以上の構成においてガバナ室１の機器にセ
ンタ監視装置４に通報すべき異常が発生した場合、通信
管理手段１４は異常判定手段１３からの判定出力を受
け、通信制御手段１５を選択してセンタ監視装置４を発
呼する。

【００３３】例えば通信回線５として公衆回線１８を利
用する場合には、通信管理手段１４は通信制御手段１５
ｂを選択し、送受信手段１６ｂを介してセンタ監視装置
４を発呼して回線接続を行う。次いで現場処理装置３の
通信管理手段１４とセンタ監視装置４の監視手段２１は
相互の確認を行ってデータリンクを確立した後、まず現
場処理装置３側からセンタ監視装置４に、異常判定手段
１０により判定した異常の内容のデータを送信する。

【００３４】センタ監視装置４では、監視手段２３は現
場処理装置３から送信された異常の内容のデータを表示
手段２２に表示すると共に、必要に応じて警報手段２３
により警報を発生する。このようにセンタ監視装置４で
は、データ収集現場の機器の生のデータを処理すること
なく異常の発生とその内容を検出することができ、迅速
な対応が可能となる。

【００３５】またセンタ監視装置４では、必要に応じて
各データ収集現場の機器の生のデータを収集することが
できる。即ち、センタ監視装置４において生のデータが
必要な場合には、操作入力手段２４からの入力等によ
り、センタ監視装置４の監視手段２１から現場処理装置
３の通信管理手段１４にデータ送信要求を送出すると、
通信管理手段１４はデータ送信要求の内容に応じて記録
媒体読み書き手段１２を介して可搬不揮発性記録媒体１
３をアクセスして所定のデータを読み取り、これをセン
タ監視装置４側に送信する。このようにセンタ監視装置
４側では必要に応じて各データ収集現場の機器の生のデ
ータを収集して分析を行うことができる。また上述した
ように経過データの一時記憶手段１１を構成している場
合には、この一時記憶手段１１のデータも、必要に応じ
てセンタ監視装置４に送信可能とするように構成するこ
とができる。

【００３６】以上の如くして所定の処理が完了したら、
センタ監視装置４又は現場処理装置３のいずれか一方が
データリンクを終結し、回線を開放して異常対応処理を
終了する。

【００３７】以上に説明した現場処理装置３の動作にお
いて、監視用データ収集手段Ａによる入力処理、入力さ
れたデータに対する演算処理、演算結果の出力処理、演
算結果の記録処理等の複数の処理が順次実行される際、
本発明では、処理の実行が正常に終了した場合には、そ
の実行結果、即ち実行により得られたデータと共に実行
済識別情報を一時記録手段に記録するようにしている。
そして、各処理の結果に基づいて行う次の処理におい
て、一時記録手段にアクセスして前の処理の実行済識別
情報を確認する。尚、一時記録手段は主メモリ上の記憶
空間に構成しても良いし、上述した経過データ記憶手段
１１と同様なＳＲＡＭ等の不揮発性の記憶手段を利用す
ることができる。

【００３８】図４は本発明における各処理の流れの例
を、ケース１〜ケース３として示すもので、処理は図中
左側から右側へと進む。尚、図中には、処理の項目に加
えて、信号の流れに対応する要素、この場合、センサ
ー、センサーの電源ユニット及び入力装置を記載してい
る。図中左側から右側への処理の流れを説明すると、プ
ロセスの状態信号はセンサーから入力装置に至り、入力
処理が行われる。次いで、入力されたデータにつき演算
処理を行い、演算処理を行った結果を出力処理する。そ
して出力された実行結果は、上記可搬不揮発性記録媒体
１３に保存処理され、保存により不要となったデータを
消去するものである。尚、図中、記号「◯」は、実行済
識別情報に関しては「処理済」であること、そして実行
結果に関しては「正常」であることを示すものである。
また、図中、記号「×」は、実行済識別情報に関しては
「未処理」であること、そして実行結果に関しては「異
常」であることを示すものである。更に、図中、記号
「―」は、「該当しない」ことを示すものであり、例え
ばセンサー、電源ユニット及び入力装置の実行済識別情
報に関して記されている「―」は、それらの動作に関し
て実行済識別情報は発しないことを示し、また保存、消
去処理において実行結果に関して記されている「―」
は、それらの処理結果の判定を行わないことを示してい
る。

【００３９】ケース１は、プロセスが正常で、入力系統
のセンサー、電源ユニット、入力装置も正常な場合を示
し、入力処理においては、入力処理が正常に行われたた
め、処理済識別信号が発せられ、処理結果としての入力
データと共に、所定の一時記録手段に記録される。以
降、演算処理、出力処理が順次正常に実行されたため、
夫々の処理済識別信号と処理データが記録され、処理済
識別信号及び処理データ共に正常と判定される。その結
果、以上の処理された入力データは、可搬不揮発性記録
手段に記録され、一時記録手段からは消去されて所定の
処理シーケンスが終了する。

【００４０】これに対して、ケース２では、センサー、
電源ユニット、入力装置が夫々正常とされ、入力処理が
正常にされ、処理済識別信号が発せられているものの、
入力データに異常があるため、演算処理においては、入
力装置の異常であると判定され、この演算処理では入力
装置等異常の処理を行い、結果としては異常となる。
尚、入力データの異常は、入力データを、設定値や実績
データと比較を行う等の異常処理により判定することが
できる。またケース３では、異常処理が実行されなかっ
たため、演算処理では、入力処理自体の異常であると判
定されて、入力処理異常の異常処理が行われ、結果とし
ては異常となる。

【００４１】尚、以上の構成において、可搬不揮発性記
録媒体１３は例えば上記データを１年間以上に渡って記
録可能な容量とし、例えば、この記録期間を越えた場合
には、新しいデータを順次記録する際、最も古いデータ
を順次消去することにより、常時、現在から所定期間、
即ち、１年間のデータを保持することができる。又は１
年毎に現場処理装置３から回収し、持ち帰ってパソコン
等でデータの分析を行うことができる。また必要に応じ
てモデムレス・シリアルインタフェース１６ｃに可搬端
末機器２８を接続して、シリアル通信用通信制御手段１
５ｃを介して通信管理手段１４にデータ送信要求を送出
することにより、可搬不揮発性記録媒体１３に記録され
たデータを可搬端末機器２８に読出して処理することが
できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、以下の
ような効果がある。現場記録紙方式のような短期間毎
の回収業務が不要となる。現場記録紙方式の場合に必
要な入力作業をすることなく、データを直接コンピュー
タ処理することができる。センタ監視装置の処理負荷
が小さく、ハードウエアとソフトウエアのいずれも膨大
とならない。センタ監視装置における操作は簡素であ
るため熟練者が不要となる。順次処理において、各処
理毎に、処理自体の実行が行われたか否かの情報を記録
するので、異常が発生した場合の異常箇所の特定が熟練
者でなくても容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の全体構成を概略的に示すブロック図
である。

【図２】 本発明に係る現場処理装置の基本構成の一例
を示すブロック図である。

【図３】 本発明に係るセンタ監視装置の基本構成の一
例を示すブロック図である。

【図４】 本発明における処理の流れを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ データ収集手段 Ｂ 異常監視手段 Ｃ 通信手段 Ｄ 通信手段 １ ガバナ室 ２ ガバナ本体 ３ 現場処理装置 ４ センタ監視装置 ５ 通信回線 ６ａ 計測機器群 ６ｂ 異常検知機器群 ７ａ 計測データ入力手段 ７ｂ 異常検知データ入力手段 ８ データ読込手段 ９ データ処理手段 １０ 異常判定手段 １１ 経過データ記憶手段 １２ 記録媒体読み書き手段 １３ 可搬不揮発性記録媒体 １４ 通信管理手段 １５ａ，２６ａ 専用・無線回線用通信制御手段 １５ｂ，２６ｂ 公衆回線用通信制御手段 １５ｃ シリアル通信用通信制御手段 １６ａ，２７ａ 専用・無線回線用通信モデム １６ｂ，２７ｂ 公衆通信モデム １６ｃ モデムレス・シリアルインタフ
ェース １７ 無線通信機器 １８ 通信機器制御手段 １９ 制御出力手段 ２０ 公衆回線 ２１ 監視手段 ２２ 表示手段 ２３ 警報手段 ２４ 操作入力手段 ２５ 無線機器 ２８ 可搬端末機器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ収集現場に設置した現場処理装置
   と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続した共
   通のセンタ監視装置とから構成し、現場処理装置には、
   監視用データ収集手段と、可搬不揮発性記録媒体に対す
   るデータの読み書き手段と、データの異常監視手段と、
   通信回線による通信手段を構成し、現場処理装置におい
   て順次実行される、監視用データ収集手段による入力処
   理、入力されたデータに対する演算処理、演算結果の出
   力処理及び演算結果の記録処理においては、処理の実行
   結果と、処理の実行済識別情報を記録し、順次処理にお
   ける後側の処理は、前側の処理の実行結果と共に実行済
   識別情報を参照することにより、前側の処理の実行結果
   に基づいて判定される異常と、前側の処理自体の異常を
   識別可能に構成したことを特徴とする遠隔監視装置
2. 【請求項２】 不揮発性記録手段はＩＣメモリカードで
   あることを特徴とする請求項１記載の遠隔監視装置
3. 【請求項３】 データ収集現場はガバナ室であることを
   特徴とする請求項１記載の遠隔監視装置