JP3972472B2

JP3972472B2 - 多重伝送を用いたビル監視制御システム

Info

Publication number: JP3972472B2
Application number: JP21333798A
Authority: JP
Inventors: 孝栗谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP2000048279A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重伝送を用いたビル監視制御システムの改良に係り、特に中央監視制御装置が異常を生じたとき、あるいは多重伝送ラインに短絡異常を生じたときに、システム全体を停止させることなく、稼動できるようにした信頼性の高いビル監視制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重伝送を用いたビル監視制御システムは、ビルの空調、照明器具、セキュリティ機器などを無人でスケジュール制御する場合に広く使用されている。図１０は、この種のビル監視制御システムの基本構成を示したものである。中央監視制御装置１からは複数の多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）が導出されており、それぞれの多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）には、アドレスを割り当て、負荷を接続した端末器３が接続されている。通常は中央監視制御装置１から端末器３へはアドレスを指定した伝送信号が送出され、端末器３からは返信信号が送られて、多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）の異常や、端末器３の状態が監視されており、端末器３に状態変化が生じたり、所定の時刻になると中央監視制御装置１は、予め設定されているスケジュール制御プログラムに従って、制御対象となる端末器３に制御信号を送出して必要な制御がなされている。
【０００３】
そして、このようなビル監視制御システムでは、中央監視制御装置１に異常が生じたり、多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）に短絡異常を生じると、アラームを出力する機能は備えているものの、異常原因を解明し、修復しない限り、システム全体は停止し、稼動不能になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、中央監視制御装置に異常が生じた場合にも、システム全体を停止させることなく、稼動することができる多重伝送を用いたビル監視制御システムを提供することを第１の目的としている。
【０００５】
また、第２の目的は、システム内の多重伝送ラインに短絡異常が生じた場合には、直ちにその多重伝送ラインをシステムから切り離して、他の多重伝送ラインへの悪影響をなくすことを特徴としている。更に、第３の目的は、火災、停電などの外部警報を受けたときに、中央監視制御装置に代わって、多重伝送ラインに接続された端末器に対して必要な制御を迅速に行うことの出来るビル監視制御システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を特徴とする多重伝送を用いたビル監視制御システムを提案している。すなわち、請求項１では、多重伝送ラインのうち、中央監視制御装置と複数の端末器との間に中継監視制御装置を設けて構成され、この中継監視制御装置は、中央監視制御装置が複数の端末器に対して実行するスケジュール時刻制御情報を少なくとも記憶させたスケジュール制御テーブルと、多重伝送ラインを伝送される伝送信号を取り込む多重伝送モニタ手段と、このモニタ手段によって取り込まれた伝送信号によって異常を判別する判別手段と、複数の端末器を接続した多重伝送ラインに対して伝送回線切り換え手段によって接断可能とされた多重伝送制御ドライバとを備えており、上記判別手段が多重伝送ライン上を伝送される伝送信号の異常を判別したときには、中継監視制御装置を中央監視制御装置から切り離し、上記多重伝送制御ドライバを多重伝送ラインに接続して、中央監視制御装置に代わって、複数の端末器との間で、スケジュール時刻制御を実行するバックアップ機能を備えた構成としている。
【０００７】
また、請求項２では、多重伝送ラインのうち、中央監視制御装置と複数の端末器との間に中継監視制御装置を設けて構成され、この中継監視制御装置には、多重伝送ラインを伝送される伝送信号を取り込む多重伝送モニタ手段と、このモニタ手段によって取り込まれた伝送信号によって異常を判別する判別手段と、多重伝送ラインに接続された複数の端末器に対して、多重伝送制御を実行するための多重伝送制御ドライバと、多重伝送ラインとの接続を遮断して、複数の端末器を多重伝送ラインより切り離す伝送ライン切り離し手段とを備えており、上記判別手段が多重伝送ライン上を伝送される伝送信号によって異常を判別したときには、中継監視制御装置を中央監視制御装置から切り離して上記多重伝送制御ドライバを多重伝送ラインに接続し、このとき多重伝送制御ドライバが電流を検知したときに短絡とみなして、その多重伝送ラインを、切り離す構成にしている。
【０００８】
更に、請求項３では、中央監視制御装置は、その監視制御装置から導出されたすべての多重伝送ラインの正常、短絡異常を表示する伝送回線トラブル表示手段を備えた構成としている。また、請求項４や５では、請求項1〜３のいずれかにおいて、中継監視制御装置は、火災、停電の外部警報信号を入力する外部警報入力部と、外部警報信号の入力時に、実行すべき制御内容を予め記憶させている緊急制御テーブルと更に備えており、上記判別手段は、外部警報入力部より外部警報信号が入力されたときには、緊急制御テーブルに予め記憶されている制御内容に応じた制御を実行して、緊急時に迅速に対応できる構成としており、請求項６では、請求項1〜５において、上記多重伝送モニタ手段は、多重伝送ドライバで構成している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明のビル監視制御システムの基本構成を示すブロック図である。ビル監視制御システムは、図１に見るように、中央監視制御装置１から複数の多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）を導出させており、多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）のそれぞれには、負荷に接続され、独立したアドレスを割り当てた端末器３…が接続されており、中央監視制御装置１との間、つまり中継点には、中継監視制御装置２を接続した構成にしている。なお、多重伝送ラインＬ（＃１）には、中継監視制御装置１を設けていないが、このような態様も本発明システムとして含まれる。
【００１０】
中央監視制御装置１と各多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）に接続した端末器３との間では、通常はアドレスを指定したポーリング方式により送信信号と返信信号が送受されており、中央監視制御装置１は、そこに格納されたスケジュール時刻制御テーブルに従って、端末器３…を制御している。図２は中継監視制御装置を示す図である。
【００１１】
中継監視制御装置２は、判別手段を構成するメインＣＰＵ２０と、ＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２、時計ＩＣ２３で構成された制御部を有しており、この制御部には、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上を伝送される伝送信号を取り込むための多重伝送モニタ手段２４と、負荷を接続した端末器３に対して多重伝送制御を行うための多重伝送制御ドライバ２５と、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）の切り離しと、接続との切り換えをするための伝送回線切り換え手段２６とを有している。
【００１２】
この伝送回線切り換え手段２６は、通常は接点Ａを開き、Ｂ閉じとなって、多重伝送モニタ手段２４を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続しており、中央監視制御装置１に異常を生じたと判断したときには、接点Ｂを開き、Ａ閉じとなって、中央監視制御装置１を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から切り離し、代わって多重伝送制御ドライバ２５を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続するので、中継監視制御装置２は、中央監視制御装置１に代わって、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続された端末器３を制御できるようになっている。
【００１３】
ここに、多重伝送モニタ手段２４を、端末器３などに設置される多重伝送ドライバで構成すれば、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上を伝送される伝送信号をそのまま取り込むことができ、構成も簡易化できる（請求項６）。なお、２７は火災センサ、停電信号などを取り込むための外部警報入力部であり、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）とは異なる別の信号線Ｌ′によって、外部警報信号が入力されると、制御部では、ＲＡＭ２１やＲＯＭ２２などに緊急時の制御プログラムとして格納された緊急制御テーブルを参照して、中央監視制御装置１とは独立した緊急時の制御を迅速に出来るようにしている（請求項４、５）。
【００１４】
ＲＡＭ２１やＲＯＭ２２には、管理する端末器に対してスケジュール時刻制御を行うため、図３の（ａ）に示したようなスケジュール制御テーブルや、図３の（ｂ）に示したように制御情報を格納した制御情報テーブルが格納されており、これらのテーブルは、後述するように、中央監視制御装置１に代わって、管理すべき端末器３に対して監視制御装置となって多重制御を行う場合に使用される。スケジュール制御テーブルは、１年のうちの月、日、曜日毎に作成でき、その日に行われる制御手順を制御データとして時刻順に格納しており、メインＣＰＵ２０は時計ＩＣ２３により計時される所定時刻、例えば１分毎にスケジュール時刻データをサーチし、一致したスケジュール時刻の制御情報を、制御情報テーブルを参照して読み出して端末器３を制御する。図３（ｂ）に示した制御情報テーブルは、端末器３のアドレスに、管理すべき端末器３の制御対象となる機器の種別、制御の内容（ＯＮ、ＯＦＦ）を規定している。
【００１５】
このスケジュール制御、端末器に対する制御情報を格納したテーブルは、中央監視制御装置１が正常に動作している際に、中央監視制御装置１から転送され、あるいは中央監視制御装置１の作動不能に備えて予め中継監視制御装置２のＲＡＭ２１やＲＯＭ２２に蓄積される。ついで、本発明システムの基本動作を説明する。
【００１６】
中継監視制御装置２は、常時は伝送回線切り換え手段２６をＢ閉じの状態に保持しており、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上を伝送される伝送信号をモニタするだけで、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上に接続された端末器３は、中央監視制御装置１によって制御されている。ところが、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上を伝送される伝送信号に異常を生じると、中継監視制御装置２のメインＣＰＵ２０はその異常を判別して、伝送回線切り換え手段２６を作動して接点Ｂを開き、Ａを閉じる。
【００１７】
例えば、多重伝送モニタ手段２４が多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から取り込んだ伝送信号が所定時間、例えば５秒間、正常な信号がない場合には、中央監視制御装置１は機能しておらず、異常と判断され、伝送回線切り換え手段２６は、Ｂ閉じ、Ａ開きの状態から、Ｂを開き、Ａ閉じの状態に切り換え、多重伝送モニタ手段２４は多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から切り離されて、多重伝送制御ドライバ２５が多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続される。この結果、中央監視制御装置１は多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から切り離され、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上の端末器３は、中継監視制御装置２に接続されるので、中継監視制御装置２は、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上に接続された端末器３に対して、中央監視制御装置１に代わってスケジュール時刻制御を実行する。この場合のスケジュール制御は、メインＣＰＵ２０が時計ＩＣ２３を参照しながら、スケジュール制御テーブルに格納された制御プログラムを順次実行することによってなされる。
【００１８】
図４のステップ１００〜１０５は、中継監視制御装置によって実行されるバックアップ制御の基本動作をフローチャートをもって示すものである。ステップ１００では、管理する端末器に対して、スケジュール時刻制御を実行するために必要な情報を中央監視制御装置から転送して受け、あるいは直接入力させてスケジュール制御テーブルを作成する。
【００１９】
ステップ１０１、１０２では、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）の異常を検知し、異常を判別すれば、中央監視制御装置１に代わって、バックアップ制御を行うために伝送回線切り換え手段２６を作動して、多重伝送ラインの接続切り換えを行い、ステップ１０３〜１０５では、スケジュール制御テーブルを参照して制御を実行している。
【００２０】
一方、多重伝送ラインＬの短絡は、次のような手順で判別される。すなわち、メインＣＰＵ２０が多重伝送モニタ手段２４によって取り込んだ伝送信号が所定時間、例えば５秒間、正常な信号が入力されないと、異常と判別し、伝送回線切り換え手段２６を作動して、接点Ｂを開き、Ａを閉じて、多重伝送制御ドライバ２５を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続する。そして、このとき多重伝送制御ドライバ２５が電流を検知すれば、電流が流れていないはずの伝送ラインＬ（＃ｎ）上に電流が流れているので短絡とみなし、多重伝送制御ドライバ２５を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から切り離し、警報を出力する。この結果、中央監視制御装置１には、短絡した多重伝送ラインＬ（＃ｎ）が切り離されたことになるが、短絡が解除されるまで、伝送回線切り換え手段２６を作動して、接点Ｂ開き、Ａ閉じの状態を保持して、他の多重伝送ラインＬへの影響を避け、信頼性を向上させることが望ましい。また、短絡を生じた多重伝送ラインは、多重伝送制御ドライバ２５との接続を遮断することが望ましく、その場合には、伝送回線切り換え手段２６に代えて、伝送ライン切り離し手段を設けて、接続を遮断保持すればよい。
【００２１】
中継監視制御装置２では、このような方法で多重伝送ラインＬ（＃ｎ）の短絡を判別し、短絡した多重伝送ラインを切り離し出来るので、短絡検知手段を別に設けることなく構成を簡略化できる。図５は、以上の基本動作を系統的に示すものである。判別手段が伝送正常と判断すれば、伝送回線切り換え手段２６を、接点Ｂ閉じの状態に保持し、多重伝送モニタ手段２４を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続して、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上を伝送される伝送信号がモニタされる。これによって、中央監視制御装置１と端末器３との間で送受される伝送信号、返信信号は中継監視制御装置２に対してスルーとなる。一方、判別手段が伝送異常と判断すれば、伝送回線切り換え手段２６を、接点Ａ閉じの状態に切り換えて、多重伝送モニタ手段２４を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）から切り離し、代わりに多重伝送制御ドライバ２５を多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に接続する。そして、この状態で多重伝送ラインＬ（＃ｎ）上で電流が流れているかどうかを判別し、電流が検知されれば、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）は短絡しているとみなして、その多重伝送ラインＬ（＃ｎ）を短絡が解除されるまで切り離し、電流が検知されていないときには、中央監視制御装置１の異常と判断して、中央監視制御装置１に代わって、図４に示したバックアップ制御を実行する。
【００２２】
なお、多重伝送モニタ手段２４として、端末器と同様な多重伝送用ドライバを使用する場合には、中継監視制御装置２が、以上のような方法で多重伝送ラインの短絡を判別し、切り離しを行った後も、中継監視制御装置２は、中央監視制御装置１と多重伝送ラインＬで接続されているので、自己の管理する多重伝送ラインＬを切離したことを、中央監視制御装置１に通知することができ、これを受けた中央監視制御装置１では、通知されたデータをまとめて、表示部に表示するようにしてもよい。
【００２３】
請求項３において提案するシステムでは、中央監視制御装置１は、その監視制御装置から導出されたすべての多重伝送ラインの正常、短絡異常を表示する伝送回線監視表示手段を備えているので、管理する多重伝送ラインのそれぞれに設けた中継監視制御装置２から通知された多重伝送ラインの状態を示すデータをまとめて一覧表示することによって、システムにおける多重伝送ラインの状況を簡単かつ迅速に把握できる。
【００２４】
図６は、中継監視制御装置２に設けた伝送回線監視表示手段の表示部の一例を示している。表示部には、複数の多重伝送ラインＬ（＃１）〜Ｌ（＃ｎ）と、中央監視制御装置２との間の中継点には、中継監視制御装置２が設けられた系統図がグラフィック表示されており、図では、便宜上、正常な多重伝送ラインは実線で示され、短絡を生じた多重伝送ラインは太線で示されている（伝送線３）が、色を変えて表示するようにしてもよい。
【００２５】
なお、図７は、中央監視制御装置と中継監視制御装置との間で送受される伝送線の状態信号の一例を示している。ＸＸは中継制御装置に割り当てられたアドレス、Ｙは状態データであり、０は正常、１は短絡を示している。最後に、請求項４、５において提案したビル監視制御システムについて説明する。このシステムの基本構成は、図１に示されているが、中継監視制御装置２には外部警報信号入力部２６を設けた点が構成上特徴になっている。このシステムでは、中継監視制御装置２は、火災、停電の外部警報信号を入力する外部警報入力部２７と、外部警報信号の入力時に、実行すべき制御内容を予め記憶させている緊急時の制御テーブルとを更に備えており、制御テーブルは、ＲＡＭ２１やＲＯＭ２２に格納されている。このような中継監視制御装置２では、緊急制御テーブルには緊急時に処理すべき制御プログラムが格納されており、メインＣＰＵ２０で構成された判別手段は、外部警報入力部２６より外部警報信号が入力されたときには、中央監視制御装置１とは独立して、緊急時の制御を実行する構成にしたり、更に、中央監視制御装置１に異常が発生したときや、多重伝送ラインＬ（＃ｎ）に短絡が発生したときに限って、外部警報入力部２６より外部警報信号が入力されたときに、緊急時の制御を実行できるようにしてもよい。
【００２６】
図８には外部警報が入力された際に、中央監視制御装置と中継監視制御装置との間で送受される制御指令信号の一例を示し、図９のステップ２００〜２０４には、外部警報信号を入力した際の緊急時における制御動作手順を流れ図として示している。図９では、ステップ２００では、緊急制御テーブルを作成するため、中央監視制御装置１から制御情報を転送しているが、直接制御情報や制御プログラムを入力して緊急制御テーブルを作成するようにしてもよい。なお、管理点は端末器に対応したものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が奏される。すなわち、請求項１によれば、中央監視制御装置が異常を生じれば、中継監視制御装置がその代用としてバックアップするので、スケジュール時刻制御を停止することなく、端末器を連続して稼動することが出来る。
【００２８】
また、請求項２によれば、多重伝送ラインに短絡が生じれば、その多重伝送ラインを自動的に切離すので、短絡による悪影響を防止できる。特に、請求項２では、判別手段が多重伝送ライン上を伝送される伝送信号の異常を判別したときには、中継監視制御装置を中央監視制御装置から切り離して多重伝送制御ドライバを多重伝送ラインに接続し、このとき多重伝送制御ドライバが電流を検知したときに、その多重伝送ラインを、他の多重伝送ラインから遮断保持する構成にしているので、特別な短絡検知手段を設けることなく、システム構成を簡易化した上で、多重伝送ラインの短絡に対処できる。
【００２９】
請求項３によれば、中央監視制御装置には、その監視制御装置から導出されたすべての多重伝送ラインの正常、短絡を表示するので、システム内の伝送回線の状態が一覧的に表示でき、監視が容易となる。また、請求項４、５によれば、中継監視制御装置は、火災、停電などの外部警報信号を入力する外部警報入力部と、外部警報信号の入力時に、実行すべき制御内容を予め記憶させている緊急制御テーブルとを更に備えているので、判別手段は、外部警報入力部より外部警報信号が入力されたときには、中継監視制御装置単位で迅速に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多重伝送を用いたビル監視制御システムの基本構成図。
【図２】中継監視制御装置の基本構成図。
【図３】（ａ）はスケジュール制御テーブル、（ｂ）は制御情報テーブルの一例を示す図。
【図４】本発明のビル監視制御システムにおけるバックアップ制御の基本動作を示すフローチャート。
【図５】本発明のビル監視制御システムにおける基本動作を示すフローチャート。
【図６】伝送回線監視表示手段の表示部の一例を示す図。
【図７】伝送線状態コマンドを示す図。
【図８】警報入力時の制御コマンドを示す図。
【図９】外部警報信号を受けた場合の基本動作を示すフローチャート。
【図１０】従来の多重伝送を用いたビル監視制御システムの基本構成図。
【符号の説明】
１中央監視制御装置
２中継監視制御装置
２４多重伝送モニタ手段
２５多重伝送制御ドライバ
２６伝送回線切り換え手段
２７外部警報入力部
３端末器

Claims

中央監視制御装置から導出させた少なくとも１以上の多重伝送ラインに、それぞれにアドレスを割り当てた複数の端末器を接続し、更に多重伝送ラインのうち、中央監視制御装置と複数の端末器との間に中継監視制御装置を設けて構成された多重伝送を用いたビル監視制御システムであって、この中継監視制御装置は、中央監視制御装置が複数の端末器に対して実行するスケジュール時刻制御に必要な情報を記憶させたスケジュール制御テーブルと、多重伝送ラインを伝送される伝送信号を取り込む多重伝送モニタ手段と、このモニタ手段によって取り込まれた伝送信号の異常を判別する判別手段と、複数の端末器を接続した多重伝送ラインに対して、伝送回線切り換え手段によって接断可能とされた多重伝送制御ドライバとを備え、上記判別手段が多重伝送ライン上を伝送される伝送信号の異常を判別したときには、伝送回線切り換え手段を作動して、中継監視制御装置を中央監視制御装置から切り離し、上記多重伝送制御ドライバを多重伝送ラインに接続して、中央監視制御装置に代わって、複数の端末器との間で、スケジュール時刻制御を実行するようにしたことを特徴とする多重伝送を用いたビル監視制御システム。
中央監視制御装置から導出させた少なくとも１以上の多重伝送ラインに、それぞれにアドレスを割り当てた複数の端末器を接続し、更に多重伝送ラインのうち、中央監視制御装置と複数の端末器との間に中継監視制御装置を設けて構成された多重伝送を用いたビル監視制御システムであって、この中継監視制御装置は、多重伝送ラインを伝送される伝送信号を取り込む多重伝送モニタ手段と、このモニタ手段によって取り込まれた伝送信号の異常を判別する判別手段と、多重伝送ラインに接続された複数の端末器に対して、多重伝送制御を実行するための多重伝送制御ドライバと、複数の端末器を多重伝送ラインより切り離す伝送ライン切り離し手段とを備え、上記判別手段が多重伝送ライン上を伝送される伝送信号の異常を判別したときには、中継監視制御装置を中央監視制御装置から切り離して上記多重伝送制御ドライバを多重伝送ラインに接続し、このとき多重伝送制御ドライバが電流を検知したときには、伝送ライン切り離し手段を作動して、その多重伝送ラインを切り離しするようにしたことを特徴とする多重伝送を用いたビル監視制御システム。
請求項１、または２において、中央監視制御装置は、管理するすべての多重伝送ラインの正常、短絡を表示する伝送回線監視表示手段を備えたことを特徴とする多重伝送を用いたビル監視制御システム
請求項１〜３のいずれかにおいて、中継監視制御装置は、火災、停電の外部警報信号を入力する外部警報入力部と、外部警報信号の入力時に、実行すべき制御内容を予め記憶させている緊急制御テーブルと更に備えており、上記判別手段は、外部警報入力部より外部警報信号が入力されたときには、上記緊急制御テーブルに予め記憶されている制御内容を実行する構成としている多重伝送を用いたビル監視制御システム。
請求項１〜３のいずれかにおいて、中継監視制御装置は、火災、停電の外部警報信号を入力する外部警報入力部と、外部警報信号の入力時に、実行すべき制御内容を予め記憶させている緊急制御テーブルとを更に備えており、上記判別手段は、中央監視制御装置に異常を発生し、あるいは多重伝送ラインに短絡が発生したと判断したときに、外部警報入力部より外部警報信号が入力されたときには、上記緊急制御テーブルに予め記憶されている制御内容を実行する構成としている多重伝送を用いたビル監視制御システム。
請求項１〜５のいずれかにおいて、上記多重伝送モニタ手段は、多重伝送ドライバで構成されている多重伝送を用いたビル監視制御システム。