JP4899676B2

JP4899676B2 - Gas insulated switchgear condition monitoring system

Info

Publication number: JP4899676B2
Application number: JP2006194114A
Authority: JP
Inventors: 秀人大木; 直喜岡田
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: JP2008022670A

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置の状態監視システムに関する。 The present invention relates to a state monitoring system for a gas insulated switchgear.

変電所に設置されるガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）、または、ガス絶縁遮断器（ＧＣＢ）の遠隔監視は、主に変電所の中央操作室のＤＣＳ（Distributed Control System）の制御システムで行われる。また、その監視項目は、主回路の電流、電圧、開閉装置等の遮断、投入など、変電所の運転に直接関係する項目に限られ、ＧＩＳ内、又は、ＧＣＢ内の部分放電、ガス圧力、動作時間などのＧＩＳ又はＧＣＢの設備状況は、遠隔監視されていない。 Remote monitoring of a gas insulated switchgear (GIS) or gas insulated circuit breaker (GCB) installed in a substation is mainly performed by a DCS (Distributed Control System) control system in the central operation room of the substation. The monitoring items are limited to items directly related to the operation of the substation, such as the main circuit current, voltage, switchgear shut-off, etc., and the partial discharge in the GIS or GCB, gas pressure, The equipment status of GIS or GCB such as operation time is not remotely monitored.

ＧＩＳやＧＣＢの設備状況の監視は、そのＧＩＳ又はＧＣＢに設備状況監視用のセンサとセンサに接続された監視用計器がある場合は、監視用計器による現場監視で行われる。また、発電所などに設置されている既設のＧＩＳやＧＣＢには、その設備状況監視用のセンサすらとりつけられていないものも多く、そのようなＧＩＳやＧＣＢの監視は、ＧＩＳやＧＣＢの容器を開けて総点検を行う必要がある。 If the GIS or GCB has a facility status monitoring sensor and a monitoring instrument connected to the sensor, the monitoring of the facility status of the GIS or GCB is performed by on-site monitoring using the monitoring instrument. In addition, many existing GIS and GCB installed in power plants and the like are not even equipped with sensors for monitoring the equipment status, and such GIS and GCB monitoring is performed by using a GIS or GCB container. It is necessary to open and perform a total inspection.

このような現場監視方法では、異常状態の判別時間、並びに、復旧処理時間の長期化を招き、ＧＩＳやＧＣＢの運転信頼性の低下につながる。
そのため、ＧＩＳやＧＣＢの信頼性向上を図るため、既存のＧＩＳやＧＣＢに、設備状況監視センサに遠隔監視用の中継器を新規に設置して、その中継器を介して、遠隔地にいる作業員やメーカ技術者が遠隔監視可能な状態監視システムが必要とされている。 Such an on-site monitoring method causes an abnormal state determination time and a recovery processing time to be prolonged, leading to a decrease in the operation reliability of the GIS and GCB.
Therefore, in order to improve the reliability of GIS and GCB, a remote monitoring relay is newly installed in the equipment status monitoring sensor in the existing GIS and GCB. There is a need for a condition monitoring system that can be remotely monitored by personnel and manufacturer engineers.

そのようなシステムとして、変電所より遠方での制御監視を行うための監視装置として、変電所に備え付けられた電力監視装置からのデータを、リモート端末で閲覧可能な状態に変換するために、電力監視装置とリモート端末にネットワーク接続したデータ変換装置が提案されている（特許文献１）。 As such a system, as a monitoring device for performing control and monitoring far from the substation, the power from the power monitoring device installed in the substation is converted into a state that can be viewed on the remote terminal. There has been proposed a data conversion device connected to a monitoring device and a remote terminal via a network (Patent Document 1).

また、それぞれがプラントを監視する複数の監視制御システムをイントラネットと接続して、モバイルエージェントによりその複数の監視制御システムから保守情報を収集するプラント監視制御システムが提案されている（特許文献２）。 In addition, a plant monitoring control system has been proposed in which a plurality of monitoring control systems each monitoring a plant are connected to an intranet, and maintenance information is collected from the plurality of monitoring control systems by a mobile agent (Patent Document 2).

さらに、ＧＩＳに取付けられた遮断器へ電力入力検知のためのＣＴセンサ、開放指令入力検知のためのＴＣセンサ、接点コンタクト検知のためのＣＣセンサ、部分放電検知センサで検知された信号をデータ収集装置に集め、そのデータ収集装置からネットワークを介して遠隔にある監視サーバにより監視を行う遠隔監視システムが提案されている（特許文献３）。 In addition, the CT sensor for power input detection to the circuit breaker attached to the GIS, the TC sensor for open command input detection, the CC sensor for contact contact detection, and the signal detected by the partial discharge detection sensor are collected. A remote monitoring system that collects data in a device and performs monitoring by a monitoring server remote from the data collection device via a network has been proposed (Patent Document 3).

また、計器用変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴで検出した事故電流データを、インターネットのメールサービスを利用して、遠隔地の作業員や設備関連メーカに送信する変電所事故情報伝達システムが提案されている（特許文献４）。 Also, there is a substation accident information transmission system that transmits accident current data detected by the instrument current transformer CT and instrument transformer PT to remote workers and equipment related manufacturers using the Internet mail service. It has been proposed (Patent Document 4).

特開２００２−３６９４１０号公報JP 2002-369410 A 特開２００２−３２１２２号公報JP 2002-32122 A 特開２００２−１７１６９６号公報JP 2002-171696 A 特開２００２−３４５１７３号公報JP 2002-345173 A

しかしながら、上記先行技術の遠隔監視システムは、いずれも、インターネット等による監視システムを提案しているが、問題は、設備状況監視のために既存または新規設置したセンサからの検出信号を遠隔装置に送信する中継器を、いかにして備え付けるかに関しては何の解決策も提案されていない。 However, each of the above prior art remote monitoring systems has proposed a monitoring system using the Internet or the like, but the problem is that a detection signal from an existing or newly installed sensor is transmitted to the remote device for monitoring the equipment status. No solution has been proposed as to how to install a repeater.

さらに、既存のＧＩＳやＧＣＢは、設備状況を遠隔監視することが考慮されていないため、センサの検出信号を遠隔に送信するための中継器を備え付けるための十分なスペースがその制御盤内に無いため、上記のような中継器をＧＩＳやＧＣＢに設置するのが困難となっている。
そのため、制御盤に、十分な設置スペースの無いＧＩＳに対しても、遠隔装置への中継器を設置可能なほどに小さい中継器が必要である。 Furthermore, since existing GIS and GCB are not considered to remotely monitor the equipment status, there is not enough space in the control panel for installing a repeater for remotely transmitting the detection signal of the sensor. For this reason, it is difficult to install such a repeater in the GIS or GCB.
Therefore, a repeater that is small enough to install a repeater to a remote device is required even for a GIS that does not have sufficient installation space on the control panel.

また、遠隔装置で、センサの検出データを処理する場合、ウェブサーバ等を介してその検出データを送信し、かつ、遠隔装置内で信号処理することになるため、遠隔装置側に高度な信号処理機能が必要となる。遠隔装置に高度な処理機能を要求すると、その処理機能を実現するための特定の高速ＣＰＵや処理アプリケーションが必要となるため、遠隔装置として設置可能なコンピュータは限定される。さらには、遠隔監視場所の限定となり、結果的に遠隔監視の利便性を損なうこととなる。
そのため、制御盤に設置する中継器は、単なるセンサの検出信号の中継器ではなく、監視項目毎に異常の判別等の高度な信号処理を行う機能を備える必要がある。 Also, when processing sensor detection data with a remote device, the detection data is transmitted via a web server or the like, and signal processing is performed within the remote device. A function is required. When a high-level processing function is requested from a remote device, a specific high-speed CPU or processing application for realizing the processing function is required, and thus computers that can be installed as a remote device are limited. Furthermore, the remote monitoring location is limited, and as a result, the convenience of remote monitoring is impaired.
For this reason, the repeater installed in the control panel is not a mere sensor signal repeater but must have a function of performing advanced signal processing such as abnormality determination for each monitoring item.

以上の課題を解決するために、本発明に係るガス絶縁開閉装置状態監視システムは、少なくとも１つのガス絶縁開閉装置の構成機器状況を、そのガス絶縁開閉装置と離れた遠隔地にあるコンピュータで遠隔監視するためのガス絶縁開閉装置状態監視システムであって、ガス絶縁開閉装置の構成機器状況の特定監視項目を監視するための監視センサに接続され、かつ、監視センサからの検出信号を信号処理して特定監視項目の監視情報を生成するために、特定監視項目毎にガス絶縁開閉装置に取り付けられる少なくとも１つの個別監視ユニットと、個別監視ユニット、及び、コンピュータに接続され、かつ、個別監視ユニットの監視情報を、コンピュータに送信する信号処理ユニットと、を有するガス絶縁開閉装置状態監視システムを提供する。 In order to solve the above problems, a gas insulated switchgear state monitoring system according to the present invention is configured to remotely monitor the status of components of at least one gas insulated switchgear using a computer at a remote location from the gas insulated switchgear. A gas insulated switchgear state monitoring system for monitoring, which is connected to a monitoring sensor for monitoring a specific monitoring item of the component equipment status of the gas insulated switchgear and detects a detection signal from the monitoring sensor. In order to generate the monitoring information of the specific monitoring item, at least one individual monitoring unit attached to the gas-insulated switchgear for each specific monitoring item, the individual monitoring unit, and the computer, and A gas-insulated switchgear state monitoring system having a signal processing unit for transmitting monitoring information to a computer

また、本発明に係るガス絶縁開閉装置状態監視システムは、個別監視ユニットと、信号処理ユニットとをマルチドロップ方式のネットワークで接続することで、個別監視ユニットの新規追加又は削除を容易に行うことが可能である。 In addition, the gas insulated switchgear state monitoring system according to the present invention can easily add or delete an individual monitoring unit by connecting the individual monitoring unit and the signal processing unit with a multi-drop network. Is possible.

さらに、第１のガス絶縁開閉装置に取付けられ、かつ、第１の監視情報を第１のネットワークを介してコンピュータに送信する第１の信号処理ユニットと、第２のガス絶縁開閉装置に取付けられ、かつ、第２の監視情報を第２のネットワークを介して第１の信号処理ユニットに送信する第２の信号処理ユニットとを有することで、複数のＧＩＳユニットあるいは複数の変電所からなるＧＩＳ装置の監視情報を集約して、上述のコンピュータに送信可能である。 Further, the first signal processing unit is attached to the first gas insulated switchgear and the first monitoring information is transmitted to the computer via the first network, and the second gas insulated switchgear is attached to the first gas insulated switchgear. And a second signal processing unit that transmits the second monitoring information to the first signal processing unit via the second network, thereby providing a GIS device including a plurality of GIS units or a plurality of substations. The monitoring information can be collected and transmitted to the computer described above.

また、上記の信号処理ユニットは、ガス絶縁開閉装置の構成機器状況の特定監視項目を監視するための監視センサに接続され、かつ、監視センサからの検出信号を信号処理して特定監視項目の監視情報を生成しても良い。 In addition, the signal processing unit is connected to a monitoring sensor for monitoring a specific monitoring item of the component equipment status of the gas insulated switchgear and monitors a specific monitoring item by performing signal processing on a detection signal from the monitoring sensor. Information may be generated.

本発明によれば、ガス絶縁開閉装置状態監視システムにおいて、信号処理ユニットをガス絶縁開閉装置毎に設置するようにしたので、ガス絶縁開閉装置毎の設備状況をデータ収集できる。また、これらの信号処理ユニットは、ＤＣＳ等の中央操作室設置のシステムとは別個に設置可能であり、そのため、安価にシステムを構成することが可能である。 According to the present invention, in the gas insulated switchgear state monitoring system, since the signal processing unit is installed for each gas insulated switchgear, the equipment status for each gas insulated switchgear can be collected. In addition, these signal processing units can be installed separately from a system installed in a central operation room such as DCS, so that the system can be configured at low cost.

また、特定監視項目毎に小型の個別監視ユニットを用意することで、ＧＩＳの制御盤に十分な設置スペースが無い場合でも、その個別監視ユニットおよびその個別監視ユニットに接続された信号処理ユニットにより遠隔監視を行うことが可能である。 In addition, by preparing a small individual monitoring unit for each specific monitoring item, even if there is not enough installation space in the GIS control panel, the individual monitoring unit and the signal processing unit connected to the individual monitoring unit can be used remotely. Monitoring can be performed.

さらにその個別監視ユニットは、特定監視項目毎に異常情報等の判別処理を迅速に行うことが可能であるため、遠隔設置されたコンピュータは、判別処理後の結果だけを取得する機能だけで十分であり、市販の安価なコンピュータとブラウザで、遠隔によるＧＩＳの設備状況を監視することが可能である。 In addition, since the individual monitoring unit can quickly perform determination processing of abnormality information and the like for each specific monitoring item, a remotely installed computer need only have a function of acquiring only the result after the determination processing. Yes, it is possible to remotely monitor the equipment status of the GIS with a commercially available inexpensive computer and browser.

また、その個別監視ユニットは、特定監視項目毎に追加設置可能であるため、必要な特定監視項目に限定して、その対象となる個別監視ユニットを設置し、後に、容易にその個別監視ユニットを新規追加または削除することができる。 In addition, since the individual monitoring unit can be additionally installed for each specific monitoring item, the target individual monitoring unit is installed only for the necessary specific monitoring items, and the individual monitoring unit can be easily installed later. New additions or deletions can be made.

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である遠隔監視システムの機能構成を示す図である。ガス絶縁開閉装置状態監視システム１０は、Ａ変電所にある複数のＧＩＳユニットから構成されるＧＩＳ設備の状態監視を行う。ガス絶縁開閉装置状態監視システム１０は、各ＧＩＳユニット１、２、３に取付けられた信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを有する。
なお、説明のため、信号監視ユニットは３つのみ示すが、ＧＩＳユニットの数に従い３つ以上あっても良い。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of a remote monitoring system according to an embodiment of the present invention. The gas insulated switchgear state monitoring system 10 monitors the state of a GIS facility composed of a plurality of GIS units in the A substation. The gas insulated switchgear state monitoring system 10 includes signal processing units 11A, 11B, and 11C attached to the GIS units 1, 2, and 3, respectively.
For explanation, only three signal monitoring units are shown, but there may be three or more according to the number of GIS units.

信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、それぞれ、マイクロプロセッサボード２１を搭載する。信号処理ユニット１１Ａのマイクロプロセッサボード２１は、シリアルケーブルやＩＯケーブルによりセンサ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと接続され、また、そのマイクロプロセッサボード２１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）に準拠したシリアルケーブルであるネットワークＬＡＮ１により、他の信号処理ユニット１１Ｂ、１１Ｃのマイクロプロセッサボードと相互に接続される。 The signal processing units 11A, 11B, and 11C are each equipped with a microprocessor board 21. The microprocessor board 21 of the signal processing unit 11A is connected to the sensors 12A, 12B, and 12C by a serial cable or an IO cable, and the microprocessor board 21 is a network that is a serial cable compliant with CAN (Controller Area Network). The LAN 1 connects the microprocessor boards of the other signal processing units 11B and 11C to each other.

マイクロプロセッサボード２１は、ＧＩＳユニットに取付けられた部分放電監視、ガス圧力計測、事故点標定、動作時間計測、ストローク計測、開閉表示、制御電流／電圧計測、温度計測のためのセンサ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに、シリアル接続、ＩＯ端子接続等の接続方法により接続される。そして、マイクロプロセッサボード２１は、センサＡ、１２Ｂ、１２Ｃからのアナログ情報を、ＩＯ認識やＡＤ変換、さらに、信号処理し、ＧＩＳユニットの計測・監視・表示用のデータを生成する。 The microprocessor board 21 includes sensors 12A and 12B for partial discharge monitoring, gas pressure measurement, accident location, operation time measurement, stroke measurement, open / close display, control current / voltage measurement, temperature measurement attached to the GIS unit. 12C is connected by a connection method such as serial connection or IO terminal connection. The microprocessor board 21 processes the analog information from the sensors A, 12B, and 12C by IO recognition, AD conversion, and signal processing to generate data for measurement, monitoring, and display of the GIS unit.

信号処理ユニット１１Ａは、さらに、デバイスサーバ３１を有する。デバイスサーバ３１は、マイクロプロセッサボード２１とシリアル接続され、マイクロプロセッサボード２１からのシリアルデータをパケット化等することにより、イーサネット（登録商標）送信用のデータに変換する。さらに、デバイスサーバ３１は、インターネット接続のためのＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）、ＳＭＴＰ（Simple Mail Transfer Protocol）等のプロトコルにより、インターネットやイントラネットに接続されたコンピュータとのデータ通信が可能である。 The signal processing unit 11A further includes a device server 31. The device server 31 is serially connected to the microprocessor board 21 and converts the serial data from the microprocessor board 21 into data for Ethernet (registered trademark) transmission by packetizing or the like. Further, the device server 31 can perform data communication with a computer connected to the Internet or an intranet by using a protocol such as HTTP (Hypertext Transfer Protocol) or SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) for Internet connection.

この変換機能とインターネット通信機能を用いて、デバイスサーバ３１は、信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１ＣのＧＩＳユニットの計測・監視・表示用のデータを、インターネットに接続した遠隔地設置のコンピュータ１５、１７に対して送信する。 Using this conversion function and the Internet communication function, the device server 31 uses the GIS unit measurement / monitoring / display data of the signal processing units 11A, 11B, and 11C to remotely install computers 15, 17 connected to the Internet. Send to.

コンピュータ１５、１７は、単に計測データを管理・表示するのみとし、計測データの監視は各ＧＩＳユニットに搭載した信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃにおいて実施する。例えば、信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、事故点標定を観測する場合は、事故発生時に事故点標定を行い、制御電流／電圧の計測を行う場合は、計測監視データが境界値を下回るもしくは超えるなどの場合に、主機器異常判定を実施する。 The computers 15 and 17 simply manage and display measurement data, and monitoring of the measurement data is performed in the signal processing units 11A, 11B, and 11C installed in each GIS unit. For example, the signal processing units 11A, 11B, and 11C, when observing an accident point location, perform an accident point location when an accident occurs, and when measuring control current / voltage, the measurement monitoring data falls below the boundary value or If the number exceeds, perform the main equipment abnormality determination.

そのため、コンピュータ１５、１７は、信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃによる判別処理後の評定や判定結果を取得する機能だけが要求され、そのため、市販の安価なコンピュータとブラウザで、遠隔でＧＩＳの設備状況を監視することが可能である。 Therefore, the computers 15 and 17 are only required to have a function of obtaining the evaluation and determination results after the discrimination processing by the signal processing units 11A, 11B, and 11C. Therefore, the GIS equipment can be remotely connected with a commercially available inexpensive computer and browser. It is possible to monitor the situation.

コンピュータ１５は、ＨＴＴＰを利用して、ＧＩＳユニットの計測・監視・表示用のデータを、ブラウザに表示可能なコンピュータである。コンピュータ１７は、ＳＭＴＰを利用して、計測・監視・表示用のデータをメールのビューワによりテキスト表示可能なコンピュータである。コンピュータ１７は、例えば、２４時間監視を行う必要がある作業員やメーカ技術者の担当者などに、異常を知らせるためのものであっても良く、例えば、メール受信機能のある携帯電話であっても良い。 The computer 15 is a computer that can display data for measurement, monitoring, and display of the GIS unit on a browser using HTTP. The computer 17 is a computer capable of displaying data for measurement, monitoring, and display in text using a mail viewer using SMTP. The computer 17 may be, for example, for notifying a worker who needs to monitor for 24 hours or a person in charge of a manufacturer engineer, for example, a mobile phone having a mail receiving function. Also good.

信号処理ユニット１１Ｂ、１１Ｃは、コンピュータ１５、１７にデータ送信する機能を必要としないため、デバイスサーバ３１を有しないが、その他の機能は、信号処理ユニット１１Ａと同じである。 The signal processing units 11B and 11C do not need a function of transmitting data to the computers 15 and 17 and thus do not have the device server 31, but other functions are the same as those of the signal processing unit 11A.

このように、ＧＩＳに取付けた信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃにより、各計測データを遠隔地にあるコンピュータ１５上で監視・管理・表示を行うことが可能である。 As described above, the measurement data can be monitored, managed, and displayed on the computer 15 at a remote place by the signal processing units 11A, 11B, and 11C attached to the GIS.

図２は、本発明の実施形態である信号処理ユニットの機能構成を示す図である。
信号処理ユニット１１Ａは、マイクロプロセッサボード２１と、デバイスサーバ３１を有する。 FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the signal processing unit according to the embodiment of the present invention.
The signal processing unit 11 </ b> A includes a microprocessor board 21 and a device server 31.

そして、マイクロプロセッサボード２１は、センサ１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３とＩＯ又はシリアル接続されるＡＤ変換器２３、ＡＤ変換器２３からのデジタル信号を処理して、ＧＩＳユニットの監視・管理・表示データを生成するＤＳＰ（Digital Signal Processor）２４、メモリ２６、ＣＡＮ（Controller Area Network）Ｉ／Ｆ２８、監視・管理・表示データを、デバイスサーバ３１へ送信するシリアルＩ／Ｆ２９を有する。
なお、監視項目の数に従いセンサの数は決まるが、説明のため、センサの数は３つとする。また、ＡＤ変換器２３のチャネル数も、センサの数に比例して図示した数よりも多くなる。尚、ＡＤ変換器２３、メモリ２６、ＣＡＮＩ／Ｆ２８、シリアルＩ／Ｆ２９を内蔵するＤＳＰを採用しても良い。 The microprocessor board 21 processes the digital signals from the AD converter 23 and the AD converter 23 that are IO-connected or serially connected to the sensors 12A-1, 12A-2, and 12A-3, and monitors the GIS unit. A DSP (Digital Signal Processor) 24 that generates management / display data, a memory 26, a CAN (Controller Area Network) I / F 28, and a serial I / F 29 that transmits monitoring / management / display data to the device server 31.
Although the number of sensors is determined according to the number of monitoring items, for the sake of explanation, the number of sensors is three. Also, the number of channels of the AD converter 23 is larger than the number shown in proportion to the number of sensors. A DSP incorporating the AD converter 23, the memory 26, the CAN I / F 28, and the serial I / F 29 may be employed.

また、デバイスサーバ３１は、シリアルＩ/Ｆ２９とシリアル通信するためのシリアルＩ/Ｆ３２、シリアル通信により受信した監視・管理・表示データを、ＨＴＴＰ／ＳＭＴＰ等のインターネット用プロトコルに従ってデータ処理するためのＣＰＵ３４、データ処理されたデータをインターネットに送信するためのＮＩＣ（Network Interface Card）３６を有する。 The device server 31 has a serial I / F 32 for serial communication with the serial I / F 29, and a CPU 34 for data processing of monitoring / management / display data received by serial communication in accordance with an Internet protocol such as HTTP / SMTP. And a network interface card (NIC) 36 for transmitting the processed data to the Internet.

ＤＳＰ２４は、信号処理で非常に多く用いられる積和演算が高速に処理できるように、ハードウェア乗算器、乗算と加算が同時に行えるなど信号処理に特化した機能が実装されており、並列処理を意識した命令体系を採用して、１命令（１マシンサイクル）で複数の処理を実行することが可能である。メモリ２６は、ＤＳＰ２４からのキャッシュデータ又はプログラムを格納するための高速メモリである。ＤＳＰ２４が、メモリ２６用の外部バスにアクセスすることによる性能の低下があるため、データ量が多くない場合は、メモリ２６を用いず、ＤＳＰ２４内部の高速メモリを使用しても良い。 The DSP 24 is equipped with functions specialized for signal processing such as hardware multiplier and multiplication and addition at the same time so that product-sum operations used very often in signal processing can be processed at high speed. By adopting a conscious instruction system, it is possible to execute a plurality of processes with one instruction (one machine cycle). The memory 26 is a high-speed memory for storing cache data or programs from the DSP 24. Since the DSP 24 has a performance degradation caused by accessing the external bus for the memory 26, when the amount of data is not large, the high speed memory inside the DSP 24 may be used without using the memory 26.

このようにＤＳＰ２４の高速演算能力を利用することで、万一の事故による事故点標定や、計測監視データが境界値を下回るもしくは超えるなどの主機器異常判定計算を、信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内でリアルタイム処理することが可能である。 In this way, by using the high-speed computing capability of the DSP 24, signal processing units 11A, 11B, and main device abnormality determination calculations such as accident point location due to an accident and measurement monitoring data falling below or exceeding the boundary value can be performed. It is possible to process in real time within 11C.

ＣＡＮＩ／Ｆ２８は、自動車向けの通信プロトコルとして開発されたシリアル通信プロトコルである。ＣＡＮは、１Ｍｂｐｓ転送速度であり、制御系ＬＡＮとしては、適度なアクセススピードを実現しており、エラー検出として送信テキスト２つ、受信テキスト３つのエラー検出機能があり、かつ、０〜８バイトと短いメッセージ構成がとなっているため、再送信などの場合、再送までの時間がかなり短くなる等の特徴がある。また、マルチマスタ方式の通信となり、バスアクセスの優先順位は、ＩＤの低いものが優先となるなど、プロトコルが簡易にできており、そのため外部ノイズによる影響を受けにくいプロトコルである。 CANI / F28 is a serial communication protocol developed as a communication protocol for automobiles. CAN is a transfer rate of 1 Mbps, the control LAN realizes an appropriate access speed, has an error detection function of two transmission texts and three reception texts as error detection, and 0 to 8 bytes. Since the message structure is short, there is a feature that the time until retransmission is considerably shortened in the case of retransmission. In addition, the communication is multi-master communication, and the priority of bus access is such that the one with a lower ID is given priority, and therefore the protocol is not easily affected by external noise.

このように、ＧＩＳという高い信頼性が求められる装置に対して、ＤＳＰ２４の高速処理と、ＣＡＮのような高い信頼性のあるプロトコルを通信手段として用いることで、信号処理ユニットは、リアルタイム処理と信頼性のある通信によるＧＩＳ監視機能を提供する。 As described above, the high-speed processing of the DSP 24 and the high-reliability protocol such as CAN are used as communication means for a device requiring high reliability such as GIS. Provide a GIS monitoring function with reliable communication.

デバイスサーバ３１には、例えば、ＬＡＮＴＲＯＮＩＸ社のＸｐｏｒｔのような、シリアルインタフェースを持つデバイスのデータをイーサネット（登録商標）で通信できるデータに変換するデバイスが適用可能である。Ｘｐｏｒｔのようなデバイスサーバ３１は、シリアルＩ／Ｆ３２と、イーサネット（登録商標）Ｉ／Ｆ３６がその大きさの大半を占めるため、たばこの箱程度の大きさであり、信号処理ユニット１１Ａの小型化を可能にしている。 For the device server 31, for example, a device that converts data of a device having a serial interface into data that can be communicated by Ethernet (registered trademark), such as Xport of LANTRONIX, is applicable. The device server 31 such as Xport is almost the size of a cigarette box because the serial I / F 32 and the Ethernet (registered trademark) I / F 36 occupy most of the size, and the signal processing unit 11A is downsized. Is possible.

マイクロプロセッサボード２１の大きさは、ＤＳＰ２４が極めて小さいため小型化が可能であり、ＡＤ変換器２３の大きさに依存する。そのため、ＡＤ変換器内臓のＤＳＰを使うことで、信号処理ユニット１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの大きさを変更可能である。また、低コスト化も可能である。 The size of the microprocessor board 21 can be reduced because the DSP 24 is extremely small, and depends on the size of the AD converter 23. Therefore, the size of the signal processing units 11A, 11B, and 11C can be changed by using a DSP with a built-in AD converter. Moreover, cost reduction is also possible.

このように、小型化可能なマイクロプロセッサボード２１と、必要に応じて設置するデバイスサーバ３１により、ＧＩＳ毎に小型の信号処理ユニットを設置することが可能である。 In this way, it is possible to install a small signal processing unit for each GIS using the microprocessor board 21 that can be miniaturized and the device server 31 that is installed as necessary.

図３は、本発明の実施形態である個別監視処理ユニット及び信号処理ユニットの機能構成を示す図である。
信号処理ユニット１１Ａ−１は、図１および図２に示したセンサ接続用のＡＤ変換器２３の代わりに、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂ接続用のシリアルＩ／Ｆ２７Ａ、２７Ｂを有する。なお、説明のため、個別監視ユニットは２つのみ示すが、監視項目毎に２つ以上あっても良い。 FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of the individual monitoring processing unit and the signal processing unit according to the embodiment of the present invention.
The signal processing unit 11A-1 includes serial I / Fs 27A and 27B for connecting individual monitoring units 25A and 25B, instead of the AD converter 23 for connecting sensors shown in FIGS. For the sake of explanation, only two individual monitoring units are shown, but there may be two or more for each monitoring item.

図１および図２に示す信号処理ユニット１１Ａでは、センサ１２Ａ−１、１２Ａ−２、１２Ａ−３からの信号を直接信号処理ユニット１１Ａにより信号処理しているが、図３に示す信号処理ユニット１１Ａ−１は、各計測・監視・表示データのデータ処理は行わない。そのデータ処理は、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂが行い、信号処理ユニット１１Ａ−１は、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂからの計測・監視・表示データを受信する機能を有する。 In the signal processing unit 11A shown in FIGS. 1 and 2, signals from the sensors 12A-1, 12A-2, and 12A-3 are directly processed by the signal processing unit 11A. However, the signal processing unit 11A shown in FIG. -1 does not perform data processing of each measurement / monitoring / display data. The data processing is performed by the individual monitoring units 25A and 25B, and the signal processing unit 11A-1 has a function of receiving measurement / monitoring / display data from the individual monitoring units 25A and 25B.

信号処理ユニット１１Ａ−１は、他の信号処理ユニット１１Ｂ、１１Ｃからの計測・監視・表示データを収集して、デバイスサーバ３１を介して、コンピュータ１５、１７にデータを送信する。他の信号処理ユニット１１Ｂ、１１ＣとのネットワークＬＡＮ１を用いた接続、および、監視データの受信、コンピュータ１５、１７への送信機能は、図１および図２に示した信号処理ユニット１１Ａと同じである。また、詳述しないが、他の信号処理ユニット１１Ｂ、１１Ｃは、信号処理ユニット１１Ａ−１と同様に個別監視ユニットを有することができる。 The signal processing unit 11A-1 collects measurement / monitoring / display data from the other signal processing units 11B and 11C, and transmits the data to the computers 15 and 17 via the device server 31. The connection with other signal processing units 11B and 11C using the network LAN1, the reception of monitoring data, and the transmission function to the computers 15 and 17 are the same as those of the signal processing unit 11A shown in FIGS. . Further, although not described in detail, the other signal processing units 11B and 11C can have individual monitoring units similarly to the signal processing unit 11A-1.

信号処理ユニット１１Ａ−１は、ＡＤ変換器とそれに伴うケーブル数が減少し、信号処理ユニット１１Ａの大きさで支配的となっていた、センサからの接続ケーブルが無いため、信号処理ユニット１１Ａと比べてより小型化を図ることができる。 The signal processing unit 11A-1 has a reduced number of AD converters and accompanying cables, and is dominant in the size of the signal processing unit 11A. Since there is no connection cable from the sensor, the signal processing unit 11A-1 is compared with the signal processing unit 11A. Therefore, further downsizing can be achieved.

個別監視計測ユニット２５Ａ、２５Ｂは、信号処理ユニットとＣＡＮ規格に基づくネットワークＬＡＮ１とは異なるＲＳ４８５などのマルチドロップ可能な規格を用いたネットワークＬＡＮ２により接続される構成とする。個別監視計測ユニット２５Ａ、２５Ｂは、部分放電監視、ガス圧力計測、事故点標定、動作時間計測などの個別の監視項目毎に設置される。このような構成とすることで、各個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂに加えて、監視項目毎に別な個別監視ユニットを追加、あるいは、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂの削除が容易に行える。 The individual monitoring measurement units 25A and 25B are configured to be connected to the signal processing unit via a network LAN 2 using a multi-drop capable standard such as RS485, which is different from the network LAN 1 based on the CAN standard. The individual monitoring measurement units 25A and 25B are installed for each individual monitoring item such as partial discharge monitoring, gas pressure measurement, accident point location, and operation time measurement. With such a configuration, in addition to the individual monitoring units 25A and 25B, another individual monitoring unit can be added for each monitoring item, or the individual monitoring units 25A and 25B can be easily deleted.

個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂは、それぞれ、センサからのアナログ信号変換用のＡＤ変換器２３Ａ、２３Ｂ、ＤＳＰ２４Ａ、２４Ｂ、シリアルＩ／Ｆ２７Ａ、２７Ｂを有する。尚、ＡＤ変換器を内蔵したＤＳＰを使用しても良い。 The individual monitoring units 25A and 25B include AD converters 23A and 23B, DSPs 24A and 24B, and serial I / Fs 27A and 27B for converting analog signals from the sensors, respectively. A DSP incorporating an AD converter may be used.

個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂは特定監視項目毎に用意されるため、センサ接続用のＡＤ変換器２３Ａ、２３Ｂは、特定のセンサとのみ接続される。例えば、特定監視項目がガス圧力計測のみである場合、ガス圧力センサとのみ接続されれば良い。そのため、ＡＤ変換器２３Ａ、２３Ｂのチャネル数が１〜４程度になるため、ＡＤ変換器２３Ａ、２３Ｂの大きさは、図２に示した信号処理ユニット１１Ａの多チャネル型のＡＤ変換器２３と比べて大幅に小さくすることが可能である。これにより、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂにおいて大きな部分を占めるＡＤ変換器２３Ａ、２３Ｂが小型化したことで、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂが小型化される。 Since the individual monitoring units 25A and 25B are prepared for each specific monitoring item, the AD converters 23A and 23B for sensor connection are connected only to specific sensors. For example, when the specific monitoring item is only gas pressure measurement, it is only necessary to connect to the gas pressure sensor. Therefore, since the number of channels of the AD converters 23A and 23B is about 1 to 4, the size of the AD converters 23A and 23B is the same as that of the multi-channel AD converter 23 of the signal processing unit 11A shown in FIG. It is possible to make it significantly smaller than that. As a result, the AD converters 23A and 23B occupying a large portion in the individual monitoring units 25A and 25B are downsized, so that the individual monitoring units 25A and 25B are downsized.

さらに、ＤＳＰ２４Ａ、２４Ｂは、監視項目が限定されているため、キャッシュデータやプログラムデータのデータ量が減少し、外部メモリを必要としない。そのため、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂは、図２に示した信号処理ユニット１１Ａと比べて、外部メモリ２６が無い分、更なる小型化を可能にしている。 Furthermore, since the DSPs 24A and 24B have limited monitoring items, the amount of cache data and program data decreases, and no external memory is required. Therefore, the individual monitoring units 25A and 25B can be further reduced in size because there is no external memory 26, as compared with the signal processing unit 11A shown in FIG.

このように監視項目が制限され、その監視項目に対応する機能も制限されるために、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂは、小型化でき、このため、図２に示す信号処理ユニット１１Ａ専用スペースより、より狭いＧＩＳの制御盤内スペースに、信号処理ユニット１１Ａ−１、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂを配置することが可能となる。 Since the monitoring items are limited in this way and the functions corresponding to the monitoring items are also limited, the individual monitoring units 25A and 25B can be reduced in size. For this reason, the space dedicated to the signal processing unit 11A shown in FIG. The signal processing unit 11A-1 and the individual monitoring units 25A and 25B can be arranged in a narrower GIS control panel space.

従って、上述のように信号処理ユニット１１Ａ−１、個別監視ユニット２５Ａ、２５Ｂの小型化により、設置スペースが制限される既設ＧＩＳへの追加適用が容易に可能でありさらに、個別監視ユニットは監視項目毎に用意されるため、ユーザ側で最適な個別監視ユニットを選択することにより、ガス絶縁開閉装置状態監視システムの低コスト化が可能となる。 Therefore, as described above, the signal processing unit 11A-1 and the individual monitoring units 25A and 25B can be reduced in size, and can be easily applied to an existing GIS where installation space is limited. Therefore, the cost of the gas insulated switchgear state monitoring system can be reduced by selecting the optimum individual monitoring unit on the user side.

また、上述したＣＡＮは、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）などの規格を採用しても良い。ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）は、データ伝送速度は最大１０Ｍビット／秒であり、データ伝送の方式は、遅延が生じにくいタイム・トリガ型であり、各ノードごとに一定のタイミングで送信権を与える通信方式であるため、ＣＡＮが採用するイベント・ドリブン型と比べて、１つのノードが通信経路を占拠して遅延が生じるなどの通信路上のコリジョンが生じにくいなどの利点がある。
ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）規格を採用する場合、上述のＣＡＮＩ／Ｆ２８は、ＦｌｅｘＲａｙＩ／Ｆに変更される。 The above-described CAN may adopt a standard such as FlexRay (registered trademark). FlexRay (registered trademark) has a maximum data transmission rate of 10 Mbit / s, and the data transmission method is a time-trigger type in which a delay is unlikely to occur. Therefore, compared to the event-driven type adopted by CAN, there is an advantage that collision on the communication path such as one node occupying the communication path and causing a delay hardly occurs.
When the FlexRay (registered trademark) standard is adopted, the above-mentioned CANI / F28 is changed to the FlexRay I / F.

以上説明したガス絶縁開閉装置状態監視システムの信号処理ユニット、個別監視ユニットは、小型のためＧＩＳ設備への適用が容易であり、このようなユニットによりＧＩＳの設備の連続的かつリアルタイムによる判断処理が可能となる。 Since the signal processing unit and the individual monitoring unit of the gas insulated switchgear state monitoring system described above are small in size, they can be easily applied to GIS equipment. With such units, continuous and real-time judgment processing of GIS equipment can be performed. It becomes possible.

また、設置対象となるＧＩＳの制御盤等における設置スペース、および、遠隔監視したい監視項目に従って、個別監視ユニットの数、信号処理ユニットの構成を変えることができる。つまり、特定のセンサは、信号処理ユニットで信号処理し、他のセンサは、個別監視ユニットにより信号処理するなど、柔軟な装置構成によりガス絶縁開閉装置状態監視システムをＧＩＳ設備に適用可能である。 In addition, the number of individual monitoring units and the configuration of the signal processing unit can be changed according to the installation space in the control panel of the GIS to be installed and the monitoring items to be remotely monitored. In other words, the gas insulated switchgear state monitoring system can be applied to the GIS facility with a flexible device configuration such that a specific sensor performs signal processing with the signal processing unit and another sensor performs signal processing with the individual monitoring unit.

そして、信号処理ユニットや個別監視ユニットによる判断処理結果が遠隔地にいる作業者や技術者にコンピュータを介して伝わることで、ＧＩＳ異常の未然検出、あるいは、ＧＩＳ異常発生後の迅速な異常処理が可能となる。 Then, the judgment processing result by the signal processing unit or the individual monitoring unit is transmitted to a worker or engineer at a remote location via a computer, so that a GIS abnormality can be detected in advance or a rapid abnormality processing after the GIS abnormality occurs. It becomes possible.

このように、本発明に基づくガス絶縁開閉装置状態監視システムは、ＧＩＳやＧＣＢへの適用が容易で判断処理か可能であるので、ＧＩＳやＧＣＢの運転信頼性を向上させるとともに、ＧＩＳやＧＣＢに低コストで設置可能である。
また、このようなガス絶縁開閉装置状態監視システムは、ＧＩＳやＧＣＢに限定することなく電気関連設備に広範囲に適用されることが期待されることから、電気関連設備全体への信頼性向上に大きく貢献し、電力産業界において多大な利益をもたらす。 As described above, the gas insulated switchgear state monitoring system according to the present invention can be easily applied to GIS and GCB and can be judged. Therefore, the operation reliability of GIS and GCB is improved and the GIS and GCB are improved. It can be installed at low cost.
Moreover, since such a gas insulated switchgear state monitoring system is expected to be applied to a wide range of electrical related equipment without being limited to GIS and GCB, it greatly improves the reliability of the electrical related equipment as a whole. Contribute and bring tremendous benefits in the power industry.

以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その各実施形態の構成要素を組合せること、その変形及びバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理及び請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種趣の変形を行えることは明らかである。 The embodiments described above are merely given as typical examples, and it is obvious to those skilled in the art to combine the components of each embodiment, and variations and variations thereof. Those skilled in the art will understand the principles and claims of the present invention. It is obvious that various modifications of the above-described embodiment can be made without departing from the scope of the invention described in the above.

本発明の一実施形態である遠隔監視システムの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the remote monitoring system which is one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態である信号処理ユニットの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the signal processing unit which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である個別監視処理ユニット及び信号処理ユニットの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the separate monitoring processing unit and signal processing unit which are embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１０ガス絶縁開閉装置状態監視システム
１１信号処理ユニット
１２センサ
２１マイクロプロセッサボード
２３ＡＤ変換器
２４ＤＳＰ
２５個別監視ユニット
２６メモリ
２７シリアルＩ／Ｆ
２８ＣＡＮＩ／Ｆ
２９シリアルＩ／Ｆ
３１デバイスサーバ 10 Gas Insulated Switchgear Condition Monitoring System 11 Signal Processing Unit 12 Sensor 21 Microprocessor Board 23 AD Converter 24 DSP
25 Individual monitoring unit 26 Memory 27 Serial I / F
28 CANI / F
29 Serial I / F
31 Device server

Claims

A gas-insulated switchgear state monitoring system for remotely monitoring the status of components of at least one gas-insulated switchgear with a computer at a remote location away from the gas-insulated switchgear.
An analog-to-digital conversion unit that converts a detection signal received from a monitoring sensor for monitoring a specific monitoring item of a component equipment status of the gas insulated switchgear into a digital signal, and signal processing the detection signal converted into a digital signal And a digital signal processing unit for generating data for measurement, monitoring or display as monitoring information of the specific monitoring item, and at least one attached to the control panel of the gas insulated switchgear for each specific monitoring item Two individual monitoring units,
A signal processing unit mounted in a control panel of the gas insulated switchgear, connected to the individual monitoring unit and the computer, and transmitting monitoring information of the individual monitoring unit to the computer;
A gas insulated switchgear state monitoring system characterized by comprising:

The gas-insulated switchgear state monitoring system according to claim 1, wherein the individual monitoring unit and the signal processing unit can be newly added or deleted by being connected by a multi-drop network.

The signal processing unit is connected to one or two or more monitoring sensors for monitoring a specific monitoring item other than the monitoring sensor connected to the at least one individual monitoring unit, and the one, 3. The gas insulated switchgear state monitoring system according to claim 1 or 2, wherein detection information from two or more monitoring sensors is signal-processed to generate monitoring information of the specific monitoring item.

A first signal processing unit attached to the first gas-insulated switchgear and sending the first monitoring information to the computer via a first network;
A second signal processing unit attached to the second gas insulated switchgear and transmitting the second monitoring information to the first signal processing unit via a second network. Item 4. The gas insulated switchgear state monitoring system according to any one of Items 1 to 3.