JP5106645B2 - 監視制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、特定の機器を複数の箇所から制御可能にする監視制御方法に関する。

近年、監視制御技術の発達に伴い、広範囲の電力系統エリアを複数の計算機から制御可能にし、互いにバックアップすることによって信頼性の高い監視制御が実現されている。

たとえば、特許文献１では、複数の箇所に計算機システムである監視制御装置を設けて、各装置に割り当てられた管轄エリア内の機器の監視制御を行う技術が提案されている。そのシステム構成は、図２２に示すように、計算機と制御対象機器とをネットワーク（一般広域網）で接続している。具体的には、複数の監視卓の夫々に監視制御権を与え、監視卓ごとに電力系統の管轄エリアを定義するエリアアサイン保存手段と管轄エリアへの制御出力か否かを判定する制御対象判定手段とを設け、この制御対象判定手段の判定結果に従って警報、フリッカ、制御等の出力を行っている。

特開２００４−３６４４２１号公報

しかしながら、上述の方式では、単独のシステム内で監視卓同士の監視制御権をコントロールする場合は問題ないが、制御所システム、配電自動化システム、あるいはバックアップシステムなどで、一つの配電線遮断器など制御対象機器に対して管轄エリアを共有する場合、監視制御システムの故障や伝送系の故障などで複数のシステムが同時に同じ機器を制御対象としてしまうという問題が発生する可能性がある。

また、セキュリティ面に関しては、監視制御システム単体の定義データだけで制御を行うため、定義ミスや外部からの進入に対して弱いという問題点がある。このため、専用テレコン（遠方監視制御装置）を複数設置して相互に監視してセキュリティの向上を図るといった対策が必要となる。

さらに、従来の方式では、複数の監視制御システムに対してシステムごとに定義データを書き換えることになるので、システムの数が増えるに従って書き換えのタイミングや手順が複雑になる。

本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、複数の計算機のそれぞれから監視制御行う場合、信頼性の高い制御権の割付が可能であり、また監視制御システムの増減時に定義データの変更等の負担が少ない監視制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、監視制御を行う計算機システムと制御対象との間に制御中継装置を介在させ、この制御中継装置に実テレコンチャンネルに対応した情報エリアである仮想チャンネルを割り付け、この仮想チャンネルを用いて必要各所へ情報を配信する構成とする。

なお、制御中継装置は物理的に独立して設けてもよいが、この制御中継装置の機能を複数の計算機システムのいずれかに持たせるようにしても良い。

この制御権は、ソフトウェアで切り替えるいわゆるソフトＳＷ（スイッチ）であり、制御権切替情報は、制御権ＳＷともいう。

具体的には、本発明に係わる監視制御システムは、遠方の一または二以上の制御対象機器と該制御対象機器を監視制御する複数の計算機との間に制御中継装置を配置し、該制御中継装置を介して前記計算機から前記制御対象機器の監視制御を実行する監視制御システムであって、前記制御中継装置は、前記計算機の管轄エリアを定義する管轄アサイン情報を保存する手段と、前記管轄エリアと制御権を有する計算機の識別情報とを関連付けた制御権情報を保存する手段と、任意の計算機から送られてくる前記制御対象機器への制御データを受信する手段と、前記制御権情報を参照して、受信した制御データが、該制御データの送信元である計算機が制御権を有する管轄エリア内の制御対象機器に対するものであるか否かを判定し、この判定結果に基づいて前記受信した制御データの中継処理を実行する制御中継処理手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、制御対象機器とこの機器に制御指令を送信する計算機との間に制御中継装置を介在させ、この制御中継装置で各計算機の制御権と管轄エリアを管理するようにする。

ここで、「管轄エリア」は、管轄する地域のみでなく、電気所、制御所、その他施設や設備も含む趣旨である。また、「計算機」とは、制御対象機器を監視または制御する機能があれば足り、遠隔監視制御装置（発変電所・ダムなどのいわゆるテレコン機能付監視制御装置を含む）なども含む趣旨である。

本発明に係わる監視制御システムの制御中継装置は、さらに、管轄エリアとして割り付けられた複数の計算機のいずれかからの制御権要求情報によって前記制御権を切り替える制御権切替手段と、この切り替えの際に制御対象機器と夫々の計算機との間で定められた通信フォーマットに即して他の管轄計算機へ制御権が切り替わったことを通知する制御権切替通知手段を備えたことを特徴とする。

本発明では、制御中継装置で保存する制御権情報を制御対象機器と同様に監視制御対象とし、上位計算機からの制御によって制御権の切替を実行し、制御権が切り替わったときは状変処理等によって、関係する計算機へ通知を行う。

好ましくは、制御中継装置は、計算機の異常を検出する手段を備え、前記制御権切替通知手段は、計算機の異常を検出したときに該計算機が現に制御権を有する管轄エリアを抽出し、該管轄エリアを前記管轄アサイン情報に基づいて、該管轄エリアを管轄可能な他の計算機へ異常を通知するようにすると良い。

このとき、制御権情報は、計算機ごとに制御権の優先順位を割り付けておいて、制御権切替手段は、当該優先順位に基づいて制御権の切替を行うようにする。

これにより、制御中継装置において上位計算機の異常を検出した時に自動的に次に優先順位の高い計算機に制御権が移ると共にこの状態の変化は、テレコンの通信処理手順で各計算機へ通知することができる。

なお、制御中継装置は、独立して制御中継所に設置することもできるが、前記複数の計算機のうち一の計算機の設置場所に設置したり、あるいは、一の計算機の機能の一部として設けるようにしても良い。

また、本発明に係わる監視制御方法は、遠方の一または二以上の制御対象機器と該制御対象機器を監視制御する複数の計算機との間に制御中継装置を配置し、該制御中継装置を介して前記計算機から前記制御対象機器の監視制御を実行する方法であって、前記制御中継装置の制御権の切替指令および該制御中継装置の状態データを前記計算機ごとに夫々の計算機と制御対象機器との間で定められたテレコンフォーマットで伝送することを特徴とする。

本発明では、制御中継装置の制御権の切替指令や該制御中継装置の状態データをテレコンの各子局に割り当てられたチャンネルと同様に管理する。

本発明に係る制御中継装置は、上位の計算機から制御対象機器へ選択制御指令が送信されたときに制御権を有する計算機からの選択制御指令のフラグ管理によって、上位の計算機と制御中継装置との間で選択制御シーケンスを完結させ、制御中継装置と制御対象機器との間で選択制御シーケンスを実行する。このように制御中継装置を中心に独立した選択制御シーケンスとすることによって、たとえば上位の計算機との間では、１段制御や一括制御を実行し、これを受けて制御中継装置と制御対象機器との間では選択制御の２段階制御を実行する等が可能となり、計算機側の負荷の軽減や作業手順の簡略化を図りつつ、信頼性の高い制御が可能となる。

このとき、前記制御中継装置は、該制御対象機器を監視制御する計算機から制御対象機器への2段選択制御指令があった場合、制御シーケンスにおいて発生する一連の情報を制御指令があった（制御権のある）計算機、その他の計算機にそれぞれ必要なものを選別して伝送するようにするとよい。他の計算機は、制御経過を知ることによって、制御権を引き継いで制御権を有する計算機が制御シーケンスの途中で故障した場合でも制御の続行が可能となる。

好ましくは、前記制御中継装置に、該制御対象機器を監視制御する計算機から制御対象機器への制御指令があった場合、その制御指令と同一チャンネルへの先行する他計算機からの制御指令種別および現在状態により制御指令の受領・先行制御終了を待って制御するかキャンセルするかを判定するとよい。これによって、制御中継装置において適切に制御シーケンスの引継ぎが可能となる。

また、前記制御中継装置は、該制御対象機器を監視制御する計算機から制御対象機器への選択制御指令があった場合、制御シーケンスにおいて発生する選択制御状態（エラー情報を含む）は制御指令元にのみ返送し、チャンネルの選択状態や制御応動情報については制御指令元および他の計算機へも伝送するようにするとよい。これにより、効率的に他の計算機も制御シーケンスを把握することができる。

同様に、制御対象機器群を監視制御する計算機から制御対象機器群への一括制御指令があった場合は、前記制御中継装置は、制御シーケンスにおいて発生する選択制御状態（エラー情報を含む）および一括制御応動は制御指令元にのみ返送し、チャンネルの選択状態や個別制御応動情報は制御指令元および他の計算機へも伝送するようにするとよい。

本発明に係る監視制御方法は、制御権切替指令を制御権切替ロック解除指令および制御権要求指令によって構成し、伝送フォーマット中における制御権要求指令位置を計算機ごとに指定可能にすることを特徴とする。制御要求指令（制御権ＳＷ）の位置を計算機ごとに指定可能にすることによって、計算機のソフトウェア構成を大幅に変更することなく、管轄エリアの構築や変更を行うことができる。

前記制御中継装置でのチェック機能としては、仮想チャネル上に定義される制御権スイッチの制御において制御権位置をチェック対象とせず、また、制御権スイッチの制御については、現在制御権を有していない計算機の制御を許可するようにする。これにより、他の計算機からの制御権の取得が可能となる。

同様に、前記制御中継装置は、仮想チャネル上に定義される、制御権切替ロックスイッチの制御において制御権位置をチェック対象とせず、また、制御権ロックスイッチの制御については、現在の制御権位置にかかわらず、すべての計算機あるいは特定複数の計算機の制御を許可するようにする。

本発明によれば、監視制御の中継装置をおき、制御権をコントロールするチャンネルによって、計算機の管轄の切替を行うので、信頼性の高い制御切替が可能であり、また監視制御を実行する計算機の増減時に定義データの変更等の負担が軽減し、整合の不一致の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態による監視制御システムである。 図１の制御中継装置１０の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態による制御権ＳＷ位置の伝送フォーマット例である。 図２の制御権ＳＷ（スイッチ）テーブル４１である。 図２の制御エリア割付テーブル４２であり、図５（ａ）は機器登録テーブル、図５（ｂ）は制御元計算機割付テーブルである。 本発明の実施の形態による制御権管理手順を示すフローチャートである。（制御権ＳＷに対する制御の場合） 図２の状変処理手段２３の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による仮想チャンネルに対する一段選択制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による仮想チャンネルに対する一段数値制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による仮想チャンネルに対する状変処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による制御権管理手順を示すフローチャートである。（制御対象機器に対する制御の場合） 図２の制御対象判定手段２７の処理手順を示すフローチャートである。 図２の制御権切替手段２１の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による制御対象機器に対する二段選択制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による制御対象機器に対する一段選択制御処理シーケンス図である。 図１５の他の実施例による制御対象機器に対する一段選択制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による制御対象機器に対する二段数値制御処理シーケンス図である。 図１７の他の実施例による制御対象機器に対する二段数値制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態による制御対象機器に対する一段選択制御処理シーケンス図である。 図１９の他の実施例による制御対象機器に対する一段選択制御処理シーケンス図である。 本発明の実施の形態によるワード割付変換処理の説明図である。 従来技術による監視制御システムである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による監視制御システムである。本システムは、上位計算機と通信ネットワーク５を介して接続される制御中継装置１０を経由して遠方の機器を制御するものである。

上位計算機２ａ〜２ｎは、制御所等に設置され、制御権を有する制御所等の計算機から制御を行うものである。なお、本実施の形態では便宜上上位計算機２ａ〜２ｎは、それぞれ制御所Ａ〜Ｎに設置されていることを前提に説明するが、上位計算機の設置場所はこれに限定されず、たとえば、電力所や営業所、あるいは操作員宅などに設けてそこから制御することも可能であり、設置場所やその名称には限定されない。

本発明は、仮想チャンネルという概念を取り入れ、各上位計算機の制御権、すなわち、遠方の機器を制御する権利を制御中継装置１０で調停する。

次に仮想チャンネルの概要を説明する。装置間の伝送において、制御中継装置１０に接続される各所装置が制御の切替などのために共有すべき情報を実テレコン（ＴＣ）のチャンネルに対応したエリアに持たせて必要な各所へ配信する。

仮想チャンネルへの情報の格納は、仮想チャンネルへの制御により行い、制御方法は通常のテレコンインタフェース処理と同様にする。これにより、各所システム（上位計算機）は、テレコン（遠制装置）を制御する処理プログラムによって他所のシステムの監視や制御の切替動作を行うことができる。このように、制御切替等やその監視のための情報については、テレコンの実チャンネルと同様のフォーマットを用いて行うため、「仮想チャンネル」という。

以下、仮想チャンネルによって伝送すべき情報について述べる。
まず、仮想チャンネル共通エリアの仮想ＳＶ情報処理については、制御中継装置の情報として、制御中継装置の運転モードおよび故障状態、制御中継装置間の回線状態の各情報を持たせる。そして、状変発生時に、ＳＶ状変情報として必要箇所へ配信する。

選択制御または数値制御により、気象注意報・警報、雷予測情報、雨量予報等を格納し、直前のデータと比較して格納データに変化があった場合には、応動状変情報（たとえば、パケット種別３１Ｈ）として必要箇所へ配信する。
仮想チャンネル・実チャンネル対応エリア処理については、子局情報として、制御中継装置で扱う情報を仮想チャンネルに格納し、制御、状変処理、テレメータ（ＴＭ）データ処理を行う。ＳＶ情報処理としては、仮想ＳＶ情報として、子局エラー集約情報、疎通状況、制御権ＳＷの位置、オフライン機器の状態等の情報を格納して制御、状変処理を行う。ＴＭ情報処理としては、仮想ＴＭ情報として、パルス積算等の情報を格納して、定周期情報として必要箇所に配信する。
この仮想チャンネルは、選択制御の制御元管理・制御権管理に使用する他、制御中継装置や子局の運転状態・故障状態・回線状態の集約、制御対象の上位系統の監視等に使用し、状態の変化に応じてその情報を通知する。

制御中継装置の仮想チャンネル情報としては、共通エリアに割り付けられる情報として、運転状態、転送系状態、故障状態、回線故障状態等の制御中継装置の内部状態やそれ以外の例えば気象注意報・警報、雷予測情報等がある。

上記各情報の変更は、選択制御または数値制御により行う。これらの情報は、定周期ＳＶ情報（たとえば、パケット種別１２Ｈ）として配信する他、状態の変化検出時に表示状変情報（たとえば、パケット種別１４Ｈ）として配信する。

仮想チャンネル実チャンネル対応エリアは、各子局に対応しており、子局情報を制御中継装置内に格納しておくものである。格納情報の変更は、選択制御または数値制御により行う。内容により、定周期ＳＶまたは定周期ＴＭ情報として、上位計算機に通知する。

子局エラー集約情報、ラインスイッチ（ＬＳＷ）切替制御、制御中継装置検出の回線状態、制御権ＳＷの位置なども仮想チャンネルとして定周期ＳＶあるいは表示状変として上位計算機に通知する。

制御権ＳＷの位置について、二段または一段制御にて変更を行う。制御権ＳＷの位置の制御は、各制御権ロックＳＷを二段または一段制御にて解除し、その後行う。制御時、応動状変表示情報を配信する。

他の仮想チャンネルの制御、およびテレコンに対する制御については、制御権ＳＷの位置により制御権管理を行うが、制御権ＳＷの位置に対する制御および制御権ロックＳＷに対する制御は、制御権の対象としないことにより、他系の異常を検出した計算機は自ら制御権を獲得できるようにする。
制御権ＳＷ位置は、定周期ＳＶ情報として関係する全計算機へ通知する。ただし、制御中継装置では、現在制御権のある計算機の異常を検出した場合には、その計算機が権利を有する全ての制御権ＳＷ位置を、制御権ＳＷ毎にそれぞれの制御元候補Ｎｏ．２（最も優先順位の高い次候補）に自動的に（あるいは通知警報し手動にて）移動し、制御権ロックＳＷも解除する。なお、異常の検出方法としては、定周期の問合せ応答や計算機の自己診断機能による異常通知の受信などがある。このとき、次の定周期ＳＶ情報の送出タイミングで全表示情報（イニシャライズ）として通知する。

上述の如く、制御中継装置から、各上位計算機への送信情報（上り）情報としては、子局の状態情報に加え、制御中継装置の状態情報を仮想チャンネルを用いて送信する。また、上位計算機側からは、子局への制御情報の他に制御中継装置に対する制御権切替情報などを仮想チャンネルを用いて送信する。

次に図２を用いて制御中継装置１０の構成と動作について説明する。
制御中継装置１０は、上位の計算機と通信を行う伝送部１３、制御対象機器４ａ〜４ｎと通信を行うための伝送部１４、監視制御の演算処理を実行する処理部１１、および、監視制御に必要なデータを記憶する記憶部１２で構成されている。

なお、伝送部１４は、テレコン親局で構成し、通信回線を介して対向する子局と通信を行い、子局の下につながる制御対象機器を監視制御するようにしてもよいし、制御対象機器に通信機能を持たせ、汎用ネットワークを介して伝送部１４と直接通信を行うようにしてもよい。本実施の形態では、テレコンを介して監視制御する場合について説明する。この場合は、回線多重化を行う場合はライン切替スイッチ（ＬＳＷ）を設けて、回線の切替を行うようにしても良い。

また、処理部１１は、上位の計算機との間で通信処理を実行する上位系通信処理手段２４、制御中継装置の状態データ、その他複数の計算機の制御権の切替に必要なデータ等を仮想チャンネルデータとして生成する仮想チャンネルデータ生成手段２２、状態変化を検出して必要な処理を実行する状変処理手段２３、制御権の切替処理を実行する制御権切替手段２１、計算機２ａ〜２ｎの異常を検出する上位系異常検出手段２５、計算機から制御指令の送信があったときに、これが制御権を有する管轄エリアの制御対象機器に対するものであるか否かを判定する制御対象判定手段２７、および、子局との間でテレコンの通信プロトコルに従って通信処理を実行するテレコン通信処理手段２６を有している。これらの各手段２１〜２７は、ＣＰＵの機能として実現できるものである。

また、記憶部１２には、制御権の切替状態を保存する制御権ＳＷテーブル４１、制御箇所ごとに切替単位であるスイッチ種別を保存する制御エリア割付テーブル４２、仮想チャンネルデータを保存する仮想チャンネルデータファイル４３、および、テレコンの実チャンネルを保存する実チャンネルデータファイル４４が保存されている。

次に上記の構成を有する制御中継装置１０の処理動作を中心として、監視制御システム１の動きを説明する。

［１．制御権切替処理］
まず、制御権切替処理について説明する。上位の計算機２ａ〜２ｎは、管轄エリアの制御権を自系に移動させたい場合は、仮想チャンネルを使用して制御権の切替要求を送信する。この仮想チャンネルは、計算機ごとに設定されたパケット種別で伝送される。たとえば、図３に示すような伝送フォーマットで制御権の切替要求を送信する。切り替え単位ごとにスイッチ種別が付され、そのスイッチ種別のエリアの自系に割り当てられた位置のフラグをＯＮする。

制御中継装置１０は、ネットワーク５を経由して上位計算機から送られてくる制御権切替要求を伝送部１３で受信し、処理部１１の上位系通信処理手段２４で受信処理して、仮想チャンネルデータファイル４３に保存する。

次に、制御権切替手段２１が起動され、記憶部１２に保存されている制御権ＳＷテーブル４１の制御権の設定を変更する。図４に制御権ＳＷテーブル、図５に制御エリア割付テーブルのデータ構成例を示す。図４において、制御権ＳＷテーブル４１は、制御権ＳＷごとに制御が許可されている制御元計算機位置にフラグを立てて制御権の有無を管理している。

制御エリア割付テーブル４２は、制御対象機器と制御権ＳＷの識別情報とを関連付けて保存する機器登録テーブル（図５（ａ））と各制御権ＳＷに制御元となる管轄計算機を割り付ける制御元計算機割付テーブル（図５（ｂ））から構成されている。なお、図５（ｂ）において、制御元計算機は計算機単位であってもよいし、一または二以上の計算機からなる制御管轄単位としてもよい。 図４は、図５（ｂ）に対応してセットされるもので、たとえば、制御権ＳＷのＸは、制御元としてＡ大制に制御権が有り、制御権ＳＷのＹは、ｂ制御所に制御権があることを意味している。

次に、図６を用いて、制御権ＳＷに対する制御権管理の処理手順を説明する。
制御権切替手段２１は起動されると、まず制御対象機器の登録の有無のチェックと制御権ＳＷ（制御パターン）の属性チェックを行い（Ｓ４０１）、チェックの結果、登録無しの場合には（Ｓ４０１で「ＮＧ」）、対象機器未登録として（Ｓ４０２）制御元へ返送する（Ｓ４１２）。

ステップＳ４０１でＯＫの場合には、制御権ＳＷに対する制御か否かを判定して（Ｓ４０３）、「ＮＯ」の場合には、後述する制御対象判定手段２７のルーチン（図１１）へジャンプする。一方、ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」の場合は、制御元の登録の有無のチェックおよび制御権ＳＷの属性チェックを行う。チェックの結果、登録無しの場合には（Ｓ４０４で「ＮＧ」）、操作元未登録として（Ｓ４０５）制御元へ返送する（Ｓ４１２）。

ステップＳ４０４で「ＯＫ」の場合は、次に制御権が切替ロック中か否かを判定し（Ｓ４０６）、切替ロック中の場合は（Ｓ４０６で「ＮＧ」）、ロック中操作不可とし（Ｓ４０７）、このメッセージを制御元へ返送する（Ｓ４１２）。

ステップＳ４０６で「ＯＫ」の場合は、制御権の状態が要求元以外にあるか否かを判定して（Ｓ４０８）、「ＮＧ」すなわち制御権が要求元以外に無い場合は、取得要求の制御権が既に要求元に有り（即ち同方向制御である）というメッセージを制御元へ返送する（Ｓ４０９、Ｓ４１２）。

ステップＳ４０８で「ＯＫ」の場合は、次に制御対象機器が属するチェンネル選択状態をチェックして（Ｓ４１０）、「ＮＧ」の場合すなわち当該チャンネルが既に選択中の場合は、受信した選択情報は無効として、優先選択中のメッセージを制御元へ返送する（Ｓ４１１、Ｓ４１２）。

ステップＳ４１０で「ＯＫ」の場合は、選択指令情報を実行して（Ｓ４１３）、上位計算機に対してフラグの立（セット）／落（リセット）の通知の配信を実行する（Ｓ４１４）。

以上の手順によって各上位計算機からの制御権ＳＷに対する制御シーケンスを実行し、制御権の切替を行う。

なお、この制御権ＳＷテーブル４１のデータは、仮想チャンネルにおいてポジションを付与し状変検出の対象にする。このため、制御権フラグの変更は状変処理手段２３によって状態変化として検出される。

図７は、状変処理手段２３の処理手順を示すフローチャートである。仮想チャンネルデータファイル４３の状変検出対象のデータ、または、制御権ＳＷテーブル４１のデータに変化があった場合は（Ｓ１０１、Ｓ１０２）、状変通知のための伝送データの編集を行い（Ｓ１０３）、上位系通信処理手段２４を起動して、上位計算機に状変を通知する（Ｓ１０４）。

いま、図４に示す制御権ＳＷテーブル４１の制御権ＳＷ−Ｘのフラグが変化したとすると、状変処理手段２３は、関係する管轄システムＡ大制、ａ制御所の各計算機に状変として送信する。

（制御権切替時の装置間の伝送手順）
仮想チャンネルによる制御権の切替時の手順を図８を用いて説明する。図８は、制御権を要求する計算機、それ以外の計算機、制御中継装置の伝送部と内部の仮想チャンネル管理タスク（上位系通信処理手段２４、状変処理手段２３）、および、記憶部１２の仮想チャンネルデータファイル４３へのデータの転送手順を示している。

この図において、まず、制御権を要求する計算機は、一段選択制御指令を制御中継装置へ送信する。制御中継装置は、選択中フラグ（立）を計算機へ返信すると共に一段選択制御指令を管理タスクへ渡す。管理タスクは、記憶部１２との間で、書き込みおよび読み出しの確認を行うと共に、状変処理手段２３によって、ステータスの変化を応動情報として捉えて、制御中継装置から要求元の計算機へ応動状変表示情報を送信する。なお、応動状変は状変処理手段２３ではなく上位系通信処理手段２４で処理するようにしてもよい。

その後、制御中継装置から選択中フラグ（落）を要求元の計算機へ送信し、続いて、選択制御返送照合を送信する。ここで、選択中フラグ（立）とは、選択中フラグのセット状態（またはコマンド）を意味し、選択中フラグ（落）とは、選択中フラグのリセット状態（またはコマンド）を意味する。

なお、図示しないが、選択中フラグ（立）、応動状変表示情報、および、選択中フラグ（落）については、要求元以外の計算機へも送信するようにするとよい。これにより、他の計算機でも仮想チャンネルの状態を効率的に把握することができる。

図９に仮想チャンネルの数値制御処理シーケンスを示す。図８と同様に、数値制御指令を受けた制御中継装置は、内部で書き込み、読み出しチェックを行うと共に、状変処理手段２３によって応動情報として要求元の計算機へ送信する。

図１０は、仮想チャンネルの状変処理シーケンスである。状変処理手段２３は仮想チャンネルの状態変化を検出すると、上位系通信処理手段２４を介して、自動状変表示情報として管轄する計算機へ送信する。

［２．制御中継処理］
計算機から特定の制御対象機器へ制御データを送信する場合、計算機は制御対象機器の識別情報（ＩＤ）に制御内容を指定したデータを送信する。このデータは、通信ネットワーク５を介して、制御中継装置１０に受信される。

制御中継装置１０において、上位系通信処理手段２４は、このデータを受信すると、実チャンネルデータファイル４４に保存し、制御対象判定手段２７を起動する。図１１は、 制御対象判定手段２７の処理手順を示すフローチャートである。この手順は、基本的に図６に示す制御権切替手段２１の処理手順と同様である。主な違いとしては、全てのチェックがＯＫのときに制御権切替手段２１は、制御権ＳＷテーブル４１のフラグを切り替えるのに対して、制御対象判定手段２７は、テレコン通信処理手段２５を起動して、子局に対して選択指令、制御指令を送信する（Ｓ５１０）。

（制御中継処理の他の実施例）
図１２に制御中継処理の他の実施例を説明する。制御対象判定手段２７は起動されると、図１２のフローチャートに示すように、まず制御エリア割付テーブル４２を参照して、制御対象機器の属する制御箇所に対応するスイッチ種別を抽出する（Ｓ２０２）。そして、制御権ＳＷテーブル４１を参照して（Ｓ２０３）、そのスイッチ種別に管轄システムが含まれており、その管轄システムに制御権フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ２０４）。

管轄システムの制御権フラグがセットされている場合は（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、テレコン通信処理手段２６を起動して、実チャンネルデータファイル４４に保存されている上位計算機から送られてきた制御データを制御対象機器に対応する子局宛てに送信する（Ｓ２０５）。また、そのスイッチ種別に属し、制御権を有さない他の計算機には、この制御内容を通知する。一方、制御権を有するシステムからの制御指令でない場合は、上位系通信処理手段２４を起動して、エラーメッセージを返信する（Ｓ２０６）。

この制御指令に対する応動は、子局を介して制御中継装置１０の伝送部１４で受信され、テレコン通信処理手段２６によって実チャンネルデータファイル４４に保存される。

そして、上位系通信処理手段２４は、制御エリア割付テーブル４２と制御権スイッチテーブル４１を参照して、当該制御対象機器を管轄する全ての管轄システムを抽出して、そのシステムの全てに応動状変を通知する。

［３．監視処理］
テレコンの通信手順に従って、収集したデータは、実チャンネルデータファイル４４に保存される。この収集したデータは、テーブル４１、４２を参照して、管轄する全てのシステムに送信される。このとき、データフォーマットは、それぞれの計算機と子局（制御箇所）との間で決められたパケット種別で送られる。

また、制御対象機器や子局などの異常は、制御中継装置１０で把握し、その集約情報を仮想チャンネルデータで関係する計算機へ送信する。

［４．上位系異常検出処理］
上位系異常検出手段２５は、上位計算機の異常を検出すると、制御権切替手段２１を起動して、制御権ＳＷテーブル４１の異常のあった計算機の制御権フラグを予め定められた優先順位に従って、他の計算機に移行する。この移行処理によって、状変処理手段２３は、状変として、この計算機の関係するスイッチ種別に属する全ての計算機に制御権が切り替わった旨の通知を行う。制御権切替手段２１は、図１３のフローチャートに示すように、上位系の異常を検出したとき、または、上位計算機からの制御権切替指令によって仮想チャンネルデータの制御権スイッチに変化があったときに、制御権ＳＷテーブル４１のフラグを変更する（Ｓ３０２、Ｓ３０５）。

［５．装置間の伝送手順］
以下、本実施の形態による制御中継装置を介して制御対象機器を監視制御するときのシーケンスについて述べる。

（二段選択制御処理シーケンス）（図１４）
まず、制御中継装置は、上位計算機からの選択指令受信時、制御権チェック等を行い、制御権を有する計算機からの指令の場合はテレコン子局に対して、選択指令を送信する。

一方、制御中継装置にてエラーを検出した場合は、結果コードを設定し、制御中継装置から制御要求元の計算機へ返送照合を送信する。
テレコン子局からの選択制御返送照合受信字は、制御要求元に対して返送する。

以上は、テレコンへの制御、制御権ＳＷへの制御指令共通の手順であるが、テレコンへの制御の場合は、さらに、制御中継装置は、計算機からの選択制御受信時、制御権チェック等を行い、テレコン子局に対して制御コードに従い、選択・制御・平常の出力を行う。

選択出力時は、テレコン子局からの選択完了ビットの状変検出により制御中継装置が返送照合を要求元計算機へ返送する。制御中継装置にてエラーを検出した場合には、結果コードを設定して要求元計算機へ返送照合を送信する。

（一段選択制御処理シーケンス）（図１５）
一段選択制御の場合は、制御権のある計算機から一段選択制御指令を受信した制御中継装置は、テレコン子局は二段選択制御指令（選択指令）を送信すると共に、制御要求元であるか否かに関わらず各計算機へ選択中フラグ（立）情報を送信する。各計算機は、この情報を受信すると、選択制御中であることを認識し、多重選択となるような選択操作を回避する。また、制御中継装置は、選択制御時にテレコン子局から異常発生のエラー集約情報の状変を受信した場合は、仮想チャンネルの表示状変情報を編集し各計算機へ配信する。

このシーケンスの特徴は、計算機と制御中継装置との間は一段制御によって効率向上を図り、制御中継装置とテレコン子局との間は２段制御によって信頼性と安全性を担保していることである。また、制御中継装置から制御権のない計算機に対しては、一段選択制御指令受信時の選択中フラグ（立）の送信、テレコン子局から制御応動受信時の応動状変表示の送信、および、制御完了時の選択中フラグ（落）の送信を行うことを特徴としている。これによって、制御権のない計算機は、たとえば、選択中フラグ（立）状態・応動状変未受信で制御権を引き継いだときは、選択復帰指令送信後に再度選択・制御操作を行うなど円滑な受け継ぎが可能となる。

（一段選択制御処理シーケンスの他の実施例）（図１６）
従来の監視制御システムでは、テレコン子局からの選択復帰信号を上位計算機が受信してから次の選択制御指令を行うが、本実施例では、図１６で制御権を有する計算機から選択制御指令を送信し、制御中継装置に制御応動が帰ってくると選択中フラグ（落）を発信して、選択完了がまだテレコン子局から返送されていなくても、次の制御を受け入れ、選択復帰信号が中継装置に届くと同時にテレコン子局に対して選択制御指令を送信する。制御中継装置にこのような調整機能を設けることによって、１台のテレコンを複数箇所から使用し制御を行うための効率を上げることができる。

また、制御権を有する計算機は返送照合を待って次の制御シーケンスに入り、制御権を持たない計算機は、返送照合を待たずに選択中フラグ（落）で制御シーケンスを開始するようにすれば、制御権を持たない他の計算機は、α秒前に制御を出力でき、複数箇所から制御可能な状態において１箇所からの制御のみが連続して受け付けるような事態を回避することができる。

（二段数値制御処理シーケンス）（図１７）
制御中継装置は、任意時に数値制御によりテレコン子局の数値制御を行う。基本的なシーケンスは、二段選択制御処理シーケンスと同様である。制御中継装置では、テレコン子局での制御信号出力に対する応動入力を数値制御応動情報に編集し配信する。

（二段数値制御処理シーケンスの他の実施例）（図１８）
本実施例はＳＶに対する二段数値制御処理シーケンスであり、図１８のように数値制御応動情報を制御元の計算機のみに送信し、応動状変表示情報は全ての計算機へ送信する。その他の手順は図１７と同様である。

（一段数値制御処理シーケンス）（図１９）
一段選択制御処理と同様に、計算機と制御中継装置との間は一段数値制御によって効率向上を図り、制御中継装置とテレコン子局との間は２段数値制御によって信頼性と安全性を担保する。基本的なシーケンスは、一段選択制御処理シーケンスと同様である。

（一段数値制御処理シーケンスの他の実施例）（図２０）
本実施例はＳＶに対する一段数値制御処理シーケンスであり、図２０のように数値制御応動情報を制御元の計算機のみに送信し、応動状変表示情報は全ての計算機へ送信する。その他の手順は図１９と同様である。

本実施の形態では、図８、図９に示すように制御権ＳＷテーブル４１に対する書き込みを制御指令として、図１５、図１９に示すように制御対象機器に対する制御と同様の手順で行い、また、テーブル内容の変化を状変として他の計算機へ配信する。これにより、他の制御機器の監視制御と同様の処理手順によって、制御権の切替を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態では上述した仮想チャンネルによって情報を集配信する中継装置である制御中継装置を介して上位計算機の制御権の切替を行うと共に、これに連動して実チャンネルデータの配信制御を行うので、制御権の切替時のオーバーヘッドを少なくし、各計算機切替タイミングを同期させて信頼性の高い制御権切替処理が可能となる。

特に、仮想チャンネルを通して、各計算機の制御指令を他の計算機へ配信するので、各計算機はどのような制御指令を出されたかを知ることができ、かつ、制御対象機器からの応動情報や状態情報の収集を行うことにより、制御途中での切替も円滑に行うことができる。

たとえば、選択制御中の選択完了後に切り替わりが発生しても、計算機Ｂは、計算機Ａからの選択指令を仮想チャンネルを通して入力し、制御対象からのチェックバック（正常選択である旨の応答）信号を実チャンネルを通して入力できるので、続けて制御指令を実行することができる。

また、直接監視制御していた計算機と制御対象機器を管轄エリアに組み込む場合、各計算機によって使用可能なチャンネルが異なるが、制御中継装置に仮想チャンネル実チャンネル対応エリアを設けることによって、既存の計算機のポジションの変更をすることなく空きポジションに組み入れることによって広域監視システムを実現することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されること無くその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。たとえば、制御権を有する計算機が制御権ＳＷ位置を設定可能にしたり、仮想チャンネルと実チャンネルの対応関係を各計算機から設定可能にしたりすることによって、系統構成の変更にも柔軟に対応できる。すなわち、図２１に示すように、制御中継装置１０の処理部１１にワード割付変換手段２８を設けて、制御権ＳＷのフラグ状態によって実チャンネルのワード割付をそのフラグがセットされている計算機の仮想チャンネルのワード割付に変更する。これによって、遠制装置の伝送フォーマットと上位計算機の伝送フォーマットを柔軟に対応付けられるので、管轄システムや系統構成の変更に、より柔軟に対応することができる。

また、制御中継装置は、上位計算機システムの機能の一部として組み込むことも可能である。

１ 監視制御システム
２ａ〜２ｎ 上位計算機
４ａ〜４ｎ 遠制装置（テレコン）子局
５ 通信ネットワーク
１０ 制御中継装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１３、１４ 伝送部
２１ 制御権切替手段
２２ 仮想チャンネルデータ生成手段
２３ 状変処理手段
２４ 上位系通信処理手段
２５ 上位系異常検出手段
２６ テレコン通信処理手段
２７ 制御対象判定手段
２８ ワード割付変換手段
４１ 制御権スイッチ（ＳＷ）テーブル
４２ 制御エリア割付テーブル
４３ 仮想チャンネルデータファイル
４４ 実チャンネルデータファイル

Claims (5)

1. 遠方の一または二以上の制御対象機器と該制御対象機器を監視制御する複数の計算機との間に制御中継装置を配置し、該制御中継装置を介して前記計算機から前記制御対象機器の監視制御を実行する方法であって、前記制御中継装置の制御権の切替指令および該制御中継装置の状態データを前記計算機ごとに夫々の計算機と制御対象機器との間で定められた伝送フォーマットで伝送する監視制御方法において、
   前記制御権の切替指令は制御権要求指令を含み、前記伝送フォーマット中における制御権要求指令位置は計算機ごとに指定可能であることを特徴とする監視制御方法。
2. 前記制御中継装置は、該制御対象機器を監視制御する計算機から制御対象機器への制御指令があった場合、その制御指令と同一チャンネルへの先行する他計算機からの制御指令種別および現在状態により、制御指令の受領または先行制御終了を待って制御するかキャンセルするかを判定することを特徴とする請求項１記載の監視制御方法。
3. 前記制御中継装置は、該制御対象機器を監視制御する計算機から制御対象機器への選択制御指令があった場合、制御シーケンスにおいて発生する選択制御状態は制御指令元にのみ返送し、チャンネルの選択状態や制御応動情報は制御指令元および他の計算機へも伝送することを特徴とする請求項１記載の監視制御方法。
4. 前記制御中継装置は、制御対象機器群を監視制御する計算機から前記制御対象機器群への一括制御指令があった場合、制御シーケンスにおいて発生する選択制御状態および一括制御応動は制御指令元にのみ返送し、チャンネルの選択状態や個別制御応動情報は制御指令元および他の計算機へも伝送することを特徴とする請求項１記載の監視制御方法。
5. 前記制御権の切替指令は、制御権切替ロック中でない場合は制御権要求指令によって構成され、制御権切替ロック中の場合は制御権切替ロック解除指令と制御権要求指令によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の監視制御方法。

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