JP5562224B2 - 遠方監視制御システム - Google Patents
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Description
特許文献1には、システムのパラメータ変更をシミュレータで行い、この変更に当たってシミュレータから装置にログインし、シミュレーションの結果、変更に問題がなければ該当装置へ変更情報をダウンロードするものが記載されている。
特許文献1のものでは、ある装置への変更情報は、シミュレータによって確認できるものの、関連する装置に対する変更は、別途行う必要があった。
図1は、この発明の実施の形態1による遠方監視制御システムを示す全体構成図である。
図1において、遠方監視制御システムには、有人の親局設備と、無人の子局設備がある。
親局遠方監視制御装置1を有する親局設備は、水道局などのセンター機能を有する場所に設置されている。操作員が大型表示装置2a、モニタ装置2b等を使って、親局遠方監視制御装置1により、広域に点在するプラント設備を遠隔にて監視制御する。
また、水道における配水プラント設備には、ポンプ場、配水池、水圧監視局、水質監視局などがあり、当該水道局の給水範囲内に点在している。子局設備は、これら配水プラント設備毎に設置され、通常、無人で自動運転されている。
図1の例では、子局遠方監視制御装置A5は、子局設備のポンプ場に設置されている。
子局遠方監視制御装置B7は、子局設備の配水池に設置されている。
子局遠方監視制御装置A5及び子局遠方監視制御装置B7には、現場設備から、デジタル信号の接点データや計器類のアナログ情報が入力されるようになっている。
以下では、これらの接点データや計器類のアナログ情報を定義したものをシステム生成情報という。
ある子局設備が自動運転するためには、他子局設備のプラント信号が必要な場合があり、親局遠方監視制御装置1を中継して必要な信号が転送される。
図1の例では、子局遠方監視制御装置A5の送水ポンプを自動制御運転するためには、子局遠方監視制御装置B7の”配水池水位”信号が必要である。このため、配水池水位信号を子局遠方監視制御装置B7から収集した親局遠方監視制御装置1が、子局遠方監視制御装置A5に転送するようになっている。
図2において、1、4、5は図1におけるものと同一のものである。上位計算機設備2は、図1の大型表示装置2a、モニタ装置2bを含む設備で、親局遠方監視制御装置1に接続されている。親局遠方監視制御装置1には、親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報を修正するための保守用装置3が配置され、子局遠方監視制御装置A5には、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報を修正するための保守用装置6が配置されている。
親局遠方監視制御装置1は、記憶装置を有する計算機であり、次のように構成されている。
上位計算機通信処理部11は、上位計算機設備2と通信する。データ処理部12は、子局遠方監視制御装置A5との間でデータをやり取りし、システム生成情報(運用用)15を参照して、上位計算機通信処理部11への伝送や、現場設備へ監視・制御信号を入出力するためのデータ処理を行う。自動反映処理部13(親局側自動反映処理部)は、子局遠方監視制御装置A5から送られるシステム生成情報に基づき、自装置の保存するシステム生成情報16への反映を自動的に行う。
シミュレーション処理部14は、子局遠方監視制御装置のシステム生成情報が変更された場合や、自装置のシステム生成情報が変更された場合に、変更されたシステム生成情報(テスト用)16について、シミュレーションを行い、その反映の良否を判定する。ここで、良の場合に、システム生成情報(テスト用)16により、システム生成情報(運用用)15を更新し、実際の運用に使用される。
なお、システム生成情報(テスト用)16とシステム生成情報(運用用)15は、データベースになっており、記憶装置に格納されている。
通信処理部17は、通信回線4を介して、子局遠方監視制御装置A5と通信を行う。
入力/出力処理部51は、現場設備との間で信号のやり取りを行う。この信号には、入力されるデジタル情報の接点信号や計器類のアナログ情報が含まれ、また、現場設備へ出力される制御信号が含まれる。
データ処理部52は、入力/出力処理部51からの入力信号に基づき、自装置のシステ
ム生成情報(運用用)55を参照して、データ処理を行い、制御信号を入力/出力処理部51を介して現場設備へ出力する。また、親局遠方監視制御装置1との間でデータのやり取りを行う。
自動反映処理部53(子局側自動反映処理部)は、自装置のシステム生成情報(テスト用)56が修正された場合に、親局遠方監視制御装置1に反映させるために、親局遠方監視制御装置1に送信する。
シミュレーション処理部54は、自装置のシステム生成情報(テスト用)56が変更された場合に、シミュレーションを行い、その反映の良否を判定する。ここで、良の場合に、システム生成情報(テスト用)56により、システム生成情報(運用用)55を更新し、実際の運用に使用される。
なお、システム生成情報(テスト用)56とシステム生成情報(運用用)55は、データベースになっており、記憶装置に格納されている。
通信処理部57は、通信回線4を介して、親局遠方監視制御装置1の通信処理部17との間で通信を行う。
図4においては、子局遠方監視制御装置Aのシステム生成情報のデータベース構造を示している。各フィールドについて説明する。局番号21は、自装置を示す番号である。データ種別22は、システム生成情報のデータの種別であり、計測データ、接点データなどが含まれる。項目名称23は、システム生成情報の名称である。計測項目24は、データ種別22が計測データの場合に、そのデータの範囲と単位を示している。表示項目25は、表示方式と警報種別があり、表示方式では、稼働中や停止中などの状態信号であることを示すDと、故障を示すAとがあり、Dの場合にはシンボル画面の該当機器を色替え表示し、Aの場合には、該当機器をフリッカさせるとともにブザーを鳴らすようになっている。影響のある局番号26は、そのシステム生成情報に関連する子局遠方監視制御装置を局番号で示している。
図5においては、子局遠方監視制御装置Bのシステム生成情報のデータベース構造であり、21〜26は図4におけるものと同一のものである。
図6においては、親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報のデータベース構造を示し、局番号00で示される親局遠方監視制御装置1固有のシステム生成情報の他に、子局遠方監視制御装置Aのシステム生成情報と、子局遠方監視制御装置Bのシステム生成情報とを有している。
図6において、21〜23は図4におけるものと同一のものである。上位伝送27は、親局遠方監視制御装置1に接続された大型表示装置やモニタ装置に伝送するかどうかを定義している。
いずれかの子局遠方監視制御装置で、保守用装置によりシステム生成情報の設定・変更作業が実施された場合、親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報も自動的に変更される。
例えば、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報を設定・変更した場合、対向通信先である親局遠方監視制御装置1の有するシステム生成情報が自動的に変更されるようになっている。
以下、詳細に説明する。
親局遠方監視制御装置1では、子局遠方監視制御装置A5から送信されたデータを処理した後、大型表示装置2aやモニタ装置2bなどの上位計算機設備2に出力する。
親局遠方監視制御装置1と子局遠方監視制御装置A5は、現場設備から入力した各データに対して、データ種別、項目名称、計測項目等を含むシステム生成情報を有する。これらのシステム生成情報は、それぞれの装置のシステム定義データベースに格納されている。
従来では、このため、現場設備に変更が生じた際、システム生成情報の修正が発生する装置全てに対して、操作員を配置し、各々手動でシステム生成情報を修正したのち動作確認試験を実施していた。
本発明では、各装置各々で手動設定・変更した後、動作確認試験を実施する手順を大幅に簡略化するために以下のような操作手順になっている。
現場設備に変更が発生した際、子局遠方監視制御装置A5に保守用装置6を接続し、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報(テスト用)56を修正する(S1)。
次に、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報(テスト用)56の変更にともない、子局遠方監視制御装置A5の自動反映処理部53が、親局遠方監視制御装置1の自動反映処理部13に対し、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報の修正を通知する(S2)。
次いで、親局遠方監視制御装置1の自動反映処理部13は、親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報(テスト用)16を自動的に修正する(S3)。
子局遠方監視制御装置A5と親局遠方監視制御装置1のシミュレーション処理部54、14は、連携して双方のシステム生成情報にエラーが生じないかチェックする(S5)。
このシミュレーションでは、各子局遠方監視制御装置は、自装置のシステム生成情報について、シミュレーションを行い、親局遠方監視制御装置1は、自装置のシステム生成情報についてシミュレーションを行うとともに、関連する子局遠方監視制御装置間のシステム生成情報の関連性についてもシミュレーションによるチェックを行う。
このチェックは、例えば、子局遠方監視制御装置A5で、水位信号のスケール値を0〜5mから0〜3mに修正したが、親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報(テスト用
)16では0〜5mのまま修正されていなかったため、不一致が発生し、エラーとなるなどである。
つまり、このシミュレーションでは、全装置が自装置のシステム生成情報について一斉にかつ各別にシミュレーションを実行する。
シミュレーション結果がNGの場合は、子局遠方監視制御装置A5と親局遠方監視制御装置1のシステム生成情報(テスト用)の内容を破棄(クリア)して(S8)終了する。
なお、システム生成情報(テスト用)をシステム生成情報(運用用)にコピーする際は、子局遠方監視制御装置A5と親局遠方監視制御装置1を同時に実行する必要があるため、所定の時刻(例:次の正時、次の日替わり時)に自動的に実行する機能を有する。
図7は、この発明の実施の形態2による遠方監視制御システムのシステム生成情報の自動反映機能を説明する説明図である。
図7において、1〜6、13〜17、53〜57は図2におけるものと同一のものである。図7には、子局遠方監視制御装置B7が、通信回線4に接続されている。子局遠方監視制御装置B7は、子局遠方監視制御装置A5と同様の構成であり、自動反映処理部73と、シミュレーション処理部74と、システム生成情報(運用用)75と、システム生成情報(テスト用)76と、通信処理部77とにより構成されている。
実施の形態2は、子局遠方監視制御装置B7のシステム生成情報の設定・変更が対向先の親局遠方監視制御装置1だけでなく、他の子局装置である子局遠方監視制御装置A5にも波及する場合についてのものである。
この場合、親局遠方監視制御装置1を介して子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報も自動的に変更されるようになっている。
図7の例では、子局遠方監視制御装置B7でシステム生成情報の修正が発生しているが、この場合、従来では、子局遠方監視制御装置B7、親局遠方監視制御装置1、子局遠方監視制御装置A5の3箇所に操作員を派遣する必要があった。
例えば、子局遠方監視制御装置B7で配水池水位のスケールが変更になり、子局遠方監視制御装置B7のシステム生成情報の配水池水位スケール0〜5mを0〜3mに修正したとする。
子局遠方監視制御装置A5では、配水池水位により、送水ポンプ起動/停止の自動制御を実行(水位低で起動、水位高で停止)するため、子局遠方監視制御装置A5内部の配水
池水位スケールも同時に修正する必要がある。
子局遠方監視制御装置B7に保守用装置6を接続し、システム生成情報を修正する(S11)。この際、修正するデータのシステム生成情報には、間連先として子局遠方監視制御装置A5が登録されている。(図5の影響のある局番号26を参照)
子局遠方監視制御装置B7のシステム生成情報の修正に伴い、子局遠方監視制御装置B7の自動反映処理部73は、親局遠方監視制御装置1の自動反映処理部13に対し、子局遠方監視制御装置B7のシステム生成情報の修正を通知する(S12)。
これを受けて、子局遠方監視制御装置A5では、自動反映処理部53が自身のシステム情報(テスト用)56を修正する。この修正が完了した時点で、自動反映処理部53は、親局遠方監視制御装置1の自動反映処理部13に通知し、この修正内容により、システム生成情報(テスト用)16の当該部分を修正する(S14)。
これに基づき、子局遠方監視制御装置B7、親局遠方監視制御装置1、子局遠方監視制御装置A5の各シミュレーション処理部は、連携してシステム生成情報にエラーが無いかどうかをチェックする(S16)。
エラーの有無により(S17)、シミュレーション処理の結果がOKであれば、それぞれの装置のシステム生成情報(テスト用)の内容をシステム生成情報(運用用)にコピーする(S18)。
シミュレーション結果がNGの場合は、子局遠方監視制御装置B7、親局遠方監視制御装置1、子局遠方監視制御装置A5のシステム生成情報(テスト用)の内容を破棄(クリア)して(S19)終了する。
実施の形態3は、システムを構成する親局遠方監視制御装置、全ての子局遠方監視制御装置の処理状態をログ情報として記録する場合についてのものである。
図9は、この発明の実施の形態3による遠方監視制御システムのログ情報の自動反映機能を説明する説明図である。
図9において、1〜6、11〜13、17、51〜53、57は図2におけるものと同一のものである。親局遠方監視制御装置1には、全装置のデータ処理状態の記録であるログ情報18が、記憶装置のデータベース内に保存され、子局遠方監視制御装置A5には、ログ情報18と同一内容のログ情報58がデータベース内に保存されている。ログ情報18とログ情報58は同じもので、システムを構成する全装置(親局遠方監視制御装置、子局遠方監視制御装置A〜N)のデータ処理状態の記録が含まれている。
これにより、どの装置であっても、全装置のログ情報が参照可能となる。
親局遠方監視制御装置と全ての子局遠方監視制御装置は、データ処理部、通信処理部、入力/出力処理部、上位計算機処理部、自動反映処理部等で実行される処理の状態をログ情報として所定のログファイルに自動記録する機能を有する。
従来は、各装置毎にその装置のログ情報を保管していたため、自装置のログ情報しか参照できなかった。このため、システム障害解析等で複数の装置のログ情報の参照が必要な場合、各々の現場に赴き、個別にログ情報を収集する必要があった。
本発明では、親局遠方監視制御装置と全ての子局遠方監視制御装置が、同一内容のログ情報を保有できる仕組みを実装することで、1箇所で全装置のログ情報の参照を可能にするものである。
まず、子局遠方監視制御装置A5でログ情報58が変更された場合、自装置のログ情報58を修正する(S21)。次に、自動反映処理部53により、親局遠方監視制御装置1の自動反映処理部13に通知し、自動反映処理部13により、親局遠方監視制御装置1で保有する子局遠方監視制御装置A5のログ情報18を修正する(S22)。
さらに自動反映処理部13からの通知により、子局遠方監視制御装置A5以外の全遠方監視制御装置のログ情報についても、各子局遠方監視制御装置の自動反映処理部の処理により、自装置で保有する子局遠方監視制御装置A5のログ情報を修正する(S23)。
親局遠方監視制御装置1のログ情報18に修正が発生した場合は、自装置のログ情報18を修正する(S31)。次いで、自動反映処理部13により、全子局遠方監視制御装置の自動反映処理部に通知し、全子局遠方監視制御装置の自動反映処理部の処理により、自装置で保有する親局遠方監視制御装置1のログ情報を修正する(S32)。
これにより、親局遠方監視制御装置1と全子局遠方監視制御装置に同一内容のログ情報が保管される。このため、どの装置においても全装置のログ情報を閲覧可能になる。
2 上位計算機設備
3 保守用装置
4 通信回線
5,7 子局遠方監視制御装置
11 上位計算機通信処理部
12 データ処理部
13 自動反映処理部
14 シミュレーション処理部
15 システム生成情報(運用用)
16 システム生成情報(テスト用)
17 通信処理部
18 ログ情報
51 入力/出力処理部
52 データ処理部
53,73 自動反映処理部
54,74 シミュレーション処理部
55,75 システム生成情報(運用用)
56,76 システム生成情報(テスト用)
57,77 通信処理部
58 ログ情報
Claims (3)
- プラントを構成する機器との間で入出力されるデータを定義したシステム生成情報を参照して、上記プラントを遠方から監視制御する遠方監視制御システムであって、
上記プラントを構成する機器との間で入出力されるデータの処理をそれぞれ行う複数の子局遠方監視制御装置、
及びこの子局遠方監視制御装置に通信回線を介して接続され、上記子局遠方監視制御装置との間でデータを入出力することにより、上記プラントを監視制御する親局遠方監視制御装置を備え、
上記子局遠方監視制御装置は、
自装置で用いられるシステム生成情報を格納した記憶装置と、
上記システム生成情報が修正された場合に、上記親局遠方監視制御装置に上記システム生成情報の修正を通知する子局側自動反映処理部とを有し、
上記親局遠方監視制御装置は、
自装置で用いられるシステム生成情報及び上記全子局遠方監視制御装置で用いられるシステム生成情報を格納した記憶装置と、
上記子局側自動反映処理部により通知された上記子局遠方監視制御装置のシステム生成情報の修正の通知に基づき、自装置のシステム生成情報の該当部分を修正する親局側自動反映処理部とを有し、
上記全子局遠方監視制御装置及び上記親局遠方監視制御装置の記憶装置にそれぞれ格納された上記システム生成情報は、テスト用のシステム生成情報と、運用用のシステム生成情報とに分けられており、
上記修正されるシステム生成情報は、テスト用のシステム生成情報であり、
上記全子局遠方監視制御装置及び上記親局遠方監視制御装置の各装置は、自装置の上記テスト用のシステム生成情報を用いて、シミュレーションを行い、上記テスト用のシステム生成情報のエラーを検出するシミュレーション処理部をそれぞれ有し、
上記シミュレーション処理部によるシミュレーションの結果、エラーが検出されない場合に上記各装置の上記テスト用のシステム生成情報を上記運用用のシステム生成情報にコピーすることを特徴とする遠方監視制御システム。 - 上記親局側自動反映処理部は、上記子局遠方監視制御装置のシステム生成情報の修正が他の子局遠方監視制御装置に関連する場合には、上記他の子局遠方監視制御装置に上記システム生成情報の修正を通知し、
この通知を受けた上記他の子局遠方監視制御装置では、自装置の上記システム生成情報を修正することを特徴とする請求項1記載の遠方監視制御システム。 - 上記全子局遠方監視制御装置及び上記親局遠方監視制御装置の各装置は、全装置のデータ処理状況を記録した同一のログ情報を有し、
いずれかの上記子局遠方監視制御装置でログ情報が修正されたときは、上記子局側自動反映処理部により上記親局遠方監視制御装置へ上記ログ情報の修正を通知し、
この通知を受けた上記親局遠方監視制御装置は、上記親局側自動反映処理部により、自装置のログ情報の該当箇所を修正するとともに、他の子局遠方監視制御装置に上記ログ情報の修正を通知することを特徴とする請求項1または請求項2記載の遠方監視制御システム。
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