JP5740105B2

JP5740105B2 - 通信システムのアプリケーション監視方法

Info

Publication number: JP5740105B2
Application number: JP2010147972A
Authority: JP
Inventors: 欣吾輿石; 恭正渡部; 啓一小林; 田村　節生; 節生田村; 東海林　学; 学東海林
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: JP2012015629A

Description

本発明は、伝送系を介してIEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置及びクライアント側通信装置が接続された通信システムのアプリケーション監視方法に関する。

近年の通信プロトコルの業界標準化の流れに伴い、例えば、変電所システム等における監視制御システムの構築においても、多くのケースでその通信路に国際標準規格のプロトコル（IEC61850）を導入する方向にあり、通信システム全体の標準化・オープン化が進められている。

この規格IEC61850を用いたプロトコル導入の結果、異なる製造メーカの通信装置を組合せて通信システムを構築することが容易となり、システム全体として任意の製造メーカの通信装置を繋ぐ伝送系を含め、各々のアプリケーションが正常に動作しているかどうかを効率的に検出する機能が必要とされている。

従来のアプリケーションの監視方法では、お互いの装置が通信を送受信するために用いるプロトコル種別（TCP、UDP、HTTPなど）、送信のタイミング、及び使用するポート番号などの通信ルールを取り決めた上でハローコール等の通信方式を採用しアプリケーションの異常の検出を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３２２３７１号公報

しかし、従来のTCP/IPプロトコルを用いた通信環境における伝送系を含めたアプリケーションの監視方式では、製造メーカが異なる装置間においてハローコールを実施する場合には、互いにデータの送受信を可能とするための専用データを用意する必要があった。

図１６は、従来のTCP/IPプロトコルに依存したアプリケーションと通信プロトコルとの階層関係の説明図である。図１６に示すように、製造メーカが異なる通信装置１１ａ、１１ｂ間において、ハローコールを実施する場合には、お互いの通信装置１１ａ、１１ｂのアプリケーション１２ａ、１２ｂが通信を行うために用いる通信プロトコルスタック１３ａ、１３ｂを公開した上で、データを分割して送受信する際に用いるパケットの種別やその並びの順番、及びパケットの長さといった専用の構造を持つ専用データ１４ａ、１４ｂを用意する必要があった。このことから、異なる製造メーカ間において伝送系を含めたアプリケーション１２ａ、１２ｂの監視を実施するためには、多くのコストを要するため事実上実現は困難であった。

また、サーバ／クライアント間の伝送系を含めたアプリケーション１２の監視においては、サーバからクライアントに対して定期的及び任意のタイミングで互いにリクエスト及びレスポンスを取り交わし、相手からの信号が一定期間確認されない場合には相手側のアプリケーション異常と判断していた。

しかし、サーバに接続されるクライアント側の通信装置の台数が増加するに従って、サーバ側の負荷も増加し、また通信によるネットワークトラフィックへの負荷も増大するため、接続するクライアント側通信装置の台数がサーバ側の送信処理能力を超える場合には、この手段を使用することは困難であった。

本発明の目的は、アプリケーション監視のために専用のプロトコルを用意することなく、異なる製造メーカの通信装置間での伝送系を含めたアプリケーションの異常を検出できる通信システムのアプリケーション監視方法を提供することである。

本発明に係る通信システムのアプリケーション監視方法は、伝送系を介してIEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置及びクライアント側通信装置が接続された通信システムにおいて、IEC61850プロトコルの規格に定義されている要求・応答処理を用いて前記クライアント側通信装置から所定のタイミングでサーバ側通信装置に対して前記クライアント側通信装置側で収集・生成したデータであるイベント情報を送信し、前記サーバ側通信装置は前記クライアント側通信装置からの前記イベント情報の受信を基にして、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認された場合には、通信相手の前記クライアント側通信装置との伝送系およびアプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、前記クライアント側通信装置との伝送系またはアプリケーションは異常と判断することを特徴とする。

本発明によれば、アプリケーション監視のために専用のプロトコルを用意することなく、異なる製造メーカの通信装置間での伝送系を含めたアプリケーションの異常を検出できる。

本発明の実施の形態におけるIEC61850プロトコルを利用したアプリケーションと通信プロトコルとの階層関係の説明図。本発明が適用される通信システムのサーバ／クライアント側通信装置の一例を示す構成図。本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置のブロック図。本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信動作の説明図。本発明の第１の実施の形態における監視モジュールの処理内容を示すフローチャート。本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信異常監視の処理内容を示すフローチャート。本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置のブロック図。本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信動作の説明図。本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信異常監視の処理内容を示すフローチャート。本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置のブロック図。本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信動作の説明図。本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信異常監視の処理内容を示すフローチャート。本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置のブロック図。本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置１８通信動作の説明図。本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置とクライアント側通信装置との通信異常監視の処理内容を示すフローチャート。従来のTCP/IPプロトコルに依存したアプリケーションと通信プロトコルとの階層関係の説明図。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態におけるIEC61850プロトコルを利用したアプリケーションと通信プロトコルとの階層関係の説明図である。

製造メーカが異なる通信装置１１ａ、１１ｂ間において、お互いの通信装置１１ａ、１１ｂのアプリケーション１２ａ、１２ｂが通信を行うために用いる通信プロトコルスタック１３ａ、１３ｂの上位層に、IEC61850プロトコル１５ａ、１５ｂを用いる。

すなわち、IEC61850プロトコル１５ａ、１５ｂは、TCP/IPの上位層に位置するアプリケーションレベルで通信をやり取りするプロトコルであることから、通信方式公開の必要がなくなる。このため、IEC61850プロトコルを用いることで任意の製造メーカ装置のクライアント／サーバ間でリクエスト及びレスポンスを容易に取り交わすことが可能となる。

なお、IEC61850プロトコルにはハローコールに代替する通信規格が用意されていないため、IEC61850プロトコルの規格に定義されている要求・応答処理を利用してハローコールに代替する通信とする。これにより、任意の製造メーカの通信装置間の伝送系を含めたアプリケーション１２の異常を検出することができる。すなわち、本発明の実施の形態では、IEC61850プロトコルの規定で全ての装置が必ず実装すべきと定義されているデータ（例えばLLN0）を、同じく規定で定義されているサービス（例えば（GetDataValues）を使ってハローコール相当の通信を実現するものである。

図２は、本発明が適用される通信システムのサーバ／クライアント側通信装置の一例を示す構成図である。本発明が適用される通信システムは、伝送系１６には、IEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置１７及びクライアント側通信装置１８が接続され、また、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１９も接続されている。ＨＭＩ装置１９は、操作者が各種制御処理を操作可能なインタフェース装置である。

クライアント側通信装置１８では、BCU（Bay Control Unit）やRelayから収集・生成したデータ（計測値、イベント情報など）を、伝送系１６を介してサーバ側通信装置１７に送信する。ＨＭＩ装置１９では、サーバ側通信装置１７に保存されている各種情報を表示すると共に、オペレータの操作によりサーバ側通信装置１７を介して、クライアント側通信装置１８に対し各種制御信号を送信することが可能である。

また、サーバ側通信装置１７から伝送系１６を介してクライアント側通信装置１８に対するIEC61850プロトコルを用いたリクエスト送信を行うとともに、そのリクエスト送信に対するクライアント側通信装置１８からのIEC61850プロトコルを用いたレスポンス受信を行う。サーバ側通信装置１７は、リクエスト送信に対するレスポンス受信を基にして、一定時間以内にレスポンスの受信が確認された場合には、通信相手との伝送系１６及び対象アプリケーションが正常と判断する。一方、一定時間内にレスポンスの受信が確認されない場合には、通信相手との伝送系１６または対象アプリケーションは異常と判断する。

図３は本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７のブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信動作の説明図である。サーバ側通信装置１７は、クライアント側通信装置１８に対応して監視モジュール２０を有し、監視モジュール２０はタイマ２１を有している。監視モジュール２０からクライアント側通信装置１８に対してIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡが送信され、そのリクエストＡに対するクライアント側通信装置１８からIEC61850プロトコルを用いたレスポンスＢが返送される。監視モジュール２０はこのレスポンスＢを受信して、タイマ２１に設定された一定時間Ｔ０以内の時間Ｔ１にレスポンスＢの受信が確認された場合には、通信相手との伝送系及び対象アプリケーションが正常と判断し、タイマ２１を更新し、次のタイミングでのリクエストＡに備える。

一方、一定時間Ｔ０以内にレスポンスＢの受信が確認できずに、タイマ２１を更新してから一定時間Ｔ０より長い時間Ｔ２でレスポンスＢを受信したとき、つまり、レスポンスＢの受信時間Ｔ２が監視モジュール２０のタイマ２１の許容値Ｔ０を超えた場合には、通信相手との伝送系１６または対象アプリケーションの異常と判断する。

次に、本発明の実施の形態の通常時の動作を説明する。サーバ側通信装置１７は、伝送系１６を介しクライアント側通信装置１８に対してIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを所定のタイミングで送信する。このリクエストＡの送信と同時に、サーバ側通信装置１７は、自身が持つ監視モジュール２０のタイマ２１をスタートさせる。このタイマ２１はクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理されているものとする。

クライアント側通信装置１８はこのリクエストＡを受信し、このリクエストＡに対するIEC61850プロトコルを用いたレスポンスＢをサーバ側通信装置１７に対して送信する。各クライアント側通信装置１８から送信されたこのレスポンスＢをサーバ側通信装置１７が自身の監視モジュール２０にてそれぞれ管理されているタイマ許容値Ｔ０以内に受信した場合には、クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションが正常に動作していると判断する。もしも、サーバ側通信装置１７が当該レスポンスＢの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０のタイマ許容値Ｔ０を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６または対象アプリケーションは異常な動作をしていると判断する。

図５は本発明の第１の実施の形態における監視モジュール２０の処理内容を示すフローチャートである。まず、監視モジュール２０のタイマ２１に監視対象のクライアント側通信装置１８に合わせた許容時間Ｔ０を設定する（Ｓ１）。許容時間Ｔ０は監視対象のクライアント側通信装置１８毎に異なった値を設定できる。そして、監視モジュール２０のタイマ２１のカウントダウンを開始する（Ｓ２）。監視モジュール２０のタイマ２１の許容時間Ｔ０に達したか否かを判定し（Ｓ３）、許容時間Ｔ０に達していないときは、監視対象のクライアント側通信装置１８から正常信号（レスポンス）を受信したか否かを判定する（Ｓ４）。正常信号（レスポンス）を受信していないときは、所定時間遅延後にステップＳ３に戻る（Ｓ５）。ステップＳ４の判定で正常信号（レスポンス）を受信したとき、つまり、許容時間Ｔ０内にクライアント側通信装置１８からレスポンスを受信したときは、戻り値に“ＯＫ”をセットし最初に戻る（Ｓ６）。一方、ステップＳ３の判定で、監視モジュール２０のタイマ２１の許容時間Ｔ０に達したときは戻り値に“ＮＧ”をセットし最初に戻る（Ｓ７）。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常監視の処理内容を示すフローチャートである。図６に示すように、サーバ側通信装置１７は対象のクライアント側通信装置１８にリクエストＡを送信する（Ｓ１）。そして、図５に示した監視モジュール処理を行う（Ｓ２）。そして、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”かどうかを判定し（Ｓ３）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは正常に動作していると判断する（Ｓ４）。一方、ステップＳ３の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは異常と判断する（Ｓ５）。

第１の実施の形態によれば、IEC61850プロトコルを用いたリクエスト・レスポンスのやり取りを実施するので、アプリケーション監視のために専用のプロトコルを用意する必要がなくなり、任意の製造メーカ装置間でリクエスト及びレスポンスを容易に取り交わすことができる。従って、任意の製造メーカ装置間での伝送系を含めた対象アプリケーション異常の検出ができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７のブロック図、図８は本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信動作の説明図である。この第２の実施の形態は、図３に示した第１の実施の形態に対し、サーバ側通信装置１７からリクエストＡを相手のクライアント側通信装置１８に送信してレスポンスＢを受信することに代えて、相手クライアント側通信装置１８から所定のタイミングで送信されてくるイベント情報Ｃの受信を基にして、サーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常の監視を行うようにしたものである。図３と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

サーバ側通信装置１７は、リクエストＡを相手に送信すること無しに相手から所定のタイミングで送信されてくるイベント情報Ｃの受信を基にして、イベント情報Ｃの受信までの時間Ｔ１’がタイマ２１に設定した一定時間Ｔ０’内であるとき、すなわち、タイマ２１をカウント開始してから一定時間Ｔ０’内にイベント情報Ｃの受信が確認された場合には、通信相手であるクライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象のアプリケーションが正常と判断して監視モジュール２０のタイマ２１を更新し、次のタイミングでのイベント情報Ｃに備える。

一方、タイマ２１をカウント開始してから一定時間Ｔ０’内にイベント情報Ｃの受信が確認された場合には、例えば、タイマ２１をカウント開始してから一定時間Ｔ０’より長い時間Ｔ２’でイベント情報Ｃを受信した場合や、イベント情報Ｃを受信できない場合には、通信相手との伝送系１６または対象アプリケーションの異常と判断する。

次に、まず、本発明の第２の実施の形態の通常時の動作を説明する。クライアント側通信装置１８は、伝送系１６を介しサーバ側通信装置１７に対して、IEC61850プロトコルを用いたイベント情報Ｃを、各々のサーバ側通信装置１７が所定のタイミングで送信する。サーバ側通信装置１７は、各クライアント側通信装置１８から送信されてくる当該イベント情報Ｃの受信間隔をクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理しており、タイマ許容値Ｔ０’以内にイベント情報Ｃを受信した場合に、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションは正常に動作していると判断する。

もしも、サーバ側通信装置１７が当該イベント情報Ｃの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０のタイマ許容値Ｔ０’を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６または対象アプリケーションは異常な動作をしていると判断する。

図９は本発明の第２の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常監視の処理内容を示すフローチャートである。図９に示すように、サーバ側通信装置１７はイベント情報Ｃによる監視モジュール処理を行う（Ｓ１）。すなわち、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信したときは監視モジュール処理の戻り値“ＯＫ”を出力し、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信しないときは監視モジュール処理の戻り値“ＮＧ”を出力する。

そして、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”かどうかを判定し（Ｓ２）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは正常に動作していると判断する（Ｓ３）。一方、ステップＳ３の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは異常と判断する（Ｓ４）。

第２の実施の形態によれば、サーバ側通信装置から対象クライアント側通信装置へリクエスト要求を送信しなくても、アプリケーションの状態を判断可能となるので、サーバ側通信装置の負荷及びネットワークトラフィックへの負荷を軽減できる。また、クライアント側通信装置の台数がサーバ側通信装置の送信処理能力を超えるケースでもクライアント側との伝送系を含めた対象アプリケーションの状態を判断できる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１０は本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７のブロック図、図１１は本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信動作の説明図である。この第３の実施の形態は、図３に示した第１の実施の形態に対し、図７の第２の実施の形態のイベント情報による監視を加えたものである。すなわち、相手クライアント側通信装置１８から所定のタイミングで送信されてくるイベント情報Ｃの受信を基にして、サーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常の監視を行い、このイベント情報Ｃにより通信異常と判定されたときには、サーバ側通信装置１７からリクエストＡを相手のクライアント側通信装置１８に送信してレスポンスＢを受信するようにしたものである。図３と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図１０において、監視モジュール２０ｂは、第２の実施の形態と同様に、対象のクライアント側通信装置１８からイベント情報Ｃを受信する。その結果によって、イベント情報Ｃが正常に受信できないときは、自動的に監視モジュール２０ａは対象のクライアント側通信装置１８にリクエストＡを送信し、レスポンスＢを受信することになる。

すなわち、クライアント側通信装置１８から一定時間Ｔ０’以内の時間Ｔ１’でIEC61850プロトコルを用いたイベント情報Ｃの受信が確認できた場合には、対象クライアント側通信装置１８との伝送系または対象アプリケーションは正常であると判断する。それとともに、監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂをカウント開始する。監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂをカウント開始してからイベント情報Ｃの受信が確認できず、その時間Ｔ１’が監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂの許容値Ｔ０’を超えた場合には、そのタイミングで、サーバ側通信装置１７からそのクライアント側通信装置１８に対して自動的にIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを送信する。それとともに、監視モジュール２０ａのタイマ２１ａをカウント開始する。

そして、その送信に対するクライアント側通信装置１８からのレスポンスＢの受信を基にして、監視モジュール２０ａのタイマ２１ａをカウント開始から時間Ｔ１が一定時間Ｔ０以内にレスポンスＢの受信が確認された場合には、通信相手との伝送系１６及び対象のアプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマ２１ａを更新する。一定時間Ｔ０以内にレスポンスＢの受信が確認できずに監視モジュール２０ａのタイマ２１ａの許容値Ｔ０を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系または対象アプリケーションの異常と判断する。

次に、本発明の第３の実施の形態の通常時の動作を説明する。各々のクライアント側通信装置１８は、伝送系１６を介しサーバ側通信装置１７に対して、IEC61850プロトコルを用いたイベント情報Ｃを所定のタイミングで送信する。サーバ側通信装置１７は、各クライアント側通信装置１８から送信されてくる当該イベント情報Ｃの受信間隔をクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理しており、タイマ許容値Ｔ０’以内にイベント情報Ｃを受信した場合、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションは正常に動作していると判断する。

もしも、サーバ側通信装置１７が当該イベント情報Ｃの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０のタイマ許容値Ｔ０’を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８に対してIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを所定のタイミングで送信する。このリクエストＡの送信と同時に、サーバ側通信装置１７は、自身が持つ監視モジュール２０ａのタイマ２１ａをスタートさせる。このタイマ２１ａはクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理されている。クライアント側通信装置１８はこのリクエストＡを受信し、このリクエストＡに対するIEC61850プロトコルを用いたレスポンスＢをサーバ側通信装置１７に対して送信する。各クライアント側通信装置１８から送信されたこのレスポンスＢをサーバ側通信装置１７が自身の監視モジュール２０にてそれぞれ管理されているタイマ許容値Ｔ０以内に受信した場合には、クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションが正常に動作していると判断する。

もしも、サーバ側通信装置１７が当該レスポンスＢの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０のタイマ許容値を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６または対象アプリケーションは異常な動作をしていると判断する。

図１２は本発明の第３の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常監視の処理内容を示すフローチャートである。図１２に示すように、サーバ側通信装置１７はイベント情報Ｃによる監視モジュール処理を行う（Ｓ１）。すなわち、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信したときは監視モジュール処理の戻り値“ＯＫ”を出力し、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信しないときは監視モジュール処理の戻り値“ＮＧ”を出力する。

そして、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”かどうかを判定し（Ｓ２）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは正常に動作していると判断する（Ｓ３）。

一方、ステップＳ２の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８にリクエストＡを送信する（Ｓ４）。そして、図５に示した監視モジュール処理を行う（Ｓ５）。そして、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”かどうかを判定し（Ｓ６）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは正常に動作していると判断する（Ｓ３）。一方、ステップＳ３の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは異常と判断する（Ｓ７）。

本発明の第３の実施の形態によれば、サーバ側通信装置１７の監視モジュール２０のタイマ許容値以内でクライアント側通信装置１８からのIEC61850プロトコルを用いたイベント情報を受信し続ける限りは、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６を含めた対象アプリケーションが正常と判断可能となるため、サーバ側通信装置１７からのアプリケーション監視信号（リクエストＢ）の送信が不要となり、サーバ側通信装置１７の負荷及びネットワークトラフィックへの負荷を軽減することが可能となる。イベント情報Ｃの受信がタイマ許容値以内に確認できない場合でも、新たにサーバ側通信装置１７からIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを自動的に送信することで、対象クライアントとの伝送系１６を含めた対象アプリケーションの状態が確認可能となる。

また、IEC61850プロトコルを用いたリクエスト・レスポンスのやり取りを実施することで、アプリケーション監視のために専用のプロトコルを用意する必要がなくなり、任意の製造メーカ装置間でリクエスト及びレスポンスを容易に取り交わすことが可能になるため、任意の製造メーカ装置間での伝送系を含めた対象アプリケーション異常の検出ができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１３は本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７のブロック図、図１４は本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信動作の説明図である。この第４の実施の形態は、図１０に示した第３の実施の形態に対し、イベント情報Ｃにより通信異常と判定されたときには、サーバ側通信装置１７から自動的にリクエストＡを相手のクライアント側通信装置１８に送信してレスポンスＢを受信することに代えて、ＨＭＩ装置１９からの指示によりサーバ側通信装置１７からクライアント側通信装置１８に対してリクエストＡを送信するようにしたものである。図３と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図１３において、監視モジュール２０ｂは、第３の実施の形態と同様に、対象のクライアント側通信装置１８からイベント情報Ｃを受信する。その結果によって、イベント情報Ｃが正常に受信できないときは、監視モジュール２０ａはＨＭＩ装置１９にその旨の通知（アナウンス情報）Ｄ１を送信し、ＨＭＩ装置１９を介しての人間系による操作の指示Ｄ２にて監視モジュール２０ａは対象のクライアント側通信装置１８にリクエストＡを送信し、レスポンスＢを受信することになる。

すなわち、クライアント側通信装置１８から一定時間Ｔ０’以内にIEC61850プロトコルを用いたイベント情報Ｃの受信が確認できず、イベント情報Ｃの受信が受信できたときの監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂのカウント時間Ｔ１’が許容値Ｔ０’を超えた場合に、サーバ側通信装置１７からＨＭＩ装置１９に対してタイマ許容値を超えたことの通知Ｄ１をアナウンスする。

ＨＭＩ装置１９は、そのアナウンスを受けた操作者による操作によって、サーバ側通信装置１７からクライアント側通信装置１８に対してIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを送信する指示Ｄ２がサーバ側通信装置１７に対して送られる。これにより、その指示Ｄ２を受信したサーバ側通信装置１７からのリクエストＡの送信に対するクライアント側送信装置１８からのレスポンスＢの受信を基にして、一定時間Ｔ０以内にサーバ側通信装置１７でレスポンスＢの受信を確認する。

レスポンスＢの受信が確認された場合には、通信相手との伝送系１６及び対象アプリケーションが正常と判断して監視モジュール２０ａのタイマ２１ａを更新する。一方、タイマ２１ａのカウント開始からの時間Ｔ１が一定時間Ｔ０以内の間にレスポンスＢの受信が確認できずに、監視モジュール２０ａのタイマ２１ａの許容値Ｔ０を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６または対象アプリケーションは異常な動作をしていると判断する。

次に、本発明の第４の実施の形態の通常時の動作を説明する。各々のクライアント側通信装置１８は、伝送系１６を介しサーバ側通信装置１７に対して、IEC61850プロトコルを用いたイベント情報Ｃを所定のタイミングで送信する。サーバ側通信装置１７は、各クライアント側通信装置１８から送信されてくる当該イベント情報Ｃの受信間隔をクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理しており、タイマ許容値以内にイベント情報Ｃを受信した場合、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションは正常に動作していると判断する。

もしも、サーバ側通信装置１７が当該イベント情報Ｃの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂの許容値Ｔ０’を超えた場合には、サーバ側通信装置１７からＨＭＩ装置１９に対してタイマ許容値を超えたことを表すアナウンス情報Ｄ１を送信する。ＨＭＩ装置１９ではアナウンス情報Ｄ１を受け取った操作者によって、サーバ側通信装置１７から対象クライアント側通信装置１８に対するIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡの送信指示Ｄ２がサーバ側通信装置１７に対して送信される。

サーバ側通信装置１７では、このリクエストＡの送信と同時に、自身が持つ監視モジュール２０ａのタイマ２１ａをスタートさせる。このタイマ２１ａはクライアント側通信装置１８のそれぞれ固有の値として区別して管理されている。対象のクライアント側通信装置１８はこのリクエストＡを受信し、このリクエストに対するIEC61850プロトコルを用いたレスポンスＢをサーバ側通信装置１７に対して送信する。対象のクライアント側通信装置１８から送信されたこのレスポンスＢをサーバ側通信装置１７が自身の監視モジュール２０ａにてそれぞれ管理されているタイマ許容値以内に受信した場合には、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６及び対象アプリケーションが正常に動作していると判断する。

もしも、サーバ側通信装置１７が当該レスポンスＢの受信を確認するまでに、自身の監視モジュール２０ａのタイマ２１ａの許容値Ｔ０を超えた場合には、タイマ値を超えた対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６または対象アプリケーションは異常な動作をしていると判断する。

図１５は本発明の第４の実施の形態におけるサーバ側通信装置１７とクライアント側通信装置１８との通信異常監視の処理内容を示すフローチャートである。図１５に示すように、サーバ側通信装置１７はイベント情報Ｃによる監視モジュール処理を行う（Ｓ１）。すなわち、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信したときは監視モジュール処理の戻り値“ＯＫ”を出力し、対象のクライアント側通信装置１８から所定時間Ｔ０’内にイベント情報を受信しないときは監視モジュール処理の戻り値“ＮＧ”を出力する。

一方、ステップＳ２の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、サーバ側通信装置１７からＨＭＩ装置１９に対しタイマ２１ｂの許容値Ｔ０’を超えたことのアナウンス情報Ｄ１を送信する（Ｓ４）。これにより、ＨＭＩ装置１９からサーバ側通信装置１７に対して監視対象のクライアント側通信装置１８へのリクエストＡの指示Ｄ２を送信する（Ｓ５）。これにより、サーバ側通信装置１７は監視対象のクライアント側通信装置１８にリクエストＡの送信を行う（Ｓ６）。

そして、図５に示した監視モジュール処理を行い（Ｓ７）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”かどうかを判定し（Ｓ８）、監視モジュール処理の戻り値が“ＯＫ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは正常に動作していると判断する（Ｓ３）。一方、ステップＳ３の判定で監視モジュール処理の戻り値が“ＮＧ”であるときは、対象のクライアント側通信装置１８との伝送系１６及びアプリケーションは異常と判断する（Ｓ９）。

第４の実施の形態によれば、サーバ側通信装置１７の監視モジュール２０ｂのタイマ２１ｂの許容値Ｔ０’以内でクライアント側通信装置１８からのIEC61850プロトコルを用いたイベント情報を受信し続ける限りは、対象クライアントアプリケーションが正常と判断可能となるため、サーバ側通信装置１７からのアプリケーション監視信号（リクエスト）を送信が不要となり、サーバ側通信装置の負荷及びネットワークトラフィックへの負荷を軽減することが可能となる。

また、イベント情報Ｃの受信がタイマ許容値Ｔ０’以内に確認できない場合でも、操作者の操作により新たにサーバ側通信装置１７からIEC61850プロトコルを用いたリクエストＡを送信することで、対象クライアント側通信装置１８との伝送系１６を含めた対象アプリケーションの状態が確認可能となる。

１１…通信装置、１２…専用データ、１３…アプリケーション、１４…専用データ、１５…IEC61850プロトコル、１６…伝送系、１７…サーバ側通信装置、１８…クライアント側通信装置、１９…ＨＭＩ装置、２０…監視モジュール、２１…タイマ

Claims

伝送系を介してIEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置及びクライアント側通信装置が接続された通信システムにおいて、IEC61850プロトコルの規格に定義されている要求・応答処理を用いて前記クライアント側通信装置から所定のタイミングでサーバ側通信装置に対して前記クライアント側通信装置側で収集・生成したデータであるイベント情報を送信し、前記サーバ側通信装置は前記クライアント側通信装置からの前記イベント情報の受信を基にして、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認された場合には、通信相手の前記クライアント側通信装置との伝送系およびアプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、前記クライアント側通信装置との伝送系またはアプリケーションは異常と判断することを特徴とする通信システムのアプリケーション監視方法。
伝送系を介してIEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置及びクライアント側通信装置が接続された通信システムにおいて、IEC61850プロトコルの規格に定義されている要求・応答処理を用いて前記クライアント側通信装置から所定のタイミングでサーバ側通信装置に対して前記クライアント側通信装置側で収集・生成したデータであるイベント情報を送信し、前記サーバ側通信装置は前記クライアント側通信装置からの前記イベント情報の受信を基にして、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認された場合には、通信相手の前記クライアント側通信装置との伝送系およびアプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、前記サーバ側通信装置から前記クライアント側通信装置に対してリクエストを送信し、前記サーバ側通信装置はその送信に対するクライアント側通信装置からのレスポンス受信を基にして、一定時間以内にレスポンスの受信が確認された場合には、通信相手のクライアント側通信装置との伝送系および対象アプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内にレスポンスの受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、前記クライアント側通信装置との伝送系またはアプリケーションは異常と判断することを特徴とする通信システムのアプリケーション監視方法。
伝送系を介してIEC61850プロトコルを実装するサーバ側通信装置及びクライアント側通信装置が接続された通信システムにおいて、IEC61850プロトコルの規格に定義されている要求・応答処理を用いて前記クライアント側通信装置から所定のタイミングでサーバ側通信装置に対して前記クライアント側通信装置側で収集・生成したデータであるイベント情報を送信し、前記サーバ側通信装置は前記クライアント側通信装置からの前記イベント情報の受信を基にして、一定時間以内に前記イベント情報の受信が確認された場合には、通信相手の前記クライアント側通信装置との伝送系およびアプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内にイベント情報受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、ＨＭＩ装置にその旨を通知し、前記ＨＭＩ装置からの指示により前記サーバ側通信装置から前記クライアント側通信装置に対してリクエストが送信されたときは、前記サーバ側通信装置はその送信に対するクライアント側通信装置からのレスポンス受信を基にして、一定時間以内にレスポンスの受信が確認された場合には、通信相手のクライアント側通信装置との伝送系および対象アプリケーションが正常と判断して監視モジュールのタイマを更新し、一定時間以内にレスポンスの受信が確認できずに監視モジュールのタイマの許容値を超えた場合には、前記クライアント側通信装置との伝送系またはアプリケーションは異常と判断することを特徴とする通信システムのアプリケーション監視方法。