JP6346043B2 - Remote monitoring system and observation device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、遠隔監視システム及び観測装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a remote monitoring system and an observation apparatus.

ダム管理用制御処理設備などの遠隔監視システムでは、水位計、雨量計などのセンサを含む観測装置を現場に設置し、当該センサで得られた観測データを観測装置に設けられた表示部に表示したり、磁気記録計等に記録及び表示させたりしていた。このような観測装置を現場に設置した場合には、現場から離れた管理事務所などにおいて観測データを確認でなかった。   In remote monitoring systems such as control processing facilities for dam management, observation devices including sensors such as water level gauges and rain gauges are installed on the site, and the observation data obtained by the sensors are displayed on the display unit provided in the observation device. Or recorded and displayed on a magnetic recorder or the like. When such an observation device was installed at the site, the observation data could not be confirmed at a management office or the like away from the site.

そこで、管理事務所などに設置されたテレメータ監視装置が、無線回線を使用して各観測装置に対して定期的にポーリングを行い、現場に設置された観測装置で得られた観測データを収集することで、観測データの表示及び記録をすることが行われている。   Therefore, a telemeter monitoring device installed in a management office or the like periodically polls each observation device using a wireless line, and collects observation data obtained by the observation device installed at the site. Thus, the observation data is displayed and recorded.

しかし、テレメータ監視装置に観測データが収集されるため、観測装置の点検などで管理者が管理事務所を離れる場合には観測データの確認ができず、十分な対応ができない場合があった。   However, since the observation data is collected in the telemeter monitoring device, when the administrator leaves the management office for inspection of the observation device, the observation data cannot be confirmed, and there are cases where sufficient response cannot be made.

「ダム管理用制御処理設備標準設計仕様書（案）同解説」、[online]、平成１７年６月、一般財団法人水源地環境センター、［平成２６年８月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.wec.or.jp/library/damkspec/framepage2.html＞“Commentary on Standard Design Specification for Dam Management Control Plan (Draft)”, [online], June 2005, Water Source Environment Center, [Search August 18, 2014], Internet <URL : Http://www.wec.or.jp/library/damkspec/framepage2.html> 「国電通仕第２１号 テレメータ装置」、[online]、平成１３年１月６日、国土交通省、［平成２６年８月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi21.pdf＞"Nippon Dentsu No. 21 Telemeter Device", [online], January 6, 2001, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, [August 18, 2014 search], Internet <URL: http: //www.mlit. go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi21.pdf ＞

本発明が解決しようとする課題は、管理者などのユーザが管理事務所を離れた場合においても観測データを確認することができる遠隔監視システム及び観測装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a remote monitoring system and an observation apparatus capable of confirming observation data even when a user such as an administrator leaves the management office.

実施形態の遠隔監視システムは、複数の観測装置と一つ又は複数の端末装置とを持つ。観測装置は、観測データを取得する。また、観測装置は、複数のセンサと、演算部と、第１の無線部と、制御部とを持つ。複数のセンサは、測定対象が異なる。演算部は、複数のセンサにより測定された測定結果に対する所定の演算によって複数のセンサそれぞれに対応する観測データを算出する。第１の無線部は、演算部により算出された複数の観測データを端末装置へ周期的に送信する。制御部は、同じ測定のタイミングにおける複数の観測データのうち観測対象ごとに定められた条件を満たす観測データが複数ある場合に複数の観測データを端末装置へ送信させる制御を第１の無線部に対して行う。端末装置は、ユーザによって携行される。また、端末装置は、第２の無線部と、表示部とを持つ。第２の無線部は、観測装置から送信された複数の観測データを無線回線を通じて受信する。表示部は、第２の無線部が受信した複数の観測データを表示する。   The remote monitoring system of the embodiment has a plurality of observation devices and one or a plurality of terminal devices. The observation device acquires observation data. In addition, the observation apparatus includes a plurality of sensors, a calculation unit, a first radio unit, and a control unit. The plurality of sensors have different measurement targets. The calculation unit calculates observation data corresponding to each of the plurality of sensors by a predetermined calculation on the measurement results measured by the plurality of sensors. The first radio unit periodically transmits the plurality of observation data calculated by the calculation unit to the terminal device. The control unit controls the first radio unit to transmit a plurality of observation data to the terminal device when there are a plurality of observation data satisfying a condition defined for each observation target among a plurality of observation data at the same measurement timing. Against. The terminal device is carried by the user. The terminal device has a second radio unit and a display unit. The second radio unit receives a plurality of observation data transmitted from the observation device through a radio line. The display unit displays a plurality of observation data received by the second wireless unit.

実施形態における遠隔監視システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the remote monitoring system in embodiment. 実施形態における観測装置１が行う観測データ送信処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the observation data transmission process which the observation apparatus 1 in embodiment performs.

以下、実施形態の遠隔監視システム及び観測装置を、図面を参照して説明する。図１は、実施形態における遠隔監視システムの構成例を示す図である。図１に示すように、遠隔監視システムは、一つ又は複数の観測装置１と、テレメータ監視装置２と、一つ又は複数の端末装置３とを備える。観測装置１とテレメータ監視装置２と端末装置３とは、無線回線５を使用した通信を行う。無線回線５は、例えば事業者が提供する３Ｇ若しくは４Ｇなどの移動体通信網、無線免許が不要である小電力無線局若しくは特定小電力無線局を用いた通信網、又はＷｉＦｉ（登録商標）を用いた通信網である。   Hereinafter, a remote monitoring system and an observation apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a remote monitoring system in the embodiment. As shown in FIG. 1, the remote monitoring system includes one or more observation devices 1, a telemeter monitoring device 2, and one or more terminal devices 3. The observation device 1, the telemeter monitoring device 2, and the terminal device 3 perform communication using the wireless line 5. The wireless line 5 is, for example, a mobile communication network such as 3G or 4G provided by an operator, a communication network using a low power wireless station or a specific low power wireless station that does not require a wireless license, or WiFi (registered trademark). This is the communication network used.

観測装置１は、観測して得られた観測データを、無線回線５を使用してテレメータ監視装置２及び端末装置３へ送信する。テレメータ監視装置２は、無線回線５を介して観測装置１から受信した観測データを記憶するとともに、受信した観測データをダム管理用制御処理設備４へ出力する。ダム管理用制御処理設備４は、主としてダムの放流を制御する装置又は設備を含み構成され、テレメータ監視装置２から取得する観測データに基づいて装置又は設備の制御と管理とを行う。   The observation device 1 transmits observation data obtained by observation to the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 using the wireless line 5. The telemeter monitoring device 2 stores the observation data received from the observation device 1 via the wireless line 5 and outputs the received observation data to the dam management control processing facility 4. The dam management control processing facility 4 is mainly configured to include a device or facility for controlling discharge of the dam, and controls and manages the device or facility based on the observation data acquired from the telemeter monitoring device 2.

観測装置１は、複数のセンサ１１−１〜１１−ｎ、信号変換部１２、演算部１３、無線部１４、記憶部１５、制御部１６及び給電部１７を有する。   The observation apparatus 1 includes a plurality of sensors 11-1 to 11-n, a signal conversion unit 12, a calculation unit 13, a radio unit 14, a storage unit 15, a control unit 16, and a power feeding unit 17.

複数のセンサ１１−１〜１１−ｎは、それぞれの測定対象が異なる検出器である。センサ１１−１〜１１−ｎの測定対象、例えば水位、雨量、温度、湿度、風速、風向、水温、地震動、圧力、ひずみ、水の濁度などである。センサ１１−１〜１１−ｎは、それぞれが測定した結果を電気信号として信号変換部１２へ出力する。センサ１１−１〜１１−ｎが出力する電気信号は、例えば４〜２０［ｍＡ］の電流値で測定結果を表すアナログ信号などである。   The plurality of sensors 11-1 to 11-n are detectors having different measurement objects. The measurement objects of the sensors 11-1 to 11-n are, for example, water level, rainfall, temperature, humidity, wind speed, wind direction, water temperature, earthquake motion, pressure, strain, turbidity of water, and the like. Each of the sensors 11-1 to 11-n outputs the measurement result to the signal conversion unit 12 as an electrical signal. The electrical signals output from the sensors 11-1 to 11-n are analog signals that represent measurement results with a current value of 4 to 20 [mA], for example.

信号変換部１２は、複数のセンサ１１−１〜１１−ｎそれぞれから出力される電気信号に対して増幅及びアナログ・デジタル変換を行った後に、測定対象に応じた数値データ又はパルス信号に変換して演算部１３へ出力する。なお、信号変換部１２は、センサ１１−１〜１１−ｎごとに設けられていてもよい。   The signal conversion unit 12 performs amplification and analog / digital conversion on the electrical signals output from the plurality of sensors 11-1 to 11-n, and then converts them into numerical data or pulse signals according to the measurement target. To the calculation unit 13. The signal conversion unit 12 may be provided for each of the sensors 11-1 to 11-n.

演算部１３は、信号変換部１２から出力される数値データに対して、測定対象に応じて定められる公知の演算処理を施して観測データを算出する。演算部１３が数値データに対して施す演算処理には、平滑化、ノイズ除去などの演算も含まれる。演算部１３は、演算処理により得られた観測データを、無線部１４及び制御部１６へ出力する。   The calculation unit 13 calculates observation data by performing a known calculation process determined according to the measurement target on the numerical data output from the signal conversion unit 12. The calculation processing performed by the calculation unit 13 on the numerical data includes calculations such as smoothing and noise removal. The calculation unit 13 outputs observation data obtained by the calculation process to the radio unit 14 and the control unit 16.

例えば、演算部１３が行う演算処理は、測定対象が雨量である場合においてパルス信号の発生間隔を、単位時間当たりの雨量［ｍｍ］としての観測データへ変換する演算処理である。また、演算部１３が行う演算処理は、測定対象が震度である場合においては、センサ１１で得られた電気信号又は数値データ列に対してＦＦＴなどを含む周波数解析を行い、予め定められた形式の観測データへ変換する演算処理を行う。   For example, the calculation process performed by the calculation unit 13 is a calculation process for converting the generation interval of the pulse signal into observation data as rainfall [mm] per unit time when the measurement target is rainfall. In addition, when the measurement target is seismic intensity, the calculation processing performed by the calculation unit 13 performs frequency analysis including FFT on the electrical signal or the numerical data string obtained by the sensor 11, and has a predetermined format. Performs calculation processing to convert to observation data.

このように、演算部１３は、測定対象に応じた各センサ１１−１〜１１−ｎから出力される多様な信号に対して、対応する演算処理を行うことで観測データを算出する。なお、演算部１３も、信号変換部１２と同様に、センサ１１−１〜１１−ｎごとに設けられていてもよい。すなわち、ｎ個のセンサ１１−１〜１１−ｎそれぞれから出力される電気信号が並行に処理され、ｎ個の観測データが得られる構成としてもよい。   Thus, the calculating part 13 calculates observation data by performing a corresponding calculation process with respect to the various signals output from each sensor 11-1 to 11-n according to a measuring object. Note that, similarly to the signal conversion unit 12, the calculation unit 13 may be provided for each of the sensors 11-1 to 11-n. That is, it is good also as a structure by which the electrical signal output from each of n sensors 11-1 to 11-n is processed in parallel, and n observation data are obtained.

無線部１４は、演算部１３から入力される複数の観測データを、予め定められた周期でテレメータ監視装置２及び端末装置３宛に無線回線５を介して送信する。無線部１４は、複数の観測データを含むパケットに、自観測装置１の識別情報又は自観測装置１が設置されている位置を含めてもよい。ここで、予め定められた周期は、観測装置１が観測地に設置された際に定められた周期、又はテレメータ監視装置２若しくは端末装置３から指定された周期であり、例えば定時（正時ごと）、１０分ごと、正分ごとなどである。遠隔監視システムにおける各装置は、衛星測位システムの航法衛星が送信する信号に含まれる時刻情報を用いたり、標準電波で示される時刻情報を用いたりすることで、同期をとって動作する。無線部１４は、取得した時刻情報に基づいて、観測データを送信する予め定められた周期の送信タイミングに達している否かを判定して、送信タイミングに達している場合には観測データを送信する。   The radio unit 14 transmits a plurality of observation data input from the calculation unit 13 to the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 via the radio line 5 at a predetermined cycle. The wireless unit 14 may include the identification information of the own observation device 1 or the position where the own observation device 1 is installed in a packet including a plurality of observation data. Here, the predetermined cycle is a cycle determined when the observation device 1 is installed at the observation site, or a cycle designated by the telemeter monitoring device 2 or the terminal device 3, and is, for example, fixed time (every hour) ) Every 10 minutes, every minute, etc. Each device in the remote monitoring system operates in synchronization by using time information included in a signal transmitted by a navigation satellite of the satellite positioning system or using time information indicated by a standard radio wave. Based on the acquired time information, the wireless unit 14 determines whether or not the transmission timing of a predetermined cycle for transmitting observation data has been reached, and transmits the observation data when the transmission timing has been reached. To do.

記憶部１５には、自観測装置１に設けられているセンサ１１−１〜１１−ｎの測定対象ごとに、異常が発生しているか否か又は所定の事象が発生しているか否かを判定するためのしきい値（Ｔｈ１，Ｔｈ２，…，Ｔｈｎ）が予め記憶されている。また、記憶部１５は、各センサ１１−１〜１１−ｎに対応して得られた観測データに時刻情報を対応付けて記憶する。また、記憶部１５には、観測データを送信する宛先となるテレメータ監視装置２及び端末装置３を無線回線５において一意に特定するための識別情報が宛先情報として予め記憶されている。また、記憶部１５には、自観測装置１が設置された観測地の周辺に位置する他の観測装置１又は自観測装置１に最も近い観測地に設置された他の観測装置１の識別情報が周辺装置情報として予め記憶されている。 The storage unit 15 determines whether an abnormality has occurred or whether a predetermined event has occurred for each measurement target of the sensors 11-1 to 11-n provided in the own observation device 1. Threshold values (Th 1 , Th 2 ,..., Th n ) are stored in advance. Further, the storage unit 15 stores time information in association with observation data obtained corresponding to each of the sensors 11-1 to 11-n. Further, in the storage unit 15, identification information for uniquely specifying the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 that are destinations to which observation data is transmitted on the wireless line 5 is stored in advance as destination information. The storage unit 15 also has identification information of another observation device 1 located in the vicinity of the observation site where the own observation device 1 is installed or another observation device 1 installed at the observation location closest to the own observation device 1. Is previously stored as peripheral device information.

制御部１６は、演算部１３が出力する各センサ１１−１〜１１−ｎに対応する観測データごとに、記憶部１５に記憶されている対応するしきい値と比較して、異常又は所定の事象が生じているか否か判定する。制御部１６は、異常又は所定の事象が生じていると判定すると、異常又は所定の事象が生じていると判定したタイミングにおける各観測データをテレメータ監視装置２及び端末装置３宛に送信するように無線部１４を制御する。また、制御部１６は、異常又は所定の事象が生じていると判定すると、異常又は所定の事象が生じていないと判定されるまでの期間に亘り、無線部１４が観測データを送信する周期を現在の周期よりも短い周期に変更してもよい。例えば、異常又は所定の事象が生じていると判定すると、観測データの送信周期を５分ごとから１分ごとに変更する。   The control unit 16 compares the observation data corresponding to each of the sensors 11-1 to 11-n output from the calculation unit 13 with a corresponding threshold value stored in the storage unit 15, so that an abnormality or a predetermined value is detected. Determine whether an event has occurred. When the control unit 16 determines that an abnormality or a predetermined event has occurred, the control unit 16 transmits each observation data to the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 at the timing at which it is determined that the abnormality or the predetermined event has occurred. The radio unit 14 is controlled. Further, when the control unit 16 determines that an abnormality or a predetermined event has occurred, the control unit 16 sets a cycle in which the wireless unit 14 transmits observation data over a period until it is determined that no abnormality or a predetermined event has occurred. You may change into a period shorter than the present period. For example, if it is determined that an abnormality or a predetermined event has occurred, the observation data transmission cycle is changed from every 5 minutes to every minute.

また、制御部１６は、異常又は事象が生じていると判定すると、記憶部１５に記憶されている周辺装置情報を読み出し、読み出した周辺装置情報が示す観測装置１宛の制御信号を生成して無線部１４に送信させる。制御信号は、テレメータ監視装置２及び端末装置３宛に観測データを送信することを要求する信号である。また、制御部１６は、無線回線５を介して無線部１４が受信した信号に、観測データを送信する宛先を追加する要求と宛先の識別情報とが含まれていた場合、当該識別情報を宛先情報に加える更新を記憶部１５に対して行い、観測データの送信先を追加してもよい。   If the control unit 16 determines that an abnormality or event has occurred, the control unit 16 reads the peripheral device information stored in the storage unit 15 and generates a control signal addressed to the observation device 1 indicated by the read peripheral device information. The wireless unit 14 is caused to transmit. The control signal is a signal that requests transmission of observation data to the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3. In addition, when the signal received by the wireless unit 14 via the wireless line 5 includes a request for adding a destination for transmitting observation data and destination identification information, the control unit 16 sends the identification information to the destination. The update added to the information may be performed on the storage unit 15 to add the transmission destination of the observation data.

給電部１７は、マイクロ波を用いたワイヤレス給電により電力の供給を受けるアンテナと当該アンテナで受けたマイクロ波を電力に変換する回路又は太陽電池パネルを有する。給電部１７は、ワイヤレス給電又は太陽光発電で得られた電力を蓄える二次電池を有する。給電部１７は、自観測装置１における各部に供給する。なお、観測装置１において必要となる電力がワイヤレス給電で常に得られる場合、給電部１７は二次電池を有せずともよい。   The power feeding unit 17 includes an antenna that receives power supply by wireless power feeding using a microwave and a circuit or a solar cell panel that converts the microwave received by the antenna into power. The power feeding unit 17 includes a secondary battery that stores electric power obtained by wireless power feeding or solar power generation. The power feeding unit 17 supplies power to each unit in the own observation device 1. In addition, when the electric power required in the observation apparatus 1 is always obtained by wireless power feeding, the power feeding unit 17 may not have a secondary battery.

テレメータ監視装置２は、ダムの管理事務所などに設置され、無線回線５を介して複数の観測装置１それぞれから受信する観測データを記憶するとともに、受信した観測データをダム管理用制御処理設備４へ出力する。テレメータ監視装置２は、無線部２１、記憶部２２及び外部インターフェース（ＩＦ）２３を有する。無線部２１は、無線回線５を介して、観測装置１から送信される観測データと当該観測装置１の識別情報又は設置されている位置とを含む情報を受信する。無線部２１は、識別情報又は設置されている位置ごとに時系列に、受信した情報を記憶部２２に記憶させる。また、無線部２１は、受信した情報を外部インターフェース２３へ出力する。外部インターフェース２３は、無線部２１が受信した情報の型式をダム管理用制御処理設備４で用いられる型式へ変換してダム管理用制御処理設備４へ出力する。   The telemeter monitoring device 2 is installed in a dam management office or the like, stores observation data received from each of the plurality of observation devices 1 via the wireless line 5, and receives the received observation data from the dam management control processing facility 4 Output to. The telemeter monitoring device 2 includes a wireless unit 21, a storage unit 22, and an external interface (IF) 23. The wireless unit 21 receives information including observation data transmitted from the observation device 1 and identification information of the observation device 1 or a position where the observation device 1 is installed via the wireless line 5. The wireless unit 21 stores the received information in the storage unit 22 in time series for each identification information or installed position. Further, the wireless unit 21 outputs the received information to the external interface 23. The external interface 23 converts the type of information received by the wireless unit 21 into a type used in the dam management control processing facility 4 and outputs the converted type to the dam management control processing facility 4.

端末装置３は、テレメータ監視装置２と同様に、無線回線５を介して複数の観測装置１それぞれから観測データを受信する。端末装置３は、無線部３１、制御部３２、表示部３３及び入力部３４を有する。無線部３１は、無線回線５を介して、観測装置１から送信される観測データと当該観測装置１の識別情報又は設置されている位置とを含む情報を受信する。無線部３１は、受信した情報を制御部３２へ出力する。   Similarly to the telemeter monitoring device 2, the terminal device 3 receives observation data from each of the plurality of observation devices 1 via the wireless line 5. The terminal device 3 includes a wireless unit 31, a control unit 32, a display unit 33, and an input unit 34. The wireless unit 31 receives information including the observation data transmitted from the observation device 1 and the identification information of the observation device 1 or the installed position via the wireless line 5. The wireless unit 31 outputs the received information to the control unit 32.

制御部３２は、無線部３１から入力される情報に含まれる観測装置１の識別情報又は観測装置１の設置されている位置ごとに、対応付けた観測データを表示部３３へ出力する。表示部３３は、観測装置１から受信した観測データ、又は表示させる観測データの選択を行うための選択肢を表示する表示画面を含み、端末装置３を所持する管理者などのユーザに対して制御部３２から入力する情報を表示する。表示部３３が情報を表示する際の形式は、文字や数値を含むテキストでもよいし、グラフなどの図形でもよい。   The control unit 32 outputs the associated observation data to the display unit 33 for each identification information of the observation device 1 included in the information input from the wireless unit 31 or for each position where the observation device 1 is installed. The display unit 33 includes a display screen that displays options for selecting observation data received from the observation device 1 or observation data to be displayed, and controls the user such as an administrator who owns the terminal device 3. The information input from 32 is displayed. The format used when the display unit 33 displays information may be text including characters and numerical values, or may be a graphic such as a graph.

入力部３４は、端末装置３のユーザによる操作信号を受け付け、受け付けた操作信号を制御部３２へ出力する。制御部３２は、入力部３４が受け付けた操作信号が示す、観測データが表示部３３に表示されるように表示部３３を制御する。また、入力部３４が受け付けた操作信号が、特定の観測装置１又は全ての観測装置１に対して観測データの送信を要求する信号である場合、制御部３２は、観測データの送信を要求するデータ要求信号を生成してもよい。生成されたデータ要求信号は、無線部３１によって観測装置１宛に送信される。このとき、観測装置１は、制御信号を受信したときと同様に、観測データを送信する。なお、端末装置３として、携帯電話やスマートフォンなどの携行可能な情報処理端末を用いてもよい。   The input unit 34 receives an operation signal from the user of the terminal device 3 and outputs the received operation signal to the control unit 32. The control unit 32 controls the display unit 33 so that the observation data indicated by the operation signal received by the input unit 34 is displayed on the display unit 33. Further, when the operation signal received by the input unit 34 is a signal for requesting transmission of observation data to a specific observation device 1 or all of the observation devices 1, the control unit 32 requests transmission of observation data. A data request signal may be generated. The generated data request signal is transmitted to the observation apparatus 1 by the radio unit 31. At this time, the observation apparatus 1 transmits observation data in the same manner as when the control signal is received. Note that a portable information processing terminal such as a mobile phone or a smartphone may be used as the terminal device 3.

入力部３４は、自端末装置３を観測データの宛先に追加することを要求する操作信号を受け付けてもよい。この場合、制御部３２は、入力部３４が受け付けた操作信号に応じて、観測データを送信する宛先を追加する要求と自端末装置３の識別情報とを含む登録要求信号を生成する。無線部３１は、制御部３２により生成された登録要求信号を、観測装置１宛に送信する。登録要求信号の宛先となる観測装置１は、遠隔監視システムにおける全ての観測装置１であってもよいし、ユーザが選択した観測装置１であってもよい。   The input unit 34 may receive an operation signal requesting that the terminal device 3 be added to the observation data destination. In this case, the control unit 32 generates a registration request signal including a request for adding a destination to which the observation data is transmitted and the identification information of the terminal device 3 in accordance with the operation signal received by the input unit 34. The wireless unit 31 transmits the registration request signal generated by the control unit 32 to the observation apparatus 1. The observation device 1 that is the destination of the registration request signal may be all the observation devices 1 in the remote monitoring system, or may be the observation device 1 selected by the user.

図２は、実施形態における観測装置１が行う観測データ送信処理を示すフローチャートである。観測装置１において観測データ送信処理が開始されると、信号変換部１２は、各センサ１１−１〜１１−ｎが出力する電気信号を数値データ又はパルス信号に変換して演算部１３へ出力する（ステップＳ１０１）。演算部１３は、信号変換部１２が出力する数値データ又はパルス信号の観測結果に対して演算処理を施して観測データを算出する。演算部１３は、同じ測定タイミングにおける観測データを組み合わせて制御部１６及び無線部１４へ出力する（ステップＳ１０２）。   FIG. 2 is a flowchart illustrating observation data transmission processing performed by the observation apparatus 1 according to the embodiment. When the observation data transmission process is started in the observation device 1, the signal conversion unit 12 converts the electrical signals output from the sensors 11-1 to 11-n into numerical data or pulse signals and outputs them to the calculation unit 13. (Step S101). The calculation unit 13 performs calculation processing on the numerical data output from the signal conversion unit 12 or the observation result of the pulse signal to calculate observation data. The calculation unit 13 combines observation data at the same measurement timing and outputs the combined data to the control unit 16 and the radio unit 14 (step S102).

制御部１６は、センサ１１−１〜１１−ｎそれぞれの測定対象ごとに予め定められたしきい値を記憶部１５から読み出す。制御部１６は、演算部１３から出力される複数の観測データごとに対応するしきい値との比較を行い、しきい値で定められた条件を満たす観測データが複数あるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。しきい値で定められた条件は、例えば観測データがしきい値を超える値であるという条件、又は観測データがしきい値以下の値であるという条件である。具体的には、条件は、雨量がしきい値（５０［ｍｍ］）を超えている、水位がしきい値（警戒水位）を超えている、気圧がしきい値（９６０［ｈＰａ］）以下である、として定められる。すなわち、制御部１６は、同じ測定タイミングの観測データに基づいて、しきい値によって定められた異常又は所定の事象が複数生じているか否かを判定する。   The control unit 16 reads out a threshold value determined in advance for each measurement target of the sensors 11-1 to 11-n from the storage unit 15. The control unit 16 compares a plurality of observation data output from the calculation unit 13 with a corresponding threshold value, and determines whether or not there are a plurality of observation data satisfying a condition defined by the threshold value. (Step S103). The condition defined by the threshold value is, for example, a condition that the observation data is a value exceeding the threshold value, or a condition that the observation data is a value equal to or less than the threshold value. Specifically, the conditions are that the rainfall exceeds the threshold (50 [mm]), the water level exceeds the threshold (warning water level), and the atmospheric pressure is equal to or less than the threshold (960 [hPa]). Is defined as. That is, the control unit 16 determines whether or not a plurality of abnormalities or predetermined events determined by the threshold value have occurred based on observation data at the same measurement timing.

観測データのうちしきい値で定められた条件を満たす観測データが複数ある場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１６は、自観測装置１の周辺の他の観測装置１宛の制御信号を生成して無線部１４に送信させ（ステップＳ１０４）、処理をステップＳ１０７へ進める。観測データのうちしきい値で定められた条件を満たす観測データが複数ない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部１６は、他の観測装置１から自観測装置１宛の制御信号を無線部１４が受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。   When there are a plurality of observation data satisfying the condition defined by the threshold among the observation data (step S103: YES), the control unit 16 generates a control signal addressed to the other observation devices 1 around the own observation device 1. Then, the wireless unit 14 is transmitted (step S104), and the process proceeds to step S107. When there is not a plurality of observation data satisfying the condition defined by the threshold value among the observation data (step S103: NO), the control unit 16 sends a control signal addressed to the own observation device 1 from another observation device 1 to the wireless unit 14 Is received (step S105).

自観測装置１宛の制御信号を受信している場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御部１６は、処理をステップＳ１０７へ進める。自観測装置１宛の制御信号を受信していない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、無線部１４は、観測データを送信する周期的な送信タイミングに達しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。   When the control signal addressed to the own observation device 1 is received (step S105: YES), the control unit 16 advances the process to step S107. When the control signal addressed to the own observation device 1 has not been received (step S105: NO), the wireless unit 14 determines whether or not the periodic transmission timing for transmitting observation data has been reached (step S106).

送信タイミングに達している場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、無線部１４は、演算部１３から入力された最新のｎ種類の観測データを、テレメータ監視装置２及び端末装置３を宛先にして無線回線５を介して送信し（ステップＳ１０７）、処理をステップＳ１０１へ戻す。送信タイミングに達していない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、無線部１４は、観測データの送信を行わずに、処理をステップＳ１０１へ戻す。   When the transmission timing has been reached (step S106: YES), the wireless unit 14 receives the latest n types of observation data input from the calculation unit 13 as the wireless line 5 with the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 as destinations. (Step S107), and the process returns to step S101. If the transmission timing has not been reached (step S106: NO), the wireless unit 14 returns the process to step S101 without transmitting observation data.

実施形態の遠隔監視システムでは、観測装置１において信号変換部１２及び演算部１３がセンサ１１で得られた電気信号を、ユーザが読み取れる形式の観測データに変換する。これにより、管理事務所などに備えられた装置などがセンサ１１の電気信号を取得して変換や演算処理を行わずとも、ユーザは端末装置３を使用することで、管理事務所以外の遠隔地においても観測データを取得して確認することができる。   In the remote monitoring system of the embodiment, the signal conversion unit 12 and the calculation unit 13 in the observation apparatus 1 convert the electrical signal obtained by the sensor 11 into observation data in a format that can be read by the user. Thereby, even if the device provided in the management office or the like acquires the electrical signal of the sensor 11 and does not perform conversion or calculation processing, the user can use the terminal device 3 so that the remote location other than the management office can be used. The observation data can also be acquired and confirmed.

また、一般的なテレメータ設備のような伝送機器では、伝送で扱える信号に対して制約があり、観測装置で用いることができるセンサの種類に制約があった。これに対して、実施形態の遠隔監視システムでは、観測装置１においてセンサ１１が出力する電気信号をデジタルの観測データに変換してパケットとして無線回線５で送信するため、伝送する信号に対する制約がなく、多種多様な測定機器又は計測機器をセンサ１１として用いることができる。   In addition, in a transmission device such as a general telemeter facility, there are restrictions on signals that can be handled by transmission, and there are restrictions on the types of sensors that can be used in the observation apparatus. On the other hand, in the remote monitoring system of the embodiment, since the electrical signal output from the sensor 11 in the observation device 1 is converted into digital observation data and transmitted as a packet through the wireless line 5, there is no restriction on the signal to be transmitted. A wide variety of measuring devices or measuring devices can be used as the sensor 11.

実施形態の遠隔監視システムでは、３Ｇ又は４Ｇ回線やＷｉＦｉ（登録商標）などの広く普及している通信網を無線回線５として使用するため、テレメータ設備が整備されていない遠隔地においても観測装置１を設置することができる。また、近年の無線装置は小型化され、信号処理装置（例えば、ＤＳＰなどのプロセッサを含む装置）も汎用化及び小型化されており、観測装置１を小型化することが可能となっている。観測装置１の電力源としてワイヤレス給電又は太陽光発電を用いるため、テレメータ設備、電力などのインフラ設備が整備されていない地域においても、実施形態の観測装置１は、低コストで設置することが可能となっている。   In the remote monitoring system of the embodiment, since a widely used communication network such as a 3G or 4G line or WiFi (registered trademark) is used as the wireless line 5, the observation apparatus 1 is used even in a remote place where no telemeter facility is provided. Can be installed. In recent years, wireless devices have been miniaturized, and signal processing devices (for example, devices including processors such as DSPs) have been generalized and miniaturized, and the observation device 1 can be miniaturized. Since wireless power feeding or solar power generation is used as the power source of the observation device 1, the observation device 1 of the embodiment can be installed at low cost even in areas where infrastructure facilities such as telemeter facilities and electric power are not provided. It has become.

実施形態の遠隔監視システムでは、ポーリングを基本とする無線通信に代えて、観測装置１間での通信が可能な無線回線５を用いている。この構成により、異常又は所定の事象の発生を検出した観測装置１は、周辺の他の観測装置１又は最も近い他の観測装置１に対して観測データをテレメータ監視装置２及び端末装置３宛に送信する要求をすることができる。この動作により、ある観測装置１が検出した異常又は所定の事象の妥当性の判断を管理者に促したり、周辺の状況を管理者に通知したりすることができ、監視の精度を向上させることができる。   In the remote monitoring system of the embodiment, instead of the wireless communication based on polling, a wireless line 5 capable of communication between the observation devices 1 is used. With this configuration, the observation device 1 that has detected the occurrence of an abnormality or a predetermined event sends observation data to the telemeter monitoring device 2 and the terminal device 3 with respect to other nearby observation devices 1 or the nearest other observation device 1. You can make a request to send. With this operation, it is possible to prompt the administrator to determine the validity of an abnormality or a predetermined event detected by a certain observation device 1, and to notify the administrator of the surrounding situation, thereby improving the monitoring accuracy. Can do.

なお、上記の実施形態の観測データ送信処理（図２）におけるステップＳ１０３の複数の条件を満たす観測データが複数あるか否かの判定を、予め定められた条件の組み合わせが満たされているか否かの判定に代えてもよい。例えば、ダム及びその周囲に設置された観測装置１が、少なくとも震度、ダム本体及び関連構造物におけるたわみ及び貯水量の各観測データを取得する構成を有しているとする。この構成において、一定値以上の震度、たわみ及び貯水量が検出された場合、観測装置１は、各観測データの周期的な観測データ送信以外に、各観測データを送信するようにしてもよい。また、観測装置１が、少なくとも水温及び濁度の観測データを取得する構成を有しているとする。この構成において、ダムから放水が行われる際に、放水する水の水温が一定値以下であり、かつ放水する水の濁度が一定値以上である場合に、観測装置１は、各観測データの周期的な送信以外に、各観測データを送信するようにしてもよい。   In the observation data transmission process (FIG. 2) of the above embodiment, whether or not there are a plurality of observation data satisfying the plurality of conditions in step S103 is determined based on whether a combination of predetermined conditions is satisfied. It may be replaced with this determination. For example, it is assumed that the observation device 1 installed in the dam and its surroundings has a configuration for acquiring at least seismic intensity, observation data of deflection and water storage in the dam body and related structures. In this configuration, when seismic intensity, deflection, and amount of stored water of a certain value or more are detected, the observation device 1 may transmit each observation data in addition to the periodic observation data transmission of each observation data. Further, it is assumed that the observation apparatus 1 has a configuration for acquiring observation data of at least water temperature and turbidity. In this configuration, when water is discharged from the dam, when the water temperature of the discharged water is below a certain value and the turbidity of the discharged water is above a certain value, the observation device 1 In addition to periodic transmission, each observation data may be transmitted.

また、上記の実施形態の遠隔監視システムにおいて、観測装置１の制御部１６は、他の観測装置１から制御信号を受信した場合に、観測データを送信する周期を現在の周期より短くしてもよい。これにより、異常又は所定の事象を検出した観測装置１とその周辺の他の観測装置１とが連携して観測データを送信する頻度を高くすることで、管理者がタイムリーに観測データを取得することができ、監視の精度を向上させることができる。   Further, in the remote monitoring system of the above embodiment, when the control unit 16 of the observation apparatus 1 receives a control signal from another observation apparatus 1, the control unit 16 may transmit the observation data shorter than the current period. Good. As a result, the observation device 1 that has detected an abnormality or a predetermined event and the other observation devices 1 in the vicinity of the observation device 1 cooperate to increase the frequency with which the observation data is transmitted, so that the administrator acquires the observation data in a timely manner. Monitoring accuracy can be improved.

なお、実施形態の遠隔監視システムでは、テレメータ監視装置２が各観測装置１から受信した観測データをダム管理用制御処理設備４へ出力する構成について説明した。しかし、テレメータ監視装置２は、ダム管理用制御処理設備４以外の他の装置又は他のシステムへ観測データを出力する構成であってもよい。例えば、港湾や河川などの監視を行うシステム又は装置に対して、実施形態の遠隔監視システムを適用してもよい。この場合、観測装置１に水位又は潮位と気圧と雨量とを測定するセンサ１１を設けて、水害又は高潮の発生を警戒するために用いることができる。このとき、観測装置１は、水位又は潮位が一定値以上であり、かつ気圧が一定値以下である場合に、観測データの送信周期を短くしたり、周辺の他の観測装置１に対して観測データの送信周期を短くさせる制御をしたりしてもよい。また、港湾や河川などの監視の他、建物内の監視や山林などの監視に用いてもよい。   In the remote monitoring system of the embodiment, the configuration in which the telemeter monitoring device 2 outputs the observation data received from each observation device 1 to the dam management control processing facility 4 has been described. However, the telemeter monitoring device 2 may be configured to output observation data to a device other than the dam management control processing facility 4 or another system. For example, the remote monitoring system of the embodiment may be applied to a system or device that monitors a harbor or a river. In this case, the observation device 1 can be provided with a sensor 11 for measuring the water level or tide level, the atmospheric pressure, and the rainfall, and can be used to watch out for the occurrence of water damage or storm surge. At this time, when the water level or the tide level is equal to or higher than a certain value and the atmospheric pressure is equal to or smaller than the certain value, the observation device 1 shortens the observation data transmission cycle or observes other observation devices 1 in the vicinity. Control may be performed to shorten the data transmission cycle. Further, in addition to monitoring ports and rivers, it may be used for monitoring inside buildings or monitoring forests.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、観測装置１が、センサ１１から出力される電気信号から観測データを算出する演算部１３と、管理者などのユーザが携行できる端末装置３宛に観測データを周期的に送信する無線部１４とを持つことにより、管理者などのユーザが管理事務所を離れた場合においても観測データを確認することができる。   According to at least one embodiment described above, the observation device 1 observes the calculation unit 13 that calculates observation data from the electrical signal output from the sensor 11 and the terminal device 3 that can be carried by a user such as an administrator. By having the wireless unit 14 that periodically transmits data, observation data can be confirmed even when a user such as an administrator leaves the management office.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…観測装置、２…テレメータ監視装置、３…端末装置、４…ダム管理用制御処理設備、５…無線回線、１１，１１−１，１１−ｎ…センサ、１２…信号変換部、１３…演算部、１４…無線部、１５…記憶部、１６…制御部、１７…給電部、２１…無線部、２２…記憶部、２３…外部インターフェース、３１…無線部、３２…制御部、３３…表示部、３４…入力部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Observation apparatus, 2 ... Telemeter monitoring apparatus, 3 ... Terminal device, 4 ... Control processing equipment for dam management, 5 ... Wireless line, 11, 11-1, 11-n ... Sensor, 12 ... Signal conversion part, 13 ... Arithmetic unit, 14 ... wireless unit, 15 ... storage unit, 16 ... control unit, 17 ... power feeding unit, 21 ... wireless unit, 22 ... storage unit, 23 ... external interface, 31 ... wireless unit, 32 ... control unit, 33 ... Display unit 34 ... Input unit

Claims (4)

観測データを取得する複数の観測装置とユーザが携行する一つ又は複数の端末装置とを備える遠隔監視システムであって、
前記観測装置は、
測定対象が異なる複数のセンサと、
複数の前記センサにより測定された測定結果に対する所定の演算によって複数の前記センサそれぞれに対応する観測データを算出する演算部と、
前記演算部により算出された複数の観測データを前記端末装置へ周期的に送信する第１の無線部と、
同じ測定のタイミングにおける複数の観測データのうち前記測定対象ごとに定められた条件を満たす観測データが複数ある場合に、複数の観測データを前記端末装置へ送信させる制御を前記第１の無線部に対して行い、更に複数の観測データを前記端末装置へ送信することを他の前記観測装置に対して要求する制御信号を生成し、前記制御信号を他の前記観測装置へ送信させる制御を前記第１の無線部に対して行う制御部と、
を有し、
前記端末装置は、
前記観測装置から送信された複数の観測データを無線回線を通じて受信する第２の無線部と、
前記第２の無線部が受信した複数の観測データを表示する表示部と、
を有する、
遠隔監視システム。 A remote monitoring system comprising a plurality of observation devices for acquiring observation data and one or a plurality of terminal devices carried by a user,
The observation device is
Multiple sensors with different measurement targets;
A calculation unit that calculates observation data corresponding to each of the plurality of sensors by a predetermined calculation for measurement results measured by the plurality of sensors;
A first wireless unit that periodically transmits a plurality of observation data calculated by the arithmetic unit to the terminal device;
When there are a plurality of observation data satisfying a condition defined for each measurement object among a plurality of observation data at the same measurement timing, the first radio unit is configured to transmit a plurality of observation data to the terminal device. the control to transmit have lines, generates a further control signal for requesting to transmit to the other of the observation apparatus a plurality of the observed data to the terminal device, the control signal to the other of said observation device against A control unit for the first radio unit ;
Have
The terminal device
A second wireless unit that receives a plurality of observation data transmitted from the observation device through a wireless line;
A display unit for displaying a plurality of observation data received by the second radio unit;
Having
Remote monitoring system. 前記制御部は、
前記条件を満たす観測データが複数存在する場合に前記第１の無線部が複数の観測データを送信する周期を現在の周期より短くする、
請求項１に記載の遠隔監視システム。 The controller is
When there are a plurality of observation data satisfying the condition, the cycle in which the first radio unit transmits a plurality of observation data is shorter than the current cycle.
The remote monitoring system according to claim 1. 前記制御部は、
他の前記観測装置から前記制御信号を受信した場合に前記第１の無線部が複数の観測データを送信する周期を現在の周期より短くする、
請求項１又は請求項２に記載の遠隔監視システム。 The controller is
When the control signal is received from the other observation device, the cycle in which the first radio unit transmits a plurality of observation data is shorter than the current cycle.
The remote monitoring system according to claim 1 or 2 . 観測データを取得してユーザが携行する端末装置へ観測データを送信する観測装置であって、
測定対象が異なる複数のセンサと、
複数の前記センサにより測定された測定結果に対する所定の演算によって複数の前記センサそれぞれに対応する観測データを算出する演算部と、
前記演算部により算出された複数の観測データを前記端末装置へ周期的に送信する無線部と、
同じ測定のタイミングにおける複数の観測データのうち前記測定対象ごとに定められた条件を満たす観測データが複数ある場合に、複数の観測データを前記端末装置へ送信させる制御を前記無線部に対して行い、更に複数の観測データを前記端末装置へ送信することを他の前記観測装置に対して要求する制御信号を生成し、前記制御信号を他の前記観測装置へ送信させる制御を前記無線部に対して行う制御部と、
を有する、
観測装置。 An observation device that acquires observation data and transmits the observation data to a terminal device carried by the user,
Multiple sensors with different measurement targets;
A calculation unit that calculates observation data corresponding to each of the plurality of sensors by a predetermined calculation for measurement results measured by the plurality of sensors;
A radio unit that periodically transmits a plurality of observation data calculated by the arithmetic unit to the terminal device;
When there are a plurality of observation data satisfying a condition defined for each measurement object among a plurality of observation data at the same measurement timing, the wireless unit is controlled to transmit the plurality of observation data to the terminal device. In addition, the radio unit is configured to generate a control signal that requests another observation device to transmit a plurality of observation data to the terminal device, and to transmit the control signal to the other observation device. A control unit for
Having
Observation device.
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