JP6899662B2 - Distance monitoring and control system and distance monitoring and control method - Google Patents
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Description
この発明はデータを子局に分散配置してデータの管理を行う遠方監視制御システム及び遠方監視制御方法に関するものである。 The present invention relates to a distant monitoring control system and a distant monitoring control method in which data is distributed and arranged in slave stations to manage the data.
従来の遠方監視制御システムは、サーバにおいてデータの一元管理を行っている。
また、システムでのデータ管理方法としては、分割したデータをネットワークに接続された複数の情報装置に分散させて、データの保全を図る分散ストレージシステムが適応されている(例えば、特許文献1)。
In the conventional remote monitoring and control system, data is centrally managed on the server.
Further, as a data management method in the system, a distributed storage system in which divided data is distributed to a plurality of information devices connected to a network to maintain the data is applied (for example, Patent Document 1).
従来の遠方監視制御システムでは、子局から収集したデータをサーバにて一元管理するため、サーバの構築・運用コストがかかる問題点があった。また、遠方監視制御システム以外のシステムでのデータ管理方法として特許文献1のように分散ストレージシステムが適用されている。しかしながら、遠方監視制御システムにおけるデータ管理において、分散ストレージを適用するものはなく、データを経済的、効率的に管理できるものが切望されていた。
In the conventional remote monitoring and control system, since the data collected from the slave station is centrally managed by the server, there is a problem that the construction and operation cost of the server is high. Further, as a data management method in a system other than the remote monitoring and control system, a distributed storage system as in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、サーバレスの遠方監視制御システムを実現するものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and realizes a serverless remote monitoring and control system.
この発明に係る遠方監視制御システムは、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、遠方監視対象のデータを収集する子局と、端末と子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、端末と通信する機能を有した通信手段と、データの保存を行うストレージを有し、端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段と、子局と通信を行う通信手段を有し、子局が有するデータ分散配置手段及び端末が有するデータ分散配置手段は、複数の子局において故障又は異常の発生頻度が他の子局よりも高い子局に対してデータ保有量を他の子局のデータ保有量よりも少なくコントロールするものである。
The distant monitoring and control system according to the present invention has a terminal for monitoring operation that operates distant monitoring control, a slave station that collects data to be distantly monitored, and a distant communication network that connects the terminal and the slave station. In the monitoring and control system, the slave station has a data distribution arrangement means having a function of distributing data, a communication means having a function of communicating with a terminal, and a storage for storing data, and the terminal is a child. It has a monitoring control means having a function of monitoring and controlling stations, a data distributed arrangement means for distributing data, and a communication means for communicating with a slave station, and the data distributed arrangement means and the terminal of the slave station have. The data distribution arrangement means controls the data holding amount of a slave station having a higher frequency of failure or abnormality than the other slave stations in a plurality of slave stations to be less than the data holding amount of the other slave stations. ..
この発明によれば、遠方監視対象のデータを収集する子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、データの保存を行うストレージを有し、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段有しているので、サーバレスの遠方監視制御システムを実現することができる。 According to the present invention, the slave station that collects the data to be monitored at a distance has a data distribution means having a function of distributing the data and a storage for storing the data, and operates the remote monitoring control. Since the terminal for monitoring operation has a monitoring control means having a function of monitoring and controlling slave stations and a data distributed arrangement means for distributing data, it is necessary to realize a serverless remote monitoring and control system. Can be done.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一符号は、同一または相当部分を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における遠方監視制御システムの構成の一例を示している。遠方監視制御システムは配水管理システム、電力情報通信システム、交通情報システム等を含む。
図1に示す遠方監視制御システムは、第1の子局1A、第2の子局1B、第3の子局1Cと、遠方監視制御の運用を行う第1の端末2A、第2の端末2Bと、並びに通信網3、広域ネットワーク4から構成されている。
子局1Aは、図2に示す機能ブロック図のように、監視制御を行う機能を有する監視制御手段100と異常故障分析を行う機能を有する異常故障分析手段101と子局異常を検出する機能を有する異常子局検出手段102と設定を復元する機能を有する設定復元手段103とデータ分散配置を行う機能を有するデータ分散配置手段104と端末2A、2Bと通信する機能を有する通信手段105とデータの保存を行う機能を有するストレージ106から構成されている。なお、子局1B、1Cも子局1Aと同様に構成されている。
端末2Aは、図3に示す機能ブロック図のように、画面機能を有する表示手段200と子局の監視制御を行う機能を有する監視制御手段201とデータ分散配置をコントロールする機能を有するデータ分散配置手段202と子局1A〜1Cと通信を行う通信機能を有する通信手段203から構成されている。また、端末2Bも端末2Aと同様に構成されている。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a remote monitoring and control system according to the first embodiment of the present invention. The remote monitoring and control system includes a water distribution management system, a power information communication system, a traffic information system, and the like.
The distant monitoring and control system shown in FIG. 1 includes a
As shown in the functional block diagram shown in FIG. 2, the
As shown in the functional block diagram shown in FIG. 3, the
次に実施の形態1における遠方監視制御システムの動作について説明する。
子局1A〜1Cは監視制御を行うのに必要なデータをストレージ106に格納する。また帳票などのデータをストレージ106に一定期間蓄積することができる。
監視制御は、端末2A、2Bを用いて子局1A〜1Cのストレージ106に保管されたデータを使用して行う。帳票データなどを閲覧したい時は表示手段200で各子局1A、1B、1Cのストレージ106に保管されたデータを使用する。
端末2A、2Bおよび子局1A〜1Cはデータ分散配置手段104、202を用いて、互いのデータ保有をコントロールする。通常は、各子局1A、1B、1Cが異なるデータを保有するが、例えば子局1Bが故障や異常の場合は他の子局1A、1Cが故障子局である子局1Bのデータを分散して保有する。また子局1A〜1Cは、故障や異常の発生頻度
が高い子局に対してデータ保有量を少なくするようデータ分散配置機能を用いてコントロールする。
Next, the operation of the remote monitoring and control system according to the first embodiment will be described.
The
The monitoring control is performed using the data stored in the
The
この実施の形態においては、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、現場において水位などのアナログデータを収集し、収集したデータを子局同士で分散、蓄積する機能や監視操作の端末との通信機能を有した子局と、監視操作の端末と子局を接続する通信網からなる遠方監視制御システムを構成する。
また、この実施の形態における遠方監視制御システムは、遠方監視制御の運用を行う監視操作のための端末と、遠方監視対象のデータを収集する子局と、端末と子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、子局は、データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、端末と通信する機能を有した通信手段と、データの保存を行うストレージを有し、端末は、子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、データを分散配置するデータ分散配置手段と、子局と通信を行う通信手段を有している。
In this embodiment, a terminal for monitoring operation that operates remote monitoring control, a function that collects analog data such as water level at the site, and distributes and accumulates the collected data among slave stations, and a monitoring operation. A remote monitoring and control system consisting of a slave station having a communication function with a terminal and a communication network connecting the terminal and the slave station for monitoring operation is configured.
Further, the distant monitoring control system in this embodiment is a communication network that connects a terminal for monitoring operation that operates distant monitoring control, a slave station that collects data of a distant monitoring target, and the terminal and the slave station. In the remote monitoring and control system having the above, the slave station has a data distribution arrangement means having a function of distributing data, a communication means having a function of communicating with a terminal, and a storage for storing data, and is a terminal. Has a monitoring control means having a function of monitoring and controlling a slave station, a data distributed arrangement means for distributing data, and a communication means for communicating with the slave station.
実施の形態2.
次にこの発明の実施の形態2における遠方監視制御システムについて説明する。
実施の形態2における遠方監視制御システムは、図4に示すように、子局1A〜1Cと通信網3でクラウドサーバ5に接続した構成になっている。その他の構成は、図1に示した実施の形態1と同様である。
図4に示す遠方監視制御システムは、図5に示す機能ブロック図のように、子局1Aは、データ分散配置手段104により、指定されたデータを蓄積する機能を有したデータ蓄積手段107にてストレージ106へ蓄積するように構成されている。更に、予めまたは個別に与えられたデータ容量の閾値を超える蓄積データは、クラウド転送機能を有したクラウド転送手段108を用いて通信手段105により、通信網3を介してクラウドサーバ5へデータ転送するように構成されている。なお、子局1B、1Cも子局1Aと同様に構成されている。
端末2Aは、図6に示すように、表示手段200、監視制御手段201、通信手段203等を有している。
クラウドサーバ5は、図7に示す機能ブロック図のように、クラウド転送機能を有するクラウド転送手段500を用いて、通信機能を有する通信手段501にて子局1A〜1Cと通信を行い、子局1A〜1Cより転送される蓄積データをデータ蓄積機能を有するデータ蓄積手段502により、保存を行う機能を有するストレージ503へ蓄積するように構成されている。
蓄積データの閲覧を行うときは、端末2Aの画面機能を有する表示手段200から監視制御機能を有する監視制御手段201を用いて通信機能を有する通信手段203にて子局1A〜1Cへ蓄積データの問い合わせを行い、子局1A〜1Cはストレージ106に蓄積されているデータかクラウドサーバ5のストレージ503に蓄積されているデータかを判断し(後述する図8参照)、表示手段200において子局1Aの通信手段105により端末2A、2Bに指定された蓄積データの表示を行う。なお、端末2Bも端末2Aと同様に構成されている。
Embodiment 2.
Next, the remote monitoring and control system according to the second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, the remote monitoring and control system according to the second embodiment has a configuration in which the
In the remote monitoring and control system shown in FIG. 4, as shown in the functional block diagram shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 6, the
As shown in the functional block diagram shown in FIG. 7, the
When viewing the stored data, the storage data is transferred from the display means 200 having the screen function of the terminal 2A to the
この実施の形態においては、蓄積機能と通信機能を有した子局と、任意のクラウドサーバを接続することで、子局で蓄積しているデータの内古い蓄積データのみを任意のクラウドサーバへ移行することが可能な遠方監視制御システムを構成する。
即ち、この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、通信網を介してクラウドサーバに接続され、子局で蓄積しているデータの内、古い蓄積データを前記クラウドサーバへ移行する。これにより、最新のデータは子局にて管理するため端末からの要求に対し高速に応答可能である一方、古いデータはクラウドにて管理し、長期間保存することを可能にする。
また、この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、指定されたデータを
蓄積する機能を有したデータ蓄積手段と、閾値を超える蓄積データを前記通信網を介して通信手段によりクラウドサーバにデータを転送する機能を有したクラウド転送手段を有し、クラウドサーバは、クラウド転送機能を有するクラウド転送手段と、子局と通信を行う通信手段と、子局より転送されるデータの蓄積機能を有するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段によりデータを保存するストレージを有している。
In this embodiment, by connecting a slave station having a storage function and a communication function to an arbitrary cloud server, only the old stored data among the data stored in the slave station is transferred to the arbitrary cloud server. Configure a remote monitoring and control system that can be used.
That is, in the remote monitoring and control system of this embodiment, the slave station is connected to the cloud server via the communication network, and among the data stored in the slave station, the old stored data is transferred to the cloud server. As a result, since the latest data is managed by the slave station, it is possible to respond to the request from the terminal at high speed, while the old data is managed by the cloud and can be stored for a long period of time.
Further, in the remote monitoring and control system according to this embodiment, the slave station has a data storage means having a function of accumulating designated data and a cloud server for storing data exceeding the threshold by the communication means via the communication network. The cloud server has a cloud transfer means having a function of transferring data to, a cloud transfer means having a cloud transfer function, a communication means for communicating with a slave station, and a data storage function transferred from the slave station. It has a data storage means having the above and a storage for storing data by the data storage means.
以下、実施の形態2の遠方監視制御システムにおける処理手順を図8に示すフローチャートに従って説明する。
端末2A、2Bから蓄積データ要求にて、子局のストレージデータ内を検索し(ステップS1)、子局ストレージデータ内に要求データがあれば(YES)、検索結果のデータを端末2A、2Bへ送信し(ステップS4)、処理を終了する。子局にストレージデータでなければ(NO)、クラウドサーバ内のストレージを検索し(ステップS2)、検索結果を端末2A、2Bへ送信し(ステップS3)、処理を終了する。
Hereinafter, the processing procedure in the remote monitoring and control system of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
By requesting accumulated data from
実施の形態3.
次にこの発明の実施の形態3における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態1における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態3における遠方監視制御システムは、図9に示すように、子局1A〜1Dと通信網3と端末2A、2Bで構成するシステムにおいて、子局1B、1Cの異常子局検出手段102が隣接子局の状態を相互監視し、異常なパケット送信を行っている子局(以下、異常子局と称す)の検出を行う。異常子局検出手段102が異常子局として子局1Dを検出した場合は、子局1A〜1Cと通信網3と端末2A、2Bで構成するシステムから子局1Dの切り離しを行う。また、異常子局である子局1Dの切り離し後は、新たに隣接した子局のデータを相互に送受信することで隣接子局のデータを保有する。
Next, the remote monitoring and control system according to the third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the slave station and the terminal is the same as that of the slave station and the terminal in the first embodiment.
Remote monitor control system in the third embodiment, as shown in FIG. 9, the
この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、子局同士で状態を相互監視することで異常子局を検出する異常子局検出手段を有し、異常子局による異常送信の影響を抑制する為に異常子局をシステムから切り離すことができる。よって、一時的に端末2A、2Bに不具合があったり、取り外されていたりしても、異常子局の検出や切り離しを連続的に行える。
In the remote monitoring and control system of this embodiment, the slave station has an abnormal slave station detecting means for detecting an abnormal slave station by mutually monitoring the status of the slave stations, and the influence of the abnormal transmission by the abnormal slave station is affected. The abnormal slave station can be separated from the system to suppress it. Therefore, even if the
以下、実施の形態3の遠方監視制御システムにおける処理手順を図10に示すフローチャートに従って説明する。図10のフローチャートは、子局1B及び子局1Cにおける処理手順を示している。
子局1Bの異常子局検出手段102が隣接子局の状態監視を行う(ステップS11)。異常子局検出手段102が異常と判断した件数が1局以内の場合は、子局1Cに隣接子局の状態確認依頼を行う(ステップS12)。子局1Cの異常子局検出手段102が隣接子局の状態監視を行い(ステップS11)、異常と判断した子局が2局以上の場合は、子局1Cが異常子局を切り離す(ステップS13)。異常子局の切り離し後は、子局1Cが自局の装置内部設定データを子局1Bに送信する(ステップS14)。子局1Bが子局1Cの装置内部設定データを受信確認できれば(ステップS15)、子局1Bが自局の装置内部設定データを子局1Cに送信する(ステップS16)。このようにして子局同士で自局の装置内部設定データを送信することで相互にデータを保有する。
子局1Cも上記同様の動作を行う。
Hereinafter, the processing procedure in the remote monitoring and control system of the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart of FIG. 10 shows the processing procedure in the
The abnormal slave station detecting means 102 of the
The
また、ステップS11〜S14は同様の処理を行った後、子局1Bが子局1Cの装置内部設定データを受信確認出来なければ(ステップS15)、子局1Bが自局の装置内部設定データを子局1Cに送信する(ステップS14)。子局1Cが子局1Bの装置内部設定データを受信確認できれば(ステップS15)、子局1Cが自局の装置内部設定データを子局1Bに送信する(ステップS16)。このようにして子局同士で自局の装置内部設定データを送信することで相互にデータを保有する。
子局1Cも上記同様の動作を行う。
Further, after performing the same processing in steps S11 to S14, if the
The
実施の形態4.
次にこの発明の実施の形態4における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態1における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態4における遠方監視制御システムは、図11に示すように、子局1A〜1Cと図9で示した異常子局である子局1Dの代替の子局(以下、代替子局と称す)である子局1Eと通信網3で構成するシステムにおいて、データ分散配置手段104より、図9で示した異常子局である子局1Dの設定データを子局1Bにバックアップとして保存する。異常により図9で示した異常子局である子局1Dが切り離された後、代替子局である子局1Eと交換し、設定復元手段103により代替子局である子局1Eは子局1Bから異常子局である子局1Dの設定データをダウンロードする。異常子局である子局1Dの設定データのダウンロードにより代替子局である子局1Eは切り離された異常子局である子局1Dと同じ設定となり、子局の交換ができる。
Embodiment 4.
Next, the remote monitoring and control system according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the slave station and the terminal is the same as that of the slave station and the terminal in the first embodiment.
Remote monitor control system in the fourth embodiment, as shown in FIG. 11, the
この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局は、データ分散配置手段により、指定された子局の設定データを他の子局に分散して保存することができ、故障による子局交換時、他の子局から故障した子局の設定データをダウンロードすることで、子局の更新ができる。 In the remote monitoring and control system of this embodiment, the slave station can distribute and store the setting data of the designated slave station to other slave stations by the data distribution arrangement means, and when the slave station is replaced due to a failure. , The slave station can be updated by downloading the setting data of the failed slave station from another slave station.
以下、実施の形態4の遠方監視制御システムにおける処理手順を図12に示すフローチャートに従って説明する。
子局1Dが故障し、異常子局と判断し、切り離す(ステップS21)。代替子局の子局1Eを接続する(ステップS22)。子局1Dの設定データがある子局1Bから子局1Dの設定データをダウンロードする(ステップS23)。子局1Dの設定データをダウンロードすることで、子局1Eは子局1Dと同じ設定となり、子局1Dとして従来通りの運用を行う。
Hereinafter, the processing procedure in the remote monitoring and control system of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The
実施の形態5.
次にこの発明の実施の形態5における遠方監視制御システムについて説明する。子局及び端末の構成は、実施の形態1における子局及び端末と同様に構成されている。
実施の形態4における遠方監視制御システムは、図13に示すように、子局1A〜1Cと通信網3で構成するネットワーク1000と子局1F〜1Hと通信網6で構成するネットワーク2000に端末2A、2Bが通信手段203により接続されているシステムにおいて、端末2A、2Bはデータ分散配置手段202でデータを管理している子局を算出し、画面表示機能を有する表示手段200に使用するデータと監視制御手段201に使用するデータを子局から取得する。また、ネットワーク1000とネットワーク2000は独立したネットワークをすることで、データの分配配置を再度行うことなく2つ以上のネットワークの統合、分離を行うことができる。
Next, the remote monitoring and control system according to the fifth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the slave station and the terminal is the same as that of the slave station and the terminal in the first embodiment.
As shown in FIG. 13, the remote monitoring and control system according to the fourth embodiment has a terminal 2A on a
この実施の形態における遠方監視制御システムは、子局によって独立してデータ蓄積を行う複数のネットワークを有しており、複数ネットワークに接続できる端末を用いてシステムの統合、分離を簡易に構築可能となる。 The remote monitoring and control system in this embodiment has a plurality of networks that independently store data by slave stations, and system integration and separation can be easily constructed using terminals that can be connected to the multiple networks. Become.
この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。 In the present invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be changed or omitted as appropriate within the scope of the invention.
1A〜1H 子局、2A,2B 端末、3 通信網、5 クラウドサーバ、100 監視制御手段、101 異常故障分析手段、102 異常子局検出手段、103 設定復元手段、104 データ分散配置手段、105,203,501 通信手段、106,503
ストレージ、107,502 データ蓄積手段、108,500 クラウド転送手段、200 表示手段、201 監視制御手段、202 データ分散配置手段、1000,2000 ネットワーク
1A to 1H slave station, 2A, 2B terminal, 3 communication network, 5 cloud server, 100 monitoring control means, 101 abnormality failure analysis means, 102 abnormality slave station detection means, 103 setting restoration means, 104 data distribution arrangement means, 105, 203,501 Communication means, 106, 503
Storage, 107,502 data storage means, 108,500 cloud transfer means, 200 display means, 201 monitoring control means, 202 data distribution placement means, 1000,2000 networks
Claims (7)
遠方監視対象のデータを収集する複数の子局と、
前記端末と前記子局とを接続する通信網を有する遠方監視制御システムにおいて、
前記子局は、
前記データを分散配置する機能を有したデータ分散配置手段と、
前記端末と通信する機能を有した通信手段と、
前記データの保存を行うストレージと、を有し、
前記端末は、
前記子局の監視制御を行う機能を有した監視制御手段と、
前記データを分散配置するデータ分散配置手段と、
前記子局と通信を行う通信手段と、
を有し、
前記子局が有する前記データ分散配置手段及び前記端末が有する前記データ分散配置手段は、前記複数の子局において故障又は異常の発生頻度が他の子局よりも高い子局に対してデータ保有量を他の子局のデータ保有量よりも少なくコントロールすることを特徴とする遠方監視制御システム。 A terminal for monitoring operations that operates remote monitoring control,
Multiple slave stations that collect data for remote monitoring,
In a remote monitoring and control system having a communication network connecting the terminal and the slave station,
The slave station
A data distributed arrangement means having a function of distributing the data and
A communication means having a function of communicating with the terminal and
It has a storage for storing the data and
The terminal
A monitoring control means having a function of monitoring and controlling the slave station, and
A data distributed arrangement means for distributing the data and
A communication means for communicating with the slave station and
Have a,
The data distribution arrangement means possessed by the slave station and the data distribution arrangement means possessed by the terminal have a data holding amount for a slave station having a higher frequency of failure or abnormality than other slave stations in the plurality of slave stations. A remote monitoring and control system characterized by controlling the amount of data held by other slave stations less than the amount of data held by other slave stations.
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