JP6929668B2 - 監視盤 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電力設備を監視するための監視盤に関する。

監視盤は、電力設備の監視を行うための筐体である。監視盤は、監視制御対象となる電力系統の状態やシステム故障を筐体の正面扉に表示して、目視で確認できるように構成されている。このような表示のための表示用品は、例えば、グラフィックパネル、シルク印刷パネル、メータ、表示器等であり、監視盤の正面扉に固定的に実装されている。

より具体的な表示用品としては、監視対象となる電力系統に対応する結線図がある。結線図における電力設備の開閉器に対応する箇所には、操作用のスイッチが取り付けられている。このスイッチには、ランプが付されている。ランプは、スイッチが入の時には赤、切の時には緑に光ることにより、入切の状態を示している。スイッチを操作すると、実際の電力設備の開閉器への制御信号が出力される。その他、表示用品の例として、電力設備からの計測値を示すメータ、故障個所等を発光で示す表示器がある。

特開平６−２２４２１号公報

上記のように、目視で確認する必要がある各種の表示用品は、筐体の正面扉に物理的に固定して設けることが一般的である。しかし、正面扉のスペースには限りがあるので、このような表示用品を全て設置する場合、監視盤の内部に実装される機器の設置スペースには余剰があっても、正面扉を大きくしなければならない場合がある。つまり、内部の機器の設置に必要な容量に対して、監視盤全体の寸法を不必要に大きくする必要が生じる。

また、監視盤の内部に実装された機器の状態を示す情報や、特定の機器の詳細を示す情報は、正面扉を開いて、機器の状態を表示するランプ等を目視によって確認するか、監視盤とは離れた監視室に設置されたディスプレイの表示を確認する必要があった。しかし、この場合には、監視盤の内部の機器に異常が起きていても、その場で直ちに認識することができず、対応に遅れが生じる。

本発明の実施形態は、目視が必要な表示用品の設置場所の自由度が高く、寸法の増大を抑えつつ、内部の機器の状態を即座に把握できる監視盤を提供することにある。

上記の目的を達成するため、実施形態の監視盤は、電力設備を監視して電力系統の状態やシステム故障を表示する表示用品を内蔵した筐体と、透過状態とすることが可能であり、前記筐体の少なくとも一面であって、前記筐体内部の前記表示用品の状態を透視により視認可能な領域に設けられ、目視により確認すべき電力設備の情報を表示させる表示装置と、を有し、前記表示装置が表示する画像は、所定の状態となった前記筐体に内蔵された機器に関する情報を含む。

実施形態の監視盤の正面扉の開状態を示す正面側斜視図 図１の監視盤の表示装置の透過状態を示す正面側斜視図 図１の監視盤の異常時の情報表示例を示す正面側斜視図 図１の監視盤の他の監視盤の異常時の情報表示例を示す正面側斜視図 図１の監視盤の表示装置の非透過状態を示す正面側斜視図 実施形態の表示制御部を示すブロック図 監視盤の比較例を示す正面側斜視図 実施形態と比較例との寸法の相違を示す説明図

図１〜６を参照して、実施形態の監視盤１００を説明する。
［構成］
図１〜５に、実施形態の監視盤１００の全体構成を示す。監視盤１００は、筐体１０、表示装置２０を有する。

（筐体）
筐体１０は、図１に示すように、電力設備の監視用の機器１を内蔵した容器である。電力設備の監視用の機器とは、電力設備の監視に必要な情報を取り入れて保持、演算、伝達等の処理を行う機器である。例えば、ＰＬＣ(programmable logic controller）等の比較的大型の大型実装品、リレー、アレスタ、ハブ、タイマ等の比較的小型の小型実装品は、このような監視用の機器である。電力設備は、遮断器、断路器等の開閉器、変圧器、保護リレー等の受配電系統、送配電系統に含まれる設備を含む。

また、筐体１０には、目視により確認すべき表示用品が内蔵されている。目視により確認すべき表示用品は、監視制御対象となる電力系統の状態やシステム故障を表示する用品であり、従来は、盤面に物理的に固定して設けられていたものである。本実施形態では、電力設備からの計測値を指針と目盛りで示すアナログのメータ２が、筐体１０内部の機器１の上部のスペースに配置されている。

筐体１０は、金属製の直方体形状の容器である。筐体１０の一面のうちの正面は、盤面１１により構成されている。盤面１１は扉であり、筐体１０の正面側の開口を開閉する。つまり、盤面１１は、筐体１０の正面側の開口を塞ぐ大きさの金属板であり、その垂直方向の一辺は、図示しない蝶番により、開口の一辺に回動可能に取り付けられている。

盤面１１には、図２に示すように、表示装置２０、端子台２１、ハンドル１１ａが設けられている。表示装置２０については、後述する。端子台２１は、盤面１１を開かずに試験を行うためのケーブルを接続する端子が配置された台座である。なお、盤面１１には、従来の盤面に設けられていた、結線図、表示器等の目視により確認すべき表示用品は設けられていない。ハンドル１１ａは、手で把持して回動させて、手前に引くことにより盤面１１を開くための部材である。

（表示装置）
表示装置２０は、透過状態とすることが可能であり、筐体１０の一面である盤面１１であって、筐体１０の内部の機器１の状態を透視により視認可能な領域に設けられ、目視により確認すべき電力設備の情報を表示させる装置である。例えば、液晶、有機ＥＬ、無機ＥＬ等の原理による表示装置を用いることができる。背面を反射式としない液晶パネル、透明電極を用いた有機ＥＬ、無機ＥＬパネル等、現在又は将来において利用可能なあらゆる透過型の表示装置を用いることができる。表示装置２０は、盤面１１に形成された穴にはめ込まれることにより、内部を透視できる構成となっている。

透過状態とは、可視光を透過して、一方の面側から見て、他方の面側にある物を目視できる状態をいう。内部の機器１の状態を視認可能な程度であれば、特定の波長の光を選択的に反射又は透過することによる色の種類、光の散乱による曇りの程度は問わない。例えば、透過率が比較的高く、機器１の外形が識別できる程度の透過状態であっても、透過率が比較的低く、機器１が有する状態表示用のランプの発光又は表示器の文字が視認できる程度の透過状態であってもよい。本実施形態では、ＰＬＣ等の機器１の状態表示用のランプの発光、非発光状態、表示された文字等が視認できる程度の透過状態とすることが好ましい。また、本実施形態では、上記のように、筐体１０にメータ２を内蔵しているため、メータ２の指針の位置と目盛りが視認できる程度の透過状態とすることが好ましい。

内部の機器１の状態を透視により視認可能な領域とは、表示装置２０が設けられた一面から見て、機器１を確認できる位置をいう。本実施形態では、正面側から見て、機器１の外形又は機器１の状態表示用のランプの発光、非発光若しくは表示された文字が視認できる位置である。例えば、機器１の正面に重なる位置に、表示装置２０の表示領域が設けられている。また、本実施形態では、上記のように、筐体１０にメータ２を内蔵しているため、メータ２の正面に重なる位置にも、表示装置２０の表示領域が及んでいることが好ましい。さらに、機器１の状態表示用のランプ等は、筐体１０の上方に位置していることが多いため、盤面１１の高さ方向の半分以上、幅方向の半分以上としてもよい。

表示装置２０は、光の透過率の高い部分と光の透過率の低い部分によって、各種の情報を表示することができる。目視により確認すべき電力設備の情報は、従来、表示用品として、盤面に物理的に固定して設けられていたものを、画像化した情報である。例えば、結線図３、表示器４等の画像を表示する。結線図には、開閉器、検出器等の機器の表示も含まれる。開閉器に対応する位置には、スイッチの記号が表示される。このスイッチの記号は、入切の状態を区別する色分け等の表示ができる。

本実施形態では、表示用品であるメータ２については、上記のように、筐体１０に内蔵されているので、表示装置２０に表示させてもよいし、表示させなくてもよい。また、メータ２等の表示用品に対応する部分に重なる位置に、目視により確認すべき電力設備の情報を表示させてもよい。

表示装置２０が表示する画像は、所定の状態となった機器１に関する情報を含む。所定の状態とは、故障等の異常状態、つまり、平常時とは異なる状態が発生した状態をいう。所定の状態となった機器１に関する情報とは、図３に示すように、機器１の位置を指し示す指示情報５、機器１に発生した状態の内容を通知する通知情報６、機器１の詳細が分かる説明情報７を含む。指示情報５は、例えば、故障が発生した機器１のランプ等の表示を囲む枠である。通知情報６は、例えば、異常が発生した機器１の名称と異常の内容を示す文字である。説明情報７は、例えば、異常が発生した機器１の図面、取扱説明書等である。

表示装置２０が表示する画像は、表示装置２０が設けられた筐体１０とは別の機器１の情報を含む。つまり、監視盤１００の筐体１０に内蔵された機器１に異常が発生した場合に、他の監視盤１００の筐体１０に設けられた表示装置２０が、異常が発生した機器１の指示情報５、通知情報６、説明情報７を表示させてもよい。例えば、図４に示すように、異常が発生した機器１の名称と異常の内容を示す文字である通知情報６とともに、異常が発生した筐体１０の方向を矢印等で示す指示情報５を表示してもよい。

表示装置２０は、図５に示すように、透過状態と非透過状態を切り替えることができる。非透過状態とは、可視光の透過率が低く、一方の面側から見て、他方の面側にある物を目視できない状態をいう。内部の機器１の状態を視認できない程度であれば、特定の波長の光を選択的に反射又は透過することによる色の種類、光の散乱による曇りの程度は問わない。この非透過状態とした場合にも、電力設備の情報等、各種の情報を表示させることができる。

表示装置２０は、作業員が画面に触れることにより、本実施形態の処理、操作に必要な情報を入力する入力部として、タッチパネルを有する。例えば、タッチパネルは、上記のスイッチの切り替え、表示内容の切り替え指示、表示内容の選択指示等を入力することができる。

（表示制御部）
表示装置２０は、表示制御部３０により制御される。表示制御部３０は、図６に示すように、取得部３１、記憶部３２、生成部３３、出力部３４、変更部３５、指示部３６を有する。また、表示制御部３０には、表示装置２０が接続されている。

取得部３１は、監視対象となる電力設備からの情報を取得する。監視対象となる電力設備は、遮断器、断路器等の開閉器、計器用変流器、計器用変圧器等の検出器等を含む設備である。電力設備からの情報は、電力設備の状態を示す情報である。例えば、開閉器の入切情報、検出器からの計測情報は電力設備からの情報に含まれる。取得部３１は、監視対象となる電力設備に、ケーブルを介して接続されている。これにより、電力設備からの情報を、取得部３１が取得できる。

記憶部３２は、表示装置２０に表示される画像データ等、表示制御部３０の処理に必要な情報を記憶する。表示装置２０に表示される画像データは、上記のような表示内容を構成するための色、線、形状等のデータである。生成部３３は、画像データに、電力設備からの情報を反映した画面の情報を生成する。例えば、各スイッチは、入の場合には赤く表示された画面、切の場合には緑で表示された画面が生成される。また、機器１の図面、取扱説明書等のデータも記憶部３２に記憶されている。

また、検出器からの計測情報に対応して、表示器を含む画面が生成される。例えば、表示器は、故障箇所、故障内容を示す升目が配列されており、該当する故障に応じた升目が色分け表示される。

変更部３５は、電力設備や機器１の状態に応じて又は入力部であるタッチパネルからの入力に応じて、表示装置２０の画面表示を変更する。変更部３５は、タッチパネルに表示されたスイッチに対する切り替え操作がなされた場合に、スイッチの表示を切り替える。また、表示用品の表示と機器１に関する情報の表示との切り替え、透過状態と非透過状態との切り替えを行うことができる。なお、変更部３５は、現在の情報とともに又は現在の情報に代えて、過去の情報が表示されるように、表示装置２０の表示内容を変更することができる。例えば、記憶部３２が、過去の故障記録などを保存しておき、リアルタイムの情報を表示装置２０に表示している状態から、変更部３５が、所望の時点での故障情報を表示させることができる。

また、変更部３５は、電力設備の一部が表示され、又は電力設備の一部とともに若しくは電力設備の一部に代えて、電力設備の全体が表示されるように、表示内容を変更することもできる。例えば、筐体２０の大きさに限りがあるため、「特高変圧器までの系統を表示」等の限定した箇所を表示している状態から、変更部３５が、電力設備全体を表示させることができる。また、電力設備全体のうち、任意の場所を指定して表示させることができる。

指示部３６は、入力部であるタッチパネルからの入力により、スイッチが切り替えられた場合に、電力設備への切り替え信号を出力する。なお、入力部は、キーボード、マウス、タブレット端末のタッチパネル等、表示装置２０とは別に用意されたものを用いてもよい。

以上のような表示制御部３０は、コンピュータによりプログラムを実行させることにより構成できる。上記の各部の処理に必要な各種の設定、演算式、パラメータ等は、あらかじめ内蔵された若しくはリムーバブルなメモリが記憶している。上記の記憶部３２は、このようなメモリの記憶領域の一部として構成できる。また、表示制御部３０は、上記の各部の処理をコンピュータに実行させるプログラム、そのようなプログラムを記録したコンピュータにて読取可能な記憶媒体としても把握できる。例えば、本実施形態においては、表示制御部３０を、ＰＬＣにより構成することができる。なお、表示制御部３０を構成する各部の一部又は全部を、表示装置２０に通信ネットワークを介して接続されたＰＣ（personal computer）により構成することもできる。

［動作］
以上のような本実施形態の動作例を説明する。まず、平常時には、図２に示すように、表示装置２０は、背景が透過状態となっているとともに、結線図３、表示器４等の表示用品に対応する情報を表示している。このとき、内部の機器１やメータ２も、外部から透視できる。作業員は、表示装置２０に表示された表示用品に対応する情報を見て点検できるとともに、盤面１１を開かなくても、内部の機器１の状態を確認することができる。このとき、表示装置２０のタッチパネルからの入力により、表示用品に対応する情報を表示させないようにして、内部の機器１の確認の邪魔にならないようにしてもよい。

筐体１０の内部の機器１に異常が発生した場合には、図３に示すように、表示装置３０が、異常が発生した機器１に関する情報を表示する。例えば、指示情報５によって、異常が発生した機器１の表示を囲む枠を表示することにより、作業員は、どの機器１に異常が発生したか、異常の態様が何かを直観的に把握できる。また、通知情報６により、異常が発生した機器１の名称と異常の内容を示す文字を表示することにより、異常の内容を理解することができる。さらに、説明情報７によって、異常が発生した機器１の詳細を知ることができる。このとき、図４に示すように、表示装置２０のタッチパネルからの入力により又は異常に対応して変更部３５が変更を指示することにより、透過状態を非透過状態として、機器１に関する情報が見易くなるようにしてもよい。

一つの監視盤１００以外のいずれかの監視盤１００の機器１に異常が発生した場合には、表示装置２０が、異常が発生した機器１に関する情報を表示する。例えば、図４に示すように、指示情報５によって、異常が発生した機器１を有する監視盤１００の設置位置を示す矢印を表示するとともに、通知情報６によって、異常が発生した機器１の名称と異常の内容を示す文字を表示する。これにより、作業員は、異常が発生した機器１にアクセスし易くなる。

［作用効果］
（１）本実施形態は、電力設備の監視用の機器１を内蔵した筐体１０と、透過状態とすることが可能であり、筐体１０の盤面１１であって、筐体１０内部の機器１の状態を透視により視認可能な領域に設けられ、目視により確認すべき電力設備の情報を表示させる表示装置２０を有する。

このため、盤面１１を大きくしなくても、表示装置２０に目視によって確認すべき電力設備の情報の大きさを調節して、多数の情報を表示させることができるので、内部の機器１の設置に必要な容量に対して、監視盤１００全体の寸法の拡大を抑えることができる。

また、盤面１１を開かなくても、監視盤１００の内部に実装された機器１の状態を確認することができるので、監視盤１００の内部の機器１に異常が発生した場合に、作業員がその場で直ちに認識して、即座に対応できる。

また、例えば、メンテナンスや試験、現地据付調整時には、盤面１１を見ながらその場で機器１の状態を確認したい場合がある上に、内部に実装されている機器１が多くなると、故障表示をしている機器１が何の機器１であるかを含めて、図面や取扱説明書なしでは詳細を把握できない場合がある。本実施形態では、かかる場合にも、表示された図面や取扱説明書を即座に見ることができるので、効率的且つ正確に詳細の把握ができる。

本実施形態は、目視により確認すべき表示用品であるメータ２が、筐体１０の内部に設けられ、表示装置２０は、メータ２の状態を透視により視認可能な領域に設けられている。このため、図７の比較例及び図８の比較例と本実施形態との対比に示すように、比較例のように、筐体１０ｘの盤面１１ｘにメータ２ｘを設けた場合、機器１ｘを実装するための容量に比べて盤面１１を大きくし、筐体１０ｘを大きくする必要があったのに比べて、本実施形態では、メータ２を筐体１０の内部に設け、その前方に重なるように情報を表示させることができるので、全体として筐体１０の寸法を小さくすることができる（図８のＤ参照）。つまり、表示用品の実装範囲の自由度を向上させることで、監視盤１００全体の寸法を縮小することができる。これは、表示用品の表示を表示装置２０で行うようにしたとしても、メータ２ｘのように、ユーザの要請や規制上、物理的な表示用品を残す必要がある場合に有効となる。なお、図７、図８における４ｘは表示器、３ｘは結線図である。

表示装置２０が表示する画像は、所定の状態となった機器１に関する情報を含む。このため、作業員は、異常等が発生した機器１を即座に特定して、対応することができる。

表示装置２０が表示する画像は、表示装置２０が設けられた筐体１０とは別の機器１の情報を含む。このため、作業員は、異常が発生した機器１を有する監視盤１００の傍にいなくても、どの監視盤１００に行けばよいかが直ぐにわかるので、即座に対応することができる。

表示装置２０は、機器１の状態又は外部からの入力に応じて、透過状態と非透過状態とが切り替わる。このため、透過状態として内部の機器１の状態が把握できる状態としたり、非透過状態として、必要な表示内容を見易くすることができる。例えば、平常時は非透過状態としていて、異常があった場合に、透過状態とすることも、平常時は透過状態としていて、異常があった場合に、非透過状態とすることもできる。自らの監視盤１００の機器１の異常の場合には、透過状態とするが、他の監視盤１００等、他所での異常の場合には、非透過とすることもできる。

［変形例］
（１）表示装置に表示する画像に優先順位が設定されていてもよい。例えば、自らの異常に関する情報については、他所の異常に関する情報よりも優先的に表示させてもよい。また、事故の内容の軽重により、つまり重故障であるほど優先的に表示させてもよい。

（２）目視により確認すべき電力設備の情報は、案内情報であってもよい。案内情報は、作業員に対して、作業や移動を促す案内に関する情報である。例えば、スイッチに関する操作ガイダンスであってもよい。操作対象となるスイッチの操作手順を、視覚的に認識できるように提示することで、操作ミスのリスクを低減して、手元に図面等を準備できない場合にも、現場において緊急の対応が可能となる。また、異常が発生した現場までの経路を表示させることにより、現地に移動する際の補助としてもよい。

また、稼働履歴、経過年数、メンテナンス時期、交換時期、操作手順等も、案内情報に含まれる。例えば、寿命又はメンテナンス時期が到来する機器１を指示する指示情報と、時期を、表示装置２０に表示する。平常時は表示せずに、交換時期まで所定の期間となった場合に表示したり、定期的に表示することによって、メンテナンス性の向上が期待できる。

（３）異常の発生の有無にかかわらず、透過状態となった表示装置２０の機器１に対応する位置をタップすると、機器１に関する情報が表示されるようにしてもよい。選択された機器１の取扱説明書や図面が表示されれば、書類を確認しに現場を離れることなく、その場で詳細情報の入手が可能となる。

（４）表示装置２０を設ける位置は、筐体１０の正面には限定されない。また、その数も、１つには限定されず、複数設けてもよい。例えば、筐体１０の正面に加えて、背面、側面にも表示装置２０を設ける。これにより、正面と、それ以外の面で異なる情報を提示することで、提示可能な情報量を増やすことができる上、いずれかの表示装置２０が故障した場合のバックアップが可能となる。また、一つの面に複数の表示装置２０を設けてもよい。電力設備の監視用の機器１を透視により視認可能な領域に設ければよく、表示装置２０の大きさも、上記の態様で示したものには限定されない。表示装置２０を曲面や角を有する形状として、表示させる情報を増やしたり、視認できる角度を広げたりすることもできる。

（５）筐体１０の内部を撮像する撮像部を設けてもよい。撮像部により撮像された静止画像や動画像を、監視室や別の監視盤１００に設けられた表示装置２０に表示させることにより、異常発生時に、異常に関連する機器１の状況を把握する際に有用となる。撮像部は、例えば、レンズ等の光学部、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の受光素子であるイメージセンサ、画像処理を行う画像処理部を含む。

（６）表示装置２０に表示させる情報の大きさは、自由に設定可能である。電力設備の一部が表示され、又は電力設備の一部とともに若しくは電力設備の一部に代えて、電力設備の全体が表示させてもよい。このため、限定されたスペースに、電力設備の所望の範囲、電力設備の全体の確認を行うことができる。

［他の実施形態］
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。

１ 機器
２、２ｘ メータ
３、３ｘ 結線図
４、４ｘ 表示器
５ 指示情報
６ 通知情報
７ 説明情報
１０、１０ｘ 筐体
１１、１１ｘ 盤面
１１ａ ハンドル
２０ 表示装置
２１ 端子台
１００ 監視盤
３０ 表示制御部
３１ 取得部
３２ 記憶部
３３ 生成部
３４ 出力部
３５ 変更部
３６ 指示部

Claims (5)

1. 電力設備を監視して電力系統の状態やシステム故障を表示する表示用品を内蔵した筐体と、
   透過状態とすることが可能であり、前記筐体の少なくとも一面であって、前記筐体内部の前記表示用品の状態を透視により視認可能な領域に設けられ、目視により確認すべき電力設備の情報を表示させる表示装置と、
   を有し、
   前記表示装置が表示する画像は、所定の状態となった前記筐体に内蔵された機器に関する情報を含むことを特徴とする監視盤。
2. 目視により確認すべき表示用品が、前記筐体の内部に設けられ、
   前記表示装置は、前記表示用品の状態を透視により視認可能な領域に設けられていることを特徴とする請求項１記載の監視盤。
3. 前記表示装置が表示する画像は、前記表示装置が設けられた前記筐体とは別の機器の情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の監視盤。
4. 前記表示装置は、前記機器の状態又は外部からの入力に応じて、透過状態と非透過状態とが切り替わることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の監視盤。
5. 前記表示装置に表示される画像に優先順位が設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の監視盤。
   

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