JPH07117431B2

JPH07117431B2 - 監視装置

Info

Publication number: JPH07117431B2
Application number: JP19367290A
Authority: JP
Inventors: 良博西川; 光雄沢入
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-21
Filing date: 1990-07-21
Publication date: 1995-12-18
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH0480620A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は監視装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図には変電所の監視装置の従来例が示されている。
同図に示されているように、変電所内の計測点a₁からa₄
に設置されているCT1₀やPT2等の測定器具用のセンサか
らデータ収集装置（以下、収集装置と称する）３のA/D
（アナログ／ディジタル）変換器４に信号が送られ、収
集装置３は各センサの測定値を測定している。この測定
値はCRT5で一括して見たい時に見れる。CRT5から測定値
を見ていない時は、通常データの測定は１時間単位程度
に実施されている。測定されたデータは、１日に１回日
報として収集装置３に付属のプリンタ６に出力されてい
た。この場合、日報で出力されるデータは、１時間毎の
測定されたデータの他に最大値や最小値などの編集デー
タも含まれることが多い。最近では、ただ単に日報とし
て出力するだけでは、折角測定したデータを有効に活用
していないと考えられるようになってきた。すなわち、
ただ単に紙に出力するだけでは、後で必要となったデー
タは、人手で紙をめくって検索や統計処理を実施する必
要があるためである。そこで、これらの測定データをデ
ータベース化することが多くなってきている。その際、
従来の収集装置３にデータベース機能を付加したのでは
本来の収集機能に支障がでることが多いので、データベ
ース専用のデータ処理装置（以下、処理装置と称する）
７を設置することが多くなっている。すなわち、収集機
能とデータベース機能とを１つの装置で実施すると、デ
ータの検索や統計処理を実施した際、本来のデータ測定
機能に負担がかかり大規模な変電所（測定データ数が数
千）では、最悪の場合データ測定が決められた時間以内
に終了しない不都合が発生する。別々の装置にした場合
には、データ測定機能を気にしないで自由に必要なデー
タベースの操作が可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、大規模な変電所の場合、データベー
ス用の装置が大がかりなものになってしまい、本来の監
視装置以上にコストがかかる問題点があった。例えば、
測定データの種類が４千点程度の変電所では、１時間に
測定するデータ量は16kバイト程度必要になり、１日で3
84kバイト必要になる。仮にこれらのデータをフロッピ
ーディスクに格納しようとした場合、１枚のフロッピー
ディスク（容量1.2Mバイト）にはせいぜい３日程度のデ
ータしか保存できない。これでは、例えば測定データの
統計的処理を１月分実施しようとした場合、フロッピー
ディスクを数十枚も変換する必要があり、事実上実施で
きない。そのために、大規模な変電所のデータをデータ
ベース化するためには、大容量の補助記憶装置が必要と
なるので、処理装置７にコストがかかるようになってし
まう。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、大規模な
変電所であってもパソコン程度でコストがかからず、収
集装置が測定しているデータをデータベース化でき、自
由な編集を可能とした処理装置を有する監視装置を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、入力信号の一定周期の時間的変化の代表パ
ターンを抽出し、この代表パターンを収集装置および処
理装置に記憶させておき、収集装置で一定周期内の各計
測時間毎に、入力信号と代表パターンとの差分値を計算
し、この差分値を処理装置に伝達することにより、達成
される。

すなわち処理装置にデータを送る際に、データの圧縮を
行って送信するようにした。そして処理装置でデータを
記憶する場合、その圧縮されたデータのまま記憶するよ
うにした。データを圧縮するには、変電所で扱うデータ
の特性を使ってデータを予測した予測値と実際に測定し
たデータ値との差分をとり、その差分値をデータとして
使用するようにした。

データを予測するには、変電所で扱うデータの１日の変
化パターンをいくつか記憶しておく。そして、測定点毎
にどの変化パターンに一致するかという情報と、その該
当する記憶されたパターン値と測定点データ値間との係
数を記憶しておく。データを予測する場合、測定点毎に
記憶されている変化パターン値と係数とを調べて、その
乗算値を予測値とする。

また、処理装置にデータを送信する際、データの差分値
を０と１との２元符号列とみて０と１との発生確率で符
号化するようにした。

〔作用〕

上記手段を設けたので、処理装置は差分値をデータベー
ス化すればよくなって、従来のように大容量の補助記憶
装置の要がなくなる。

すなわち、収集装置から処理装置に送るデータ量を仮に
1/10にすると、4000点程度の測定点がある変電所の場合
でも１日のデータ量が30kバイト程度になり、パソコン
などに付属しているフロッピーディスク（容量1.2Mバイ
ト）でも１枚で１月分のデータを記憶することができ
る。従って、処理装置としては大容量の補助記憶装置が
不要になり、パソコン程度の装置で実用化できる。

データを圧縮するのに、変電所で扱うデータの変化パタ
ーンを記憶するようにしているが、それは変電所で扱う
データの変化パターンが第４図に示されているように、
２類で代表できるからである。すなわち同図（イ）に示
されているような変化パターン1Aで代表される電圧など
のデータで、１日中ほとんど一定のデータと、同図
（ロ）に示されているような変化パターン2Aで代表され
る電力量や電流値等のデータで、電力の使用される量に
対応するデータである。

変電所の場合、変化パターン1Aで代表される電圧値は場
所によって夫々の値は変わる（例えば6000V,400Vなど）
が、負荷の状態によって変動は通常発生しない。そのた
め、記憶するパターン値を例えば100とすると、１日の
値がだいたい400Vの測定点では、係数として400/100＝
４を記憶しておけば、記憶している変化パターン値と係
数とを乗算することにより、いつでも予測値が計算でき
る。また、電力量に代表される変化パターン2Aの場合、
各負荷の使われかたが１つの変電所内では、さほど場所
によって変化がないので変化パターン1Aの場合と同様
に、各計測点毎に係数を記憶しておけば、予測値はいつ
でも変化パターン値と係数とを乗算することで求められ
る。

差分値を符号化したので、伝送効率が上がると共に、記
憶容量も減少させられる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では入力信号の一定周期の時間的
変化の代表パターンを抽出し、この代表パターンを収集
装置および処理装置に記憶させておき、収集装置で一定
周期内の各計測時間毎に、入力信号と代表パターンとの
差分値を計算し、この差分値を処理装置に伝達した。こ
のようにすることにより処理装置は差分値をデータベー
ス化すればよくなって、従来のように大容量の補助記憶
装置の要がなくなり、大規模な変電所であってもパソコ
ン程度でコストがかからず、収集装置が測定しているデ
ータをデータベース化でき、自由な編集を可能とした処
理装置を有する監視装置を得ることができる。

すなわち第１図は収集装置でデータを測定して、処理装
置にデータを送信して処理装置でデータを編集するまで
のデータの流れを示している。

まず、タイマー８が測定時間になると計測データ収集部
９にデータを収集するように指示すると共に、予測器10
に対して該当時間のデータを予測するように指示する。
計測データ収集部９で計測された実測データと予測器10
で予測された予測データとは、予測値と計測値との差分
器11に送られて差分される。

予測器10でデータを予測するのを第２図も用いて説明す
る。予測器10の内部には、変化パターンを記憶しておく
変化パターンテーブルが、同図（イ）に示されているよ
うに変化パターン1A用と、同図（ロ）に示されているよ
うに変化パターン2A用の２種類が夫々24時間分ある。さ
らに、第１表に示されているように、各計測点a₁〜a₄…
（第３図参照）がどちらの変化パターンに対応するかと
いう情報と変化パターンとの係数（乗数）を記憶してい
る計測点テーブルがある。この第１表記載の計測点テー
ブルは、変電所内にある計測点の数だけ必要である。し
かし、仮に計測点が4000点の変電所の場合でも１計測点
あたり２バイトしか使わないので、8kバイトあれば十分で
ある。この第２図記載の変化パターン1A用、2A用の変化
パターンテーブルと第１表記載の計測点テーブルとを使
って、実際に計測される計測点に同期して逐次予測値を
求めていく。予測値の求め方は、計測点テーブルを順次
読みだしてその内容に応じた変化パターンテーブルの該
当時間の値を読みだしてきて、計測点テーブルに記載さ
れている係数と乗算して逐次求める。

次に、計測点a₁から計測点a₄（いずれも第３図参照）ま
でを例にして具体的に予測器10による予測を次に述べ
る。

測定点a₁は受電の電圧測定点であり、電圧の定格値が6
6,000Vである。この計測点a₁の０時の予測値を求めるに
は、まず計測点テーブルの計測点a₁のデータ（変化パタ
ーン:1A,係数:660）を読み出す。次に変化パターン:1A
なので変化パターン1A用の変化パターンテーブルから０
時データ:100を読み出す。そして、係数:660と０時デー
タ:100とを乗算して66,000Vを得る。

計測点a₂は、負荷側の電圧測定点であり、電圧の定格値
が400Vである。同様に０時の予測値を求めるには、計測
点テーブルの計測点a₂のデータ（変化パターン:1A,係
数:4）を読み出す。そして、変化パターン:1Aなので変
化パターン1A用の変化パターンテーブルから０時デー
タ:100を読み出して乗算し、400Vを得る。

計測点a₃は、受電の電圧測定点であり、最大3000kWH程
度である。同様に０時の予測値を求めるには、計測点テ
ーブルの計測点a₃のデータ（変化パターン:2A,係数:3
0）を読み出す。そして、変化パターン:2Aなので変化パ
ターン2A用の変化パターンテーブルから０時データ:20
を読み出して乗算し、66kWHを得る。

計測点a₄は、負荷側の電圧量測定点であり、最大1000kW
H程度である。同様に０時の予測値を求めるには、計測
点テーブルの計測点a₄のデータ（変化パターン:2A,係
数:10）を読み出す。そして、変化パターン:2Aなので変
化パターン2A用の変化パターンテーブルから０時デー
タ:20を読み出して乗算し、200kWHを得る。

このようにして予測値と計測値との差分器11で実測値と
予測値とが差分された値が、符号化部12に送られる。符
号化部12では、第２表に示されているように、送られてきた値を２元符号列として
扱って、０と１との発生確率に応じて可変長で符号化す
る。この符号化は同表に示されているようなハフマンブ
ロック化法などが広く知られている。同表は符号長が２
の場合であるが、当然符号長を延ばすと更に伝送効率が
上がる。

このようにして符号化されたデータは、送信器13に送ら
れて処理装置へと送信される。処理装置では、受信器14
でデータを受信して復合化部15にデータを送る。復合化
部15では、収集装置での符号化と逆を行い実測値と予測
値との差分値を得る。このようにして得られた差分値を
データ管理装置16を経由してデータベース17に蓄積す
る。

以上がデータを蓄積するまでの流れであるが、次に処理
装置でデータの編集をする場合のデータの流れを説明す
る。

まず、編集指示部18によるデータ編集の指示がデータ管
理装置16と予測器19とに送られる。この指示される内容
には、何時のデータを編集するかを示す日付情報が含ま
れている。データ管理装置16は、該当する日の該当する
計測点のデータを検索してデータベース17から取り出し
てくる。一方、予測器19では、収集装置内の予測器10で
予測するのと同じように予測値を求める。このようにし
て取り出された差分値のデータと予測値のデータとが計
測データ復元部20に送られてデータが加算され、実測値
が求められる。このようにして求められた実測値は、編
集データとして編集データテーブル21に送られる。

以上のようにすることにより、処理装置で記憶されるデ
ータ量が1/10程度まで圧縮される。さらに、符号化の際
に０と１との発生確率に応じて可変長の符号化をしてい
るので、予測値から大きく外れたデータ値は符号長が長
くなり、容易に発見することができる。変電所の場合、
予測値と大きく外れた値は変電所内の異常を示すので、
処理装置で異常データとして容易に編集できる利点があ
る。

このように本実施例によれば、測定した計測点のデータ
を従来の圧縮しないで記憶するのに比べ1/10程度にデー
タ量を少なくできるので、データベースを構成する処理
装置としてフロッピーディスクしか補助記憶装置として
持っていないパソコン程度の装置で対応できる。そのた
め、変電所の処理装置としてデータ編集が柔軟にできる
データベースを持った監視装置が低コストで実現でき
る。

更に、データを圧縮して符号化する際にデータを０と１
との２元情報源とみなし0,1の発生確率で可変長データ
として符号化するので、データ長を見るだけで変電所の
異常データが発見できる。すなわち、代表的な変電所の
変化データを基に実際のデータ値と差分して符号化して
いるので、データ長が長い場合は、代表的な値よりも大
きく外れた値と判断できる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は大規模な変電所であっても処理装
置はパソコン程度でコストがかからず、収集装置が測定
しているデータをデータベース化でき、自由な編集がで
きるようになって、大規模な変電所であってもパソコン
程度でコストがかからず、収集装置が測定しているデー
タをデータベース化でき、自由な編集を可能とした処理
装置を有する監視装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の監視装置の一実施例のデータの流れを
示すブロック図、第２図（イ）、（ロ）は同じく一実施
例の変化パターンを示すもので、（イ）は電圧の時間に
よる変化パターン図、（ロ）は電力量の時間による変化
パターン図、第３図は従来の監視装置の装置構成を示す
説明図、第４図（イ）、（ロ）は変化パターンを示すも
ので（イ）は電圧などの計測値の時間による変化パター
ン図、（ロ）は電力量などの計測値の時間による変化パ
ターン図である。３……データ収集装置、７……データ処理装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの入力信号を計測してデータを収
集するデータ収集装置と、このデータ収集装置の収集デ
ータによりデータの編集、記憶を行うデータ処理装置と
を備えた監視装置において、前記入力信号の一定周期の
時間的変化の代表パターンを抽出し、この代表パターン
を前記データ収集装置およびデータ処理装置に記憶させ
ておき、前記データ収集装置で一定周期内の各計測時間
毎に、前記入力信号と前記代表パターンとの差分値を計
算し、この差分値を前記データ処理装置に伝達すること
を特徴とする監視装置。
【請求項２】前記一定周期の時間的変化の代表パターン
が電圧のように負荷変動しても不変の代表パターンと、
電流、電力、電力量のように負荷変動に対応して変化す
る代表パターンとの２種類として、入力信号と該当する
代表パターンとの差分値を計算するようにされたもので
ある請求項１記載の監視装置。
【請求項３】前記差分値が、２元符号列として０と１と
の発生確率に応じて可変長で符号化されたものである請
求項１記載の監視装置。
【請求項４】前記データ収集装置が、測定時間に計測デ
ータ収集部にデータを収集するように指示すると共に、
予測器に対して前記測定時間のデータを予測するように
指示するタイマーと、前記計測データ収集部で計測され
た実測データと前記予測器で予測された予測データとの
差分値をとる差分器と、この差分器で差分した差分値を
符号化する符号化部と、この符号化部で符号化されたデ
ータを前記データ処理装置に送信する送信器とを持って
構成されたものである請求項１記載の監視装置。
【請求項５】前記データ処理装置が、前記データ収集装
置から送られたデータを受信する受信器、この受信器か
ら送られたデータより実測値と予測値との差分値を求め
る復合化部と、この復合化部で求めた差分値をデータ管
理装置を経由して蓄積するデータベースとを持って構成
されたものである請求項１記載の監視装置。
【請求項６】前記データ処理装置が、編集指示部と、こ
の編集指示部からの指示を受ける前記データ管理装置お
よび予測値を求める予測器と、これらデータ管理装置お
よび予測器から取り出された差分値データと予測値デー
タとから実測値を求める計測データ復元部と、この復元
部で求められた実測データを編集データとして編集する
編集データテーブルとを持って構成されたものである請
求項１または請求項５記載の監視装置。