JPH08149582A - 遠方監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠方監視制御システムのテレメータ伝送装置
の有線による伝送路が故障した場合に、経済性を損なう
ことのなく伝送路の２重化を行い監視制御上の信頼性を
高める。 【構成】 遠方監視制御システムのテレメータ伝送装置
の伝送路に有線による伝送路２Ｃの他に、この伝送路２
Ｃの故障時の保障伝送路として、無線による伝送路２Ｅ
を設ける。有線による伝送路２Ｃの故障時にプラント異
常が起こると、無線伝送路２Ｅにより、異常信号をロー
カル監視設備１から中央監視制御装置４に伝送し、プラ
ント状態を把握できる。また、中央監視制御装置４から
はローカル監視設備１に要求を出すことにより、ローカ
ル監視設備１に付属された補助記憶装置２Ｊに保存・フ
ァイリングしたデータからとり出し、無線による伝送路
２Ｅにより、中央監視制御装置４に伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は広域にわたるプラントに
おいて、ローカルに配置された各種機器の運転状況、故
障状態をテレメータ装置により中央監視制御装置で監視
し、制御する遠方監視制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上下水道設備等では、各種設備
が例えば地方自治体単位の広域に渡って散在しており、
これらを中央の監視制御装置で集中的に監視制御する必
要がある。

【０００３】従来の広域にわたるプラントを監視制御す
るシステムにおいては、図４に示すように、ローカル監
視設備１の各種計装機器１Ａにより測定されたプロセス
データをローカル監視設備１のコントローラ１Ｂにて収
集する。そして、テレメータ伝送装置２の子局２Ａを通
して、そのデータを親局２Ｂに伝送する。この場合、テ
レメータ伝送装置２の子局２Ａと親局２Ｂとの間に設け
られたＮＴＴ（登録商標）の専用回線や公衆回線などの
有線による伝送路２Ｃを介して伝送が行われる。この伝
送されたデータはさらにテレメータ伝送装置２の親局２
Ｂに接続されたテレメータ・インターフェース２Ｄによ
り構内伝送路３を介して中央監視制御装置４に伝送され
る。中央監視制御装置４はこのデータを用いてプラント
の状態を把握し、状態表示やプラント機器の故障対応等
の監視制御を行う。

【０００４】ここで、構内伝送路３はその距離が短く、
設備費が比較的少なくて済むため、伝送路の二重化を行
いケーブル等の故障時における伝送路を確保している。
しかし、テレメータ伝送装置２の親局２Ｂと子局２Ａと
の間の伝送路２Ｃについて有線による伝送路の二重化を
行うと、その距離が長いため設備費や設備使用料が著し
く増大する等、経済的に問題があった。また伝送路２Ｃ
を有線により二重化しても経路が同じになるため、断線
等の故障については同時に起こる可能性が高い。もし断
線が同時に起こった場合、伝送路が失われることにな
り、プラント状態の把握ができなくなったり、プラント
のプロセスデータが失われることにもなる。そのため、
伝送路の確保という保証機能が十分に果たせない。

【０００５】また、データ伝送手段としては、上述した
有線回線の他に無線回線がある。無線回線は、有線回線
を敷設しなくてもよいこと等、経済的に有利な面もある
が、伝送スピードが遅く混線等の障害もあるため、テレ
メータ伝送装置２の親局２Ｂと子局２Ａとの間を無線に
よる伝送路のみとすることは難しい。特に、無線による
伝送では、前述した伝送スピード等の理由によりローカ
ルの監視設備１の各種計装機器１Ａにより測定されたプ
ラントのプロセスデータを全て伝送したのでは、効率が
悪く実用的でない。

【０００６】これらの理由により、ローカル監視設備と
中央監視制御装置との間には、テレメータ伝送装置２の
親局２Ｂと子局２Ａとの間に敷設された有線による１回
線の伝送路２Ｃしか設けていなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、ロ
ーカル側と中央側との間にはテレメータ伝送装置の伝送
路として有線によるものが１回線だけ設けられていた。
このため、伝送路が故障すると、中央側ではローカル側
の状態が全く把握できなくなってしまい、プラントに異
常が発生した場合、中央側での迅速な対処ができなく、
重大な事故が引き起こされ兼ねない。

【０００８】本発明の目的は、テレメータ伝送装置の有
線による伝送路が故障しても最低限必要なプラントの情
報を中央監視制御装置に伝送できるようにして、監視制
御上の信頼性を高め、しかも経済性をそこなうことのな
い遠方監視制御システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された遠
方監視制御システムは、広域プラントにおけるローカル
監視設備の各種計装機器で測定され、コントローラに収
集されたデータを、前記ローカル監視設備側からテレメ
ータ伝送装置によって、中央監視制御装置に伝送するも
ので、前記中央監視制御装置からの要求に応じて前記ロ
ーカル監視設備の各種計装機器より収集されたデータを
前記ローカル監視設備から無線によって、前記中央監視
制御装置に伝送する装置を有することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載された遠方監視制御システ
ムは、前記計装機器より収集された前記広域プラントの
異常状態を知らせるデータを無線によって中央監視制御
装置へ伝送する装置を有することを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載された遠方監視制御システ
ムは、ローカル側に、ローカル監視設備の各種計装機器
より収集されたデータを保存・ファイリングする記憶装
置を設け、かつこの記憶装置に保存・ファイリングされ
たデータを無線によって中央監視制御装置へ伝送するこ
とを特徴とする。

【００１２】さらに、請求項４の遠方監視システムでは
無線伝送装置は、複数の無線周波数を予め設定されてお
り、無線状態に応じて最適な周波数を選択する周波数切
り替え機能を有する。

【００１３】

【作用】請求項１の遠方監視制御システムでは、テレメ
ータ伝送装置の有線による伝送路が故障している間は伝
送路として無線による伝送路を使う。そして中央監視制
御装置がローカル側にデータ伝送要求を行うことによ
り、ローカル監視設備の各種計装機器で測定され、コン
トローラに収集されたデータをローカル監視設備から中
央監視制御装置に伝送する。これらデータ伝送要求およ
びそれに対応するデータ伝送は、無線伝送装置により行
われる。それにより、プラント状態を把握する。

【００１４】請求項２の遠方監視制御システムでは、テ
レメータ伝送装置の有線による伝送路が故障している間
に、広域プラントに異常が発生した場合、ローカル監視
設備の各種計装機器で測定され、コントローラに収集さ
れる広域プラントの異常を起こしている場所、異常の程
度等を示すデータを無線による伝送路を介して中央監視
制御装置へ伝送する。これにより、中央監視制御装置で
異常時のプラント状態が把握される。

【００１５】請求項３の遠方監視制御システムでは、テ
レメータ伝送装置の有線による伝送路が故障している間
は無線伝送装置により、ローカル監視設備の各種計装機
器より収集され、記憶装置に保存・ファイリングされた
データを無線回線によって周期的に中央側に伝送する。
これにより、中央監視制御装置でプラント状態が把握さ
れる。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明の監視制御システムの一実施例を示すブロ
ック図であり、このシステムは例えば上下水道設備のよ
うな広域プラントに用いられる。ローカル監視装置１
は、プラント各部に、プロセスデータを測定したり故障
状態を検出する各種計装機器１Ａを装備している。そこ
で得られたデータは各種計装機器１Ａと接続されたコン
トローラ１Ｂで収集する。収集されたデータはコントロ
ーラ１Ｂに付属された補助記憶装置２Ｊに保存しファイ
リングしておく。

【００１７】コントローラ１Ｂに収集されたデータは通
常は常時テレメータ伝送装置２の子局（ローカル側）２
Ａと親局（中央側）２Ｂとの間に設けられた有線による
伝送路２Ｃを介して中央側に伝送される。テレメータ伝
送装置２の親局２Ｂに伝送されたデータは、構内伝送路
３との間に接続されているテレメータインターフェイス
２Ｄにより、構内伝送路３を介して中央監視制御装置４
に伝達される。中央監視制御装置４はこのデータにより
プラント状態を監視しプラントに異常が発生した場合に
迅速に対処する。

【００１８】２Ｆ及び２Ｇは無線伝送装置で、有線によ
る伝送路２Ｃが断線等により使用できなくなった場合、
テレメータ各局２Ａ，２Ｂに設けられた切換手段５によ
り伝送路２Ｃ側から切換えられ、この伝送路２Ｃに代わ
ってテレメータ伝送装置２の子局２Ａと親局２Ｂとの間
でデータ伝送を行う。

【００１９】すなわち、有線による伝送路２Ｃの代わり
に各種計装装置１Ａによって測定されたデータをローカ
ル側から中央の監視制御装置４に伝送したり、中央側か
らの各種制御指令をローカル側に伝送する。

【００２０】上記無線伝送装置２Ｆ，２Ｇはそれぞれパ
ケット通信装置２Ｈ及び無線機２Ｉから構成されてお
り、テレメータ伝送装置２の子局２Ａ，親局２Ｂにおい
てモデムを接続し、さらにパケット通信装置２Ｈ及び無
線機２Ｉを接続することによって、無線による伝送を可
能にする。

【００２１】ここで、無線伝送装置２Ｆ，２Ｇにより無
線回線を使用する場合、前述したように伝送速度や混線
等の問題により常時データを伝送することは難しいた
め、必要最少限のデータを伝送する。例えばプラントに
異常が生じた場合には、プラントの異常発生信号のみを
発信する。このために異常信号発信手段１Ｃを設ける。

【００２２】次に、前記切換手段５による伝送路の具体
的な切換手法を図２のフローチャートを用いて説明す
る。まず、有線による伝送路２Ｃが正常であり続けれ
ば、有線の伝送路２Ｃによりデータは伝送される（ステ
ップ２ａ，２ｂ，２ｃ）。これに対し有線による伝送路
２Ｃに断線等の異常が発生すると、伝送路として無線に
よる伝送路を選択し、有線による伝送路２Ｃが正常に戻
るまで無線回線を選択する事になる（ステップ２ａ，２
ｄ，２ｅ）。これにより、常に伝送路を確保できる。

【００２３】次に実施例の作用を説明する。通常時は、
前述のように有線の伝送路２Ｃにより中央側とローカル
側との間でデータの授受が行われている。伝送路２Ｃが
断線等により伝送不能になると、切換手段５がこれを検
出し、伝送路を無線伝送装置２Ｆ，２Ｇ側に切換える。

【００２４】無線によるデータ伝送は、前述したよう
に、伝送速度や伝速容量，混線等の問題により、コント
ローラ１Ｂにより収集されたデータ全てを中央側に伝送
することは困難であり、必要最少限のデータのみを子局
２Ａから親局２Ｂに伝送する。

【００２５】この必要最少限のデータとは、プラントに
異常が生じた場合の異常信号、監視員による中央監視制
御装置４側からの送信指令に基づくデータ、予め設定さ
れたデータ項目につき周期的に発信されるデータのいず
れか又はこれらの組合せによるデータとする。以下これ
らにつき詳細に説明する。

【００２６】まず、プラント異常時について説明する。
ローカル監視設備１は、各種計装機器１Ａで測定され、
コントローラ１Ｂに収集されたデータからプラントの異
常が発生しているかどうかを判断しており、異常が発生
していると判断した場合には、異常信号発信手段１Ｃに
より異常発生機器およびその異常内容（例えば「１号ポ
ンプ故障」等）を示すデータを無線伝送装置２Ｆ，２Ｇ
による無線伝送路２Ｅを介して中央監視制御装置４へ伝
送する。

【００２７】このデータを伝送する際、通常はデータを
補助記憶装置２Ｊに一度、保存・ファイリングした後
に、整理されたデータを伝送するが、各種計装機器１Ａ
によって収集された時点で、直接伝送してもかまわな
い。

【００２８】このようにプラント機器に異常が生じた場
合、ローカル側から中央側への有線の伝送路２Ｃが断線
等により伝送不能であっても無線伝送装置２Ｆ，２Ｇに
より異常信号を中央側に伝送することができる。このた
め、中央監視装置４にてプラントのどの機器がどのよう
な異常を生じたかを確認して迅速に対処できる。一般
に、広域水道システムではローカル監視設備の無人化が
進んでおり、異常が発生した場合、この異常を中央側で
早期に確認し、迅速な対応を採らねばならないが、この
ような要求にも充分対処できる。

【００２９】中央監視制御装置４にてプラントが異常で
あることを確認した後、異常解析等のために必要なプロ
セスデータをローカル側から入手したい場合は、ローカ
ル側に対し、データ項目を指定して送信要求を出す。こ
の要求は、無線伝送装置２Ｇ，２Ｆによりローカル側に
伝送され、補助記憶装置２Ｊに保存しファイリングして
あるデータから対応するデータを取り出し、再び無線伝
送装置２Ｆ，２Ｇによって中央側に伝送される。そうす
ると、中央監視制御装置４にはプラントの各プロセスデ
ータが入力されるので、その内容から異常状態を把握す
ることができる。

【００３０】このように、中央側から希望とするデータ
を指定し、送信させることができるので、少ない情報量
であってもプラントの状態を適確に把握することができ
る。もちろん、上述したプラントの異常発生時のみでな
く、平常時においても、有線による伝送路２Ｃが伝送不
能の場合は、必要なデータを指定して入手できるので、
プラント状態の把握が可能となる。

【００３１】また、中央監視制御装置４は、ローカル側
の各計装装置１Ａによって測定され、収集されたプラン
トデータを定周期でファイリングしており、伝送路２Ｃ
に断線等が生じると、この間のデータが欠測してしま
う。しかし、本実施例では上記プラントデータを補助記
憶装置２Ｊに保存し、ファイリングしてあるので、伝送
路２Ｃの回復後に中央監視制御装置４がこのデータを吸
い上げてファイリングすることができる。補助記憶装置
２Ｊは、自監視局のデータを数日分ファイリングできる
ので、上述のようにこのデータを吸い上げることにより
中央監視制御装置４では、プラントデータの欠測状態が
生じず、プラント管理に支障をきたすことはない。

【００３２】さらに、ローカル監視設備１の各種計装機
器１Ａで測定され、コントローラ１Ｂに収集されたデー
タは補助記憶装置２Ｊに保存・ファイリングされている
ので、有線による伝送路２Ｃが断線等により使用できな
くなった場合には、このデータを無線伝送装置２Ｆ，２
Ｇにより周期的に伝送する。すなわち、無線伝送装置２
Ｆ，２Ｇは、伝送速度等の問題があるため常時伝送では
なく数時間分の必要なデータをまとめて、周期的に伝送
する。このようにすると、伝送路２Ｃに断線等が生じて
も、中央監視制御装置４側にてローカル側の必要最少限
の状況を把握することができる。

【００３３】次に、図３のフローチャートを用いて無線
状態が良好でない場合の無線周波数の自動切り替え機能
を説明する。まず、ローカル監視設備１の各種計装機器
１Ａで測定され、コントローラ１Ｂに収集されたデータ
を無線伝送装置２Ｆ，２Ｇによって伝送する場合に、無
線機２Ｉは無線の交信状態が良好かどうかを調査し無線
状態が良ければ、そのままの無線周波数で伝送する（ス
テップ３ａ，３ｂ，３ｃ）。無線状態が悪い場合は予め
記憶されているいくつかの特定の無線周波数のうち、別
の無線周波数の一つに切り替えて、また無線状態を調査
する（ステップ３ｄ，３ａ）。これを繰り返して無線状
態が良好な無線周波数を探しだしその無線周波数でデー
タの伝送を行う。

【００３４】すなわち、無線機２Ｉは予め特定の周波数
が複数記憶されており、現状の周波数での無線状態が悪
い場合は、ＣＴＣＳＳ方式（無線機２Ｉに指定しておい
たトーンスケルチにて呼び出す方法）等を用いて別の無
線周波数を呼び出し、その自動切替を行う。

【００３５】ここで、無線伝送装置２Ｆ，２Ｇは、長距
離有線伝送路２Ｃのように断線等が生じる恐れはない。
また、無線状態が不調であっても、上述のように別の無
線周波数に切替えれば伝送可能になる等、無線伝送装置
２Ｆ，２Ｇ自体に故障がない限り必ず伝送でき、伝送路
の確保という面での信頼性は高い。また、経済性の面で
見ても、公衆回線等による有線の伝送路２Ｃのように使
用時間に比例して料金が増大するようなことはなく、有
線による伝送路２Ｃを補完して、経済的で信頼性の高い
広域監視システムにおける２重化伝送路を実現できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中央側と
ローカル側との間でデータの授受を行っている有線の伝
送路が断線等によって伝送不能となった場合、これに代
って無線伝送装置によりデータ伝送を行うので、中央監
視装置側にてプラントの状態を把握でき、プラント側の
異常発生等に付しても対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による遠方監視制御システムの一実施例
を示すブロック図。

【図２】同上実施例における２重化された伝送路の選択
方式を表したフローチャート。

【図３】同上実施例における無線周波数切替方式を示し
たフローチャート。

【図４】従来の監視制御システムのブロック図。

【符号の説明】

１……ローカル監視設備 １Ａ……各種計装機器 １Ｃ……異常信号発信手段 ２……テレメータ伝送装置 ２Ａ……テレメータ伝送装置の子局 ２Ｂ……テレメータ伝送装置の親局 ２Ｃ……有線による伝送路 ２Ｅ……無線による伝送路 ２Ｆ……子局側の無線伝送装置 ２Ｇ……親局側の無線伝送装置 ２Ｊ……補助記憶装置 ４……中央監視制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広域プラントにおけるローカル監視設備
   の各種計装機器より収集されたデータを、前記ローカル
   監視設備側からテレメータ伝送装置によって、中央監視
   制御装置に伝送する遠方監視制御システムにおいて、 前記中央監視制御装置からの要求に応じて前記ローカル
   監視設備の各種計装機器より収集されたデータを、前記
   ローカル監視設備から無線による伝送路を介して、前記
   中央監視制御装置に伝送する無線伝送装置を有すること
   を特徴とする遠方監視制御システム。
2. 【請求項２】 広域プラントにおけるローカル監視設備
   の各種計装機器より収集されたデータを、前記ローカル
   監視設備側からテレメータ伝送装置によって、中央監視
   制御装置に伝送する遠方監視制御システムにおいて、 前記ローカル監視設備の各種計装機器より収集された前
   記広域プラントの異常状態を知らせるデータを、無線に
   よる伝送路を介して中央監視制御装置へ伝送する無線伝
   送装置を有することを特徴とする遠方監視制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 広域プラントにおけるローカル監視設備
   の各種計装機器より収集されたデータを、前記ローカル
   監視設備側からテレメータ伝送装置によって、中央監視
   制御装置に伝送する遠方監視制御システムにおいて、 ローカル側に設けられ、前記ローカル監視設備の各種計
   装機器より収集されたデータを保存・ファイリングする
   記憶装置と、 前記ローカル監視設備の各種計装機器より収集され上記
   記憶装置に保存・ファイリングされたデータを無線によ
   る伝送路を介して周期的に伝送する無線伝送装置と、 を有することを特徴とする遠方監視制御システム。
4. 【請求項４】 無線伝送装置は、複数の無線周波数が予
   め設定されており、無線状態に応じて最適な周波数を選
   択する周波数切り替え機能を有するものであることを特
   徴とする請求項１，請求項２，請求項３のいずれかに記
   載の遠方監視制御システム。