JPH0923481A

JPH0923481A - 遠隔監視装置

Info

Publication number: JPH0923481A
Application number: JP16136495A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Saito; 俊晴斎藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1995-04-30
Filing date: 1995-04-30
Publication date: 1997-01-21
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3180888B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】都市ガス供給系統のガバナ等の多数のデータ収
集現場の遠隔監視を共通のセンタ監視装置により行う。【構成】データ収集現場に設置した現場処理装置３と、
多数の現場処理装置と通信回線５を介して接続した共通
のセンタ監視装置４とから構成し、現場処理装置には、
監視用データ収集手段と、可搬不揮発性記録媒体に対す
るデータの読み書き手段と、データの異常監視手段と、
通信回線による通信手段を構成し、可搬不揮発性記録手
段には逐次のデータと共に、過去の実績データを記録す
る構成とし、データの異常監視手段には過去の実績デー
タを用いた計測機器の異常を判定する機能を構成したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば都市ガス供給系
統のガバナ等のデータ収集現場の遠隔監視装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】都市ガス供給用のガバナにおける現行の
巡視点検業務は、保安規定に基づき７日毎に漏洩検査、
圧力記録紙回収等を目的に実施しており、このためガバ
ナを収納したガバナ室には、一次側圧力、二次側圧力及
びガバナ開度を記録する記録計が設置されている。記録
計は、計測データを記録紙に記録するもので、記録され
たデータは回収し、持ち帰ってホストコンピュータ等で
一括処理する。

【０００３】一方、多数個所に設置されたガバナを共通
のセンタ監視装置において遠隔監視する試みがある。例
えば、その試みとしては、センタ監視装置との通信手段
を備えたデータ収集装置を各ガバナに設置し、データ収
集装置により収集した各ガバナの監視用計測データを通
信回線によりセンタ監視装置に送信して、センタ監視装
置においてデータを収集して記録及び異常等の判定を行
う方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の方式では、ガバ
ナをリアルタイムで監視することができず、データ回収
後の処理も非常に面倒であり、上記巡視点検は欠かせな
い。

【０００５】また後者の方式では、センタ監視装置に収
集されるデータが膨大になり、異常判定等の演算処理等
も膨大なものとなってハードウエア及びソフトウエアの
両面において実際的ではない。従って本発明は、このよ
うな課題を解決すると共に、計測機器におけるセンサ等
の異常を合理的に検出することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、データ収集現場に設置した現場処理
装置と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続し
た共通のセンタ監視装置とから構成し、現場処理装置に
は、監視用データ収集手段と、可搬不揮発性記録媒体に
対するデータの読み書き手段と、データの異常監視手段
と、通信回線による通信手段を構成し、可搬不揮発性記
録媒体には逐次のデータと共に、過去の実績データを記
録する構成とし、データの異常監視手段には過去の実績
データを用いた計測機器の異常を判定する機能を構成し
た遠隔監視装置を提案する。

【０００７】また本発明では、上記構成において、過去
の実績データは、計測機器による各測定項目の、同一時
刻のそれまでの適宜期間分の平均値と標準偏差とするこ
とを提案する。

【０００８】そして本発明では、上記の構成において、
測定値が実績データの標準偏差内でない状態が一定時間
継続した場合、または測定値が実績データの標準偏差内
ではあっても、一定の測定値が所定時間継続した場合に
計測機器の異常として判定することを提案する。

【０００９】そして本発明は上記の構成において、可搬
不揮発性記録媒体は、逐次のデータと過去の実績データ
を夫々所定期間記録する記録容量を有し、新しいデータ
を順次記録する際、最も古いデータを順次消去すること
により、常時、現在から所定期間前までのデータを保持
する構成とすることを提案する。

【００１０】また本発明では上記の構成において、可搬
不揮発性記録媒体は、逐次データの記録用と、実績デー
タの記録用とに分けて構成し、少なくとも実績データ記
録用の可搬不揮発性記録媒体は、新しいデータを順次記
録する際、最も古いデータを順次消去することにより、
常時、現在から所定期間前までのデータを保持する構成
とすることを提案する。

【００１１】そして本発明では、上記構成において可搬
不揮発性記録媒体はＩＣメモリカードとすることを提案
する。

【００１２】また本発明では、上記構成におけるデータ
収集現場としてガバナを適用することを提案する。

【００１３】

【作用】データ収集現場における監視用の各種機器から
のデータは、現場処理装置のデータ収集手段により常時
間欠的に収集され、読み書き手段により可搬不揮発性記
録媒体に逐次、記録される。可搬不揮発性記録媒体に
は、逐次の上記データと共に、同一時刻のそれまでのデ
ータを統計的に処理したデータ、例えば各計測機器によ
る各測定項目の、同一時刻のそれまでの適宜期間分の平
均値と標準偏差等を記録する。

【００１４】上述の逐次のデータは異常監視手段により
常時監視され、異常判定手段により異常の判定がなされ
る。そして異常と判定された場合には通信手段によりセ
ンタ監視装置を発呼して異常の判定結果をセンタ監視装
置に送信する。異常判定に際しては、過去の実績データ
を参照することにより、計測機器のセンサ等の異常を判
定することができる。

【００１５】こうしてセンタ監視装置では、計測機器等
のデータを自体で収集して処理することなく各データ収
集現場の異常の発生を検出することができ、このための
システム資源を低減することができると共に、熟練を必
要とせずに迅速な対応措置が可能となる。

【００１６】しかしながら、センタ監視装置において必
要ならば、異常を通報してきた現場処理装置の通信手段
に可搬不揮発性記録媒体のデータの送信要求を発するこ
とにより、可搬不揮発性記録媒体に記録されたデータを
得ることができ、このデータを異常の分析及び判定に効
率的に利用することができる。

【００１７】可搬不揮発性記録媒体には、逐次のデータ
と過去の実績データを夫々所定期間記録する記録容量を
もたせ、新しいデータを順次記録する際、最も古いデー
タを順次消去することにより、常時、現在から所定期間
のデータを保持することができる。例えば１年間等の長
期間に渡ってのデータを蓄積可能な記録容量とすれば、
常時、最新１年間のデータを保持したまま、繰り返し長
期間に渡って継続使用することができる。また可搬不揮
発性記録媒体は、必要に応じて現場処理装置から回収し
てパソコン等で処理を行うこともできる。

【００１８】また可搬不揮発性記録媒体は、逐次データ
の記録用と、実績データの記録用とに分けて構成し、少
なくとも実績データ記録用の可搬不揮発性記録媒体は、
新しいデータを順次記録する際、最も古いデータを順次
消去することにより、常時、現在から所定期間前までの
データを保持する構成とした場合には、逐次データを所
定期間経過後に現場処理装置から回収してパソコン等で
処理を行う際にも、現場処理装置に実績データをそのま
ま保持しておくことができる。

【００１９】また可搬不揮発性記録媒体に記録されたデ
ータは、所定期間経過前にも、必要に応じてデータ収集
現場において可搬性の端末機器により読み出して処理し
たり、上述したように通信回線を介してセンタ監視装置
で読出して処理することができる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図４につき説明
する。図１は本発明の全体構成を概略的に示すもので、
符号１（１a，１b，…，１n）は都市ガス供給系統の適
所に設置したガバナ室であり、これらのガバナ室１内に
はガバナ本体２と共に、ガバナ本体２の開度計、ガバナ
本体２の一次側、二次側の圧力センサ、流量計、ガス検
知器等の計測機器群や、ガバナ遮断検出センサ、ＳＩセ
ンサ異常検出センサ等の異常検知機器群等の監視用の各
種機器（図示省略）を設置していて、ガバナ監視用のデ
ータ収集現場となっている。そしてこれらの各種機器か
らのデータを収集して処理する現場処理装置３はガバナ
室１外に設置している。

【００２１】符号４は複数の個所のガバナ本体２の動作
等を監視する共通のセンタ監視装置であり、このセンタ
監視装置４と各データ収集現場の現場処理装置３とを通
信回線５を介して接続して遠隔監視装置を構成してい
る。通信回線５は公衆回線、専用回線、無線回線を単独
で、又は組み合わせて適用するもので、センタ監視装置
４と各現場処理装置３にはこれらの通信回線に応じた通
信手段を構成する。

【００２２】図２はマイクロコンピュータ応用装置等に
より構成する現場処理装置３の構成の一例を示すブロッ
ク図であり、現場処理装置３に接続している符号６ａは
ガバナ本体２の開度計、ガバナ本体２の一次側及び二次
側の圧力センサ、流量計、ガス検知器等の計測機器群を
示し、これらは計測データをアナログ量で出力する構成
である。また符号６ｂはガバナ遮断検出センサ、ＳＩセ
ンサ異常検出センサ等の異常検知機器群を示すもので、
これらは接点出力である。尚、図２において、上述した
各構成要素中の、データ収集手段Ａ、異常監視手段Ｂ、
通信手段Ｃに対応するブロック群は図中に２点鎖線で囲
んで示している。

【００２３】現場処理装置３には、上記計測機器群６ａ
と異常検知機器群６ｂを接続する入力手段７ａ，７ｂを
構成している。即ち、符号７ａは計測データ入力手段で
あり、これはアナログ前処理回路、Ａ／Ｄ変換器、レベ
ル変換器等から構成し、各計測機器のアナログデータを
所定のデジタル信号に変換する機能を持たせるように構
成している。また符号７ｂは異常検知データ入力手段で
あり、これはレベル変換回路等から構成している。

【００２４】各データ入力手段７ａ，７ｂにより所定の
デジタル信号に変換されるデータは、以降の処理を行う
ためにデータ読込手段８により、適宜の記録領域に一時
的に読み込む。データ読込手段８は、各データ入力手段
７ａ，７ｂを制御して適宜時間毎、例えば０．５秒毎に
間欠的にデータをＲＡＭ等の所定の一時記録領域に転送
する機能により構成することができる。

【００２５】データ読込手段８に読み込んだ計測機器群
６ａのデータは、生データのまま、または適宜演算処理
等を行って所定時間毎に記録媒体読み書き手段１２を介
してＩＣメモリカード等の可搬不揮発性記録媒体１３に
経時的に記録すると共に、それまでの期間分の実績デー
タ、例えば各項目の各時刻における統計量、例えば平均
値と標準偏差等のデータを記録する。例えば、可搬不揮
発性記録媒体における記録容量を上記データの１年間と
し、この記録期間を越えた場合には、新しいデータを順
次記録する際、最も古いデータを順次消去することによ
り、常時、現在から所定期間、即ち、１年間のデータを
保持することができる。この可搬不揮発性記録媒体１３
へのデータの記録間隔は、可搬不揮発性記録媒体１３の
容量とデータの連続記録期間とを勘案して決定し、実施
例においては上記サンプリング時間よりも長い時間、例
えば１分毎としている。尚、記録間隔はデータの項目毎
に異ならせることもできる。

【００２６】データ読込手段８により間欠的に読み込ま
れるデータのうち、計測機器群６ａのデータは、データ
処理手段９により設定値や実績データとの比較や補正そ
の他の演算が行われ、その結果としての警報発生等の処
理が行われる。

【００２７】即ち、計測機器群６ａからのガバナ本体２
の一次側、二次側圧力、ガバナ本体２の開度、流量、ガ
ス濃度等のデータは、データ読込手段８により、例えば
０．５秒のサンプリング時間毎に読み込まれ、データ処
理手段９において予め設定された夫々上下限値と比較さ
れて上下限の監視が行われる。これと共に隣接サンプリ
ング時点間のデータの差の演算や流量の圧力補正、また
はデータの時間別加重平均処理等の所定の演算が行わ
れ、これらのデータについても適宜上下限の設定値との
比較が行われる。尚、サンプリング時間は、異常発生時
に想定される最大のデータ変化速度に対応するように短
く設定する。

【００２８】以上のデータの異常判定及び計測器の異常
判定を行った結果、プロセスの異常を判定した場合に
は、データ処理手段９は異常判定手段１０に警報出力を
発すると共に、該当データを、その前後のデータと共に
経過データとして経過データ記憶手段１１に記録する。
この経過データ記憶手段１１は、例えばバッテリーバッ
クアップされたＳＲＡＭ等のように不揮発性の記憶手段
により構成する。

【００２９】符号１０は上述した異常判定手段であり、
この異常判定手段１０は、データ処理手段９からの警報
と、データ読込手段８を介して得られる異常検知機器群
６ｂからの異常検知出力を監視して異常の判定を行う。
即ち、異常判定手段１０はデータ処理手段９が警報を発
した場合や、異常検知機器群６ｂが異常検知出力を発し
た場合には、所定の手順で異常対応処理を行う。異常対
応処理は、異常の判定、異常の重要度分類処理及び異常
の重要度に対応する処理、通信管理手段１４への出力等
を含む。

【００３０】即ち、異常判定手段１０は、データ処理手
段９が警報を発した場合には、異常データの内容から、
異常がプロセスの異常か、計測機器群６ａの異常かを判
定する。この際、異常判定手段１０は、異常の内容によ
っては必要に応じて記録媒体読み書き手段１２を介して
可搬不揮発性記録媒体１１にアクセスし、異常のデータ
を可搬不揮発性記録媒体１３に記録されている過去の類
似データ等と比較して異常の判定を行うことができる。
またこのような異常の判定動作には、異常のデータ自体
の他、経過データ記憶手段１１に一時記録されている経
過データを利用することができる。

【００３１】計測機器のデータに関しては、図４に示す
ように、上述した上下限を越える点Ｐ₁，Ｐ₂の監視と共
に、図中に二点鎖線で表した上記実績データの標準偏差
内Ｒから大幅に外れている点Ｐ₃や、標準偏差内Ｒでは
あっても一定の測定値が一定時間継続した点Ｐ₄の点を
監視し、これらの点のデータにおいて計測機器群６ａの
センサや増幅器、Ａ／Ｄ変換器等の異常として判定す
る。

【００３２】尚、都市ガス供給系統のガバナ室１をデー
タ収集現場とする本発明の実施例では、上記異常の判定
を現場処理装置単独では行えない場合もある。即ち、上
述したように、単独では計測機器群６ａのセンサや増幅
器、Ａ／Ｄ変換器等の異常として判定できるデータであ
っても、このデータの原因が、これらのセンサ等の異常
に起因するものでなく供給系統の何らかの異常に起因す
る場合もある。従って、上述したように、センサ等の異
常と判定できるデータが生じた場合には、通信手段Ｃに
より当該現場処理装置３から他の適数の現場処理装置に
共通するデータ異常があるか否かの問い合わせを行い、
当該現場処理装置３だけの単独障害であることを確認し
た場合に上記センサ等の異常であると判定するのが良
い。

【００３３】異常判定手段１３は、以上のように異常の
発生を判定すると共に、異常の内容を、例えば最重
要、重要、緊急性あまりなし、緊急性なしの４段
階等の重要度に分類処理し、これらの内容を通信管理手
段１４に出力する。

【００３４】通信管理手段１４は、異常の重要度がの
場合には、割込み処理として、現在動作中の他の処理を
中断して異常対応処理を行う。の場合には優先処理と
して、現在動作中の処理終了後、他の処理に優先して異
常対応処理を行う。の場合には通常処理として、これ
に優先する他の処理の終了後に異常対応処理を行う。
の場合は、明らかに機器の故障と分かる重要でない異常
の場合で、この場合には優先度の低い処理として異常対
応処理を行う。

【００３５】符号１５は通信管理手段１４により管理す
る通信制御手段であり、１５ａは専用・無線回線用通信
制御手段、１５ｂは公衆回線用通信制御手段、１５ｃは
シリアル通信用通信制御手段である。通信制御手段１５
ａは専用・無線回線用通信モデム１６ａを介して無線通
信機器１７に接続すると共に、通信機器制御手段１８、
制御出力手段１９を介して無線通信機器１７の起動制御
を行う構成としている。また通信制御手段１５ｂは公衆
通信モデム１６ｂを介して公衆回線２０に接続してい
る。また通信制御手段１５ｃはモデムレス・シリアルイ
ンタフェース１６ｃに接続しており、この送受信手段１
６ｃには可搬端末機器及びその他のモデム等を接続可能
に構成している。

【００３６】図３はセンタ監視装置の基本的構成をブロ
ック図として示すもので、このセンタ監視装置４は、現
場処理装置３の通信手段Ｃに対応する通信手段Ｄと監視
手段２１と表示手段２２、警報手段２３、操作入力手段
２４を備えている。そして通信手段Ｄとしては、現場処
理装置３と同様に、無線機器２５に対応する専用・無線
回線用通信制御手段２６ａ，専用・無線回線用通信モデ
ム２７ａ並びに公衆回線２０に対応する専用・無線回線
用通信制御手段２６ｂ、公衆通信モデム２７ｂを構成し
ている。

【００３７】以上の構成においてガバナ室１の機器にセ
ンタ監視装置４に通報すべき異常が発生した場合、通信
管理手段１４は異常判定手段１３からの判定出力を受
け、通信制御手段１５を選択してセンタ監視装置４を発
呼する。

【００３８】例えば通信回線５として公衆回線１８を利
用する場合には、通信管理手段１４は通信制御手段１５
ｂを選択し、送受信手段１６ｂを介してセンタ監視装置
４を発呼して回線接続を行う。次いで現場処理装置３の
通信管理手段１４とセンタ監視装置４の監視手段２１は
相互の確認を行ってデータリンクを確立した後、まず現
場処理装置３側からセンタ監視装置４に、異常判定手段
１０により判定した異常の内容のデータを送信する。

【００３９】センタ監視装置４では、監視手段２３は現
場処理装置３から送信された異常の内容のデータを表示
手段２２に表示すると共に、必要に応じて警報手段２３
により警報を発生する。このようにセンタ監視装置４で
は、データ収集現場の機器の生のデータを処理すること
なく異常の発生とその内容を検出することができ、迅速
な対応が可能となる。

【００４０】またセンタ監視装置４では、必要に応じて
各データ収集現場の機器の生のデータを収集することが
できる。即ち、センタ監視装置４において生のデータが
必要な場合には、操作入力手段２４からの入力等によ
り、センタ監視装置４の監視手段２１から現場処理装置
３の通信管理手段１４にデータ送信要求を送出すると、
通信管理手段１４はデータ送信要求の内容に応じて記録
媒体読み書き手段１２を介して可搬不揮発性記録媒体１
３をアクセスして所定のデータを読み取り、これをセン
タ監視装置４側に送信する。このようにセンタ監視装置
４側では必要に応じて各データ収集現場の機器の生のデ
ータを収集して分析を行うことができる。また上述した
ように経過データの一時記憶手段１１を構成している場
合には、この一時記憶手段１１のデータも、必要に応じ
てセンタ監視装置４に送信可能とするように構成するこ
とができる。

【００４１】以上の如くして所定の処理が完了したら、
センタ監視装置４又は現場処理装置３のいずれか一方が
データリンクを終結し、回線を開放して異常対応処理を
終了する。

【００４２】可搬不揮発性記録媒体１３は、例えば上記
データを１年間以上に渡って記録可能な容量とし、上述
したように記憶容量に対応する期間を越えた新しいデー
タを順次記録する際、最も古いデータを順次消去するこ
とにより、常時繰り返し使用して、最新１年間のデータ
を保持することができる。又は場合によっては１年毎に
現場処理装置３から回収し、持ち帰ってパソコン等でデ
ータの分析を行うことができる。尚、この場合には、実
績データを現場処理装置３に残すための手段を必要とす
る。更に、必要に応じてモデムレス・シリアルインタフ
ェース１６ｃに可搬端末機器２８を接続して、シリアル
通信用通信制御手段１５ｃを介して通信管理手段１４に
データ送信要求を送出することにより、可搬不揮発性記
録媒体１３に記録されたデータを可搬端末機器２８等に
読出して処理することもできる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、以下の
ような効果がある。現場記録紙方式のような短期間毎の回収業務が不要と
なる。現場記録紙方式の場合に必要な入力作業をすることな
く、データを直接コンピュータ処理することができる。センタ監視装置の処理負荷が小さく、ハードウエアと
ソフトウエアのいずれも膨大とならない。センタ監視装置における操作は簡素であるため熟練者
が不要となる。可搬不揮発性記録媒体には実績データを記録していく
ようにして、測定したデータの異常の判定資料として利
用することにより、計測機器等のセンサの異常を検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を概略的に示すブロック図で
ある。

【図２】本発明に係る現場処理装置の基本構成の一例を
示すブロック図である。

【図３】本発明に係るセンタ監視装置の基本構成の一例
を示すブロック図である。

【図４】計測機器のデータと異常判定動作を概念的に示
す説明図である。

【符号の説明】

Ａデータ収集手段Ｂ異常監視手段Ｃ通信手段Ｄ通信手段１ガバナ室２ガバナ本体３現場処理装置４センタ監視装置５通信回線６ａ計測機器群６ｂ異常検知機器群７ａ計測データ入力手段７ｂ異常検知データ入力手段８データ読込手段９データ処理手段１０異常判定手段１１経過データ記録手段１２記録媒体読み書き手段１３可搬不揮発性記録媒体１４通信管理手段１５ａ，２６ａ専用・無線回線用通信制御
手段１５ｂ，２６ｂ公衆回線用通信制御手段１５ｃシリアル通信用通信制御手
段１６ａ，２７ａ専用・無線回線用通信モデ
ム１６ｂ，２７ｂ公衆通信モデム１６ｃモデムレス・シリアルイン
タフェース１７無線通信機器１８通信機器制御手段１９制御出力手段２０公衆回線２１監視手段２２表示手段２３警報手段２４操作入力手段２５無線機器２８可搬端末機器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｃ 15/00 Ｇ０８Ｃ 15/00 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データ収集現場に設置した現場処理装置
と、多数の現場処理装置と通信回線を介して接続した共
通のセンタ監視装置とから構成し、現場処理装置には、
監視用データ収集手段と、可搬不揮発性記録媒体に対す
るデータの読み書き手段と、データの異常監視手段と、
通信回線による通信手段を構成し、可搬不揮発性記録媒
体には逐次のデータと共に、過去の実績データを記録す
る構成とし、データの異常監視手段には過去の実績デー
タを用いた計測機器の異常を判定する機能を構成したこ
とを特徴とする遠隔監視装置
【請求項２】過去の実績データは、計測機器による各
測定項目の、同一時刻のそれまでの適宜期間分の平均値
と標準偏差とすることを特徴とする請求項１記載の遠隔
監視装置
【請求項３】測定値が実績データの標準偏差内でない
状態が一定時間継続した場合に計測機器の異常として判
定することを特徴とする請求項２記載の遠隔監視装置
【請求項４】測定値が実績データの標準偏差内ではあ
っても、一定の測定値が所定時間継続した場合に計測機
器の異常として判定することを特徴とする請求項２記載
の遠隔監視装置
【請求項５】可搬不揮発性記録媒体は、逐次のデータ
と過去の実績データを夫々所定期間記録する記録容量を
有し、新しいデータを順次記録する際、最も古いデータ
を順次消去することにより、常時、現在から所定期間前
までのデータを保持する構成としたことを特徴とする請
求項１記載の遠隔監視装置
【請求項６】可搬不揮発性記録媒体は、逐次データの
記録用と、実績データの記録用とに分けて構成し、少な
くとも実績データ記録用の可搬不揮発性記録媒体は、新
しいデータを順次記録する際、最も古いデータを順次消
去することにより、常時、現在から所定期間前までのデ
ータを保持する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の遠隔監視装置
【請求項７】可搬不揮発性記録媒体はＩＣメモリカー
ドであることを特徴とする請求項１又は２記載の遠隔監
視装置
【請求項８】データ収集現場はガバナ室であることを
特徴とする請求項１記載の遠隔監視装置