JPH11305823A - 監視端末器および遠隔監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視信号入力部へのノイズの進入を防止可能
とした遠隔監視制御システムの監視端末器を得ることで
ある。 【解決手段】 監視電源部６として光結合素子であるフ
ォトボルカプラを用いる。フォトボルカプラは、電力を
光エネルギーに変換しその光エネルギーを電力に再変換
するものであり、送受信部２で受信した伝送信号に含ま
れる電力を光エネルギーに変換し、その光エネルギーを
電力に再変換して監視データ読み込み用の電源を発生さ
せ、監視信号入力部５に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、中央装置と伝送線
を介して信号を送受信し負荷を監視制御する遠隔監視制
御システムの監視端末器および遠隔監視制御システムに
関する。

【従来の技術】一般に、監視制御システムは監視制御対
象である負荷側に監視端末器を設置し、中央装置と監視
端末器とを伝送線で接続し、中央装置からの指令データ
で負荷を制御すると共に、監視端末器で入力した負荷の
監視データを中央装置に送信し、中央装置で集中して負
荷の監視制御を行っている。そして、中央装置から伝送
線上に指令データと電力とを同時に伝送信号として送信
し、受信側の監視端末器では無電圧信号を監視データと
して読み込むために、中央装置から送信されてきた電力
を用いて監視データの読み込み用の電源を発生するよう
にしている。このような監視制御システムとしては、例
えば照明制御システムがある。図６は、そのような照明
制御システムにおける監視端末器の構成図である。図６
に示すように、監視端末器１は、中央装置からの指令デ
ータおよび電力を伝送線を介してＤＣ±２４Ｖのパルス
列として送受信部２で受信する。指令データは送受信部
２の受信部２Ａで受信し、電力は指令データを表すＤＣ
±２４Ｖのパルス列を整流回路２Ｂで整流して受信す
る。一方、制御部３からの監視データは送信部２Ｃによ
り伝送線を介して中央装置に送出される。送受信部２の
整流回路２Ｂで得られた直流電源は制御電源部４に入力
され、この制御電源部４により５Ｖの監視端末器１内の
制御電源が作成される。一方、監視信号入力部５には負
荷からの監視データが接点Ｓ１〜Ｓｎにより無電圧接点
入力信号として入力されており、監視信号入力部５はそ
の無電圧信号を監視データとして読み込む。そして、監
視電源部６はその無電圧接点入力信号を受けるために、
外部のリモコントランス７から交流のＡＣ２４Ｖの電源
供給を受け、監視入力用の電源を作成し監視信号入力部
５に電源を供給している。監視信号入力部５はフォトカ
プラで構成され、接点Ｓ１〜Ｓｎの状態により変化する
電気信号は光信号に変換されて制御部３側に送信され
る。図６では接点Ｓ１〜Ｓｎがオンすると制御部３の監
視入力ＤＩ１〜ＤＩｎがローレベルＬになるように構成
されている。また、リモコントランス７の代えて送受信
部２の整流器２Ｂから、直接２４Ｖの電源を非絶縁で監
視信号入力部５に供給するようにしたものもある。

【発明が解決しようとする課題】ところが、リモコント
ランス７を設け監視信号入力部５に対し無電圧接点入力
信号を受けるための監視入力用の電源を供給するように
したものでは、リモコン路トランス７の設置スペースが
必要となるだけでなくコスト高となる。一方、伝送線か
ら非絶縁で監視入力電源を作った場合には、コストは低
減できるが、無電圧接点信号を入力する監視信号ライン
が長くなると、その監視データがノイズを受けやすくな
る。つまり、監視データの信頼性確保の点で問題があっ
た。また、各々の監視端末器１にはそのアドレスや負荷
の監視制御機能を設定する必要がある。この設定に関し
ては、外部設定器から監視端末器１の記憶部８に対して
赤外線によりアドレスや機能を書き込む方式があるが、
書き込みを行う外部設定器への電源供給ができないた
め、外部設定器の電池がなくなると監視端末器１に対し
てアドレスや機能の設定できなくなる問題があった。本
発明の目的は、監視信号入力部へのノイズの進入を防止
すると共に外部設定器への電源を供給を可能とした監視
端末器およびそれを用いた遠隔監視制御システムを得る
ことを目的とする。

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
監視端末器は、中央装置から伝送線上に指令データと電
力とを同時に伝送信号として受信すると共に監視データ
を送信する送受信部と、前記送受信部で受信した伝送信
号に含まれる電力に基づいて制御電源を発生する制御電
源部と、無電圧信号を監視データとして読み込む監視信
号入力部と、前記送受信部で受信した伝送信号に含まれ
る電力を光結合素子を用いて光エネルギーに変換しその
光エネルギーを電力に再変換して監視データ読み込み用
の電源を発生するための監視電源部と、前記監視信号入
力部で読み込んだ監視データを処理し前記送受信部を介
して前記中央装置に送信する制御部とを具備しているこ
とを特徴とする。請求項２の発明に係わる監視端末器
は、請求項１の発明において、前記監視電源部の光結合
素子に代えて、前記送受信部で受信し直流に変換された
直流電圧を高周波電圧に変換して一次巻線に入力し二次
巻線の電圧を整流して監視データ読み込み用の電源を発
生するスイッチング電源回路を設けたことを特徴とす
る。請求項３の発明に係わる監視端末器は、請求項１ま
たは請求項２の発明において、アドレスおよび機能を設
定するための外部設定器が接続され、前記外部設定器か
らのアドレスおよび機能を書き込みまたは読み出しする
と共に、前記外部設定器に対して前記送受信部で受信し
た伝送信号に含まれる電力を供給するための接続部を具
備していることを特徴とする。請求項４の発明に係わる
遠隔監視制御システムは、前記中央装置と、前記中央装
置に接続された伝送線と、前記伝送線に接続された請求
項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の監視端末器と
を具備していることを特徴とする。各請求項における用
語の定義は以下による。遠隔監視制御システムは、監視
制御対象である負荷側に監視端末器を設置し、負荷の監
視制御を行う側に中央装置を設置し、中央装置と監視端
末器とを伝送線で接続して、監視端末器で入力した監視
データを中央装置に送信するようにしたシステムであ
り、中央装置から伝送線上に指令データと電力とを同時
に伝送信号として送信し、受信側の監視端末器では無電
圧信号を監視データとして読み込むために、中央装置か
ら送信されてきた電力を用いて監視データの読み込み用
の電源を発生するようにしたものである。例えば、負荷
が照明器具である場合の照明制御システムを含むがこれ
に限定されない。監視端末器は、中央装置からの指令デ
ータに基づき無電圧信号の監視データを中央装置に送信
する。また、中央装置からの正負対称のパルス列、例え
ばＤＣ±２４Ｖのパルス列で表される指令データを整流
して中央装置から送信されてきた電力を得る。そして、
監視装置内の制御電源および監視入力に必要な電源を得
る。請求項１における監視端末器の送受信部は、中央装
置から伝送線上に正負対称のパルス列、例えばＤＣ±２
４Ｖで表されたパルス列の指令データと、その指令デー
タを整流して得られる直流電力を受信し、一方、監視信
号入力部で得られた監視データを伝送線を介して中央装
置に送信する。制御電源部は、送受信部で受信した正負
対称のパルス列、例えばＤＣ±２４Ｖのパルス列を整流
して得られた直流電源を例えば５Ｖの直流制御電源に変
換して監視端末器の制御電源とする。監視信号入力部
は、無電圧信号を監視データとして読み込む。無電圧信
号とは監視データの変化により電圧が変化しない信号で
ある。監視電源部は、送受信部で受信した伝送信号に含
まれる電力を光結合素子を用いて光エネルギーに変換
し、その光エネルギーを電力に再変換して監視データ読
み込み用の電源を監視信号入力部に供給する。つまり、
監視電源部は監視信号入力部に対し電源を供給し、無電
圧信号の監視データの変化に対し電圧変化を与える。監
視電源部における光結合素子は、例えばフォトボルカプ
ラを用いる。制御部は、監視信号入力部で読み込んだ監
視データを処理し送受信部を介して中央装置に送信す
る。また、制御部には記憶部が接続されその記憶部には
監視端末器のアドレスや負荷を監視制御するための機能
が記憶されている。請求項１の発明によれば、伝送線か
ら光結合素子を用いて伝送線とは絶縁して監視データの
読み込み用の電源を作るので、リモコントランスの設置
スペースが不要となり低コスト化を図れると共に、ノイ
ズの進入を防止できる。請求項２におけるスイッチング
電源回路は、送受信部で整流された例えばＤＣ±２４Ｖ
の直流電圧を高周波電圧に変換してトランスの一次巻線
に入力し、二次巻線で得られた高周波電圧を整流して監
視データ読み込み用の電源を発生する。請求項２の発明
によれば、請求項１の発明と同様に、リモコントランス
の設置スペースが不要となり盤の端末器収納効率アップ
を図れると共に、ノイズの進入を防止できる。請求項３
における外部設定器は、各々の監視端末器のアドレスお
よび負荷を監視制御するための機能を監視端末器の制御
部を介して記憶部に設定するものである。接続部はこの
外部設定器を端末器に接続するものであり、接続部に外
部設定器が接続された状態で送受信部で受信した伝送信
号に含まれる電力を外部設定器に供給する。請求項３の
発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に
加え、外部設定器から監視端末器のアドレスや負荷の監
視制御機能を設定できるので、その機能毎に監視端末器
の機種を用意する必要がない上に、外部設定器自体に電
源を有しなくても設定作業ができる。請求項４の発明に
よれば、請求項１乃至請求項３に記載のいずれか１項の
発明の効果に加え、アドレスや機能の設定が円滑に行え
信頼性の高い遠隔監視制御システムが得られる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる遠隔監
視制御システムの監視端末器の構成図である。この第１
の実施の形態は、図６に示した従来例に対し、監視電源
部６として光結合素子であるフォトボルカプラを用いた
ものであり、リモコントランス７を省略したものであ
る。光結合素子であるフォトボルカプラは、電力を光エ
ネルギーに変換しその光エネルギーを電力に再変換する
ものであり、送受信部２で受信した伝送信号に含まれる
電力を光エネルギーに変換し、その光エネルギーを電力
に再変換して監視データ読み込み用の電源を発生させ
る。その他の構成は図６に示した従来例と同一であるの
で、同一要素には同一符号を付しその説明は省略する。
監視端末器１の送受信部２は、伝送線を介して得られた
伝送電圧（例えばＤＣ±２４Ｖ）を整流回路２Ｂで直流
電圧に変換し、この整流回路で生成される電圧で監視電
源部６のフォトボルカプラの発光ＬＥＤを駆動し、出力
側で直流電圧を得ている。この出力電圧を監視信号入力
部５の監視入力電源とするので安価で絶縁された電源を
得ることができる。次に、本発明の第２の実施の形態を
説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係わる遠
隔監視制御システムの監視端末器の構成図である。この
第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に
対し、監視電源部６の光結合素子に代えて、高周波電圧
を変圧し整流するスイッチング電源回路を用いたもので
ある。その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態
と同一であるので、同一要素には同一符号を付しその説
明は省略する。図２において、スイッチング電源回路に
は送受信部２で直流に変換された直流電圧が入力され、
その直流電圧を高周波電圧に変換して一次巻線に入力
し、二次巻線の電圧を整流して監視データ読み込み用の
電源を発生する。すなわち、抵抗Ｒ１を介して電流が流
れトランジスタＴｒにベース電流が流れる。これにより
トランジスタＴｒがオンする。バリスタＶＲは抵抗Ｒ１
を通して流れる起動電流がトランスＴの制御巻線Ｐ３に
流れ込まないようにするためのものである。トランジス
タＴｒがオンするとコレクタ電流Ｉｃは、図３のように
ランプ状に増えていき、ある値までいくとベース電流不
足になり、トランジスタＴｒはオンできなくなる。トラ
ンジスタＴｒがオンできなくなると、コレクタ・エミッ
タ間の電圧Ｖｃｅがかかり始める。コレクタ・エミッタ
間の電圧Ｖｃｅがかかり始めると、トランスＴの一次巻
線Ｐ１の電圧が減り制御巻線Ｐ３も電圧が減る。そうす
ると、ベース電流が減りトランジスタＴｒは急激にオフ
する。トランジスタＴｒがオンの時間中に蓄えられたト
ランスＴのエネルギーはトランジスタＴｒがオフする
と、逆方向の起電圧を発生させる。これにより、トラン
スＴの二次巻線Ｐ２に整流ダイオードＤ１を介してプラ
ス端子とマイナスの端子とから出力電流Ｉが流れ、監視
信号入力部５に監視電源を供給するようになる。出力電
流Ｉが流れ終わったときに、制御巻線Ｐ３に電圧が表れ
トランジスタＴｒがオンする。以下、同様の動作を繰り
返す。なお、コンデンサＣは平滑用コンデンサであり、
出力電流Ｉを平滑して監視信号入力部５に出力すること
になる。ここで、このスイッチング電源回路のスイッチ
ング制御は、このように専用の制御回路で行うようにし
ても良いが、制御部３からの指令でスイッチング周波数
は例えば２０ｋＨｚ以上である高周波にすることでトラ
ンスを小型化することができ、端末器への内蔵が可能と
なる。次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図
４は本発明の第３の実施の形態に係わる遠隔監視制御シ
ステムの監視端末器の構成図である。この第３の実施の
形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、アドレ
スおよび負荷監視制御機能を記憶部８に設定するための
外部設定器を接続するための接続部９を設けたものであ
る。その他の構成は、図１に示した従来例と同一である
ので、同一要素には同一符号を付しその説明は省略す
る。図４において、接続部９は送受信端子９Ａおよび電
源端子９Ｂを有しており、送受信端子９Ａは、接続され
た外部設定器にデータを送信するための送信部９Ｃと外
部設定器からのデータを受信するデータ受信部９Ｄとに
接続されている。外部設定器は監視端末器１のアドレス
や負荷監視制御機能を設定するものであり、外部設定器
はこのように監視端末器１の接続部９の各端子に接続さ
れる。そして、外部設定器からのアドレスおよび負荷監
視制御機能は接続部９の受信部９Ｄで受信され、制御部
３を介して記憶部８に書き込まれる。また、記憶部８に
既に記憶されているアドレスや負荷監視制御機能を制御
部３を介して接続部９の送信部９Ｃから外部設定器に読
み出しできるようになっている。これにより、監視端末
器１の機能の変更を行う際の確認が容易に行える。ここ
で、負荷監視制御機能としては、例えば負荷が照明装置
である場合には以下のような機能がある。照明装置を個
別に監視制御する個別機能、複数個の照明装置をグルー
プ分けしてそのグループ単位で監視制御するグループ機
能、予めパターン化した配置の照明装置の点消灯を行う
パターン機能、監視端末装置での監視データに関係なく
強制的にある状態に制御する強制パターン機能、照明装
置の調光を制御する調光アップダウンストップ機能など
がある。これらの機能のうちの必要な機能を外部設定器
で予め該当の監視端末器１に設定する。そして、設定さ
れたこのような機能に対し、中央装置からの指令データ
で制御されることになる。また、接続部９の電源端子９
Ｂには、送受信部で受信した伝送信号に含まれる電力が
供給され、この電源端子９Ｂを介して外部設定器に電源
が供給される。この第３の実施の形態によれば、外部設
定器から監視端末器のアドレスや機能の設定ができるの
で、機能毎に監視端末器の機種を用意する必要がない。
また、外部設定器を監視端末器１の接続部９に接続する
ことにより、外部設定器に電源が供給されるので外部設
定器の専用の電源がなくても設定作業ができる。以上述
べた第１の実施の形態乃至第３の実施の形態の監視端末
器１のいずれかを遠隔監視制御システムに適用する。

【発明の効果】以上述べたように、請求項１または請求
項２の本発明によれば、中央装置と監視端末器との伝送
線上の信号から監視入力用の電源を作るので、リモコン
トランスが不要となり低コスト化を図れると共に監視入
力用の電源を絶縁して得るようにしているので、ノイズ
の進入を防止できる。また、請求項３の発明よれば、監
視端末器を介してアドレスや機能を設定するための外部
設定器への電源を供給することができるので、外部設定
器の専用の電源がなくても安心して設定作業ができる。
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３に記載
のいずれか１項の発明の効果に加え、アドレスや機能の
設定が円滑に行え信頼性の高い遠隔監視制御システムが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる遠隔監視制
御システムの監視端末器の構成図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる遠隔監視制
御システムの監視端末器の構成図。

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるスイッチン
グ電源回路の動作説明図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係わる遠隔監視制
御システムの監視端末器の構成図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係わる遠隔監視制
御システムの構成図。

【図６】従来の遠隔監視制御システムの監視端末器の構
成図。

【符号の説明】

１ 監視端末器 ２ 送受信部 ３ 制御部 ４ 制御電源部 ５ 監視信号入力部 ６ 監視電源部 ７ リモコントランストランス ８ 記憶部 ９ 接続部 １０ 中央装置 １１ 伝送線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央装置から伝送線上に指令データと電
   力とを同時に伝送信号として受信すると共に監視データ
   を送信する送受信部と；前記送受信部で受信した伝送信
   号に含まれる電力に基づいて制御電源を発生する制御電
   源部と；無電圧信号を監視データとして読み込む監視信
   号入力部と；前記送受信部で受信した伝送信号に含まれ
   る電力を光結合素子を用いて光エネルギーに変換しその
   光エネルギーを電力に再変換して監視データ読み込み用
   の電源を発生するための監視電源部と；前記監視信号入
   力部で読み込んだ監視データを処理し前記送受信部を介
   して前記中央装置に送信する制御部と；を具備している
   ことを特徴とする監視端末器。
2. 【請求項２】 前記監視電源部の光結合素子に代えて、
   前記送受信部で受信し直流に変換された直流電圧を高周
   波電圧に変換して一次巻線に入力し二次巻線の電圧を整
   流して監視データ読み込み用の電源を発生するスイッチ
   ング電源回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の監視端末器。
3. 【請求項３】 アドレスおよび機能を設定するための外
   部設定器が接続され、前記外部設定器からのアドレスお
   よび機能を書き込みまたは読み出しすると共に、前記外
   部設定器に対して前記送受信部で受信した伝送信号に含
   まれる電力を供給するための接続部を具備していること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視端末
   器。
4. 【請求項４】伝送線と；指令データと電力と含む伝送信
   号を伝送線に送出する中央装置と；前記伝送線に接続さ
   れた請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の監視
   端末器と；を具備していることを特徴とする遠隔監視制
   御システム。