JP4813883B2

JP4813883B2 - 監視装置および監視システム

Info

Publication number: JP4813883B2
Application number: JP2005351534A
Authority: JP
Inventors: 正三依田; 直樹中山
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-12-06
Also published as: JP2007156858A

Description

本発明は、監視対象体についての測定値を外部装置に送信する監視装置、およびその監視装置と基地局設備とを備えて構成された監視システムに関するものである。

この種の監視装置を備えた監視システムとして、電力設備等を監視対象体として異常発生の有無を監視する遠隔監視システムが特開２００２−２４９７３号公報に開示されている。この遠隔監視システムは、監視対象の各電力設備に対して遠隔監視端末および通信ユニットがそれぞれ接続されると共に、各通信ユニットがパケット通信網を介して基地局に接続されて構成されている。この遠隔監視システムでは、遠隔監視端末が各電力設備毎に規定された監視項目についての監視処理を実行し、異常発生時には、例えば、いずれの監視項目についてどのような異常が発生したかを特定可能な異常情報を通信ユニットに出力する。これに応じて、通信ユニットは、パケット通信網を介して異常情報を基地局に送信する。一方、この遠隔監視システムでは、異常発生の有無に拘わらず、遠隔監視端末が所定の監視項目についての監視結果を蓄積し、所定時間毎（一例として１日毎）に蓄積されている監視結果を通信ユニットに出力する。これに応じて、通信ユニットは、パケット通信網を介して監視結果を基地局に送信する。このように、この遠隔監視システムでは、異常発生の有無に拘わらず、各電力設備に接続された各遠隔監視端末（通信ユニット）から監視結果が１日１回ずつ基地局に送信されると共に、いずれかの電力設備において異常が発生したときには、その電力設備に接続された各遠隔監視端末（通信ユニット）から異常情報が基地局に送信される。
特開２００２−２４９７３号公報（第３−７頁、第１−５図）

ところが、従来の遠隔監視システムには、以下の問題点がある。すなわち、従来の遠隔監視システムでは、異常発生時に遠隔監視端末から基地局に異常情報が送信されるのみならず各監視対象体（電力設備）についての監視結果が異常発生の有無に拘わらず定期的に（この例では１日１回）遠隔監視端末から基地局に送信される構成が採用されている。この場合、この遠隔監視システムでは、１つの基地局に対して複数の遠隔監視端末（通信ユニット）が接続されている。したがって、各遠隔監視端末から送信される大量の監視結果および大量の異常情報が基地局に集中する結果、基地局周辺において通信網が輻湊状態に陥ることがあるという問題点が存在する。また、大量の監視結果および大量の異常情報を蓄積しておくための大容量の記憶装置を基地局に設置する必要があるため、遠隔監視システムの設置コストが高騰しているという問題点もある。一方、大量の情報が基地局に送信される事態を回避するために、異常発生の有無のみを記録した情報（一例として「異常なし」および「異常発生」等を意味するコードを記録した情報）だけを単に送信させる構成を採用した場合には、送信された情報に基づいて、監視対象体において発生した異常の程度や発生原因を特定することが困難となる。したがって、異常の程度や発生原因を特定するために、例えば、監視対象体の設置場所まで足を運ぶ必要が生じる結果、異常発生から原因特定および復旧処理の完了までに長い時間を要するという問題が生じる。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、送信する情報量を十分に減らしつつ、監視対象体に発生した異常の程度や発生原因を容易に特定し得る監視装置および監視システムを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の監視装置は、監視対象体についての測定値を出力する測定部と、当該測定部から出力された前記測定値を記憶する記憶部と、当該記憶部に記憶されている前記測定値を外部装置に送信する通信部と、前記測定値を前記記憶部に記憶させると共に前記通信部を制御して当該測定値を送信させる制御部とを備え、前記制御部は、予め規定された異常条件を満たす前記測定値が前記測定部から出力されたときに前記監視対象体に異常が発生したと判別し、前記通信部に対して、前記記憶部に記憶させた前記測定値のうちの異常発生時点以前の所定時間分の当該測定値および異常発生時点以後の所定時間分の当該測定値のみを前記外部装置に送信させる。この場合、本発明における「予め規定された異常条件を満たす測定値」には、「予め規定した正常条件を満たさない測定値」が含まれるものとする。

また、本発明における「異常発生時点」には、「測定値が正常条件を満たさなくなった時点」が含まれるものとする。

請求項２記載の監視システムは、請求項１記載の監視装置と、通信網を介して前記通信部に接続される前記外部装置としての基地局設備とを備えている。

請求項１記載の監視装置および請求項２記載の監視システムによれば、制御部が、予め規定された異常条件を満たす測定値が測定部から出力されたときに監視対象体に異常が発生したと判別し、通信部に対して、記憶部に記憶させた測定値のうちの異常発生時点以前の所定時間分の測定値および異常発生時点以後の所定時間分の測定値のみを外部装置に送信させることにより、監視対象体の異常発生の有無に拘わらず監視結果等を送信する従来の遠隔監視システムとは異なり、各監視装置から外部装置（基地局設備）に送信される情報量を十分に減らすことができる。したがって、監視装置および外部装置を相互に接続する通信網の通信速度がある程度低速であったとしても、外部装置の近傍において通信網が輻湊状態に陥る状態を招くことなく、異常発生を報知し得る必要最低限の情報を外部装置に対して確実に送信することができる。また、従来の遠隔監視システムとは異なり、各監視対象に異常が発生したときにのみ送信される測定値を記憶部に記憶させればよいため、必要以上に大きな容量の記憶装置を外部装置に設置することなく、監視システムを構築することができる。したがって、監視システムの設置コストを十分に低減することができる。

また、例えば、「異常なし」および「異常発生」を意味するコードを記録した情報のみを送信させる構成とは異なり、監視装置から送信した測定値に基づいて、異常の程度や発生原因を十分に特定させることができる。さらに、異常発生時点以後の所定時間分の測定値に基づき、異常状態が継続しているか否かを特定することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る監視装置および監視システムの最良の形態について説明する。

最初に、遠隔監視システム１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す遠隔監視システム１は、「監視システム」の一例であって、複数（同図では一例として６つ）の監視対象機器５に接続された複数の監視装置２ａ，２ｂと、有線通信網Ｎ２を介して各監視装置２ｂに接続された監視センター設備３とを備えている。この場合、監視対象機器５は、「監視対象体」に相当し、一例として、電源装置や換気装置等が該当する。また、同図において各監視装置２ａ，２ｂを相互に接続している無線通信網Ｎ１や、各監視装置２ｂと監視センター設備３とを相互に接続している有線通信網Ｎ２は、「通信網」の一例であって、この遠隔監視システム１では、無線通信網Ｎ１および有線通信網Ｎ２のような専用の通信網のみならず、例えば、公衆回線網、ＬＡＮおよびＷＡＮ等を含む各種の通信網を単独または適宜組み合わせて各監視装置２ａ，２ｂおよび監視センター設備３を相互に接続可能な構成が採用されている。また、同図では、無線通信網Ｎ１、監視装置２ｂおよび有線通信網Ｎ２を介して各監視装置２ａが監視センター設備３に接続された状態を図示しているが、例えば、比較的狭い領域内に各監視装置２ａ，２ｂおよび監視センター設備３を設置するときには、各監視装置２ａ，２ｂのすべてを監視センター設備３に対して直接的に接続する構成を採用することもできる。

一方、監視装置２ａは、「監視装置」の一例であって、図２に示すように、測定部１１、制御部１２、無線通信部１３ａおよび記憶部１４を備えている。測定部１１は、監視対象機器５に取り付けた各種センサ（図示せず）から出力される測定対象信号Ｓ１を所定周期でサンプリングしてサンプリングデータＤ１を生成する。この場合、サンプリングデータＤ１は、「測定値」に相当し、一例として、監視対象機器５の消費電力や筐体温度についてのデジタルデータで構成されている。制御部１２は、監視装置２ａを総括的に制御する。具体的には、制御部１２は、測定部１１から出力されるサンプリングデータＤ１と、記憶部１４に記憶されている基準データＤ０とに基づき、監視対象機器５に異常が発生したか否かを監視する監視処理を実行する。

この場合、基準データＤ０は、「予め規定された異常条件」を特定するためのデータであって、一例として、監視対象機器５の運転時における消費電力の許容量や筐体温度の許容値が記録されている。また、制御部１２は、測定部１１から出力されるサンプリングデータＤ１を記憶部１４に逐次記憶させる記憶処理と、上記の監視処理において異常が発生したと判別したときに記憶部１４に記憶されているサンプリングデータＤ１に基づいて異常報知データＤ２を生成して無線通信部１３ａから監視センター設備３に送信させる送信処理とを実行する。無線通信部１３ａは、「通信部」の一例であって、制御部１２の制御に従い、無線通信網Ｎ１を介して異常報知データＤ２を監視装置２ｂに送信する。記憶部１４は、制御部１２の制御に従い、測定部１１から出力されたサンプリングデータＤ１を所定時間分だけ記憶すると共に、前述した基準データＤ０を記憶する。

また、監視装置２ｂは、「監視装置」の他の一例であって、図３に示すように、上記の監視装置２ａの構成に加えて、有線通信網Ｎ２に接続するための有線通信部１３ｂを備えている。なお、監視装置２ａと同一の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。この監視装置２ｂにおける無線通信部１３ａは、一例として、上流側に設置されている監視装置２ａから送信された異常報知データＤ２を受信して制御部１２に出力する。一方、有線通信部１３ｂは、「通信部」の他の一例であって、制御部１２の制御に従い、有線通信網Ｎ２を介して異常報知データＤ２を監視センター設備３に送信する。

監視センター設備３は、「基地局設備」の一例であって、図４に示すように、有線通信部２１、表示部２２、制御部２３および記憶部２４を備えている。有線通信部２１は、有線通信網Ｎ２等を介して監視装置２ａ，２ｂから送信された異常報知データＤ２を受信して制御部２３に出力する。表示部２２は、制御部２３の制御に従い、異常報知データＤ２に基づく各種の異常情報（一例として、いずれの監視対象機器５においてどのような異常が生じたかを特定可能な文字情報やグラフ等：図示せず）を表示する。制御部２３は、監視センター設備３を総括的に制御する。具体的には、制御部２３は、各監視装置２ａ，２ｂから送信された異常報知データＤ２に基づき、異常が発生した監視対象機器５についての上記の異常情報を表示部２２に表示させる。また、制御部２３は、異常報知データＤ２に含まれている各種測定項目についてのサンプリングデータに基づき、例えば、消費電力量や筐体温度の変化を表すグラフ等を上記の異常情報の一部として表示部２２に表示させる。記憶部２４は、制御部２３の制御に従い、各監視装置２ａ，２ｂから送信された異常報知データＤ２を記憶する。

次に、遠隔監視システム１による各監視対象機器５に対する監視処理について、図面を参照して説明する。

この遠隔監視システム１では、各監視対象機器５に接続された監視装置２ａ，２ｂにおいて、測定部１１が各監視対象機器５についてのサンプリングデータＤ１を生成すると共に、制御部１２が各監視対象機器５毎に予め規定された監視項目についての監視処理（消費電力量や筐体温度が異常な状態となったか否かの監視）を実行する。具体的には、制御部１２は、測定部１１によって生成されたサンプリングデータＤ１を記憶部１４に逐次記憶させる（記憶処理の実行）。この際に、制御部１２は、最新の所定時間分のサンプリングデータＤ１が記憶部１４に記憶されるように、いわゆるリングバッファ方式に従ってサンプリングデータＤ１を記憶部１４に記憶させる。また、制御部１２は、記憶部１４にサンプリングデータＤ１を記憶させる都度、記憶させたサンプリングデータＤ１と、記憶部１４に記憶されている基準データＤ０とに基づいて監視対象機器５に異常が発生したか否かを判別する（監視処理の実行）。具体的には、例えば、「監視対象機器５の筐体温度が８０℃を超えたときに異常発生とみなす」との条件に関する情報（「予め規定された異常条件」の一例）が基準データＤ０として記憶部１４に記憶されているときには、制御部１２は、測定部１１から出力されるサンプリングデータＤ１に基づき、監視対象機器５の筐体温度が８０℃を超えたか否かを監視する。

一方、例えば、いずれかの監視装置２ａにおいて８０℃を超える温度を示すサンプリングデータＤ１が測定部１１から出力されたときには、その監視装置２ａにおける制御部１２が、監視対象機器５に異常が発生したと判別して異常報知データＤ２を生成する。具体的には、制御部１２は、記憶部１４に記憶させた各サンプリングデータＤ１のうちから、８０℃を超える温度を示すサンプリングデータＤ１が出力された時点以前の例えば１時間分（「所定時間」の一例）のサンプリングデータＤ１を読み出すと共に、読み出した各サンプリングデータＤ１と、異常が発生した監視対象機器５の機器番号と、異常発生時刻と、異常内容（この例では、「筐体温度上昇」等の情報）とを含ませて異常報知データＤ２を生成する。次いで、制御部１２は、無線通信部１３ａを制御し、生成した異常報知データＤ２を下流側の監視装置２ｂに向けて無線通信網Ｎ１を介して送信させる（送信処理の実行）。これに応じて、下流側に設置されている監視装置２ｂでは、制御部１２が、有線通信部１３ｂに対して、無線通信部１３ａを介して受信した異常報知データＤ２を監視センター設備３に有線通信網Ｎ２を介して送信させる。

この際に、監視センター設備３では、有線通信部２１が有線通信網Ｎ２を介して受信した異常報知データＤ２を制御部２３に出力し、制御部２３がその異常報知データＤ２を記憶部２４に記憶させる。また、制御部２３は、記憶部２４に記憶させた異常報知データＤ２に基づき、いずれの監視対象機器５において、どのような異常が、いつ発生したかを特定可能な文字情報を表示部２２に表示させると共に、異常報知データＤ２に含まれている所定時間分（この例では、１時間分）のサンプリングデータＤ１に基づき、異常が発生した監視対象機器５の筐体温度の変化を表すグラフを表示部２２に表示させる。これにより、表示部２２に表示された各種情報に基づき、監視対象機器５に発生した異常の内容、発生時刻、異常の程度、および発生原因等を認識させることが可能となる。

このように、この監視装置２ａ，２ｂおよび遠隔監視システム１によれば、制御部１２が、無線通信部１３ａ、または、有線通信部１３ｂに対して、サンプリングデータＤ１が上記の異常条件を満たした時点から少なくともその時点以前の所定時間分のサンプリングデータＤ１を異常報知データＤ２に含ませて監視センター設備３（外部装置）に送信させることにより、監視対象体の異常発生の有無に拘わらず監視結果等を送信する従来の遠隔監視システムとは異なり、各監視装置２ａ，２ｂから監視センター設備３に送信される情報量を十分に減らすことができる。したがって、監視装置２ａ，２ｂおよび監視センター設備３を相互に接続する通信網（この例では、無線通信網Ｎ１や有線通信網Ｎ２）の通信速度がある程度低速であったとしても、監視センター設備３の近傍において通信網が輻湊状態に陥る状態を招くことなく、異常発生を報知し得る必要最低限の情報を監視センター設備３に対して確実に送信することができる。また、従来の遠隔監視システムとは異なり、各監視対象機器５に異常が発生したときにのみ送信される異常報知データＤ２を記憶部２４に記憶させればよいため、必要以上に大きな容量の記憶装置を監視センター設備３に設置することなく、遠隔監視システム１を構築することができる。したがって、遠隔監視システム１の設置コストを十分に低減することができる。

また、この監視装置２ａ，２ｂおよび遠隔監視システム１によれば、例えば、「異常なし」および「異常発生」を意味するコードを記録した情報のみを送信させる構成とは異なり、監視装置２ａ，２ｂから送信した異常報知データＤ２に基づいて、異常の程度や発生原因を十分に特定させることができる。

なお、上記の遠隔監視システム１では、異常が発生した監視対象機器５に接続されている監視装置２ａ等から、異常発生時点以前の所定時間分のサンプリングデータＤ１、異常が発生した監視対象機器５の機器番号、異常発生時刻、および異常内容等の各種情報を含んだ異常報知データＤ２を送信する構成を採用しているが、例えば、異常発生時において、監視装置２ａ，２ｂから所定時間分のサンプリングデータＤ１および監視対象機器５の機器番号等のみを送信させ、どのような異常がいつ発生したかについては、監視センター設備３内において制御部２３が特定する構成を採用することもできる。

また、上記の遠隔監視システム１では、監視対象機器５に異常が発生した時点において異常報知データＤ２を直ちに送信する構成が採用しているが、監視対象機器５に異常が発生したときに異常報知データＤ２を監視装置２ａ，２ｂ内の記憶部１４に記憶させておき、所定時間おき（一例として、１時間おき）に記憶部１４内の異常報知データＤ２を監視センター設備３に送信する構成や、監視センター設備３から送信される送信要求信号を受信した時点で記憶部１４内の異常報知データＤ２を送信する構成を採用することもできる。さらに、監視装置２ａ，２ｂにおいて制御部１２が異常発生と判別した時点以前の所定時間分のサンプリングデータＤ１を含ませた異常報知データＤ２を送信する例について説明したが、異常発生時点以前の所定時間分および異常発生時点以後の所定時間分のサンプリングデータＤ１を含ませた異常報知データを送信する構成を採用することもできる。この構成によれば、異常報知データに含まれている異常発生時点以後の所定時間分のサンプリングデータＤ１に基づき、異常状態が継続しているか否かを特定することができる。

遠隔監視システム１の構成を示すブロック図である。遠隔監視システム１における監視装置２ａの構成を示すブロック図である。遠隔監視システム１における監視装置２ｂの構成を示すブロック図である。遠隔監視システム１における監視センター設備３の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１遠隔監視システム
２ａ，２ｂ監視装置
３監視センター設備
５監視対象機器
１１測定部
１２，２３制御部
１３ａ無線通信部
１３ｂ，２１有線通信部
２４記憶部
Ｎ１無線通信網
Ｎ２有線通信網
Ｓ１測定対象信号
Ｄ１サンプリングデータ
Ｄ２異常報知データ

Claims

監視対象体についての測定値を出力する測定部と、当該測定部から出力された前記測定値を記憶する記憶部と、当該記憶部に記憶されている前記測定値を外部装置に送信する通信部と、前記測定値を前記記憶部に記憶させると共に前記通信部を制御して当該測定値を送信させる制御部とを備え、
前記制御部は、予め規定された異常条件を満たす前記測定値が前記測定部から出力されたときに前記監視対象体に異常が発生したと判別し、前記通信部に対して、前記記憶部に記憶させた前記測定値のうちの異常発生時点以前の所定時間分の当該測定値および異常発生時点以後の所定時間分の当該測定値のみを前記外部装置に送信させる監視装置。
請求項１記載の監視装置と、通信網を介して前記通信部に接続される前記外部装置としての基地局設備とを備えている監視システム。