JP5316331B2

JP5316331B2 - 遠隔監視設備の子局装置

Info

Publication number: JP5316331B2
Application number: JP2009208277A
Authority: JP
Inventors: 輝政佐川
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: JP2011061441A

Description

この発明は、遠隔監視設備の子局装置に係り、特に、ガス供給設備において、現場を遠隔で監視制御するための遠隔監視設備の子局装置に関する。

ガス製造工場で製造された都市ガスは、該工場からガスパイプライン網を通って最終ユーザの下へ供給される。このガスパイプラインには高圧〜低圧の種別があり、該ガスパイプラインの輸送経路の途中で段階的に減圧されて、最終ユーザの下へ供給される仕組みになっている。可燃ガスが流通するガスパイプラインにおいては、厳重な安全管理が要求される。このため、該ガスパイプラインの途中でのガス漏れ発生有無や、ガス圧力、流量などのガスの状態を測定、記録する監視設備が、遠隔地に多数設置されている。

このようなガスパイプラインの監視設備は、広域にわたり多数設置されているため、担当者が頻繁に出向いて確認することは困難となる。そこで、このような監視設備を遠隔監視するためのシステムとして、テレメータテレコントロール装置が知られている。このテレメータテレコントロール装置としては、例えば、特許第２８１５５６８号に開示されるような排水処理施設の遠隔監視システムが提案されている。このシステムは、遠隔地に分散配置された子局である排水処理施設を親局で遠隔監視するものである。

特許第２８１５５６８号

上記従来のテレメータテレコントロールシステムでは、実装される機能が子局毎に異なるため、各子局の設備に合わせてその都度過去の製品設計を部分的に流用したり新規に設計したりする必要があった。このため、品質にバラツキが発生する上、設計や確認試験に時間がかかり製作工程が長期化する問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、子局設備の製品品質の向上と製作期間の短縮とを図ることのできる遠隔監視設備の子局装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記目的を達成するため、
ガス供給設備を監視・制御するために使用する遠隔監視設備の子局装置において、
親局装置との間でデータ通信を行う通信モジュールと、
前記子局装置の全体の機能を統括するメイン機能モジュールと、
個々の機能がそれぞれモジュール化されて収納されたモジュール群と、
前記モジュール群に収納された個々の機能の実装状態が、前記子局装置に必要な機能と対応づけて登録されたテーブルと、を備え、
前記メイン機能モジュールは、前記テーブル、前記通信モジュール及び前記モジュール群からの情報に基づいて、前記テーブルにおいて実装有と登録されている機能の実行を前記モジュール群に指示するものであることを特徴とする。

第１の発明の子局装置によれば、必要な機能モジュールのみを組み合わせて設定することができるので、子局装置毎に異なる設備を有する場合であっても、設計期間の短縮、および設計品質の安定を図ることができる。

ガス供給設備におけるテレメータテレコントロールシステムの子局装置のパイプライン系統の構成を示す図である。子局装置のユーティリティ関係設備の構成を示す図である。子局装置のシステム構成について詳細に説明するための図である。機能毎に設定されたテーブルの構成例を示す図である。バルブ種別毎に設定されたテーブルの構成例を示す図である。本実施の形態において実行されるルーチンのフローチャートである。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、ガス供給設備におけるテレメータテレコントロールシステムの子局装置のパイプライン系統の構成を示す図である。この図に示すとおり、ガス供給設備は幹線１０を備えている。ガス供給源（図示せず）から供給されたガスは、該幹線１０内を流通する。

子局装置には、幹線１０から分岐した支線１２が導入されている。支線１２の途中には、緊急時に該支線１２へのガスの流入を遮断するための緊急遮断弁１４が配置されている。また、該支線１２における緊急遮断弁１４の下流側には、出力側のガス圧力を所定の圧力に減圧するためのガバナ装置１６が配置されている。

支線１２におけるガバナ装置１６の下流側には、圧力伝送器１８、差圧伝送器２０、および温度伝送器２２がそれぞれ配置されている。圧力伝送器１８は、支線１２内を流れるガスの圧力を検出して伝送する装置である。また、差圧伝送器２０は、支線１２内を流れるガスの流量を計算するための差圧を検出して伝送する装置である。更に、温度伝送器２２は、支線１２内を流れるガスの温度を検出して伝送する装置である。子局装置のある場所では、幹線１０から流入したガスがガバナ装置１６で減圧されて使用者の下まで供給される。

次に、子局装置のユーティリティ関係設備について説明する。図２は、子局装置のユーティリティ関係設備の構成を示す図である。この図に示すとおり、テレメータテレコントロールシステムの子局装置３０には、ガス圧力値、ガス温度、バルブ開閉状態、警報状態等の設備の状態を示すための表示部３２、およびバルブ操作やリセット操作を行うためのスイッチ類３４が、それぞれ実装されている。また、該子局装置３０には、周囲の環境を知るための各種装置が接続されている。これらの装置としては、例えば、地震の発生を検知するための地震計３６や、上述したガバナ装置１６が設置されている部屋でのガス漏れを検知するためのガス検知器３８、更に川や池の近傍に設置されている子局装置では、子局装置３０が浸水するか否かを検知するための水位計４０が接続されている。また、子局装置３０には、親局である監視センターとの間で通信を行うための通信設備４２が実装されている。

［実施の形態の特徴］
次に、図３乃至図５を参照して、本実施の形態の特徴について詳細に説明する。図３は、子局装置３０のシステム構成について詳細に説明するための図である。この図に示すとおり、子局装置３０は、通信設備４２を用いて監視センターとの通信を行うための通信処理機能部４４と、後述する各機能を構成するモジュール群４６と、該通信処理機能部４４との間、および該モジュール群４６との間でデータのやり取りを行い、指示を出すためのメイン機能部４８と、該メイン機能部４８からの参照を行うためのテーブル５０と、を備えている。以下、各機能部の機能について詳細に説明する。

モジュール群４６には、子局装置３０において実行される各種機能がモジュール化されて収納されている。モジュール群４６の各種機能としては、例えば、地震発生後に自動的にバルブを遮断するための感震遮断機能４６１、ガス漏れが発生すると換気扇を運転し、部屋内のガスを排出させるためのガス漏洩機能４６２、川や池などの水源の近くに設置されている子局で、子局装置３０が水に浸かってしまう前に、供給する電源を遮断してショートを回避するための水位検知機能４６３、法律に規定されたガス圧力の監視を定期的に行うためのガス圧力監視機能４６４、バルブを監視センターから遠隔で制御するためのバルブ制御機能４６５、ノイズの影響による誤動作を防ぐためにアナログ入力データを移動平均処理し、或いは０付近でのふらつきを無視するためのカット処理などを行うＩＯ入出力処理機能４６６、そして、JIS M ８０１９−１９９１の天然ガス計量法に基づき、顧客供給したガス量を正確にカウントするためのガス流量演算機能４６７などが収納されている。

一方、テーブル５０は、実装・未実装の状態等を機器毎、機能毎に一覧表にしたものである。図４は、機能毎に設定されたテーブルの構成例を示す図である。この図に示すとおり、テーブル５０には、各機能毎に、実装状態、設定値、および対象機器がテーブル化されて設定されている。より具体的には、例えば、感震遮断機能の場合、感震遮断処理が機能するための地震計の測定値（ＧＡＬ値、またはＳＩ値）が設定値として規定される。また、ガス遺漏機能についても同様に、各ガス検知器についてガス濃度の検出レベルがテーブル５０に設定される。更に、水位検知機能についても同様に、水位レベルの設定値がテーブル５０に設定される。ガス圧力監視機能については、ガスライン毎に上限圧力の設定圧力値がテーブル５０に設定される。

また、図５は、バルブ種別毎に設定されたテーブルの構成例を示す図である。図５におけるテーブルでは、バルブの実装有無や自動制御対象か否か等について設定されている。より具体的には、バルブ種別、各バルブ実装位置としてのユニット番号、スロット番号、およびチャンネル番号、実装有無、機器名称、自動制御対象か否か、さらに仮に自動制御対象である場合にはその制御コードが該テーブル５０に設定されている。尚、テーブル５０は、上記２例に限らず、メイン機能部４８が設備や機能の実装状態を参照するための他のテーブルを備えることとしてもよい。

［実施の形態の具体的処理］
次に、図６を参照して、本実施の形態の具体的処理について説明する。図６は、メイン機能部４８において実行される具体的処理のフローチャートである。メイン機能部４８では、主に以下に示す６つの処理が繰り返し実行されている。

先ず、この図に示すとおり、機能の実装状態の確認が行われる（ステップ１００）。ここでは、具体的には、上述したテーブル５０が参照されて、ＩＯの実装状態、機能の実装状態が確認される。

次に、実装されている設備の状態がメモリに保存される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、モジュール群４６のＩＯ入出力処理機能４６６およびガス圧力監視機能４６４への指示が定期的に行われる。そして、その結果として、実装されている設備の状態が入力・メモリに保存されるとともに、表示部３２へ表示される。

次に、保存データが親局である監視センターへ送信される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２においてメモリに保存されたデータが通信処理機能部４４から監視センターへ送信される。

次に、供給ガス量の計算が指示される（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において保存されたデータがガス流量演算機能４６７へ送信される。ガス流量演算機能４６７では、送られたデータを用いて供給ガス量の計算が行われる。

次に、予め設定された特殊事象Ａの発生がないか否かが判定される（ステップ１０８）。特殊事象Ａとしては、例えば、地震発生や機器故障の発生等が挙げられる。その結果、特殊事象Ａが発生していると判定された場合には、監視センターへの通知を行うように通信処理機能部４４への指示が行われる（ステップ１１０）。通信処理機能部４４では、定期的に送信するデータとは別に、当該指示が出されたタイミングで即時に監視センターへの発進処理を実行する。

一方、特殊事象Ａが発生していないと判定された場合、または、上記ステップ１１０の処理の後には、次のステップへ移行し、予め設定された特殊事象Ｂの発生がないか否かが判定される（ステップ１１２）。ここでは、具体的には、特殊事象Ｂとして、例えば、地震の発生、ガス漏れの発生、水位の上昇等が発生していないか否かが判定される。その結果、特殊事象Ｂが発生していると判定された場合には、特殊な処理を行うために次のステップに移行し、該当するモジュールへ指示が出される（ステップ１１４）。ここでは、具体的には、地震発生時には感震遮断機能４６１へ、ガス漏れ発生時にはガス漏洩検知機能４６２へ、水位の上昇発生時には水位検知機能４６３へ、それぞれ指示が出される。各機能モジュールは、特殊処理を行った後、メイン機能部４８へ結果を送信する。

以上説明したとおり、本実施の形態の子局装置３０では、必要な機能モジュールのみを組み合わせて設定することができるので、子局装置毎に異なる設備を有する場合であっても、設計期間の短縮、および設計品質の安定を図ることができる。

また、本実施の形態の子局装置３０では、テーブル５０を用いることによって、機能或いは機器の実装有無を速やかに参照することができる。このため、子局装置毎に異なる設備・機能を有している場合でも、機能設計を効率よく行うことができる。

尚、上述した実施の形態においては、通信処理機能部４４が前記第１の発明における「通信モジュール」に、メイン機能部４８が前記第１の発明における「メイン機能モジュール」に、モジュール群４６が前記第１の発明における「モジュール群」に、テーブル５０が前記第１の発明の「テーブル」に、それぞれ相当している。

１０幹線
１２支線
１４緊急遮断弁
１６ガバナ装置
１８圧力伝送器
２０差圧伝送器
２２温度伝送器
３０子局装置
３２表示部
３４スイッチ類
３６地震計
３８ガス検知器
４０水位計
４２通信設備
４４通信処理機能部
４６モジュール群
４８メイン機能部
５０テーブル
４６１感震遮断機能
４６２ガス漏洩機能
４６２ガス漏洩検知機能
４６３水位検知機能
４６４ガス圧力監視機能
４６５バルブ制御機能
４６６ＩＯ入出力処理機能
４６７ガス流量演算機能

Claims

ガス供給設備を監視・制御するために使用する遠隔監視設備の子局装置において、
親局装置との間でデータ通信を行う通信モジュールと、
前記子局装置の全体の機能を統括するメイン機能モジュールと、
個々の機能がそれぞれモジュール化されて収納されたモジュール群と、
前記モジュール群に収納された個々の機能の実装状態が、前記子局装置に必要な機能と対応づけて登録されたテーブルと、を備え、
前記メイン機能モジュールは、前記テーブル、前記通信モジュール及び前記モジュール群からの情報に基づいて、前記テーブルにおいて実装有と登録されている機能の実行を前記モジュール群に指示するものであることを特徴とする遠隔監視設備の子局装置。