JP2007165996A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部機器を独立稼動するユニット化し、動作状況を遠隔で状態表示し、汎用部品の動作状況を通信により取得することができる監視装置を提供する。
【解決手段】通信制御部２０９と制御部２０７とメモリ２０８を内蔵し通信回線を介して監視端末４１０と通信するプログラムを実行する複数個の通信装置２００と、データを保存する記憶装置２０６とを備える監視装置２００であって、通信装置２０２は、他の通信装置２０３との通信により動作が正常であるかどうか判定し、外部に接続されたパソコン１１０に判定結果を表示させる機能を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、上下水道の給水、配水設備や、産業用の生産設備、販売データ収集設備等を遠隔監視や制御等する監視システムを提供する技術に関する。

従来から、監視端末と監視装置が通信して設備を監視するシステムが知られている。従来の監視システムの例には、特許文献１がある。監視装置は、監視データを欠損することなく収集するために、常時連続稼動し続ける必要がある。そのため、故障によって動作に異常が発生した場合には、速やかに修理を行なう必要がある。
特開２００１−１７７６５７号公報

上記に示す従来の監視システムでは、多くの場合中央監視装置にパソコンを利用している。そのため、監視装置内の機器が正常かどうかはパソコンのＣＰＵが専用の信号線を各機器に接続して検知する。しかし、機器の個数が多くなり、システムが複雑になると、故障部位の特定が難しくなる。パソコンを利用しない場合には、故障表示は個々の機器ごとに異常ランプを点灯させ表示をしていた。

上記の従来の問題を整理すると、以下のようになる。
（１）監視装置の故障部位の特定が難しいこと。
監視装置は常時連続可動し続けるため、故障時には速やかに故障部位を発見し修理を行なう必要がある。従来のシステムでは、監視システムの構成機器の異常時には監視システム自身が停止してしまう場合が多く、故障部位の特定が難しいという問題がある。例えば、従来のパソコンを利用した監視装置では、ＣＰＵやハードディスクドライブのような主要な部品の故障時にはパソコンそのものが起動できなくなるため、故障部位を特定するには一度分解して、各部品の動作を調べるなどの作業を行なう必要がある。
（２）故障部位を監視装置の外部に表示する手段が無いこと。
従来のシステムでは、監視装置の状態表示を監視装置自身が行なっていた。例えば、従来のパソコンを利用した監視装置では、状態表示画面はパソコンのＣＲＴに表示される。また、パソコンを利用しない監視装置の場合でも、監視装置の内蔵機器の動作状況は信号ごとにＬＥＤを点灯させる等して表示を行なっていた。このため、監視装置の動作状況の確認は、監視装置の設置場所まで出向いて行なう必要があった。
（３）故障表示するためには、専用のハードウェアと信号線が必要になること。
従来の監視装置では、動作状況確認のための信号線を用意し、信号線への異常信号の入力により動作状況を判断している。そのため、確認する信号の数が増えるとそれに合わせて接続する入力線の数が増えるなど、ハードウェアの変更が必要になる。

上記の問題点を踏まえ、本発明においては以下のように対応を図るものとする。
（１）通信によるシステム構成機器の動作状態の判定。
通信装置と監視装置内の各内蔵機器を通信させ、通信が正常かどうかを通信装置が判定し、その結果を通信装置内のメモリに保存し、外部のパソコンに表示させる。
通信装置と記憶ユニット間の通信はデータの書き込みと保存のために実行するものであるが、ここでは仮のデータ読み書きを実行して記憶装置が正常に動作をしていることを確認する。
通信装置同士の通信は、取得した子局のデータや監視装置の内部データを通信装置間で共有することを目的とする。この通信の中には送信元の通信プログラムによって定期的にカウントアップされる数値も含まれている。通信装置の機能に異常が起きて通信プログラムが停止すると、カウントアップも同時に停止するため故障を判定することができる。
通信装置が入出力装置と通信する際には、通信装置は入出力装置内のメモリ内容の読み出しを定期的に行なっている。入出力装置はメモリ内の通信装置によって読み出されている領域内にカウンターを持ち、これを定期的にカウントアップしている。このカウンターのカウントアップを確認することで、入出力装置の動作が正常かどうかを確認させるようにする。また、入出力装置内のメモリには通信装置が数値を書き込んでカウントアップさせるカウンターも存在する。このカウンターを入出力装置にチェックさせて通信装置の動作が正常かどうかの判定を行なわせる。

本発明の上述の構成によれば、内部機器を独立稼動するユニット化し、動作状況を遠隔で状態表示し、汎用部品の動作状況を通信により取得することができる監視装置を得ることができる。

本発明によれば、従来よりも信頼性の高い監視システムを提供することが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の監視装置の一実施例について、図面を用いて説明する。

本発明の実施例を説明する。図１に本実施例の監視システム全体の構成を示す。監視室に設置された監視装置２００が電話回線３００を介して監視端末４１０〜４４０と通信し、監視対象の設備の運転状態を監視する。本実施例の監視システムの基本的な機能は３つある。一つめは、監視対象となる設備のリアルタイムのデータを監視装置２００の画面上に表示すること。二つめは、監視対象の設備に故障があると、監視装置２００と警報メールで携帯電話機３０２に送信し、故障を設備の管理者に知らせること。三つめは、監視装置２００が監視端末４１０〜４４０内に保存されている運転記録を収集し、保存することである。

監視装置２００は、監視室と監視端末が通信するための補助をするとともに、監視端末４１０〜４４０内のデータを収集し保存する機能がある。パソコン１１０は、監視装置２００内のデータを表示する。パソコン１１０は、ＬＡＮを介して監視装置２００内に保存されたデータを表示する。パソコン１１０は、監視室外に設置されても、ネットワークを経由して監視装置２００内に保存されたデータを表示することができる。

監視端末４１０〜４４０は、監視装置２００の機能を使用しなくとも、監視端末だけの機能で、監視対象の設備を監視するための最小限度の機能を持つ。すなわち、故障が発生すると監視端末４１０〜４４０は、警報を警報通報先の電話機３０３に音声で通報する機能と、メールサーバー３０１に接続し警報メールで携帯電話機３０２に通報する機能を有する。この機能により、監視対象設備に異常がある場合は、設備の管理者が異常を短時間に気付くことが可能となり、設備まで行き、メンテナンスを実施し設備の維持管理を図ることができる。

本実施例の簡易なシステムとして、監視装置２００なしで監視端末４１０〜４４０と音声通報先３０３、携帯電話３０２だけでシステムを形作る場合もある。

監視端末４１０〜４４０が監視装置２００なしで動作する機能を持つため、監視端末４１０〜４４０の中には、監視対象設備の状態を音声やメールで表現するためのデータが保存されている。

図２に監視装置の構成機器の接続図を示す。監視装置２００が有するメイン通信ユニット２０２とサブ通信ユニット２０３、記憶ユニット２０５、２０６が通信制御ユニット２０４を介し、イーサーケーブル２２５を使用し、パソコンなどとイーサー接続をしている。通信制御ユニット２０４はＨｕｂであり、表示用パソコン１１０も通信制御ユニット２０４に接続する。

メイン通信ユニット２０２は、監視装置２００全体の各機器の動作の調整とＷｅｂサーバ機能による監視データの表示を行なう。２つの通信ユニット２０２、２０３は、子局の監視端末４００と電話回線３００を利用して通信して子局のデータを収集し、イーサーケーブル２２３経由で接続した記憶ユニット２０５、２０６に記録する。記憶ユニット２０５、２０６は、ネットワーク経由でデータを読み書きできるネットワークドライブである。入出力装置２０１は、監視装置２００の筐体に設置されたスイッチやＬＥＤとの信号の入出力を行なうためのＰＬＣである。メイン通信ユニット２０２と入出力装置２０１とは、ＲＳ２３２Ｃケーブル２２０で通信を行なう。

監視装置２００の内蔵機器の動作が正常かどうかの判定はメイン通信ユニット２０２が行ない、機器によって異なる方法で動作状態を確認する。入出力装置２０１及びサブ通信ユニット２０３の動作確認の方法は、それぞれメイン通信ユニット２０２との通信状態、及びカウントアップされる動作確認カウンターの変化によって確認される。記憶ユニット２０５、２０６の動作確認は、それぞれメイン通信ユニット２０２と通信ができるかどうか、及び保存されているファイルの読み書きが正常にできるかで確認する。これらの動作確認の結果は、メイン通信ユニット２０２によってｈｔｍｌデータにまとめられ、Ｗｅｂサーバ経由で表示用パソコン１１０から参照できる。メイン通信ユニット２０２の動作異常は、入出力装置２０１が検知して監視装置２００のＬＥＤで表示する。

図３（ａ）（ｂ）に監視装置２００と監視端末４１０のブロック図を示す。監視装置２００は、メイン通信ユニット２０２、サブ通信ユニット２０３、入出力装置２０１、通信制御ユニット２０４、記憶ユニット２０５、２０６を内蔵している。通信ユニット２０２、２０３は、監視プログラムを実行する装置であり、メイン通信ユニット２０２は、入出力装置２０１、記憶ユニット２０５、２０６の動作も制御している。通信ユニット２０２、２０３は、プログラムを実行するための制御部２０７、２１０と、子局との通信をするための通信制御部２０９、２１１を持つ。２つの通信ユニットのうち、メインとなる通信ユニット２０２は、通信制御ユニット２０４を経由してパソコンに監視システムの監視データを表示するための表示部２０８を有している。通信制御ユニット２０４は、監視装置２００の通信ユニット２０２、２０３と記憶ユニット２０５、２０６をＬＡＮで接続すると共に、監視室内のＬＡＮに接続して表示用パソコン１１０と通信させる装置である。入出力装置２０１は、監視装置２００への信号の入出力を制御する。

通信ユニット２０２、２０３は、監視端末のプログラムを実行する機能と、モデムを制御して監視端末が接続されている通信回線に接続して監視端末する機能を有しており、メイン通信ユニット２０２は、監視装置内蔵機器の入出力装置２０１、記憶ユニット２０５の動作をコントロールしている。２つの通信ユニットの内、メイン通信ユニット２０２は、ＬＡＮ経由で外部に接続したメモリ２０８を有している。

図３（ｂ）に示す監視端末４１０は、制御部４１１、設備監視部４１２、記憶部４１３、通信制御部４１４を内蔵している。制御部４１１は、プログラムを実行し、端末全体の動作を制御する。設備監視部４１２は、監視対象設備と接続しており、監視データを収集し、また、警報を受け取る。記憶部４１３は、監視対象の設備の監視データなどを記憶する。通信制御部４１４は、通信回線に接続し、監視装置との通信を行う。

図４に監視装置７０１と表示用パソコン７００の通信内容の一例を示す。表示用パソコン７００は、内蔵するブラウザで監視装置７０１のメイン通信ユニットにアクセスし、メイン通信ユニットが有するＷｅｂサーバ機能を使用し、状態表示画面を表示する。状態表示画面のデータフォーマットはｈｔｍｌ形式である。

図５に通信データの内容の一例を示す。表示用パソコン７００のアクセスに対して監視装置７０１のメイン通信ユニットは、ｈｔｍｌ形式のデータを送信する。表示用パソコン７００は、ｈｔｍｌデータを表示するために汎用のＷｅｂブラウザを利用する。このため、表示用パソコン７００には専用ソフトをインストールする必要がなく汎用ソフトのみによる監視が可能である。

図６に表示画面の一例を示す。表示画面には内蔵機器の接続方法がイラストで示されている。また、各機器の動作状況が「○（正常）」と「×（異常）」で表示され、ビジュアル的に表現されている。内部機器の状態だけでなく子局との通信でエラーが出ていないかどうかなど、外部と通信状態やソフトウェアの動作結果も表示しているため、一つの画面で監視装置全体の動作状況を確認することができる。この画面は、定期的に再読込みされ、動作状況の変化をリアルタイムに表示する。

以上実施例で説明したことの主なものをまとめると、以下のようになる。
（１）監視装置内部機器を独立稼動するユニット化することができる。
監視装置はインターフェイス部、制御部、記憶部、通信制御部で構成される。それぞれの機器は独立して稼動するユニットを利用して構成する。このため、制御部や通信部が無事であれば、他の部分が異常となっていても監視装置の構成機器の稼動状態を検知することができる。
（２）監視装置の動作状況を遠隔で状態表示することができる。
従来の監視装置では、監視装置に付属のＣＲＴに表示したり、機器ごとにＬＥＤを点灯させる等して機器の動作状態を表示しているため、監視装置の設置場所でなければ動作状態を確認できなかった。これに対し、通信により外部に接続したパソコンに表示させることにより、監視装置の設置場所以外から遠隔で動作状態の確認を行なう事ができる。また、故障状態を接続した表示機器から閲覧できるため、分解などして各構成機器することなく故障部位の特定ができる。ビジュアル的に画面を表示するので、専門家ではないユーザーでも故障状態の確認ができる。
（３）汎用部品の動作状況を通信により取得することができる。
従来の監視装置では、信号線によって異常信号の検知を行なっていたが、これを通信ユニットと各機器との通信によって検知を行なうようにする。これにより、異常検知専用の信号線を用意する必要がなく、データをやりとりするための標準の通信線のみの接続ですむ。また、異常信号の変更を行なう場合にも通信プログラムのみの変更で対応が可能になり、ハードウェアの変更をせずに対応することができ、汎用部品の動作状態を表示することができる。

実施例１のシステム全体の構成の説明図を示す。 実施例１における監視端末の信号との接続図を示す。 実施例１における監視装置（中央側）と監視端末（機場側）のブロック図を示す。 実施例１における問い合わせと応答のデータの内容の説明図を示す。 実施例１における問い合わせと応答の送信データの内容の説明図を示す。 実施例１における動作状況の表示画面の説明図を示す。

符号の説明

１１０ パソコン
２００ 監視装置
２０１ インターフェイスユニット
２０２ メイン通信ユニット
２０３ サブ通信ユニット
２０４ Ｈｕｂ
２０５、２０６ 記憶ユニット
２０７、２１０ 制御部
２０８ 表示部
３００ 電話回線
３０１ メールサーバー
３０２ 携帯電話機
４１０〜４４０ 監視端末

Claims (6)

1. 通信制御部と制御部とメモリを内蔵し通信回線を介して監視端末と通信するプログラムを実行する複数個の通信装置と、データを保存する１個以上の記憶装置とを備える監視装置であって、
   前記複数個のうちの少なくとも１個の通信装置は、他の通信装置との通信により該他の通信装置の動作が正常であるかどうかを判定し、外部に接続されたパソコンに判定結果を表示させる機能を有することを特長とする監視装置。
2. 請求項１記載の監視装置において、
   前記複数個のうちの少なくとも１個の通信装置は、前記記憶装置との通信により該記憶装置の動作が正常であるかどうかを判定し、外部に接続されたパソコンに判定結果を表示させる機能を有することを特長とする監視装置。
3. 通信制御部と制御部とメモリを内蔵し通信回線を介して監視端末と通信するプログラムを実行する１個以上の通信装置と、データを保存する１個以上の記憶装置と、入出力装置とを備える監視装置であって、
   前記入出力装置は、前記通信装置との通信により該通信装置の動作が正常であるかどうかを判定し、外部に接続されたパソコンに判定結果を表示させる機能を有することを特長とする監視装置。
4. 請求項１記載の監視装置において、
   前記他の通信装置はその内部にカウントアップするデータを格納しており、前記複数個のうちの少なくとも１個の通信装置は、前記他の通信装置が内部のカウントアップするデータを、通信を利用して読み込み、そのデータが定常的に変化しているかどうかを判定し、該他の通信装置の動作が正常であることを確認する機能を有することを特長とする監視装置。
5. 請求項２記載の監視装置において、
   前記複数個のうちの少なくとも１個の通信装置は、前記記憶装置内のファイルの読み書きを利用して、該記憶装置の動作が正常であることを確認する機能を有することを特長とする監視装置。
6. 請求項３記載の監視装置において、
   前記入出力装置は、前記通信装置が数値を書く込むカウンターを有し、該カウンターに書き込んだ数値をチェックし、前記通信装置の動作が正常であることを確認する機能を有することを特長とする監視装置。

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