(57)【要約】【課題】  タイムアウトの判定に要する時間を短縮し、また、タイムアウトの判定のための基準時間を再設定することなく端局装置を増減する。【解決手段】  監視装置は、命令情報を送信する送信部と、端局情報を受信する受信部と、送信部が命令情報の送信を開始してからの経過時間を計時するタイマと、受信部が最初に端局情報を受信するまでに経過時間が第１の基準時間を超えた場合、および受信部が最初に端局情報を受信した後に経過時間が第２の基準時間を超えた場合に、タイムアウトであると判定する判定部と、受信部が複数の端局装置の何れかから送信された端局情報を受信する度にタイマに経過時間をリセットさせ、受信部が端局情報をすべて受信した場合および判定部がタイムアウトであると判定した場合に、タイマに経過時間の計時を停止させる制御部と、を有する。【選択図】  図１
2010220446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端局装置によって所定の順序で中継伝送されつつ受信される、前記複数の端局装置からそれぞれ端局情報を送信させるための命令情報を送信する送信部と、
前記複数の端局装置によって前記所定の順序と反対の順序で中継伝送される前記端局情報を受信する受信部と、
前記送信部が前記命令情報の送信を開始してからの経過時間を計時するタイマと、
前記受信部が最初に前記端局情報を受信するまでに前記経過時間が第１の基準時間を超えた場合、および前記受信部が最初に前記端局情報を受信した後に前記経過時間が第２の基準時間を超えた場合に、タイムアウトであると判定する判定部と、
前記受信部が前記複数の端局装置の何れかから送信された前記端局情報を受信する度に前記タイマに前記経過時間をリセットさせ、前記受信部が前記端局情報をすべて受信した場合および前記判定部がタイムアウトであると判定した場合に、前記タイマに前記経過時間の計時を停止させる制御部と、
を有することを特徴とする監視装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記判定部がタイムアウトであると判定した場合には、前記送信部に前記命令情報を再送信させることを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
監視装置と、
前記監視装置から送信される命令情報を受信しつつ所定の順序で中継伝送し、前記命令情報に応じてそれぞれの端局情報を送信しつつ前記所定の順序と反対の順序で中継伝送する複数の端局装置と、
を備え、
前記監視装置は、
前記命令情報を送信する送信部と、
前記端局情報を受信する受信部と、
前記送信部が前記命令情報の送信を開始してからの経過時間を計時するタイマと、
前記受信部が最初に前記端局情報を受信するまでに前記経過時間が第１の基準時間を超えた場合、および前記受信部が最初に前記端局情報を受信した後に前記経過時間が第２の基準時間を超えた場合に、タイムアウトであると判定する判定部と、
前記受信部が前記複数の端局装置の何れかから送信された前記端局情報を受信する度に前記タイマに前記経過時間をリセットさせ、前記受信部が前記端局情報をすべて受信した場合および前記判定部がタイムアウトであると判定した場合に、前記タイマに前記経過時間の計時を停止させる制御部と、
を有することを特徴とする監視システム。
【請求項４】
前記複数の端局装置は、送電線を支持する鉄塔にそれぞれ設置され、
前記端局情報は、前記送電線の状態、前記鉄塔の状態、もしくは前記鉄塔の周囲の状態、またはそれらの組み合わせであり、
前記端局情報および前記命令情報は、無線送信されることを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
【請求項５】
複数の端局装置によって所定の順序で中継伝送されつつ受信される、前記複数の端局装置からそれぞれ端局情報を送信させるための命令情報を送信する送信部と、
前記複数の端局装置によって前記所定の順序と反対の順序で中継伝送される前記端局情報を受信する受信部と、
を備えるコンピュータに、
前記送信部が前記命令情報の送信を開始してからの経過時間を計時する機能と、
前記受信部が最初に前記端局情報を受信するまでに前記経過時間が第１の基準時間を超えた場合、および前記受信部が最初に前記端局情報を受信した後に前記経過時間が第２の基準時間を超えた場合に、タイムアウトであると判定する機能と、
前記受信部が前記複数の端局装置の何れかから送信された前記端局情報を受信する度に前記経過時間をリセットし、前記受信部が前記端局情報をすべて受信した場合および前記タイムアウトであるとの判定結果の場合に、前記経過時間の計時を停止する機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置、監視システム、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の信頼性を確保するためには、発電所、変電所、送電線、配電線などの設備を適宜監視することが重要である。特に、屋外に設置される鉄塔や当該鉄塔に支持される送電線などは、風雪や落雷などの気象状況を検知する気象センサや、人や動物の侵入を検知する近接センサなど、各種センサを用いて監視される。
【０００３】
しかしながら、鉄塔の設置場所は分散しており、交通が不便な場合も多いため、例えば図１０に示すように、変電所２に設置された監視装置１と各鉄塔Ｓ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に設置された端局装置Ｔ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）との間で無線通信を行い、各端局情報を監視装置１に集中する監視システムが用いられている。また、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮなどを用いて隣接装置間で無線通信を行い、バケツリレー方式で情報を中継伝送するマルチホップ通信を行うことによって、監視装置１から遠隔の場所に設置されている端局装置Ｔ−Ｎとも小電力で通信を行うことができる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、上記のようなマルチホップ通信を行っている何れかの端局装置（特許文献１においては無線端局）において通信障害が発生した場合でも、他の端局装置の端局情報（特許文献１においては検出情報）を鉄塔列の両端に設置された監視装置（特許文献１においては情報収集局）に集中することができる架空送電線鉄塔基別監視システムが開示されている。
【０００５】
このようにして、監視装置と各端局装置との間で情報を中継伝送することによって、遠隔の場所に設置されている設備を小電力で監視することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２９７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、図１０に示したような監視システムに用いられる一般的な監視装置の構成の一例を図７に示す。
【０００８】
図７に示されている監視装置１ｂにおいて、制御部１１は、全端局装置に対する命令情報ＣＭＤを送信部１２から送信させ、受信部１３は、各端局装置から送信された端局情報ＩＮＦを受信する度に制御部１１に出力する。また、制御部１１は、命令情報ＣＭＤの送信開始とともに計時開始信号ＳＴＲをタイマ１４に出力し、タイマ１４は、計時開始信号ＳＴＲの入力からの経過時間ＴＭを計時する。さらに、判定部１５は、すべての端局情報ＩＮＦが受信されるまでに経過時間ＴＭが最大時間ＭＸを超えた場合に、タイムアウトであるとの判定結果を示すタイムアウト信号ＴＯを制御部１１に出力し、制御部１１は、タイムアウト信号ＴＯに応じて命令情報ＣＭＤの再送信などのリトライ処理を行う。そして、制御部１１は、すべての端局情報ＩＮＦの受信完了またはタイムアウト信号ＴＯの入力とともに計時停止信号ＳＴＰをタイマ１４に出力し、タイマ１４は、経過時間ＴＭの計時を停止する。
【０００９】
しかしながら、上記のようなタイムアウトの判定方法では、図１０において監視装置１から最も遠隔に位置する端局装置Ｔ−Ｎまでの端局装置数Ｎに応じて、最大時間ＭＸを設定する必要があるため、多くの端局装置で構成される監視システムでは、最大時間ＭＸの設定値が大きくなってしまう。また、当該判定方法では、タイムアウトであると判定するまでに、通信障害が発生した端局装置の位置によらず、常に最大時間ＭＸだけの時間を要する。
【００１０】
そのため、所定の期間内に行うことができるリトライ処理の回数は、最大時間ＭＸの設定値によって制限され、端局装置を追加すると減少する場合もある。特に、各端局装置の消費電力を抑えるために、一定の周期で所定の期間のみ無線通信などを行う場合には、当該課題が顕著になる。また、端局装置を追加または削減する度に最大時間ＭＸを再設定する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した課題を解決する主たる本発明は、複数の端局装置によって所定の順序で中継伝送されつつ受信される、前記複数の端局装置からそれぞれ端局情報を送信させるための命令情報を送信する送信部と、前記複数の端局装置によって前記所定の順序と反対の順序で中継伝送される前記端局情報を受信する受信部と、前記送信部が前記命令情報の送信を開始してからの経過時間を計時するタイマと、前記受信部が最初に前記端局情報を受信するまでに前記経過時間が第１の基準時間を超えた場合、および前記受信部が最初に前記端局情報を受信した後に前記経過時間が第２の基準時間を超えた場合に、タイムアウトであると判定する判定部と、前記受信部が前記複数の端局装置の何れかから送信された前記端局情報を受信する度に前記タイマに前記経過時間をリセットさせ、前記受信部が前記端局情報をすべて受信した場合および前記判定部がタイムアウトであると判定した場合に、前記タイマに前記経過時間の計時を停止させる制御部と、を有することを特徴とする監視装置である。
【００１２】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タイムアウトの判定に要する時間を短縮し、また、タイムアウトの判定のための基準時間を再設定することなく端局装置を増減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】監視システム全体の正常通信時の動作を説明する図である。
【図３】監視システム全体の障害発生時の動作を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態における監視装置の正常通信時の動作を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態における監視装置の障害発生時の動作を説明する図である。
【図６】制御部１１、タイマ１４、および判定部１５の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムの動作を説明するフローチャートである。
【図７】一般的な監視装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】端局装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】端局装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図１０】監視システム全体の適用例および概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１６】
＝＝＝監視システム全体の概略構成および動作＝＝＝
以下、図１０を参照して、本発明の一実施形態における監視装置を備えた監視システム全体の概略構成について説明する。
【００１７】
図１０に示されている監視システムは、例えば、複数の鉄塔Ｓ−１ないしＳ−Ｎの状態や送電線を含む各鉄塔Ｓ−ｎの周囲の状態を変電所２において集中的に監視するためのシステムであり、監視装置１および複数の端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎを含んで構成されている。  
変電所２と鉄塔Ｓ−１とは隣接しており、変電所２に設置された監視装置１と鉄塔Ｓ−１に設置された端局装置Ｔ−１との間で無線通信が行われる。また、２≦ｎ≦Ｎの条件下で、鉄塔Ｓ−（ｎ−１）と鉄塔Ｓ−ｎとは隣接しており、鉄塔Ｓ−（ｎ−１）に設置された端局装置Ｔ−（ｎ−１）と鉄塔Ｓ−ｎに設置された端局装置Ｔ−ｎとの間で無線通信が行われる。なお、監視装置１および端局装置Ｔ−ｎの構成についての詳細な説明は後述する。
【００１８】
次に、本実施形態における監視システム全体の動作について説明する。  
まず、図２を参照して、通信障害が発生せず、各装置間で無線通信が正常に行われている、正常通信時の動作について説明する。なお、前述したように、各装置間の無線通信には、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮなどが用いられる。  
監視装置１は、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎに対する共通の命令情報ＣＭＤを、端局装置Ｔ−１に送信し、端局装置Ｔ−１は、命令情報ＣＭＤを受信しつつ中継し、端局装置Ｔ−２に伝送する。また、端局装置Ｔ−２は、命令情報ＣＭＤを受信しつつ中継し、端局装置Ｔ−３に伝送し、端局装置Ｔ−３は、命令情報ＣＭＤを受信しつつ中継し、端局装置Ｔ−４に伝送する。以下同様に、命令情報ＣＭＤは、各端局装置において受信されつつ中継され、端局装置Ｔ−Ｎまで伝送される。
【００１９】
以下、監視装置１から端局装置Ｔ−Ｎまで命令情報ＣＭＤが中継伝送される方向の通信をダウンリンク通信と称することとすると、各装置間のダウンリンク通信に要する時間は、主として通信プロトコルによって規定される通信速度や命令情報ＣＭＤのデータ長によって決定される。そのため、本実施形態において、各装置間の通信速度を等しくし、中継伝送に際して命令情報ＣＭＤのデータ長が変化しないものとすると、各装置間のダウンリンク通信に要する時間は、略等しい値ＴＤとなる。したがって、各端局装置が受信した情報を中継する際に発生するタイムラグＴＬを考慮すると、監視装置１における命令情報ＣＭＤの送信開始から、端局装置Ｔ−ｎにおける命令情報ＣＭＤの受信完了までに要する時間ＴＤ［ｎ］は、
ＴＤ［ｎ］＝ＴＤ×ｎ＋ＴＬ×（ｎ−１）
と表すことができる。
【００２０】
なお、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮの通信プロトコルでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式の媒体アクセス制御が行われているため、中継の際にはランダムな長さの待ち時間（バックオフ時間）が挿入される。そのため、タイムラグＴＬは、実際には端局装置ごとに変動するが、当該タイムラグＴＬの変動については、後述する基準時間Ｔｔｈ１およびＴｔｈ２を設定する際に考慮される。
【００２１】
端局装置Ｔ−１は、受信した命令情報ＣＭＤに応じて、鉄塔Ｓ−１やその周囲に設置されたセンサ（不図示）の測定情報を、端局情報ＩＮＦとして監視装置１に送信する。また、端局装置Ｔ−２は、受信した命令情報ＣＭＤに応じて、鉄塔Ｓ−２やその周囲に設置されたセンサ（不図示）の測定情報を、端局情報ＩＮＦとして端局装置Ｔ−１に送信し、端局装置Ｔ−１は、当該端局装置Ｔ−２の端局情報ＩＮＦを中継し、監視装置１に伝送する。以下同様に、端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦは、各端局装置において中継され、監視装置１まで伝送される。
【００２２】
以下、端局装置Ｔ−Ｎから監視装置１まで端局情報ＩＮＦが中継伝送される方向の通信をアップリンク通信と称することとすると、各装置間のアップリンク通信に要する時間は、主として通信プロトコルによって規定される通信速度や端局情報ＩＮＦのデータ長によって決定される。そのため、本実施形態において、各装置間の通信速度を等しくし、各端局装置の端局情報ＩＮＦのデータ長を等しくすると、各装置間のアップリンク通信に要する時間は、略等しい値ＴＵとなる。したがって、ダウンリンク通信の場合と同様に、タイムラグＴＬを考慮すると、端局装置Ｔ−ｎにおける端局情報ＩＮＦの送信開始から、監視装置１における端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦの受信完了までに要する時間ＴＵ［ｎ］は、
ＴＵ［ｎ］＝ＴＵ×ｎ＋ＴＬ×（ｎ−１）
と表すことができる。
【００２３】
このようにして、監視装置１から送信された共通の命令情報ＣＭＤは、各端局装置において受信されつつ端局装置Ｔ−Ｎまで中継伝送され、受信した命令情報ＣＭＤに応じて各端局装置から順次送信される端局情報ＩＮＦは、監視装置１まで中継伝送される。したがって、監視装置１は、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎに対する共通の命令情報ＣＭＤを１回送信すると、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎの端局情報ＩＮＦを当該順序でＮ回分受信することとなる。
【００２４】
ここで、各端局装置における命令情報ＣＭＤの受信完了から端局情報ＩＮＦの送信開始までに要する処理時間をＴＰとすると、監視装置１における命令情報ＣＭＤの送信開始から端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦの受信完了までに要する時間ＴＳ［ｎ］は、
ＴＳ［ｎ］＝ＴＤ［ｎ］＋ＴＰ＋ＴＵ［ｎ］
と表すことができる。また、正常通信時においては、監視装置１は、命令情報ＣＭＤの送信開始からＴＳ［Ｎ］後に、最後の端局装置Ｔ−Ｎの端局情報ＩＮＦを受信し、すべての端局情報ＩＮＦの受信を完了することとなる。
【００２５】
次に、図３を参照して、何れかの端局装置において通信障害が発生した、障害発生時の動作について説明する。なお、図３においては、端局装置Ｔ−（ｎ＋１）において通信障害が発生しており、当該通信障害は、端局装置Ｔ−ｎおよびＴ−（ｎ＋１）間における通信障害を含むものとする。
【００２６】
端局装置Ｔ−１ないしＴ−ｎは、障害発生時においても正常通信時と同様に動作し、監視装置１は、命令情報ＣＭＤの送信開始からＴＳ［ｎ］後に、端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦの受信を完了する。しかしながら、端局装置Ｔ−（ｎ＋１）は、端局装置Ｔ−ｎにおいて中継された命令情報ＣＭＤを受信および中継することができないため、端局装置Ｔ−（ｎ＋１）ないしＴ−Ｎは、端局情報ＩＮＦの送信を行わない。そのため、障害発生時においては、監視装置１は、端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦの受信完了以降に端局情報ＩＮＦの受信をすることができない。
【００２７】
例えば図７に示した一般的な監視装置１ｂでは、最大時間ＭＸは、正常通信時にすべての端局情報ＩＮＦの受信完了までに要する時間ＴＳ［Ｎ］以上に設定され、障害発生時においても、タイムアウトであると判定するまでに当該最大時間ＭＸだけの時間を要する。一方、後述する本実施形態の監視装置では、障害発生時におけるタイムアウトの判定に要する時間を短縮し、所定の期間内に行うことができるリトライ処理の回数を、より多く確保することができる。
【００２８】
＝＝＝端局装置の構成および動作の一例＝＝＝
以下、図８を参照して、本発明の一実施形態における監視装置とともに用いられる端局装置Ｔ−ｎの構成について説明する。なお、端局装置Ｔ−ｎは、本実施形態において監視装置とともに用いられる複数の端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎの１つであり、監視装置側に位置する端局装置Ｔ−（ｎ−１）、および端局装置Ｔ−Ｎ側に位置する端局装置Ｔ−（ｎ＋１）との間で無線通信を行う。
【００２９】
図８に示されている端局装置Ｔ−ｎは、例えば受信部Ａ−ｎ、制御部Ｂ−ｎ、送信部Ｃ−ｎ、およびセンサＥ−ｎないしＧ−ｎを含んで構成されている。なお、各端局装置は、設置される場所や設備などに応じて適宜１つ以上のセンサを有するが、図８においては、説明の便宜上、３個のセンサＥ−ｎないしＧ−ｎで示すこととする。
【００３０】
受信部Ａ−ｎおよび送信部Ｃ−ｎは、共通のアンテナを有し、受信信号が受信部Ａ−ｎに入力され、送信信号が送信部Ｃ−ｎから出力されている。また、制御部Ｂ−ｎは、受信部Ａ−ｎおよび送信部Ｃ−ｎとの間で命令情報ＣＭＤおよび端局情報ＩＮＦを入出力している。そして、センサＥ−ｎないしＧ−ｎからそれぞれ出力される測定情報Ｄ１ないしＤ３は、いずれも制御部Ｂ−ｎに入力されている。
【００３１】
次に、端局装置Ｔ−ｎの動作について説明する。  
受信部Ａ−ｎは、端局装置Ｔ−（ｎ−１）から命令情報ＣＭＤを受信し、制御部Ｂ−ｎに出力する。また、制御部Ｂ−ｎは、命令情報ＣＭＤに応じて、センサＥ−ｎないしＧ−ｎにそれぞれの設置箇所の状態を測定・検知させ、センサＥ−ｎないしＧ−ｎは、それぞれ測定情報Ｄ１ないしＤ３を制御部Ｂ−ｎに出力する。なお、センサＥ−ｎないしＧ−ｎには、前述したような気象センサや近接センサなどが含まれるが、同様に気象状況や侵入の検知に用いることができるマイクロホンやカメラも含まれ得る。そして、制御部Ｂ−ｎは、測定情報Ｄ１ないしＤ３から端局情報ＩＮＦを生成し、当該端局情報ＩＮＦを送信部Ｃ−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ−１）に送信させる。
【００３２】
このようにして、端局装置Ｔ−ｎは、端局装置Ｔ−（ｎ−１）から受信した命令情報ＣＭＤに応じて、端局情報ＩＮＦを生成して端局装置Ｔ−（ｎ−１）に送信する。さらに、監視装置から最も遠隔に位置する端局装置Ｔ−Ｎを除いて、端局装置Ｔ−ｎは、当該送受信と並行して以下のような中継伝送を行う。
【００３３】
ダウンリンク通信の中継伝送では、受信部Ａ−ｎは、監視装置から送信、または端局装置Ｔ−（ｎ−１）において中継された命令情報ＣＭＤを受信し、制御部Ｂ−ｎは、当該命令情報ＣＭＤを送信部Ｃ−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ＋１）に送信させる。一方、アップリンク通信の中継伝送では、受信部Ａ−ｎは、端局装置Ｔ−（ｎ＋１）から送信、または端局装置Ｔ−（ｎ＋１）において中継された端局情報ＩＮＦを受信し、制御部Ｂ−ｎは、当該端局情報ＩＮＦを送信部Ｃ−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ−１）または監視装置に送信させる。当該中継伝送に際して、命令情報ＣＭＤおよび端局情報ＩＮＦは、中継経路を示すための識別番号などのヘッダ情報が適宜付加されたうえで送信される。
【００３４】
＝＝＝端局装置の構成および動作の他の例＝＝＝
また、本発明の一実施形態における監視装置とともに、図９に示すような構成の端局装置Ｔ−ｎを用いてもよい。
【００３５】
図９に示されている端局装置Ｔ−ｎは、例えば通信部Ｈ１−ｎ、Ｈ２−ｎ、制御部Ｂ−ｎ、およびセンサＥ−ｎないしＧ−ｎを含んで構成されている。なお、通信部Ｈ１−ｎおよびＨ２−ｎは、いずれも図８に示した端局装置Ｔ−ｎの受信部Ａ−ｎおよび送信部Ｃ−ｎを合わせた送受信機能を有しており、通信部Ｈ１−ｎは、監視装置側に位置する端局装置Ｔ−（ｎ−１）との間で無線通信を行い、通信部Ｈ２−ｎは、端局装置Ｔ−Ｎ側に位置する端局装置Ｔ−（ｎ＋１）との間で無線通信を行う。
【００３６】
通信部Ｈ１−ｎから出力される命令情報ＣＭＤは、制御部Ｂ−ｎに入力され、制御部Ｂ−ｎから出力される端局情報ＩＮＦは、通信部Ｈ１−ｎに入力されている。一方、通信部Ｈ２−ｎから出力される端局情報ＩＮＦは、制御部Ｂ−ｎに入力され、制御部Ｂ−ｎから出力される命令情報ＣＭＤは、通信部Ｈ２−ｎに入力されている。そして、センサＥ−ｎないしＧ−ｎからそれぞれ出力される測定情報Ｄ１ないしＤ３は、いずれも制御部Ｂ−ｎに入力されている。
【００３７】
次に、端局装置Ｔ−ｎの動作について説明する。  
通信部Ｈ１−ｎは、端局装置Ｔ−（ｎ−１）から命令情報ＣＭＤを受信し、制御部Ｂ−ｎに出力する。また、制御部Ｂ−ｎは、命令情報ＣＭＤに応じて、センサＥ−ｎないしＧ−ｎにそれぞれの設置箇所の状態を測定・検知させ、センサＥ−ｎないしＧ−ｎは、それぞれ測定情報Ｄ１ないしＤ３を制御部Ｂ−ｎに出力する。そして、制御部Ｂ−ｎは、測定情報Ｄ１ないしＤ３から端局情報ＩＮＦを生成し、当該端局情報ＩＮＦを通信部Ｈ１−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ−１）に送信させる。
【００３８】
また、ダウンリンク通信の中継伝送では、通信部Ｈ１−ｎは、監視装置から送信、または端局装置Ｔ−（ｎ−１）において中継された命令情報ＣＭＤを受信し、制御部Ｂ−ｎは、当該命令情報ＣＭＤを通信部Ｈ２−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ＋１）に送信させる。一方、アップリンク通信の中継伝送では、通信部Ｈ２−ｎは、端局装置Ｔ−（ｎ＋１）から送信、または端局装置Ｔ−（ｎ＋１）において中継された端局情報ＩＮＦを受信し、制御部Ｂ−ｎは、当該端局情報ＩＮＦを通信部Ｈ１−ｎから端局装置Ｔ−（ｎ−１）または監視装置に送信させる。
【００３９】
図８に示した端局装置Ｔ−ｎでは、送信部Ｃ−ｎから、生成した端局情報ＩＮＦの送信と受信した命令情報ＣＭＤの送信（中継伝送）とを、同時に行うことはできない。一方、図９に示されている端局装置Ｔ−ｎでは、それぞれ送受信機能を有する通信部Ｈ１−ｎおよびＨ２−２から、端局情報ＩＮＦおよび命令情報ＣＭＤを同時に送信することができるため、監視装置は、各端局装置の端局情報ＩＮＦをより早く受信することができる。
【００４０】
＝＝＝監視装置の構成および動作＝＝＝
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態における監視装置１ａの構成について説明する。
【００４１】
図１に示されている監視装置１ａは、例えば制御部１１、送信部１２、受信部１３、タイマ１４、および判定部１５を含んで構成されている。なお、監視装置１ａには、図７に示した一般的な監視装置１ｂに対して、制御部１１からタイマ１４に入力されるリセット信号ＲＳＴが追加されている。
【００４２】
送信部１２および受信部１３は、共通のアンテナを有し、送信信号が送信部１２から出力され、受信信号が受信部１３に入力されている。また、制御部１１から出力される命令情報ＣＭＤは、送信部１２に入力され、受信部１３から出力される端局情報ＩＮＦは、制御部１１に入力されている。さらに、タイマ１４には、制御部１１から計時開始信号ＳＴＲ、リセット信号ＲＳＴ、および計時停止信号ＳＴＰが入力されている。そして、判定部１５には、タイマ１４から経過時間ＴＭが、制御部１１から最大時間ＭＸが、それぞれ入力され、判定部１５から出力されるタイムアウト信号ＴＯは、制御部１１に入力されている。
【００４３】
次に、監視装置１ａの動作について説明する。  
まず、図１および図４を参照して、図２に示したような正常通信時の動作について説明する。なお、図４においては、端局装置数Ｎが５の場合を示している。また、図４において、各端局装置は、命令情報ＣＭＤを受信した後、まず当該命令情報ＣＭＤの中継伝送を行い、その後生成した端局情報ＩＮＦの送信を行っており、前述した処理時間ＴＰには、ダウンリンク通信に要する時間ＴＤおよびタイムラグＴＬが含まれ、当該ＴＰ、ＴＤ、およびＴＬの関係は、ＴＰ≧ＴＤ＋ＴＬとなっている。しかしながら、図９に示したような、端局情報ＩＮＦおよび命令情報ＣＭＤを同時に送信することができる端局装置を用いる場合には、上記ＴＰ、ＴＤ、およびＴＬの関係が、ＴＰ＜ＴＤ＋ＴＬとなっていてもよい。
【００４４】
制御部１１は、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎに対する共通の命令情報ＣＭＤを、送信部１２から送信させる。また、制御部１１は、命令情報ＣＭＤの送信が開始されると、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ１（第１の基準時間）に設定するとともに、タイマ１４に計時開始信号ＳＴＲを出力して経過時間ＴＭの計時を開始させる。
【００４５】
受信部１３は、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎの端局情報ＩＮＦを当該順序で受信する度に、制御部１１に出力する。また、制御部１１は、最初の端局情報ＩＮＦ、すなわち、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦの受信が完了すると、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ２（第２の基準時間）に設定する。さらに、制御部１１は、端局情報ＩＮＦの受信が完了する度に、タイマ１４にリセット信号ＲＳＴを出力して経過時間ＴＭをリセットさせる。そして、制御部１１は、すべての端局情報ＩＮＦの受信が完了すると、タイマ１４に計時停止信号ＳＴＰを出力して経過時間ＴＭの計時を停止させる。
【００４６】
判定部１５は、経過時間ＴＭを最大時間ＭＸと比較し、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸを超えた場合に、タイムアウトであると判定し、タイムアウト信号ＴＯを制御部１１に出力する。
【００４７】
ここで、前述したように、経過時間ＴＭは、端局情報ＩＮＦの受信が完了する度にリセットされるため、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦの受信が完了する直前における経過時間ＴＭの値ｔ１は、
ｔ１＝ＴＳ［１］＝ＴＤ＋ＴＰ＋ＴＵ
となり、端局装置Ｔ−ｎ（２≦ｎ≦Ｎ）の端局情報ＩＮＦの受信が完了する直前における経過時間ＴＭの値ｔｎは、
ｔｎ＝ＴＳ［ｎ］−ＴＳ［ｎ−１］＝ＴＤ＋ＴＵ＋ＴＬ×２
となる。したがって、基準時間Ｔｔｈ１を上記ｔ１以上の値とし、基準時間Ｔｔｈ２を上記ｔｎ以上の値とすることによって、正常通信時において、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸを超えることはなく、タイムアウト信号ＴＯは出力されない。
【００４８】
なお、前述したように、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の媒体アクセス制御におけるランダムな長さの待ち時間などにより、タイムラグＴＬは変動し得る。また、各端局装置の端局情報ＩＮＦのデータ長が異なる場合や、中継伝送に際してヘッダ情報が付加される場合には、各装置間のダウンリンク通信およびアップリンク通信にそれぞれ要する時間ＴＤおよびＴＵが変動する場合がある。また、通信速度の上限を制限しない場合にも、通信距離を含む通信環境によって各装置間の通信速度が変化し、当該ＴＤおよびＴＵが変動する。さらに、各端局装置における処理時間ＴＰが変動する場合もある。そのため、一例として、基準時間Ｔｔｈ１およびＴｔｈ２は、それぞれ上記ｔ１およびｔｎに、これらの変動の幅（最大値および最小値の差）を許容値として加算した値に設定される。
【００４９】
次に、図１および図５を参照して、図３に示したような障害発生時の動作について説明する。なお、図５においては、端局装置Ｔ−３において通信障害が発生した場合を示している。
【００５０】
正常通信時と同様に、制御部１１は、命令情報ＣＭＤの送信が開始されると、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ１に設定するとともに、タイマ１４に計時開始信号ＳＴＲを出力して経過時間ＴＭの計時を開始させる。また、制御部１１は、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦの受信が完了すると、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ２に設定するとともに、タイマ１４にリセット信号ＲＳＴを出力して経過時間ＴＭをリセットさせる。さらに、制御部１１は、端局装置Ｔ−２の端局情報ＩＮＦの受信が完了すると、タイマ１４にリセット信号ＲＳＴを出力して経過時間ＴＭをリセットさせる。
【００５１】
しかしながら、端局装置Ｔ−３は、端局装置Ｔ−２において中継された命令情報ＣＭＤを受信することができないため、端局情報ＩＮＦの送信を行わない。そのため、受信部１３は、端局装置Ｔ−２の端局情報ＩＮＦの受信完了から基準時間Ｔｔｈ２だけの時間が経過しても、端局装置Ｔ−３の端局情報ＩＮＦの受信をすることができない。したがって、経過時間ＴＭはリセットされず、最大時間ＭＸを超えるため、判定部１５は、タイムアウトであると判定し、タイムアウト信号ＴＯを制御部１１に出力する。そして、制御部１１は、タイムアウト信号ＴＯが入力されると、タイマ１４に計時停止信号ＳＴＰを出力して経過時間ＴＭの計時を停止させるとともに、命令情報ＣＭＤの再送信などのリトライ処理を行う。
【００５２】
なお、端局装置Ｔ−１において通信障害が発生した場合には、受信部１３は、命令情報ＣＭＤの送信開始から基準時間Ｔｔｈ１だけの時間が経過しても、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦの受信をすることができない。したがって、経過時間ＴＭはリセットされることなく最大時間ＭＸを超えるため、判定部１５は、タイムアウトであると判定し、制御部１１は、タイマ１４に計時停止信号ＳＴＰを出力して経過時間ＴＭの計時を停止させるとともに、命令情報ＣＭＤの再送信などのリトライ処理を行う。
【００５３】
このようにして、判定部１５において、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦの受信が完了するまでは経過時間ＴＭが基準時間Ｔｔｈ１を超えた場合に、それ以降は経過時間ＴＭが基準時間Ｔｔｈ２を超えた場合に、タイムアウトであると判定することによって、障害発生時におけるタイムアウトの判定に要する時間を、図７に示した一般的な監視装置１ｂの場合より、短縮することができる。また、所定の期間内に行うことができるリトライ処理の回数を、より多く確保することができる。さらに、監視装置１ａにおいては、監視システムに用いられる端局装置を追加または削減する度に基準時間Ｔｔｈ１およびＴｔｈ２を再設定する必要がない。
【００５４】
＝＝＝プログラムの動作＝＝＝
監視装置１ａのうち、制御部１１、タイマ１４、および判定部１５の機能は、命令情報ＣＭＤを送信部１２から送信させ、受信部１３によって受信された端局情報ＩＮＦが入力されるコンピュータによって実現することもできる。以下、図６を参照して、当該コンピュータに、監視装置１ａの制御部１１、タイマ１４、および判定部１５に相当する機能を実現させるためのプログラムの動作について説明する。
【００５５】
送信部１２から命令情報ＣＭＤの送信が開始されると、まず、コンピュータは、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ１に設定するとともに、経過時間ＴＭの計時を開始する（Ｓ１）。
【００５６】
次に、Ｓ２において、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸを超えた場合（ＹＥＳ）には、タイムアウトであると判定し、経過時間ＴＭの計時を停止するとともに、命令情報ＣＭＤの再送信などのリトライ処理を行う（Ｓ９）。一方、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸ以下の場合（ＮＯ）には、Ｓ３の処理を行う。また、Ｓ３において、受信部１３によって端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦが受信された場合（ＹＥＳ）には、最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ２に設定するとともに、経過時間ＴＭをリセットする（Ｓ４）。一方、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦが受信されていない場合（ＮＯ）には、再びＳ２の処理を行う。
【００５７】
次に、Ｓ５において、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸを超えた場合（ＹＥＳ）には、Ｓ９の処理を行い、経過時間ＴＭが最大時間ＭＸ以下の場合（ＮＯ）には、Ｓ６の処理を行う。また、Ｓ６において、受信部１３によって端局装置Ｔ−ｎ（ｎ≧２）の端局情報ＩＮＦが受信された場合（ＹＥＳ）には、Ｓ７の処理を行い、端局装置Ｔ−ｎの端局情報ＩＮＦが受信されていない場合（ＮＯ）には、再びＳ５の処理を行う。
【００５８】
最後に、Ｓ７において、受信部１３によって受信された端局情報ＩＮＦの送信元が端局装置Ｔ−Ｎである場合（ＹＥＳ）には、すべての端局情報ＩＮＦの受信が正常に終了したと判定し、経過時間ＴＭの計時を停止する（Ｓ８）。一方、端局情報ＩＮＦの送信元が端局装置Ｔ−Ｎでない場合（ＮＯ）には、再びＳ４の処理を行う。
【００５９】
このようにして、経過時間ＴＭを、Ｓ１およびＳ４においてそれぞれ基準時間Ｔｔｈ１およびＴｔｈ２に設定される最大時間ＭＸと比較することによって、障害発生時には、Ｓ２またはＳ５においてタイムアウトであると判定することができる。
【００６０】
前述したように、監視装置１ａにおいて、端局情報ＩＮＦを受信する度に経過時間ＴＭをリセットし、端局装置Ｔ−１の端局情報ＩＮＦを受信するまでは経過時間ＴＭが基準時間Ｔｔｈ１を超えた場合に、それ以降は経過時間ＴＭが基準時間Ｔｔｈ２を超えた場合に、タイムアウトであると判定することによって、障害発生時におけるタイムアウトの判定に要する時間を短縮することができる。
【００６１】
また、タイムアウトであると判定した場合には、命令情報ＣＭＤの再送信などのリトライ処理を行うことによって、所定の期間内に行うことができるリトライ処理の回数をより多く確保することができる。
【００６２】
また、図１０に示した監視システムにおいて、複数の端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎとともに監視装置１ａを用いることによって、基準時間Ｔｔｈ１およびＴｔｈ２を再設定することなく端局装置を追加または削減することができる。
【００６３】
また、端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎをそれぞれ鉄塔Ｓ−１ないしＳ−Ｎに設置することによって、各鉄塔Ｓ−ｎの状態や送電線を含む各鉄塔Ｓ−ｎの周囲の状態を、監視装置１ａが設置される変電所２などにおいて集中的に監視することができる。
【００６４】
また、監視装置１ａの制御部１１、タイマ１４、および判定部１５に相当する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムにおいて、端局情報ＩＮＦが受信される度にリセットされる経過時間ＴＭを、基準時間Ｔｔｈ１またはＴｔｈ２に設定される最大時間ＭＸと比較することによって、障害発生時には、当該比較時においてタイムアウトであると判定することができる。
【００６５】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００６６】
上記実施形態では、監視装置１ａの適用例として、図１０において鉄塔や送電線などの監視システムを示したが、これに限定されるものではない。監視装置１ａは、複数の端局装置を備え、監視装置と各端局装置との間で情報が中継伝送される監視システムに適用することができ、電力系統の監視システム以外に、ガスや水道の系統の監視システムにも適用可能である。また、図１０に示したような送電系統の監視システムにおいては、架空送電線が架設される隣接鉄塔同士が見通し内にあるため、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮなどを用いてマルチホップ通信を行うのに好適であるが、監視装置１ａは、各端局装置との間で有線通信を行う監視システムにも適用可能である。
【００６７】
上記実施形態では、監視装置１ａおよびプログラムは、中継伝送に際して適宜付加されるヘッダ情報などによって端局情報ＩＮＦの送信元を識別することができるが、これに限定されるものではない。図４に示したように、正常通信時においては、受信部１３は端局装置Ｔ−１ないしＴ−Ｎの端局情報ＩＮＦを当該順序で受信するため、端局情報ＩＮＦの送信元を識別することなく、最初の端局情報ＩＮＦの受信に応じて最大時間ＭＸを基準時間Ｔｔｈ２に設定し、Ｎ回目の端局情報ＩＮＦの受信に応じて経過時間ＴＭの計時を停止させる動作としてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１、１ａ、１ｂ  監視装置
２    変電所
１１  制御部
１２  送信部
１３  受信部
１４  タイマ
１５  判定部
Ｓ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  鉄塔
Ｔ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  端局装置
Ａ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  受信部
Ｂ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  制御部
Ｃ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  送信部
Ｅ−ｎ、Ｆ−ｎ、Ｇ−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  センサ
Ｈ１−ｎ、Ｈ２−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）  通信部
【図１】
2010220446.tif 000003
【図２】
2010220446.tif 000004
【図３】
2010220446.tif 000005
【図４】
2010220446.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010220446.tif 000008
【図７】
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【図８】
2010220446.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010220446.tif 000012