(57)【要約】【課題】本発明に係る実施形態は、サイクリック伝送方式を用いた場合に、状変検出時刻の伝送又は送受信装置間の時刻合わせが可能な遠方監視制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る遠方監視制御システムは、情報送信装置１は、伝送する情報を記憶する送信情報記憶部１２と、第１の内部時刻を出力する第１の内部時計１４と、第１の内部時刻に基づいて、送信情報記憶部１２に記憶された情報を情報受信装置２に伝送する送信処理部１１とを備え、情報受信装置２は、第２の内部時刻を出力する第２の内部時計２３と、送信処理部１１から伝送される情報に基づいて、第１の内部時刻と第２の内部時刻の進行速度を合わせる時刻補正処理部２４とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2014068535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクリック伝送方式で情報を伝送する情報送信装置と、前記情報を受信する情報受信
装置とを備える遠方監視制御システムにおいて、
前記情報送信装置は、
伝送する情報を記憶する送信情報記憶部と、
第１の内部時刻と、
状変通知に基づいて状変情報と前記状変通知が入力された時刻から前記状変情報が送信
されるまでの送信待ち時間を表す情報を作成し、前記状変情報と前記送信待ち時間を表す
情報とを含む情報を作成し、前記送信情報記憶部に記憶させる送信情報作成処理部と、
前記第１の内部時刻に基づいて、前記送信情報記憶部に記憶された情報を前記情報受信
装置に伝送する送信処理部とを備え、
前記情報受信装置は、
第２の内部時刻と、
前記送信処理部から伝送された情報に状変情報が含まれているか否かを判断する情報種
別判定処理部と、
前記情報種別判定処理部により、前記送信処理部から伝送された情報に状変情報が含ま
れていると判断された場合に、送信待ち時間を表す情報に基づいて前記情報送信装置に前
記状変通知が入力された時刻を算出する時刻算出処理部とを
備えることを特徴とする遠方監視制御システム。
【請求項２】
前記情報受信装置は、時刻変更処理部を備え、
前記送信情報作成処理部は、第１の内部時刻から取得した時刻に基づいて時刻情報と、
前記取得した時刻から前記時刻情報が送信されるまでの送信待ち時間を表す情報を作成し
、前記時刻情報と前記送信待ち時間を表す情報とを含む情報を作成し、前記送信機億部に
記憶させ、
前記情報種別判定処理部は、前記送信処理部から伝送された情報に時刻情報が含まれて
いるか否かを判断し、
前記時刻算出処理部は、前記情報種別判定処理部により、前記送信処理部から伝送され
た情報に時刻情報が含まれていると判断された場合に、送信待ち時間を表す情報に基づい
て前記情報送信装置が前記第１の内部時刻から取得した時刻を算出し、
前記時刻変更処理部は、前記時刻算出処理部により算出された時刻に基づき、前記第２
の内部時刻を補正することを特徴とする請求項１記載の遠方監視制御システム。
【請求項３】
前記送信待ち時間を表す情報は、前記送信情報記憶部に記憶された情報の量であること
を特徴とする請求項１又は２記載の遠方監視制御システム。
【請求項４】
前記時刻算出処理部は、前記時刻情報又は前記状変情報から時刻を算出する際に、前記
情報送信装置と前記情報受信装置との伝送遅延時間を補正することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項に記載の遠方監視制御システム。
【請求項５】
前記送信情報作成処理部は、前記時刻情報又は前記状変情報を作成する際に、前記情報
送信装置と前記情報受信装置との伝送遅延時間を表す情報を送信情報に付加することを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の遠方監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクリック伝送方式を用いた遠方監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統に設置された機器の状態変化（以下、状変）を検出して計算機等の上位装置に
その状変情報を送受信する遠方監視制御システムがある。この状変情報に状変検出時刻を
含める場合、例えば、状変検出時刻として年、月、日、時、分、秒を含める場合はそのデ
ータ量は６バイトであるため、伝送すべき状変情報のサイズは６バイト大きくなる。
【０００３】
送受信方法としてイーサネット（登録商標）を情報伝送媒体として用いたシステムの場
合、高速通信が可能であり、状変情報に時刻情報を付加することによって伝送情報量が増
加しても通信時間に及ぼす影響は小さい。しかし、非特許文献１に示すサイクリック伝送
方式を用いた場合、通信速度や通信効率がイーサネット（登録商標）を用いる場合と比べ
て劣るため、伝送情報量の増分が通信時間に及ぼす影響が大きい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】社団法人  電気共同研究会発行、「電機共同研究」、第３１巻、第６号、昭和５１年１月１３日、P．１０−Ｐ．１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来のサイクリック伝送を用いた遠方監視制御システムでは、状変情
報のサイズが通信時間に及ぼす影響が大きい。このため、状変情報に状変検出時刻を含め
て伝送することはこれまで行われておらず、同様の理由で、送受信装置間で時刻合わせも
行われていない。
【０００６】
本発明に係る実施形態は、サイクリック伝送方式を用いた場合に、状変検出時刻の伝送
又は送受信装置間の時刻合わせが可能な遠方監視制御システムを提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
サイクリック伝送方式で情報を伝送する情報送信装置と、前記情報を受信する情報受信
装置とを備える遠方監視制御システムにおいて、前記情報送信装置は、伝送する情報を記
憶する送信情報記憶部と、第１の内部時刻を出力する第１の内部時計と、前記第１の内部
時刻に基づいて、前記送信情報記憶部に記憶された情報を前記情報受信装置に伝送する送
信処理部とを備え、前記情報受信装置は、第２の内部時刻を出力する第２の内部時計と、
前記送信処理部から伝送される情報に基づいて、前記第１の内部時刻と前記第２の内部
時刻の進行速度を合わせる時刻補正処理部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、サイクリック伝送方式を用いた場合にも、状変検出時刻の伝送又は送
受信装置間の時刻合わが可能な遠方監視制御システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の構成を示す図。
【図２】（ａ）本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の情報送信装置が送信する伝送フレームを示す図。（ｂ）本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の情報送信装置が送信する伝送フレームの先頭ビット列を示す図。
【図３】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の受信情報量カウンタのカウント値の時間変化を示す図。
【図４】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の時刻補正処理２４の処理内容を表すフローチャート。
【図５】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第２の実施形態の構成を示す図。
【図６】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第２の実施形態の受信情報量カウンタのカウント値の時間変化を示す図。
【図７】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第３の実施形態の構成を示す図。
【図８】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第３の実施形態の送信待ち時間を示す図。
【図９】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第３の実施形態の情報送信装置が送信する伝送フレームを示す図。
【図１０】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第４の実施形態の構成を示す図。
【図１１】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第５の実施形態の構成を示す図。
【図１２】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第６の実施形態の構成を示す図。
【図１３】本発明に係る遠方監視制御システムにおける第６の実施形態の情報送受信装置を複数台接続した構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る遠方監視制御システムの実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第１の実施形態の構成について図１を用いて説明
する。図１は、本実施形態の遠方監視制御システムの構成を示すブロック図である。本実
施形態の遠方監視制御システムは、電力系統に設置された機器の状変情報を送信する情報
送信装置１と、状変情報を受信する情報受信装置２と、情報送信装置１と情報受信装置２
との送受信を媒介する情報伝送媒体３から構成される。
【００１２】
情報送信装置１は送信処理部１１、送信情報記憶部１２、送信タイマ１３、内部時計１
４を備える。送信処理部１１は、伝送フレームを送信するものである。送信情報記憶部１
２は、伝送フレームを記憶するものである。送信タイマ１３は、伝送フレームの送信タイ
ミングを示す情報送信指令Ｃ１１を送信処理部１１に出力するものである。内部時計１４
は、絶対時刻を出力するものである。
【００１３】
情報受信装置２は受信処理部２１、受信情報量カウンタ２２、内部時計２３、時刻補正
処理部２４を備える。受信処理部２１は、情報送信装置１から送信された伝送フレームを
受信するものである。受信情報量カウンタ２２は、受信した伝送フレーム数をカウントす
るものである。内部時計２３は、絶対時刻を出力するものである。時刻補正処理部２４は
、内部時計１３、２３の絶対時刻の時刻差を一定に保つものである。
【００１４】
上記のように構成された本実施形態の動作について図１乃至図４を用いて説明する。図
２は、本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の情報送信装置が送信
する伝送フレームを示す図である。図３は、本発明に係る遠方監視制御システムにおける
第１の実施形態の受信情報量カウンタのカウント値の時間変化を示す図である。図４は、
本発明に係る遠方監視制御システムにおける第１の実施形態の時刻補正処理２４の処理内
容を表すフローチャートである。
【００１５】
先ず、情報送信装置１の動作を説明する。送信タイマ１３は、内部時計１４から得られ
る絶対時刻に基づいて定周期で送信処理部１１に対して情報送信指令Ｃ１１を出力する。
送信処理部１１は、情報送信指令Ｃ１１を受けると、送信情報記憶部１２から伝送フレー
ムを取得し、取得した伝送フレームを、情報伝送媒体３を介して情報受信装置２の受信処
理部２１に送信する。
【００１６】
情報送信装置１の送信処理部１１から情報受信装置２の受信処理部２１に送信する伝送
フレームを図２（ａ）に示す。伝送フレーム３１は、フレームの先頭を表す先頭ビット列
３２と状変情報を表す状変情報ビット列３３から構成され、送信周期Ｔ間隔で定周期に送
信されている。
【００１７】
ここでの伝送フレーム３１には、状変を検出した時刻を示す状変検出時刻は状変情報に
含まれず、状変検出時刻の情報は伝送していない。さらに、伝送フレーム３１には、接続
された機器の状態を示す計測情報や、機器の状態変化を示す状変情報、機器への動作指令
を示す制御情報等が含まれる。また、図２（ａ）では、定周期で送信されている伝送フレ
ーム３１同士の間は、無伝送時間Ｔｎを記しているが、無伝送時間Ｔｎは無くても良い。
【００１８】
次に、情報受信装置２の動作を説明する。受信処理部２１は、伝送フレーム３１の１ビ
ット受信するごとに、受信情報量カウンタ２２に受信した１ビットを出力する。受信情報
量カウンタ２２はカウント値を保持し、受信処理部２１からのビット情報の受信に応じて
、一定の規則に従ってカウント値をカウントアップする。
【００１９】
この一定の規則の一例について、図２（ｂ）を用いて説明する。先頭ビット列３２の中
の“１、０”の並びのうち、最後の“１、０”の並びが“１”から“０”への変化を受信
情報量カウンタ２２が検出した場合にカウント値をカウントアップしている。即ち、受信
処理部２１が、変化直前ビット３７を受信し受信情報量カウンタ２２に出力した後、その
次に、変化直後ビット３８を受信し受信情報量カウンタ２２に出力した時、受信情報量カ
ウンタ２２が、カウント値をカウントアップする。なお、この一定の規則は常に先頭ビッ
ト列３２のある定まった位置（例えば、先頭ビット３６から数えて所定のビット数の後に
受信されるビット情報とする）でカウントアップする規則であれば、本実施形態に適応可
能である。
【００２０】
Ｎ＝１２とした場合の、受信情報量カウンタ２２のカウント値の時間変化を図３に示す
。Ｎは、受信情報量カウンタ２２の最大カウント値である。上述したように受信情報量カ
ウンタ２２がビット情報に基づいてカウント値をカウントアップし、カウント値が最大カ
ウント値Ｎ＝１２に達した時、受信情報量カウンタ２２は時刻補正処理２４に対して時刻
補正指令Ｃ１２を送信すると共に、カウント値をゼロにリセットする。
【００２１】
時刻補正指令Ｃ１２を受信した時刻補正処理２４の動作について、フローチャート図４
を用いて説明する。時刻補正処理部２４は、時刻補正指令判断ステップＳ１１にて時刻補
正指令Ｃ１２を受信したか否かを判断し、受信したと判断した場合（Ｓ１１のＹｅｓ）に
は内部時刻取得ステップＳ１２にて内部時計２３から絶対時刻を取得し、これを取得時刻
ｔａとして内部保持する。
【００２２】
次に、ｔｂ判断ステップＳ１３において、時刻補正処理部２４は、取得時刻ｔａとは別
に内部保持している内部保持時刻ｔｂに絶対時刻が代入されているか否かを判断される。
【００２３】
装置電源を入れた場合のような最初にｔｂ判断ステップＳ１３を行う場合（Ｓ１３のＮｏ
）は、ｔｂには絶対時刻が代入されていないと判断され、ｔａ代入ステップＳ１６に移行
し、内部保持時刻ｔｂに取得時刻ｔａを代入する。ｔｂに絶対時刻が代入されていると判
断された場合（Ｓ１３のＹｅｓ）は、補正値算出ステップＳ１４に移行し、（１）式を用
いて補正値δを算出する。ここで、Ｎは最大カウント値、Ｔは伝送フレームの送信周期、
ｔａは取得時刻、ｔｂは内部保持時刻を示している。
【００２４】
δ＝Ｔ・Ｎ−（ｔａ−ｔｂ）      ・・・（１）式
さらに、補正値加算ステップＳ１５により、補正値算出ステップＳ１４で算出された補
正値δに基づき内部時計２３の絶対時刻を補正する。この後、ｔａ代入ステップＳ１６に
移行し、内部保持時刻ｔｂにＴ・Ｎを加算した後、再び時刻補正指令判断ステップＳ１１
に移行する。
【００２５】
本実施形態によれば、情報送信装置１が情報受信装置２に対して状変検出時刻の情報を
送信せずに、両装置の内部時計１４、２３の絶対時刻の時刻差を一定に保ち、時刻合わせ
を行うことができる。
【００２６】
なお、本実施形態において補正値δを算出するために使用した情報送信指令Ｃ１１の送
信周期Ｔは、情報受信装置２が固定値として保持する情報であり、実際に伝送フレームを
送信する送信周期Ｔ´とは厳密には一致しない場合がある。Ｔ´が時間的に変動する場合
、その影響は内部時計１４の絶対時刻と内部時計２３の絶対時刻の差に表れるが、Ｔ´の
時間平均がＴと同様の値となる場合は、最大カウント数Ｎを大きくすることで、Ｔ´が時
間変動する影響を小さくすることができ、時間補正の精度がさらに向上する。
【００２７】
（第２の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第２の実施形態の構成について図５を用いて説明
する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本実
施形態の構成が第１の実施形態と異なる点は、情報受信装置２に、複数の受信情報量カウ
ンタ２２−１、２２−２、・・・２２−ｎを設けた点である。受信情報量カウンタ２２−
１、２２−２、…、２２−ｎは、カウント値の初期値が夫々異なるよう設定されている。
本実施形態では、受信情報量カウンタ２２を複数設けることで、Ｔ´の時間変動に影響す
る最大カウント値Ｎを小さくすることなく、時刻合わせの頻度を高めることを可能とした
ものである。
【００２８】
上記のように構成された本実施形態の動作について説明する。情報送信装置１の情報処
理部１１から伝送される伝送フレームを情報受信装置２の受信処理部２１が受信するまで
の動作については、第１の実施形態と同様である。このため、情報送信装置１の動作につ
いて説明は省略する。
【００２９】
以下、情報受信装置２の動作を説明する。受信処理部２１は、伝送フレーム３１の１ビ
ットのビット情報を受信するごとに、受信情報量カウンタ２２−１、２２−２、…、２２
−ｎのそれぞれに受信した１ビットのビット情報を同時に出力する。受信情報量カウンタ
２２−１、２２−２、…、２２−ｎの動作は第１の実施形態の受信情報量カウンタ２２の
動作と同様である。ここでは、最大カウント値Ｎは受信情報量カウンタの数ｎで割り切れ
る値となるように定めている。各受信情報量カウンタ２２−１、２２−２、…、２２−ｎ
の最大カウント数Ｎは同一（Ｎ＝１２）である。
【００３０】
受信情報量カウンタ２２−１、２２−２、…、２２−ｎのカウント値の初期値は夫々異
なっており、受信情報量カウンタ２２−１の初期値は０、受信情報量カウンタ２２−２の
初期値はＮ／ｎ、…、受信情報量カウンタ２２−ｎの初期値は（ｎ−１）Ｎ／ｎと設定さ
れている。受信情報量カウンタ２２−１、２２−２、…、２２−ｎのカウント値の一例を
図６に示す。図６では、受信情報量カウンタ数（設置されている受信情報量カウンタの個
数）が３個（ｎ＝３）、最大カウント値がＮ＝１２の場合を示している。受信情報量カウ
ンタ２２−１の初期値は０、受信情報量カウンタ２２−２の初期値は４、受信情報量カウ
ンタ２２−ｎの初期値は８と設定されている。各受信情報量カウンタ２２−１、２２−２
、２２−３は、カウント値が最大カウント値Ｎ＝１２となった場合に時刻補正処理部２４
に時刻補正指令Ｃ１２を出力する。
【００３１】
時刻補正処理部２４の動作において、第１の実施形態に対して、図４に示す補正値算出
ステップＳ１４において、（２）式を用いて補正値δを算出している点が異なる。ここで
、Ｎは最大カウント値、Ｔは伝送フレームの送信周期、ｔａは取得時刻、ｔｂは内部保持
時刻、ｎは受信情報量カウンタの数である。
【００３２】
δ＝Ｔ・Ｎ／ｎ−（ｔａ−ｔｂ）      ・・・（２）式
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、受信情報量カウンタ２２を複数設
けることによって、上述した実際の送信周期Ｔ´の時間変動に影響する最大カウント値Ｎ
の値を小さくせずに、時刻合わせを行う頻度を高めることができる。
【００３３】
すなわち、受信情報量カウンタ２２が単数設けられている場合、時刻合わせを行う頻度
を高めるためには、最大カウント値Ｎを小さくする必要がある。しかし、最大カウント値
Ｎを小さくすると、実際の送信周期Ｔ´が情報送信指令Ｃ１１の送信周期Ｔに与える影響
が大きくなる。
【００３４】
そのため、受信情報量カウンタ２２を複数設けることにより、最大カウント値Ｎの値を
小さくすることなく、時刻あわせを行う頻度を高めることができる。
【００３５】
（第３の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第３の実施形態の構成について図７を用いて説明
する。第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本実施形態
が第１の実施形態と異なる点は、情報送信装置１において送信情報作成処理部１５が追加
され、状変通知３５が入力されている点と、情報受信装置２において受信情報量カウンタ
２２、時刻補正処理部２４に代えて、受信情報記憶部２５、時刻算出処理部２６、情報種
別判定処理部２７を備える点である。
【００３６】
上記のように構成された本実施形態の動作について説明する。先ず、情報送信装置１の
動作を説明する。送信処理部１１と送信タイマ１３の動作は第１の実施形態と同様である
。
【００３７】
送信タイマ１３は、内部時計１４から得られる絶対時刻に基づいて定周期で送信処理部
１１に対して情報送信指令Ｃ１１を出力する。送信処理部１１は、情報送信指令Ｃ１１を
受信すると、送信情報記憶部１２から状変情報を含む伝送フレームを取得し、この取得し
た伝送フレームを情報受信装置２の受信処理部２１に送信すると共に、内部時計１４から
絶対時刻を取得し、情報送信指令受信時刻ｔ１として内部保持する。
【００３８】
一方、送信情報作成処理部１５は、状変情報を含む状変通知３５を受信した場合、内部
時計１４から絶対時刻を取得し、状変検出時刻ｔ２として内部保持し、この保持した状変
検出時刻ｔ２と送信処理部１１に保持されている情報送信指令受信時刻ｔ１に基づいて（
３）式を用いて送信待ち時間ｔｗを算出する。この送信待ち時間ｔｗについて図８を用い
て説明する。
【００３９】
図８では、ｔ１は情報送信指令受信時刻、ｔ２は状変検出時刻、ｎＦは送信情報記憶部
１２に格納されている送信待ちの伝送フレーム数（ここではｎＦ＝２）、Ｔは伝送フレー
ムの送信周期を示している。
【００４０】
ｔｗ＝Ｔ・ｎＦ＋Ｔ＋ｔ１−ｔ２      ・・・（３）式
送信待ち時間ｔｗを算出すると、送信情報作成処理部１５は、送信待ち時間ｔｗを含む
状変情報を作成する。その後、送信情報作成処理部１５は、さらに、作成した状変情報を
含む伝送フレーム３１を作成し、送信情報記憶部１２に格納する。送信処理部１１は、送
信情報記憶部１２に格納した送信待ち時間ｔｗの情報を含む伝送フレーム３１を、送信情
報記憶部１２に格納されている状変検出時点で送信待ちであったｎＦ個の伝送フレーム３
１を送信した後、送信する。
【００４１】
次に、情報受信装置２の動作を説明する。
【００４２】
（受信時刻ｔｒの算出）
先ず、受信処理部２１は、送信処理部１１から送信された伝送フレーム３１を一つ受信
するごとに、先頭ビット受信時刻ｔｒを算出し、この算出した先頭ビット受信時刻ｔｒを
内部に保持すると共に、伝送フレーム３１を情報種別判定処理２７に出力する。先頭ビッ
ト受信時刻ｔｒは、伝送フレーム３１の先頭ビット列３２中の先頭ビット３６を受信した
時刻である。
【００４３】
ここで、受信処理部２１が先頭ビット受信時刻ｔｒの算出方法例を以下に示す。受信処
理部２１は、送信処理部１１から出力される伝送フレーム３１を受信する。この伝送フレ
ーム３１の受信において、受信処理部２１は、変化直後ビット３８を受信した時（図９に
示す伝送フレーム３１の先頭を表す先頭ビット列３２の中の最後の“１、０”のビットの
並びにおいて、“１”から“０”への変化を検出した時）に内部時計２３から絶対時刻を
取得する。そして、情報種別判定処理２７は、この取得した絶対時刻を先頭ビット情報変
化検出時刻ｔ１とし、この先頭ビット情報変化検出時刻ｔ１に基づいて、（４）式を用い
て受信時刻ｔｒを算出する。
【００４４】
ここでは、ｎｈは伝送フレーム３１の先頭ビット列３２における先頭ビット３６から最
後の“１、０”の並びの“１”のビットまでのビット数（即ち、先頭ビット３６から変化
直前ビット３７までのビット数）、ｕは情報送信装置１と情報受信装置２の間の情報伝送
速度［ｂｉｔ／ｓ］、ｔｈｒは“１”から“０”への変化の検出の処理に要する時間と内
部時計２３から絶対時刻を取得する処理に要する時間とを合わせた時間であるオーバヘッ
ド時間を示している。
【００４５】
ｔｒ＝ｔ１−ｎｈ／ｕ-ｔｈｒ      ・・・（４）式
（状変検出時刻ｔ２´の算出）
次に、情報送信装置１から送信された伝送フレーム３１の状変情報に含まれる送信待ち
時間ｔｗに基づいて状変検出時刻ｔ２´を算出する動作について説明する。
【００４６】
情報種別判定処理部２７は、受信処理部２１から出力された伝送フレーム３１を受け取
ると、それに状変情報が含まれているか否かを判断する。情報種別判定処理部２７は、状
変情報が含まれている場合は、伝送フレーム３１から送信待ち時間ｔｗを、受信処理部２
１から受信時刻ｔｒを取得し、取得したｔｗおよびｔｒを時刻算出処理部２６に出力する
。ここで、送信待ち時間ｔｗを取得するタイミングは、上述した受信時刻ｔｒを算出する
タイミングと異なっても良い。
【００４７】
時刻算出処理部２６は、送信待ち時間ｔｗを受け取ると、この送信待ち時間ｔｗと、（
４）式にて求めた先頭ビット受信時刻ｔｒに基づいて、（５）式を用いて状変検出時刻ｔ
２´を算出する。
【００４８】
ｔ２´＝ｔｒ−ｔｗ      ・・・（５）式
そして、時刻算出処理部２６は、算出した状変検出時刻ｔ２´を情報種別判定処理部２
７に出力する。報種別判定処理部２７は、伝送フレーム３１に含まれていた状変情報と状
変検出時刻ｔ２´をセットにして受信情報記憶部２５に格納する。状変検出時刻ｔ２´は
、情報送信装置１の送信情報作成処理部１５が取得した状変検出時刻ｔ２と同一時刻であ
る。
【００４９】
（伝送遅延時間ｔｄによる補正）
上述した説明では、情報送信装置１と情報受信装置２の間の伝送遅延時間ｔｄを考慮し
ていないが、伝送遅延時間ｔｄを考慮して送信待ち時間ｔｗを算出することも可能である
。
【００５０】
この場合、情報送信装置１の送信情報作成処理部１５が、（６）式を用いて送信待ち時
間ｔｗを算出する。ここで、ｎＦは送信情報記憶部１２に格納されている送信待ちの伝送
フレーム数、Ｔは伝送フレームの送信周期、ｔ１は送信処理部１１が内部に保持している
情報送信指令受信時刻、ｔ２は状変検出時刻、ｔｄは情報送信装置１と情報受信装置２の
間の伝送遅延時間である。
【００５１】
ｔｗ＝Ｔ・ｎＦ＋Ｔ＋ｔ１−ｔ２＋ｔｄ      ・・・（６）式
一方、伝送遅延時間ｔｄの補正を情報受信装置２が行うことも可能である。
【００５２】
この場合、情報受信装置２の時刻算出処理部２６が（７）式を用いて状変検出時刻ｔ２
´を算出する。ここで、ｔｒは先頭ビット受信時刻、ｔｗは伝送フレーム３１の状変情報
に含まれる送信待ち時間、ｔｄは情報送信装置１と情報受信装置２の間の伝送遅延時間で
ある。
【００５３】
ｔ２´＝ｔｒ−ｔｗ−ｔｄ      ・・・（７）式
このように、本実施形態では、情報送信装置１から情報受信装置２に対して送信待ち時
間ｔｗを送信し、情報受信装置２で送信待ち時間ｔｗに基づいて状変検出時刻ｔ２´を算
出するようにした。
【００５４】
これにより、情報送信装置１から情報受信装置２に、状変検出時刻よりも少ない情報量
の送信待ち時間ｔｗを送信することで、情報送信装置１において取得した状変検出時刻ｔ
２と同一時刻の状変検出時刻ｔ２´を、情報受信装置２において得ることができるので、
少ない情報量で状変検出時刻を通知することが出来る。
【００５５】
（第４の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第４の実施形態の構成について図１０を用いて説
明する。なお、第３の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本
実施形態の構成が第３の実施形態と異なる点は、情報受信装置２に時刻変更処理部２８を
追加した点である。
【００５６】
上記のように構成された本実施形態の動作について説明する。送信処理部１１、送信情
報記憶部１２、送信タイマ１３の動作は第３の実施形態と同様であるため、説明は省略す
る。
【００５７】
先ず、情報送信装置１の動作を説明する。送信情報作成処理部１５は、情報受信装置２
に絶対時刻情報を送信する必要があると判断すると、絶対時刻情報が情報受信装置２に対
して伝送され始める伝送開始時刻ｔｓを（８）式にて算出する。ここで、情報受信装置２
に送信する必要がある場合は、内部時計１４の絶対時刻が予め設定された定時になった場
合や、送信情報作成処理部１５に絶対時刻ｔ、送信待ちの伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビ
ット数ｎｂを受信させる受信指令が図示しない外部入力部から入力された場合でも良い。
【００５８】
また、Ｔは伝送フレーム送信周期、ｎＦは送信情報記憶部１２に格納されている送信待
ちの伝送フレーム数、ｔ１は情報送信指令受信時刻である。
【００５９】
ｔｓ＝Ｔ・ｎＦ＋Ｔ＋ｔ１      ・・・（８）式
さらに送信情報作成処理部１５は、伝送開始時刻ｔｓを算出した後、伝送開始時刻ｔｓ
を示す絶対時刻情報を含む伝送フレーム３１を作成し、送信情報記憶部１２に格納する。
【００６０】
このとき、伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報は複数の伝送フレームに分かれてもよい
。
【００６１】
送信情報作成処理部１５によって伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報を含む伝送フレ
ーム３１が作成され送信情報記憶部１２に記憶されると、送信処理部１１は、この絶対時
刻情報を含む伝送フレーム３１が作成された時点で送信待ちであったｎＦの伝送フレーム
を全て情報受信装置２の受信処理部２１に送信し、その後、絶対時刻情報を含む送信フレ
ーム３１を情報受信装置２の受信処理部２１に送信する。
【００６２】
次に、情報受信装置２の動作を説明する。受信処理部２１は、送信情報作成処理部１５
から送信された伝送フレーム３１を１つ受信するごとに、その受信した伝送フレームに含
まれる情報を抽出し、その情報を情報種別判定処理部２７に出力する。また、伝送フレー
ム３１の先頭ビット列３２の先頭ビット３６を受信した時の先頭ビット受信時刻ｔｒを算
出し、保持する。この算出方法は第３の実施形態と同様である。
【００６３】
情報種別判定処理部２７は、受信処理部２１により抽出された情報を受信し、この受け
取った伝送フレーム３１に伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報が含まれているか否かを
判断する。伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報が含まれている場合、情報種別判定処理
部２７は、伝送フレーム３１から伝送開始時刻ｔｓを取得すると共に、受信処理部２１に
保持されている先頭ビット受信時刻ｔｒを取得し、これら取得した伝送開始時刻ｔｓと先
頭ビット受信時刻ｔｒを時刻算出処理部２６に出力する。
【００６４】
伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報が複数の伝送フレーム３１に分かれて送信されて
いる場合には、受信処理部２１にて伝送開始時刻ｔｓを示す絶対時刻情報を含む全ての伝
送フレーム３１を受信した後、情報種別判定処理部２７にて受信した複数の伝送フレーム
３１の中で最初に受信した伝送フレームの先頭ビット受信時刻ｔｒを取得すると共に、複
数の伝送フレーム３１から伝送開始時刻ｔｓを取得し、これら取得した先頭ビット受信時
刻ｔｒと伝送開始時刻ｔｓを時刻算出処理部２６に出力する。
【００６５】
時刻算出処理部２６は、伝送開始時刻ｔｓと先頭ビット受信時刻ｔｒを受け取ると、（
９）式に基づき内部時計２３の補正値δｃを算出し、補正値δｃを時刻変更処理部２８に
出力する。
【００６６】
δｃ＝ｔｓ−ｔｒ      ・・・（９）式
時刻算出処理部２６から補正値δｃを受信すると、時刻変更処理部２８は、内部時計２
３の絶対時刻を、補正値δｃに基づき補正する。即ち、時刻変更処理部２８は、内部時計
２３の絶対時刻を、補正値δｃを加算した値に補正する。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、情報送信装置１から情報受信装置２に対して、伝送
開始時刻ｔｓを送信することにより、情報受信装置２において情報受信装置２の内部時計
２３の絶対時刻を、情報送信装置１の内部時計１４の絶対時刻に合わせることを可能とし
た。
【００６８】
なお、本実施形態において、伝送フレーム３１を送信する時刻（以下、定時刻という。
）を事前に設定しておき、定時刻となった際に、その定時刻を表す定時刻情報を、送信待
ち時間情報と共に伝送フレームに含め、その伝送フレームを送信するようにしても良い。
【００６９】
すなわち、情報送信装置１では、送信タイマ１３が、内部時計１４の絶対時刻が定時刻
（例えば０時）となった際に情報送信指令Ｃ１１を出力し、送信処理部１１が、この情報
送信指令Ｃ１１の出力に応じて、定時刻情報と送信待ち時間情報を含む伝送フレームを送
信する。一方、情報受信装置２では、受信処理部２１にて送信処理部１１から送信された
定時刻情報と送信待ち時間情報を含む伝送フレームを受信し、この受信された伝送フレー
ムについて情報種別判定処理部２７にて定時情報が含まれると判断した場合に、時刻算出
処理部２６において補正値を算出しても良い。
【００７０】
（第５の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第５の実施形態の構成について図１１を用いて説
明する。なお、第４の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。本
実施形態の構成が第４の実施形態と異なる点は、情報送信装置１の送信情報作成処理部１
５に状変通知３５が入力されている点である。
【００７１】
上記のように構成された本実施形態の動作について説明する。送信処理部１１、送信情
報記憶部１２、送信タイマ１３の動作は第４の実施形態と同様であるため、説明は省略す
る。
【００７２】
先ず、情報送信装置１の動作について、送信情報作成処理部１５が状変検出時刻を通知
するための伝送フレーム（以下、状変伝送フレーム）を作成する場合と、時刻合わせのた
めの伝送フレーム（以下、時刻伝送フレーム）を作成する場合とに分けて説明する。
【００７３】
（状変伝送フレームを作成する場合）
送信情報作成処理部１５は、状変通知３５が入力されると、送信情報記憶部１２に格納
されている送信待ちの伝送フレーム数ｎＦと、状変通知３５が入力された時点で送信処理
部１１から受信処理部２１へ送信中の伝送フレームにおいて未だ送信されていない部分の
ビット数（以下、未送信ビット数という。）ｎｂを取得する。
【００７４】
送信情報作成処理部１５の未送信ビット数ｎｂの取得に際し、無伝送時間Ｔｎが有る場
合、送信処理部１１が無伝送時間Ｔｎに送信できるビット数（以下、送信可能ビット数と
いう。）と伝送フレームのビット数（以下、伝送フレームビット数という）とを合わせた
ビット数を未送信ビット数ｎｂとして求め、求めた未送信ビット数ｎｂを送信情報作成処
理部１５に出力している。送信情報作成処理部１５は、伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビッ
ト数ｎｂを取得すると、この伝送フレーム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂとを含む状変伝送
フレームを作成し、送信情報記憶部１２に格納する。
【００７５】
（時刻伝送フレームを作成する場合）
送信情報作成処理部１５は、絶対時刻情報を情報受信装置２に送信する必要があるか否
かを判断すると、その判断時点の内部時計１４の絶対時刻ｔを取得すると共に、送信情報
記憶部１２に格納されている送信待ちの伝送フレーム数ｎＦと、送信処理部１１の未送信
ビット数ｎｂを取得する。ここで、情報受信装置２に送信する必要がある場合は、内部時
計１４の絶対時刻が予め設定された定時になった場合や、送信情報作成処理部１５に絶対
時刻ｔ、送信待ちの伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビット数ｎｂを受信させる受信指令が図
示しない外部入力部から入力された場合でも良い。
【００７６】
そして、送信情報作成処理部１５は、この絶対時刻ｔを示す絶対時刻情報と伝送フレー
ム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂとを含む時刻伝送フレームを作成し、送信情報記憶部１２
に格納する。なお、この絶対時刻情報は複数の時刻伝送フレームに分かれて送信情報記憶
部１２に格納されても良い。
【００７７】
上述した状変伝送フレーム及び時刻伝送フレームを作成する場合、送信情報作成処理部
１５によって伝送フレーム３１が作成され送信情報記憶部１２に記憶されると、送信処理
部１１は、この伝送フレーム３１が作成された時点で送信待ちであったｎＦの伝送フレー
ムを全て情報受信装置２の受信処理部２１に送信し、その後、伝送フレーム３１を情報受
信装置２の受信処理部２１に送信する。
【００７８】
次に、情報受信装置２の動作を説明する。
【００７９】
受信処理部２１は、送信処理部１１から送信される伝送フレーム３１の１ビットのビッ
ト情報を受信するごとに、その受信したビット情報を情報種別判定処理部２７に出力する
。また、受信処理部２１は、伝送フレームの先頭ビット列３２の先頭ビット３６を受信し
た時刻である先頭ビット受信時刻ｔｒを算出し、保持する。先頭ビット受信時刻ｔｒの算
出方法は第３の実施形態と同様である。
【００８０】
情報種別判定処理部２７の動作について、受信処理部２１が受信した伝送フレームが状
変伝送フレームである場合と、時刻伝送フレームである場合に分けて説明する。
【００８１】
（状変伝送フレームを受信した場合）
情報種別判定処理部２７は、受信処理部２１から出力される１ビットのビット情報を受
信していき、その結果、伝送フレーム３１の１つ分のビット情報を受信すると、その受信
された伝送フレーム３１が状変伝送フレームか時刻伝送フレームかを判断する。情報種別
判定処理部２７は、受信した伝送フレーム３１が状変伝送フレームであると判断した場合
は、伝送フレーム３１から伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビット数ｎｂを取得すると共に、
受信処理部２１からその伝送フレーム３１の先頭ビット受信時刻ｔｒを取得し、これら取
得した伝送フレーム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂと受信時刻ｔｒとを時刻算出処理２６に
出力する。時刻算出処理２６は伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビット数ｎｂ、受信時刻ｔｒ
を受信すると、（１０）式に基づいて状変検出時刻ｔｃ´を算出して情報種別判定処理部
２７に出力する。ここで、Ｔは伝送フレームの送信周期、ｕは情報送信装置１と情報受信
装置２の間の伝送速度である。
【００８２】
ｔｃ´＝ｔｒ−ｎＦ・Ｔ−ｎｂ／ｕ      ・・・（１０）式
情報種別判定処理部２７は、時刻算出処理部２６から状変検出時刻ｔｃ´を受け取ると
、状変情報と状変検出時刻ｔｃ´を受信情報記憶部２５に格納する。状変検出時刻ｔｃ´
は、情報送信装置１の送信情報作成処理部１５に状変通知３５が入力された時刻、即ち、
情報送信装置１の送信情報作成処理部１５において状変が検出された状変検出時刻と同一
時刻である。
【００８３】
（時刻伝送フレームを受信した場合）
一方、情報種別判定処理部２７は、受信情報処理部２１にて受信された伝送フレーム３
１が時刻伝送フレームであると判断した場合は、その伝送フレーム３１から絶対時刻ｔ、
伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビット数ｎｂを抽出すると共に、受信処理部２１からその伝
送フレーム３１の先頭ビット列３２の先頭ビット受信時刻ｔｒを取得し、この取得した絶
対時刻ｔと伝送フレーム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂと先頭ビット受信時刻ｔｒとを時刻
算出処理部２６に出力する。
【００８４】
なお、内部時計１４の絶対時刻ｔの絶対時刻情報が複数の伝送フレーム３１に分かれて
いる場合には、受信処理部２１が内部時計１４の絶対時刻ｔの絶対時刻情報を含む全ての
伝送フレーム３１を受信した後、情報種別判定処理部２７が、受信した複数の伝送フレー
ム３１の中で最初に受信した伝送フレームの先頭ビット受信時刻ｔｒを取得すると共に、
複数の伝送フレーム３１から内部時計１４の絶対時刻ｔ、伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビ
ット数ｎｂを取得し、この取得した先頭ビット受信時刻ｔｒと内部時計１４の絶対時刻ｔ
と伝送フレーム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂとを時刻算出処理部２６に出力する。時刻算
出処理部２６は、絶対時刻ｔ、伝送フレーム数ｎＦ、未送信ビット数ｎｂ、先頭ビット受
信時刻ｔｒを受け取ると、（１１）式に基づいて時刻補正値ｔ´を算出し、時刻変更処理
部２８に時刻補正値ｔ´を出力する。ここで、Ｔは伝送フレームの送信周期、ｕは情報送
信装置１と情報受信装置２の間の伝送速度である。
【００８５】
ｔ´＝ｔ＋ｎＦ・Ｔ＋ｎｂ／ｕ−ｔｒ      （１１）式
時刻算出処理部２６から時刻補正値ｔ´を受信すると、時刻変更処理部２８は、内部時
計２３の絶対時刻を、時刻補正値ｔ´に基づき補正する。即ち、時刻変更処理部２８は、
内部時計２３の絶対時刻を、時刻補正値ｔ´を加算した値に補正する。
【００８６】
本実施形態によれば、情報送信装置１の送信情報作成処理部１５により内部時計１４の
絶対時刻ｔの絶対時刻情報、又は状変情報を含む伝送フレームを作成し、情報受信装置２
の情報種別判定処理部２７により、受信した伝送フレームに絶対時刻情報又は状変情報が
含まれているか判断することにより、情報送信装置１の内部時計１４と情報受信装置２の
内部時計２３の時刻を合わせることができ、かつ状変検出時刻を通知することが可能であ
る。
【００８７】
また、情報送信装置１の送信処理部１１は、伝送フレーム数ｎＦと未送信ビット数ｎｂ
の情報を含む伝送フレーム３１を情報受信装置２の受信処理部２１に送信しているため、
情報送信装置１と情報受信装置２の情報伝送速度を上げると、単位情報あたりの時間分解
能が向上する。
【００８８】
（第６の実施形態）
本発明に係る遠方監視制御システムの第６の実施形態の構成について図１２を用いて説
明する。図１２は、本発明における遠方監視制御システムの情報送受信装置４の構成を示
す。なお、第６の実施形態の情報送受信装置４の構成は、第２及び第５の実施形態の情報
送信装置１と情報受信装置２とを一体化した構成であるため、同一の構成には同一の符号
を付し、説明は省略する。
【００８９】
次に、本実施形態の動作について説明する。サイクリック伝送方式での情報送信及び時
刻補正は、送信処理部１１、送信情報記憶部１２、送信タイマ１３、内部時刻１４、受信
処理部２１、受信情報量カウンタ２２、時刻補正処理部２４により第２の実施形態と同様
の方法で行う。
【００９０】
状変検出時刻及び絶対時刻情報の送受信は、送信処理部１１、送信情報記憶部１２、送
信タイマ１３、内部時刻１４、送信情報作成処理部１５、受信処理部２１、受信情報２５
、時刻算出処理部２６、情報種別判定処理部２７、時刻変更処理部２８により第５の実施
形態と同様の方法で行う。
【００９１】
また、図１３は複数台の上述した情報送受信装置４−１、…、４−６を情報伝送媒体７
−１、…、７-３、８−１、…、８−３で連結することで遠方監視制御システムを構成し
た図である。各子局装置６−１、…、６−３は、状変通知３５-１、…３５−３を受け取
ると状変検出時刻を表す情報を含む状変情報を作成し、親局装置５に向けて送信し、親局
装置５は、各子局装置に対して絶対時刻情報を送信し、時刻あわせを行う。
【００９２】
本実施形態によれば、情報送信装置１と情報受信装置２を一体化して情報送受信装置４
とすることで、図１３に示すような上り／下りの通信を行う遠方監視制御システムを構成
できる。
【００９３】
さらに、第２の実施形態のような情報送信装置１の時刻と情報受信装置２の時刻との差
を一定に保つ時刻合わせと、第５の実施形態のような情報送信装置１の絶対時刻を情報受
信装置２の時刻とする時刻合わせとの両方の機能を持つことにより、一度第５の実施形態
の時刻合わせを行った後は、第２の実施形態の時刻合わせを行うのみで情報送信装置１と
情報受信装置２の内部時刻を一致させることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１…情報送信装置
２…情報受信装置
３…情報伝送媒体
４…情報送受信装置
５…親局装置
６…子局装置
７…下り情報伝送媒体
８…上り情報伝送媒体
１１…送信処理部
１２…送信情報記憶部
１３…送信タイマ
１４、２３…内部時計
１５…送信情報作成処理部
１６…状変通知
２１…受信処理部
２２…受信情報量カウンタ
２４…時刻補正処理部
２５…受信情報記憶部
２６…時刻算出処理部
２７…情報種別判定処理部
２８…時刻変更処理部
３１…伝送フレーム
３２…先頭ビット列
３３…状変情報ビット列
３５…状変通知
３６…先頭ビット
３７…変化直前ビット
３８…変化直後ビット
Ｃ１１…情報送信指令
Ｃ１２…時刻補正指令
【図１】
2014068535.tif 000003
【図２】
2014068535.tif 000004
【図３】
2014068535.tif 000005
【図４】
2014068535.tif 000006
【図５】
2014068535.tif 000007
【図６】
2014068535.tif 000008
【図７】
2014068535.tif 000009
【図８】
2014068535.tif 000010
【図９】
2014068535.tif 000011
【図１０】
2014068535.tif 000012
【図１１】
2014068535.tif 000013
【図１２】
2014068535.tif 000014
【図１３】
2014068535.tif 000015