(57)【要約】      （修正有）【課題】監視制御対象の機器に各々対応して設置された信号入出力装置を簡易な構成で冗長化し、信頼性の高い信号入出力処理を行うことが可能な監視制御システムおよび監視制御方法を提供する。【解決手段】設備機器から取得した動作状態信号を、分岐された伝送路を介して冗長化された信号入出力装置３３、３４に送信する信号分岐装置３１と、送信された動作状態信号をそれぞれ信号処理装置に送信する信号入出力装置３３、３４と、受信した２つの同一の動作状態信号を１つの動作状態信号として認識し、この動作状態信号に基づいて設備機器を監視するための監視信号を生成する信号処理装置と、信号処理装置で生成された監視信号に基づいて監視情報を表示する中央監視制御装置とを有する。【選択図】図２
2011123827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象の建物内の設備機器に接続された冗長化入出力システムと、この冗長化入出力システムに接続された信号処理装置と、この信号処理装置に接続された中央監視制御装置とを備えた監視制御システムにおいて、
前記冗長化入出力システムは、
前記設備機器の動作状態を示す情報を前記設備機器から取得して、複数に分岐された伝送路にそれぞれ送出する信号分岐装置と、
前記分岐された伝送路にそれぞれ接続され、前記動作状態を示す情報を取得して前記信号処理装置に出力する複数台の信号入出力装置と、
を有し、
前記信号処理装置は、
前記冗長化入出力システムの複数台の信号入出力装置からそれぞれ出力された同一の情報を１つの情報として認識し、この情報に基づいて前記設備機器の状態を監視するための監視情報を生成して前記中央監視制御装置に送信する監視情報処理部を有し、
前記中央監視制御装置は、
前記信号処理装置から送信された前記設備機器の監視情報を受信して出力する出力部を有する
ことを特徴とする監視制御システム。
【請求項２】
前記中央監視制御装置は、前記設備機器の動作を指示するための操作情報を入力する入力部を有し、
前記信号処理装置は、前記中央監視制御装置から入力された操作情報に基づいて該当する設備機器を制御するための制御信号を生成して前記冗長化入出力システムに送信する制御信号生成部を有し、
前記冗長化入出力システムは、
前記信号処理装置の制御信号生成部から送信された制御信号を、前記複数の信号入出力装置の少なくとも１つに送信する中継装置を有し、
前記複数台の信号入出力装置は、前記中継装置から前記制御信号を受信すると前記信号分岐装置に送信し、
前記信号分岐装置は、少なくとも１つの制御信号を受信すると、この制御信号を該当する設備機器に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の監視制御システム。
【請求項３】
前記監視制御システムは、前記冗長化入出力システムおよび前記信号処理装置に接続された中央電源制御装置をさらに備え、
前記冗長化入出力システムの複数台の信号入出力装置はそれぞれ稼動中に、自装置が正常に稼動していることを示す正常稼動通知信号を、所定周期で前記信号処理装置に送信し、
前記信号処理装置の監視情報処理部は、前記複数台の信号入出力装置の中のメイン信号入出力装置から前記正常稼動通知信号が受信されなくなったときに前記メイン信号入出力装置に異常が発生したと判断し、信号入出力装置異常信号を生成して前記中央監視制御装置および前記中央電源制御装置に送信し、
前記メイン信号入出力装置からの前記正常稼動通知信号の受信が再開したときには前記メイン信号入出力装置が復帰したと判断し、信号入出力装置復帰信号を生成して前記中央監視制御装置および前記中央電源制御装置に送信し、
前記中央電源制御装置は、前記メイン信号入出力装置に関する信号入出力装置異常信号を受信すると、前記メイン信号入出力装置以外の信号入出力装置であるサブ信号入出力装置の電源を入れるように制御し、前記メイン信号入出力装置に関する信号入出力装置復帰信号を受信すると、前記サブ信号入出力装置の電源を切るように制御し、
前記中央監視制御装置の出力部は、前記信号処理装置から前記信号入出力装置異常信号を受信すると前記メイン信号入出力装置に異常が発生したことを示す情報を出力し、前記信号入出力装置復帰信号を受信すると前記メイン信号入出力装置が復帰したことを示す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の監視制御システム。
【請求項４】
前記監視制御システムは、前記冗長化入出力システムを複数備え、
前記複数の冗長化入出力システムはそれぞれ、予め設定された他の冗長化入出力システムの信号入出力装置の電源の入切を制御する隣接装置電源制御装置をさらに備え、
前記各冗長化入出力システムの複数台の信号入出力装置はそれぞれ稼動中に、自装置が正常に稼動していることを示す正常稼動通知信号を、所定周期で前記信号処理装置に送信し、
前記信号処理装置の監視情報処理部は、冗長化入出力システムごとに、前記複数台の信号入出力装置の中のメイン信号入出力装置から前記正常稼動通知信号が受信されなくなったときに当該メイン信号入出力装置に異常が発生したと判断し、信号入出力装置異常信号を生成して、前記中央監視制御装置および当該冗長化入出力システムの信号入出力装置の電源の入切を制御するように設定された他の冗長化入出力システムの隣接装置電源制御装置に送信し、
当該メイン信号入出力装置からの前記正常稼動通知信号の受信が再開したときには当該メイン信号入出力装置が復帰したと判断し、信号入出力装置復帰信号を生成して前記中央監視制御装置および当該冗長化入出力システムの信号入出力装置の電源の入切を制御するように設定された他の冗長化入出力システムの隣接装置電源制御装置に送信し、
前記隣接装置電源制御装置は、他の冗長化入出力システムのメイン信号入出力装置に関する信号入出力装置異常信号を受信すると、当該他の冗長化入出力システムの、当該メイン信号入出力装置以外の信号入出力装置であるサブ信号入出力装置の電源を入れるように制御し、前記メイン信号入出力装置に関する信号入出力装置復帰信号を受信すると、当該他の冗長化入出力システムの前記サブ信号入出力装置の電源を切るように制御し、
前記中央監視制御装置の出力部は、前記信号処理装置から前記信号入出力装置異常信号を受信すると当該メイン信号入出力装置に異常が発生したことを示す情報を出力し、前記信号入出力装置復帰信号を受信すると当該メイン信号入出力装置が復帰したことを示す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の監視制御システム。
【請求項５】
監視対象の建物内の設備機器に接続された信号分岐装置が、前記設備機器の動作状態を示す情報を前記設備機器から取得すると、複数に分岐された伝送路に送出し、
前記分岐された伝送路にそれぞれ接続された複数台の信号入出力装置が前記動作状態を示す情報を取得し、接続された信号処理装置に出力し、
前記信号処理装置が、前記複数台の信号入出力装置からそれぞれ出力された同一の情報を取得するとこれらを１つの情報として認識し、この情報に基づいて前記設備機器の状態を監視するための監視情報を生成して前記中央監視制御装置に送信し、
前記信号処理装置に接続された中央監視制御装置が、前記信号処理装置から送信された前記設備機器の監視情報を受信して出力する
ことを特徴とする監視制御方法。
【請求項６】
前記中央監視制御装置が、前記設備機器の動作を指示するための操作情報を入力し、
前記信号処理装置が、前記中央監視制御装置から入力された操作情報に基づいて該当する設備機器を制御するための制御信号を生成して接続された中継装置に送信し、
前記中継装置が、前記信号処理装置から送信された制御信号を、前記複数の信号入出力装置の少なくとも１つに送信し、
前記複数台の信号入出力装置は、前記中継装置から前記制御信号を受信すると前記信号分岐装置に送信し、
前記信号分岐装置は、少なくとも１つの制御信号を受信すると、この制御信号を該当する設備機器に送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル等の施設内の設備機器の監視および制御を中央の装置で集中して行う監視制御システムおよび監視制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビルや工場等の大型の施設では、電力、空調、照明などの各設備機器を、中央の監視制御装置で一括して監視および制御する監視制御システムが普及している。この監視制御システムでは、例えば各設備機器から出力された動作状態信号が、設備ごとに設置された信号入出力装置により中央監視制御装置に送信され、この動作状態信号に基づいて生成された監視情報が中央監視制御装置に出力されることにより、オペレータにより各設備機器の状態が監視される。また監視されることによりオペレータによりいずれかの設備機器の動作を制御するための操作が中央監視制御装置から入力されると、この操作により生成された制御信号が信号入出力装置により各設備に入力される。また、いずれかの設備機器から故障通知信号が出力されると、この故障通知信号が信号入出力装置により中央監視制御装置に送信され、中央監視制御装置において警報発令処理が行われる。
【０００３】
このような中央監視制御装置を用いた監視制御システムを、特高受電部や半導体製造ラインにおける空調機など、施設運用上重要な機器の安定稼動が不可欠な設備を有する施設で用いる場合は、停電による施設運用上の損害や電機機器（発電機、エレベータなど）のトラブル、火災事故の発生等を防ぐため、高い信頼性および確実性を実現することが要求される。
【０００４】
そのため、上記のような重要設備を有する施設では、監視制御を行う装置を冗長化し、いずれかの装置で異常が発生した場合でも監視制御処理が続行可能になるように構成している。
【０００５】
上述したような監視制御システムにおいて、冗長化の対象となる装置としては、(1)当該システムの上位に設置され、オペレータが監視および操作する中央監視装置、(2)中央監視装置の下位に設置され、プロセス管理機能および信号処理機能を有する信号処理装置、および(3)信号処理装置のさらに下位に設置され、監視制御対象の各機器に対応して信号の入出力を行う機能を有する信号入出力装置がある。
【０００６】
このうち(1)中央監視装置と(2)信号処理装置とについては、装置の異常時の影響が大きいことから冗長化されることが多い。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の監視制御システムでは、センタ装置を構成するサーバを冗長化し、いずれかのサーバ装置に障害が発生したときには他方のサーバ装置に切り替えて各保守端末との通信を行うようにしている。
【０００８】
このようにセンタ側（中央側）の装置を冗長化することにより、信頼性の高い監視制御処理を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１５７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
また、近年は建物の高層化やビル内のテナント数の増加に伴い、一般ビルにおいても設備機器の監視制御に高い信頼性を要するケースが増加し、上記(3)信号入出力装置についても冗長化することが望まれている。
【００１１】
しかし、大型のビル等においては制御対象の設備機器が数十から数百もの多数におよぶことがあるため、これらの設備機器に各々対応して設置される信号入出力装置も多数必要となる。
【００１２】
また、装置を冗長化するには専用の装置や高価なソフトウェアの導入が必要であり、さらにはこれらのメンテナンスやソフトウェア管理が煩雑である、予備品確保数／廃型維持開発装置数が増える、伝送ケーブルの多芯化が必要、電源冗長化のための専用電源設備の設置が必要、伝送装置の冗長化が必要、など様々な理由から、多数の信号入出力装置を冗長化した構成とすることは困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、監視制御対象の機器に各々対応して設置された信号入出力装置を簡易な構成で冗長化し、信頼性の高い信号入出力処理を行うことが可能な監視制御システムおよび監視制御方法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】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の監視制御システムは、監視対象の建物内の設備機器に接続された冗長化入出力システムと、この冗長化入出力システムに接続された信号処理装置と、この信号処理装置に接続された中央監視制御装置とを備えた監視制御システムにおいて、前記冗長化入出力システムは、前記設備機器の動作状態を示す情報を前記設備機器から取得して、複数に分岐された伝送路にそれぞれ送出する信号分岐装置と、前記分岐された伝送路にそれぞれ接続され、前記動作状態を示す情報を取得して前記信号処理装置に出力する複数台の信号入出力装置とを有し、前記信号処理装置は、前記冗長化入出力システムの複数台の信号入出力装置からそれぞれ出力された同一の情報を１つの情報として認識し、この情報に基づいて前記設備機器の状態を監視するための監視情報を生成して前記中央監視制御装置に送信する監視情報処理部を有し、前記中央監視制御装置は、前記信号処理装置から送信された前記設備機器の監視情報を受信して出力する出力部を有することを特徴とする。
【００１５】
またこの監視制御システムの前記中央監視制御装置は、前記設備機器の動作を指示するための操作情報を入力する入力部を有し、前記信号処理装置は、前記中央監視制御装置から入力された操作情報に基づいて該当する設備機器を制御するための制御信号を生成して前記冗長化入出力システムに送信する制御信号生成部を有し、前記冗長化入出力システムは、前記信号処理装置の制御信号生成部から送信された制御信号を、前記複数の信号入出力装置の少なくとも１つに送信する中継装置を有し、前記複数台の信号入出力装置は、前記中継装置から前記制御信号を受信すると前記信号分岐装置に送信し、前記信号分岐装置は、少なくとも１つの制御信号を受信すると、この制御信号を該当する設備機器に送信するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の監視制御方法は、監視対象の建物内の設備機器に接続された信号分岐装置が、前記設備機器の動作状態を示す情報を前記設備機器から取得すると、複数に分岐された伝送路に送出し、前記分岐された伝送路にそれぞれ接続された複数台の信号入出力装置が前記動作状態を示す情報を取得し、接続された信号処理装置に出力し、前記信号処理装置が、前記複数台の信号入出力装置からそれぞれ出力された同一の情報を取得するとこれらを１つの情報として認識し、この情報に基づいて前記設備機器の状態を監視するための監視情報を生成して前記中央監視制御装置に送信し、前記信号処理装置に接続された中央監視制御装置が、前記信号処理装置から送信された前記設備機器の監視情報を受信して出力することを特徴とする。
【００１７】
またこの監視制御方法は、前記中央監視制御装置が、前記設備機器の動作を指示するための操作情報を入力し、前記信号処理装置が、前記中央監視制御装置から入力された操作情報に基づいて該当する設備機器を制御するための制御信号を生成して接続された中継装置に送信し、前記中継装置が、前記信号処理装置から送信された制御信号を、前記複数の信号入出力装置の少なくとも１つに送信し、前記複数台の信号入出力装置は、前記中継装置から前記制御信号を受信すると前記信号分岐装置に送信し、前記信号分岐装置は、少なくとも１つの制御信号を受信すると、この制御信号を該当する設備機器に送信するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の監視制御システムおよび監視制御方法によれば、監視制御対象の機器に各々対応して設置された信号入出力装置を簡易な構成で冗長化し、信頼性の高い信号入出力処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による監視制御システムの構成を示す全体図である。
【図２】本発明の第１実施形態による監視制御システムの冗長化入出力システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による監視制御システムの信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による監視制御システムの動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の第２実施形態による監視制御システムの構成を示す全体図である。
【図６】本発明の第２実施形態による監視制御システムの冗長化入出力システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態による監視制御システムの動作を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第３実施形態による監視制御システムの構成を示す全体図である。
【図９】本発明の第３実施形態による監視制御システムの冗長化入出力システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による監視制御システムの動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
《第１実施形態》
〈第１実施形態による監視制御システムの構成〉
本発明の第１実施形態による監視制御システムの構成について、図１を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態による監視制御システム１は、監視対象の建物内に設置された受電設備、空調設備、照明設備、および動力設備等に使用する複数の設備機器１０−１〜１０−ｎに伝送路２０−１〜２０−ｎを介して各々接続された複数の冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎと、これらの冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎに伝送路４０を介して接続された信号処理装置５０と、この信号処理装置５０に伝送路６０を介して接続された中央監視制御装置７０とから構成されている。
【００２２】
冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎの詳細な構成を、図２を参照して説明する。
【００２３】
冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎはそれぞれ複数の装置から構成されるモジュール型制御コントローラであり、信号分岐装置３１と、この信号分岐装置３１に、２本に分岐された分岐伝送路３２を介して接続され２台で冗長化された同一の機能を有する信号入出力装置３３および３４と、この信号入出力装置３３および３４に分岐伝送路３５を介して接続された中継装置であるスイッチングハブ３６とを有する。分岐伝送路３２は、多芯コネクタなどを用いて配線を簡略化することができる。
【００２４】
信号入出力装置３３および３４は、それぞれ信号入出力部３３−１および３４−１、伝送処理部３３−２および３４−２、電源部３３−３および３４−３を有する。
【００２５】
伝送処理部３３−２および３４−２は、自装置が正常に稼動していることを示す正常稼動通知信号を、所定周期で分岐伝送路３５、スイッチングハブ３６、および伝送路４０を介して信号処理装置５０に送信する。
【００２６】
また電源部３３−３および３４−３は外部の電源装置８０から供給される電力を取得し、この電力で自装置を動作させる。
【００２７】
この冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎは、接続された設備機器１０−１〜１０−ｎから伝送路２０−１〜２０−ｎに送出された各設備機器１０−１〜１０−ｎの故障等を含む動作状態を示す動作状態信号を信号分岐装置３１で受信すると、この動作状態信号を、２本に分岐された分岐伝送路３２に送出して信号入出力装置３３および３４の信号入出力部３３−１および３４−１の双方に送信する。信号入出力部３３−１および３４−１で動作状態信号を受信すると、それぞれ伝送処理部３３−２および３４−１、分岐伝送路３５を経由してスイッチングハブ３６から伝送路４０を介して信号処理装置５０に出力する。
【００２８】
また冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎは、信号処理装置５０から伝送路４０に送出された各設備機器１０−１〜１０−ｎの動作を制御するための制御信号を受信すると、スイッチングハブ３６から分岐伝送路３５を介して信号入出力装置３３または３４の少なくとも１つに送出し、分岐伝送路３２を経由して信号分岐装置３１から伝送路２０−１〜２０−ｎを介して各設備機器１０−１〜１０−ｎに入力する。
【００２９】
信号処理装置５０の詳細な構成を、図３を参照して説明する。
【００３０】
信号処理装置５０は、機器側送受信部５１と、監視信号処理部５２と、中央側送受信部５３と、制御信号生成部５４とを有する。
【００３１】
機器側送受信部５１は、設備機器１０−１〜１０−ｎに接続された冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎに伝送路４０を介して接続され、動作状態信号、制御信号、および正常稼動通知信号の送受信を行う。
【００３２】
監視信号処理部５２は、冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎの信号入出力装置３３および３４からそれぞれ送出された正常稼動通知信号を機器側送受信部５１を介して取得し、信号入出力装置３３、３４が正常に稼動しているか否かを監視する。いずれかの信号入出力装置からの正常稼動通知信号が所定周期で取得されなくなったときには当該信号入出力装置で異常が発生したと判断し、信号入出力装置異常信号を生成して中央側送受信部５３、伝送路６０を介して中央監視制御装置７０に送信する。
【００３３】
また監視信号処理部５２は、機器側送受信部５１を介して冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎの中の同一の冗長化入出力システムから同一の動作状態信号を２つ取得したときにはこれを１つの情報として認識し、この情報に基づいて当該設備機器の状態を監視するための監視情報を生成して中央側送受信部５３に送出する。
【００３４】
中央側送受信部５３は、中央監視制御装置７０に伝送路６０を介して接続され、監視情報および制御信号の送受信を行う。
【００３５】
制御信号生成部５４は、中央側送受信部５３を介して中央監視制御装置７０から設備機器１０−１〜１０−ｎの動作を制御するために操作された操作情報を取得すると、この操作情報に基づいて該当する設備機器を制御するための制御信号を生成して機器側送受信部５１、伝送路４０を介して対応する冗長化入出力システムに送出する。
【００３６】
中央監視制御装置７０は、信号処理装置５０から伝送路６０に送出された監視信号入出力装置異常信号を受信し、オペレータに提供するために自装置内のモニタ（図示せず）に表示する。また中央監視制御装置７０は、オペレータにより設備機器１０−１〜１０−ｎの動作を制御するための操作がされると、この操作情報を、伝送路６０を介して信号処理装置５０に送出する。
【００３７】
〈第１実施形態による監視制御システムの動作〉
次に、本実施形態による監視制御システム１の動作について、図４のシーケンス図を参照して説明する。
【００３８】
本実施形態による監視制御システム１では、冗長化入出力システム３０の信号入出力装置３３および３４の伝送処理部３３−２および３４−２により、装置が正常に稼動していることを示す正常稼動通知信号が、所定周期で分岐伝送路３５、スイッチングハブ３６、および伝送路４０を介して信号処理装置５０に送信されているものとする（Ｓ１、Ｓ２）。
【００３９】
信号処理装置５０では、監視信号処理部５２において各信号入出力装置３３および３４からの正常稼動通知信号の取得状況により信号入出力装置３３および３４の稼働状態が監視され（Ｓ３）、同一の２つの正常稼働通知信号が所定周期で取得されているときにはこれらの信号入出力装置３３および３４が正常に稼動しているものと判断される。ここで１の入力装置からの正常稼動通知信号が取得されなくなったとき、例えば信号入出力装置３３からの正常稼動通知信号の送信が停止されたとき（Ｓ４）には、監視信号処理部５２において当該信号入出力装置３３に異常が発生したと判断され、信号入出力装置異常信号が生成されて中央側送受信部５３、伝送路６０を介して中央監視制御装置７０に送信され通知される（Ｓ５）。中央監視制御装置７０では、信号入出力装置異常信号が取得されるとこれに基づいて異常が発生した信号入出力装置に関する情報の表示や警報の出力が行われ、中央監視制御装置７０を操作するオペレータに通知される（Ｓ６）。
【００４０】
そして、信号入出力装置３３の信号入出力装置異常信号が中央監視制御装置７０で出力されオペレータに通知されたことにより、信号入出力装置３３の異常に対する対応がとられ復帰すると信号入出力装置３３からの正常稼動通知信号の送信が再開され（Ｓ７）、監視信号処理部５２において当該信号入出力装置３３が復帰したと判断され、中央監視制御装置７０に通知される（Ｓ８）。中央監視制御装置７０では、信号入出力装置３３が復帰した情報が取得されるとこれに基づいて表示の出力等が行われる（Ｓ９）。
【００４１】
監視制御システム１において正常稼動通知信号により信号入出力装置３３および３４が正常に稼動していると認識されている状態で、接続された設備機器１０−１〜１０−ｎから故障等を含む動作状態を示す動作状態信号が送出されると、この動作状態信号が伝送路２０−１〜２０−ｎを介して対応する冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎの信号分岐装置３１において受信される（Ｓ１０）。
【００４２】
次に、この動作状態信号が信号分岐装置３１により２本に分岐された分岐伝送路３２に送出され、信号入出力装置３３および３４の信号入出力部３３−１および３４−１の双方に送信される（Ｓ１１）。
【００４３】
信号入出力部３３−１および３４−１で動作状態信号が受信されると（Ｓ１２、Ｓ１３）、それぞれ分岐伝送路３５を経由してスイッチングハブ３６から伝送路４０を介して信号処理装置５０に出力される（Ｓ１４、Ｓ１５）。
【００４４】
信号処理装置５０では、冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎからそれぞれ出力された動作状態信号が機器側送受信部５１で受信される（Ｓ１６、Ｓ１７）。ここで、監視信号処理部５２において同一の冗長化入出力システムから同一の２つの動作状態信号が取得されると、これらの動作状態信号は、２台に冗長化された信号入出力装置３３および３４の双方が正常に稼働していることにより取得された適正な信号であると判断され、ＡＮＤ回路によりこれらが１つの動作状態信号として認識される。そして、この動作状態信号に基づいて設備機器１０−１〜１０−ｎの稼動状態や故障発生状態等を示す監視情報が生成され、中央側送受信部５３を介して中央監視制御装置７０に送信される（Ｓ１８）。
【００４５】
また、信号処理装置５０の監視信号処理部５２において、同一の冗長化入出力システムから１つの動作状態信号のみが取得されたときには、この取得された動作状態信号の発信元の信号入出力装置から正常稼動通知信号が所定周期で取得されているか否かが判断され、当該信号入出力装置から正常稼動通知信号が所定周期で取得されていると判断されたときには当該信号入出力装置は正常に稼動しており取得した動作状態信号が適正な信号であると判断される。適正な信号であると判断されると、この動作状態信号に基づいて監視情報が生成され、中央監視制御装置７０に送信される。
【００４６】
中央監視制御装置７０では、受信された監視情報が自装置内のモニタに表示される（Ｓ１９）。
【００４７】
上記の処理により、冗長化された複数の信号入出力装置が正常に稼働していると判断されているときに、中央監視制御装置７０側においてオペレータにより設備機器１０−１〜１０−ｎの動作を指示するための操作情報が入力されると、この操作情報が、伝送路６０を介して信号処理装置５０に送出される。
【００４８】
そしてこの操作情報が、信号処理装置５０の中央側送受信部５３を介して制御信号生成部５４で取得されて設備機器を制御するための制御信号が生成され、機器側送受信部５１、伝送路４０を介して冗長化入出力システム３０ａ−１〜３０ａ−ｎのスイッチングハブ３６から信号入出力装置３３、３４の少なくとも１つに送信され、分岐伝送路３２から信号分岐装置３１に送信される。
【００４９】
信号分岐装置３１ではＯＲ回路により、信号入出力装置３３または３４の少なくとも一方から制御信号を受信すると、これを接続された伝送路２０−１〜２０−ｎを介して対応する設備機器１０−１〜１０−ｎに送信する。
【００５０】
このように、本実施形態による監視制御システムにおいては、既存の設備に従来と同一の機能を有する信号入出力装置を追加して冗長化し、設備機器から送出された動作状態信号を冗長化されたそれぞれの信号入出力装置を経由して信号処理装置に送出し、信号処理装置において取得した複数の動作状態信号をＡＮＤ回路により１つの信号として処理するため、これらの複数の信号入出力装置を相互に接続する必要がなく、また専用の装置やソフトウェアを導入することなく、簡易な構成で信号入出力装置を冗長化し信頼性の高い設備機器監視処理を行うことができる。
【００５１】
また、このように簡易な構成で冗長化された信号入出力装置を用いた監視制御システムにより、専用の装置やソフトウェアを導入することなく、設備機器制御処理を行うことができる。
【００５２】
《第２実施形態》
〈第２実施形態による監視制御システムの構成〉
本発明の第２実施形態による監視制御システムの構成について、図５および図６を参照して説明する。
【００５３】
本実施形態による監視制御システム２は、伝送路４０上に中央電源制御装置９０を有し、冗長化入出力システム３０ｂ−１〜３０ｂ−ｎの信号入出力装置３４の電源部３４−３に電源を供給する電源供給線３７上に電源入切切替装置としてのキープリレー３８を有する他は、第１実施形態による監視制御システム１の構成と同様であるため、同一機能を有する部分の詳細な説明は省略する。本実施形態において、信号入出力装置３３および３４のうち、信号入出力装置３３は通常時に稼動するメイン信号入出力装置であり、信号入出力装置３４は信号入出力装置３３に異常が発生したときのみ稼動するサブ信号入出力装置３４であるものとする。
【００５４】
本実施形態において中央電源制御装置９０は、通常時は冗長化入出力システム３０ｂ−１〜３０ｂ−ｎのキープリレー３８をオフ状態にして、電源がメイン信号入出力装置である信号入出力装置３３のみに供給されるように制御する。
【００５５】
そして、いずれかの冗長化入出力システムの信号入出力装置３３で異常が発生したことが信号処理装置５０の監視信号処理部５２において検知されると、中央電源制御装置９０がこの情報を取得し、キープリレー３８をオン状態にして電源が信号入出力装置３４に供給されるように制御する。
【００５６】
またこの信号入出力装置３３が復帰したことが信号処理装置５０の監視信号処理部５２において検知されると、中央電源制御装置９０がこの情報を取得し、キープリレー３８をオフ状態に戻して電源が信号入出力装置３３のみに供給されるように制御する。
【００５７】
〈第２実施形態による監視制御システムの動作〉
次に、本実施形態による監視制御システム２の動作について、図７のシーケンス図を参照して説明する。
【００５８】
本実施形態による監視制御システム２では、通常時は冗長化入出力システム３０ｂ−１〜３０ｂ−ｎの信号入出力装置３３が稼働し信号入出力装置３４の電源がオフにされた状態であるため、信号入出力装置３３から送信される正常稼働通知信号が信号処理装置５０の監視信号処理部５２において取得されるか否かにより、信号入出力装置３３が正常に稼働しているか否かが判断される（Ｓ２１、Ｓ２２）。
【００５９】
ここで監視信号処理部５２において、例えば冗長化入出力システム３０ｂ−１の信号入出力装置３３から正常稼働通知信号が取得されなくなったとき（Ｓ２３）には、この信号入出力装置３３に異常が発生したと判断され、信号入出力装置異常信号が生成されて中央監視制御装置７０に送信されるとともに、中央電源制御装置９０にも送信される（Ｓ２４）。中央監視制御装置７０では、信号入出力装置異常信号が取得されるとこれに基づいて異常が発生した信号入出力装置３３に関する情報の表示や警報の出力が行われ、中央監視制御装置７０を操作するオペレータに通知される（Ｓ２５）。
【００６０】
一方、中央電源制御装置９０において信号処理装置５０から信号入出力装置異常信号が受信されると、該当する冗長化入出力システム３０ｂ−１のキープリレー３８がオン状態になるように制御され、信号入出力装置３４にも電源部３４−３から電源が供給されるようになる（Ｓ２６、Ｓ２７）。
【００６１】
このように信号入出力装置３４に電源が供給されることにより、接続された設備機器１０−１〜１０−ｎから動作状態を示す動作状態信号が送出されると、第１実施形態で説明した処理と同様に信号分岐装置３１で受信された後信号入出力装置３３および３４に送信されるが、冗長化入出力システム３０ｂ−１の信号入出力装置３３では異常が発生している状態であるため、信号入出力装置３４のみで動作状態信号の受信および信号処理装置５０への送信が行われ、これにより生成された監視情報が中央監視制御装置７０に出力される（図４のＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７〜Ｓ１９参照）。
【００６２】
そして、ステップＳ２５において冗長化入出力システム３０ｂ−１の信号入出力装置３３の信号入出力装置異常信号が中央監視制御装置７０で出力されオペレータに通知されたことにより、信号入出力装置３３の異常に対する対応がとられ復帰すると信号入出力装置３３からの正常稼動通知信号の送信が再開され（Ｓ２８）、監視信号処理部５２において当該信号入出力装置３３が復帰したと判断され、中央監視制御装置７０に通知されるとともに、中央電源制御装置９０にも通知される（Ｓ２９）。
【００６３】
中央電源制御装置９０において信号処理装置５０から冗長化入出力システム３０ｂ−１の信号入出力装置３３が復帰したことが通知されると、この冗長化入出力システム３０ｂ−１のキープリレー３８がオフ状態になるように制御され、信号入出力装置３４には電源が供給されず信号入出力装置３３のみ電源部３３−３から電源が供給される（Ｓ３０、Ｓ３１）。
【００６４】
このように信号入出力装置３３のみに電源が供給されることにより冗長化入出力システム３０ｂ−１では、接続された設備機器１０−１〜１０−ｎから動作状態を示す動作状態信号が送出されると、第１実施形態で説明した処理と同様に信号分岐装置３１で受信された後信号入出力装置３３および３４に送信されるが、信号入出力装置３４では電源がオフの状態であるため、信号入出力装置３３のみで動作状態信号の受信および信号処理装置５０への送信が行われ、これにより生成された監視情報が中央監視制御装置７０に出力される（図４のＳ１０〜Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ１９参照）。
【００６５】
以上の本実施形態による監視制御システムでは、第１実施形態の監視制御システムにさらに中央電源制御装置を加えた構成とし、通常は一方の信号入出力装置のみに電源が供給されるようにし、この信号入出力装置に異常が生じたときにのみ双方の信号入出力装置に電源が供給されるようにするため、第１実施形態と同等の信頼性を保ちつつ、信号入出力装置で消費される電力を削減することができる。また、第１実施形態と比べ、信号処理装置において取得した信号が適正な信号であるか否かの判断処理を行う必要がないため、信号処理装置の処理を簡略化することができる。
【００６６】
本実施形態においては、中央電源制御装置９０が１台の場合について説明したが、この中央電源制御装置９０も冗長化して構成し、さらに信頼性の高いシステムを構成するようにしてもよい。
【００６７】
《第３実施形態》
〈第３実施形態による監視制御システムの構成〉
本発明の第３実施形態による監視制御システムの構成について、図８および図９を参照して説明する。
【００６８】
本実施形態による監視制御システム３は、冗長化入出力システム３０ｃ−１〜３０ｃ−ｎにキープリレー３８および隣接装置電源制御装置３９を有する他は、第１実施形態による監視制御システム１の構成と同様であるため、同一機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【００６９】
各冗長化入出力システム３０ｃ−１〜３０ｃ−ｎの隣接装置電源制御装置３９はそれぞれ、他の特定の冗長化入出力システムの電源供給状態を制御するように予め設定されており、例えば本実施形態においては図８に示すように、冗長化入出力システム３０ｃ−１の隣接装置電源制御装置３９は冗長化入出力システム３０ｃ−２の電源供給状態を制御し、冗長化入出力システム３０ｃ−２の隣接装置電源制御装置３９は冗長化入出力システム３０ｃ−３の電源供給状態を制御し、・・・冗長化入出力システム３０ｃ−ｎの隣接装置電源制御装置３９は冗長化入出力システム３０ｃ−１の電源供給状態を制御するように設定されているものとする。
【００７０】
このように設定されている状態で、いずれかの冗長化入出力システムの信号入出力装置３３で異常が発生したことが信号処理装置５０の監視信号処理部５２において検知されると、この異常が発生した冗長化入出力システムの電源供給状態を制御するように設定されている冗長化入出力システムの隣接装置電源制御装置３９に当該異常が発生したことを通知し、この隣接装置電源制御装置３９が、異常が発生した冗長化入出力システム内のキープリレー３８をオン状態にして電源が信号入出力装置３４に供給されるように制御する。
【００７１】
またこの信号入出力装置３３が復帰したことが信号処理装置５０の監視信号処理部５２において検知されると、当該冗長化入出力システムの電源を制御するように設定されている冗長化入出力システムの隣接装置電源制御装置３９に信号入出力装置３３が復帰したことを通知し、この隣接装置電源制御装置３９が、制御対象の冗長化入出力システム内のキープリレー３８をオフ状態に戻して電源が信号入出力装置３３のみに供給されるように制御する。
【００７２】
〈第３実施形態による監視制御システムの動作〉
次に、本実施形態による監視制御システム３の動作について、図１０のシーケンス図を参照して説明する。
【００７３】
本実施形態による監視制御システム３では、通常時は冗長化入出力システム３０ｃ−１〜３０ｃ−ｎの信号入出力装置３３が稼働し信号入出力装置３４の電源がオフにされた状態であるため、信号入出力装置３３から送信される正常稼働通知信号が信号処理装置５０の監視信号処理部５２において取得されるか否かにより、信号入出力装置３３が正常に稼働しているか否かが判断される（Ｓ４１、Ｓ４２）。
【００７４】
ここで監視信号処理部５２において、例えば冗長化入出力システム３０ｃ−２の信号入出力装置３３から正常稼働通知信号が取得されなくなったとき（Ｓ４３）には、この信号入出力装置３３に異常が発生したと判断され、信号入出力装置異常信号が生成されて中央監視制御装置７０に送信されるとともに、この冗長化入出力システム３０ｃ−２の電源供給状態を制御する機能を有する冗長化入出力システム３０ｃ−１の隣接装置電源制御装置３９にも送信される（Ｓ４４）。中央監視制御装置７０では、信号入出力装置異常信号が取得されるとこれに基づいて異常が発生した冗長化入出力システム３０ｃ−２の信号入出力装置３３に関する情報の表示や警報の出力が行われ、中央監視制御装置７０を操作するオペレータに通知される（Ｓ４５）。
【００７５】
一方、冗長化入出力システム３０ｃ−１の隣接装置電源制御装置３９において信号処理装置５０から信号入出力装置異常信号が受信されると、該当する冗長化入出力システム３０ｃ−２のキープリレー３８がオン状態になるように制御され、信号入出力装置３４にも電源部３４−３から電源が供給されるようになる（Ｓ４６、Ｓ４７）。
【００７６】
このように信号入出力装置３４に電源が供給されることにより、接続された設備機器１０−２から動作状態を示す動作状態信号が送出されると、第１実施形態で説明した処理と同様に信号分岐装置３１で受信された後信号入出力装置３３および３４に送信されるが、冗長化入出力システム３０ｃ−２の信号入出力装置３３では異常が発生している状態であるため、信号入出力装置３４のみで動作状態信号の受信および信号処理装置５０への送信が行われ、これにより生成された監視情報が中央監視制御装置７０に出力される（図４のＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７〜Ｓ１９参照）。
【００７７】
そして、ステップＳ４５において冗長化入出力システム３０ｃ−２の信号入出力装置３３の信号入出力装置異常信号が中央監視制御装置７０で出力されオペレータに通知されたことにより、信号入出力装置３３の異常に対する対応がとられ復帰すると信号入出力装置３３からの正常稼動通知信号の送信が再開され（Ｓ４８）、監視信号処理部５２において当該信号入出力装置３３が復帰したと判断され、中央監視制御装置７０に通知されるとともに、冗長化入出力システム３０ｃ−２の電源供給状態を制御する機能を有する冗長化入出力システム３０ｃ−１の隣接装置電源制御装置３９にも通知される（Ｓ４９）。
【００７８】
冗長化入出力システム３０ｃ−１の隣接装置電源制御装置３９において信号処理装置５０から冗長化入出力システム３０ｃ−２の信号入出力装置３３が復帰したことが通知されると、この冗長化入出力システム３０ｃ−２のキープリレー３８がオフ状態になるように制御され、信号入出力装置３４には電源が供給されず信号入出力装置３３のみ電源部３３−３から電源が供給されるようになる（Ｓ５０、Ｓ５１）。
【００７９】
このように信号入出力装置３３のみに電源が供給されることにより冗長化入出力システム３０ｃ−２では、接続された設備機器１０−２から動作状態を示す動作状態信号が送出されると、第１実施形態で説明した処理と同様に信号分岐装置３１で受信された後信号入出力装置３３および３４に送信されるが、信号入出力装置３４では電源がオフの状態であるため、信号入出力装置３３のみで動作状態信号の受信および信号処理装置５０への送信が行われ、これにより生成された監視情報が中央監視制御装置７０に出力される（図４のＳ１０〜Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ１９参照）。
【００８０】
以上の本実施形態による監視制御システムでは、第１実施形態および第２実施形態の監視制御システムと同等の信頼性を保ちつつ、別途中央電源制御装置を設置することなく冗長化された信号入出力装置の電源消費を削減することができる。
【００８１】
上記の第１実施形態〜第３実施形態においては、中央監視制御装置７０および信号処理装置５０が１つの場合について説明したがこれには限定されず、電力系統、空調系統などの設備ごと、またはフロアごとなど、当該システム内に複数設けて分散制御を行うようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施形態においては信号入出力装置を並列に接続して冗長化し、デジタル信号で処理する場合について説明したが、アナログ信号で処理することも可能である。アナログ信号で処理する場合は、信号入出力装置を並列に接続すると計算値が異常になり正常に処理できないため、直列に接続して冗長化するように構成することで正常に稼働させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１〜３…監視制御システム
１０−１〜１０−ｎ…設備機器
２０−１〜２０−ｎ…伝送路
３０…冗長化入出力システム
３０ａ−１〜３０ａ−ｎ…冗長化入出力システム
３０ｂ−１〜３０ｂ−ｎ…冗長化入出力システム
３０ｃ−１〜３０ｃ−ｎ…冗長化入出力システム
３１…信号分岐装置
３２…分岐伝送路
３３，３４…信号入出力装置
３３−１、３４−１…信号入出力部
３３−２、３４−２…伝送処理部
３３−３、３４−３…電源部
３５…分岐伝送路
３６…スイッチングハブ
３７…電源供給線
３８…キープリレー
３９…隣接装置電源制御装置
４０…伝送路
５０…信号処理装置
５１…機器側送受信部
５２…監視信号処理部
５３…中央側送受信部
５４…制御信号生成部
６０…伝送路
７０…中央監視制御装置
８０…電源装置
９０…中央電源制御装置
【図１】
2011123827.tif 000003
【図２】
2011123827.tif 000004
【図３】
2011123827.tif 000005
【図４】
2011123827.tif 000006
【図５】
2011123827.tif 000007
【図６】
2011123827.tif 000008
【図７】
2011123827.tif 000009
【図８】
2011123827.tif 000010
【図９】
2011123827.tif 000011
【図１０】
2011123827.tif 000012