(57)【要約】      （修正有）【課題】システムや装置の大容量化に伴い増加する接続する複数の入出力端末からの情報に対するホスト計算機の処理負荷を軽減させることができる伝送中継システムを提供する。【解決手段】伝送中継システムは、複数の入出力端末とホスト計算機間をイーサネット（登録商標）ＬＡＮで結合したシステムにおいて、複数の入出力端末のうち少なくとも１つの入出力端末に仮想的な中継サーバとしての機能を持たせることで、電力系統の保護・制御システムや遠方監視制御システムなどのホスト計算機の処理負荷を仮想的な中継サーバの機能を有する入出力端末装置に分散させることによりホスト計算機の処理負荷を軽減する。【選択図】図３
2008211461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種情報の入出力を行う複数の入出力端末と前記入出力端末からの各種情報の収集監視を行うホスト計算機間をイーサネットＬＡＮで結合した伝送中継システムにおいて、前記複数の入出力端末のうち少なくとも１つの入出力端末に仮想的な中継サーバとしての機能を備えることを特徴とした伝送中継システム。
【請求項２】
各種情報の入出力を行う複数の入出力端末と前記入出力端末からの各種情報の収集監視を行うホスト計算機間をイーサネットＬＡＮで結合した伝送中継システムにおいて、前記複数の入出力端末のうち少なくとも１つの入出力端末に仮想的な中継サーバとしての機能を有するサーバ設定部と前記サーバ設定部からのアクセスにより前記サーバ設定部を中継サーバとして前記複数の入出力端末からの各種情報を受付可能とするためのサーバＩＰを有効にするサーバＩＰ動的割付部と前記ホスト計算機と接続を行い前記サーバＩＰ動的割付部を介して前記複数の入出力端末からの送信されてきた各種情報に対して予め設定された時間内に受信した各種情報をまとめて前記ホスト計算機に送信することを特徴とした伝送中継システム。
【請求項３】
複数の入出力端末を幾つかのグループに分割し、グループ毎に仮想的な中継サーバとなる入出力端末を備えることを特徴とした請求項2記載の伝送中継システム。
【請求項４】
中継サーバとなるべき入出力端末をホスト計算機が選択する機能を備えることを特徴とする請求項2記載の伝送中継システム。
【請求項５】
中継サーバとなるべき入出力端末を、全ての入出力端末間で優先度情報を交換することで選択する機能を備えることを特徴とする請求項2記載の伝送中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の監視制御・保護を行う保護・制御システムや遠方監視制御システムなどにおける伝送中継システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の監視制御・保護を行う保護・制御システムでは、機器状態の入力や機器制御の出力を行う制御装置など、機能に応じて多数の機器が接続されている。また遠方監視制御装置では、装置内に監視制御情報を入出力する多数の入出力端末を実装し、情報を収集・管理するホスト計算機処理部にて集中管理している。
【０００３】
図７は、従来のシステム構成図である。近年、ＩＰネットワークの普及に伴い、電力系統保護制御システムのネットワークへも、ＩＰネットワークの適用が進み、これらの機器および入出力端末間はＩＰ接続されるようになってきている。このＩＰネットワーク接続は、従来のバス接続などと比較するとハードウェア的な制約がより少なく、情報を管理する１台のホスト計算機により多くの入出力端末を接続できるケースが多くなっている。
【０００４】
しかし、１台のホスト計算機に直接接続した多数の入出力端末から非同期に情報を受け取ることで伝送負荷がホスト計算機に集中してしまうため、接続可能な端末数は制限されてしまう。そのため、更に接続数を増やす場合には、ホスト計算機と入出力端末との間に情報をまとめる中継装置を配置して、処理負荷を分散化する必要があった。
【０００５】
これまでの電力系統保護制御システムでは、より多くの入出力端末を接続する場合には中継装置をハードウェアとして追加設置する必要があり、システム全体のコスト増となる。また、中継装置の故障により、その配下に接続される全ての入出力端末とホスト計算機との通信が途絶えてしまうことで故障耐性が低下してしまう。
【特許文献１】特開２００２−２５１２０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、システムや装置の入出力情報の大容量化に伴い、接続する入出力端末の数が増加する傾向にある。そのため、従来は特開２００２−２５１２０３に示すような中継装置を設置しているが、コスト高、故障耐性低下といった問題があった。
【０００７】
本発明は、故障耐性向上した伝送中継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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、各種情報の入出力を行う複数の入出力端末と前記入出力端末からの各種情報の収集監視を行うホスト計算機間をイーサネットＬＡＮで結合した伝送中継システムにおいて、前記複数の入出力端末のうち少なくとも１つの入出力端末に仮想的な中継サーバとしての機能を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数有する入出力端末のうち一部の入出力端末にて仮想的に中継サーバとしての機能を備えることで、電力系統の監視制御・保護を行う保護・制御システムや遠方監視制御システムなどのホスト計算機の処理負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る伝送中継システムの最良の実施の形態を図を参照して説明する。
【００１１】
本発明による第1の実施の形態を、図１、図2および図3を参照して説明する。
【００１２】
図１は、電力系統保護制御システムを構成する装置のうち、ホスト計算機と入出力端末のブロック構成を示しており、一部の入出力端末が中継サーバとなっているシステム構成図である。機器からの監視制御情報を入出力する入出力端末１と、入出力端末の一部が情報中継も行う入出力端末(中継サーバ)２と、それらの入出力端末とネットワーク接続されたホスト計算機３から構成される。
【００１３】
図２は、図１の構成において、入出力端末１と入出力端末(中継サーバ)２とホスト計算機３についての機能を説明するための機能概要図である。
【００１４】
入出力端末１および入出力端末(中継サーバ)２はデータ発信部２１と中継サーバ判定２２とデータ中継部２３から構成される。ホスト計算機３は中継サーバ接続部３１１からなる。
【００１５】
図３は、図２のうちホスト計算機３と入出力端末２について機能的に説明した機能構成図である。
【００１６】
データ発信部２１はデータ送信部２１１とサーバIP接続部２１２からなる。また中継サーバ判定部２２はサーバ設定部２２１からなる。さらにデータ中継部２３はサーバIP動的割付部２３１とデータ受信部２３２とパッキング送信部２３３とホスト計算機接続IP動的割付部２３４からなる。
【００１７】
次に、本実施の形態の動作について図１、図２および図３を用いて説明する。
【００１８】
本実施の形態では、入出力端末１の一部が入出力端末(中継サーバ)２となることで他の入出力端末および自端末の入出力情報をホスト計算機３との間で情報中継することで、ホスト計算機３の処理負荷を軽減させることにある。
【００１９】
入出力端末(中継サーバ)２と入出力端末１の違いは、サーバ設定部２２１の設定内容が中継サーバと成り得るか否かの違いである。なおサーバ設定部２２１の内容は入出力端末を構築時に予め設定済であることとする。サーバ設定部２２１の設定内容が中継サーバとなるように設定された入出力端末(中継サーバ)２では、サーバIP動的割付部２３１を呼び出し、中継サーバとして入出力情報を受け付けるためのサーバIPを有効にする。また同時にホスト接続IP動的割付部２３４も呼び出し、ホスト計算機３の中継サーバ接続部３１１からの接続に備える。
【００２０】
サーバIP接続部２１２はサーバIP動的割付部２３１への接続を行い、データ送信部２１１はこの接続されたサーバIP接続部２１２を介して入出力端末(中継サーバ)２へ入出力情報を送信する。
【００２１】
データ送信部２１１から送信された情報はサーバIP動的割付部２３１を介してデータ受信部２３２で受信された後、パッキング送信部２３３へ受け渡す。パッキング送信部２３３では、一定時間のデータ待ち合わせを行い、各入出力端末からの情報をパッキングした後、ホスト接続IP動的割付部２３４を介してホスト計算機３へ送信する。
【００２２】
ホスト計算機３の中継サーバ接続部３１１は、ホスト接続IP動的割付部２３４への接続を行い、パッキング送信部２３３で送信されてきた情報を取り込む。
【００２３】
本構成において、サーバIPとホスト接続IPは、それら接続のために専用に設けられた仮想IPアドレスである。これらは全ての入出力端末１で実装しているが、同時に有効に出来るのは１つの端末のみであり、その端末だけが入出力端末(中継サーバ)２となる。通常、IPアドレスはLANインタフェースの物理アドレスに１つ割り付け、IPネットワーク層での通信を実現するものであるが、最近の装置では１つの物理アドレスに複数のIPアドレスを割り付けることが可能となっている。ここではその機能を利用して仮想IPアドレスを動的に割り付けることで、そのIPアドレスへ接続する装置側では、接続先の物理アドレスや装置を知らなくとも接続することが可能となる。
【００２４】
従来装置では、多くの入出力端末を接続したホスト計算機に高い処理負荷がかかるために高性能な計算機を必要とした。またその処理負荷を分散するために入出力端末からの情報を一旦まとめて中継する中継サーバを物理的に設置し接続する必要があった。
【００２５】
上述したように、本実施の形態によれば、一部の入出力端末で仮想的に中継サーバとしての機能も有効にすることで、ホストの処理負荷を軽減することができることにある。
【００２６】
本発明による第２の実施の形態を、図1、図2および図４を参照して説明する。
【００２７】
なお図１および図２については第1の実施の形態と共通により説明は省略する。
【００２８】
図４は、第１の実施の形態の図３の構成において、入出力端末１と入出力端末(中継サーバ)２の組み合わせを１つのグループとし、そのグループを複数実装し、ホスト計算機３内にそれら中継サーバへ接続するグループ毎の中継サーバ接続部３１２を有するとしたものであり、機能構成図である。
【００２９】
本実施の形態における動作を、図４を用いて説明する。
【００３０】
本実施の形態では、グループ毎に入出力端末(中継サーバ)２が１つ存在し、該当グループ内の情報をパケット化しホスト計算機３へ中継することで、入出力端末１の数が多くなった場合でも、入出力端末(中継サーバ)２の処理負荷をグループ間で分散し軽減させることにある。
【００３１】
グループ内におけるデータ送信部２１１とサーバIP接続部２１２とサーバIP動的割付部２３１とデータ受信部２３２とパッキング送信部２３３とホスト接続IP動的割付部２３４とサーバ設定部２２１の作用は実施例１と同じである。ここで、サーバIPとホスト接続IPはグループ毎に定義された仮想IPアドレスである。
【００３２】
ホスト計算機３のグループ毎の中継サーバ接続部３１２により各グループ内のホスト接続IP動的割付部２３４へ接続し、パケット化された情報を取り込む。
【００３３】
本実施の形態の構成によれば、入出力端末１を幾つかのグループに分割し、各グループ内で入出力端末(中継サーバ)２を設け管理することで、入出力端末(中継サーバ)２の処理負荷をグループ間で分散し軽減させることができる。すなわち、入出力端末１の数が多くなった場合には１つの入出力端末(中継サーバ)２に情報が集中することで、その処理負荷が高くなるような場合、特に効果を有する。
【００３４】
本発明による第３の実施の形態を、図1、図2および図５を参照して説明する。
【００３５】
なお図１および図２については第1の実施の形態と共通により説明は省略する。
【００３６】
図５は、第１の実施の形態の図３の構成からホスト接続IP動的割付部２３４とサーバ設定部２２１を削除し、ホスト接続受付部２２２と中継サーバ選択部３１３と指定中継サーバ接続部３１４を追加し構成した機能構成図である。
【００３７】
本実施の形態の動作を、図５を用いて説明する。
【００３８】
本実施の形態では、ホスト計算機３が中継サーバ選択部３１３によって複数ある入出力端末１から中継サーバとなるべき入出力端末(中継サーバ)２を選択し、そのＩＰアドレスを指定中継サーバ接続部３１４へ伝える。指定中継サーバ接続部３１４は、指定されたＩＰアドレスを元に選択した入出力端末１のホスト接続受付部２２２へ接続する。これによりホスト接続受付部２２２は、自装置が中継サーバになることを認識する。
【００３９】
ホスト接続受付部２２２は、サーバIP動的割付部２３１を呼び出し、中継サーバとして入出力情報を受け付けるためのサーバIPを有効にする。また、パッキング送信部２３３はホスト接続受付部２２２を介して入出力情報をホスト計算機３へ送信する。
【００４０】
データ送信部２１１とサーバIP接続部２１２とサーバIP動的割付部２３１aとデータ受信２３２部の作用は実施例１と同じであるため割愛する。
【００４１】
本実施の形態では、入出力端末(中継サーバ)２となるべき入出力端末１を選択するのはホスト計算機３側の中継サーバ選択部３１２であり、その設定もホスト計算機３にて集中管理できるため、保守コストを軽減させることができる。入出力端末で予めサーバ設定する必要もなく、設定変更する場合でも設定の分散による保守コストが高くなることもない。
【００４２】
本発明による第４の実施の形態を、図1、図2および図６を参照して説明する。
【００４３】
なお図１および図２については第1の実施の形態と共通により説明は省略する。
【００４４】
図６は、第１の実施の形態の図３の構成からサーバ設定部２２１を削除し、優先度設定部２２３と優先度発信部２２４と優先度受信部２２５と優先度判定部２２６を追加した機能構成図である。
【００４５】
本実施の形態における動作を、図６を用いて説明する。
【００４６】
本実施の形態では、入出力端末(中継サーバ)２と成り得るか否かの判定を、他の入出力端末１間で優先度情報を交換することで行う。まず入出力端末１は自身の優先度設定部２２３を優先度発信部２２４を介して他の入出力端末１へ送信する。なお優先度設定部２２３は装置構築時に予め設定されているのものとする。また優先度発信部２２４はブロードキャスト通信などを利用して他の入出力端末１へ同報通知できるようにする。
【００４７】
優先度受信部２２５は、他の入出力端末１からの優先度情報を受信し、優先度判定部２２６へ伝える。優先度判定部２２６では、他の入出力端末１から受信した全ての優先度情報と自身の優先度を比較し、自身の優先度が最も高い場合、入出力端末(中継サーバ)２と成り得ると判断する。
【００４８】
入出力端末(中継サーバ)２は、サーバIP動的割付部２３１bを呼び出し、中継サーバとして入出力情報を受け付けるためのサーバIPを有効にする。また同時にホスト接続IP動的割付部２３４も呼び出し、ホスト計算機３の中継サーバ接続部３１１からの接続に備える。
【００４９】
データ送信部２１１とサーバIP接続部２１２とデータ受信部２３２とパッキング送信部２３３と中継サーバ接続部３１１の作用は実施例１と同じであるため割愛する。
【００５０】
本実施の形態によれば、機能している全ての入出力端末１の中から最も優先度の高い入出力端末１を選んで入出力端末(中継サーバ)２となることができる。そのため、１つ以上の入出力端末１が機能していれば、監視制御機能は損なわれることなく機能することができる。すなわち、サーバ設定を予め１つの入出力端末１に設定しておく必要がない。仮に当該入出力端末１が故障や停止などで機能しなくなった場合でも、中継サーバとなるべき入出力端末が存在しなくなり、他の入出力端末やホスト計算機が正常に機能していたとしても情報を通知できなくシステム全体の監視制御機能がダウンすることも回避することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のシステム構成図
【図２】本発明の機能概要図
【図３】本発明の第1の実施の形態の機能構成図
【図４】本発明の第２の実施の形態の機能構成図
【図５】本発明の第3の実施の形態の機能構成図
【図６】本発明の第4の実施の形態の機能構成図
【図７】従来のシステム構成図
【符号の説明】
【００５２】
１：入出力端末
２：入出力端末(中継サーバ)
３：ホスト計算機
２１：データ発信部
２２、２２a、２２b、２２c：中継サーバ判定部
２３：データ中継部
２１１：データ送信部
２１２：サーバIP接続部
２２１：サーバ設定部
２２２：ホスト接続受付
２２３：優先度設定部
２２４：優先度発信部
２２５：優先度受信部
２２６：優先度判定部
２３１、２３１ａ、２３１ｂ：サーバIP動的割付部
２３２：データ受信部
２３３：パッキング送信部
２３４：ホスト接続IP動的割付部
３１１：中継サーバ接続部
３１２：グループ毎の中継サーバ接続部
３１３：中継サーバ選択部
３１４：指定中継サーバ接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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