(57)【要約】【課題】短い周期でプラントの状態を監視でき、無線回線における通信が一時的に不能な状態となっても、その通信不能であった時間帯のプラントの状態を表すデータを復元することができる無線通信システムを得る。【解決手段】タイムスタンプ付きのプラントデータを一定周期で蓄積する蓄積データ格納用メモリを有する子局５と、子局と無線回線を介して接続される回線接続時の時刻データを格納する時刻データ格納用メモリを有し、回線接続時に前記子局からのプラントデータを収集し、通信バスを介して接続された監視制御装置１に、収集された子局からのプラントデータを送信する親局３とを備える。【選択図】        図１
2004247785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイムスタンプ付きのプラントデータを一定周期で蓄積する蓄積データ格納用メモリを有する子局と、
前記子局と無線回線を介して接続される回線接続時の時刻データを格納する時刻データ格納用メモリを有し、回線接続時に前記子局からのプラントデータを収集し、通信バスを介して接続された監視制御装置に、収集された子局からのプラントデータを送信する親局と
を備え、
前記親局は、前記子局と回線接続されて前記子局からのプラントデータの収集及び前記監視制御装置へのプラントデータの送信が完了したときに、前記時刻データ格納用メモリに格納された時刻データを削除すると共に、前記時刻データ格納用メモリに時刻データが残されているか否かを判定し、残されていなければ回線を切断し、残されていれば当該時刻データを前記子局に送信し、
前記子局は、前記親局から送信された時刻データの時刻に最も近いタイムスタンプ付きのプラントデータを前記蓄積データ格納用メモリから検索して前記親局に送信し、
さらに、前記親局は、前記時刻データの前記子局への送信に基づいて前記子局から送信されるプラントデータを受信して前記監視制御装置に送信し、前記子局に送信した時刻データを前記時刻データ格納用メモリから削除する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記親局は、前記時刻データの前記子局への送信に基づいて前記子局から送信されるプラントデータを受信して前記監視制御装置に送信し、前記子局に送信した時刻データを前記時刻データ格納用メモリから削除した後、回線を切断する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記時刻データの前記子局への送信に基づいて前記子局から送信されるプラントデータを受信して前記監視制御装置に送信し、前記子局に送信した時刻データを前記時刻データ格納用メモリから削除した後、再び前記時刻データ格納用メモリに時刻データが残されているか否かを判定し、残されていれば、その時刻データの前記子局への送信に基づいて前記子局から送信されるプラントデータを受信して前記監視制御装置に送信し、前記子局に送信した時刻データを前記時刻データ格納用メモリから削除する処理を繰り返した後、回線を切断する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記親局は、前記子局と無線回線を介して接続される、切り換え可能な無線手段を複数備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記子局は、前記親局が前記時刻データ格納用メモリから時刻データを削除したときに、前記蓄積データ格納用メモリから当該時刻データの時刻近傍で蓄積したデータを削除する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記監視制御装置に時刻データ入力部を備え、
前記親局は、前記時刻データ入力部により入力された時刻データを前記時刻データ格納用メモリに格納する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記親局に無線回線を介して接続される子局が複数備えられていて、
前記親局は、前記回線切断後、他の子局と回線接続してプラントデータの収集及び前記監視制御装置へのプラントデータの送信を行う
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通常は遠隔地にあるプラントのデータを定周期で可能な限り早く無線回線を通信媒体として収集するが、一時的に通信不能な状態となり、通信が回復した場合に、その期間、子局で蓄積しているデータを収集することにより通信不能期間のプラントの状態を示すデータを復元表示するための無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線通信システムにおいては、例えば１時間に１回の割合で送信される保守信号の応答信号に子局側で集計したデータを載せて、時報データなどの分割データとして親局に送信している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４５７４号公報（第１−８頁、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線通信システムでは、各子局にデータ蓄積機能を有し、各子局側で蓄積したデータを集計して例えば１時間に１回の割合で分割して親局に送るようにシステムが構成されているので、データを収集する周期になるまで、その直前のプラントの状態を表すデータを見ることができないなどの問題点があった。また、子局側で集計したデータは例えば日報データを作成するためのデータであり、より詳細なデータ、例えばトレンドデータ等のデータを表示させることができないなどの問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、例えば３０秒や１分周期等、短い周期でプラントの状態を監視できるとともに、無線回線における通信が一時的に不能な状態となっても、その通信不能であった時間帯のプラントの状態を表すデータを復元することができる無線通信システムを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線通信システムは、タイムスタンプ付きのプラントデータを一定周期で蓄積する蓄積データ格納用メモリを有する子局と、前記子局と無線回線を介して接続される回線接続時の時刻データを格納する時刻データ格納用メモリを有し、回線接続時に前記子局からのプラントデータを収集し、通信バスを介して接続された監視制御装置に、収集された子局からのプラントデータを送信する親局とを備え、前記親局は、前記子局と回線接続されて前記子局からのプラントデータの収集及び前記監視制御装置へのプラントデータの送信が完了したときに、前記時刻データ格納用メモリに格納された時刻データを削除すると共に、前記時刻データ格納用メモリに時刻データが残されているか否かを判定し、残されていなければ回線を切断し、残されていれば当該時刻データを前記子局に送信し、前記子局は、前記親局から送信された時刻データの時刻に最も近いタイムスタンプ付きのプラントデータを前記蓄積データ格納用メモリから検索して前記親局に送信し、さらに、前記親局は、前記時刻データの前記子局への送信に基づいて前記子局から送信されるプラントデータを受信して前記監視制御装置に送信し、前記子局に送信した時刻データを前記時刻データ格納用メモリから削除することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。図１に示す実施の形態１による無線通信システムは、監視制御装置１に通信バス２を介して接続される親局３と、無線回線４を介して親局３と通信を行う子局５とを備えており、子局５は、本システムの監視制御対象となるプラント６を直接監視制御している。なお、子局５については、実際は複数台の子局が親局３に無線回線４を介して接続される場合が多いが、図１においてはこれを省略し、１台の子局５のみ親局３に無線回線４を介して接続される例を示している。
【０００８】
ここで、親局３は、通信バス２のインターフェースを実現する通信バスＩ／Ｆ部７と、無線回線４を介して子局５との無線通信を実現する無線部８と、無線部８に接続され無線通信を行うために電波の送受信を行う空中線９と、通信を実現するためのデータを送出する順番を制御したり、受信データの変換を行ったり、通信データを作成したりして、通信バスＩ／Ｆ部７と無線部８がそれぞれ機能するように統括制御を行うデータ制御部１０と、子局５との回線接続時の時刻データを格納する時刻データ格納用メモリ１１とを有する。
【０００９】
また、子局５は、無線回線４を介して親局３との無線通信を実現する無線部１２と、無線部１２に接続され無線通信を行うために電波の送受信を行う空中線１３と、プラント６に設置された機器との間で直接信号の入出力を行う信号入出力部１４と、通信を実現するためのデータを送出する順番を制御したり、受信データの変換を行ったり、通信データを作成したりして、無線部１２と信号入出力部１４がそれぞれ機能するように統括制御を行うデータ制御部１５と、プラント６から入力される信号のデータ（プラントデータ）が例えば１０秒等の一定周期でデータ制御部１５によりその時刻のタイムスタンプ付で格納される蓄積データ格納用メモリ１６とを有する。
【００１０】
次に、上記実施の形態１の動作について図２を参照しながら説明する。図２は、無線通信システムの通信動作を示すフローチャートであり、ステップ１７からステップ３４の処理で構成される。なお、図２のフローチャートによる動作とは非同期で、子局３では、プラント６から入力される信号データを、例えば１０秒等の一定周期間隔にてデータ制御部１５によりそのときの時刻のタイムスタンプ付で蓄積データ格納用メモリ１６に記憶しているものとする。
【００１１】
まず、親局３は、子局５へ無線回線４を接続する（ステップ１７）。このとき、親局３は、子局５へ無線回線４を接続したときの時刻データを時刻データ格納用メモリ１１に記録する（ステップ１８）。無線回線４の接続が成功した場合（ステップ１９）、子局５は、親局３から無線回線４が接続されたことを検知できる（ステップ２０）。無線回線４の接続を検知した子局５は、その時点でプラント６から入力されているプラント信号データ（プラントデータ）を、無線回線４を介して親局３に送信する（ステップ２１）。親局３は、子局５からプラント信号データを受信した後（ステップ２２）、そのデータを、通信バス２を介して監視制御装置１に送信する（ステップ２３）。監視制御装置１は、通信バス２を介して受信したデータを、例えばモニタ画面等に表示する（ステップ２４）。親局３は、子局５からのデータ収集および監視制御装置１へのデータ送信が完了したことにより、ステップ１８にて時刻データ格納用メモリ１１に記録した時刻データを削除する（ステップ２５）。
【００１２】
次に、親局３におけるデータ制御部１０は、時刻データ格納用メモリ１１に時刻データが記録されているか検索をする（ステップ２６）。もし記録されている時刻データが残されていた場合は、その時刻に無線回線４の接続を試みたが、何等かの原因により子局５からのデータ収集に失敗したことになる。時刻データ格納用メモリ１１に時刻データが残されていた場合、親局３は、子局５にその時刻データを、無線回線４を介して送信する（ステップ２７）。子局５は、親局３から時刻データを受信した場合（ステップ２８）、例えば１０秒等の一定周期間隔にてデータ制御部１５によりタイムスタンプ付で蓄積しているプラント信号データをタイムスタンプをキーとして検索して、受信した時刻データの時刻に一番近いタイムスタンプが付されたデータを検索し、親局３に無線回線４を介して送信する（ステップ２９）。
【００１３】
親局３は、子局５から受信したデータに時刻データを付して、通信バス２を介して監視制御装置１に送信する（ステップ３０）。監視制御装置１では、受信したデータを元に、欠測していた表示を復元して、例えばモニタ画面等に表示する（ステップ３１）。親局３は、先に子局５に送信した時刻データを、時刻データ格納用メモリ１１から削除する（ステップ３２）。全ての通信が終了したので、親局３は、無線回線４を切断する（ステップ３３）。次に、親局３は、回線接続先を次の局番を有する子局５に切換えて（ステップ３３）、ステップ１７に戻る。
【００１４】
なお、ステップ１９にて無線回線４の接続が成功しなかったときは、ステップ３４へ移行して回線接続先を次の局番を有する子局５に切換える。また、ステップ２６にて親局３の時刻データ格納用メモリに時刻データがない場合については、ステップ３３に移行して無線回線４を切断する。
【００１５】
従って、実施の形態１によれば、ステップ１７からステップ３４を繰り返して実行することにより、親局３に接続されている複数台の子局５から、例えば３０秒や１分周期等、短い周期で遠隔地に設置されているプラント６の状態を監視できると共に、無線回線４の接続が失敗したときやデータ収集が失敗したときにも、その時間帯のプラント６のデータを復元することができ、信頼性の高い無線通信システムを得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、図２のフローチャートに示すように、一時的に通信不能になったり、データ収集に失敗したりした場合でもその時間帯のプラント６の状態を表すデータを復元する方法について述べたが、この実施の形態２では、図３に示すように、ステップ３２の処理を実施した後にステップ２６に移行するようにする。
【００１７】
すなわち、親局３は、時刻データの子局５への送信に基づいて子局５から送信されるプラントデータを受信して監視制御装置１に送信し、子局５に送信した時刻データを時刻データ格納用メモリ１１から削除した後、再び時刻データ格納用メモリ１１に時刻データが残されているか否かを判定し（図３のステップ３２→２６）、残されていれば、その時刻データの子局５への送信に基づいて子局５から送信されるプラントデータを受信して監視制御装置１に送信し、子局５に送信した時刻データを時刻データ格納用メモリ１１から削除する処理を繰り返した後、時刻データ格納用メモリ１１に時刻データがなくなった状態で回線を切断する（図３のステップ２６→３３）。
【００１８】
このようにすることで、１回の回線接続で、一時的に通信不能になったり、データ収集に失敗したりした時間帯のプラント６のデータを全て収集でき、欠測したデータを早く復元することができる。
【００１９】
なお、図３に示す実施の形態２に係るフローチャートは、ステップ３２の処理後にステップ２６に移行する処理が図２に示す実施の形態１に係るフローチャートと異なるだけで、その他は同様である。
【００２０】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、図２のフローチャートに示すように、一時的に通信不能になったり、データ収集に失敗したりした場合でもその時間帯のプラント６の状態を表すデータを復元する方法について述べたが、通信不能になる原因として無線部８の異常が考えられる。この実施の形態３では、このような無線部８の異常時に対応して、図４に示すシステム構成図のように、親局３に、無線部３５と空中線３６を別途追加して、図５のフローチャートに示すように、無線部８が異常でないかの判断を行うステップ３８を追加し、もし異常であれば、無線部３５に切換を行い、無線回線３７を介して子局５と通信する。
【００２１】
すなわち、親局３に、子局５と無線回線４を介して接続される、切り換え可能な無線手段としての無線部及び空中線を複数備える。
【００２２】
このようにすることで、無線部８の異常時にも無線部３５に切り換わりデータ収集を成功する確率が向上して、実施の形態１に比べて更に信頼性に優れた無線システムを得ることができる。
【００２３】
なお、図４に示す実施の形態２に係るシステム構成図は、親局３に、無線部３５と空中線３６が追加されている以外は図１に示す実施の形態１と同様である。また、図５に示す実施の形態３に係るフローチャートもまた、ステップ１７の処理前にステップ３８と３９が追加されている以外は図２に示す実施の形態１と同様である。
【００２４】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、図２のフローチャートに示すように、一時的に通信不能になったり、データ収集に失敗したりした場合でもその時間帯のプラント６の状態を表すデータを復元する方法について述べたが、子局５においては、親局３に対して現在のプラント６の信号データを送信することができるため、蓄積データ格納用メモリ１６に一定周期で格納しているタイムスタンプ付データのうち、データ送信できた時間近傍のデータは不要となる。この実施の形態４では、このような不要データを削除するため、図６のフローチャートに示すように、ステップ２５の後にステップ４０を新たに設け、その不要なデータを削除するようにする。
【００２５】
すなわち、子局５により、親局３が時刻データ格納用メモリ１１から時刻データを削除したときに、蓄積データ格納用メモリ１６から当該時刻データの時刻近傍で蓄積したデータを削除するようにする。
【００２６】
このようにすることで、蓄積データ格納用メモリ１６のメモリサイズを小さくすることができ、経済性に優れた無線通信システムを得ることができる。また、ステップ２９におけるデータの検索時間を短くすることができ、性能を向上することができる。
【００２７】
なお、実施の形態４に係るシステム構成図は、図１に示す実施の形態１と同様である。また、図６に示す実施の形態４に係るフローチャートもまた、ステップ２５の処理後にステップ４０が追加されている以外は図２に示す実施の形態１と同様である。
【００２８】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、図２のフローチャートに示すように、一時的に通信不能になったり、データ収集に失敗したりした場合でもその時間帯のプラント６の状態を表すデータを復元する方法について述べたが、この実施の形態５では、図７に示すように、監視制御装置１に人間の操作により復元したい時刻のデータを入力指定することができる時刻データ入力部４１を設け、時刻データを入力した場合に、通信バス２を介して親局３の時刻データ格納用メモリ１１に上記時刻データを格納する手段を設けている。
【００２９】
このようにすることで、例えば親局３が１分周期で各子局５のデータを収集している場合、監視制御装置１には１分周期のデータしか表示できないが、その中間、例えば３０秒後のプラント６の状態を示すデータを監視制御装置１に表示することができるようになり、より高機能な無線通信システムを得ることができる。
【００３０】
なお、図７に示す実施の形態５に係るシステム構成図は、監視制御装置１に時刻データ入力部４１が設けられている以外は図１に示す実施の形態１と同様である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、子局をプラントのデータを蓄積するように構成し、無線通信が一時的に不能になった場合、その蓄積したデータを親局から収集する手段を設けたので、監視制御装置での欠測した表示データを復元することができ、信頼性の高い無線通信システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る通信動作を示すフローチャートである
【図３】この発明の実施の形態２に係る通信動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３に係る無線通信システムを示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る通信動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態４に係る通信動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態５に係る無線通信システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１  監視制御装置、３  親局、４  無線回線、５  子局、６  プラント、８，３５  無線部、１１  時刻データ格納用メモリ、１６  蓄積データ格納用メモリ、４１  時刻データ入力部。
【図１】
2004247785.tif 000003
【図２】
2004247785.tif 000004
【図３】
2004247785.tif 000005
【図４】
2004247785.tif 000006
【図５】
2004247785.tif 000007
【図６】
2004247785.tif 000008
【図７】
2004247785.tif 000009