(57)【要約】【課題】大気汚染物質等の環境測定機器からの環境データを伝送するための機器間の配線を簡素化し、かつ環境測定機器の増設を簡便にし、設置工事が容易で、拡張性および信頼性が向上した環境監視装置を提供することである。【解決手段】環境汚染物質の濃度などを測定する子局と、この子局からの環境データを収集管理する親局と、子局と親局とを結ぶ通信ラインから構成される環境監視装置で、前記子局が複数の環境測定機器２ａ〜２ｅと、これらの環境測定機器に接続された環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅと、環境データ制御ユニット４と、管理用計算機５を備え、前記環境データ処理ユニットを直列に接続して環境データをシリアル伝送するようにしたのである。それにより各環境データを１本の通信ケーブルで伝送でき、省配線化により環境測定機器等の設置工事が容易となり、設置コストを大幅に低減することができ、装置の拡張性も向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境汚染物質の濃度や環境状態を測定する子局と、この子局から送信される環境データを収集、管理する親局と、前記子局と親局とを結ぶ通信ラインから構成される環境監視装置であって、前記子局が、複数の環境測定機器と、この環境測定機器にそれぞれ接続された環境データ処理ユニットを備え、前記環境データ処理ユニットを直列に接続して、環境データをシリアル伝送するようにしたことを特徴とする環境監視装置。
【請求項２】
前記子局に環境データ制御ユニットと、この環境データ制御ユニットに接続された管理用計算機と、親局への通信制御装置とが設けられ、前記環境データを、環境データ制御ユニットを介して管理用計算機にシリアル伝送するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の環境監視装置。
【請求項３】
前記環境データ制御ユニットが、前記管理用計算機をリセットするためのリレー回路を有することを特徴とする請求項２に記載の環境監視装置。
【請求項４】
前記環境データ制御ユニットが、前記通信制御装置をリセットするためのリレー回路を有することを特徴とする請求項２または３に記載の環境監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大気汚染などの環境を監視する装置に係り、詳しくは、汚染物質の濃度などを測定する環境監視装置の子局の装置構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大気中に排出されるＮＯＸ、ＳＯＸなどの有害物質による環境汚染の監視を行なうために、従来、図２に示すように、子局１１と親局１２、およびこれらの両局を結ぶ通信ライン１３から構成された環境監視装置が知られている。前記子局１１は、例えば、有害物質を排出する工場などが存在する地域など各地に配置され、図３に一例を示すように、ＮＯＸ、ＳＯＸなどの有害物質、即ち環境汚染物質の濃度や風向・風速などを測定するための環境測定機器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが設けられている。この子局１１は、前記環境測定機器１４ａ〜１４ｄに加えて、データ記録装置１５および通信制御装置１６を備えている。環境測定データは、通常、環境測定機器１４ａ〜１４ｄ毎に配線１７で接続されたデータ記録装置１５に一旦収集されて工学変換され、整理されて一連のデータとされ、通信制御装置１６を介して、公衆回線を利用した通信ライン１３により、通常、都道府県庁など各地方自治体に設けた親局１２に転送される。この親局１２では、子局１１から転送されたデータの処理、保存、集中管理や子局１１の状態制御、通信制御を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記子局１１では、データ記録装置１５の本体が各測定機器１４ａ〜１４ｄを集中管理する方式のため、各測定機器１４ａ〜１４ｄの出力電気信号の数、即ち出力端子分だけの接続用配線数が必要となり、各測定機器１４ａ〜１４ｄの設置工事が煩雑となって工事時間も長くなり、設置費用が高くなる。また、データ記録装置１５は、データ記録専用機器であるため、環境測定機器の接続台数に制限があり、環境測定機器を増設するためには、接続用インターフェスボードの増設やデータ取り込みのためのソフト改造が必要となり、装置の拡張性に劣る。
【０００４】
さらに、子局１１は殆んど無人の局舎に設置されるため、例えば、通信不良となった場合、庁舎に赴いて通信制御装置をリセットし、装置を復旧させる必要がある。このため、従来の監視装置では、データ記録装置や通信制御装置を遠隔保守することができず、信頼性に欠ける問題点があった。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、大気汚染物質等の環境測定機器からの環境データを伝送するための機器間の配線を簡素化し、かつ環境測定機器の増設を簡便にし、設置工事が容易で、拡張性および信頼性が向上した環境監視装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、この発明では以下の構成を採用したのである。
【０００７】
即ち、環境汚染物質の濃度や環境状態を測定する子局と、この子局から送信される環境データを収集、管理する親局と、前記子局と親局とを結ぶ通信ラインから構成される環境監視装置で、前記子局が、複数の環境測定機器と、この環境測定機器にそれぞれ接続された環境データ処理ユニットを備え、前記環境データ処理ユニットを直列に接続して、環境データをシリアル伝送するようにしたのである。
【０００８】
前記環境データ処理ユニットは、シリアル通信ケーブルを介した指令により、大気中のＮＯＸ、ＳＯＸなどの環境汚染物質の濃度や環境状態を示す風向・風速などの環境データを各環境測定機器からサンプリングする機能を有する。上述のように、環境データ処理ユニットを直列に接続すれば、従来のように、各環境測定機器をデータ記録装置に個々に配線して接続する必要はなく、１本の通信ケーブルで済む。この省配線化により、子局での環境測定機器等の設置工事が容易となり、工事時間の短縮や、延いては装置構成の簡素化が可能となり、設置コストを大幅に低減することができる。
【０００９】
また、環境測定機器を増設するにあたり、単に環境データ処理ユニットを追加するだけでよく、インターフェスボードなどの部品やデータ取り込みのためのソフト改造は不要であるため、装置の拡張性が向上する。
【００１０】
前記子局に環境データ制御ユニットと、この環境データ制御ユニットに接続された管理用計算機と、親局への通信制御装置とを設け、前記環境データを、環境データ制御ユニットを介して管理用計算機にシリアル伝送することが望ましい。
【００１１】
前記環境データ制御ユニットは、管理用計算機からのシリアル通信指令を、前記環境測定機器に接続された環境データ処理ユニットヘ、環境データのサンプリング条件などを制御して送信し、かつ、この環境データの管理用計算機への転送を制御する機能を有する。それによって、各環境測定機器から、環境データ処理ユニットを介して環境データを随時収集し、親局との通信機能を有する管理用計算機に伝送することができ、親局へのデータ通信の融通性および信頼性が向上する。
【００１２】
前記管理用計算機としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができ、装置コストの低減に寄与できる。
【００１３】
前記環境データ制御ユニットが、前記管理用計算機をリセットするためのリレー回路を有することが望ましい。
【００１４】
前記環境データ制御ユニットは、また、前記管理用計算機の動作状態を、シリアル通信を介して常時監視する機能を有する。この機能によって、管理用計算機が停止したと判断される場合は、環境データ制御ユニットのリレー回路から、リセット信号を管理用計算機のリセット端子に出力し、自動リセットすることにより、通常は無人の庁舎である子局に赴かなくても、装置を停止状態から速やかに復旧させることができる。それにより、環境監視装置を連続稼動させることができ、信頼性が向上する。
【００１５】
前記環境データ制御ユニットが、前記通信制御装置をリセットするためのリレー回路を有することが望ましい。
【００１６】
前記環境データ制御ユニットは、通信回線（ＩＳＤＮ回線）のアナログチャンネルを監視する機能をも有する。この機能によって、例えば、親局に環境データが送信されない異常が発生したときに、親局などの遠隔地から、子局へ電話連絡し、所定の電話呼出し回数で応答がない場合には、通信制御装置が停止したものと判断し、前記管理用計算機の場合と同様に、環境データ制御ユニットのリレー回路から、リセット信号を通信制御装置のリセット端子に出力することにより、自動リセットすることができる。従来、通信制御装置は、現地で電源をリセットしないと復旧できなかったが、上述のように、子局に赴かなくても、遠隔操作で停止状態から速やかに復旧させることができる。それにより、子局、親局間の通信ネットワークの信頼性が向上し、前記監視装置を連続稼動させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態を添付の図１に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、大気汚染監視等の環境監視装置の子局１の装置構成を示したものである。この子局１は、風向・風速計２ａ、ＮＯｘ測定器２ｂ、ＳＯ２測定器２ｃ、オゾンなどのＯｘ測定器２ｄおよび浮遊粉塵測定器２ｅからなる環境測定器と、各環境測定器にそれぞれ接続された環境データ処理ユニット（ＬＣ）３ａ〜３ｅと、この各環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅに接続された環境データ制御ユニット（ＭＣ）４と、管理用計算機５と、ターミナルアダプタ（ＴＡ）６とから構成され、短絡事故や落雷などの瞬間的な電圧低下を補償するための無停電電源装置（ＵＰＳ）７を備えている。前記環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅは、ＲＳ４８５規格の通信ケーブル８により直列にそれぞれ接続され、ＲＳ４８５規格の通信ケーブル８ａ、およびパーソナルコンピュータに標準装備されているＲＳ２３２規格の通信ケーブル８ｂにより、環境データ制御ユニット４を介して管理用計算機５に接続されている。そして、ＲＳ２３２規格の通信ケーブル８ｃにより、管理用計算機５とターミナルアダプタ６とが接続され、この通信ケーブル８ｃに無停電電源装置７が接続されている。この管理用計算機５をＩＳＤＮ回線に接続するためのターミナルアダプタ６には、図示を省略した通信制御装置が組み込まれている。このように、環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅは、マルチドロップ方式にてシリアル通信接続されている。
【００１９】
前記環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅは、いずれも、μＣＰＵをベースに、環境測定機器２ａ〜２ｅからの環境データのアナログ入力端子、この環境データの送受信用のデジタル入出力端子、リレー出力端子を備え、これらの環境データの処理回路、アナログ・デジタル変換回路およびシリアルインターフェスなどがＣＰＵ基板上に形成された機器である。また、前記環境データ制御ユニット４は、同様に、アナログ入力端子、デジタル入出力端子、管理用計算機５、およびターミナルアダプタ６に組み込まれた通信制御装置を自動リセットするためのリレー出力端子を備え、環境データの送受信用回路、自動リセット用回路、管理用計算機５の動作状態を監視する回路およびシリアルインターフェスなどがＣＰＵ基板上に形成された機器である。また、前記自動リセット用回路は、親局など遠隔地からの通話呼出し音をカウントする機能を有し、呼出し音が所定回数に達すると、自動的にリセット信号をリレー出力し、管理用計算機５を介してターミナルアダプタ１２に組み込まれた通信制御装置をリセットするリモート操作が可能となる。
【００２０】
また、前記管理用計算機５としては、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いることができ、その基本動作機能として、環境データのサンプリング指示、環境データの処理、保存および表示機能、親局との通信機能、メインテナンス機能、即ち上記リモート操作機能を有している。そして、管理用計算機５と環境データ制御ユニット４とターミナルアダプタ６とで、管理用計算機ＰＣシステム９が形成されている。
【００２１】
この発明の実施形態は以上のような構成であり、以下にその機能について説明する。
【００２２】
例えば、親局から、例えば、毎時又は任意に、環境データの転送要請の信号を、ターミナルアダプタ６を介して管理用計算機５が受信すると、この管理用計算機５から環境データ制御ユニット４に、環境データのサンプリングのシリアル通信指令、即ちサンプリング信号を発する。環境データ制御ユニット４は、サンプリング信号を受信すると、その信号を制御して環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅのそれぞれに送信する。そして、環境データ処理ユニット３が環境機器２ａ〜２ｅからそれぞれ環境データをサンプリングし、このサンプリング信号が、環境データ制御ユニット４により制御され、管理用計算機５に転送される。
【００２３】
前記管理用計算機５では、各サンプリング信号を一旦保存し、工学変換を行なって、汚染物質等の環境データの測定量に換算して整理し、この換算データが、ターミナルアダプタ６を介して親局に伝送される。
【００２４】
上述のように、環境測定機器２ａ〜２ｅにそれぞれ接続した環境データ処理ユニット３ａ〜３ｅを直列に接続し、送受信容量の大きいＲＳ４８５規格の通信ケーブルを用い、環境データをシリアル伝送するようにしたので、１本の通信ケーブル８、８ａ、８ｂを配線するだけで、環境測定機器２ａ〜２ｅを、環境データを親局に送信する管理用計算機５に接続できる。この省配線化により、環境測定機器の設置工事が容易となり、工事時間の短縮が短縮され、設置コストが大幅に低減する。また、環境測定機器を増設するにあたり、単に環境データ処理ユニット３を追加するだけでよく、インターフェスボードなどの部品やソフトウエアの変更は不要であるため、装置の拡張性が向上する。
【００２５】
前記環境データ制御ユニット４は、管理用計算機５の動作状態を監視し、自動リセットする機能を有するため、前記環境監視装置の連続稼動を実現でき、信頼性が向上する。また、通信回線のアナログチャンネルを監視し、ターミナルアダプタ６に組み込まれた通信制御装置を自動リセットする機能も有するため、子局、親局間の通信ネットワークの信頼性が向上し、前記監視装置を連続稼動させることができる。なお、前記通信回線としては、必ずしもＩＳＤＮ回線に限定するものではない。環境監視は必ずしも大気汚染環境監視に限定するものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明では大気汚染監視等の環境監視装置の子局の装置で、汚染物質等の複数の環境機器に接続された環境データ処理ユニットを、１本の通信ケーブルで直列に接続し、環境データをシリアル伝送するようにしたので、省配線化が可能となり、工事時間が短縮され、設置工事や環境機器の増設が容易となる。
【００２７】
また、子局に環境データ制御ユニットと、管理用計算機と、親局への通信制御装置とを設け、環境データ制御ユニットに、管理用計算機と通信制御装置の自動リセット機能を持たせたので、簡素な装置構成で、連続稼動が可能であり、かつ通信ネットワークの信頼性に優れ、親局に対して整理された一連の環境データを随時転送できる。
【００２８】
さらに、管理用計算機として、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができ、設置工事の容易さと装置構成の簡素化と相俟って、従来よりも大幅に装置コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の環境監視装置の子局の装置構成を示す説明図
【図２】従来の環境監視装置の通信ネットワークを示す説明図
【図３】従来の環境監視装置の子局の装置構成を示す説明図
【符号の説明】
１：子局        ２ａ〜２ｅ：環境測定器      ３：環境データ処理ユニット
４：環境データ制御ユニット  ５：管理用計算機    ６：ターミナルアダプタ
７：無停電電源装置            ８、８ａ、８ｂ、８ｃ：通信ケーブル
９：管理用計算機ＰＣシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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