(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象となる多数の設備を、地理的条件に基づいて複数個のグループに区分し、各グループ毎に設けられた中継装置を通して当該グループに発生した異常事態を監視センタに報知する監視システムであって、
前記各グループに属する複数の監視対象設備には、それぞれ端末装置が設けられ、前記端末装置には、センサ出力に基づいて当該設備に対する破壊行為の発生を検出する検出部と、隣接する監視対象設備との間で無線送受信を実現する無線部とが設けられ、
前記複数個のグループの内の一のグループに属する各監視対象設備に設けられた端末装置群によって直列的な監視情報の無線通信路が形成されると共に、前記一のグループに属する端末装置群の内、１番目の端末装置を最上流とし、最終番目の端末装置を最下流とし、
最上流である１番目の端末装置から一定時間毎に下流となる次番目の端末装置へ向けて監視情報を送信し、
監視情報を受けた端末装置は、その監視情報に自己の監視結果を付加してさらに下流側の次番目の端末装置に向けて監視情報を順次送信すると共に、上流となる前番目の端末装置へ向けて受信確認信号を返信し、
前記一のグループに属するいずれかの端末装置が、下流側の次番目の端末装置に監視情報を送信したにも関わらず、当該端末装置から前記受信確認信号が返信されてこない場合には、下流側の次々番目の端末装置に向けて監視情報を送信し、
前記一のグループに属するいずれかの端末装置が、所定時間経過後も前番目の端末装置から受信すべき監視情報を受信しない場合には、自己の監視対象設備の監視情報のみを下流側の次番目の端末装置に送信し、
最終番の端末装置は前記一のグループ内の全ての監視情報を当該一のグループに設けられた一の中継装置に送信する
ことを特徴とする破壊行為の監視システム。
【請求項２】
前記中継装置では、自己が担当するグループ内において異常が発生した場合にのみ、その内容を監視センタに通報する一方、監視センタは、必要に応じて何時でも中継装置の稼動状態を確認するようにしている請求項１に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象の設備が遠隔地にある場合にも、当該設備に対する破壊行為をリアルタイムに把握することができる監視システム関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
高度経済社会では、電力、通信、ガス、水道、鉄道など生活基幹設備に対する破壊行為の及ぼす被害は甚大のものとなる。そして、現今のような社会経済の変動期には、従来の常識では考えられない破壊行為が発生する恐れがあり、これに対する危機管理が重要な課題となっている。特に、電力会社の送電用の鉄塔を倒壊させるような破壊行為は現実問題としても発生しており、このような犯罪に迅速に対処できる有効な対策が急務となっている。
【０００３】
ここで、地上基礎アングルへの取付ボルトやその他の連結部のボルト／ナットを適宜な保護部材によって覆ってしまうことは考えられるが、鉄塔が山奥にあるような場合には、保護部材さえも破壊されてしまう恐れが強く、対策としては十分ではない。
【０００４】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、送電用や通信用の鉄塔など、人里離れた場所にある設備に対する破壊行為であっても、直ちにこれを検知して、迅速にしかるべき措置を採ることができる監視システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、監視対象となる多数の設備を、地理的条件に基づいて複数個のグループに区分し、各グループ毎に設けられた中継装置を通して当該グループに発生した異常事態を監視センタに報知する監視システムであって、前記各グループに属する複数の監視対象設備には、それぞれ端末装置が設けられ、前記端末装置には、センサ出力に基づいて当該設備に対する破壊行為の発生を検出する検出部と、隣接する監視対象設備との間で無線送受信を実現する無線部とが設けられ、前記端末装置では、上流側の端末装置からの監視情報を受信する一方、その監視情報に自己の監視結果を付加して下流側の端末装置に向けて監視情報を送信している。
【０００６】
本発明の端末装置では、宛名を特定して下流側に監視情報を送信するのが好ましい。また、更に好ましい端末装置では、一定時間を経過した後も自己が受信するべき監視情報が送られてこない場合には、自己の監視対象設備の監視情報のみを下流側の端末装置に送信するようにしている。
【０００７】
また、本発明の端末装置では、下流側の端末装置に監視情報を送信したにも関わらず、当該端末装置から受信確認信号が返送されてこない場合には、別の下流側の端末装置に向けて監視情報を送信するようにしている。
【０００８】
更にまた、本発明の好ましい中継装置では、自己が担当グループ内において異常が発生した場合にのみ、その内容を監視センタに通報する一方、監視センタは、必要に応じて何時でも中継装置の稼動状態を確認するようにしている。
【０００９】
【発明の実施の態様】
以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳細に説明する。
図１は、鉄塔監視システムＳＹの全体構成を概略的に図示したものである。このシステムＳＹでは、監視対象の鉄塔をＮ個のグループＧ1〜Ｇnに分けて管理しており、グループ内に発生した異常事態は、各グループ毎に設けられた中継装置Ｃ1〜Ｃnから監視センタＭに報知されるようになっている。監視対象の鉄塔は、隣接する鉄塔同士で無線交信が可能である地理的条件に基づいてグループ化されており、通常、１０個程度の鉄塔１1…１10によって一つのグループが形成されている。
【００１０】
図２に示すように、各鉄塔１1…１10の適所には、それぞれ端末装置２1…２10が取り付けられている。各端末装置２は、図３に示すように、鉄塔１に生じた破壊振動を検出する圧電素子からなる振動センサ３ａ，３ｂと、隣接する鉄塔との間で無線情報を送受信する信号伝送端末無線機４と、装置各部に直流電源を供給する蓄電池５と、太陽光によって発電して蓄電池５を充電するソーラ発電機６と、振動センサ３ａ，３ｂからの信号に基づいて当該鉄塔に対する破壊活動を判定するセンサコントローラ７とで構成されている。
【００１１】
信号伝送端末無線機（以下、端末無線機４という）は、無線免許が不要である特定周波数帯域の小電力型無線機である。この端末無線機４は、アンテナと接続されて実際に無線電波の送受信を行う無線送受信部８と、受信した信号から自己宛ての監視情報のみを抽出すると共に、抽出した監視情報にセンサコントローラ７からのデータを付加して監視情報を再構築するデータ制御部９と、安定化電源部１０とで構成されている。なお、再構築された監視情報には新たな宛名が付されており、その宛名で特定された下流側の鉄塔に向けて、無線送受信部８を通して監視情報が再放射される。
【００１２】
本システムＳＹは、例えば、１０個の鉄塔１1…１10によって１つのグループが形成されているが、各鉄塔に設けられた端末装置２1…２10によって、上流側の鉄塔から下流側の鉄塔に向けた直列的な監視情報の無線通信路が形成されている（図２参照）。そして、最下流の鉄塔の端末装置２10は、電柱に取り付けた中継装置Ｃｉに対して、グループ内の全ての監視情報を送信している。
【００１３】
グループ内の直列的な無線通信路について具体的に説明すると、端末装置相互間は、見通し距離７００ｍ以内に設定されている。すなわち、端末装置の間には、山や建物など電波の伝播を阻害するものが無いことが必要であり、途中に大きな建物があり見通し距離７００ｍの条件が満たされなかったり、或いは、見通し距離内に強力なノイズ発生源があるような場合には、適所に中継用の端末機を設置するようにしている。
【００１４】
いずれにしても、本システムＳＹでは、上流側の端末装置２jから、隣接する下流側の鉄塔の端末装置２j+1に向けて、正常時には図２に示すような順次送信を行い、何らかのトラブルによって順次送信が不可能な場合には、途中スタート送信や飛び越し送信を行っている。
【００１５】
［順次送信］
順次送信について説明すると、最上流に位置する端末装置２1は、一定時間毎に、鉄塔１1において破壊活動が生じているか否かの監視情報を、隣接する鉄塔１2の端末装置２2に対して宛名を付して送信している。したがって、監視情報を受信した端末装置が複数個存在する場合でも、本来の送信先である端末装置２2のみが端末装置２1からの監視情報を入手することになる。そして、自己宛の監視情報を入手した端末装置２2は、パリティチェックやＣＲＣチェックなどによって通信データの信頼性を確認した後、端末装置２1に対して、宛名を付けて受信確認(Acknowledge)信号を返信する。
【００１６】
この受信確認信号の受信により、端末装置２1では、自己の監視情報が正しく伝送できたことを認識することができる。なお、通信データの一部が破損しているなど、端末装置２-2から再送要求があれば、その要求に応えて再度、監視情報を送信する。
【００１７】
本実施例において、監視情報の具体的内容は特に限定されないが、単なるＯＮ／ＯＦＦの破壊データ（０と１）や、或いは、段階的な破壊レベル（例えば０〜３の数字）で表現している。破壊レベルを採用する場合には、破壊レベル０は明らかに異常無しの状態を意味し、破壊レベル３は明らかな破壊活動の存在を意味する。このように、本実施例では、単純な数値データと、宛名データと、パリティビットなどのみによって監視情報を構成しており通信の簡易性と信頼性とを実現している。
【００１８】
ところで、隣接する下流側の端末装置２2は、端末装置２1からの監視情報を正しく受信すると、受信確認信号を端末装置２1に返信するとともに、受信した破壊データ情報に、自己の管理下の鉄塔１2についての破壊データ情報を付加して隣接する下流側の鉄塔１3の端末装置２3に向けて監視情報を送信する。そして、端末装置２3から受信確認(Acknowledge)信号を受信することによって正常に通信が行われていることを確認する。
【００１９】
以下同様であり、ｊ番目の端末装置２jは、受信した１〜ｊ−１番目までの鉄塔の破壊データ情報に、自分の管理下の鉄塔１jについての破壊データ情報を付加して端末装置２j+1に向けて監視情報を送信する。このような動作が繰り返されるので、最下流に位置する鉄塔１10では、１〜９番目までの鉄塔の監視情報を受信することになる。そこで、最下流に位置する端末装置２10は、受信した監視情報に、１０番目の鉄塔１10の破壊データ情報を付加して中継装置Ｃｉに向けて送信する。
【００２０】
［通信トラブル時］
一方、何らかのトラブルにより通信路が途切れた場合には、途中スタート送信（図４）や飛び越し送信（図５）を行うようになっている。すなわち、監視情報の送信は一定時間毎に行われているので、ｊ番目の鉄塔は、前回の監視情報をｊ−１番目の鉄塔から受信した後、所定時間を経過しても新たな監視情報を受信しない場合には、ｊ−１番目の鉄塔１j-1に何らかのトラブルが生じたものと把握することができる。
【００２１】
そこで、ｊ番目の端末装置２jでは、自己の管理下の鉄塔１jにおける監視情報のみをｊ＋１番目の端末装置２j+1に送信することになる。このようにして、次々と破壊データ情報を付加されつつ、監視情報が中継装置Ｃｉに送られるので、中継装置Ｃｉでは１番目からｊ−１番目までの監視情報が欠落していることによって、ｊ−１番目の鉄塔の端末装置２j-1に異常が生じていることを認識することができる。
【００２２】
また、例えば、ｋ番目の鉄塔１kの端末装置２kでは、１〜ｋまでの監視情報をｋ＋１番目の鉄塔１k+1に送信したにも関わらず、ｋ＋１番目の端末装置２k+1から受信確認信号を受信できなかったとする。このような場合には、何回か送信処理を繰り返すことによって、ｋ＋１番目の端末装置２k+1の異常を確認した後、近接する別のｋ＋２番目の鉄塔１k+2に対して１〜ｋまでの監視情報を送信する。
【００２３】
ｋ＋２番目の鉄塔の端末装置２k+2では、受信した情報に基づきｋ番目の鉄塔からの情報であることを認識できるので、ｋ番目の鉄塔１kに受信確認情報を返信すると共に、ｋ＋３番目の鉄塔１k+3に監視情報を送信する。そのようにして中継装置Ｃｉに送られてきた監視情報には、ｋ＋１番目のデータが欠落しているので、中継装置Ｃｉではｋ＋１番目の端末装置の異常を認識することができる。
【００２４】
先に説明したように、最下流の鉄塔の端末装置２10は、中継装置Ｃｉに対してグループ内の監視情報を送信しているが、中継装置Ｃｉには、監視情報を受信する端末無線機４の他に、グループ内の異常事態を監視センタＭに報知するためのＰＨＳ（Personal Handyphone System）部１１と、装置各部を制御する中継制御部１２とが設けられている（図６参照）。なお、中継装置Ｃｉは、商用の交流電圧１００Ｖを電源としている。
【００２５】
中継装置Ｃｉの中継制御部１２は、端末装置２10から受信した監視情報（鉄塔１０個分の監視情報）について、順次、時刻を特定して自己の記憶装置に記憶している。そして、受信した監視情報を検討することによって異常の発生が認められた場合には、その内容を監視センタＭに送信するようにしている。具体的には、自己のグループ内の監視情報を検討して、「異常あり」の破壊データを示す鉄塔が存在すれば、その鉄塔番号と破壊データとを監視センタＭに送信している。また、途中スタート発信や、飛び越し送信の事実が認められた場合には、トラブルが生じていると思われる鉄塔の番号をトラブル内容と共に、監視センタＭに送信している。
【００２６】
一方、監視センタＭは、中継装置Ｃｉと交信するためのＰＨＳ部１３と、制御用パソコン１４とで構成されており、制御用パソコンでは、ＰＨＳ部１３が受信した異常情報をモニタ画面に表示すうようにしている。また、監視センタＭは、必要に応じて、定期通報、時刻修正、動作ログ、センサ情報などの要求を中継装置Ｃｉに対して行っている。
【００２７】
定期通報要求とは、定期的に中継装置Ｃｉを呼び出して、中継装置が正常に稼動していることを確認する動作である。時刻修正要求とは、中継装置における時刻の狂いを修正するための処理であり、定期的に、監視センタと中継装置の時計を一致させている。動作ログ要求とは、中継装置に蓄積されている一定期間内の受信記録（監視情報）の送信を要求する動作である。
【００２８】
センサ情報の要求とは、グループ内に異常事態が発生しているか否かに関わらず、全ての監視情報を監視センタに送信することを要求するものである。したがって、中継装置では、この要求を受けた後は、新たに要求解除の指令があるまで、受信した監視情報をそのまま監視センタに送り続けることになる。このような、センサ情報要求の動作モードを持っているので、例えば、ある鉄塔において破壊活動かもしれない事態の発生が中継装置から報知されてきたとき、監視センタでは、そのグループ全体の状況や、他のグループの状況を連続的に検討することができる。そして、適切な措置を迅速にとることができ、必要な係員を必要な場所に派遣することもできる。
【００２９】
図７は、１０番目の端末装置から中継装置Ｃｉに送信される監視情報の一例を図示したものである。この監視情報は、パリティビットなどを除くと、スタートコード（１バイト）、電文種別コード（１バイト）、通信先ＩＤ（６バイト）、自局ＩＤ（６バイト）、データ（７バイト×１０）、エンドコード（１バイト）から構成されている。中継装置Ｃｉに送信される７バイト×１０のデータは、第１番目から第１０番目までの端末装置２1〜２10の各端末ＩＤ（６バイト）と、各端末における異常情報を示す１バイトからなる。
【００３０】
７バイト×１０のデータは、上流側から下流側の端末装置に送信される毎に、データ数が順次増加したものであり、例えば、２番目の端末装置２2から３番目の端末装置２3に送信されてくる監視情報には、１番目と２番目の端末情報を含んだものであるので、３番目の端末装置２3は、自己の異常情報を示す１バイトを書き込むと共に、通信先ＩＤと自局ＩＤを書き直して、４番目の端末装置２4に送信する。以下、同様の動作がされるので、１０番目の端末装置から中継装置に向けて送信される監視情報には、７バイト×１０のデータが全て意味のあるデータとなる。そして、途中発信したり飛び越し発信した場合には、該当する端末装置のＩＤが欠落しているので、中継装置では異常事態の発生を知ることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、人里離れた場所にある設備に対する破壊行為であっても、直ちにこれを検知して、迅速にしかるべき対応を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る監視システムの概略構成を図示したものである。
【図２】無線通信の経路を説明する図面である。
【図３】端末装置の構成を図示したものである。
【図４】途中スタート送信を説明する図面である。
【図５】飛び越し送信を説明する図面である。
【図６】中継装置の構成図である。
【図７】監視情報の一例を図示したものである。
【符号の説明】
１      鉄塔（監視対象設備）
ＳＹ    監視システム、
２      端末装置
３      センサ
７      センサコントローラ
４      信号伝送端末無線機
【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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