(57)【要約】【課題】簡易に多点計測を可能とする。【解決手段】第１の計測点の計測値を親局計測データとしてバッファメモリに蓄積する手段と、第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに、内部時計に基づくトリガ発生時刻とバッファメモリに蓄積された親局計測データとを保存するとともにトリガ信号を各子局に送信する手段とを有する親局４と、第２の計測点の計測値を子局計測データとして計測する手段と、トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻とバッファメモリに蓄積された子局計測データとを保存する手段とを有する子局８とを備える。【選択図】図２
2007188299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と子局とを備え、
前記親局は、
第１の計測点の計測値を親局計測データとしてバッファに蓄積する手段と、
前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻とバッファに蓄積した前記親局計測データとを保存するとともにトリガ信号を各子局に送信する手段とを有し、
前記子局は、
第２の計測点の計測値を子局計測データとしてバッファに蓄積する手段と、
前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻とバッファに蓄積した前記子局計測データとを保存する手段とを有する多点計測システムであって、
前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を有する、多点計測システム。
【請求項２】
前記親局は、
伝送遅延時間測定信号を前記親局から前記子局へ送信する手段と、
前記子局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記親局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定する手段と、
前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する手段とを更に有する、請求項１に記載の多点計測システム。
【請求項３】
前記子局は、
伝送遅延時間測定信号を前記子局から前記親局へ送信する手段と、
前記親局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記子局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定する手段と、
前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する手段とを更に有する、請求項１に記載の多点計測システム。
【請求項４】
前記親局は、
前記伝送遅延時間と前記トリガ発生時刻とを前記子局に通知する手段を更に有し、
前記子局は、
前記トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を更に有する、請求項２に記載の多点計測システム。
【請求項５】
前記親局は、
前記トリガ発生時刻を前記子局に通知する手段を更に有し、
前記子局は、
前記トリガ受信時刻を前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を更に有する、
請求項３に記載の多点計測システム。
【請求項６】
親局が、
第１の計測点の計測値を親局計測データとしてバッファに蓄積するステップと、
前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻とバッファに蓄積した前記親局計測データとを保存するとともにトリガ信号を各子局に送信するステップとを実行し、
子局が、
第２の計測点の計測値を子局計測データとしてバッファに蓄積するステップと、
前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻とバッファに蓄積した前記子局計測データとを保存するステップとを実行し、
多点計測システムが、
前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを実行する、多点計測方法。
【請求項７】
前記親局が、
伝送遅延時間測定信号を前記親局から前記子局へ送信するステップと、
前記子局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記親局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定するステップと、
前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得するステップとを更に実行する、
請求項６に記載の多点計測方法。
【請求項８】
前記子局が、
伝送遅延時間測定信号を前記子局から前記親局へ送信するステップと、
前記親局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記子局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定するステップと、
前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得するステップとを更に実行する、
請求項６に記載の多点計測方法。
【請求項９】
前記親局が、
前記伝送遅延時間と前記トリガ発生時刻とを前記子局に通知するステップを更に実行し、前記子局が、
前記トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを更に実行する、請求項７に記載の多点計測方法。
【請求項１０】
前記親局が、
前記トリガ発生時刻を前記子局に通知するステップを更に実行し、
前記子局が、
前記トリガ受信時刻を前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを更に実行する、請求項８に記載の多点計測方法。
【請求項１１】
親局と子局とを備え、
前記親局は、
第１の計測点の計測値を親局計測データとして保存する手段と、
前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻を保存するとともにトリガ信号を各子局に送信する手段とを有し、
前記子局は、
第２の計測点の計測値を子局計測データとして保存する手段と、
前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻を保存する手段とを有する多点計測システムであって、
前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を有する、多点計測システム。
【請求項１２】
親局が、
第１の計測点の計測値を親局計測データとして保存するステップと、
前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻を保存するとともにトリガ信号を各子局に送信するステップとを実行し、
子局が、
第２の計測点の計測値を子局計測データとして保存するステップと、前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻を保存するステップとを実行し、
多点計測システムが、
前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを実行する、多点計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多点計測システムに関し、特に計測データのサンプリング時刻を補正することで、多計測点間の計測データを同期させるシステムに係る。
【背景技術】
【０００２】
電気設備が多数設置されているプラント建屋内等では、所内配線に高調波等が侵入し、機器の動作に悪影響を及ぼすことがある。このような場合、配線に複数の計測点を設けて電圧等の計測値を同時に計測することで高調波の侵入源を特定する方法がある。この方法を用いる場合、サンプリング時刻の計測精度がｍsec オーダーからμsec オーダーであるというような、極めて高い同期のとれた計測データを取得する必要がある。各計測点のデータの同期が取れていないと、計測値の時間的関連性が判らないため、高調波の伝播状況が把握できないからである。
【０００３】
複数箇所の計測点間で極めて高い同期の取れたデータを取得する方法として、図１に示すような方法がある。すなわち、ＧＰＳ（全地球測位システム）搭載型の計測器による親局４と子局８を各計測点に配置する。各局の計測器は、それぞれのＧＰＳアンテナ５、９でＧＰＳ衛星から送信された時刻データを受信する。各局の計測器は、受信した時刻データを計測データのサンプリング時刻とすることで、各計測器同士の計測データを同期させる。
【０００４】
また、特許文献１には、ケーブル線路の充電電流を高い精度で測定することを目的とし、以下のような測定方法が提案されている。すなわち、充電電流を測定する子局を複数ある計測点にそれぞれ配置する。各子局は、親局からの測定指令信号を受信したときに、充電電流を測定するとともに測定結果と充電電流測定タイミングを求めるための応答遅れ情報とを含めた応答信号を親局に送信する。応答信号を受信した親局は、応答信号に含まれる応答遅れ情報を基に測定結果を正確に位相合わせする。これにより、ケーブル線路の充電電流の総和が高い精度で測定される旨記載されている。
【０００５】
更に、特許文献２にも、電流差動継電システムで問題となる各端局のサンプリング時間差によるリレー精度の悪化を解消することを目的とし、以下のような測定方法が提案されている。まず、隣接する各端局同士を、伝送方向が逆の複数の伝送路で相互に接続する。そして、端局の内の一つ（以下、同期親局と呼ぶ）が、複数ある伝送路の内の一つに対して一定時間おきにタイミング基準信号を送信する。同期親局から送信されたこのタイミング基準信号は、各端局を順次伝播したのち自局に戻る。同期親局は、送信したタイミング基準信号が自局に戻ってくるまでに要する時間（Ｔ１）を測定する。次に、同期親局は、測定により取得した時間（Ｔ１）を同期親局以外の各端局（以下、子局という）に送信する。一方、子局は、隣接する端局からのタイミング基準信号を受信したときに隣接するもう一方の端局にタイミング基準信号を転送する。子局から転送されたこのタイミング基準信号は、各端局を順次伝播したのち自局に戻る。子局は、転送したタイミング基準信号が自局に戻ってくるまでに要する時間（Ｔ２）を測定する。次に、子局は、時間（Ｔ１）から時間（Ｔ２）で減算した値を２で除算する。これは、同期親局と自局の間の伝送遅延時間に対応する量である。そして、子局は、サンプリング時刻を、タイミング基準信号を受信した時刻から伝送遅延時間分遡った時刻になるように制御する。これにより、全端局のサンプリング時刻が正確に一致される旨記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６２２６５号公報
【特許文献２】特開平２−１５５４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したＧＰＳ時刻データに基づく多点計測方法においては、計測点がＧＰＳ衛星からの電波を受信できることを前提としている。よって、ＧＰＳ衛星からの電波が受信できないプラント内部や家屋内では使用できない。
【０００８】
また、特許文献１に係る発明においては、測定指令信号の伝送遅延時間に基づいて計測データの正弦波形の位相合わせを行っており、計測対象が一定の正弦波形であることを前提にしている。したがって、不規則的な高調波の侵入や瞬時電圧変動等の継続時間が短い波形を計測したい場合に用いることができない。
【０００９】
更に、特許文献２に係る発明においては、計測中に多くの情報を有する応答信号を伝送するため、大容量の通信が可能な通信網を予め整備することを前提としている。したがって、多数の計測点を一時的に同時計測したい場合に計測機器の設置が容易でない。
【００１０】
そこで、本発明は、多点計測システムにおいて、ＧＰＳ衛星の電波が受信できない計測箇所でも、通信網の設置という煩わしい手間をかけることなく、容易に多計測点間で同期性の取れた計測データを取得することができるシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
＜第１の構成＞前述の課題を達成するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、多点計測システムであって、親局と子局とを備え、前記親局は、第１の計測点の計測値を親局計測データとしてバッファ（データを一時的に記憶する緩衝装置）に蓄積する手段と、前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻とバッファに蓄積した前記親局計測データとを保存するとともにトリガ信号を各子局に送信する手段とを有し、前記子局は、第２の計測点の計測値を子局計測データとしてバッファに蓄積する手段と、前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻とバッファに蓄積した前記子局計測データとを保存する手段とを有する多点計測システムであって、前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を備えることとした。
【００１２】
本発明によれば、前記親局と前記子局は、トリガに連動してそれぞれバッファに蓄積していた計測データを保存する。したがって、両局の計測データが常にある一定の時間的関係を持ったデータとして取得することができる。さらに、前記多点計測システムは、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００１３】
＜第２の構成＞前記親局は、伝送遅延時間測定信号を前記親局から前記子局へ送信する手段と、前記子局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記親局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定する手段と、前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する手段とを、前記第１の構成に更に有するものでもよい。
【００１４】
本発明によれば、前記親局は、前記トリガ信号を自局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する。したがって、各計測器間の計測データを同期させるのに必要な伝送遅延時間を取得することができる。
【００１５】
＜第３の構成＞前記子局は、伝送遅延時間測定信号を前記子局から前記親局へ送信する手段と、前記親局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記子局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定する手段と、前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する手段とを、前記第１の構成に更に有するものでもよい。
【００１６】
本発明によれば、前記子局は、前記トリガ信号が前記親局から自局へ送信される際に要する伝送遅延時間を取得する。したがって、各計測器間の計測データを同期させるのに必要な伝送遅延時間を取得することができる。
【００１７】
＜第４の構成＞前記親局は、前記伝送遅延時間と前記トリガ発生時刻とを前記子局に通知する手段を更に有し、前記子局は、前記トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を、前記第２の構成に更に有するものでもよい。
【００１８】
本発明によれば、前記子局は、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００１９】
＜第５の構成＞前記親局は、前記トリガ発生時刻を前記子局に通知する手段を更に有し、前記子局は、前記トリガ受信時刻を前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段を、前記第３の構成に更に有するものでもよい。
【００２０】
本発明によれば、前記子局は、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００２１】
＜第６の構成＞また、本発明は、親局が、第１の計測点の計測値を親局計測データとしてバッファに蓄積するステップと、前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻とバッファに蓄積した前記親局計測データとを保存するとともにトリガ信号を各子局に送信するステップとを実行し、子局が、第２の計測点の計測値を子局計測データとしてバッファに蓄積するステップと、前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻とバッファに蓄積した前記子局計測データとを保存するステップとを実行し、多点計測システムが、前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを実行することとした。
【００２２】
本発明によれば、前記親局と前記子局は、トリガに連動してそれぞれバッファに蓄積していた計測データを保存する。したがって、両局の計測データが常にある一定の時間的関係を持ったデータとして取得することができる。さらに、前記多点計測システムは、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００２３】
＜第７の構成＞前記親局が、伝送遅延時間測定信号を前記親局から前記子局へ送信するステップと、前記子局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記親局に戻ってくるまでに
要する時間（ΔＴ）を測定するステップと、前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得するステップとを、前記第６の構成に更に実行するものでもよい。
【００２４】
本発明によれば、前記親局は、前記トリガ信号を自局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得する。したがって、各計測器間の計測データを同期させるのに必要な伝送遅延時間を取得することができる。
【００２５】
＜第８の構成＞前記子局が、伝送遅延時間測定信号を前記子局から前記親局へ送信するステップと、前記親局へ送信した前記伝送遅延時間測定信号が前記子局に戻ってくるまでに要する時間（ΔＴ）を測定するステップと、前記時間（ΔＴ）を２で除算することで前記トリガ信号が前記親局から前記子局へ送信する際に要する伝送遅延時間を取得するステップとを、前記第６の構成に更に実行するものでもよい。
【００２６】
本発明によれば、前記子局は、前記トリガ信号が前記親局から自局へ送信される際に要する伝送遅延時間を取得する。したがって、各計測器間の計測データを同期させるのに必要な伝送遅延時間を取得することができる。
【００２７】
＜第９の構成＞前記親局が、前記伝送遅延時間と前記トリガ発生時刻とを前記子局に通知するステップを更に実行し、前記子局が、前記トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを、前記第７の構成に更に実行するものでもよい。
【００２８】
本発明によれば、前記子局は、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００２９】
＜第１０の構成＞前記親局が、前記トリガ発生時刻を前記子局に通知するステップを更に実行し、前記子局が、前記トリガ受信時刻を前記伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、修正された該トリガ受信時刻を前記親局から通知された前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを、前記第８の構成に更に実行するものでもよい。
【００３０】
本発明によれば、前記子局は、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００３１】
＜第１１の構成＞また、本発明は、多点計測システムであって、親局と子局とを備え、前記親局は、第１の計測点の計測値を親局計測データとして保存する手段と、前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻を保存するとともにトリガ信号を各子局に送信する手段とを有し、前記子局は、第２の計測点の計測値を子局計測データとして保存する手段と、前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻を保存する手段とを有し、前期多点計測システムは、前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える手段とを備えることとした。
【００３２】
本発明によれば、前記親局は親局計測データとトリガ発生時刻を保存し、前記子局は子局計測データとトリガ受信時刻を保存する。したがって、両局の計測データが常にある一定
の時間的関係を持ったデータとして取得することができる。さらに、前記多点計測システムは、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００３３】
＜第１２の構成＞また、本発明は、親局が、第１の計測点の計測値を親局計測データとして保存するステップと、前記第１の計測点の計測値が予め設定しておいたトリガ発生条件を満たしたときに内部時計に基づくトリガ発生時刻を保存するとともにトリガ信号を各子局に送信するステップとを実行し、子局が、第２の計測点の計測値を子局計測データとして保存するステップと、前記トリガ信号を受信したときに内部時計に基づくトリガ受信時刻を保存するステップとを実行し、多点計測システムが、前記トリガ受信時刻を伝送遅延時間分だけ遡った時刻に修正し、前記トリガ受信時刻が前記トリガ発生時刻と一致するように前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換えるステップを実行することとした。
【００３４】
本発明によれば、トリガに連動して、前記親局がトリガ発生時刻を保存し、前記子局がトリガ受信時刻を保存する。したがって、両局の計測データが常にある一定の時間的関係を持ったデータとして取得することができる。さらに、前記多点計測システムは、前記子局計測データのサンプリング時刻が前記親局計測データと同期するように、前記子局計測データのサンプリング時刻を書き換える。したがって、各計測器間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ＧＰＳ衛星の電波が受信できない計測箇所でも、通信網の設置という煩わしい手間をかけることなく、容易に多計測点間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態に係る多点計測システムを説明する。
【実施例１】
【００３７】
以下、実施形態１の構成は例示であり、本発明は本実施形態１の構成には限定されない。
【００３８】
＜実施形態１の構成＞図２は、実施形態１に係る多点計測システムの主要構成を示す図である。図２のように、本実施形態１に係る多点計測システムは、電線１、センサ２，センサ３、親局４、センサ６、センサ７、子局８、通信線１０を備える。
【００３９】
電線１は、一般的な電線である。一般的な電線とは、広域送配電網に使われる高圧電線、屋内配線に使われる電線、通信用電線、計装用電線等である。本実施形態１の目的は、同一の電線に設けられた各計測点の電圧を多点計測することである。よって、図２では、計測点が同一の電線の場合を図示した。しかしながら、各測定点は別系統あるいは別電圧の電線であってもよい。また、計測点は電線に限られない。すなわち、計測したい測定量は、例えば地震の加速度、気象の降雨量、気圧、風力、気圧、重量、圧力、流量、加速度、音、画像、宇宙放射線量等であってもよい。
【００４０】
センサ２とセンサ３は、電線１の電圧を計測して親局４に伝える電圧プローブである。また、センサ６とセンサ７は、電線１の電圧を計測して子局８に伝える電圧プローブである。本実施形態１の目的は、電線に設けられた各計測点の電圧を多点計測することである。よって、図２では、センサが電圧プローブの場合を図示した。しかし、前述と同様、計測
したい測定量は電圧に限られない。すなわち、センサは、計測したい測定量を検出して電気量に変換するものであれば、例えば、コンデンサ、コイル、歪ゲージ、電磁流量計、サーミスタ、ｐH センサ、半導体センサ等であってもよい。なお、図２では、各局にそれぞれ２つずつセンサがある場合を図示した。しかし、センサは、各局にそれぞれ１つずつであってもよいし、３つ以上であってもよい。更に、センサ２とセンサ３、センサ６とセンサ７はそれぞれ全て同一種類のもの（例えば、電圧プローブ）に限られない。すなわち、違う種類のものの組合せ（例えば、電圧プローブと電流クランプ）であってもよい。
【００４１】
親局４と子局８の構成については、後述する。なお、図２では、子局８を一つだけ図示した。しかし、子局は１つに限られず、複数あってもよい。
【００４２】
通信線１０は、親局４と子局８とのあいだを結ぶ通信線である。通信線１０は、トリガ信号、伝送遅延時間測定信号、トリガ発生時刻、伝送遅延時間を通信する。トリガ信号と伝送遅延時間測定信号は、ステップ状の電圧変動からなる比較的単純な信号である。なお、トリガ信号と伝送遅延時間測定信号はステップ状の信号に限られない。すなわち、子局８が、親局４から送信されるトリガ信号を認識することが可能な信号であればよい。一方、トリガ発生時刻と伝送遅延時間は、比較的複雑な時刻データ信号である。なお、図２では、有線による通信手段を図示した。しかし、親局と子局とのあいだの通信は、有線に限られない。すなわち、親局と子局とが互いに通信できる手段であり、トリガ信号さえ常に一定の時間遅れをもって通信できるものであれば、無線通信や構内電話装置、計測箇所の建屋等に既設されている電力線を用いた電力線通信等であってもよい。なお、本実施形態１では、トリガ発生時刻と伝送遅延時間を通信できることを前提としている。しかし、通信線１０は、トリガ発生時刻と伝送遅延時間が通信できるものに限られない。すなわち、トリガ発生時刻と伝送遅延時間が通信できない通信線の場合は、これらデータを人為的に運んでもよい。
【００４３】
図３は、本実施形態１に係る親局４の主要構成を示す図である。親局４は、可搬式の汎用計測器である。この計測器は、内部時計、センサ入力インターフェース、通信インターフェース、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、一時記憶装置（メモリ）、保存装置（ハードディスク）、操作部、表示部、経過時間カウンター等で構成されている。図３のように、親局４は、トリガ出力検出部１１、トリガ計測部１２、トリガ条件ファイル１３、親局計測データ保存ファイル１４、外部トリガ出力部１５、トリガ発生時刻送信部１６を備える。
【００４４】
トリガ出力検出部１１は、センサ入力インターフェースによって取得した計測点の測定量とトリガ条件ファイル１３に設定されているトリガ発生条件の設定値とを比較し、トリガ発生条件を満たすとトリガ信号を発生する。なお、本実施形態１では、トリガ出力検出部１１はプログラムによって構成されることを前提としている。しかし、プログラムによる構成に限られず、トリガ条件のレジスタ値とを比較するデジタル回路で構成してもよいし、電圧比較器を用いたアナログ回路で構成してもよい。
【００４５】
トリガ計測部１２は、センサ入力インターフェースから取得した計測データを、ＦＩＦＯ方式（先入れ先出し方式）で一時記憶装置に蓄積する。なお、本実施形態１では、トリガ計測部１２は計測データをバッファに蓄積する構成としているが、保存装置の容量に余裕があれば、計測データを常時蓄積する構成としてもよい。
【００４６】
トリガ条件ファイル１３は、トリガ発生条件となる設定値を記憶する。設定値は、計測作業者が操作部から入力する。なお、本実施形態１では、トリガ条件ファイル１３はデータファイルによって構成されることを前提としている。しかし、データファイルによる構成に限られず、ディップスイッチでデジタル回路のレジスタ値を設定する構成でもよいし、可変抵抗器で電圧比較器の基準電圧を設定する構成でもよい。
【００４７】
親局計測データ保存ファイル１４は、トリガ出力検出部１１でトリガ信号が発生すると、トリガ計測部１２のバッファに蓄積されていた計測データを保存する。保存されるデータは、計測データ、内部時計に基づくサンプリング時刻、内部時計に基づくトリガ発生時刻で構成される。なお、本実施形態１では、親局計測データ保存ファイル１４はハードディスクによる保存装置によって構成されることを前提としている。しかし、ハードディスクによる構成に限られず、磁気テープ、CD、DVD、メモリーカード等の記録装置・媒体等で
構成してもよい。
【００４８】
外部トリガ出力部１５は、トリガ出力検出部１１で発生したトリガ信号を、通信インターフェースを使って各子局に送信する。通信インターフェースは、通信線１０によって各子局と接続されている。
【００４９】
トリガ発生時刻送信部１６は、内部時計に基づくトリガ発生時刻を、通信インターフェースを使って各子局に送信する。通信インターフェースは、通信線１０を使って各子局と通信する。なお、計測データのサンプリング時刻補正を子局８の内部で行わない場合は、トリガ発生時刻送信部１６を親局４内に設けなくてもよい。この場合、計測作業者が、表示部にてトリガ発生時刻のデータを採取する。
【００５０】
図４は、本実施形態１に係る子局８の主要構成を示す図である。子局８は、可搬式の汎用計測器である。この計測器は、内部時計、センサ入力インターフェース、通信インターフェース、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、一時記憶装置（メモリ）、保存装置（ハードディスク）、操作部、表示部等で構成されている。図４のように、子局８は、伝送遅延時間測定データ保存部１９、トリガ計測部２０、外部トリガ入力部２１、子局計測データ保存ファイル２２、トリガ発生時刻受信部２３、遅延時間計測部２４、遅延時間補正データ編集部２５、親局同期計測データ保存ファイル２６を備える。
【００５１】
伝送遅延時間測定データ保存部１９は、トリガ信号が親局４から子局８に伝送される際に要する時間（以下、伝送遅延時間という）を保存する。なお、本実施形態１では、伝送遅延時間を子局８で保存する構成としている。しかし、計測データのサンプリング時刻補正を子局８の内部で行わない場合は、伝送遅延時間を子局８内に保存しなくてもよい。この場合、計測作業者が、表示部にて伝送遅延時間のデータを採取する。
【００５２】
トリガ計測部２０は、前述のトリガ計測部１２と同様の構成である。
【００５３】
外部トリガ入力部２１は、親局４から送信されたトリガ信号を、通信インターフェースを使って受信する。通信インターフェースは、通信線１０によって親局４と接続されている。
【００５４】
子局計測データ保存ファイル２２は、外部トリガ入力部２１がトリガ信号を受信すると、トリガ計測部２０のバッファに蓄積されていた計測データを保存する。保存されるデータ構成やその他の構成は、前述の親局計測データ保存ファイル１４と同様の構成である。
【００５５】
トリガ発生時刻受信部２３は、親局４から送信されたトリガ発生時刻を、通信インターフェースを使って受信する。通信インターフェースは、通信線１０によって親局４と接続されている。なお、計測データのサンプリング時刻補正を子局８の内部で行わない場合は、トリガ発生時刻受信部２３を子局８内に設けなくてもよい。
【００５６】
遅延時間計測部２４は、親局４から送信されたトリガ信号を受信した時刻を、内部時計に基づくトリガ受信時刻として取得する。なお、計測データのサンプリング時刻補正を子局
８の内部で行わない場合は、計測作業者が、表示部にてトリガ受信時刻のデータを取得する。
【００５７】
遅延時間補正データ編集部２５は、伝送遅延時間、トリガ発生時刻、トリガ受信時刻（＝子局内部時計によるトリガ発生時刻）、を元に、子局計測データ保存ファイル２２のデータを編集する。なお、本実施形態１では、遅延時間補正データ編集部２５はプログラムによって構成されることを前提としている。しかし、デジタル回路で構成してもよい。また、計測データのサンプリング時刻補正を子局８の内部で行わない場合は、遅延時間補正データ編集部２５を子局８内に設けなくてもよい。この場合、子局計測データのサンプリング時刻補正は、汎用のパーソナルコンピュータ等で行う。
【００５８】
親局同期計測データ保存ファイル２６は、サンプリング時刻の補正がされた子局計測データを、親局同期計測データとして保存する。なお、本実施形態１では、親局同期計測データ保存ファイル２６はハードディスクによる保存装置によって構成されることを前提としている。しかし、ハードディスクによる構成に限られず、磁気テープ、CD、DVD、メモリ
ーカード等の記録装置・媒体等で構成してもよい。
【００５９】
＜処理フロー＞以下、図５から図７を用いて、本実施形態１に係る多点計測システムを利用するときの手順を以下に説明する。
【００６０】
＜伝送遅延時間の計測＞計測作業者は、親局４と子局８の計測器をそれぞれ起動する。次に、親局４の入力部に設けられた伝送遅延時間測定スイッチを押す。親局４は、伝送遅延時間測定スイッチが押されたら、外部トリガ出力部１６から子局８に向けて伝送遅延時間測定信号を送信するとともに、内部時計に同期する経過時間カウンターを起動する。子局８は、外部トリガ入力部２１で伝送遅延時間測定信号を受信したときに、ただちに伝送遅延時間測定信号を親局４宛に返信する。親局４は、子局８から返信された伝送遅延時間測定信号を受信したときに、経過時間カウンターを停止する。次に、経過時間カウンターの値に基づく経過時間（本発明の時間（ΔＴ）に相当する）を２で除算することで、トリガ信号が親局から子局へ送信される際に要する伝送遅延時間を取得し、伝送遅延時間を伝送遅延時間測定データとしてトリガ発生時刻送信部１６から子局８内のトリガ発生時刻受信部２３に向けて送信する。子局８は、親局４から受信した伝送遅延時間測定データを、伝送遅延時間測定データ１９として保存する。なお、伝送遅延時間の測定にあたり、親局あるいは子局の内部処理時間を無視できない場合、経過時間カウンターの値に基づく経過時間から、親局あるいは子局における内部処理時間を差し引いた値を２で除算して、トリガ信号が親局から子局へ送信される際に要する伝送遅延時間を求めることが望ましい。
【００６１】
＜トリガ条件の設定＞計測作業者は、伝送遅延時間の測定が終了したのちに、親局４の操作部からトリガ条件ファイル１３にトリガ条件を設定する。計測作業者は、トリガ条件の設定が終了したときに親局４と子局８の計測器をそれぞれ計測状態に移行させる。
【００６２】
図５は、親局４の計測器の処理フローである。計測状態に移行した親局４は、センサ２，センサ３で計測された計測データをトリガ出力検出部１１及びトリガ計測部１２に取り込む（Ｓ１）。トリガ出力検出部１１は、計測データとトリガ条件ファイル１３のトリガ条件設定とを比較する動作が行われる（Ｓ２）。トリガ出力検出部１１は、トリガ条件を満たすとトリガ信号を発信する。トリガ計測部１２は、図示しない内部時計に基づく計測時刻と計測値とが同期した計測データを、トリガ計測部１２の一時記憶装置であるバッファに蓄積する。また、トリガ計測部１２の一時記憶装置は、トリガ信号が発信されるまで、ＦＩＦＯ方式で順次古い計測データを廃棄する（Ｓ３）。一方、トリガ計測部１２の一時記憶装置は、トリガ信号が発信されると一時記憶装置であるバッファに蓄積した計測データを保持し（Ｓ４）、計測データを親局計測データ保存ファイル１４に保存する（Ｓ５）
。外部トリガ出力部１５は、トリガ信号が発信されると、子局向けトリガ信号を生成し（Ｓ６）、子局向けにトリガ信号を送信する（Ｓ７）。トリガ発生時刻送信部１６は、トリガ信号が発信されると、内部時計に基づく子局向けトリガ発生時刻を生成し（Ｓ８）、子局向けにトリガ発生時刻を送信する（Ｓ９）。
【００６３】
図６は、子局８の計測器の処理フローである。計測状態に移行した子局８は、センサ６，センサ７で計測された計測データをトリガ計測部２０に取り込む。トリガ計測部２０は、図示しない内部時計に基づく計測時刻と計測値とが同期した計測データを、トリガ計測部２０の一時記憶装置であるバッファに蓄積する。また、トリガ計測部２０の一時記憶装置は、トリガ信号を受信するまで、ＦＩＦＯ方式で順次古い計測データを廃棄する。一方、トリガ計測部２０の一時記憶装置は、外部トリガ入力部２１からトリガ信号を受信すると（Ｓ１０）、一時記憶装置であるバッファに蓄積した計測データを保持し（Ｓ１１）、計測データを子局計測データ保存ファイル２２に保存する（Ｓ１２）。外部トリガ入力部２１は、親局４からのトリガ信号を受信すると、トリガ信号をトリガ計測部２０に送るとともに、内部時計に基づくトリガ受信時刻データを遅延時間計測部２４に送る。トリガ発生時刻受信部２３は、親局４から送信されたトリガ発生時刻データを受信すると（Ｓ１３）、トリガ発生時刻データを遅延時間計測部２４に送る。遅延時間計測部２４は、トリガ発生時刻データを受けたら伝送遅延時間測定データ１９を読み込む（Ｓ１４）。遅延時間計測部２４は、伝送遅延時間データ１９の読み込みが完了したときに、トリガ発生時刻データとトリガ受信時刻データと伝送遅延時間測定データを、遅延時間補正データ編集部２５に送る。遅延時間補正データ編集部２５は、トリガ発生時刻データとトリガ受信時刻データと伝送遅延時間測定データを受けたら、計測データの編集を行い（Ｓ１５）、親局の計測データと同期した子局計測データを保存する（Ｓ１６）。子局計測データの編集については、以下に詳述する。
【００６４】
＜計測データの時刻補正＞図７は、子局８の内部で行われる子局計測データの処理フローである。下線部分が、編集されるデータ部分である。まず、トリガ受信時刻データを、伝送遅延時間分だけ遡った時刻に補正（Ｓ１７→Ｓ１８）する。次に、補正されたトリガ受信時刻がトリガ発生時刻と一致するように子局計測データ保存ファイル２０に保存された子局計測データのサンプリング時刻を書き換える（Ｓ１８→Ｓ１９）ことで、子局計測データの時刻補正（Ｓ１５）を完了し、親局の計測データと同期の取れた子局計測データを、親局同期計測データ保存ファイル２３として保存（Ｓ１６）する。
【００６５】
なお、図７に示す本実施形態１では、親局４の内部時計が子局８の内部時計よりも２だけ遅れており、伝送遅延時間が１、親局内部時計に基づくトリガ発生時刻が３、子局内部時計に基づくトリガ受信時刻が６の場合について示しているが、本発明の実施に際しこれらの条件に限定されているわけではない。また、本実施形態１では、子局８内部でデータの補正を行っているが、この実施例に限られない。すなわち、各計測器に保存された計測データを、計測作業者が採取した伝送遅延時間データ、トリガ発生時刻データ、トリガ受信時刻データを基に、別途汎用のパーソナルコンピュータ等により時刻補正してもよい。
【実施例２】
【００６６】
＜実施形態２の構成＞以下、親局４にて測定される伝送遅延時間の測定方法の変形例（以下、実施形態２という）を示す。前述の実施形態１は、親局４から伝送遅延時間を計測する実施形態であったが、本実施形態２は、子局８から伝送遅延時間を計測する実施形態である。これによれば、親局４から子局８に向けて伝送遅延時間を送信する必要が無い。前述の実施形態１と同様、下記の構成は例示であり、本発明は本実施形態２の構成には限定されない。
【００６７】
子局８は、前述実施形態１の構成の他に、経過時間カウンターを備えている。その他の本
実施形態２に係る構成は、前述の実施形態１と同様の構成である。
【００６８】
＜処理フロー＞以下、本実施形態２に係る多点計測システムを利用するときの手順を以下に説明する。
【００６９】
＜伝送遅延時間の計測＞計測作業者は、親局４と子局８の計測器をそれぞれ起動する。次に、子局８の入力部に設けられた伝送遅延時間測定スイッチを押す。子局８は、伝送遅延時間測定スイッチが押されたら、子局８から親局４に向けて伝送遅延時間測定信号を送信するとともに、内部時計に同期する経過時間カウンターを起動する。親局４は、伝送遅延時間測定信号を受信したときに、外部トリガ出力部１５より直ちに伝送遅延時間測定信号を子局８宛に返信する。子局８は、親局４から返信された伝送遅延時間測定信号を受信したときに、経過時間カウンターを停止する。次に、経過時間カウンターの値に基づく経過時間（本発明の時間（ΔＴ）に相当する）を２で除算することで、トリガ信号が親局から子局へ送信される際に要する伝送遅延時間を取得し、伝送遅延時間を伝送遅延時間測定データ１９として保存する。なお、伝送遅延時間の測定にあたり、親局あるいは子局の内部処理時間を無視できない場合、経過時間カウンターの値に基づく経過時間から、親局あるいは子局における内部処理時間を差し引いた値を２で除算して、トリガ信号が親局から子局へ送信される際に要する伝送遅延時間を求めることが望ましい。
【００７０】
伝送遅延時間の計測終了後は、前述の実施形態１に係る手順と同様の手順により、同期した多点計測データを取得できる。
【実施例３】
【００７１】
＜実施形態３の構成＞以下、子局８にて補正される子局計測データの時刻補正方法の変形例（以下、実施形態３という）を示す。前述の実施形態１及び２は、子局８内部で子局計測データのサンプリング時刻補正を行う実施形態であったが、本実施形態３は、他に設けた汎用のパーソナルコンピュータにて子局計測データのサンプリング時刻補正を行う実施形態である。これによれば、親局４から子局８に向けて伝送遅延時間及びトリガ発生時刻が通信できない場合であっても各局の計測データを同期させることができる。前述の本実施形態１及び２と同様、下記の構成は例示であり、本発明は本実施形態３の構成には限定されない。
【００７２】
前記多点計測システムは、前述実施形態１または２の構成の他に、汎用のパーソナルコンピュータを備えている。その他の本実施形態３に係る構成は、前述の実施形態１または２と同様の構成である。
【００７３】
＜処理フロー＞以下、本実施形態３に係る多点計測システムを利用するときの手順を以下に説明する。前記＜計測データの時刻補正＞までは、前述の実施形態１または２に係る手順と同様の手順により、多点計測データを取得する。なお、本実施形態３では、伝送遅延時間及びトリガ発生時刻が親局４から子局８に向けて通信されないことを前提としている。したがって、この多点計測データは、この段階ではまだ同期性が取れていない。
【００７４】
＜計測データの時刻補正＞計測作業者は、親局４及び子局８の各計測器から、トリガ発生時刻のデータ、トリガ受信時刻のデータ、伝送遅延時間のデータ、親局計測データ、子局計測データを採取する。次に、汎用のパーソナルコンピュータでこれら計測データの時刻補正を行う。計測データの時刻補正の方法は、前述の＜計測データの時刻補正＞と同様である。これにより、同期した多点計測データを取得できる。
【００７５】
＜実施形態１，２，３の効果＞以上により、本発明はＧＰＳ衛星の電波が受信できない計測箇所でも、容易に多計測点間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００７６】
そして、伝送遅延時間及びトリガ発生時刻が通信できない場合でも、トリガ信号さえ通信できれば多点計測の同期性を取ることが可能となるので、例えば既設の電力線を利用した電力線通信のように比較的簡易な通信線で、容易に多計測点間で同期性の取れた計測データを取得することができる。
【００７７】
そのうえ、汎用の計測器やデータ編集機器を用いることができるため、極めて低いコストで同期性の取れた多点計測が可能であるし、各計測器間の内部時計の同期がまったく取れていなくても計測作業を開始することができる。また、汎用の計測器を使用できるのでトリガ発生条件を自由に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来技術に係る多点計測システムの主要構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る多点計測システムの主要構成を示す図である。
【図３】実施形態１に係る親局の主要構成を示す図である。
【図４】実施形態１に係る子局の主要構成を示す図である。
【図５】実施形態１に係る親局の処理フローを示す図である。
【図６】実施形態１に係る子局の処理フローを示す図である。
【図７】実施形態１に係る子局計測データ時刻補正の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 電線
４ 親局
５、９ ＧＰＳアンテナ
８ 子局
１０、通信線
【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】
2007188299.tif 000007
【図６】
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【図７】
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