(57)【要約】      （修正有）【課題】ハードウエア及びソフトウエアの更新を簡便におこなうことができ高信頼性で低コストの警報監視システムを提供する。【解決手段】警報信号を取り込み保持する複数の現場ユニット１０を切り替えるチャンネル選択信号出力する複数の計算機３０と、複数の計算機３０からそれぞれ出力された複数のチャンネル選択信号から一つを選択する計算機信号監視部２０２と選択されたチャンネルの現場ユニット１０へのデータ収集信号を作成するデータ収集信号作成部２０４と現場ユニットのチャンネルを切り替えるチャンネル切替部２０６とからなるインターフェースユニット２０と、警報信号を表示する複数の表示器４０と、を有する警報監視システムであって、インターフェースユニット２０はデータ収集信号を選択されたチャンネルの現場ユニット１０に送信するとともに、現場ユニット１０に取り込み保持された警報信号を受信し複数の計算機３０に並列に出力する。【選択図】図１
2012003482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設内の各所に設置され警報信号を取り込み保持する複数の現場ユニットと、
前記現場ユニットを切り替えるチャンネル選択信号をそれぞれ一定周期で出力する複数の計算機と、
前記複数の計算機からそれぞれ出力された複数のチャンネル選択信号から一つのチャンネル選択信号を選択する計算機信号監視部と前記選択されたチャンネルの現場ユニットへのデータ収集信号を作成するデータ収集信号作成部と現場ユニットのチャンネルを切り替えるチャンネル切替部とからなるインターフェースユニットと、
警報信号を表示する複数の表示器と、を有する警報監視システムであって、
前記インターフェースユニットは前記データ収集信号を前記選択されたチャンネルの現場ユニットに送信するとともに、前記現場ユニットに取り込み保持された警報信号を受信し前記複数の計算機に並列に出力することを特徴とする警報監視システム。
【請求項２】
前記計算機信号監視部は、前記複数の計算機の正常／異常を判断し、正常な計算機からのチャンネル選択信号を選択することを特徴とする請求項１記載の警報監視システム。
【請求項３】
前記計算機に出力された警報信号を、ハブ、メディアコンバータ及び表示用計算機を介して表示器に表示することを特徴とする請求項１又は２記載の警報監視システム。
【請求項４】
前記メディアコンバータ、表示用計算機及び表示器を複数系統設置し、一つの系統に異常が発生したときに、他の系統の表示器が補完表示することを特徴とする請求項３記載の警報監視システム。
【請求項５】
前記現場ユニットとインターフェースユニット間の伝送路を二重化したことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の警報監視システム。
【請求項６】
前記現場ユニットは伝送路監視機能及び伝送路切替え機能を有していることを特徴とする請求項５記載の警報監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種プラントの施設内に設置された計装システムの警報事象を管理する警報監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、核燃料再処理プラント等の施設内各所に設置された計装システムの警報事象を一元管理するための警報監視システムにおいて、低コストで高信頼性を実現する手段として図８に示すような警報監視システムが提案されている。
【０００３】
図８において、現場ユニット１０（１０ａ１〜１０ｎｍ）は施設内の各所に配置され、現場で発生した警報信号を取込み保持する。また、現場ユニット１０（１０ａ１〜１０ｎｍ）は直列接続可能であり、警報信号取込接点数の増設を容易に行うことができる。
【０００４】
制御ユニット１１０では、内部に設けた汎用品であるワンボードマイコンからなる制御部１１０１がチャンネル選択部１１０２のチャンネル切替え、電気／光信号変換部１１０３経由で現場ユニット１０のデータ取込みを一定周期で行い、警報が発生するとシリコンディスク１１０４に保存されたＴＡＧ情報との紐付けを行い、警報情報のトレンドを作成する。
【０００５】
制御部１１０１とワンボードマイコンからなる表示操作部１１０５ａ〜１１０５ｃ間は相互のデータ共有が可能であり、それぞれの表示操作部１１０５ａ〜１１０５ｃはボタン操作により必要なデータのみを取得することができる。そして必要な警報データを専用Ｈ／Ｗ（ハードウエア）機器である表示器１２０ａ〜１２０ｃに出力する。また、警報発生時は警報接点１１０６から警報接点出力を行う。
【０００６】
図８に示す警報監視システムは制御ユニットに各種インターフェース部を組み込んだものであるが、インターフェースユニットを制御ユニットから独立させて警報監視をおこなう技術も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−６７６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の警報監視システムでは、汎用品であるワンボードマイコンとシリコンディスクを組み合わせて可動部を無くし、警報表示部を専用のハードウエア表示器とすることで警報監視システムの信頼性を確保するとともに低コスト化を図っていた。
【０００９】
しかしながら、ＣＰＵの処理機能や伝送機能の進展にともない、各部品の更新をおこなうとするとハードウエア及びソフトウエアを含めて制御ユニット全体を取り替える必要があり、その間、警報監視が長期間中断するとともに、コスト増につながるという課題があった。
【００１０】
また、インターフェースユニットを制御ユニットから独立させて警報監視をおこなう技術も提案されているが（特許文献１）、汎用の計算機を用いるものではなく、かつ、１台の計算機が故障したときに警報監視を継続することができないという課題があった。
【００１１】
一方、警報監視装置の信頼性を高めるために、従来から計算機を多重化することがおこなわれているが、これらの技術は複数の計算機を時刻同期させるとともに、複雑な論理回路を用いた演算処理を必要とするもので、処理負担が大きく、またリアルタイム処理も困難で、装置の大型化、コスト増を招くという課題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、インターフェースユニットを独立した専用のハードウエア構成とし、複数の計算機を相互に独立した多重化構成とすることにより、技術の進展にともなうハードウエア及びソフトウエアの更新を簡便におこなうことができるとともに、高信頼性で低コストの警報監視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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る警報監視システムは、施設内の各所に設置され警報信号を取り込み保持する複数の現場ユニットと、前記現場ユニットを切り替えるチャンネル選択信号をそれぞれ一定周期で出力する複数の計算機と、前記複数の計算機からそれぞれ出力された複数のチャンネル選択信号から一つのチャンネル選択信号を選択する計算機信号監視部と前記選択されたチャンネルの現場ユニットへのデータ収集信号を作成するデータ収集信号作成部と現場ユニットのチャンネルを切り替えるチャンネル切替部とからなるインターフェースユニットと、警報信号を表示する複数の表示器と、を有する警報監視システムであって、前記インターフェースユニットは前記データ収集信号を前記選択されたチャンネルの現場ユニットに送信するとともに、前記現場ユニットに取り込み保持された警報信号を受信し前記複数の計算機に並列に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インターフェースユニットを独立した専用のハードウエア構成とし、複数の計算機を相互に独立した多重化構成とすることにより、技術の進展にともなうハードウエア及びソフトウエアの更新を簡便におこなうことができるとともに、高信頼性で低コストの警報監視システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図２】第２の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図３】第３の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図４】第４の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図５】第５の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図６】第６の実施形態に係る警報監視システムの構成図。
【図７】第６の実施形態の変形例を示す警報監視システムの構成図。
【図８】従来の警報監視システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る警報監視システムの実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る警報監視システムを図１により説明する。
【００１７】
（構成）
本警報監視システムは、例えば核燃料再処理施設等の施設内各所に設置され警報信号を測定し取り込む現場ユニット１０（１０ａ１〜１０ｎｍ）、インターフェースユニット２０、複数の計算機３０ａ及び３０ｂ、表示器４０ａ及び４０ｂ、ハブ（ＨＵＢ）５０から構成される。
【００１８】
インターフェースユニット２０は、計算機信号切替えスイッチ２０１、計算機信号監視部２０２、警報接点２０３、データ収集信号作成部２０４、チャンネル選択状態確認部２０５、チャンネル選択部２０６、電気／光信号変換部２０７から構成される。
【００１９】
現場ユニット１０（１０ａ１〜１０ｎｍ）は、それぞれ施設内各所に設置された計装システムの各盤内に設置され、インターフェースユニット２０、計算機３０ａ、３０ｂ、表示器４０ａ、４０ｂ、及びハブ５０は中央監視室の同一盤内に設置される。なお、計算機３０ａ、３０ｂ、表示器４０ａ、４０ｂ、及びハブ５０は汎用品を使用する。  
また、計算機３０ａ、３０ｂは二重化構成で同じアプリケーションを使用しているが、相互に時刻の同期関係はなく、それぞれ独立して処理をおこなっている。
【００２０】
（作用）
以上のように構成された警報監視システムの一連の動作を説明する。  
計算機３０ａ及び３０ｂは、インターフェースユニット２０の計算機信号監視部２０２に対し警報データ収集を行う現場ユニット１０ａ１〜１０ｎｍを切り替えるチャンネル選択信号をそれぞれ独立して一定周期で出力する。チャンネル選択信号が入力された計算機信号監視部２０１は、計算機３０ａ及び３０ｂ双方からの入力信号の周期を監視することにより計算機３０ａ、３０ｂの正常／異常を判定し、入力信号の周期に所定期間渋滞が発生すると計算機異常と判断する。
【００２１】
電源投入後のインターフェースユニット２０の初期状態においては、計算機信号監視部２０２は、計算機３０ａからのチャンネル選択信号をデータ収集信号作成部２０４に出力するが、計算機３０ｂからのチャンネル選択信号はデータ収集信号作成部２０４に出力されない。
【００２２】
計算機信号監視部２０２が、仮に、計算機３０ａからの入力信号が所定期間渋滞し計算機３０ａの異常を判断した場合は、計算機信号監視部２０２は、もう一方の正常に機能している計算機３０ｂのチャンネル選択信号をデータ収集信号作成部２０４、チャンネル選択部２０６に出力する。なお、計算機３０ａ、３０ｂの切替えは、計算機信号切替えスイッチ２０１によりおこなうことも可能である。  
チャンネル選択部２０６は、計算機３０ａ、３０ｂからのチャンネル選択信号により、警報データ収集を行う現場ユニット１０ａ１〜１０ｎｍのチャンネルを切り替える。
【００２３】
データ収集信号作成部２０４は、計算機３０ａ又は３０ｂのチャンネル選択信号を受けると、データ収集信号を作成し、選択状態にあるチャンネルの現場ユニット１０ａ１〜１０ｎｍへ電気／光信号変換部２０７経由で信号を光変換し出力する。
【００２４】
データ収集信号作成部２０４におけるデータ収集信号の出力と同時に、チャンネル選択状態確認部２０５はチャンネル選択部２０６のチャンネル選択状態を読み返し、その状態を計算機３０ａ及び３０ｂに出力する。現場ユニット１０ａ１〜１０ｎｍはデータ収集信号が入力されると、取り込んだ警報信号データをインターフェースユニット２０経由で計算機３０ａ及び３０ｂへ並列に出力する。
【００２５】
計算機３０ａ及び３０ｂはチャンネル選択情報の後に警報信号データを受け取り、警報発生時はそれぞれ表示器４０ａ及び４０ｂに警報表示出力をおこなうとともに、警報接点２０３経由で警報接点出力をおこなう。
【００２６】
このように、計算機３０ａ及び３０ｂがそれぞれチャンネル選択信号をインターフェースユニット２０に出力し、計算機信号監視部２０２で一つのチャンネル選択信号を選択し、その後、同ユニット内でデータ収集信号を作成し、現場ユニット１０ａ１〜１０ｎｍに出力する。また、同時に選択チャンネル状態を確認し、計算機３０ａ及び３０ｂに対して送信する。
【００２７】
また、データ収集信号をチャンネル切替えにより複数の装置へ振り分けて出力することにより、データ収集システムにおけるチャンネル切替えとデータ収集信号出力を規定されたタイミングで行うことができる。そして、二台の計算機は、出力に関しては互いに独立してチャンネル選択信号を生成、出力可能とする一方で、入力に関しては計算機双方が選択中のチャンネル状態を認識し、同一の警報データを取込む二重化構成とすることで、高信頼性で低コストの警報監視システムを構築することができる。
【００２８】
また、インターフェースユニットを独立した専用のハードウエア構成としたことで、計算機や伝送機器の進展にともない機器及びソフトウエアの更新も簡便におこなうことができる。  
なお、上記実施形態では、計算機を二重化構成とした例を説明したが、これに限定されず、計算機を３台以上の多重化構成としてもよい。
【００２９】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、インターフェースユニットを独立した専用のハードウエア構成とし、複数の計算機を相互に独立した多重化構成とすることにより、高信頼性で低コストの警報監視システムを構築することができる。
【００３０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る警報監視システムを、図２を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００３１】
本第２の実施形態は、第１の実施形態にメディアコンバータ６０、表示用計算機７０、表示器８０を加えたものである。通常、インターフェースユニット２０、計算機３０ａ、３０ｂ、表示器４０ａ、４０ｂ、ハブ５０が設置される中央監視室とは離れた任意の箇所に警報表示を行う場合に用いられる。
【００３２】
本警報監視システムにおいて、計算機３０ａ、３０ｂは警報データを取込むと、ハブ５０で光信号に変換し、メディアコンバータ６０で電気信号に戻し、表示用計算機７０に出力する。警報発生時は、表示用計算機７０から表示器８０へ警報表示出力する。
【００３３】
本第２の実施形態によれば、中央監視室とは離れた任意の箇所に警報を表示することが可能となり、制御用計算機３０ａ、３０ｂと表示用計算機７０間は電気的に絶縁されるので表示部の異常が制御部に影響を与えることはない。
【００３４】
［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る警報監視システムを、図３を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付し重複する説明は省略する。  
本第３の実施形態は、上記第２の実施形態のメディアコンバータ６０、表示用計算機７０、表示器８０を、図３に示すように２系統設置している。
【００３５】
この場合、表示用計算機７０ａ及び７０ｂは計算機３０が取込んだ警報データを受信し、表示用計算機７０ａ、７０ｂそれぞれが端末設定操作により必要なデータのみを取得可能としている。また、表示用計算機７０ａ、７０ｂ同士で互いのデータ伝送を監視し、一定期間渋滞すると伝送異常と判断する。一方の系統の表示用計算機７０ａに異常が発生した場合は、他の系統の表示用計算機７０ｂが自設定のデータ取得動作と共に表示用計算機７０ａの設定取得警報データの取込みを行い、表示器８０ｂに警報表示出力を行う。
【００３６】
このように構成された警報監視システムにおいて、表示用計算機７０ａに伝送異常が発生した場合は、表示用計算機７０ｂが自設定のデータ取得動作と共に表示用計算機７０ａの設定取得警報データの取込みを行い、表示器８０ｂに警報表示出力を行う。
【００３７】
本第３の実施形態によれば、２系統の警報表示器を任意の箇所に設置することが可能であり、一方の系統に異常が発生した時は、他の系統で警報表示を補完出力するので、信頼性をさらに高めることができる。
【００３８】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る警報監視システムを、図４を用いて説明する。  
本第４の実施形態は、メディアコンバータ６０、表示用計算機７０、表示器８０を３系統設置している。表示器８０ａ〜８０ｃは、警報データの種類に応じて警報表示出力を行う表示器を使い分けることができる。
【００３９】
このように構成された警報監視システムにおいて、表示用計算機７０ｂ又は７０ｃに伝送異常が発生した場合は、表示用計算機７０ａが自設定のデータ取得動作と共に伝送異常発生の表示用計算機（７０ｂ又は７０ｃ）の設定取得警報データの取込みを行い、表示器８０ａに警報表示出力を行う。また、２系統の表示用計算機で伝送異常が発生した場合は、残った系統の表示用計算機が自設定のデータ取得動作と共に表伝送異常発生の表示用計算機２台の設定取得警報データの取込みを行い、表示器に警報表示出力を行う。
【００４０】
本第４の実施形態によれば、警報データの種類に応じて警報表示出力を行う表示器を使い分けることができ、３台の警報表示器を任意の箇所に設置することが可能である。また、３台のうち１台の表示用計算機で異常が発生した時は、残り２台のうち１台が警報表示を補完出力する。３台のうち２台の表示用計算機で異常が発生した時は、残りの１台にて警報表示を補完出力するので、警報監視システムの信頼性をさらに高めることができる。
【００４１】
なお、上記第３の実施形態ではメディアコンバータ６０、表示用計算機７０、表示器８０を３系統設置した例を説明したが、これに限定されず、適宜系統を増やすことができることはもちろんである。
【００４２】
［第５の実施形態］
第５の実施形態に係る警報監視システムを、図５を用いて説明する。  
本第５の実施形態は、現場で発生した各警報信号を２台の現場ユニット１０ｎ１１及び１０ｎ１２で取込み保持を行うことで、現場ユニット及びそのデータ伝送路を二重化したものである。
【００４３】
これにより、インターフェースユニット２０は２系統の現場ユニット１０（１０ａ１１〜１０ｎｍ２）へ別チャンネルからデータ収集信号出力し、警報データ取込みを行う。
【００４４】
本第５の実施形態によれば、現場ユニット及びそのデータ伝送路を二重化することで、データ伝送の信頼性を向上させることができるので、警報監視システムの信頼性をさらに高めることができる。
【００４５】
［第６の実施形態］
第６の実施形態に係る警報監視システムを、図６及び図７を用いて説明する。  
本第６の実施形態は、インターフェースユニット２０に光信号分配／集合部２０８を設置し、現場ユニット９０ａ１〜９０ｎｍで発生した警報信号を２系統の光信号伝送路により光信号分配／集合部２０８に取込んでいる。
【００４６】
これにより、光信号分配／集合部２０８は、電気／光信号変換部２０７からデータ収集信号が光入力されると、光信号を２つに分配し現場ユニット９０ａ１〜９０ｎｍへ出力する。現場ユニット９０ａ１〜９０ｎｍは片系の伝送路で信号を受け、取り込んだ警報信号データを片系の伝送路で光信号分配／集合部２０８へ出力する。
【００４７】
また、各現場ユニット９０ａ１〜９０ｎｍはデータ伝送状態を監視しており、入力信号が一定期間渋滞した場合は伝送異常と判断し、光信号伝送路の切替えを行う。光信号分配／集合部２０８へは２本のうち片方の経路から警報データが入力され、電気／光信号変換部２０７経由で計算機３０ａ、３０ｂへ警報データ出力する。
【００４８】
本実施形態では、光信号分配／集合部２０８をインターフェースユニット２０の内部に設けているが、図７に示すように、光信号分配／集合装置１００としてインターフェースユニット２０の外部に設けてもよい。これにより、光信号分配／集合装置１００の更新が容易となる。
【００４９】
本第６の実施形態によれば、インターフェースユニットと現場ユニットとの間の光信号伝送路を二重化するとともに、現場ユニット内部に伝送路監視機能及び切替え機能を持たせることにより、現場でのデータ伝送の信頼性を向上させることができるので、警報監視システムの信頼性をさらに高めることができる。  
以上、第１〜第６の実施形態を説明したが、これらを適宜組み合わせて警報監視システムを構成してもよいことはもちろんである。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１０ａ１〜１０ｎｍ，１０ａ１１〜１０ａｎｍ２…現場ユニット、２０…インターフェースユニット、２０１…計算機信号切替えスイッチ、２０２…計算機信号監視部203…警報接点、２０４…データ収集信号作成部、２０５…チャンネル選択状態確認部、２０６…チャンネル選択部、２０７…電気／光信号変換部、２０８…光信号分配／集合部、３０ａ，３０ｂ…計算機、４０ａ，４０ｂ…表示器、５０…ＨＵＢ、６０，６０ａ，６０ｂ…メディアコンバータ（光／電気信号変換）、７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ…表示用計算機、８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ…表示器、９０，９０ａ１〜９０ｎｍ…現場ユニット、１００…光信号分配／集合装置、１１０…制御ユニット、１１０１…制御部、１１０２…チャンネル選択部、１１０３…電気/光信号変換部、１１０４…シリコンディスク、１１０５…表示操作部、１１０６…警報接点、１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ…専用Ｈ／Ｗ表示器。
【図１】
2012003482.tif 000003
【図２】
2012003482.tif 000004
【図３】
2012003482.tif 000005
【図４】
2012003482.tif 000006
【図５】
2012003482.tif 000007
【図６】
2012003482.tif 000008
【図７】
2012003482.tif 000009
【図８】
2012003482.tif 000010