信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラム
【課題】２系統に冗長化されている構成で信頼性の高い信号伝送システムを提供する。
【解決手段】変調器３３1 が故障した場合、信号切替機３４，３６から、異常通知信号ｎｓ34，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３４に対して操作が行われ、同信号切替機３４の入力が変調器３３2 、及び出力が記録装置３５1 ，３５2 に設定される。この結果、変調器３３2 から出力される正常な出力信号ｒ2 が信号切替機３４を経て記録装置３５1 ，３５2 へ入力され、以降の装置へ正常な信号が流れ、信号切替機３６からの異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３４の異常通知信号ｎｓ34の出力は継続する。そして、故障した変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【解決手段】変調器３３1 が故障した場合、信号切替機３４，３６から、異常通知信号ｎｓ34，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３４に対して操作が行われ、同信号切替機３４の入力が変調器３３2 、及び出力が記録装置３５1 ，３５2 に設定される。この結果、変調器３３2 から出力される正常な出力信号ｒ2 が信号切替機３４を経て記録装置３５1 ，３５2 へ入力され、以降の装置へ正常な信号が流れ、信号切替機３６からの異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３４の異常通知信号ｎｓ34の出力は継続する。そして、故障した変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムに係り、特に、全部又は一部が２系統に冗長化されたテレメータ装置などの信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する場合に適用して好適な信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する信号伝送システムが構築されているが、たとえばテレメータ装置から伝送されるデータを受信するテレメータ受信業務は、被制御機器の試験を実施する上で不可欠のものであり、運用ができない場合、試験計画に対して非常に大きな問題となる。特に、遠隔制御によるテレメータ受信業務では、不具合が発生した場合、処置を実施するには、現地へ作業員（修理担当者）を派遣する必要があるため、有人運用に比べ、復旧に時間を要することから、高い信頼性が要求される。よって、信頼性を向上するために、同一の構成品を２系統設置することにより冗長化されたテレメータ装置が構成されることがある。
【０００３】
この種の信号伝送システムは、たとえば図４に示すように、受信装置１０と、構成品１１1 ，１１2 と、構成品１２1 ，１２2 と、構成品１３1 ，１３2 と、データ通信端末１４1 ，１４2 とから構成されている。構成品１１1 ，１１2 、構成品１２1 ，１２2 、及び構成品１３1 ，１３2 は、所定の信号処理回路などで構成され、それぞれ、同一の機能を有し、また、データ通信端末１４1 ，１４2 も同一の機能を有し、２系統に冗長化された構成とされている。
【０００４】
この信号伝送システムでは、たとえば観測データなどのテレメータ信号が受信装置１０で受信され、同受信装置１０から、同一の出力信号ａ1 ，出力信号ａ2 が出力される。出力信号ａ1 は、構成品１１1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１１1 から出力信号ｂ1 が出力される。出力信号ｂ1 は、構成品１２1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１２1 から出力信号ｃ1 が出力される。出力信号ｃ1 は、構成品１３1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１３1 から出力信号ｄ1 が出力される。出力信号ｄ1 は、データ通信端末１４1 に入力され、同データ通信端末１４1 から出力信号ｅ1 が遠隔地の図示しない遠隔監視手段へ送信される。
【０００５】
また、出力信号ａ2 は、構成品１１2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１１2 から出力信号ｂ2 が出力される。出力信号ｂ2 は、構成品１２2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１２2 から出力信号ｃ2 が出力される。出力信号ｃ2 は、構成品１３2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１３2 から出力信号ｄ2 が出力される。出力信号ｄ2 は、データ通信端末１４2 に入力され、同データ通信端末１４2 から出力信号ｅ2 が上記遠隔監視手段へ送信される。
【０００６】
上記の信号伝送システムの他、この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載されたディジタル制御装置がある。
このディジタル制御装置は、入力された信号を演算処理して信号出力するコントローラと、同コントローラから出力された複数の出力信号に基づき、論理演算又は信号選択して１つの信号を外部に出力する出力選択手段とを備えている。コントローラでは、ディジタル信号入力部、アナログ信号入力部、ディジタル信号出力部、及びアナログ信号出力部が、それぞれ対に構成されている。そして、ディジタル信号入力部から出力された複数の信号をディジタル入力選択部が、アナログ信号入力部から出力された複数の信号をアナログ入力選択部が、ディジタル信号出力部から出力された複数の信号をディジタル出力選択部が、及び、アナログ信号出力部から出力された複数の信号をアナログ出力選択部が、制御対象が安全方向に機能するよう論理演算又は選択して出力する。
【０００７】
また、特許文献２に記載された伝送切替装置は、第１の伝送系統の伝送信号を検出する第１の信号検出器と、第２の伝送系統の伝送信号を検出する第２の信号検出器と、信号比較器とを備えている。また、第１の伝送系統には第１の制御装置が接続され、第２の伝送系統には第２の制御装置が接続されている。この伝送切替装置では、第１の信号検出器により検出された第１の検出信号、及び第２の信号検出器により検出された第２の検出信号が信号比較器に入力され、常時２系統の検出信号比較が行われて伝送状態の監視が行われる。信号比較器で第１の検出信号と第２の検出信号とが比較された結果、第１の伝送系統で異常が検出された場合には、信号比較器から第１の信号検出器へ系統を切り離すための異常信号が出力され、信号比較器内で第１の伝送系統が切断されて、第１の制御装置が第１の伝送系統から切り離される。
【０００８】
また、特許文献３に記載されたＰＣＭ方式テレメータ装置では、送信部側にクロック信号線に接続される切換制御部が設けられている。送信及び受信主伝送系などの故障時に、受信主伝送系により、クロック信号のクロック信号線への送出が停止される。送信部は、切換制御部によってクロック信号なしの状態を検知して送信主伝送系から送信予備伝送系に切換える。また、受信部は、受信主伝送系によりクロック信号の送出を停止すると、受信主伝送系から受信予備伝送系に切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０８７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−０９３９３８号公報
【特許文献３】特公昭５８−０１９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、図４の信号伝送システムでは、２系統に冗長化されていても、それぞれの系統の構成品で１つでも故障すれば、運用を継続することができなくなり、信頼性が不十分であるという課題がある。
【００１１】
また、特許文献１に記載されたディジタル制御装置では、ディジタル信号入力部、アナログ信号入力部、ディジタル信号出力部、及びアナログ信号出力部の故障発生時においても、一方の信号入出力部が健全であれば、制御対象の制御を行うことができるが、この発明とはハード構成や処理方法が異なる。
【００１２】
特許文献２に記載された伝送切替装置では、第１の伝送系統で異常が発生した場合でも、瞬時に系統が切り替えられ、伝送を停止することなく運用が行われるが、この発明の信号伝送システムのように、複数の構成品が縦続接続された構成に対応するものではなく、この発明とは構成や処理方法が異なる。
【００１３】
また、特許文献３に記載されたＰＣＭ方式テレメータ装置では、クロック信号の有無により故障が判別されるので、ケーブルの断線やクロック信号を処理する装置が故障し、クロック信号の出力が断になった場合には故障の判別が可能である。ところが、故障の種類は、クロック信号の断だけでなく、クロック信号が出力されている状態で信号の異常が発生する場合も考えられる。このため、上記の課題は、解決されない。
【００１４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、２系統に冗長化されている構成で、信頼性の高い信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに係り、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機と、該信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行うと共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作手段とが付加されていることを特徴としている。
【００１６】
この発明の第２の構成は、与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに用いられ、信号伝送制御プログラムがコンピュータに信号伝送制御させる信号伝送方法に係り、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機を付加しておき、前記コンピュータに、前記信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行わせると共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作処理を行わせることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の構成によれば、故障した信号処理手段を介さずに信号が流れることにより、出力信号が正常に出力され、２系統で同一の信号処理手段が故障しない限り、故障した信号処理手段を使用することなく、遠隔制御による出力信号の受信を継続することができ、また、故障した箇所の特定も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の信号伝送システムの概念を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態である信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の信号切替器３２の電気的構成を示す回路図である。
【図４】関連技術に係る信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記信号切替機は、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号を比較し、不一致のときに上記異常通知信号を出力すると共に、上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちの１系統の出力信号を２系統の上記出力端子の任意の出力端子を経て上記後段へ送出する構成とされている信号伝送システムを実現する。
【００２０】
また、上記信号切替機は、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号を比較し、不一致のときに上記異常通知信号を出力する信号比較部と、上記操作手段（遠隔操作部）から与えられた上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちの１系統の出力信号を選択し、２系統の上記出力端子の任意の出力端子を選択して上記後段へ送出する信号選択部とから構成されている。
【００２１】
また、上記信号選択部は、上記操作手段（遠隔操作部）から与えられた上記切替信号に基づいて、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の上記出力端子を経て上記後段へ送出する第１のスイッチ手段（切替スイッチ）と、上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の上記出力端子を経て上記後段へ送出する第２のスイッチ手段（切替スイッチ）とから構成されている。また、複数の上記冗長処理手段を有すると共に、上記各冗長処理手段に対応して上記信号切替機がそれぞれ設けられ、上記操作手段（遠隔操作部）は、複数の上記信号切替機から上記異常通知信号が出力されたとき、最も上流の上記信号切替機を優先して上記切替信号を与える構成とされている。
【００２２】
図１は、この発明の信号伝送システムの概念を示すブロック図である。
この信号伝送システムは、同図に示すように、受信装置２０と、構成品２１1 ，２１2 と、信号切替器２２と、構成品２３1 ，２３2 と、信号切替器２４と、構成品２５1 ，２５2 と、信号切替器２６と、データ通信端末２７1 ，２７2 と、遠隔操作部２８とから構成されている。受信装置２０は、たとえば気象観測データなどのテレメータ信号を受信し、同一の出力信号ｆ1 ，出力信号ｆ2 を出力する。構成品２１1 ，２１2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。構成品２１1 ，２１2 は、受信装置２０の出力信号ｆ1 ，ｆ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｇ1 ，ｇ2 を出力する。
【００２３】
信号切替器２２は、構成品２１1 ，２１2 から出力される出力信号ｇ1 ，ｇ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｈ1 ，ｈ2 としてそれぞれ構成品２３1 ，２３2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ22を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ22に基づいて、２系統の出力信号ｇ1 ，ｇ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｈ1 ，ｈ2 の両方又は一方として上記構成品２３1 ，２３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。構成品２３1 ，２３2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、冗長処理手段として構成されている。構成品２３1 ，２３2 は、信号切替器２２の出力信号ｈ1 ，ｈ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｉ1 ，ｉ2 を出力する。
【００２４】
信号切替器２４は、信号切替器２２と同様に構成され、構成品２３1 ，２３2 から出力される出力信号ｉ1 ，ｉ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｊ1 ，ｊ2 としてそれぞれ構成品２５1 ，２５2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ24を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ24に基づいて、２系統の出力信号ｉ1 ，ｉ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｊ1 ，ｊ2 の両方又は一方として上記構成品２５1 ，２５2 （後段）の両方又は一方へ送出する。構成品２５1 ，２５2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、冗長処理手段として構成されている。構成品２５1 ，２５2 は、信号切替器２４の出力信号ｊ1 ，ｊ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｋ1 ，ｋ2 を出力する。
【００２５】
信号切替器２６は、信号切替器２２と同様に構成され、構成品２５1 ，２５2 から出力される出力信号ｋ1 ，ｋ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｍ1 ，ｍ2 としてそれぞれデータ通信端末２７1 ，２７2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ26を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ26に基づいて、２系統の出力信号ｋ1 ，ｋ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｍ1 ，ｍ2 の両方又は一方として上記データ通信端末２７1 ，２７2 （後段）の両方又は一方へ送出する。
【００２６】
データ通信端末２７1 ，２７2 は、遠隔操作部２８に有線接続又は無線接続され、各信号の送受信を行う。すなわち、データ通信端末２７1 は、遠隔操作部２８から送出される切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26を、それぞれ信号切替器２２，２４，２６に送出する。また、データ通信端末２７1 は、信号切替器２６の出力信号ｍ1 を出力信号ｎ1 として遠隔操作部２８へ送出すると共に、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を異常通知信号ｎｓＡ22，ｎｓＡ24，ｎｓＡ26として遠隔操作部２８へ送出する。また、データ通信端末２７2 は、信号切替器２６の出力信号ｍ2 を出力信号ｎ2 として遠隔操作部２８へ送出すると共に、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を異常通知信号ｎｓＢ22，ｎｓＢ24，ｎｓＢ26として遠隔操作部２８へ送出する。
【００２７】
遠隔操作部２８は、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を、データ通信端末２７1 ，２７2 を介して異常通知信号ｎｓＡ22，ｎｓＡ24，ｎｓＡ26，ｎｓＢ22，ｎｓＢ24，ｎｓＢ26として受信して所定の報知（たとえば、アラーム、信号切替器２２，２４，２６を特定するための表示など）を行うと共に、操作者の操作に基づいて、切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26をデータ通信端末２７1 を介して信号切替器２２，２４，２６に与える。また、遠隔操作部２８は、信号切替器２２，２４，２６から異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26のうちの複数の異常通知信号が出力されたとき、最も上流の信号切替器を優先して切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26のうちの該当する切替信号を与える。
【実施形態】
【００２８】
図２は、この発明の一実施形態である信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の信号伝送システムは、同図に示すように、アンテナ３０と、受信機３１1 ，３１2 と、信号切替機３２と、変調器３３1 ，３３2 と、信号切替機３４と、記録装置３５1 ，３５2 と、信号切替機３６と、データ通信端末３７1 ，３７2 と、遠隔操作部３８とから構成されている。アンテナ３０は、たとえば気象観測データなどのテレメータ信号を無線信号ｐとして受信する。受信機３１1 ，３１2 は、それぞれ同一の機能を有し、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。受信機３１1 ，３１2 は、無線信号ｐを入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｑ1 ，ｑ2 を出力する。
【００２９】
信号切替機３２は、受信機３１1 ，３１2 から出力される出力信号ｑ1 ，ｑ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｒ1 ，ｒ2 としてそれぞれ変調器３３1 ，３３2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ32に基づいて、２系統の出力信号ｒ1 ，ｒ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｒ1 ，ｒ2 の両方又は一方として上記変調器３３1 ，３３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。変調器３３1 ，３３2 は、それぞれ同一の機能を有し、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。変調器３３1 ，３３2 は、信号切替機３２の出力信号ｒ1 ，ｒ2 を入力して、たとえばＰＣＭ（パルス符号変調）信号に変調し、出力信号ｓ1 ，ｓ2 を出力する。
【００３０】
信号切替機３４は、変調器３３1 ，３３2 から出力される出力信号ｓ1 ，ｓ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｕ1 ，ｕ2 としてそれぞれ記録装置３５1 ，３５2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ34を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ34に基づいて、２系統の出力信号ｓ1 ，ｓ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｕ1 ，ｕ2 の両方又は一方として上記記録装置３５1 ，３５2 （後段）の両方又は一方へ送出する。記録装置３５1 ，３５2 は、それぞれ同一の機能を有するデータレコーダで構成され、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。記録装置３５1 ，３５2 は、信号切替機３４の出力信号ｕ1 ，ｕ2 を記録すると共に、出力信号ｖ1 ，ｖ2 として出力する。
【００３１】
信号切替機３６は、信号切替機３２と同様に構成され、記録装置３５1 ，３５2 から出力される出力信号ｖ1 ，ｖ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｗ1 ，ｗ2 としてそれぞれデータ通信端末３７1 ，３７2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ36を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ36に基づいて、２系統の出力信号ｖ1 ，ｖ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｗ1 ，ｗ2 の両方又は一方として上記データ通信端末３７1 ，３７2 （後段）の両方又は一方へ送出する。
【００３２】
データ通信端末３７1 ，３７2 は、遠隔操作部３８に有線接続又は無線接続され、各信号の送受信を行う。すなわち、データ通信端末３７1 は、遠隔操作部３８から送出される切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36を、それぞれ信号切替機３２，３４，３６に送出する。また、データ通信端末３７1 は、信号切替機３６の出力信号ｗ1 を出力信号ｘ1 として遠隔操作部３８へ送出すると共に、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を異常通知信号ｎｓＡ32，ｎｓＡ34，ｎｓＡ36として遠隔操作部３８へ送出する。また、データ通信端末３７2 は、信号切替機３６の出力信号ｗ2 を出力信号ｘ2 として遠隔操作部３８へ送出すると共に、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を異常通知信号ｎｓＢ32，ｎｓＢ34，ｎｓＢ36として遠隔操作部３８へ送出する。
【００３３】
遠隔操作部３８は、信号伝送制御プログラムに基づいて機能するコンピュータで構成され、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を、データ通信端末３７1 ，３７2 を介して異常通知信号ｎｓＡ32，ｎｓＡ34，ｎｓＡ36，ｎｓＢ32，ｎｓＢ34，ｎｓＢ36として受信して、所定の報知（たとえば、アラーム、信号切替機３２，３４，３６を特定するための情報を図示しないモニタなどで表示する）行うと共に、操作者の操作に基づいて、切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36をデータ通信端末３７1 を介して信号切替機３２，３４，３６に与える。また、遠隔操作部３８は、信号切替機３２，３４，３６から異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36のうちの複数の異常通知信号が出力されたとき、最も上流の信号切替機を優先して切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36のうちの該当する切替信号を与える。なお、上記アンテナ３０、受信機３１1 ，３１2 、信号切替機３２、変調器３３1 ，３３2 、信号切替機３４、記録装置３５1 ，３５2 、信号切替機３６、及びデータ通信端末３７1 ，３７2 は、無人運用装置として構成され、遠隔操作部３８は、この無人運用装置に対して遠隔地に配置されている。
【００３４】
図３は、図２中の信号切替機３２の電気的構成を示す回路図である。
この信号切替機３２は、図３に示すように、信号比較部４１と、信号選択部４２とから構成されている。信号比較部４１は、受信機３１1 ，３１2 から出力される２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 を比較し、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32を出力する。この信号選択部４２は、遠隔操作部３８から与えられた切替信号ｃｓ32に基づいて、２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちの１系統の出力信号（操作者により正常と判定された出力信号）を選択し、２系統の出力端子の両方又は一方の出力端子を経て、出力信号ｒ1 ，ｒ2 の両方又は一方として上記変調器３３1 ，３３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。信号選択部４２は、特に、この実施形態では、切替スイッチ４２1 ，４２2 を有している。切替スイッチ４２1 は、切替信号ｃｓ32に基づいて、出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の出力端子を経て変調器３３1 （後段）へ送出する。切替スイッチ４２2 は、切替信号ｃｓ32に基づいて、出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の出力端子を経て変調器３３2 （後段）へ送出する。また、信号切替機３４，３６も、信号切替機３２と同様の構成となっている。
【００３５】
次に、この形態の信号伝送システムに用いられる信号伝送方法の処理内容について説明する。
この信号伝送システムでは、信号切替機３２，３４，３６により、前段の各冗長処理手段から出力される２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 、出力信号ｓ1 ，ｓ2 、出力信号ｖ1 ，ｖ2 がそれぞれ比較され、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ後段へ送出される一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36が出力されると共に、遠隔操作部３８から与えられた切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36に基づいて、２系統の出力信号のうちの１系統の出力信号のみが後段へ送出される。また、コンピュータで構成された遠隔操作部３８により、異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36が受信されて所定の報知が行われると共に、操作者の操作に基づいて切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36を信号切替機３２，３４，３６にそれぞれ与える（操作処理）。
【００３６】
すなわち、正常時では、アンテナ３０から出力される無線信号ｐが受信機３１1 に入力され、同受信機３１1 の出力信号ｑ1 が信号切替機３２を経て変調器３３1 に入力される。変調器３３1 の出力信号ｓ1 は信号切替機３４を経て記録装置３５1 に入力され、同記録装置３５1 の出力信号ｖ1 が信号切替機３６を経てデータ通信端末３７1 に入力される。データ通信端末３７1 の出力信号ｘ1 は、遠隔操作部３８へ送出される。また、アンテナ３０から出力される無線信号ｐが受信機３１2 に入力され、同受信機３１2 の出力信号ｑ2 が信号切替機３２を経て変調器３３2 に入力される。変調器３３2 の出力信号ｓ2 は信号切替機３４を経て記録装置３５2 に入力され、同記録装置３５2 の出力信号ｖ2 が信号切替機３６を経てデータ通信端末３７2 に入力される。データ通信端末３７2 の出力信号ｘ2 は、遠隔操作部３８へ送出される。
【００３７】
一方、たとえば変調器３３1 が故障した場合、信号切替機３４，３６から、異常通知信号ｎｓ34，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３４に対して操作が行われ、同信号切替機３４の入力が変調器３３2 、及び出力が記録装置３５1 ，３５2 に設定される。この結果、変調器３３2 から出力される正常な出力信号ｒ2 が信号切替機３４を経て記録装置３５1 及び記録装置３５2 へ入力され、以降の装置へ正常な信号が流れ、信号切替機３６からの異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３４の異常通知信号ｎｓ34の出力は継続する。これにより、故障した変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【００３８】
また、この後、受信機３１2 が故障した場合、信号切替機３２，３６から、異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３２に対して操作が行われ、同信号切替機３２の入力が受信機３１1 に設定され、また、変調器３３1 が故障しているので、同信号切替機３２の出力が変調器３３2 に設定される。しかし、受信機３１2 が故障しているため、信号切替機３６の異常通知信号ｎｓ36は出力され続ける。よって、信号切替機３２の受信機３１1 からの入力を変調器３３2 に出力する。すると、正常なデータが変調器３３2 及び信号切替機３４を経て記録装置３５1 、３５2 に流れ、信号切替機３６の異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３２の異常通知信号ｎｓ32は、出力が継続する。これにより、故障した受信機３１2 及び変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【００３９】
以上のように、この実施形態では、故障した信号処理手段を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力されるので、２系統で同一の信号処理手段が故障しない限り、故障した信号処理手段を使用することなく、遠隔制御による出力信号ｘ1 ，ｘ2 の受信を継続することができ、また、故障した箇所の特定も行うことができる。
【００４０】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、上記実施形態では、全ての信号処理手段が２系統に冗長化されているが、一部の信号処理手段のみが冗長化されていても、上記実施形態とほぼ同様の作用、効果が得られる。また、図２中の各信号処理手段は、同図２の構成に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、信号処理手段が冗長化された構成とされ、信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する信号伝送システム全般に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
２１1 ，２１2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２２，２４，２６，３２，３４，３６ 信号切替機
２３1 ，２３2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２５1 ，２５2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２７1 ，２７2 データ通信端末（信号処理手段）
２８，３８ 遠隔操作部（操作手段）
３１1 ，３１2 受信機（信号処理手段、冗長処理手段）
３３1 ，３３2 変調器（信号処理手段、冗長処理手段）
３５1 ，３５2 記録装置（信号処理手段、冗長処理手段）
３７1 ，３７2 データ通信端末（信号処理手段）
４１ 信号比較部
４２ 信号選択部
４２1 ，４２2 切替スイッチ（スイッチ手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムに係り、特に、全部又は一部が２系統に冗長化されたテレメータ装置などの信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する場合に適用して好適な信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する信号伝送システムが構築されているが、たとえばテレメータ装置から伝送されるデータを受信するテレメータ受信業務は、被制御機器の試験を実施する上で不可欠のものであり、運用ができない場合、試験計画に対して非常に大きな問題となる。特に、遠隔制御によるテレメータ受信業務では、不具合が発生した場合、処置を実施するには、現地へ作業員（修理担当者）を派遣する必要があるため、有人運用に比べ、復旧に時間を要することから、高い信頼性が要求される。よって、信頼性を向上するために、同一の構成品を２系統設置することにより冗長化されたテレメータ装置が構成されることがある。
【０００３】
この種の信号伝送システムは、たとえば図４に示すように、受信装置１０と、構成品１１1 ，１１2 と、構成品１２1 ，１２2 と、構成品１３1 ，１３2 と、データ通信端末１４1 ，１４2 とから構成されている。構成品１１1 ，１１2 、構成品１２1 ，１２2 、及び構成品１３1 ，１３2 は、所定の信号処理回路などで構成され、それぞれ、同一の機能を有し、また、データ通信端末１４1 ，１４2 も同一の機能を有し、２系統に冗長化された構成とされている。
【０００４】
この信号伝送システムでは、たとえば観測データなどのテレメータ信号が受信装置１０で受信され、同受信装置１０から、同一の出力信号ａ1 ，出力信号ａ2 が出力される。出力信号ａ1 は、構成品１１1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１１1 から出力信号ｂ1 が出力される。出力信号ｂ1 は、構成品１２1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１２1 から出力信号ｃ1 が出力される。出力信号ｃ1 は、構成品１３1 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１３1 から出力信号ｄ1 が出力される。出力信号ｄ1 は、データ通信端末１４1 に入力され、同データ通信端末１４1 から出力信号ｅ1 が遠隔地の図示しない遠隔監視手段へ送信される。
【０００５】
また、出力信号ａ2 は、構成品１１2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１１2 から出力信号ｂ2 が出力される。出力信号ｂ2 は、構成品１２2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１２2 から出力信号ｃ2 が出力される。出力信号ｃ2 は、構成品１３2 に入力されて信号処理が行われ、同構成品１３2 から出力信号ｄ2 が出力される。出力信号ｄ2 は、データ通信端末１４2 に入力され、同データ通信端末１４2 から出力信号ｅ2 が上記遠隔監視手段へ送信される。
【０００６】
上記の信号伝送システムの他、この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載されたディジタル制御装置がある。
このディジタル制御装置は、入力された信号を演算処理して信号出力するコントローラと、同コントローラから出力された複数の出力信号に基づき、論理演算又は信号選択して１つの信号を外部に出力する出力選択手段とを備えている。コントローラでは、ディジタル信号入力部、アナログ信号入力部、ディジタル信号出力部、及びアナログ信号出力部が、それぞれ対に構成されている。そして、ディジタル信号入力部から出力された複数の信号をディジタル入力選択部が、アナログ信号入力部から出力された複数の信号をアナログ入力選択部が、ディジタル信号出力部から出力された複数の信号をディジタル出力選択部が、及び、アナログ信号出力部から出力された複数の信号をアナログ出力選択部が、制御対象が安全方向に機能するよう論理演算又は選択して出力する。
【０００７】
また、特許文献２に記載された伝送切替装置は、第１の伝送系統の伝送信号を検出する第１の信号検出器と、第２の伝送系統の伝送信号を検出する第２の信号検出器と、信号比較器とを備えている。また、第１の伝送系統には第１の制御装置が接続され、第２の伝送系統には第２の制御装置が接続されている。この伝送切替装置では、第１の信号検出器により検出された第１の検出信号、及び第２の信号検出器により検出された第２の検出信号が信号比較器に入力され、常時２系統の検出信号比較が行われて伝送状態の監視が行われる。信号比較器で第１の検出信号と第２の検出信号とが比較された結果、第１の伝送系統で異常が検出された場合には、信号比較器から第１の信号検出器へ系統を切り離すための異常信号が出力され、信号比較器内で第１の伝送系統が切断されて、第１の制御装置が第１の伝送系統から切り離される。
【０００８】
また、特許文献３に記載されたＰＣＭ方式テレメータ装置では、送信部側にクロック信号線に接続される切換制御部が設けられている。送信及び受信主伝送系などの故障時に、受信主伝送系により、クロック信号のクロック信号線への送出が停止される。送信部は、切換制御部によってクロック信号なしの状態を検知して送信主伝送系から送信予備伝送系に切換える。また、受信部は、受信主伝送系によりクロック信号の送出を停止すると、受信主伝送系から受信予備伝送系に切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０８７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−０９３９３８号公報
【特許文献３】特公昭５８−０１９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、図４の信号伝送システムでは、２系統に冗長化されていても、それぞれの系統の構成品で１つでも故障すれば、運用を継続することができなくなり、信頼性が不十分であるという課題がある。
【００１１】
また、特許文献１に記載されたディジタル制御装置では、ディジタル信号入力部、アナログ信号入力部、ディジタル信号出力部、及びアナログ信号出力部の故障発生時においても、一方の信号入出力部が健全であれば、制御対象の制御を行うことができるが、この発明とはハード構成や処理方法が異なる。
【００１２】
特許文献２に記載された伝送切替装置では、第１の伝送系統で異常が発生した場合でも、瞬時に系統が切り替えられ、伝送を停止することなく運用が行われるが、この発明の信号伝送システムのように、複数の構成品が縦続接続された構成に対応するものではなく、この発明とは構成や処理方法が異なる。
【００１３】
また、特許文献３に記載されたＰＣＭ方式テレメータ装置では、クロック信号の有無により故障が判別されるので、ケーブルの断線やクロック信号を処理する装置が故障し、クロック信号の出力が断になった場合には故障の判別が可能である。ところが、故障の種類は、クロック信号の断だけでなく、クロック信号が出力されている状態で信号の異常が発生する場合も考えられる。このため、上記の課題は、解決されない。
【００１４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、２系統に冗長化されている構成で、信頼性の高い信号伝送システム、該システムに用いられる信号伝送方法及び信号伝送制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに係り、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機と、該信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行うと共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作手段とが付加されていることを特徴としている。
【００１６】
この発明の第２の構成は、与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに用いられ、信号伝送制御プログラムがコンピュータに信号伝送制御させる信号伝送方法に係り、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機を付加しておき、前記コンピュータに、前記信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行わせると共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作処理を行わせることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の構成によれば、故障した信号処理手段を介さずに信号が流れることにより、出力信号が正常に出力され、２系統で同一の信号処理手段が故障しない限り、故障した信号処理手段を使用することなく、遠隔制御による出力信号の受信を継続することができ、また、故障した箇所の特定も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の信号伝送システムの概念を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態である信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の信号切替器３２の電気的構成を示す回路図である。
【図４】関連技術に係る信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記信号切替機は、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号を比較し、不一致のときに上記異常通知信号を出力すると共に、上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちの１系統の出力信号を２系統の上記出力端子の任意の出力端子を経て上記後段へ送出する構成とされている信号伝送システムを実現する。
【００２０】
また、上記信号切替機は、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号を比較し、不一致のときに上記異常通知信号を出力する信号比較部と、上記操作手段（遠隔操作部）から与えられた上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちの１系統の出力信号を選択し、２系統の上記出力端子の任意の出力端子を選択して上記後段へ送出する信号選択部とから構成されている。
【００２１】
また、上記信号選択部は、上記操作手段（遠隔操作部）から与えられた上記切替信号に基づいて、上記冗長処理手段から出力される２系統の上記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の上記出力端子を経て上記後段へ送出する第１のスイッチ手段（切替スイッチ）と、上記切替信号に基づいて、２系統の上記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の上記出力端子を経て上記後段へ送出する第２のスイッチ手段（切替スイッチ）とから構成されている。また、複数の上記冗長処理手段を有すると共に、上記各冗長処理手段に対応して上記信号切替機がそれぞれ設けられ、上記操作手段（遠隔操作部）は、複数の上記信号切替機から上記異常通知信号が出力されたとき、最も上流の上記信号切替機を優先して上記切替信号を与える構成とされている。
【００２２】
図１は、この発明の信号伝送システムの概念を示すブロック図である。
この信号伝送システムは、同図に示すように、受信装置２０と、構成品２１1 ，２１2 と、信号切替器２２と、構成品２３1 ，２３2 と、信号切替器２４と、構成品２５1 ，２５2 と、信号切替器２６と、データ通信端末２７1 ，２７2 と、遠隔操作部２８とから構成されている。受信装置２０は、たとえば気象観測データなどのテレメータ信号を受信し、同一の出力信号ｆ1 ，出力信号ｆ2 を出力する。構成品２１1 ，２１2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。構成品２１1 ，２１2 は、受信装置２０の出力信号ｆ1 ，ｆ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｇ1 ，ｇ2 を出力する。
【００２３】
信号切替器２２は、構成品２１1 ，２１2 から出力される出力信号ｇ1 ，ｇ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｈ1 ，ｈ2 としてそれぞれ構成品２３1 ，２３2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ22を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ22に基づいて、２系統の出力信号ｇ1 ，ｇ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｈ1 ，ｈ2 の両方又は一方として上記構成品２３1 ，２３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。構成品２３1 ，２３2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、冗長処理手段として構成されている。構成品２３1 ，２３2 は、信号切替器２２の出力信号ｈ1 ，ｈ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｉ1 ，ｉ2 を出力する。
【００２４】
信号切替器２４は、信号切替器２２と同様に構成され、構成品２３1 ，２３2 から出力される出力信号ｉ1 ，ｉ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｊ1 ，ｊ2 としてそれぞれ構成品２５1 ，２５2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ24を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ24に基づいて、２系統の出力信号ｉ1 ，ｉ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｊ1 ，ｊ2 の両方又は一方として上記構成品２５1 ，２５2 （後段）の両方又は一方へ送出する。構成品２５1 ，２５2 は、それぞれ同一の機能を有する信号処理回路などで構成され、冗長処理手段として構成されている。構成品２５1 ，２５2 は、信号切替器２４の出力信号ｊ1 ，ｊ2 を入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｋ1 ，ｋ2 を出力する。
【００２５】
信号切替器２６は、信号切替器２２と同様に構成され、構成品２５1 ，２５2 から出力される出力信号ｋ1 ，ｋ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｍ1 ，ｍ2 としてそれぞれデータ通信端末２７1 ，２７2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ26を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ26に基づいて、２系統の出力信号ｋ1 ，ｋ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｍ1 ，ｍ2 の両方又は一方として上記データ通信端末２７1 ，２７2 （後段）の両方又は一方へ送出する。
【００２６】
データ通信端末２７1 ，２７2 は、遠隔操作部２８に有線接続又は無線接続され、各信号の送受信を行う。すなわち、データ通信端末２７1 は、遠隔操作部２８から送出される切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26を、それぞれ信号切替器２２，２４，２６に送出する。また、データ通信端末２７1 は、信号切替器２６の出力信号ｍ1 を出力信号ｎ1 として遠隔操作部２８へ送出すると共に、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を異常通知信号ｎｓＡ22，ｎｓＡ24，ｎｓＡ26として遠隔操作部２８へ送出する。また、データ通信端末２７2 は、信号切替器２６の出力信号ｍ2 を出力信号ｎ2 として遠隔操作部２８へ送出すると共に、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を異常通知信号ｎｓＢ22，ｎｓＢ24，ｎｓＢ26として遠隔操作部２８へ送出する。
【００２７】
遠隔操作部２８は、信号切替器２２，２４，２６の異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26を、データ通信端末２７1 ，２７2 を介して異常通知信号ｎｓＡ22，ｎｓＡ24，ｎｓＡ26，ｎｓＢ22，ｎｓＢ24，ｎｓＢ26として受信して所定の報知（たとえば、アラーム、信号切替器２２，２４，２６を特定するための表示など）を行うと共に、操作者の操作に基づいて、切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26をデータ通信端末２７1 を介して信号切替器２２，２４，２６に与える。また、遠隔操作部２８は、信号切替器２２，２４，２６から異常通知信号ｎｓ22，ｎｓ24，ｎｓ26のうちの複数の異常通知信号が出力されたとき、最も上流の信号切替器を優先して切替信号ｃｓ22，ｃｓ24，ｃｓ26のうちの該当する切替信号を与える。
【実施形態】
【００２８】
図２は、この発明の一実施形態である信号伝送システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の信号伝送システムは、同図に示すように、アンテナ３０と、受信機３１1 ，３１2 と、信号切替機３２と、変調器３３1 ，３３2 と、信号切替機３４と、記録装置３５1 ，３５2 と、信号切替機３６と、データ通信端末３７1 ，３７2 と、遠隔操作部３８とから構成されている。アンテナ３０は、たとえば気象観測データなどのテレメータ信号を無線信号ｐとして受信する。受信機３１1 ，３１2 は、それぞれ同一の機能を有し、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。受信機３１1 ，３１2 は、無線信号ｐを入力して所定の信号処理を行い、出力信号ｑ1 ，ｑ2 を出力する。
【００２９】
信号切替機３２は、受信機３１1 ，３１2 から出力される出力信号ｑ1 ，ｑ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｒ1 ，ｒ2 としてそれぞれ変調器３３1 ，３３2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ32に基づいて、２系統の出力信号ｒ1 ，ｒ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｒ1 ，ｒ2 の両方又は一方として上記変調器３３1 ，３３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。変調器３３1 ，３３2 は、それぞれ同一の機能を有し、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。変調器３３1 ，３３2 は、信号切替機３２の出力信号ｒ1 ，ｒ2 を入力して、たとえばＰＣＭ（パルス符号変調）信号に変調し、出力信号ｓ1 ，ｓ2 を出力する。
【００３０】
信号切替機３４は、変調器３３1 ，３３2 から出力される出力信号ｓ1 ，ｓ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｕ1 ，ｕ2 としてそれぞれ記録装置３５1 ，３５2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ34を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ34に基づいて、２系統の出力信号ｓ1 ，ｓ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｕ1 ，ｕ2 の両方又は一方として上記記録装置３５1 ，３５2 （後段）の両方又は一方へ送出する。記録装置３５1 ，３５2 は、それぞれ同一の機能を有するデータレコーダで構成され、信号処理手段が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている。記録装置３５1 ，３５2 は、信号切替機３４の出力信号ｕ1 ，ｕ2 を記録すると共に、出力信号ｖ1 ，ｖ2 として出力する。
【００３１】
信号切替機３６は、信号切替機３２と同様に構成され、記録装置３５1 ，３５2 から出力される出力信号ｖ1 ，ｖ2 を比較し、一致しているときに、そのまま２系統の出力端子を経て出力信号ｗ1 ，ｗ2 としてそれぞれデータ通信端末３７1 ，３７2 （後段）へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ36を出力すると共に、与えられた切替信号ｃｓ36に基づいて、２系統の出力信号ｖ1 ，ｖ2 のうちの１系統の出力信号のみを、任意の出力端子（すなわち、２系統の出力端子の両方又は一方）を経て、出力信号ｗ1 ，ｗ2 の両方又は一方として上記データ通信端末３７1 ，３７2 （後段）の両方又は一方へ送出する。
【００３２】
データ通信端末３７1 ，３７2 は、遠隔操作部３８に有線接続又は無線接続され、各信号の送受信を行う。すなわち、データ通信端末３７1 は、遠隔操作部３８から送出される切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36を、それぞれ信号切替機３２，３４，３６に送出する。また、データ通信端末３７1 は、信号切替機３６の出力信号ｗ1 を出力信号ｘ1 として遠隔操作部３８へ送出すると共に、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を異常通知信号ｎｓＡ32，ｎｓＡ34，ｎｓＡ36として遠隔操作部３８へ送出する。また、データ通信端末３７2 は、信号切替機３６の出力信号ｗ2 を出力信号ｘ2 として遠隔操作部３８へ送出すると共に、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を異常通知信号ｎｓＢ32，ｎｓＢ34，ｎｓＢ36として遠隔操作部３８へ送出する。
【００３３】
遠隔操作部３８は、信号伝送制御プログラムに基づいて機能するコンピュータで構成され、信号切替機３２，３４，３６の異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36を、データ通信端末３７1 ，３７2 を介して異常通知信号ｎｓＡ32，ｎｓＡ34，ｎｓＡ36，ｎｓＢ32，ｎｓＢ34，ｎｓＢ36として受信して、所定の報知（たとえば、アラーム、信号切替機３２，３４，３６を特定するための情報を図示しないモニタなどで表示する）行うと共に、操作者の操作に基づいて、切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36をデータ通信端末３７1 を介して信号切替機３２，３４，３６に与える。また、遠隔操作部３８は、信号切替機３２，３４，３６から異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36のうちの複数の異常通知信号が出力されたとき、最も上流の信号切替機を優先して切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36のうちの該当する切替信号を与える。なお、上記アンテナ３０、受信機３１1 ，３１2 、信号切替機３２、変調器３３1 ，３３2 、信号切替機３４、記録装置３５1 ，３５2 、信号切替機３６、及びデータ通信端末３７1 ，３７2 は、無人運用装置として構成され、遠隔操作部３８は、この無人運用装置に対して遠隔地に配置されている。
【００３４】
図３は、図２中の信号切替機３２の電気的構成を示す回路図である。
この信号切替機３２は、図３に示すように、信号比較部４１と、信号選択部４２とから構成されている。信号比較部４１は、受信機３１1 ，３１2 から出力される２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 を比較し、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32を出力する。この信号選択部４２は、遠隔操作部３８から与えられた切替信号ｃｓ32に基づいて、２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちの１系統の出力信号（操作者により正常と判定された出力信号）を選択し、２系統の出力端子の両方又は一方の出力端子を経て、出力信号ｒ1 ，ｒ2 の両方又は一方として上記変調器３３1 ，３３2 （後段）の両方又は一方へ送出する。信号選択部４２は、特に、この実施形態では、切替スイッチ４２1 ，４２2 を有している。切替スイッチ４２1 は、切替信号ｃｓ32に基づいて、出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の出力端子を経て変調器３３1 （後段）へ送出する。切替スイッチ４２2 は、切替信号ｃｓ32に基づいて、出力信号ｑ1 ，ｑ2 のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の出力端子を経て変調器３３2 （後段）へ送出する。また、信号切替機３４，３６も、信号切替機３２と同様の構成となっている。
【００３５】
次に、この形態の信号伝送システムに用いられる信号伝送方法の処理内容について説明する。
この信号伝送システムでは、信号切替機３２，３４，３６により、前段の各冗長処理手段から出力される２系統の出力信号ｑ1 ，ｑ2 、出力信号ｓ1 ，ｓ2 、出力信号ｖ1 ，ｖ2 がそれぞれ比較され、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ後段へ送出される一方、不一致のときに異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36が出力されると共に、遠隔操作部３８から与えられた切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36に基づいて、２系統の出力信号のうちの１系統の出力信号のみが後段へ送出される。また、コンピュータで構成された遠隔操作部３８により、異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ34，ｎｓ36が受信されて所定の報知が行われると共に、操作者の操作に基づいて切替信号ｃｓ32，ｃｓ34，ｃｓ36を信号切替機３２，３４，３６にそれぞれ与える（操作処理）。
【００３６】
すなわち、正常時では、アンテナ３０から出力される無線信号ｐが受信機３１1 に入力され、同受信機３１1 の出力信号ｑ1 が信号切替機３２を経て変調器３３1 に入力される。変調器３３1 の出力信号ｓ1 は信号切替機３４を経て記録装置３５1 に入力され、同記録装置３５1 の出力信号ｖ1 が信号切替機３６を経てデータ通信端末３７1 に入力される。データ通信端末３７1 の出力信号ｘ1 は、遠隔操作部３８へ送出される。また、アンテナ３０から出力される無線信号ｐが受信機３１2 に入力され、同受信機３１2 の出力信号ｑ2 が信号切替機３２を経て変調器３３2 に入力される。変調器３３2 の出力信号ｓ2 は信号切替機３４を経て記録装置３５2 に入力され、同記録装置３５2 の出力信号ｖ2 が信号切替機３６を経てデータ通信端末３７2 に入力される。データ通信端末３７2 の出力信号ｘ2 は、遠隔操作部３８へ送出される。
【００３７】
一方、たとえば変調器３３1 が故障した場合、信号切替機３４，３６から、異常通知信号ｎｓ34，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３４に対して操作が行われ、同信号切替機３４の入力が変調器３３2 、及び出力が記録装置３５1 ，３５2 に設定される。この結果、変調器３３2 から出力される正常な出力信号ｒ2 が信号切替機３４を経て記録装置３５1 及び記録装置３５2 へ入力され、以降の装置へ正常な信号が流れ、信号切替機３６からの異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３４の異常通知信号ｎｓ34の出力は継続する。これにより、故障した変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【００３８】
また、この後、受信機３１2 が故障した場合、信号切替機３２，３６から、異常通知信号ｎｓ32，ｎｓ36がそれぞれ出力される。この場合、信号の流れの上流に近い信号切替機３２に対して操作が行われ、同信号切替機３２の入力が受信機３１1 に設定され、また、変調器３３1 が故障しているので、同信号切替機３２の出力が変調器３３2 に設定される。しかし、受信機３１2 が故障しているため、信号切替機３６の異常通知信号ｎｓ36は出力され続ける。よって、信号切替機３２の受信機３１1 からの入力を変調器３３2 に出力する。すると、正常なデータが変調器３３2 及び信号切替機３４を経て記録装置３５1 、３５2 に流れ、信号切替機３６の異常通知信号ｎｓ36が停止する。この場合、信号切替機３２の異常通知信号ｎｓ32は、出力が継続する。これにより、故障した受信機３１2 及び変調器３３1 を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力される。
【００３９】
以上のように、この実施形態では、故障した信号処理手段を介さずに信号が流れ、データ通信端末３７1 から出力信号ｘ1 が正常に出力されると共に、データ通信端末３７2 から出力信号ｘ2 が正常に出力されるので、２系統で同一の信号処理手段が故障しない限り、故障した信号処理手段を使用することなく、遠隔制御による出力信号ｘ1 ，ｘ2 の受信を継続することができ、また、故障した箇所の特定も行うことができる。
【００４０】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、上記実施形態では、全ての信号処理手段が２系統に冗長化されているが、一部の信号処理手段のみが冗長化されていても、上記実施形態とほぼ同様の作用、効果が得られる。また、図２中の各信号処理手段は、同図２の構成に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、信号処理手段が冗長化された構成とされ、信号伝送の動作を遠隔地から監視しつつ運用する信号伝送システム全般に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
２１1 ，２１2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２２，２４，２６，３２，３４，３６ 信号切替機
２３1 ，２３2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２５1 ，２５2 構成品（信号処理手段、冗長処理手段）
２７1 ，２７2 データ通信端末（信号処理手段）
２８，３８ 遠隔操作部（操作手段）
３１1 ，３１2 受信機（信号処理手段、冗長処理手段）
３３1 ，３３2 変調器（信号処理手段、冗長処理手段）
３５1 ，３５2 記録装置（信号処理手段、冗長処理手段）
３７1 ，３７2 データ通信端末（信号処理手段）
４１ 信号比較部
４２ 信号選択部
４２1 ，４２2 切替スイッチ（スイッチ手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムであって、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機と、
該信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行うと共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作手段とが付加されていることを特徴とする信号伝送システム。
【請求項２】
前記信号切替機は、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、不一致のときに前記異常通知信号を出力すると共に、前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号を２系統の前記出力端子の任意の出力端子を経て前記後段へ送出する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の信号伝送システム。
【請求項３】
前記信号切替機は、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、不一致のときに前記異常通知信号を出力する信号比較部と、
前記操作手段から与えられた前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号を選択し、２系統の前記出力端子の任意の出力端子を選択して前記後段へ送出する信号選択部とから構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の信号伝送システム。
【請求項４】
前記信号選択部は、
前記操作手段から与えられた前記切替信号に基づいて、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の前記出力端子を経て前記後段へ送出する第１のスイッチ手段と、
前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の前記出力端子を経て前記後段へ送出する第２のスイッチ手段とから構成されていることを特徴とする請求項３記載の信号伝送システム。
【請求項５】
複数の前記冗長処理手段を有すると共に、前記各冗長処理手段に対応して前記信号切替機がそれぞれ設けられ、
前記操作手段は、
複数の前記信号切替機から前記異常通知信号が出力されたとき、最も上流の前記信号切替機を優先して前記切替信号を与える構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の信号伝送システム。
【請求項６】
与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに用いられ、信号伝送制御プログラムがコンピュータに信号伝送制御させる信号伝送方法であって、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機を付加しておき、
前記コンピュータに、
前記信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行わせると共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作処理を行わせることを特徴とする信号伝送方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか一に記載の操作手段として機能させることを特徴とする信号伝送制御プログラム。
【請求項１】
与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムであって、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機と、
該信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行うと共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作手段とが付加されていることを特徴とする信号伝送システム。
【請求項２】
前記信号切替機は、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、不一致のときに前記異常通知信号を出力すると共に、前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号を２系統の前記出力端子の任意の出力端子を経て前記後段へ送出する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の信号伝送システム。
【請求項３】
前記信号切替機は、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、不一致のときに前記異常通知信号を出力する信号比較部と、
前記操作手段から与えられた前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号を選択し、２系統の前記出力端子の任意の出力端子を選択して前記後段へ送出する信号選択部とから構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の信号伝送システム。
【請求項４】
前記信号選択部は、
前記操作手段から与えられた前記切替信号に基づいて、前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して一方の前記出力端子を経て前記後段へ送出する第１のスイッチ手段と、
前記切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちのいずれか一方の出力信号を選択して他方の前記出力端子を経て前記後段へ送出する第２のスイッチ手段とから構成されていることを特徴とする請求項３記載の信号伝送システム。
【請求項５】
複数の前記冗長処理手段を有すると共に、前記各冗長処理手段に対応して前記信号切替機がそれぞれ設けられ、
前記操作手段は、
複数の前記信号切替機から前記異常通知信号が出力されたとき、最も上流の前記信号切替機を優先して前記切替信号を与える構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の信号伝送システム。
【請求項６】
与えられた入力信号に対して所定の信号処理を行って出力信号を後段へ送出する所定段数の信号処理手段を有し、前記信号処理手段の全部又は一部が２系統に冗長化された冗長処理手段として構成されている信号伝送システムに用いられ、信号伝送制御プログラムがコンピュータに信号伝送制御させる信号伝送方法であって、
前記冗長処理手段から出力される２系統の前記出力信号を比較し、一致しているときにそのまま２系統の出力端子を経てそれぞれ前記後段へ送出する一方、不一致のときに異常通知信号を出力すると共に、与えられた切替信号に基づいて、２系統の前記出力信号のうちの１系統の出力信号のみを前記後段へ送出するための信号切替機を付加しておき、
前記コンピュータに、
前記信号切替機から前記異常通知信号を受信して所定の報知を行わせると共に、操作者の操作に基づいて前記切替信号を前記信号切替機に与える操作処理を行わせることを特徴とする信号伝送方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至５のいずれか一に記載の操作手段として機能させることを特徴とする信号伝送制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９５７１６（Ｐ２０１２−１９５７１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７４４８（Ｐ２０１１−５７４４８）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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