監視制御装置、監視制御サーバ及び被監視制御装置
【課題】被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減することのできる監視制御装置を得る。
【解決手段】監視制御サーバ１００では、予測部１０２−１〜１０２−ｎが監視項目の状態を予測して、サーバ側送信部１０７より送信する。被監視制御装置２００−１〜２００−ｎでは、受信部２０１で予測を含む監視要求を受け取った場合、予測送信データ解析部２０２で監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す。異データ作成部２０４は、監視項目の予測に対して、監視項目収集部２０５から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成し、この信号を送信部２０８が監視制御サーバ１００に対して返信信号として出力する。
【解決手段】監視制御サーバ１００では、予測部１０２−１〜１０２−ｎが監視項目の状態を予測して、サーバ側送信部１０７より送信する。被監視制御装置２００−１〜２００−ｎでは、受信部２０１で予測を含む監視要求を受け取った場合、予測送信データ解析部２０２で監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す。異データ作成部２０４は、監視項目の予測に対して、監視項目収集部２０５から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成し、この信号を送信部２０８が監視制御サーバ１００に対して返信信号として出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視項目の状態を保持する被監視制御装置と、監視項目の状態を収集する監視制御サーバと、これらを備えた監視制御装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統など、監視制御システムの対象の大規模化・複雑化が急速に進んでいる。このため、監視制御サーバと通信を行う被監視制御装置の数が増加しており、被監視制御装置からの信号を処理するための負荷が高まっている。例えば特許文献1に示された監視制御装置では、監視制御サーバからの監視要求に対し、結果が前回と変化が無い場合は、被監視制御装置が、監視結果が経時的に変化のない旨を伝える不変情報のみを送出するようにしている。このことにより、被監視制御装置から監視制御サーバへの通信処理の負荷を低減させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された監視制御装置では、監視項目の状態が前回送信時と変化が無い場合に、被監視制御装置が監視制御サーバに対して監視結果が経時的に変化が無い旨を伝える不変情報を送信している。しかしながら、ネットワーク帯域に余裕があり、かつ、例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）やＤＮＰ（Distributed Network Protocol）のようにポーリング型（要求応答型）で監視情報を取得する場合、監視制御サーバが多数の被監視制御装置と通信して動作すると、監視制御サーバが送信するデータ量やデータ数は処理の上であまり問題とならないが、受信データを解析し、そのデータが送信元のどの項目に対応したデータであるかの紐付けを行う必要があり、この処理の負担が大きく課題となっていた。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減することのできる監視制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る監視制御装置は、監視制御サーバが、監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得してその予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、被監視制御装置が、監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の監視制御装置は、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を被監視制御装置から監視制御サーバに返信信号として渡すようにしたので、被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による監視制御装置を示す構成図である。
図において、監視制御装置は、1秒周期といった実時間性が要求される周期で電流値や電圧値などの監視項目の状態を収集する監視制御サーバ１００と、監視項目の状態を保持する複数の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎを備えている。
【０００９】
監視制御サーバ１００は、データ格納部１０１−１〜１０１−ｎ、予測部１０２−１〜１０２−ｎ、予測送信データ作成部１０３、通常送信データ作成部１０４、処理部１０５、監視項目データベース１０６、サーバ側送信部１０７、サーバ側受信部１０８を備える。
【００１０】
データ格納部１０１−１〜１０１−ｎは、事前に被監視制御装置２００−１〜２００−ｎを稼動させて収集した定常状態、事故状態、過渡状態における各監視項目の時系列データである運転データを格納する記憶部である。予測部１０２−１〜１０２−ｎは、それぞれのデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎの運転データを基に監視項目の状態を予測する機能を有している。尚、これらデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎと予測部１０２−１〜１０２−ｎの設置数は、１以上で複数の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの数以下の任意の自然数である。予測送信データ作成部１０３は、予測部１０２−１〜１０２−ｎから予測を取得して予測を含む監視要求を作成しサーバ側送信部１０７へ渡す機能を有している。通常送信データ作成部１０４は、現在値取得などの通常の監視制御要求を作成し、サーバ側送信部１０７へ渡す機能を有している。処理部１０５は、通常送信データ作成部１０４に通常送信データを作成させ、予測送信データ作成部１０３に予測送信データを作成させ、また、サーバ側受信部１０８から被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの返信信号を取得する機能を有している。監視項目データベース１０６は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの監視項目の状態を格納するデータベースである。サーバ側送信部１０７は、予測送信データ作成部１０３で作成された予測送信データや通常送信データ作成部１０４で作成された通常送信データを被監視制御装置２００−１〜２００−ｎに対して送信する送信部である。サーバ側受信部１０８は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎからの返信信号を受信する受信部である。
【００１１】
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎは、それぞれ同一の構成であり、受信部２０１、予測送信データ解析部２０２、通常送信データ解析部２０３、異データ作成部２０４、監視項目収集部２０５、通常返信データ作成部２０６、予測値範囲指定テーブル２０７、送信部２０８を備えている。
受信部２０１は、監視制御サーバ１００からの信号を受信し、通常送信データか予測送信データか否かを識別し、通常送信データならば通常送信データ解析部２０３へ渡し、予測送信データならば予測送信データ解析部２０２へ渡す機能を有している。予測送信データ解析部２０２は、受信部２０１で受信した予測送信データを解析し、監視項目とその予測を取り出して異データ作成部２０４に渡す機能を有している。通常送信データ解析部２０３は、通常送信データを受け取ったときに通常送信データを解析して通常の監視制御要求を取り出して通常返信データ作成部２０６へ渡す機能を有している。異データ作成部２０４は、監視項目の予測を受け取ったときに監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を取得し予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成し送信部２０８へ渡す機能を有している。監視項目収集部２０５は、監視項目の現在値を収集する機能を有している。通常返信データ作成部２０６は、通常の監視制御要求を受け取ったときに監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を取得し通常返信データを作成し送信部２０８へ渡す機能を有している。予測値範囲指定テーブル２０７は、現在値と予測との差異の許容範囲を記述してあるテーブルである。送信部２０８は、異データ作成部２０４で作成された予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号返信信号として監視制御サーバ１００へ送信する機能を有している。
【００１２】
尚、本発明が対象とする監視項目は電流値や電圧値といったアナログ値だけでなく、機器の運転状態やスイッチのオンオフ情報といったデジタル値も含む。また、監視制御サーバ１００が監視項目の状態を収集する周期は実時間性が要求される範囲の周期であれば、任意の周期でよく、定周期または非定周期であってもよい。
【００１３】
図２は、実施の形態１による監視制御装置を実際に運用した場合のハードウェア構成図である。
図２では、図１中の監視制御サーバ１００としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１を、また、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとして、保護リレー２とベイコントロールユニット（Bay Control Unit）３を備える。被監視制御装置２００−１〜２００−ｎは保護リレー２やベイコントロールユニット３でなくても、例えば装置一般と考えてもよいし、これらを複数種類備えることも出来る。また、監視制御サーバ１００はＰＣだけでなく、例えば計算機一般を含めてもよい。ＰＣ１および保護リレー２、ベイコントロールユニット３には、それぞれ演算を行うＣＰＵ４と情報を記憶するための記憶装置５を有している。
監視制御サーバ１００であるＰＣ１と、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎである保護リレー２およびベイコントロールユニット３は、ネットワーク６、例えばイーサネット（登録商標）によりＬＡＮ接続されており、監視制御サーバ１００は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから定期的に監視項目の状態を収集し、ＰＣ１内の記憶装置５に保持する。
【００１４】
図２において、図１に示す監視項目データベース１０６とデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎは、ＰＣ１の記憶装置５に格納されている。また、処理部１０５、通常送信データ作成部１０４、予測送信データ作成部１０３、サーバ側受信部１０８、サーバ側送信部１０７は、それぞれの機能に対応したプログラムが記憶装置５に格納され、これらプログラムがＣＰＵ４上で実行されることで実現されている。また、図１に示す予測値範囲指定テーブル２０７は、保護リレー２の記憶装置５や、ベイコントロールユニット３の記憶装置５に格納されている。また、受信部２０１、予測送信データ解析部２０２、通常送信データ解析部２０３、異データ作成部２０４、監視項目収集部２０５、通常返信データ作成部２０６、送信部２０８は、それぞれの機能に対応したプログラムが保護リレー２やベイコントロールユニット３の記憶装置５に格納され、これらプログラムが保護リレー２やベイコントロールユニット３のＣＰＵ４上で実行されることで実現されている。
【００１５】
次に、実施の形態１の監視制御装置の動作について説明する。
先ず、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎ側の動作について説明する。
図３は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの受信部２０１の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、受信部２０１はステップＳＴ１１でイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したときは動作を終了し、データを受信したときはステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では通常送信データを受信したかどうかを調べ、通常送信データを受信した場合はステップＳＴ１４へ進み、通常送信データ以外を受信した場合はステップＳＴ１５へ進む。ステップＳＴ１４では通常送信データを通常送信データ解析部２０３へ渡した後、ステップＳＴ１１に戻る。また、ステップＳＴ１５では予測送信データを予測送信データ解析部２０２へ送信し、その後、ステップＳＴ１１に戻る。
【００１６】
図４は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける通常送信データ解析部２０３の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、通常送信データ解析部２０３は、ステップＳＴ２１でイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ２２に進む。ステップＳＴ２２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ２３に進む。ステップＳＴ２３では通常送信データを解析し通常の監視要求を取り出し、ステップＳＴ２４へ進む。ステップＳＴ２４では通常の監視要求を通常返信データ作成部２０６へ渡し、ステップＳＴ２１のイベント待ちに戻る。
【００１７】
図５は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける通常返信データ作成部２０６の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、通常返信データ作成部２０６は、ステップＳＴ３１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ３２に進む。ステップＳＴ３２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ３３へ進む。ステップＳＴ３３では通常の監視制御要求に対する監視項目の現在値を監視項目収集部２０５から取得し、ステップＳＴ３４へ進む。ステップＳＴ３４では取得した監視項目の現在値から通常返信データを作成しステップＳＴ３５へ進む。ステップＳＴ３５では作成した通常返信データを送信部２０８へ送信し、ステップＳＴ３１のイベント待ちに戻る。
【００１８】
図６は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける予測送信データ解析部２０２の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、予測送信データ解析部２０２は、ステップＳＴ４１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ４２へ進む。ステップＳＴ４２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ４３へ進む。ステップＳＴ４３では予測送信データを解析し、監視項目の予測を取り出しステップＳＴ４４へ進む。ステップＳＴ４４では監視項目の予測を異データ作成部２０４へ渡し、ステップＳＴ４１のイベント待ちに戻る。
【００１９】
図７は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける異データ作成部２０４の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、異データ作成部２０４は、ステップＳＴ５１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ５２へ進む。ステップＳＴ５２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ５３へ進む。ステップＳＴ５３では予測された監視項目に対する監視項目の現在値を監視項目収集部２０５から取得しステップＳＴ５４へ進む。ステップＳＴ５４では現在値と予測との差異の許容範囲を記述してある予測値範囲指定テーブル２０７から許容範囲の値を取得し、ステップＳＴ５５へ進む。ステップＳＴ５５では現在値が予測の許容範囲外である監視項目のみを含む異データを作成し、ステップＳＴ５６へ進む。ステップＳＴ５６では作成した異データを送信部２０８へ渡し、ステップＳＴ５１のイベント待ちに戻る。
【００２０】
尚、本実施の形態では全ての監視項目の予測が許容範囲内に収まっていても、必ず異データとしてデータの無い信号を返信しているが、全ての監視項目の予測と現在値が許容範囲内に収まっていたとき、異データ作成部２０４は異データを作成しないことにしてもよく、この構成であっても同様の効果がある。このとき、監視制御サーバ１００は、監視項目の状態が予測値であると判断する。即ち、監視制御サーバ１００の処理部１０５は、サーバ側送信部１０７が予測を含む監視要求を被監視制御装置２００−１〜２００−ｎに送信した時点から指定時間内に返信信号をサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎで受信しなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する。また、監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの通信路が確立されているかどうかをチェックする信号を監視制御サーバ１００が被監視制御装置２００−１〜２００−ｎへ送信してもよい。
【００２１】
また、本実施の形態では、異データ作成部２０４が予測値範囲指定テーブル２０７の許容範囲を示す値に基づいて異データを作成しているが、予測送信データ解析部２０２において、解析した監視項目の予測が予測値範囲指定テーブル２０７の許容範囲に収まっているかを判定し、許容範囲から外れている監視項目のみを異データ作成指示と共に異データ作成部２０４に送るようにしてもよい。この場合、異データ作成部２０４は予測送信データ解析部２０２から作成指示された監視項目の現在値を異データとして送信部２０８に出力する。
【００２２】
図８は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける送信部２０８の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、送信部２０８はステップＳＴ６１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ６２へ進む。ステップＳＴ６２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ６３へ進む。ステップＳＴ６３では受け取ったデータを監視制御サーバ１００のサーバ側受信部１０８へ送信し、ステップＳＴ６１のイベント待ちに戻る。
【００２３】
図９は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける監視項目収集部２０５の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、監視項目収集部２０５は、ステップＳＴ７１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ７２へ進む。ステップＳＴ７２では終了イベントが発生したかどうかを調べ、終了イベントが発生したとき動作を終了し、終了イベント以外が発生したとき（ここでは監視項目を受け取ったとき）、ステップＳＴ７３へ進む。ステップＳＴ７３では指定された監視項目の現在値を収集し、ステップＳＴ７４へ進む。ステップＳＴ７４では現在値収集要求を異データ作成部２０４から受け取ったかどうかを調べ、異データ作成部２０４から受け取ったときはステップＳＴ７５へ進み、それ以外のときはステップＳＴ７６へ進む。ステップＳＴ７５では収集した現在値を異データ作成部２０４へ渡し、ステップＳＴ７１へ進む。ステップＳＴ７６では収集した現在値を通常返信データ作成部２０６へ渡し、ステップＳＴ７１のイベント待ちに戻る。
【００２４】
次に、監視制御サーバ１００側の動作について説明する。
図１０は、監視制御サーバ１００におけるサーバ側受信部１０８の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、ステップＳＴ８１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ８２へ進む。ステップＳＴ８２ではイベントの種類を調べ、終了イベントのときは動作を終了し、データを受信したときはステップＳＴ８３へ進み、バッファの状態の問い合わせがあったときはステップＳＴ８４へ進む。尚、バッファとは、受信データを格納するためのサーバ側受信部１０８が有するデータ記憶部であり、その図示は省略している。ステップＳＴ８３では受信したデータをバッファに格納し、ステップＳＴ８１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ８４ではバッファが空かどうかを調べ、空でないときはステップＳＴ８５へ進み、空のときはステップＳＴ８６へ進む。ステップＳＴ８５ではバッファに格納された未処理返信信号を処理部１０５に一つ渡しステップＳＴ８１に戻る。ステップＳＴ８６ではバッファが空であることを処理部１０５へ通知しステップＳＴ８１に戻る。
【００２５】
図１１は、監視制御サーバ１００のサーバ側送信部１０７の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、ステップＳＴ９１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ９２へ進む。ステップＳＴ９２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ９３へ進む。ステップＳＴ９３では渡されたデータを被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの受信部２０１宛に送信し、ステップＳＴ９１のイベント待ちに戻る。
【００２６】
図１２は、監視制御サーバ１００の通常送信データ作成部１０４の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると通常送信データ作成部１０４は、ステップＳＴ１０１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１０２へ進む。ステップＳＴ１０２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１０３へ進む。ステップＳＴ１０３では通常送信データを作成し、ステップＳＴ１０４へ進む。ステップＳＴ１０４では作成した通常送信データをサーバ側送信部１０７へ渡し、ステップＳＴ１０１のイベント待ちに戻る。
【００２７】
図１３は、監視制御サーバ１００の処理部１０５の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、処理部１０５はステップＳＴ１１１にて終了イベントが発生したかどうかを調べ、発生したとき動作を終了し、終了イベントが発生しなかったときはステップＳＴ１１２へ進む。ステップＳＴ１１２では現在時刻を取得してメモリ（ＰＣ１の記憶装置５）に格納し、ステップＳＴ１１３へ進む。ステップＳＴ１１３では予測を用いた監視制御を行いたい監視項目が存在するかどうかを調べ、存在するときはステップＳＴ１１４へ進み、存在しないときはステップＳＴ１１５へ進む。ステップＳＴ１１４では予測を用いて監視制御を行いたい監視項目を予測送信データ作成部１０３へ渡しステップＳＴ１１５へ進む。ステップＳＴ１１５では通常の監視制御要求を行いたい監視項目が存在するかどうかを調べ、存在するときはステップＳＴ１１６へ進み、存在しないときはステップＳＴ１１７へ進む。ステップＳＴ１１６では通常の監視制御要求を行いたい監視項目を通常送信データ作成部１０４へ渡しステップＳＴ１１７へ進む。
【００２８】
ステップＳＴ１１７では、サーバ側受信部１０８に未処理の返信信号があるかどうかを調べ、未処理の返信信号があるときはステップＳＴ１１８へ進み、ないときはステップＳＴ１２０へ進む。ステップＳＴ１１８ではサーバ側受信部１０８から未処理の返信信号を取得しステップＳＴ１１９へ進む。ステップＳＴ１１９では取得した返信信号に含まれる監視項目の状態を監視項目データベース１０６に格納する。ステップＳＴ１２０では現在時刻を取得しステップＳＴ１１２でメモリに保存した時刻との差分を求め、得られた差分とポーリング周期との差分だけｗａｉｔを行いステップＳＴ１１１に戻る。
【００２９】
図１４は監視制御サーバ１００の予測部１０２−１〜１０２−ｎの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、予測部１０２−１〜１０２−ｎはステップＳＴ１３１にてイベントの発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１３２へ進む。ステップＳＴ１３２では発生したイベントを判定し、終了イベントのときは動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１３３へ進む。ステップＳＴ１３３ではデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎを用いて指定された監視項目の状態を予測しステップＳＴ１３４へ進む。ステップＳＴ１３４では予測した監視項目の状態を予測送信データ作成部１０３へ渡し、ステップＳＴ１３１のイベント待ちに戻る。
【００３０】
図１５は監視制御サーバ１００の予測送信データ作成部１０３の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、予測送信データ作成部１０３はステップＳＴ１４１にてイベントの発生を待ち、ステップＳＴ１４２へ進む。ステップＳＴ１４２では発生したイベントを判定し、終了イベントのときは動作を終了し、データを受け取ったときはステップＳＴ１４３へ進む。ステップＳＴ１４３では予測部１０２−１〜１０２−ｎから予測を取得しステップＳＴ１４４へ進む。ステップＳＴ１４４では取得した監視項目の状態の予測から予測送信データを作成しステップＳＴ１４５へ進む。ステップＳＴ１４５では作成した予測送信データをサーバ側送信部１０７へ渡し、ステップＳＴ１４１のイベント待ちに戻る。
【００３１】
図１６は、本発明の実施の形態１における監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−１〜２００−ｎ間でやりとりされる信号の構成を示す説明図である。
図示のように、信号はヘッダ部１０とボディ部２０から構成されている。ヘッダ部１０には、信号が予測送信データ、通常送信データ、異データ、通常返信データのいずれかであるかを示す信号種別情報１１と、信号のサイズを示す信号サイズ情報１２と、信号に含まれる監視項目の数を示す監視項目数情報１３とが記述されている。ボディ部２０は監視項目名２１と監視項目の状態２２がそれぞれヘッダ部１０で記述されている監視項目の数だけ含まれている。通常送信データには、監視項目名２１が記述され、予測送信データには監視項目名２１と監視項目の状態２２の両方が記述される。尚、信号には上記以外の情報が含まれていてもよい。
【００３２】
図１７は、本発明の実施の形態１における監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−ｉ（ｉは１〜ｎのいずれかの値）間のデータのやり取りの例を示す説明図である。
監視制御サーバ１００の処理部１０５は監視すべき監視項目が存在しているとき、監視項目の予測を行うよう予測送信データ作成部１０３に通知する。予測部１０２−１〜１０２−ｎは予測送信データ作成部１０３から予測すべき監視項目を通知されると、監視項目の状態を予測する。図１７の例においては、監視すべき監視項目はｏｂｊ１、ｏｂｊ２、ｏｂｊ３の三項目であり、予測部１０２−１〜１０２−ｎは、ｏｂｊ１の状態を１、ｏｂｊ２の状態をｆａｌｓｅ、ｏｂｊ３の状態を３．５と予測している。予測部１０２−１〜１０２−ｎは予測を予測送信データ作成部１０３へ渡し、予測送信データ作成部１０３は予測をサーバ側送信部１０７へ渡す。
【００３３】
被監視制御装置２００−ｉの受信部２０１は監視制御サーバ１００からの信号を受信すると、信号が通常送信データか予測送信データかを識別する。通常送信データのときは通常送信データ解析部２０３へ渡し、予測送信データのときは予測送信データ解析部２０２へ渡す。予測送信データ解析部２０２は予測送信データを解析し監視項目とその予測を異データ作成部２０４へ渡す。異データ作成部２０４は監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を収集する。図１７の例ではｏｂｊ１の現在値は１、ｏｂｊ２の現在値はｔｒｕｅ、ｏｂｊ３の現在値は３．５である。異データ作成部２０４は取得した監視項目の現在値と予測とを比較し、予測と異なる監視項目であるｏｂｊ２の状態ｔｒｕｅを含む異データを作成し送信部２０８へ渡す。送信部２０８は異データを監視制御サーバ１００へ送信し、これがサーバ側受信部１０８で受信される。監視項目ｏｂｊ１、ｏｂｊ２、ｏｂｊ３のうち異データに含まれる監視項目の状態はｏｂｊ２のｔｒｕｅのみであるため、返信信号のデータ数とデータ量は通常よりも小さくなる。
【００３４】
以上のような構成を用いることで、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから監視制御サーバ１００への返信信号のデータ数とデータ量が小さくなるため、処理部１０５の返信信号処理の負荷が低減するという効果がある。
例えば特開平８−２７５２６０号公報に示されたような従来の監視制御装置では、本発明の構成要素である予測部１０２−１〜１０２−ｎと予測送信データ作成部１０３、予測送信データ解析部２０２と異データ作成部２０４は備えていない。このため、従来装置では、監視項目の現在値が全て前回値と等しいときでも被監視制御装置は不変情報を監視制御サーバへ送信し、監視制御サーバは信号を処理する必要がある。また、被監視制御装置の再起動時、あるいは通信が遮断された場合など、前回値が不明であり監視項目の状態を新たに送信する必要がある場合、被監視制御装置は全ての監視項目の状態を送信する必要がある。
【００３５】
一方、本実施の形態の監視制御装置では、予測部１０２−１〜１０２−ｎと予測送信データ作成部１０３、予測送信データ解析部２０２と異データ作成部２０４を備えているため、監視項目の現在値と予測が一致した場合、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎからその監視項目の信号が返信されず、従って、監視制御サーバ１００は返信信号を処理する必要が無い。また、前回値が不明である場合でも、予測部１０２−１〜１０２−ｎが監視項目の状態を予測し、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから受信することにより、監視制御サーバ１００の処理の負荷を低減させることが出来る。このことにより、例えば、従来の監視制御装置において、監視制御サーバの負荷を低減させるために監視制御サーバの数を増やしたり、より高価で高性能な監視制御サーバを導入する必要が生じた場合でも、本実施の形態の監視制御装置では監視制御サーバの数を増やしたりより高価で高性能な監視制御サーバを導入する必要が無くなる場合がある。
【００３６】
以上のように、実施の形態１の監視制御装置によれば、監視項目の状態を収集する複数の被監視制御装置と、複数の被監視制御装置に対して監視要求を送信し、監視項目の状態を返信信号として受け取る監視制御サーバとを備えた監視制御装置において、監視制御サーバは、監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得して予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、被監視制御装置は、監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたので、被監視制御装置から監視制御サーバへの返信信号のデータ量を小さくすることができ、従って、監視制御サーバにおける返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３７】
また、実施の形態１の監視制御装置によれば、監視制御サーバは、予測を含む監視要求を被監視制御装置に送信した時点から指定時間内に被監視制御装置から応答を受け取らなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する処理部を備えたので、更に、監視制御サーバにおける返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３８】
また、実施の形態１の監視制御サーバによれば、被監視制御装置における監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得して予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、サーバ側送信部から送られた監視要求の応答として被監視制御装置から送られた予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を受信するサーバ側受信部とを備えたので、監視制御サーバにおける被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３９】
また、実施の形態１の被監視制御装置によれば、監視要求を受信すると監視要求に含まれる監視項目の状態を送信する被監視制御装置において、監視項目の状態を取得する監視項目収集部と、監視項目の状態の予測を含む監視要求を受け取った場合、監視項目収集部から監視項目の状態を取得して予測と異なるかを判定し、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視要求への応答として送信する送信部とを備えたので、監視要求への応答としての返信信号のデータ量を小さくすることができる。
【００４０】
実施の形態２．
図１８は、本発明の実施の形態２による監視制御装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態２における監視制御装置は、監視制御サーバ１００ａにおいて、サーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎが複数設けられている点と、送信情報データベース１０９を備える点が実施の形態１とは異なる。
即ち、実施の形態１では、サーバ側送信部１０７とサーバ側受信部１０８はそれぞれ一つずつ監視制御サーバ１００に含まれていた。実施の形態２では、これらサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎおよびサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎがそれぞれ複数監視制御サーバ１００ａに含まれている。ここで、サーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの台数は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの台数以下の任意の自然数である。
【００４１】
サーバ側送信部１０７−１とサーバ側受信部１０８−１，…，サーバ側送信部１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−ｎは、例えば、スレッド（ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）で実行される処理の最小単位）として実現し、ＴＣＰ／ＩＰのポートをスレッド毎に一つ割り付ける。ここで、スレッドでなくプロセスとして実現してもよい。また、例えば、サーバ側送信部１０７−１とサーバ側受信部１０８−１を同一ポートで別スレッドに割り付けてもよい。監視制御サーバ１００ａが特定の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとデータ送受信を行うときに用いるサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎは、送信情報データベース１０９に記述されている。また、実施の形態１で説明した信号のヘッダ部に信号の返信先のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの記述を含めてもよい。これ以外の監視制御サーバ１００ａの構成および被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
このように構成された実施の形態２の監視制御装置では、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおいて、予測送信データ解析部２０２または通常送信データ解析部２０３は信号のヘッダ部の返信先のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの情報を読み取り、返信先情報を異データ作成部２０４または通常返信データ作成部２０６へ送る。返信信号のヘッダ部に記述された返信先情報を基に、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの送信部２０８は指定のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎ宛に返信信号を送信する。
尚、監視制御サーバ１００ａが特定の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとデータ送信または監視要求送信を行う際に用いるサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎを動的に決定してもよい。
【００４３】
以上のように、実施の形態２の監視制御装置によれば、サーバ側送信部とサーバ側受信部を複数設け、これらサーバ側送信部とサーバ側受信部を用いて複数の被監視制御装置とのデータの送受信を行うようにしたので、実施の形態１の効果に加えてサーバ側送信部とサーバ側受信部の負荷を分散させる効果がある。
【００４４】
実施の形態３．
図１９は、実施の形態３による監視制御装置の構成図である。
図中、実施の形態１の監視制御装置と異なるのは、監視制御サーバ１００ｂにおいては、データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎ、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎ、処理部１０５ａ、サーバ側受信部１０８ａであり、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおいては送信部２０８ａである。これらの構成以外は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎは、それぞれ実施の形態１のデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎと同様のデータを格納すると共に、初期値を格納している。予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎから初期化信号が送出された場合に、データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎに格納されている初期値を予測値として出力する。処理部１０５ａは、実施の形態１の処理部１０５の機能に加えて、サーバ側受信部１０８ａにおいて、初期化を信号を受信した場合は、予測送信データ作成部１０３を介して予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに出力するよう構成されている。サーバ側受信部１０８ａは、実施の形態１のサーバ側受信部１０８の機能に加えて、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎから初期化信号を受信した場合は、これを処理部１０５ａに渡す機能を有している。
【００４６】
図２０は本発明の実施の形態３によるサーバ側受信部１０８ａの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００ｂが起動または再起動すると、サーバ側受信部１０８ａは、ステップＳＴ１５１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１５２へ進む。ステップＳＴ１５２ではイベントの種類を調べ、終了イベントのときは動作を終了し、データ受信のときはステップＳＴ１５３へ進み、バッファの状態の問い合わせのときはステップＳＴ１５４へ進み、初期化信号を受信したときはステップＳＴ１５７へ進む。ステップＳＴ１５３では受信したデータをバッファに格納しステップＳＴ１５１へ進む。ステップＳＴ１５４ではバッファが空かどうかを調べ、空でないときはステップＳＴ１５５へ進み、空のときはステップＳＴ１５６へ進む。ステップＳＴ１５５では処理部１０５ａにバッファに格納された未処理返信信号を一つ渡しステップＳＴ１５１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ１５６ではバッファが空であることを処理部１０５ａに通知しステップＳＴ１５１に戻る。ステップＳＴ１５７では予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに対して初期化信号を渡しステップＳＴ１５１のイベント待ちに戻る。尚、ステップ１５７の処理の詳細は、サーバ側受信部１０８ａから初期化信号を処理部１０５ａに渡し、処理部１０５ａから予測送信データ作成部１０３を介して該当する予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに渡されるものである。
【００４７】
図２１は、本発明の実施の形態３による予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００ｂが起動または再起動すると、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは、ステップＳＴ１６１にて初期化フラグをｆａｌｓｅにしステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６２ではイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１６３へ進む。ステップＳＴ１６３では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１６４へ進む。ステップＳＴ１６４では初期化信号を渡されたかどうかを調べ、渡されたときはステップＳＴ１６５へ進み、それ以外のときはステップＳＴ１６８へ進む。ステップＳＴ１６５では初期化フラグがｔｒｕｅかどうかを調べ、ｔｒｕｅのときステップＳＴ１６９へ進み、ｆａｌｓｅのときステップＳＴ１６６へ進む。ステップＳＴ１６６では監視項目の状態を予測しステップＳＴ１６７へ進む。ステップＳＴ１６７では予測を予測送信データ作成部１０３へ渡しステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６８では初期化フラグをｔｒｕｅにしステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６９ではデータ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎから初期値を取得しステップＳＴ１７０へ進む。ステップＳＴ１７０では、初期値を予測値として予測送信データ作成部１０３に渡す。ステップＳＴ１７１では初期化フラグをｆａｌｓｅにしステップＳＴ１６２のイベント待ちに戻る。
【００４８】
図２２は、本発明の実施の形態３による被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎの送信部２０８ａの動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが起動すると、送信部２０８ａはステップＳＴ１８１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１８２へ進む。ステップＳＴ１８２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときはステップＳＴ１８３へ進む。ステップＳＴ１８３では被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが初期化したかどうかを調べ、初期化したときはステップＳＴ１８４へ進み、それ以外のときはステップＳＴ１８５へ進む。ステップＳＴ１８４では監視制御サーバ１００ｂのサーバ側受信部１０８ａ宛に初期化信号を送信しステップＳＴ１８１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ１８５では受信したデータをサーバ側受信部１０８ａへ送信しステップＳＴ１８１のイベント待ちに戻る。
【００４９】
本実施の形態の構成によると被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎのいずれかが初期化した場合、初期化した被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎの送信部２０８ａがサーバ側受信部１０８ａへ初期化信号を送信することで、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは監視項目の状態を予測せずにデータ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎに保存されている監視項目の初期値を予測とする。このことにより、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが初期化した場合、監視項目の状態を予測するよりも事前に準備した初期値を予測とすることで、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎの負荷が低減されるという効果がある。
【００５０】
以上のように、実施の形態３の監視制御装置によれば、予測部は、被監視制御装置の初期化が行われた場合、予め用意した初期値を予測として用いるようにしたので、被監視制御装置が初期化された場合の監視制御サーバの負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１による監視制御装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による監視制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による監視制御装置の受信部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常送信データ解析部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常返信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測送信データ解析部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１による監視制御装置の異データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１による監視制御装置の送信部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視項目収集部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１による監視制御装置のサーバ側受信部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１による監視制御装置のサーバ側送信部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常送信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態１による監視制御装置の処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測送信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視制御サーバと被監視制御装置間における信号の構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視制御サーバと被監視制御装置間のデータのやり取りの例を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における監視制御装置の構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における監視制御装置の構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における監視制御装置のサーバ側受信部の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態３における監視制御装置の予測部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態３における監視制御装置の送信部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、２ 保護リレー、３ ベイコントロールユニット（Bay Control Unit）、４ ＣＰＵ、５ 記憶装置、６ ネットワーク（ＬＡＮ）、１０ ヘッダ部、１１ 信号種別情報、１２ 信号サイズ情報、１３ 監視項目数情報、２０ ボディ部、２１ 監視項目名、２２ 監視項目の状態、１００，１００ａ，１００ｂ 監視制御サーバ、１０１−１〜１０１−ｎ，１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎ データ格納部、１０２−１〜１０２−ｎ，１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎ 予測部、１０３ 予測送信データ作成部、１０４ 通常送信データ作成部、１０５，１０５ａ 処理部、１０６ 監視項目データベース、１０７，１０７−１〜１０７−ｎ サーバ側送信部、１０８，１０８ａ，１０８−１〜１０８−ｎ サーバ側受信部、１０９ 送信情報データベース、２００−１〜２００−ｎ，２００ａ−１〜２００ａ−ｎ 被監視制御装置、２０１ 受信部、２０２ 予測送信データ解析部、２０３ 通常送信データ解析部、２０４ 異データ作成部、２０５ 監視項目収集部、２０６ 通常返信データ作成部、２０７ 予測値範囲指定テーブル、２０８，２０８ａ 送信部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視項目の状態を保持する被監視制御装置と、監視項目の状態を収集する監視制御サーバと、これらを備えた監視制御装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統など、監視制御システムの対象の大規模化・複雑化が急速に進んでいる。このため、監視制御サーバと通信を行う被監視制御装置の数が増加しており、被監視制御装置からの信号を処理するための負荷が高まっている。例えば特許文献1に示された監視制御装置では、監視制御サーバからの監視要求に対し、結果が前回と変化が無い場合は、被監視制御装置が、監視結果が経時的に変化のない旨を伝える不変情報のみを送出するようにしている。このことにより、被監視制御装置から監視制御サーバへの通信処理の負荷を低減させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された監視制御装置では、監視項目の状態が前回送信時と変化が無い場合に、被監視制御装置が監視制御サーバに対して監視結果が経時的に変化が無い旨を伝える不変情報を送信している。しかしながら、ネットワーク帯域に余裕があり、かつ、例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）やＤＮＰ（Distributed Network Protocol）のようにポーリング型（要求応答型）で監視情報を取得する場合、監視制御サーバが多数の被監視制御装置と通信して動作すると、監視制御サーバが送信するデータ量やデータ数は処理の上であまり問題とならないが、受信データを解析し、そのデータが送信元のどの項目に対応したデータであるかの紐付けを行う必要があり、この処理の負担が大きく課題となっていた。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減することのできる監視制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る監視制御装置は、監視制御サーバが、監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得してその予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、被監視制御装置が、監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の監視制御装置は、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を被監視制御装置から監視制御サーバに返信信号として渡すようにしたので、被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による監視制御装置を示す構成図である。
図において、監視制御装置は、1秒周期といった実時間性が要求される周期で電流値や電圧値などの監視項目の状態を収集する監視制御サーバ１００と、監視項目の状態を保持する複数の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎを備えている。
【０００９】
監視制御サーバ１００は、データ格納部１０１−１〜１０１−ｎ、予測部１０２−１〜１０２−ｎ、予測送信データ作成部１０３、通常送信データ作成部１０４、処理部１０５、監視項目データベース１０６、サーバ側送信部１０７、サーバ側受信部１０８を備える。
【００１０】
データ格納部１０１−１〜１０１−ｎは、事前に被監視制御装置２００−１〜２００−ｎを稼動させて収集した定常状態、事故状態、過渡状態における各監視項目の時系列データである運転データを格納する記憶部である。予測部１０２−１〜１０２−ｎは、それぞれのデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎの運転データを基に監視項目の状態を予測する機能を有している。尚、これらデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎと予測部１０２−１〜１０２−ｎの設置数は、１以上で複数の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの数以下の任意の自然数である。予測送信データ作成部１０３は、予測部１０２−１〜１０２−ｎから予測を取得して予測を含む監視要求を作成しサーバ側送信部１０７へ渡す機能を有している。通常送信データ作成部１０４は、現在値取得などの通常の監視制御要求を作成し、サーバ側送信部１０７へ渡す機能を有している。処理部１０５は、通常送信データ作成部１０４に通常送信データを作成させ、予測送信データ作成部１０３に予測送信データを作成させ、また、サーバ側受信部１０８から被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの返信信号を取得する機能を有している。監視項目データベース１０６は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの監視項目の状態を格納するデータベースである。サーバ側送信部１０７は、予測送信データ作成部１０３で作成された予測送信データや通常送信データ作成部１０４で作成された通常送信データを被監視制御装置２００−１〜２００−ｎに対して送信する送信部である。サーバ側受信部１０８は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎからの返信信号を受信する受信部である。
【００１１】
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎは、それぞれ同一の構成であり、受信部２０１、予測送信データ解析部２０２、通常送信データ解析部２０３、異データ作成部２０４、監視項目収集部２０５、通常返信データ作成部２０６、予測値範囲指定テーブル２０７、送信部２０８を備えている。
受信部２０１は、監視制御サーバ１００からの信号を受信し、通常送信データか予測送信データか否かを識別し、通常送信データならば通常送信データ解析部２０３へ渡し、予測送信データならば予測送信データ解析部２０２へ渡す機能を有している。予測送信データ解析部２０２は、受信部２０１で受信した予測送信データを解析し、監視項目とその予測を取り出して異データ作成部２０４に渡す機能を有している。通常送信データ解析部２０３は、通常送信データを受け取ったときに通常送信データを解析して通常の監視制御要求を取り出して通常返信データ作成部２０６へ渡す機能を有している。異データ作成部２０４は、監視項目の予測を受け取ったときに監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を取得し予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成し送信部２０８へ渡す機能を有している。監視項目収集部２０５は、監視項目の現在値を収集する機能を有している。通常返信データ作成部２０６は、通常の監視制御要求を受け取ったときに監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を取得し通常返信データを作成し送信部２０８へ渡す機能を有している。予測値範囲指定テーブル２０７は、現在値と予測との差異の許容範囲を記述してあるテーブルである。送信部２０８は、異データ作成部２０４で作成された予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号返信信号として監視制御サーバ１００へ送信する機能を有している。
【００１２】
尚、本発明が対象とする監視項目は電流値や電圧値といったアナログ値だけでなく、機器の運転状態やスイッチのオンオフ情報といったデジタル値も含む。また、監視制御サーバ１００が監視項目の状態を収集する周期は実時間性が要求される範囲の周期であれば、任意の周期でよく、定周期または非定周期であってもよい。
【００１３】
図２は、実施の形態１による監視制御装置を実際に運用した場合のハードウェア構成図である。
図２では、図１中の監視制御サーバ１００としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１を、また、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとして、保護リレー２とベイコントロールユニット（Bay Control Unit）３を備える。被監視制御装置２００−１〜２００−ｎは保護リレー２やベイコントロールユニット３でなくても、例えば装置一般と考えてもよいし、これらを複数種類備えることも出来る。また、監視制御サーバ１００はＰＣだけでなく、例えば計算機一般を含めてもよい。ＰＣ１および保護リレー２、ベイコントロールユニット３には、それぞれ演算を行うＣＰＵ４と情報を記憶するための記憶装置５を有している。
監視制御サーバ１００であるＰＣ１と、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎである保護リレー２およびベイコントロールユニット３は、ネットワーク６、例えばイーサネット（登録商標）によりＬＡＮ接続されており、監視制御サーバ１００は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから定期的に監視項目の状態を収集し、ＰＣ１内の記憶装置５に保持する。
【００１４】
図２において、図１に示す監視項目データベース１０６とデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎは、ＰＣ１の記憶装置５に格納されている。また、処理部１０５、通常送信データ作成部１０４、予測送信データ作成部１０３、サーバ側受信部１０８、サーバ側送信部１０７は、それぞれの機能に対応したプログラムが記憶装置５に格納され、これらプログラムがＣＰＵ４上で実行されることで実現されている。また、図１に示す予測値範囲指定テーブル２０７は、保護リレー２の記憶装置５や、ベイコントロールユニット３の記憶装置５に格納されている。また、受信部２０１、予測送信データ解析部２０２、通常送信データ解析部２０３、異データ作成部２０４、監視項目収集部２０５、通常返信データ作成部２０６、送信部２０８は、それぞれの機能に対応したプログラムが保護リレー２やベイコントロールユニット３の記憶装置５に格納され、これらプログラムが保護リレー２やベイコントロールユニット３のＣＰＵ４上で実行されることで実現されている。
【００１５】
次に、実施の形態１の監視制御装置の動作について説明する。
先ず、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎ側の動作について説明する。
図３は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの受信部２０１の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、受信部２０１はステップＳＴ１１でイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したときは動作を終了し、データを受信したときはステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では通常送信データを受信したかどうかを調べ、通常送信データを受信した場合はステップＳＴ１４へ進み、通常送信データ以外を受信した場合はステップＳＴ１５へ進む。ステップＳＴ１４では通常送信データを通常送信データ解析部２０３へ渡した後、ステップＳＴ１１に戻る。また、ステップＳＴ１５では予測送信データを予測送信データ解析部２０２へ送信し、その後、ステップＳＴ１１に戻る。
【００１６】
図４は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける通常送信データ解析部２０３の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、通常送信データ解析部２０３は、ステップＳＴ２１でイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ２２に進む。ステップＳＴ２２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ２３に進む。ステップＳＴ２３では通常送信データを解析し通常の監視要求を取り出し、ステップＳＴ２４へ進む。ステップＳＴ２４では通常の監視要求を通常返信データ作成部２０６へ渡し、ステップＳＴ２１のイベント待ちに戻る。
【００１７】
図５は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける通常返信データ作成部２０６の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、通常返信データ作成部２０６は、ステップＳＴ３１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ３２に進む。ステップＳＴ３２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ３３へ進む。ステップＳＴ３３では通常の監視制御要求に対する監視項目の現在値を監視項目収集部２０５から取得し、ステップＳＴ３４へ進む。ステップＳＴ３４では取得した監視項目の現在値から通常返信データを作成しステップＳＴ３５へ進む。ステップＳＴ３５では作成した通常返信データを送信部２０８へ送信し、ステップＳＴ３１のイベント待ちに戻る。
【００１８】
図６は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける予測送信データ解析部２０２の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、予測送信データ解析部２０２は、ステップＳＴ４１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ４２へ進む。ステップＳＴ４２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ４３へ進む。ステップＳＴ４３では予測送信データを解析し、監視項目の予測を取り出しステップＳＴ４４へ進む。ステップＳＴ４４では監視項目の予測を異データ作成部２０４へ渡し、ステップＳＴ４１のイベント待ちに戻る。
【００１９】
図７は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける異データ作成部２０４の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、異データ作成部２０４は、ステップＳＴ５１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ５２へ進む。ステップＳＴ５２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ５３へ進む。ステップＳＴ５３では予測された監視項目に対する監視項目の現在値を監視項目収集部２０５から取得しステップＳＴ５４へ進む。ステップＳＴ５４では現在値と予測との差異の許容範囲を記述してある予測値範囲指定テーブル２０７から許容範囲の値を取得し、ステップＳＴ５５へ進む。ステップＳＴ５５では現在値が予測の許容範囲外である監視項目のみを含む異データを作成し、ステップＳＴ５６へ進む。ステップＳＴ５６では作成した異データを送信部２０８へ渡し、ステップＳＴ５１のイベント待ちに戻る。
【００２０】
尚、本実施の形態では全ての監視項目の予測が許容範囲内に収まっていても、必ず異データとしてデータの無い信号を返信しているが、全ての監視項目の予測と現在値が許容範囲内に収まっていたとき、異データ作成部２０４は異データを作成しないことにしてもよく、この構成であっても同様の効果がある。このとき、監視制御サーバ１００は、監視項目の状態が予測値であると判断する。即ち、監視制御サーバ１００の処理部１０５は、サーバ側送信部１０７が予測を含む監視要求を被監視制御装置２００−１〜２００−ｎに送信した時点から指定時間内に返信信号をサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎで受信しなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する。また、監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの通信路が確立されているかどうかをチェックする信号を監視制御サーバ１００が被監視制御装置２００−１〜２００−ｎへ送信してもよい。
【００２１】
また、本実施の形態では、異データ作成部２０４が予測値範囲指定テーブル２０７の許容範囲を示す値に基づいて異データを作成しているが、予測送信データ解析部２０２において、解析した監視項目の予測が予測値範囲指定テーブル２０７の許容範囲に収まっているかを判定し、許容範囲から外れている監視項目のみを異データ作成指示と共に異データ作成部２０４に送るようにしてもよい。この場合、異データ作成部２０４は予測送信データ解析部２０２から作成指示された監視項目の現在値を異データとして送信部２０８に出力する。
【００２２】
図８は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける送信部２０８の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、送信部２０８はステップＳＴ６１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ６２へ進む。ステップＳＴ６２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ６３へ進む。ステップＳＴ６３では受け取ったデータを監視制御サーバ１００のサーバ側受信部１０８へ送信し、ステップＳＴ６１のイベント待ちに戻る。
【００２３】
図９は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおける監視項目収集部２０５の動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００−１〜２００−ｎが起動または再起動すると、監視項目収集部２０５は、ステップＳＴ７１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ７２へ進む。ステップＳＴ７２では終了イベントが発生したかどうかを調べ、終了イベントが発生したとき動作を終了し、終了イベント以外が発生したとき（ここでは監視項目を受け取ったとき）、ステップＳＴ７３へ進む。ステップＳＴ７３では指定された監視項目の現在値を収集し、ステップＳＴ７４へ進む。ステップＳＴ７４では現在値収集要求を異データ作成部２０４から受け取ったかどうかを調べ、異データ作成部２０４から受け取ったときはステップＳＴ７５へ進み、それ以外のときはステップＳＴ７６へ進む。ステップＳＴ７５では収集した現在値を異データ作成部２０４へ渡し、ステップＳＴ７１へ進む。ステップＳＴ７６では収集した現在値を通常返信データ作成部２０６へ渡し、ステップＳＴ７１のイベント待ちに戻る。
【００２４】
次に、監視制御サーバ１００側の動作について説明する。
図１０は、監視制御サーバ１００におけるサーバ側受信部１０８の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、ステップＳＴ８１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ８２へ進む。ステップＳＴ８２ではイベントの種類を調べ、終了イベントのときは動作を終了し、データを受信したときはステップＳＴ８３へ進み、バッファの状態の問い合わせがあったときはステップＳＴ８４へ進む。尚、バッファとは、受信データを格納するためのサーバ側受信部１０８が有するデータ記憶部であり、その図示は省略している。ステップＳＴ８３では受信したデータをバッファに格納し、ステップＳＴ８１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ８４ではバッファが空かどうかを調べ、空でないときはステップＳＴ８５へ進み、空のときはステップＳＴ８６へ進む。ステップＳＴ８５ではバッファに格納された未処理返信信号を処理部１０５に一つ渡しステップＳＴ８１に戻る。ステップＳＴ８６ではバッファが空であることを処理部１０５へ通知しステップＳＴ８１に戻る。
【００２５】
図１１は、監視制御サーバ１００のサーバ側送信部１０７の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、ステップＳＴ９１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ９２へ進む。ステップＳＴ９２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ９３へ進む。ステップＳＴ９３では渡されたデータを被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの受信部２０１宛に送信し、ステップＳＴ９１のイベント待ちに戻る。
【００２６】
図１２は、監視制御サーバ１００の通常送信データ作成部１０４の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると通常送信データ作成部１０４は、ステップＳＴ１０１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１０２へ進む。ステップＳＴ１０２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１０３へ進む。ステップＳＴ１０３では通常送信データを作成し、ステップＳＴ１０４へ進む。ステップＳＴ１０４では作成した通常送信データをサーバ側送信部１０７へ渡し、ステップＳＴ１０１のイベント待ちに戻る。
【００２７】
図１３は、監視制御サーバ１００の処理部１０５の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、処理部１０５はステップＳＴ１１１にて終了イベントが発生したかどうかを調べ、発生したとき動作を終了し、終了イベントが発生しなかったときはステップＳＴ１１２へ進む。ステップＳＴ１１２では現在時刻を取得してメモリ（ＰＣ１の記憶装置５）に格納し、ステップＳＴ１１３へ進む。ステップＳＴ１１３では予測を用いた監視制御を行いたい監視項目が存在するかどうかを調べ、存在するときはステップＳＴ１１４へ進み、存在しないときはステップＳＴ１１５へ進む。ステップＳＴ１１４では予測を用いて監視制御を行いたい監視項目を予測送信データ作成部１０３へ渡しステップＳＴ１１５へ進む。ステップＳＴ１１５では通常の監視制御要求を行いたい監視項目が存在するかどうかを調べ、存在するときはステップＳＴ１１６へ進み、存在しないときはステップＳＴ１１７へ進む。ステップＳＴ１１６では通常の監視制御要求を行いたい監視項目を通常送信データ作成部１０４へ渡しステップＳＴ１１７へ進む。
【００２８】
ステップＳＴ１１７では、サーバ側受信部１０８に未処理の返信信号があるかどうかを調べ、未処理の返信信号があるときはステップＳＴ１１８へ進み、ないときはステップＳＴ１２０へ進む。ステップＳＴ１１８ではサーバ側受信部１０８から未処理の返信信号を取得しステップＳＴ１１９へ進む。ステップＳＴ１１９では取得した返信信号に含まれる監視項目の状態を監視項目データベース１０６に格納する。ステップＳＴ１２０では現在時刻を取得しステップＳＴ１１２でメモリに保存した時刻との差分を求め、得られた差分とポーリング周期との差分だけｗａｉｔを行いステップＳＴ１１１に戻る。
【００２９】
図１４は監視制御サーバ１００の予測部１０２−１〜１０２−ｎの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、予測部１０２−１〜１０２−ｎはステップＳＴ１３１にてイベントの発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１３２へ進む。ステップＳＴ１３２では発生したイベントを判定し、終了イベントのときは動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１３３へ進む。ステップＳＴ１３３ではデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎを用いて指定された監視項目の状態を予測しステップＳＴ１３４へ進む。ステップＳＴ１３４では予測した監視項目の状態を予測送信データ作成部１０３へ渡し、ステップＳＴ１３１のイベント待ちに戻る。
【００３０】
図１５は監視制御サーバ１００の予測送信データ作成部１０３の動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００が起動または再起動すると、予測送信データ作成部１０３はステップＳＴ１４１にてイベントの発生を待ち、ステップＳＴ１４２へ進む。ステップＳＴ１４２では発生したイベントを判定し、終了イベントのときは動作を終了し、データを受け取ったときはステップＳＴ１４３へ進む。ステップＳＴ１４３では予測部１０２−１〜１０２−ｎから予測を取得しステップＳＴ１４４へ進む。ステップＳＴ１４４では取得した監視項目の状態の予測から予測送信データを作成しステップＳＴ１４５へ進む。ステップＳＴ１４５では作成した予測送信データをサーバ側送信部１０７へ渡し、ステップＳＴ１４１のイベント待ちに戻る。
【００３１】
図１６は、本発明の実施の形態１における監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−１〜２００−ｎ間でやりとりされる信号の構成を示す説明図である。
図示のように、信号はヘッダ部１０とボディ部２０から構成されている。ヘッダ部１０には、信号が予測送信データ、通常送信データ、異データ、通常返信データのいずれかであるかを示す信号種別情報１１と、信号のサイズを示す信号サイズ情報１２と、信号に含まれる監視項目の数を示す監視項目数情報１３とが記述されている。ボディ部２０は監視項目名２１と監視項目の状態２２がそれぞれヘッダ部１０で記述されている監視項目の数だけ含まれている。通常送信データには、監視項目名２１が記述され、予測送信データには監視項目名２１と監視項目の状態２２の両方が記述される。尚、信号には上記以外の情報が含まれていてもよい。
【００３２】
図１７は、本発明の実施の形態１における監視制御サーバ１００と被監視制御装置２００−ｉ（ｉは１〜ｎのいずれかの値）間のデータのやり取りの例を示す説明図である。
監視制御サーバ１００の処理部１０５は監視すべき監視項目が存在しているとき、監視項目の予測を行うよう予測送信データ作成部１０３に通知する。予測部１０２−１〜１０２−ｎは予測送信データ作成部１０３から予測すべき監視項目を通知されると、監視項目の状態を予測する。図１７の例においては、監視すべき監視項目はｏｂｊ１、ｏｂｊ２、ｏｂｊ３の三項目であり、予測部１０２−１〜１０２−ｎは、ｏｂｊ１の状態を１、ｏｂｊ２の状態をｆａｌｓｅ、ｏｂｊ３の状態を３．５と予測している。予測部１０２−１〜１０２−ｎは予測を予測送信データ作成部１０３へ渡し、予測送信データ作成部１０３は予測をサーバ側送信部１０７へ渡す。
【００３３】
被監視制御装置２００−ｉの受信部２０１は監視制御サーバ１００からの信号を受信すると、信号が通常送信データか予測送信データかを識別する。通常送信データのときは通常送信データ解析部２０３へ渡し、予測送信データのときは予測送信データ解析部２０２へ渡す。予測送信データ解析部２０２は予測送信データを解析し監視項目とその予測を異データ作成部２０４へ渡す。異データ作成部２０４は監視項目収集部２０５から監視項目の現在値を収集する。図１７の例ではｏｂｊ１の現在値は１、ｏｂｊ２の現在値はｔｒｕｅ、ｏｂｊ３の現在値は３．５である。異データ作成部２０４は取得した監視項目の現在値と予測とを比較し、予測と異なる監視項目であるｏｂｊ２の状態ｔｒｕｅを含む異データを作成し送信部２０８へ渡す。送信部２０８は異データを監視制御サーバ１００へ送信し、これがサーバ側受信部１０８で受信される。監視項目ｏｂｊ１、ｏｂｊ２、ｏｂｊ３のうち異データに含まれる監視項目の状態はｏｂｊ２のｔｒｕｅのみであるため、返信信号のデータ数とデータ量は通常よりも小さくなる。
【００３４】
以上のような構成を用いることで、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから監視制御サーバ１００への返信信号のデータ数とデータ量が小さくなるため、処理部１０５の返信信号処理の負荷が低減するという効果がある。
例えば特開平８−２７５２６０号公報に示されたような従来の監視制御装置では、本発明の構成要素である予測部１０２−１〜１０２−ｎと予測送信データ作成部１０３、予測送信データ解析部２０２と異データ作成部２０４は備えていない。このため、従来装置では、監視項目の現在値が全て前回値と等しいときでも被監視制御装置は不変情報を監視制御サーバへ送信し、監視制御サーバは信号を処理する必要がある。また、被監視制御装置の再起動時、あるいは通信が遮断された場合など、前回値が不明であり監視項目の状態を新たに送信する必要がある場合、被監視制御装置は全ての監視項目の状態を送信する必要がある。
【００３５】
一方、本実施の形態の監視制御装置では、予測部１０２−１〜１０２−ｎと予測送信データ作成部１０３、予測送信データ解析部２０２と異データ作成部２０４を備えているため、監視項目の現在値と予測が一致した場合、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎからその監視項目の信号が返信されず、従って、監視制御サーバ１００は返信信号を処理する必要が無い。また、前回値が不明である場合でも、予測部１０２−１〜１０２−ｎが監視項目の状態を予測し、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を被監視制御装置２００−１〜２００−ｎから受信することにより、監視制御サーバ１００の処理の負荷を低減させることが出来る。このことにより、例えば、従来の監視制御装置において、監視制御サーバの負荷を低減させるために監視制御サーバの数を増やしたり、より高価で高性能な監視制御サーバを導入する必要が生じた場合でも、本実施の形態の監視制御装置では監視制御サーバの数を増やしたりより高価で高性能な監視制御サーバを導入する必要が無くなる場合がある。
【００３６】
以上のように、実施の形態１の監視制御装置によれば、監視項目の状態を収集する複数の被監視制御装置と、複数の被監視制御装置に対して監視要求を送信し、監視項目の状態を返信信号として受け取る監視制御サーバとを備えた監視制御装置において、監視制御サーバは、監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得して予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、被監視制御装置は、監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたので、被監視制御装置から監視制御サーバへの返信信号のデータ量を小さくすることができ、従って、監視制御サーバにおける返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３７】
また、実施の形態１の監視制御装置によれば、監視制御サーバは、予測を含む監視要求を被監視制御装置に送信した時点から指定時間内に被監視制御装置から応答を受け取らなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する処理部を備えたので、更に、監視制御サーバにおける返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３８】
また、実施の形態１の監視制御サーバによれば、被監視制御装置における監視項目の状態を予測する予測部と、予測部から予測を取得して予測を含む監視要求を作成し被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、サーバ側送信部から送られた監視要求の応答として被監視制御装置から送られた予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を受信するサーバ側受信部とを備えたので、監視制御サーバにおける被監視制御装置からの返信信号の処理の負荷を低減させることができる。
【００３９】
また、実施の形態１の被監視制御装置によれば、監視要求を受信すると監視要求に含まれる監視項目の状態を送信する被監視制御装置において、監視項目の状態を取得する監視項目収集部と、監視項目の状態の予測を含む監視要求を受け取った場合、監視項目収集部から監視項目の状態を取得して予測と異なるかを判定し、予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、異データ作成部で作成された信号を監視要求への応答として送信する送信部とを備えたので、監視要求への応答としての返信信号のデータ量を小さくすることができる。
【００４０】
実施の形態２．
図１８は、本発明の実施の形態２による監視制御装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態２における監視制御装置は、監視制御サーバ１００ａにおいて、サーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎが複数設けられている点と、送信情報データベース１０９を備える点が実施の形態１とは異なる。
即ち、実施の形態１では、サーバ側送信部１０７とサーバ側受信部１０８はそれぞれ一つずつ監視制御サーバ１００に含まれていた。実施の形態２では、これらサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎおよびサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎがそれぞれ複数監視制御サーバ１００ａに含まれている。ここで、サーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの台数は、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの台数以下の任意の自然数である。
【００４１】
サーバ側送信部１０７−１とサーバ側受信部１０８−１，…，サーバ側送信部１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−ｎは、例えば、スレッド（ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）で実行される処理の最小単位）として実現し、ＴＣＰ／ＩＰのポートをスレッド毎に一つ割り付ける。ここで、スレッドでなくプロセスとして実現してもよい。また、例えば、サーバ側送信部１０７−１とサーバ側受信部１０８−１を同一ポートで別スレッドに割り付けてもよい。監視制御サーバ１００ａが特定の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとデータ送受信を行うときに用いるサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎは、送信情報データベース１０９に記述されている。また、実施の形態１で説明した信号のヘッダ部に信号の返信先のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの記述を含めてもよい。これ以外の監視制御サーバ１００ａの構成および被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
このように構成された実施の形態２の監視制御装置では、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおいて、予測送信データ解析部２０２または通常送信データ解析部２０３は信号のヘッダ部の返信先のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎの情報を読み取り、返信先情報を異データ作成部２０４または通常返信データ作成部２０６へ送る。返信信号のヘッダ部に記述された返信先情報を基に、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎの送信部２０８は指定のサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎ宛に返信信号を送信する。
尚、監視制御サーバ１００ａが特定の被監視制御装置２００−１〜２００−ｎとデータ送信または監視要求送信を行う際に用いるサーバ側送信部１０７−１〜１０７−ｎとサーバ側受信部１０８−１〜１０８−ｎを動的に決定してもよい。
【００４３】
以上のように、実施の形態２の監視制御装置によれば、サーバ側送信部とサーバ側受信部を複数設け、これらサーバ側送信部とサーバ側受信部を用いて複数の被監視制御装置とのデータの送受信を行うようにしたので、実施の形態１の効果に加えてサーバ側送信部とサーバ側受信部の負荷を分散させる効果がある。
【００４４】
実施の形態３．
図１９は、実施の形態３による監視制御装置の構成図である。
図中、実施の形態１の監視制御装置と異なるのは、監視制御サーバ１００ｂにおいては、データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎ、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎ、処理部１０５ａ、サーバ側受信部１０８ａであり、被監視制御装置２００−１〜２００−ｎにおいては送信部２０８ａである。これらの構成以外は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎは、それぞれ実施の形態１のデータ格納部１０１−１〜１０１−ｎと同様のデータを格納すると共に、初期値を格納している。予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎから初期化信号が送出された場合に、データ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎに格納されている初期値を予測値として出力する。処理部１０５ａは、実施の形態１の処理部１０５の機能に加えて、サーバ側受信部１０８ａにおいて、初期化を信号を受信した場合は、予測送信データ作成部１０３を介して予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに出力するよう構成されている。サーバ側受信部１０８ａは、実施の形態１のサーバ側受信部１０８の機能に加えて、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎから初期化信号を受信した場合は、これを処理部１０５ａに渡す機能を有している。
【００４６】
図２０は本発明の実施の形態３によるサーバ側受信部１０８ａの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００ｂが起動または再起動すると、サーバ側受信部１０８ａは、ステップＳＴ１５１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１５２へ進む。ステップＳＴ１５２ではイベントの種類を調べ、終了イベントのときは動作を終了し、データ受信のときはステップＳＴ１５３へ進み、バッファの状態の問い合わせのときはステップＳＴ１５４へ進み、初期化信号を受信したときはステップＳＴ１５７へ進む。ステップＳＴ１５３では受信したデータをバッファに格納しステップＳＴ１５１へ進む。ステップＳＴ１５４ではバッファが空かどうかを調べ、空でないときはステップＳＴ１５５へ進み、空のときはステップＳＴ１５６へ進む。ステップＳＴ１５５では処理部１０５ａにバッファに格納された未処理返信信号を一つ渡しステップＳＴ１５１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ１５６ではバッファが空であることを処理部１０５ａに通知しステップＳＴ１５１に戻る。ステップＳＴ１５７では予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに対して初期化信号を渡しステップＳＴ１５１のイベント待ちに戻る。尚、ステップ１５７の処理の詳細は、サーバ側受信部１０８ａから初期化信号を処理部１０５ａに渡し、処理部１０５ａから予測送信データ作成部１０３を介して該当する予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎに渡されるものである。
【００４７】
図２１は、本発明の実施の形態３による予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎの動作を示すフローチャートである。
監視制御サーバ１００ｂが起動または再起動すると、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは、ステップＳＴ１６１にて初期化フラグをｆａｌｓｅにしステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６２ではイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１６３へ進む。ステップＳＴ１６３では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときステップＳＴ１６４へ進む。ステップＳＴ１６４では初期化信号を渡されたかどうかを調べ、渡されたときはステップＳＴ１６５へ進み、それ以外のときはステップＳＴ１６８へ進む。ステップＳＴ１６５では初期化フラグがｔｒｕｅかどうかを調べ、ｔｒｕｅのときステップＳＴ１６９へ進み、ｆａｌｓｅのときステップＳＴ１６６へ進む。ステップＳＴ１６６では監視項目の状態を予測しステップＳＴ１６７へ進む。ステップＳＴ１６７では予測を予測送信データ作成部１０３へ渡しステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６８では初期化フラグをｔｒｕｅにしステップＳＴ１６２へ進む。ステップＳＴ１６９ではデータ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎから初期値を取得しステップＳＴ１７０へ進む。ステップＳＴ１７０では、初期値を予測値として予測送信データ作成部１０３に渡す。ステップＳＴ１７１では初期化フラグをｆａｌｓｅにしステップＳＴ１６２のイベント待ちに戻る。
【００４８】
図２２は、本発明の実施の形態３による被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎの送信部２０８ａの動作を示すフローチャートである。
被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが起動すると、送信部２０８ａはステップＳＴ１８１にてイベント発生を待ち、イベントが発生した場合はステップＳＴ１８２へ進む。ステップＳＴ１８２では発生したイベントを判定し、終了イベントが発生したとき動作を終了し、データを受け取ったときはステップＳＴ１８３へ進む。ステップＳＴ１８３では被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが初期化したかどうかを調べ、初期化したときはステップＳＴ１８４へ進み、それ以外のときはステップＳＴ１８５へ進む。ステップＳＴ１８４では監視制御サーバ１００ｂのサーバ側受信部１０８ａ宛に初期化信号を送信しステップＳＴ１８１のイベント待ちに戻る。ステップＳＴ１８５では受信したデータをサーバ側受信部１０８ａへ送信しステップＳＴ１８１のイベント待ちに戻る。
【００４９】
本実施の形態の構成によると被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎのいずれかが初期化した場合、初期化した被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎの送信部２０８ａがサーバ側受信部１０８ａへ初期化信号を送信することで、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎは監視項目の状態を予測せずにデータ格納部１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎに保存されている監視項目の初期値を予測とする。このことにより、被監視制御装置２００ａ−１〜２００ａ−ｎが初期化した場合、監視項目の状態を予測するよりも事前に準備した初期値を予測とすることで、予測部１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎの負荷が低減されるという効果がある。
【００５０】
以上のように、実施の形態３の監視制御装置によれば、予測部は、被監視制御装置の初期化が行われた場合、予め用意した初期値を予測として用いるようにしたので、被監視制御装置が初期化された場合の監視制御サーバの負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態１による監視制御装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による監視制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による監視制御装置の受信部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常送信データ解析部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常返信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測送信データ解析部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１による監視制御装置の異データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１による監視制御装置の送信部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視項目収集部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１による監視制御装置のサーバ側受信部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１による監視制御装置のサーバ側送信部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１による監視制御装置の通常送信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態１による監視制御装置の処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１による監視制御装置の予測送信データ作成部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視制御サーバと被監視制御装置間における信号の構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による監視制御装置の監視制御サーバと被監視制御装置間のデータのやり取りの例を示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における監視制御装置の構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における監視制御装置の構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における監視制御装置のサーバ側受信部の動作を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態３における監視制御装置の予測部の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態３における監視制御装置の送信部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、２ 保護リレー、３ ベイコントロールユニット（Bay Control Unit）、４ ＣＰＵ、５ 記憶装置、６ ネットワーク（ＬＡＮ）、１０ ヘッダ部、１１ 信号種別情報、１２ 信号サイズ情報、１３ 監視項目数情報、２０ ボディ部、２１ 監視項目名、２２ 監視項目の状態、１００，１００ａ，１００ｂ 監視制御サーバ、１０１−１〜１０１−ｎ，１０１ａ−１〜１０１ａ−ｎ データ格納部、１０２−１〜１０２−ｎ，１０２ａ−１〜１０２ａ−ｎ 予測部、１０３ 予測送信データ作成部、１０４ 通常送信データ作成部、１０５，１０５ａ 処理部、１０６ 監視項目データベース、１０７，１０７−１〜１０７−ｎ サーバ側送信部、１０８，１０８ａ，１０８−１〜１０８−ｎ サーバ側受信部、１０９ 送信情報データベース、２００−１〜２００−ｎ，２００ａ−１〜２００ａ−ｎ 被監視制御装置、２０１ 受信部、２０２ 予測送信データ解析部、２０３ 通常送信データ解析部、２０４ 異データ作成部、２０５ 監視項目収集部、２０６ 通常返信データ作成部、２０７ 予測値範囲指定テーブル、２０８，２０８ａ 送信部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視項目の状態を収集する複数の被監視制御装置と、当該複数の被監視制御装置に対して監視要求を送信し、前記監視項目の状態を返信信号として受け取る監視制御サーバとを備えた監視制御装置において、
前記監視制御サーバは、
前記監視項目の状態を予測する予測部と、
前記予測部から予測を取得して当該予測を含む監視要求を作成し前記被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、
前記被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、
前記被監視制御装置は、
前記監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、
前記監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、
前記受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、当該監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、
前記予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、前記監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、当該予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、
前記異データ作成部で作成された信号を前記監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたことを特徴とする監視制御装置。
【請求項２】
予測部は、被監視制御装置の初期化が行われた場合、予め用意した初期値を予測として用いることを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
【請求項３】
被監視制御装置における監視項目の状態を予測する予測部と、
前記予測部から予測を取得して当該予測を含む監視要求を作成し前記被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、
前記サーバ側送信部から送られた監視要求の応答として前記被監視制御装置から送られた前記予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を受信するサーバ側受信部とを備えたことを特徴とする監視制御サーバ。
【請求項４】
監視制御サーバは、予測を含む監視要求を被監視制御装置に送信した時点から指定時間内に当該被監視制御装置から応答を受け取らなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する処理部を備えることを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
【請求項５】
監視要求を受信すると当該監視要求に含まれる監視項目の状態を送信する被監視制御装置において、
前記監視項目の状態を取得する監視項目収集部と、
前記監視項目の状態の予測を含む監視要求を受け取った場合、前記監視項目収集部から当該監視項目の状態を取得して前記予測と異なるかを判定し、前記予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、
前記異データ作成部で作成された信号を前記監視要求への応答として送信する送信部とを備えたことを特徴とする被監視制御装置。
【請求項１】
監視項目の状態を収集する複数の被監視制御装置と、当該複数の被監視制御装置に対して監視要求を送信し、前記監視項目の状態を返信信号として受け取る監視制御サーバとを備えた監視制御装置において、
前記監視制御サーバは、
前記監視項目の状態を予測する予測部と、
前記予測部から予測を取得して当該予測を含む監視要求を作成し前記被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、
前記被監視制御装置からの返信信号を受信するサーバ側受信部とを備え、
前記被監視制御装置は、
前記監視項目の状態を収集する監視項目収集部と、
前記監視制御サーバからの監視要求を受信する受信部と、
前記受信部で予測を含む監視要求を受け取った場合、当該監視要求を解析して監視項目の予測を取り出す予測送信データ解析部と、
前記予測送信データ解析部で取り出された監視項目の予測に対して、前記監視項目収集部から対応する監視項目の状態を取得し、予測と異なる監視項目が存在したとき、当該予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、
前記異データ作成部で作成された信号を前記監視制御サーバへの返信信号として送出する送信部とを備えたことを特徴とする監視制御装置。
【請求項２】
予測部は、被監視制御装置の初期化が行われた場合、予め用意した初期値を予測として用いることを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
【請求項３】
被監視制御装置における監視項目の状態を予測する予測部と、
前記予測部から予測を取得して当該予測を含む監視要求を作成し前記被監視制御装置へ送信するサーバ側送信部と、
前記サーバ側送信部から送られた監視要求の応答として前記被監視制御装置から送られた前記予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を受信するサーバ側受信部とを備えたことを特徴とする監視制御サーバ。
【請求項４】
監視制御サーバは、予測を含む監視要求を被監視制御装置に送信した時点から指定時間内に当該被監視制御装置から応答を受け取らなかった場合、予測が全て監視項目の状態と一致したと判断する処理部を備えることを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
【請求項５】
監視要求を受信すると当該監視要求に含まれる監視項目の状態を送信する被監視制御装置において、
前記監視項目の状態を取得する監視項目収集部と、
前記監視項目の状態の予測を含む監視要求を受け取った場合、前記監視項目収集部から当該監視項目の状態を取得して前記予測と異なるかを判定し、前記予測と異なる監視項目の状態のみを含む信号を作成する異データ作成部と、
前記異データ作成部で作成された信号を前記監視要求への応答として送信する送信部とを備えたことを特徴とする被監視制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００９−２９６４３２（Ｐ２００９−２９６４３２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９２３２（Ｐ２００８−１４９２３２）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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