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JP7584355B2 - Remote monitoring and control system, server device, and communication failure prediction method - Google Patents

Remote monitoring and control system, server device, and communication failure prediction method Download PDF

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JP7584355B2 JP2021090311A JP2021090311A JP7584355B2 JP 7584355 B2 JP7584355 B2 JP 7584355B2 JP 2021090311 A JP2021090311 A JP 2021090311A JP 2021090311 A JP2021090311 A JP 2021090311A JP 7584355 B2 JP7584355 B2 JP 7584355B2
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Description

本開示は、機器の状態の監視および動作の制御を遠方から行う遠方監視制御システム、サーバ装置および通信障害予測方法に関する。 This disclosure relates to a remote monitoring and control system that monitors the status of equipment and controls its operation from a remote location, a server device, and a method for predicting communication failures.

遠方監視制御システムは、1つ以上の被制御所のそれぞれに設置された機器である現地機器の状態を監視し、監視結果に応じて現地機器の動作を制御する。被制御所は、例えば変電所である。制御所および被制御所には、遠方監視制御装置が設置される。制御所に設置された遠方監視制御装置である親局は、被制御所に設置された遠方監視制御装置である子局のそれぞれと伝送路を介して接続され、各子局との間でデータを送受信する(特許文献1参照)。 A remote monitoring and control system monitors the status of local equipment, which is equipment installed in each of one or more controlled stations, and controls the operation of the local equipment according to the monitoring results. The controlled stations are, for example, substations. Remote monitoring and control devices are installed in the control station and the controlled stations. A parent station, which is a remote monitoring and control device installed in the control station, is connected via a transmission line to each of the child stations, which are remote monitoring and control devices installed in the controlled stations, and transmits and receives data between each child station (see Patent Document 1).

特許文献1には、上述の親局に相当する管理局と上述の子局に相当する通常局との間の伝送路を二重化することで信頼性を向上させた分散制御システムが記載されている。 Patent document 1 describes a distributed control system that improves reliability by duplicating the transmission path between a management station, which corresponds to the parent station, and a normal station, which corresponds to the child station.

特開2000-132201号公報JP 2000-132201 A

特許文献1に記載のシステムは、伝送路を二重化することで、親局と子局との通信の信頼性向上を実現しているが、信頼性向上を実現する他の方法として、通信障害の発生を予測し、事前に対策を実施できるようにすることが考えられる。 The system described in Patent Document 1 improves the reliability of communication between the parent station and the child stations by duplicating the transmission path, but another method of improving reliability would be to predict the occurrence of communication failures and implement countermeasures in advance.

特に、メタル伝送路が適用されたシステムの場合、伝送路の劣化、外的環境の変化に伴うノイズの発生などにより伝送路上で通信障害が発生する可能性がある。そのため、通信障害の発生を高精度に予測することが、より重要となる。通信障害が発生した場合、現地機器の監視および制御が不能となることから、現地に人員を派遣し状況確認を実施する必要があり、運用への影響が大きい。ここで、通信障害の予測は伝送路の状態に基づいて行うことができ、予測精度を高めるためには、伝送路の状態に関して、データを高頻度に収集することが必要となる。 In particular, in systems that use metal transmission lines, communication failures can occur on the transmission line due to deterioration of the transmission line or the generation of noise associated with changes in the external environment. This makes it even more important to predict the occurrence of communication failures with high accuracy. When a communication failure occurs, it becomes impossible to monitor and control the on-site equipment, and personnel must be dispatched to the site to check the situation, which has a significant impact on operations. Here, communication failures can be predicted based on the state of the transmission line, and in order to improve prediction accuracy, it is necessary to collect data on the state of the transmission line frequently.

しかしながら、多くのデータを高頻度に収集する場合、通信帯域が圧迫され、この結果、現地機器の監視および制御で必要なデータの送受信が影響を受けて、却って信頼性が低下する可能性がある。具体的には、伝送容量が比較的小さいメタル伝送路が適用されたシステムでは、メタル伝送路を使用して多くのデータを高頻度に収集する場合、現地機器の監視および制御で必要なデータの送受信ができなくなる、データの伝送遅延が大きくなる、といった現象の発生が懸念される。このような問題は、メタル伝送路を、伝送容量が大きい光伝送路などに置き換えることで解決することもできるが、メタル伝送路を他の伝送路に置き換えるには大規模な工事が必要となり時間およびコストを要する。また、現地機器の遠方監視制御で使用する伝送路を異なる種類の伝送路に置き換える場合、遠方監視制御に要求される高い信頼性を満足できるかの検証、不具合が発生しないかの検証を十分に行う必要があり、この検証作業に時間を要する。このような事情から、遠方監視制御で使用実績のある伝送路を交換することなく、通信障害を高精度に予測できるシステムの実現が望まれる。 However, when a large amount of data is collected frequently, the communication bandwidth is strained, which may affect the transmission and reception of data required for monitoring and control of local equipment, resulting in a decrease in reliability. Specifically, in a system that uses a metal transmission line with a relatively small transmission capacity, when a large amount of data is collected frequently using the metal transmission line, there is a concern that the data required for monitoring and control of local equipment may not be transmitted or received, and data transmission delays may increase. This problem can be solved by replacing the metal transmission line with an optical transmission line with a large transmission capacity, but replacing the metal transmission line with another transmission line requires large-scale construction work, which is time-consuming and costly. In addition, when replacing the transmission line used for remote monitoring and control of local equipment with a different type of transmission line, it is necessary to thoroughly verify whether the high reliability required for remote monitoring and control can be met and whether any malfunctions will occur, and this verification work takes time. For these reasons, it is desirable to realize a system that can predict communication failures with high accuracy without replacing a transmission line that has a proven track record of use in remote monitoring and control.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、メタル伝送路を使用して遠方監視制御を行う構成の遠方監視制御システムにおいて、メタル伝送路を使用した通信への影響を抑制しつつ通信障害の発生を予測可能にすることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to make it possible to predict the occurrence of communication failures while minimizing the impact on communications using the metal transmission line in a remote monitoring and control system configured to perform remote monitoring and control using a metal transmission line.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる遠方監視制御システムは、複数の被制御所にそれぞれ設置され、無線通信ネットワークを介して広域ネットワークに接続される複数の遠方監視制御装置と、遠方監視制御装置に接続され、互いにメタル伝送路で接続された複数のモデムと、広域ネットワークに接続され、モデムから取得したメタル伝送路の状態に関する情報に基づいて遠方監視制御装置間の通信障害を予測するサーバ装置と、サーバ装置にて予測した通信障害に関する情報を表示する表示装置と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, the remote monitoring and control system disclosed herein comprises a plurality of remote monitoring and control devices installed in a plurality of controlled stations and connected to a wide area network via a wireless communication network, a plurality of modems connected to the remote monitoring and control devices and connected to each other by metal transmission lines, a server device connected to the wide area network and predicting communication failures between the remote monitoring and control devices based on information regarding the state of the metal transmission lines obtained from the modems, and a display device that displays information regarding the communication failures predicted by the server device.

本開示によれば、メタル伝送路を使用して遠方監視制御を行う構成の遠方監視制御システムにおいて、メタル伝送路を使用した通信への影響を抑制しつつ通信障害の発生を予測可能となる、という効果を奏する。 The present disclosure has the effect of making it possible to predict the occurrence of communication failures while minimizing the impact on communications using the metal transmission line in a remote monitoring and control system configured to perform remote monitoring and control using a metal transmission line.

実施の形態1にかかる遠方監視制御システムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる遠方監視制御システムが備えるサーバ装置の構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a server device included in a remote monitoring and control system according to a first embodiment; 実施の形態1にかかるサーバ装置が通信障害を予測する動作の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of an operation of the server device according to the first embodiment to predict a communication failure. 実施の形態2にかかる遠方監視制御システムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system according to a second embodiment; 実施の形態3にかかる遠方監視制御システムの構成例を示す図FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system according to a third embodiment.

以下に、本開示の実施の形態にかかる遠方監視制御システム、サーバ装置および通信障害予測方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す各実施の形態では、遠方監視制御装置を省略して遠制装置と記載する場合がある。 The remote monitoring and control system, server device, and communication failure prediction method according to the embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the drawings. Note that in each of the embodiments described below, the remote monitoring and control device may be omitted and referred to as the remote control device.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100の構成例を示す図である。遠方監視制御システム100は、複数の被制御所10のそれぞれに設置されたモデム11および遠方監視制御装置の子局である遠制装置12と、制御所20に設置されたモデム21、遠方監視制御装置の親局である遠制装置22および上位装置23と、サーバ装置3と、監視卓4と、を備える。監視卓4は、表示装置41を含んで構成される。なお、図1では被制御所10に設置されたモデム11と遠制装置12とを別構成の装置としているが、モデム11が遠制装置12に含まれる構成としてもよい。同様に、制御所20のモデム21が遠制装置22に含まれる構成としてもよい。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system 100 according to a first embodiment. The remote monitoring and control system 100 includes a modem 11 installed in each of a plurality of controlled stations 10, a remote control device 12 which is a child station of the remote monitoring and control device, a modem 21 installed in a control station 20, a remote control device 22 which is a parent station of the remote monitoring and control device, a host device 23, a server device 3, and a monitoring console 4. The monitoring console 4 includes a display device 41. In FIG. 1, the modem 11 and the remote control device 12 installed in the controlled station 10 are separate devices, but the modem 11 may be included in the remote control device 12. Similarly, the modem 21 of the control station 20 may be included in the remote control device 22.

モデム11およびモデム21は、メタル伝送路51に接続され、メタル伝送路51を介して他のモデム11またはモデム21との間で、遠方監視制御のためのデータの送受信を行う。また、モデム11およびモデム21は、接続されているメタル伝送路51の状態を監視する機能を有する。モデム11およびモデム21は、例えば、メタル伝送路51からの受信信号のS/N比(Signal Noise ratio:信号対雑音比)、受信信号の強度、などを測定し、測定値をメタル伝送路51の監視結果とする。メタル伝送路51の監視結果は、受信信号のS/N比および強度の一方であってもよいし、両方であってもよい。モデム11およびモデム21は、例えば、1秒ごとにメタル伝送路51の監視を行う。モデム11およびモデム21は、メタル伝送路51の監視のために、監視用のデータを周期的に送受信する。モデム11は、メタル伝送路51の監視結果を、自己と接続されている遠制装置12に出力する。モデム11が出力する監視結果は、通信障害が発生中か否かを示す情報を含んでいてもよい。また、モデム11が出力する監視結果は、上述の監視用のデータの時間あたりの受信失敗回数を含んでいてもよい。また、受信失敗時に監視用のデータを再送する機能をモデム11が有する場合、モデム11が出力する監視結果は、データの再送回数を含んでいてもよい。モデム21は、メタル伝送路51の監視結果を、自己と接続されている遠制装置22に出力する。なお、メタル伝送路51の監視結果は、メタル伝送路51の状態に関する情報である。 The modem 11 and the modem 21 are connected to the metal transmission line 51, and transmit and receive data for remote monitoring and control between the modem 11 and the modem 21 via the metal transmission line 51. The modem 11 and the modem 21 also have a function of monitoring the state of the connected metal transmission line 51. The modem 11 and the modem 21 measure, for example, the S/N ratio (signal-to-noise ratio) of the received signal from the metal transmission line 51, the strength of the received signal, and the like, and use the measured values as the monitoring results of the metal transmission line 51. The monitoring results of the metal transmission line 51 may be either the S/N ratio or the strength of the received signal, or both. The modem 11 and the modem 21 monitor the metal transmission line 51, for example, every second. The modem 11 and the modem 21 periodically transmit and receive monitoring data to monitor the metal transmission line 51. The modem 11 outputs the monitoring results of the metal transmission line 51 to the remote control device 12 connected to itself. The monitoring result output by modem 11 may include information indicating whether or not a communication failure is occurring. The monitoring result output by modem 11 may also include the number of times reception of the above-mentioned monitoring data per unit time has failed. If modem 11 has a function for resending the monitoring data when reception has failed, the monitoring result output by modem 11 may also include the number of times the data has been resent. Modem 21 outputs the monitoring result of metal transmission line 51 to remote control device 22 connected to it. The monitoring result of metal transmission line 51 is information regarding the state of metal transmission line 51.

遠制装置12のそれぞれは、5Gまたは4Gの無線通信ネットワークである無線通信ネットワーク52を介して広域ネットワーク53に接続する機能を有する。広域ネットワーク53にはサーバ装置3および監視卓4も接続される。なお、無線通信ネットワーク52は、遠制装置12が広域ネットワーク53との間で行うデータ送受信に要求される伝送容量を満足する方式であればよく、5Gまたは4Gの無線通信ネットワーク以外であってもよい。 Each of the remote control devices 12 has a function of connecting to the wide area network 53 via the wireless communication network 52, which is a 5G or 4G wireless communication network. The server device 3 and the monitoring console 4 are also connected to the wide area network 53. Note that the wireless communication network 52 may be a type other than a 5G or 4G wireless communication network as long as it satisfies the transmission capacity required for data transmission and reception between the remote control devices 12 and the wide area network 53.

遠制装置12のそれぞれは、モデム21からメタル伝送路51の監視結果を受け取ると、受け取った監視結果を無線通信ネットワーク52および広域ネットワーク53を介してサーバ装置3へ送信する。 When each remote control device 12 receives the monitoring results of the metal transmission line 51 from the modem 21, it transmits the received monitoring results to the server device 3 via the wireless communication network 52 and the wide area network 53.

また、図1では記載を省略しているが、遠制装置12のそれぞれには被制御所10に設置された各種機器が接続されている。遠制装置12は、自己と接続されている機器の動作状態を監視し、監視結果をモデム11およびメタル伝送路51を介して制御所20の遠制装置22へ送信する。また、遠制装置12は、制御所20の遠制装置22から機器の制御データを受信すると、受信した制御データに基づいて、制御対象の機器を制御する。 Although not shown in FIG. 1, each remote control device 12 is connected to various devices installed in the controlled center 10. The remote control device 12 monitors the operating status of the devices connected to it, and transmits the monitoring results to the remote control device 22 in the control center 20 via the modem 11 and metal transmission line 51. When the remote control device 12 receives control data for the devices from the remote control device 22 in the control center 20, it controls the devices to be controlled based on the received control data.

サーバ装置3は、遠制装置12から受信したメタル伝送路51の監視結果を保持し、保持している監視結果に基づいて、障害予測対象システム110における通信障害、具体的には、モデム11間の通信障害と、モデム11とモデム21との間の通信障害とを予測する。なお、障害予測対象システム110は、例えば、変電所に設置された機器の監視および制御を中央指令所から行う電力管理システムである。サーバ装置3は、クラウド上に設けられてもよい。 The server device 3 holds the monitoring results of the metal transmission line 51 received from the remote control device 12, and predicts communication failures in the failure prediction target system 110, specifically, communication failures between modems 11 and between modems 11 and modem 21, based on the held monitoring results. The failure prediction target system 110 is, for example, a power management system that monitors and controls devices installed in a substation from a central command center. The server device 3 may be provided on the cloud.

監視卓4は、広域ネットワーク53を介してサーバ装置3に接続する機能を有し、サーバ装置3から通信障害の予測結果に関する情報を取得して表示装置41に表示する。監視卓4は、サーバ装置3が保持している各種データの編集機能、例えば、通信障害の予測結果、メタル伝送路51の監視結果などの編集機能をさらに有する構成であってもよい。なお、監視卓4の設置場所については限定が無く、例えば、制御所20の内部に監視卓4が設置されていてもよい。 The monitoring console 4 has a function of connecting to the server device 3 via the wide area network 53, and acquires information on the predicted results of communication failure from the server device 3 and displays it on the display device 41. The monitoring console 4 may further have a function of editing various data held by the server device 3, such as the predicted results of communication failure and the monitoring results of the metal transmission line 51. There is no limitation on the location where the monitoring console 4 is installed, and for example, the monitoring console 4 may be installed inside the control center 20.

制御所20の上位装置23は、例えば、遠制装置22から、被制御所10に設置された機器の監視結果および制御結果を取得して管理する。 The higher-level device 23 of the control center 20, for example, obtains and manages the monitoring and control results of the equipment installed in the controlled center 10 from the remote control device 22.

なお、本実施の形態にかかる遠方監視制御システム100において、サーバ装置3は、被制御所10のモデム11がメタル伝送路51を監視した結果を取得して保持することとしたが、これは、被制御所10のモデム11と制御所20のモデム21とを接続するメタル伝送路51の状態は、被制御所10のモデム11によるメタル伝送路51の監視結果から通信障害の予測が可能なためである。しかし、この構成は必須ではない。サーバ装置3は、制御所20のモデム21がメタル伝送路51を監視した結果も取得して通信障害の予測に用いるようにしてもよい。 In the remote monitoring and control system 100 according to this embodiment, the server device 3 acquires and holds the results of the modem 11 in the controlled station 10 monitoring the metal transmission line 51. This is because the state of the metal transmission line 51 connecting the modem 11 in the controlled station 10 and the modem 21 in the control station 20 can be predicted from the results of the modem 11 in the controlled station 10 monitoring the metal transmission line 51. However, this configuration is not essential. The server device 3 may also acquire the results of the modem 21 in the control station 20 monitoring the metal transmission line 51 and use them to predict communication failures.

図2は、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100が備えるサーバ装置3の構成例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of the server device 3 provided in the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment.

サーバ装置3は、モデム11によるメタル伝送路51の監視結果を収集するデータ収集部31と、データ収集部31が収集したメタル伝送路51の監視結果が登録されるデータベース部32と、データベース部32に登録されたメタル伝送路51の監視結果を解析して通信障害の発生を予測するデータ解析部33と、広域ネットワーク53を介して他の装置と通信する通信部34と、を備える。 The server device 3 includes a data collection unit 31 that collects the monitoring results of the metal transmission line 51 by the modem 11, a database unit 32 in which the monitoring results of the metal transmission line 51 collected by the data collection unit 31 are registered, a data analysis unit 33 that analyzes the monitoring results of the metal transmission line 51 registered in the database unit 32 and predicts the occurrence of communication failures, and a communication unit 34 that communicates with other devices via the wide area network 53.

つづいて、サーバ装置3がメタル伝送路51の異常を予測する動作、すなわち、モデム11間の通信障害およびモデム11とモデム21との間の通信障害を予測する動作について、図3を参照しながら説明する。図3は、実施の形態1にかかるサーバ装置3が通信障害を予測する動作の一例を示すフローチャートである。サーバ装置3は、図3に示す動作を周期的に繰り返し、メタル伝送路51における通信障害の予兆の監視、すなわち、通信障害の発生確率が高くなったか否かの監視を常時行う。サーバ装置3が図3に示す動作を繰り返す周期は、例えば1秒とする。 Next, the operation of the server device 3 to predict an abnormality in the metal transmission path 51, i.e., the operation to predict a communication failure between modems 11 and between modems 11 and 21, will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the server device 3 according to the first embodiment to predict a communication failure. The server device 3 periodically repeats the operation shown in FIG. 3, and constantly monitors for signs of a communication failure in the metal transmission path 51, i.e., whether or not the probability of a communication failure occurring has increased. The period in which the server device 3 repeats the operation shown in FIG. 3 is, for example, one second.

メタル伝送路51における通信障害の予兆を監視する動作では、まず、サーバ装置3のデータ収集部31が、各被制御所10のモデム11から、メタル伝送路51の監視結果を収集し、データベース部32に登録する(ステップS11)。 In the operation of monitoring for signs of communication failure in the metal transmission line 51, first, the data collection unit 31 of the server device 3 collects the monitoring results of the metal transmission line 51 from the modem 11 of each controlled station 10 and registers them in the database unit 32 (step S11).

次に、サーバ装置3のデータ解析部33が、データベース部32に登録されているメタル伝送路51の監視結果を解析して通信障害の発生を予測する(ステップS12)。例えば、監視結果が受信信号のS/N比である場合、データ解析部33は、S/N比がしきい値以下である場合に通信障害の予兆ありと判断する。データ解析部33は、S/N比が定められた回数連続してしきい値以下である場合に通信障害の予兆ありと判断してもよいし、過去の一定期間のS/N比の平均値がしきい値以下である場合に通信障害の予兆ありと判断してもよい。監視結果が受信信号の強度である場合、データ解析部33は、信号の受信強度がしきい値以下である場合に通信障害の予兆ありと判断する。データ解析部33は、信号の送信強度と受信強度との差、すなわち、送信側のモデム11が送信する信号の強度と、この信号を受信側のモデム11が受信した時の強度との差がしきい値以上である場合に通信障害の予兆ありと判断してもよい。上述のS/N比を用いた予測動作と場合と同様に、データ解析部33は、しきい値判定の結果が定められた回数連続して同じ結果である場合に通信障害の予兆ありと判断してもよいし、平均値がしきい値以下の場合に通信障害の予兆ありと判断してもよい。 Next, the data analysis unit 33 of the server device 3 analyzes the monitoring results of the metal transmission line 51 registered in the database unit 32 to predict the occurrence of a communication failure (step S12). For example, if the monitoring result is the S/N ratio of the received signal, the data analysis unit 33 determines that there is a sign of a communication failure when the S/N ratio is below a threshold value. The data analysis unit 33 may determine that there is a sign of a communication failure when the S/N ratio is below the threshold value for a set number of consecutive times, or may determine that there is a sign of a communication failure when the average value of the S/N ratio for a certain period of time in the past is below a threshold value. If the monitoring result is the strength of the received signal, the data analysis unit 33 may determine that there is a sign of a communication failure when the reception strength of the signal is below a threshold value. The data analysis unit 33 may determine that there is a sign of a communication failure when the difference between the transmission strength and reception strength of the signal, i.e., the difference between the strength of the signal transmitted by the transmitting modem 11 and the strength when this signal is received by the receiving modem 11, is above a threshold value. As with the prediction operation using the S/N ratio described above, the data analysis unit 33 may determine that there is a sign of a communication failure if the result of the threshold judgment is the same a predetermined number of times in succession, or may determine that there is a sign of a communication failure if the average value is equal to or less than the threshold.

サーバ装置3のデータ解析部33が、ステップS12を実行した結果、通信障害の予兆が無い場合(ステップS13:No)、サーバ装置3は動作を終了する。一方、通信障害の予兆がある場合(ステップS13:Yes)、データ解析部33は、通信障害の予兆検出を監視卓4に通知する(ステップS14)。このとき、データ解析部33は、障害予測対象システム110内に複数存在するメタル伝送路51のうち、通信障害の予兆を検出したメタル伝送路51の情報も一緒に通知する。データ解析部33は、上記ステップS12における監視結果の解析において通信障害を発生させる原因を推定可能な場合、推定結果をステップS14で通知するようにしてもよい。例えば、受信信号のS/N比の時間あたりの低下量が大きい場合、データ解析部33は、S/N比が低下したメタル伝送路51の近辺にノイズ源が存在すると推定する。 When the data analysis unit 33 of the server device 3 executes step S12 and there is no sign of a communication failure (step S13: No), the server device 3 ends its operation. On the other hand, when there is a sign of a communication failure (step S13: Yes), the data analysis unit 33 notifies the monitoring console 4 of the detection of the sign of a communication failure (step S14). At this time, the data analysis unit 33 also notifies information on the metal transmission line 51 in which the sign of a communication failure was detected, among the multiple metal transmission lines 51 present in the failure prediction target system 110. When the data analysis unit 33 is able to estimate the cause of the communication failure in the analysis of the monitoring result in step S12, it may notify the estimation result in step S14. For example, when the amount of decrease per time of the S/N ratio of the received signal is large, the data analysis unit 33 estimates that a noise source exists near the metal transmission line 51 with the decreased S/N ratio.

監視卓4は、通信障害の予兆検出の通知をサーバ装置3から受けると、通信障害の予兆が検出されたことを表示装置41に表示してユーザに通知する。これにより、実際に通信障害が発生する前に、メタル伝送路51の検査、メタル伝送路51の周囲のノイズ源の調査などを行い、通信障害の発生を防止することができる。 When the monitoring console 4 receives a notification from the server device 3 that a sign of a communication failure has been detected, it notifies the user by displaying the fact on the display device 41. This makes it possible to prevent a communication failure from occurring by inspecting the metal transmission line 51 and investigating noise sources around the metal transmission line 51 before a communication failure actually occurs.

以上説明したように、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100は、モデム11によるメタル伝送路51の監視結果をサーバ装置3が無線通信ネットワーク52を介して収集し、サーバ装置3は、収集した監視結果に基づき、メタル伝送路51を介して通信する遠制装置12間の通信障害、および、遠制装置12と遠制装置22との間の通信障害を予測する。また、サーバ装置3が通信障害の発生を予測した場合、監視卓4が、通信障害の発生が予測されることを表示装置41に表示する。実施の形態1によれば、メタル伝送路51を使用して遠方監視制御を行う構成の遠方監視制御システム100において、遠方監視制御の動作に影響を与えることなく通信障害の発生を高精度に予測することができる。また、メタル伝送路51の監視結果をサーバ装置3に伝送する伝送路を無線通信ネットワーク52で構成することとしたので、遠方監視制御に用いるメタル伝送路51およびメタル伝送路51に接続される中継装置等を新たな伝送路および中継装置等に置き換える工事が不要となり、工事に要する時間およびコストを抑制できる。 As described above, in the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment, the server device 3 collects the monitoring results of the metal transmission line 51 by the modem 11 via the wireless communication network 52, and the server device 3 predicts a communication failure between the remote control devices 12 communicating via the metal transmission line 51 and between the remote control device 12 and the remote control device 22 based on the collected monitoring results. In addition, when the server device 3 predicts the occurrence of a communication failure, the monitoring console 4 displays on the display device 41 that the occurrence of a communication failure is predicted. According to the first embodiment, in the remote monitoring and control system 100 configured to perform remote monitoring and control using the metal transmission line 51, the occurrence of a communication failure can be predicted with high accuracy without affecting the operation of the remote monitoring and control. In addition, since the transmission line for transmitting the monitoring results of the metal transmission line 51 to the server device 3 is configured by the wireless communication network 52, construction work for replacing the metal transmission line 51 used for remote monitoring and control and the relay device connected to the metal transmission line 51 with a new transmission line and relay device is not required, and the time and cost required for construction work can be reduced.

なお、本実施の形態では、監視卓4が備える表示装置41に通信障害の予兆検出を表示させることとしたが、サーバ装置3が表示装置を備える構成の場合は、サーバ装置3が備える表示装置に通信障害の予兆検出を表示させるようにしてもよい。監視卓4が備える表示装置41およびサーバ装置3が備える表示装置の両方に表示させるようにしてもよい。 In this embodiment, the detection of a warning sign of a communication failure is displayed on the display device 41 of the monitoring desk 4, but in a configuration in which the server device 3 is equipped with a display device, the detection of a warning sign of a communication failure may be displayed on the display device of the server device 3. It may also be displayed on both the display device 41 of the monitoring desk 4 and the display device of the server device 3.

実施の形態2.
図4は、実施の形態2にかかる遠方監視制御システム100aの構成例を示す図である。遠方監視制御システム100aは、図1に示す実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100の監視卓4を、タブレット型端末6で実現する構成としたものである。遠方監視制御システム100aは、タブレット型端末6で監視卓4を実現する点以外は遠方監視制御システム100と同一である。また、タブレット型端末6で実現した監視卓4は、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100の監視卓4と同様の機能を有する。
Embodiment 2.
4 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system 100a according to the second embodiment. The remote monitoring and control system 100a is configured such that the monitoring console 4 of the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is realized by a tablet terminal 6. The remote monitoring and control system 100a is the same as the remote monitoring and control system 100 except that the monitoring console 4 is realized by a tablet terminal 6. In addition, the monitoring console 4 realized by the tablet terminal 6 has the same functions as the monitoring console 4 of the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment.

実施の形態2にかかる遠方監視制御システム100aは、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100が奏する効果に加えて、被制御所10などにおいてサーバ装置3による予測結果をリアルタイムで確認できるという効果を奏する。 The remote monitoring and control system 100a according to the second embodiment has the effect of being able to check the prediction results by the server device 3 in real time at the controlled station 10, etc., in addition to the effect of the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment.

実施の形態3.
図5は、実施の形態3にかかる遠方監視制御システム100bの構成例を示す図である。遠方監視制御システム100bは、実施の形態1で説明した障害予測対象システム110に相当する障害予測対象システム110-1~110-nを含む。すなわち、遠方監視制御システム100bは、サーバ装置3が、複数の障害予測対象システム110-1~110-nのそれぞれを構成するモデム11からメタル伝送路51の監視結果を収集し、遠方監視制御のための通信を行う遠方監視制御装置12間の通信障害、詳細には、メタル伝送路51上で発生する通信障害を予測する。
Embodiment 3.
5 is a diagram showing a configuration example of a remote monitoring and control system 100b according to the third embodiment. The remote monitoring and control system 100b includes failure prediction target systems 110-1 to 110-n corresponding to the failure prediction target system 110 described in the first embodiment. That is, in the remote monitoring and control system 100b, the server device 3 collects monitoring results of the metal transmission line 51 from the modems 11 constituting each of the multiple failure prediction target systems 110-1 to 110-n, and predicts a communication failure between the remote monitoring and control devices 12 that communicate for remote monitoring and control, more specifically, a communication failure that occurs on the metal transmission line 51.

遠方監視制御システム100bのサーバ装置3は、実施の形態1にかかる遠方監視制御システム100のサーバ装置3と比較して、より多くのメタル伝送路51の監視結果を収集する。すなわち、通信障害につながる様々なケースについて、そのときのメタル伝送路51の状態に関する情報を収集することができる。そのため、実施の形態3にかかるサーバ装置3のデータ解析部33は、通信障害の予測精度の向上が期待できる。 The server device 3 of the remote monitoring and control system 100b collects more monitoring results of the metal transmission line 51 than the server device 3 of the remote monitoring and control system 100 according to the first embodiment. In other words, it is possible to collect information on the state of the metal transmission line 51 at various times in various cases that may lead to communication failure. Therefore, the data analysis unit 33 of the server device 3 according to the third embodiment is expected to improve the accuracy of predicting communication failures.

例えば、メタル伝送路51の監視結果が通信障害の発生中か否かを示す情報である障害発生状況を含む場合、データ解析部33は、障害発生状況と受信信号のS/N比との関係に基づいてS/N比のしきい値判定で用いるしきい値を調整することで、通信障害の予測精度を向上させる。データ解析部33は、例えば、通信障害が発生していないときのS/N比の中の最小値と、通信障害が発生しているときのS/N比の中の最大値との中間値をしきい値に設定する。なお、しきい値の調整は、データベース部32に登録済の通信障害が発生していないときのメタル伝送路51の監視結果の数、および、通信障害が発生しているときのメタル伝送路51の監視結果の数が一定数に達している状態の時に行うのが望ましい。ここでの一定数とは、しきい値を適切な値に調整することが可能な程度の数であり、この数はデータ解析部33に予め設定しておく。しきい値の調整は、本実施の形態に限らず、実施の形態1および2でも実施するようにしてもよい。 For example, when the monitoring result of the metal transmission line 51 includes a fault occurrence status, which is information indicating whether or not a communication fault is occurring, the data analysis unit 33 adjusts the threshold value used in the threshold judgment of the S/N ratio based on the relationship between the fault occurrence status and the S/N ratio of the received signal, thereby improving the prediction accuracy of the communication fault. The data analysis unit 33 sets the threshold value to, for example, the intermediate value between the minimum value of the S/N ratio when no communication fault occurs and the maximum value of the S/N ratio when a communication fault occurs. Note that it is desirable to adjust the threshold value when the number of monitoring results of the metal transmission line 51 when no communication fault occurs and the number of monitoring results of the metal transmission line 51 when a communication fault occurs, which are registered in the database unit 32, reach a certain number. The certain number here is a number that allows the threshold value to be adjusted to an appropriate value, and this number is set in advance in the data analysis unit 33. The adjustment of the threshold value is not limited to this embodiment, and may be performed in the first and second embodiments as well.

また、データ解析部33は、機械学習を利用して通信障害を予測してもよい。すなわち、データ解析部33は、メタル伝送路51の状態と障害発生状況との対応関係を学習して学習済モデルを生成しておき、データ収集部31がメタル伝送路51の監視結果を収集するごとに、学習済モデルを用いて通信障害を予測してもよい。 The data analysis unit 33 may also predict a communication failure using machine learning. That is, the data analysis unit 33 may generate a learned model by learning the correspondence between the state of the metal transmission line 51 and the failure occurrence situation, and may predict a communication failure using the learned model each time the data collection unit 31 collects the monitoring results of the metal transmission line 51.

以上説明したように、本実施の形態にかかる遠方監視制御システム100bにおいては、複数の障害予測対象システム110-1~110-nのそれぞれに含まれるメタル伝送路51の状態の監視結果を1台のサーバ装置3が集約し、メタル伝送路51における通信障害を予測する。これにより、実施の形態1および2と比較して、通信障害の予測精度を向上させることが可能となる。 As described above, in the remote monitoring and control system 100b according to this embodiment, a single server device 3 aggregates the monitoring results of the state of the metal transmission lines 51 included in each of the multiple failure prediction target systems 110-1 to 110-n, and predicts communication failures in the metal transmission lines 51. This makes it possible to improve the accuracy of predicting communication failures compared to the first and second embodiments.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. In addition, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

3 サーバ装置、4 監視卓、6 タブレット型端末、10 被制御所、11,21 モデム、12,22 遠方監視制御装置、20 制御所、23 上位装置、31 データ収集部、32 データベース部、33 データ解析部、34 通信部、41 表示装置、51 メタル伝送路、52 無線通信ネットワーク、53 広域ネットワーク、100,100a,100b 遠方監視制御システム、110,110-1,110-n 障害予測対象システム。 3 Server device, 4 Monitoring console, 6 Tablet terminal, 10 Controlled station, 11, 21 Modem, 12, 22 Remote monitoring and control device, 20 Control station, 23 Upper device, 31 Data collection section, 32 Database section, 33 Data analysis section, 34 Communication section, 41 Display device, 51 Metal transmission line, 52 Wireless communication network, 53 Wide area network, 100, 100a, 100b Remote monitoring and control system, 110, 110-1, 110-n Fault prediction target system.

Claims (8)

複数の被制御所にそれぞれ設置され、無線通信ネットワークを介して広域ネットワークに接続される複数の遠方監視制御装置と、
前記遠方監視制御装置に接続され、互いにメタル伝送路で接続された複数のモデムと、
前記広域ネットワークに接続され、前記モデムから取得した前記メタル伝送路の状態に関する情報に基づいて前記遠方監視制御装置間の通信障害を予測するサーバ装置と、
前記サーバ装置にて予測した通信障害に関する情報を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする遠方監視制御システム。
A plurality of remote monitoring and control devices each installed in a plurality of controlled stations and connected to a wide area network via a wireless communication network;
a plurality of modems connected to the remote monitoring and control device and mutually connected by metal transmission lines;
a server device connected to the wide area network and configured to predict a communication failure between the remote monitoring and control devices based on information regarding the state of the metal transmission line acquired from the modem;
a display device that displays information about the predicted communication failure in the server device;
A remote monitoring and control system comprising:
前記モデムが前記メタル伝送路を介して受信した信号の信号対雑音比、および、前記信号の強度の一方または両方を前記メタル伝送路の状態に関する情報とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の遠方監視制御システム。
the signal-to-noise ratio of the signal received by the modem through the metal transmission line and/or the strength of the signal are used as information regarding the state of the metal transmission line;
2. The remote monitoring and control system according to claim 1.
前記表示装置をタブレット型端末が備える表示装置とする、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の遠方監視制御システム。
The display device is a display device provided in a tablet terminal.
3. The remote monitoring and control system according to claim 1 or 2.
無線通信ネットワークを介して単一の広域ネットワークに接続される複数の遠方監視制御装置が一つの障害予測対象システムを構成し、
前記サーバ装置は、複数の前記障害予測対象システムのそれぞれに含まれるメタル伝送路の状態に関する情報を収集して保持し、保持している情報に基づいて、前記通信障害を予測する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の遠方監視制御システム。
A plurality of remote monitoring and control devices connected to a single wide area network via a wireless communication network constitute a single failure prediction target system,
the server device collects and stores information on the state of a metal transmission line included in each of the plurality of failure prediction target systems, and predicts the communication failure based on the stored information.
4. The remote monitoring and control system according to claim 1, wherein the remote monitoring and control system is a remote control system.
前記サーバ装置は、前記メタル伝送路の状態に関する情報と予め定められたしきい値との比較結果に基づいて前記遠方監視制御装置間の通信障害を予測する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の遠方監視制御システム。
the server device predicts a communication failure between the remote monitoring and control devices based on a comparison result between information on the state of the metal transmission line and a predetermined threshold value;
5. The remote monitoring and control system according to claim 1,
前記サーバ装置は、前記遠方監視制御装置間の通信障害の発生有無と前記メタル伝送路の状態に関する情報との関係を学習して生成された学習済モデルを用いて前記遠方監視制御装置間の通信障害を予測する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の遠方監視制御システム。
the server device predicts a communication failure between the remote monitoring and control devices using a learned model generated by learning a relationship between the occurrence or non-occurrence of a communication failure between the remote monitoring and control devices and information regarding a state of the metal transmission line;
5. The remote monitoring and control system according to claim 1,
複数の被制御所にそれぞれ設置され、無線通信ネットワークを介して広域ネットワークに接続される複数の遠方監視制御装置、および、前記遠方監視制御装置に接続され、互いにメタル伝送路で接続された複数のモデムとともに遠方監視制御システムを構成するサーバ装置であって、
前記メタル伝送路の状態に関する情報を前記モデムから収集してデータベース部に登録するデータ収集部と、
前記データベース部に登録されている前記メタル伝送路の状態に関する情報に基づいて前記遠方監視制御装置間の通信障害を予測するデータ解析部と、
前記データ解析部による通信障害の予測結果を表示装置に出力する通信部と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。
A remote monitoring and control system is configured by a plurality of remote monitoring and control devices that are installed in a plurality of controlled stations and connected to a wide area network via a wireless communication network, and a server device that is connected to the remote monitoring and control devices and that configures a remote monitoring and control system together with a plurality of modems that are connected to each other by metal transmission lines,
a data collection unit that collects information about the state of the metal transmission line from the modem and registers the information in a database unit;
a data analysis unit that predicts a communication failure between the remote monitoring and control devices based on information about the state of the metal transmission line registered in the database unit;
a communication unit that outputs a result of the prediction of a communication failure by the data analysis unit to a display device;
A server device comprising:
複数の被制御所にそれぞれ設置され、無線通信ネットワークを介して広域ネットワークに接続される複数の遠方監視制御装置、および、前記遠方監視制御装置に接続され、互いにメタル伝送路で接続された複数のモデムとともに遠方監視制御システムを構成するサーバ装置が実行する通信障害予測方法であって、
前記メタル伝送路の状態に関する情報を前記モデムから収集する収集ステップと、
前記収集ステップで収集した前記メタル伝送路の状態に関する情報に基づいて前記遠方監視制御装置間の通信障害を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおける通信障害の予測結果を表示装置に出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする通信障害予測方法。
A communication failure prediction method executed by a plurality of remote monitoring and control devices that are installed in a plurality of controlled stations and connected to a wide area network via a wireless communication network, and a server device that is connected to the remote monitoring and control devices and that constitutes a remote monitoring and control system together with a plurality of modems that are connected to each other by metal transmission lines, comprising:
a collecting step of collecting information on the state of the metal transmission line from the modem;
a prediction step of predicting a communication failure between the remote monitoring and control devices based on information about the state of the metal transmission line collected in the collection step;
an output step of outputting a result of the prediction of the communication failure in the prediction step to a display device;
A communication failure prediction method comprising:
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