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分散型連動システムにおける監視方式

国内特許コード P07A010937
整理番号 /NO31255
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2006-004452
公開番号 特開2007-188198
登録番号 特許第4555781号
出願日 平成18年1月12日(2006.1.12)
公開日 平成19年7月26日(2007.7.26)
登録日 平成22年7月23日(2010.7.23)
発明者
  • 福田 光芳
  • 渡辺 郁夫
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 分散型連動システムにおける監視方式
発明の概要

【課題】分散配置された機器の監視を本来機能に影響を与えずに遂行し、故障時などに各機器内のデータ、プログラムなどあるいは機器自体を取替える場合に、取替え正当性を確認することができる監視方式を提供する。
【解決手段】機器に連動設定情報用伝送部及び連動論理判断用監視部を備え、各機器をネットワーク接続し、各機器は自機の連動論理をもとに動作必要性を判断し、必要な動作を行う分散型連動システムにおいて、各機器にデータベースを備え、そのデータベースには自機及び他機のID、状態データ、制御プログラム及び監視プログラム、あるいは連動図表と連動条件を定める付加情報を記憶し、各機器の監視部はネットワークを介して自機又は他機のデータベースを調べて、自機監視及び/又は他機監視を行い、又は機器間で相互監視を行う。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


鉄道信号保安システムのような分散配置された設備が連動して制御される分散型連動システムにおいては、今後、ネットワークの利用が進展すると思われる。



図21は、鉄道信号保安システムの一部である電子連動装置の一例を示す概念図である。現場機器である信号機S1,S2,S3、電気転てつ機P1,P2及び軌道リレーR1,R2,R3,R4は、それぞれ機器室RMに設けられた電子端末T1,T2,T3に電気的に接続され、機器室RM内には前記電子端末のほか、連動装置I及び操作卓やPRC(進路設定装置)Cが備えられる。



連動装置Iは、軌道リレーR1,R2,R3,R4の条件から駅構内の列車在線を一括して管理し、操作卓やPRC(C)からの進路要求に応じて信号機S1,S2,S3及び電気転てつ機P1,P2を制御する。また、連動装置Iは、列車の衝突・脱背線がないように、競合する進路が同時に構成されないことや、列車在線中に電気転てつ機P1,P2が動作しないこと等をチェックしている。通常、機器室内はLAN等の伝送又はリレー等の接点で接続される。機器室内と現場機器の接続は、伝送でなく、直流(又は交流)の電圧(又は電力)の供給により行う。信号機S1,S2,S3、電気転てつ機P1,P2は受動的な装置であり、連動装置Iが個別の機器の具体的な動作、例えば、電球の点灯、モータの動作等を制御する。



上述された、電子端末を中央に集中設置する電子連動システムにおいては、中央に設けた連動論理部が全ての制御を行う。



比較的新しい構成として、機器室内と現場機器をLAN等のネットワークによる伝送で接続するものがある。しかし、これは、電子端末T1,T2,T3を現場に分散配置し、ネットワークで接続するが、連動装置は中央に置かれ、分散配置された端末は連動論理部を持たない分散型連動システムである。



図22は、機器室RMには操作卓又はPRC(C)のみを設置し、現場機器(S1,S,S3;P1,P2;R1,R2,R3,R4)とはLAN等の伝送により接続する分散型連動システムの一例を示す概念図である。各現場機器はその内部又は外部に連動論理の情報を伝送する伝送部(図示せず)及び連動論理を判断する判断部(図示せず)を有している。操作卓又はPRC(C)からは進路要求に相当するデータが送信され、それぞれの電子端末に伝送される。各電子端末は自分の持っている連動論理をもとに動作の必要性を判断し、必要な動作を行うようになっている。連動論理の対象は構内全体でも、必要な部分だけでもよい。



このような分散型連動システムにおいても、他のシステムにおけると同様に、システム構成要素である各設備(上記の例では、現場機器がこれに該当する。以下、「機器」の用語を「設備」と同義で用いる場合がある。)に関して、故障発生の予見、発生した故障の発見、修理要求又は復旧手配、その他を内容とする監視を行う必要がある。



高い機能を持ったネットワークを利用する分散型連動システムは、例えば非特許文献1に提案されているが、従来のネットワーク利用の分散型連動システムにおける監視方式は、個々の構成要素である機器の監視をそれぞれ独立して行い、故障条件、すなわち、故障発生事実及び故障発生箇所を検出して管理装置に伝送し、管理装置はそれを記録し、表示するなどを行うのみであり、当該機器の監視結果と、当該機器と連動する又は関連する他機器の監視結果とは何ら関連付けられていない。

【非特許文献1】日本鉄道サイバネティクス協議会主催第35回鉄道におけるサイバネティクス利用国内シンポジウム論文集第629号「分散型新連動装置の開発」1998年11月

産業上の利用分野


本発明は、分散型連動システム、すなわち、分散配置された設備が連動して制御されるシステムにおける監視方式に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
分散型連動システムを構成する各機器に、それぞれ共通のネットワークに接続された伝送部と、制御部と、監視部とを備え、
前記伝送部は、連動設定情報及び関連する他機器の状態変化情報を受信するものであり、
前記制御部は、前記伝送部が受信した連動設定情報及び状態変化情報に基づいて自分の持っている連動論理をもとに動作の要否を判断し、必要と判断した場合に制御出力や状態入力を行うものであり、
前記監視部は、当該機器と連動する関係にある他機器のID情報、状態データ、プログラムを内容とする設定情報テーブル、あるいは連動図表と各機器の連動条件を定める付加情報を監視情報として各機器に対応して記憶する監視用データベースを備え、前記伝送部が前記連動設定情報及び前記状態変化情報を受信するたびに、前記ネットワークを介して他機器の前記監視用データベースを調べて、前記他機器の監視又は機器間の相互監視を行うものである分散型連動システムにおいて、
分散配置される前記機器のユニットを待機2重系とするとともに、正常時は従系を監視に用い、
系を構成する各機器は自機器のロールバック情報を蓄積し、適時ネットワークにそのロールバック情報を送信し、従系を構成する各機器は自機器のロールバック情報及び/又は前記ネットワークから受信した他機器のロールバック情報を蓄積し、主系のいずれかの機器が故障したことに基づき従系から主系に切り替えられた機器は、自機器に蓄積されたロールバック情報を制御に用い、
系の故障発生に基づき従系から主系に切り替えられた機器に、前記従系の前記主系に切り替えられた機器以外の複数の機器から前記故障が発生した機器のロールバック情報を与え、その機器においてそのロールバック情報を照合することを特徴とする分散型連動システムにおける監視方式。

【請求項2】
主系の故障を発生した機器が取り替えられた場合に、その取り替え後の機器に従系から主系に切替えられた機器から前記故障を発生した機器のロールバック情報を与えるとともに、従系の他機器のロールバック情報をも与えて、当該取り替え後の機器において、自己の状態が自己の連動論理に適合するか否かを確認するようにしたことを特徴とする請求項に記載の分散型連動システムにおける監視方式。

【請求項3】
いずれかの機器がデータ又はプログラムをダウンロードした場合、あるいは、機器の取り替えもしくは追加をした場合に、ID情報、状態データ、プログラムを内容とする設定情報又は連動図表と各機器における連動条件を規定する付加情報とを用いて、前記ダウンロードされたデータ又はプログラムの正当性、あるいは、機器の取り替えもしくは追加の正当性を機器間で相互認証することを特徴とする請求項1又は2に記載の分散型連動システムにおける監視方式。

【請求項4】
請求項1ないしのいずれか1項に記載の分散型連動システムにおける監視方式において、ネットワークを経て、各機器に少なくとも監視プログラムなどの特別のプログラムをダウンロードし又は巡回させることを特徴とする分散型連動システムにおける監視方式。
産業区分
  • 制御調整
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006004452thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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