JP7636317B2 - 接点出力装置及び監視装置 - Google Patents
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Description
従来の通信設備では、整流器等の設備状態を通知するために絶縁された信号を通知する開閉器を備えている。
近年、これら通信設備用の開閉器の信頼性の向上、設置の容易性の向上、保守作業の低減及び事故の未然防止の観点から、これら開閉器の動作を自動的に監視する装置の必要性が高まっている。
但し、接続先装置が監視できる場合又は接続先装置を管理するサーバで監視できる場合には、開閉時間センサを実装しないことが多い。
次に、従来の監視装置(実接点インタフェース部)について図12を参照しながら説明する。図12は、従来の監視装置の回路図である。
従来の監視装置は、図12に示すように、接点入力装置1と、接点出力装置3´とがケーブル2で接続されている。
接点入力装置1は、フォトカプラ11を備え、外部端子に対する印加電圧(VccI1)の電源14が制限抵抗(R)を介してフォトカプラ11のダイオードのカソードに印加され、フォトカプラ11の出力がロジックIC(CMOS Logic-IC)12に出力される。
ロジックIC12は、フォトカプラ11からの出力を入力することで接続する接点出力装置3´の正常/異常を判断するものである。
また、フォトカプラ11のダイオードのカソードがダイオードを介いて端子15に接続され、端子15はケーブル2により接点出力装置3´に接続される。
更に、接点入力装置1にはグランドに接続する端子16が設けられ、接点出力装置3´からの引き込み端子となっている。
接点入力装置1は、ドライ入力接点仕様となっている。
接点出力装置3´は、コイルを有する実接点リレー回路31を備え、実接点リレー回路31のコイルの一端にはロジックレベルの電源(VccO)33が制限抵抗(R)を介して接続し、コイルの他端はロジックIC(CMOS Logic-IC)32に接続している。
また、ロジックIC32の入力端子は、ダイオードを介して電源33に接続している。電源33と制限抵抗(R)は、ロジックレベルの電源と制限抵抗となっている。
ここで、端子30aが出力端子であり、端子30cがコモン(COM)端子となる。
従来の耐雷用監視システムは、図13に示すように、図12と基本的には同様であるが、破線のブロックに示す耐雷回路を備えている。図12は、従来の耐雷用監視システムの回路図である。
耐雷回路としては、アレスタ、バリスタ等を用いる。
尚、関連する先行技術として、特開2003-308751号公報「開閉器の動作特性監視装置」(特許文献1)、特開平02-106118号公報「開閉器」(特許文献2)がある。
特許文献2には、パルスカウントの立ち上がりを監視して異常を診断する開閉器が示されている。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る接点出力装置(本接点出力装置)は、接点入力装置から入力される信号の電流を検出して正常又は異常を判定する検査を行う検査モードと、運用を行う運用モードと、警報を行う警報モードとを制御し、起動時には検査モードに移行して、検査が正常であれば運用モードに移行し、検査が異常であれば警報モードに移行する監視部を設けたものであり、接続先装置の起動状態、ケーブル接続の有無、開閉器の故障を検出可能にできるものである。
また、本発明の実施の形態に係る監視システム(本システム)は、通信設備の装置と、上位装置とを本監視装置を介して接続するものである。
本システムについて図1を参照しながら説明する。図1は、本システムの概略構成図である。
本システムは、図1に示すように、本監視装置(デジタルIO)100と、上位装置200と、電力系の通信設備において各種の局舎情報を提供する装置310~340とを基本的に有している。
本監視装置100は、上位装置200と各装置310~340とを接続している。
本監視装置100は、後述する接点出力装置3で得られた監視結果を上位装置200に送信すると共に、各装置310~340にも出力する。
本監視装置について図2を参照しながら説明する。図2は、本監視装置の回路図である。尚、接点入力装置1の構成は、図12の従来の構成と同様であるので省略し、接点出力装置3について具体的に説明する。
接点出力装置3は、図2に示すように、コイルを有する実接点リレー回路31を備え、実接点リレー回路31のコイルの一端にはロジックレベルの電源(VccO)33が制限抵抗(R)を介して接続し、コイルの他端はロジックIC(CMOS Logic-IC)38に接続している。
また、ロジックIC38の入力端子は、ダイオードを介して電源33に接続している。電源33と制限抵抗(R)は、ロジックレベルの電源と制限抵抗となっている。
ロジックIC38は、検査モードを中心に、運用モードと警報モードに移行するが、その詳細については後述する。
ロジックIC38は、例えば、LVCMOS、LVTTLを用い、コイルの電流引き込み量が足りない場合には、トランジスタを追加実装する。
実接点リレー回路31と監視リレー回路35の接点切替の組み合わせにより、検査モード、運用モード、警報モードを実現している。
また、接点監視フォトカプラ36の検出結果の出力信号はロジックIC38に出力される。ロジックIC38への入力にはロジックレベル電源(VccI2)37が印加されている。
尚、電源34、監視リレー回路35、接点端子フォトカプラ36、ロジックレベル電源37及びロジックIC38の一部が請求項の監視部に相当している。
本雷用の監視装置について図3を参照しながら説明する。図3は、本耐雷用の監視装置の回路図である。
本耐雷用監視システムは、図3に示すように、図1と基本的には同様であるが、図13に示した構成と同様の破線のブロックに示す耐雷回路を備えている。
耐雷回路としては、アレスタ、バリスタ等を用いる。
ロジックIC38で管理しているモードの状態について図4を参照しながら説明する。図4は、モード管理状態を示す概略図である。
ロジックIC38が起動又は再起動されると、検査モードS1に移行し、検査モードS1で正常起動が確認されると、運用モードS2に移行し、運用モードS2で異常が発生すると、検査モードS1に戻る。
そして、検査モードS1で、異常診断を行う場合には、警報モードS3に移行し、異常診断から復旧すると再度検査モードS1に戻る。
次に、検査モードについて図5を参照しながら説明する。図5は、検査モードでの処理フロー図である。
検査モードが開始すると、検査準備処理(S11)を行う。
検査準備処理とは、まず、接点入力装置1の入力ポートに電圧を印加し、接点出力装置3の出力ポートにアラーム起動し、実接点リレー回路31をA-C接点の接続として警報モードにし、監視リレー回路35をC-B接点の接続として監視モードにし、接点監視フォトカプラ36の接点情報についてマスクを解除する。マスク解除については後述する。
判定処理S13で接点監視フォトカプラ36がONの場合(Yesの場合)、接点出力装置3内のセルフチェックを行い(S14)、その結果正常か否かを判定する(S15)。正常であれば(Yesの場合)、運用モードに移行し、正常でない場合(Noの場合)、警報モードに移行する。
リレー監視モードについて図6を参照しながら説明する。図6は、リレー監視モードでの処理フロー図である。
リレー監視モードは、図6に示すように、実接点リレー回路31をA-C接点の接続として警報モードにし、監視リレー回路35をC-B接点の接続として監視モードにし、接点監視フォトカプラ36の検出結果をチェックし(S21)、処理を終了する。検出結果については図9,10を用いて詳細に説明する。
運用モードについて図7を参照しながら説明する。図7は、運用モードでの処理フロー図である。
運用モードは、図7に示すように、監視リレー回路35をC-A接点の接続として運用モードにし(S31)、次に接点出力装置3内のセルフチェックを行い(S32)、更にリレー監視モードに移行する(S33)。
そして、セルフチェック又はリレー監視モードで異常が発生すると(Yesの場合)、検査モードに移行し、異常が発生していなければ(Noの場合)、処理S32に戻る。
警報モードについて図8を参照しながら説明する。図8は、警報モードでの処理フロー図である。
警報モードは、図8に示すように、監視リレー回路35をC-A接点の接続とし、接点監視フォトカプラ36をOFFにしてロジックIC38への出力を無効化(マスク)する(S41)。
そして、実接点リレー回路31をA-C接点の接続にして警報モードに設定する(S42)。
次に、検査モードの状態テーブルについて図9を参照しながら説明する。図9は、検査モードの状態テーブルを示す図である。
図9では、状態項目として、接点入力装置1のフォトカプラ11の入力、ケーブル2、実接点リレー回路31の実接点リレー出力、監視リレー回路35のモード、接点監視フォトカプラ36の状態(ON/OFF)、ロジックIC38の判定内容を示している。尚、当該状態項目は、図10~11でも共通している。
尚、図9に示す検査モードでは、(a)がフォトカプラ11の電源OFFで、(b)が正常接続の状態で、(c)がケーブル2の未接続で、(d)が実接点リレー回路31の故障という異常状態を示している。
運用モードの状態テーブルについて図10を参照しながら説明する。図10は、運用モードの状態テーブルを示す図である。
運用モードでは、実接点リレー回路31をB-C接点の接続にし、監視リレー回路35をC-B接点の接続にして監視モードにする。但し、ロジックIC38は、接点監視フォトカプラ36をOFFと認識している。
また、図10(f)は、実接点リレー回路31が「警報出力できない」故障の状態であるので、判定結果は「異常」となる。
しかしながら、運用モードでは、ケーブル2の未接続を警報(通知)するタイミングではないため、誤認しても問題にならない。実接点リレー回路31のA-C接点接続で、警報出力する時の、接点入力装置1に通知するタイミングで問題になる。
そこで、検査モードに一旦遷移する(戻る)ことでケーブル2の未接続をチェックすることができるので、接続先を監視しなければならない場合は、定期的に検査モードに遷移するよう制御する。
警報モードの状態テーブルについて図11を参照しながら説明する。図11は、警報モードの状態テーブルを示す図である。
警報モードでは、実接点リレー回路31をA-C接点の接続にし、監視リレー回路35をC-A接点の接続にして運用モード(バイパス)にする。この場合、ロジックIC38は、接点監視フォトカプラ36に電流が流れないのでOFFとなり、判定結果をOFFとして無効化(マスク中)としている。マスク化しているので、監視リレー回路35が監視モードではないから、接点監視フォトカプラ36の検出結果が参考にならないためである。
ここで、図11(i)(j)の場合、異常を検出できないが、運用モードで説明したように、検出できなくても問題にならず、定期的に検査モードに遷移することで対応できる。
本監視装置によれば、接点出力装置3のロジックIC38が、接点入力装置1から入力される信号の電流を検出して正常又は異常を判定する検査を行う検査モードと、運用時の運用モードと、警報を行う警報モードとを制御し、起動時又は再起動時には検査モードに移行して、検査が正常であれば運用モードに移行し、検査が異常であれば警報モードに移行する監視部を設けたものであり、各モードにおける接点監視フォトカプラ36の状態、接点入力装置1のフォトカプラ11の状態により、ロジックIC12,38は接続先装置の起動状態、ケーブル接続の有無、開閉器の故障を検出可能にできる効果がある。
Claims (5)
- 実接点を備える接点出力装置であって、
開閉器に接続する接続先装置に対する端子と、
前記開閉器のオン/オフを制御し、前記端子から入力される信号を出力するか否かを切り替える第1の切替器と、
前記端子を用いて接点入力装置から入力される信号の電流を検出する検出回路と、
前記検出回路での電流の検出によって前記接点入力装置から入力される信号に対する接点監視を行い、動作するモードを制御する監視部と、
前記第1の切替器と前記検出回路との間に設けられ、前記第1の切替器からの信号を前記検出回路に出力するか否かを切り替える第2の切替器とを備え、
前記監視部が、前記接点入力装置から入力される信号を、前記第1の切替器で前記端子からの信号を出力するよう切り替え、前記第2の切替器で前記検出回路に出力するよう切り替えて、前記検出回路で前記信号の電流を検出して正常又は異常を判定する検査を行う検査モードと、前記第1の切替器で前記端子からの信号を出力しないよう切り替えて、前記第2の切替器で前記検出回路に出力しないよう切り替える運用モードと、前記第1の切替器で前記端子からの信号を出力するよう切り替えて、前記第2の切替器で前記検出回路に出力しないよう切り替えて警報を行う警報モードとを制御し、起動時には前記検査モードに移行して、前記検査が正常であれば前記運用モードに移行し、前記検査が異常であれば前記警報モードに移行し、
前記監視部が、前記検査モード、前記運用モード及び前記警報モードにおける接点監視の状態により、前記接続先装置の起動状態、ケーブル接続の有無、前記開閉器の故障を検出可能にしたことを特徴とする接点出力装置。 - 監視部は、運用モードで動作していて異常が発生すると検査モードに移行し、当該検査モードで異常と判定されると警報モードに移行することを特徴とする請求項1記載の接点出力装置。
- 監視部は、警報モードで動作していて異常から復帰すると検査モードに移行し、当該検査モードで正常と判定されると運用モードに移行することを特徴とする請求項1又は2記載の接点出力装置。
- 接点入力装置と、請求項1乃至3のいずれか記載の接点出力装置とを有することを特徴とする監視装置。
- 通信設備の装置と、上位装置とを請求項4記載の監視装置で接続したことを特徴とする監視システム。
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JP2021032647A (ja) | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 株式会社辰巳菱機 | 負荷試験装置 |
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