JP2006050079A - Ｉｐを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＴＰ等のプロトコルを実装することなく、即座に通信経路を切り替えることができるＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式の提供
【解決手段】この発明のＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式は、子局Ｃの送受信機ＳＷ−ＨＵＢには、ポ−ト間のフレ−ムの転送を行う転送モ−ド設定と転送を行わない非転送モ−ド設定とを実装しておき、親局Ｐからの命令に応じて、前記転送モ−ド設定と非転送モ−ド設定を切り替えることが可能であり、前記非転送モ−ド設定を、ネットワ−クがル−プを形成し、リング状ネットワ−クＡ，Ａ’を構成する複数個の子局Ｃのうちの１箇所の子局Ｃの送受信機ＳＷ−ＨＵＢに設定することにより、通信経路のル−プ化を防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式に関するものである。

出願人が開発したＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式（例えば、特許文献１参照。）が、実用化されており、本方式のネットワ−ク構成は、リング状ネットワ−クであり、冗長化は、高速に復旧を図るために、親局側送受信機ＳＷ−ＨＵＢ（スイッチングハブ）のＲＳＴＰ（ラピッドスパニングツリ−プロトコル）機能を用いて行っている。

前記ネットワ−ク構成では、親局の送受信機のＲＳＴＰ機能やＳＴＰ（スパニングツリ−プロトコル）機能を用いることにより、通常時、デ−タがル−プし、永久に循環することなしに通信経路の二重化が可能になるので問題はないが、リング状ネットワ−クから分岐された位置にある子局は分岐された通信経路に障害が発生した場合には、孤立してしまい、通信ができなくなるという問題点があった。

この問題点を解決するためには、同一リング状ネットワ−ク上の異なる２点から分岐した通信線同士を接続するか、または他のリング状ネットワ−クに接続し、メッシュ状のネットワ−クを構築し、各子局までの通信経路を多重化することにより可能であるが、そのためには、デ−タがル−プし、永久に循環することを回避する手段としてＳＴＰ等のプロトコルを子局の送受信機に実装しなければならず、機器の費用が嵩むとともに、通常時にもＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信する必要あるので、トラフィックを増加させるという問題点があった。

さらに、機器増設が行われた場合、最適化のために、増設された通信経路上にある子局のＳＴＰの設定値の見直しが必要になり、場合によっては、設定値の変更が必要になるという問題点があった。

また、ＳＴＰを使用した場合、障害復旧までに、しばらく通信ができない時間が発生するという問題があり、この通信不能となる時間は、一般的なネットワ−クでは殆ど問題にならないが、配電線遠方監視・制御を目的とするネットワ−クではリアルタイムの対応が重要であることから問題点になる。
特願２００４−１３９７７号公報 特開平７−３１０８２号公報

この発明は、背景技術で記述した問題点を解消するためになされたもので、ＳＴＰ等のプロトコルを実装することなく、即座に通信経路を切り替えることができるＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式の提供を目的とするものである。

この発明のＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式は、配電系統の営業所に設置された親局の送受信機を起点とし、高圧配電線に対応する適当箇所に設置され、送受信機を備えた複数個の子局でリング状ネットワ−クを形成し、該リング状ネットワ−ク上の子局から他の子局へ分岐した形態のメッシュ状ネットワ−クにおける通信に、ＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式において、子局の送受信機には、ポ−ト間のフレ−ムの転送を行う転送モ−ド設定と転送を行わない非転送モ−ド設定とを実装しておき、親局からの命令に応じて、前記転送モ−ド設定と非転送モ−ド設定を切り替えることが可能であり、前記非転送モ−ド設定を、ネットワ−クがル−プを形成し、リング状ネットワ−クを構成する複数個の子局のうちの１箇所の子局の送受信機に設定することにより通信経路のル−プ化を防止することを特徴とするものである。

この発明は上述のように構成されているので、次のような効果を奏する。
（１）リング状ネットワ−クから分岐された位置にある子局は、分岐された通信経路に障害が発生した場合でも、通信経路を確保できる。
（２）ＳＴＰ等のプロトコルを子局の送受信機に実装する必要がないので、機器の費用が嵩むということがなく、通常時にもＢＰＤＵを送信する必要はないので、トラフィックを増加させることがない。
（３）子局の送受信機にＳＴＰ等のプロトコルを実装する必要がないので、機器増設が行われた場合でも、最適化のために、増設された通信経路上にある子局のＳＴＰの設定値の見直しが不要である。
（４）ＳＴＰを使用した場合において発生するような通信不能時間がなく、即刻、障害の検知及び通信経路の再構築が可能である。

ＳＴＰ等のプロトコルを実装することなく、即座に通信経路を切り替えることができるＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式の提供という目的を、親局の命令により切り替えが可能な、転送モ−ド設定と非転送モ−ド設定を全ての子局の送受信機に実装することにより実現できた。

本発明の実施の一例を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、親局Ｐの送受信機に５つの子局Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢがリング状ネットワ−クＡを構成し、リング状ネットワ−クＡ上の子局Ｃ２の送受信機ＳＷ−ＨＵＢからは子局Ｃ６，Ｃ７の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢが分岐し、さらにリング状ネットワ−クＡ上の子局Ｃ３の送受信機ＳＷ−ＨＵＢからは子局Ｃ８の送受信機ＳＷ−ＨＵＢが分岐し、分岐した末端の子局Ｃ７の送受信機ＳＷ−ＨＵＢと子局Ｃ８の送受信機ＳＷ−ＨＵＢとは通信線で接続され、リング状ネットワ−クＡ’を構成している。

子局Ｃ１〜Ｃ８の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢには、全てのポ−ト間のフレ−ムの転送を行う転送モ−ド設定と転送を行わない非転送モ−ド設定を実装している。
前記転送モ−ド設定と非転送モ−ド設定は、親局Ｐからの命令に応じて、切り替えることが可能である。

親局Ｐの送受信機ＳＷ−ＨＵＢから、リング状ネットワ−クＡ上の子局Ｃ２の送受信機ＳＷ−ＨＵＢから分岐した子局Ｃ７の送受信機ＳＷ−ＨＵＢに対する通信は、リング状ネットワ−クＡ’を構成する子局Ｃ２，Ｃ３，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢのうち１つの子局Ｃ８の送受信機ＳＷ−ＨＵＢを非転送モ−ドに設定すると、親局Ｐの送受信機から子局Ｃ７の送受信機への通信は、親局Ｐの送受信機ＳＷ−ＨＵＢから子局Ｃ１，Ｃ２，Ｃ６，Ｃ７の各送受信機を経由する通信経路Ｒ１が構築され、通信経路のル−プ化を防止できる。また、通常時、親局Ｐと子局Ｃ１〜Ｃ８間の通信は、ユニキャストを用いて行い、トラフィックを低減している。

なお、本例では、理解を容易にするために、子局Ｃの数を８個に限定しているが、実際は、営業所に設置される１親局Ｐに対して、高圧配電線に対応する適当箇所に設置される複数個の子局Ｃ（例えば、５００台）のうち、遅延時間を考慮した台数（例えば、１００台）で主なリング状ネットワ−クＡを構成し、さらにリング状ネットワ−クＡ上の子局Ｃから分岐した複数個の子局Ｃで別のリング状のネットワ−クＡ’（通常は複数個）を構成している。

図２に示すように、リング状ネットワ−クＡ’のＸ点で障害が発生した場合には、子局Ｃ６と子局Ｃ７の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢがリンク断を検出し、子局Ｃ６の送受信機ＳＷ−ＨＵＢから親局Ｐの送受信機ＳＷ−ＨＵＢへ状態変化フレ−ムを送信する。なお、子局Ｃ７は孤立し、通信経路がないため、親局Ｐへは送信できない。

親局Ｐは、通信経路を変更するため、子局Ｃ８の送受信機ＳＷ−ＨＵＢの非転送モ−ド設定を転送モ−ド設定に変更する命令をマルチキャストフレ−ムで送信し、子局Ｃ８の送受信機ＳＷ−ＨＵＢを転送モ−ド設定に変更する。これにより、図３に示すように、親局Ｐの送受信機ＳＷ−ＨＵＢから子局Ｃ２，Ｃ３，Ｃ８，Ｃ７の各送受信機ＳＷ−ＨＵＢを経由する通信経路Ｒ２が構築される。なお、アドレステ−ブルを即座に学習させ直すため、一定期間、親局Ｐと子局Ｃ間の通信はマルチキャストにて行う。

ヒュ−マンエラ−等によりネットワ−クにル−プが生じた場合においても各子局Ｃの送受信機ＳＷ−ＨＵＢはスト−ムプロテクション機能によりマルチキャストのフレ−ム数を制限する（たとえば、１０％）ため、親局Ｐは、ユニキャストを用いて子局Ｐの転送モ−ド設定を非転送モ−ド設定に切り替え、通信経路のル−プを解決することができる。

親局Ｐの送受信機ＳＷ−ＨＵＢは、子局Ｃ６の送受信機ＳＷ−ＨＵＢからの通知により、通信経路が途絶えたことを判断するため、ＳＴＰのようにＢＰＤＵで通常時にトラフィックを増加させることなく、障害の検知が可能となり、一定期間待たなくても障害の検知、通信経路の再構築ができる。また、通信経路選定は親局Ｐにて行うため、機器増設の際においては、各フィ−ルド設置の機器の設定変更が不要になるというメリットもある。

親局Ｐの送受信機と子局Ｃの各送受信機との間をメッシュ状に接続するネットワ−クの通信経路制御方式として利用できる。

ネットワ−クの一例を示す説明図 図１において障害発生箇所を示す説明図 図２において、孤立した子局への通信経路の構築の一実例を示す説明図

符号の説明

Ａ，Ａ’ リング状ネットワ−ク
Ｐ 親局
Ｃ 子局
Ｒ 通信経路
ＳＷ−ＨＵＢ 送受信機
Ｘ 障害点

Claims (1)

1. 配電系統の営業所に設置された親局の送受信機を起点とし、高圧配電線に対応する適当箇所に設置され、送受信機を備えた複数個の子局でリング状ネットワ−クを形成し、該リング状ネットワ−ク上の子局から他の子局へ分岐した形態のメッシュ状ネットワ−クにおける通信に、ＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式において、
   （イ）子局の送受信機には、ポ−ト間のフレ−ムの転送を行う転送モ−ド設定と転送を行わない非転送モ−ド設定とを実装しておき、親局からの命令に応じて、前記転送モ−ド設定と非転送モ−ド設定を切り替えることが可能であり、
   （ロ）前記非転送モ−ドを、ネットワ−クがル−プを形成し、リング状ネットワ−クを構成する複数個の子局のうちの１箇所の子局の送受信機に設定することにより、通信経路のル−プ化を防止する、
   以上のことを特徴とするＩＰを適用した配電線遠方監視制御通信方式における通信経路制御方式

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