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JP2010198511A - Data collection system - Google Patents

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JP2010198511A
JP2010198511A JP2009044910A JP2009044910A JP2010198511A JP 2010198511 A JP2010198511 A JP 2010198511A JP 2009044910 A JP2009044910 A JP 2009044910A JP 2009044910 A JP2009044910 A JP 2009044910A JP 2010198511 A JP2010198511 A JP 2010198511A
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JP
Japan
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line
slave
position information
master
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2009044910A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Tasato
和義 田里
Yasunari Kishi
泰成 岸
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

【課題】 データ収集システムにおいて、有線接続された各スレーブの接続順番を容易に把握でき、設置時の負担を軽減すること。
【解決手段】 電源ライン1aと信号ライン1bとグランドライン1cと位置情報ライン1dとからなる複数の接続ケーブル1を介して直列に接続されていると共にセンサ部3を有する複数のスレーブS1〜SNと、基端のスレーブS1に接続されていると共に、電源部5と送信データを受信する受信部6と交流信号を位置情報ライン1dを介してスレーブS1〜SNに送る交流信号源7とを有するマスタMと、末端のスレーブSNに接続された終端部Eと、を備え、スレーブS1〜SNが、位置情報ライン1dに接続され電圧を測定するA/Dコンバータ8と、電圧値と自己のID情報と計測データとを送信データとしてマスタMに送信する送信部9と、を備えている。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To easily grasp the connection order of each wired slave in a data collection system, and to reduce the burden at the time of installation.
SOLUTION: A plurality of slaves S1 to SN which are connected in series via a plurality of connection cables 1 including a power supply line 1a, a signal line 1b, a ground line 1c, and a position information line 1d and which have a sensor unit 3. , A master having a power supply unit 5, a receiving unit 6 that receives transmission data, and an AC signal source 7 that transmits an AC signal to the slaves S1 to SN via the position information line 1d. M and an end E connected to the terminal slave SN, the A / D converter 8 in which the slaves S1 to SN are connected to the position information line 1d and measure the voltage, and the voltage value and its own ID information And the measurement data are transmitted to the master M as transmission data.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、複数箇所に設置されたセンサ部から計測データと共にその位置情報を有線で取得可能なデータ収集システムに関する。   The present invention relates to a data collection system that can acquire position information along with measurement data from a plurality of sensor units installed in a wired manner.

従来、温度センサ等のセンサ部を建物や設備の複数箇所に設置して、その計測データを収集するシステムが提案されている。
例えば、特許文献1には、設備に貼り付けられ計測値を無線通信によって送信可能なセンサチップと、センサチップからの計測値を受信してネットワークを介してセンサ情報管理部にアクセスするレシーバと、センサチップを設置する設備に関するデータを地図情報として格納する地図データベースと、現在位置を取得する自位置測定部を有してセンサチップの設置位置を地図データベースに登録するセンサ管理装置と、を有するセンサネットワークシステムが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a system has been proposed in which sensor units such as temperature sensors are installed at a plurality of locations in a building or facility and the measurement data is collected.
For example, in Patent Document 1, a sensor chip that is attached to equipment and capable of transmitting measurement values by wireless communication, a receiver that receives measurement values from the sensor chip and accesses the sensor information management unit via a network, A sensor having a map database for storing data relating to equipment for installing the sensor chip as map information, and a sensor management device having a self-position measuring unit for acquiring the current position and registering the installation position of the sensor chip in the map database Network systems have been proposed.

このシステムは、設備に貼り付けたセンサチップと地図情報としての設備との対応付けをセンサ管理装置で簡便に実施することが可能になるものであり、センサチップによって計測されるデータを設備と関連付けて地図情報として閲覧可能とするものである。   This system allows the sensor management device to easily associate the sensor chip attached to the equipment with the equipment as map information, and associates the data measured by the sensor chip with the equipment. Can be viewed as map information.

特開2005−64562号公報JP 2005-64562 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記引用文献1記載の技術では、予めGPS等の自位置測定部によって取得した現在位置を用いてセンサの位置情報(ロケーション)を管理しているが、GPS等の位置測定機能が必要であると共に、予め位置情報を登録する必要があり、システムが複雑であると共に位置管理に手間がかかる不都合があった。また、引用文献1では、各センサと無線通信によってデータの送受信を行っているが、無線通信が困難な環境では有線での接続及び通信が要望される場合がある。この場合、センサ部を有する複数のスレーブをLANケーブル等を介して直列に接続するチェーン接続を行って基端に接続されたマスタへデータを送信する方法があるが、各スレーブの位置情報を取得することができない不都合があった。そのため、スレーブの位置を管理する必要がある場合は、やはり予めスレーブの接続順番や位置を把握する必要があり、設置時の作業負担となってしまう。
The following problems remain in the conventional technology.
That is, in the technique described in the above cited reference 1, the position information (location) of the sensor is managed using the current position acquired in advance by the own position measuring unit such as GPS, but a position measuring function such as GPS is necessary. In addition, it is necessary to register the position information in advance, which has a problem that the system is complicated and the position management is troublesome. In Cited Document 1, data is transmitted / received to / from each sensor by wireless communication. However, in an environment where wireless communication is difficult, wired connection and communication may be desired. In this case, there is a method of transmitting data to the master connected to the base end by chain connecting multiple slaves with sensor units in series via a LAN cable etc., but obtaining the position information of each slave There were inconveniences that could not be done. Therefore, when it is necessary to manage the position of the slave, it is necessary to grasp the connection order and position of the slave in advance, and this becomes a work burden at the time of installation.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、有線接続された各スレーブの接続順番を容易に把握でき、設置時の負担を軽減することができるデータ収集システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a data collection system capable of easily grasping the connection order of each of the slaves connected by wire and reducing the burden at the time of installation. To do.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のデータ収集システムは、電源ラインと信号ラインとグランドラインと位置情報ラインとからなる複数の接続ケーブルを介して直列に接続されていると共にセンサ部を有する複数のスレーブと、基端の前記スレーブに前記接続ケーブルを介して接続されていると共に、前記電源ラインに接続され複数の前記スレーブに電力を供給する電源部と前記信号ラインに接続され前記スレーブからの送信データを受信する受信部と前記位置情報ラインと前記グランドラインとの間に接続され交流信号を前記位置情報ラインを介して前記スレーブに送る交流信号源とを有するマスタと、末端の前記スレーブに接続され前記位置情報ラインと前記グランドラインとをプルダウン抵抗を介して接続する終端部と、を備え、前記スレーブが、前記位置情報ラインに接続され電圧を測定するA/Dコンバータと、前記測定した電圧値と自己のID情報と前記センサ部が収集した計測データとを前記送信データとして前記信号ラインを介して前記マスタに送信する送信部と、を備えていることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the data collection system of the present invention includes a plurality of slaves that are connected in series via a plurality of connection cables including a power supply line, a signal line, a ground line, and a position information line, and have a sensor unit, Connected to the slave via the connection cable, and connected to the power supply line to supply power to the plurality of slaves, and connected to the signal line to receive transmission data from the slave And a master having an AC signal source connected between the position information line and the ground line and sending an AC signal to the slave via the position information line, and the position information line connected to the terminal slave. And a termination portion for connecting the ground line via a pull-down resistor. An A / D converter connected to the position information line for measuring the voltage, the measured voltage value, its own ID information, and the measurement data collected by the sensor unit as the transmission data to the master via the signal line And a transmission unit for transmission.

このデータ収集システムでは、スレーブが、交流信号が送られる位置情報ラインに接続され電圧を測定するA/Dコンバータと、測定した電圧値と自己のID情報とセンサ部が収集した計測データとを送信データとして信号ラインを介してマスタに送信する送信部と、を備えているので、ケーブル長に応じてインダクタンスが増加すると共に交流信号が減衰し、電圧値が小さくなることでスレーブの接続順番を把握することができる。
すなわち、位置情報ラインのインダクタンスが接続ケーブルのケーブル長に応じて増加することで交流信号が徐々に減衰するため、交流信号の電圧のピークtoピーク値も低下する。したがって、マスタに近いスレーブほど電圧値が高く末端ほど電圧値が低くなり、マスタから何番目に接続されているスレーブであるかが送られた電圧値で把握することができる。
In this data collection system, a slave transmits an A / D converter that is connected to a position information line to which an AC signal is sent and measures a voltage, a measured voltage value, its own ID information, and measurement data collected by a sensor unit. And a transmission unit that transmits data to the master via the signal line, so that the inductance increases according to the cable length, the AC signal attenuates, and the voltage value decreases, so that the slave connection order can be grasped. can do.
That is, since the AC signal is gradually attenuated as the inductance of the position information line increases according to the cable length of the connection cable, the peak-to-peak value of the voltage of the AC signal also decreases. Therefore, the voltage value is higher as the slave is closer to the master, and the voltage value is lower at the end, so that it is possible to grasp the number of slaves connected from the master by the sent voltage value.

また、本発明のデータ収集システムは、前記マスタが、受信した前記スレーブの電圧値と予め求めておいた前記位置情報ラインの単位長あたりのインダクタンス及び前記交流信号の単位時間あたりの電流変化量とから、前記マスタと前記スレーブとの間の前記接続ケーブルのケーブル長を算出することを特徴とする。
すなわち、このデータ収集システムでは、マスタが、受信したスレーブの電圧値と予め求めておいた位置情報ラインの単位長あたりのインダクタンス及び交流信号の単位時間あたりの電流変化量とから、マスタとスレーブとの間の接続ケーブルのケーブル長を算出するので、スレーブの接続順番だけでなく、マスタからのスレーブまでの距離も把握することができる。
In the data collection system of the present invention, the master receives the voltage value of the slave received, the inductance per unit length of the position information line, and the current change amount per unit time of the AC signal. From this, the cable length of the connection cable between the master and the slave is calculated.
That is, in this data collection system, the master determines the master and slave from the voltage value of the received slave, the inductance per unit length of the position information line and the amount of current change per unit time of the AC signal. Since the cable length of the connection cable between the two is calculated, not only the connection order of the slaves but also the distance from the master to the slave can be grasped.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るデータ収集システムによれば、スレーブが、交流信号が送られる位置情報ラインに接続され電圧を測定するA/Dコンバータと、測定した電圧値と自己のID情報とセンサ部が収集した計測データとを送信データとして信号ラインを介してマスタに送信する送信部と、を備えているので、ケーブル長に応じてインダクタンスが増加すると共に交流信号が減衰し、電圧値が小さくなることでスレーブの接続順番を把握することができる。したがって、各スレーブの接続順番の把握、すなわちロケーションの取得を容易に行うことができ、設置時の負担を軽減することができる。さらに、位置情報ラインの単位長あたりのインダクタンス及び交流信号の単位時間あたりの電流変化量を予め求めておくことで、マスタからの距離も把握することができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the data collection system of the present invention, the slave is connected to the position information line to which an AC signal is sent and measures the voltage, the measured voltage value, its own ID information, and the sensor unit. A transmitter that transmits the collected measurement data as transmission data to the master via the signal line, so that the inductance increases according to the cable length, the AC signal attenuates, and the voltage value decreases. Can grasp the connection order of slaves. Therefore, it is possible to easily grasp the connection order of each slave, that is, to acquire the location, and to reduce the burden during installation. Furthermore, by obtaining in advance the inductance per unit length of the position information line and the amount of current change per unit time of the AC signal, the distance from the master can also be grasped.

本発明に係るデータ収集システムの一実施形態において、システム全体の構成及び回路を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration and a circuit of an entire system in an embodiment of a data collection system according to the present invention. 本実施形態において、ロケーション用回路を示す構成図である。In this embodiment, it is a block diagram which shows the circuit for a location. 本実施形態において、シミュレーションによる交流信号の単位時間あたりの電流変化量を示すグラフである。In this embodiment, it is a graph which shows the electric current variation | change_quantity per unit time of the alternating current signal by simulation. 本実施形態において、シミュレーションによる各スレーブの電圧変化を示すグラフである。In this embodiment, it is a graph which shows the voltage change of each slave by simulation.

以下、本発明に係るデータ収集システムの一実施形態を、図1から図4を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of a data collection system according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態のデータ収集システムは、図1及び図2に示すように、電源ライン1aと信号ライン1bとグランドライン1cと位置情報ライン1dとからなる複数の接続ケーブル1を介して直列に接続されていると共にセンサ部3を有する複数のスレーブS1〜SNと、基端のスレーブS1に接続ケーブル1を介して接続されていると共に、電源ライン1aに接続され複数のスレーブS1〜SNに電力を供給する電源部5と信号ライン1bに接続されスレーブS1〜SNからの送信データを受信する受信部6と位置情報ライン1dとグランドライン1cとの間に接続され交流信号を位置情報ライン1dを介してスレーブS1〜SNに送る交流信号源7とを有するマスタMと、末端のスレーブSNに接続され位置情報ライン1dとグランドライン1cとをプルダウン抵抗PRを介して接続する終端部Eと、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the data collection system of this embodiment is connected in series via a plurality of connection cables 1 including a power line 1a, a signal line 1b, a ground line 1c, and a position information line 1d. And connected to the plurality of slaves S1 to SN having the sensor unit 3 and the base slave S1 via the connection cable 1 and connected to the power supply line 1a to supply power to the plurality of slaves S1 to SN. Connected to the power supply unit 5 and the signal line 1b, and connected between the reception unit 6 that receives transmission data from the slaves S1 to SN, the position information line 1d, and the ground line 1c, and receives an AC signal via the position information line 1d. A master M having an AC signal source 7 to be sent to the slaves S1 to SN, a position information line 1d and a ground line connected to the terminal slave SN And c via a pull-down resistor PR and a, and the end portion E to be connected.

上記スレーブS1〜SNは、位置情報ライン1dに接続され電圧を測定するA/Dコンバータ8と、測定した電圧値と自己のID情報とセンサ部3が収集した計測データとを送信データとして信号ライン1bを介してマスタMに送信する送信部9と、を備えている。   The slaves S1 to SN are connected to the position information line 1d, the A / D converter 8 that measures the voltage, the measured voltage value, its own ID information, and the measurement data collected by the sensor unit 3 as transmission data. And a transmission unit 9 that transmits to the master M via 1b.

なお、本実施形態では、スレーブS1〜SNが1番目からN番目までN個接続されているものとする。
また、上記スレーブS1〜SNのID情報は、例えばシリアルIDである。
上記センサ部3は、例えば温度センサ、湿度センサ又はガスセンサなどであって、設置箇所の温度、湿度又はガス濃度などを計測して送信部9へ出力する機能を有している。
In this embodiment, it is assumed that N slaves S1 to SN are connected from the first to the Nth.
The ID information of the slaves S1 to SN is, for example, a serial ID.
The sensor unit 3 is, for example, a temperature sensor, a humidity sensor, or a gas sensor, and has a function of measuring the temperature, humidity, gas concentration, or the like at the installation location and outputting the measured value to the transmission unit 9.

上記A/Dコンバータ8は、測定した電圧出力をA/D変換してA/D値を電圧値とすると共に送信部9へ送る機能を有している。
上記送信部9は、センサ部3からの計測出力をA/D変換してA/D値を計測データとするセンサ用コンバータを備えており、このA/D値を計測データとして上記電圧値及び自己のID情報と共に信号ライン1bから送信する機能を有している。なお、送信部9では、センサ部3から定期的に収集した計測データを送信するように設定されている。
なお、上記A/Dコンバータ8及び送信部9は、スレーブ用IC10として一体化されている。
The A / D converter 8 has a function of A / D converting the measured voltage output to convert the A / D value into a voltage value and sending the voltage value to the transmitter 9.
The transmission unit 9 includes a sensor converter that performs A / D conversion on the measurement output from the sensor unit 3 and uses the A / D value as measurement data. It has a function of transmitting from the signal line 1b together with its own ID information. Note that the transmission unit 9 is set to transmit measurement data collected periodically from the sensor unit 3.
The A / D converter 8 and the transmission unit 9 are integrated as a slave IC 10.

また、スレーブS1〜SN間に接続される接続ケーブル1は、LANケーブル等であって、それぞれ一定の長さに設定されている。
特に、このデータ収集システムは、全体が直線状に配設可能な場所や設備に好適である。例えば、光ケーブル、ガス管、水道管、電力線など設置した配管や地下道、ビニールハウスや畑等の土壌の温度管理などのセンサ群が直線的に設置される場合において、無人のセンシングデータ収集技術としても好適である。
The connection cable 1 connected between the slaves S1 to SN is a LAN cable or the like, and is set to a certain length.
In particular, this data collection system is suitable for a place or facility that can be disposed linearly as a whole. For example, when sensors such as optical cables, gas pipes, water pipes, power lines, etc. are installed in a straight line, such as temperature control of soil such as underground passages, greenhouses and fields, unmanned sensing data collection technology Is preferred.

上記マスタMは、例えばパーソナルコンピュータ等であって、受信した各スレーブS1〜SNにおける電圧値とID情報と計測データとから、各スレーブS1〜SNの位置情報(ロケーション)、すなわち各スレーブS1〜SNが何番目に接続されているかを割り出し、スレーブS1〜SNのID情報及び計測データと共に記憶すると共にこれらをディスプレイ(図示略)に表示する機能を有している。   The master M is, for example, a personal computer, and the position information (location) of each slave S1 to SN, that is, each slave S1 to SN, from the received voltage value, ID information, and measurement data in each slave S1 to SN. And the ID information and measurement data of the slaves S1 to SN are stored and displayed on a display (not shown).

また、マスタMは、異常な計測データを送信したセンサ部3に関してディスプレイ上に地図データ及び接続順番と共に当該センサ部3の色を変えて表示するプログラムを有し、容易に異常場所を把握可能な監視装置としても機能する。
さらに、マスタMは、受信部6で受信したスレーブS1〜SNの電圧値と予め求めておいた位置情報ライン1dの単位長あたりのインダクタンスL及び交流信号の単位時間あたりの電流変化量とから、マスタMと各スレーブS1〜SNとの間の接続ケーブル1のケーブル長を算出する演算機能を有している。
In addition, the master M has a program for changing the color of the sensor unit 3 along with the map data and the connection order on the display with respect to the sensor unit 3 that has transmitted abnormal measurement data, and can easily grasp the abnormal location. It also functions as a monitoring device.
Furthermore, the master M is obtained from the voltage values of the slaves S1 to SN received by the receiving unit 6, the inductance L per unit length of the position information line 1d obtained in advance and the current change amount per unit time of the AC signal. It has a calculation function for calculating the cable length of the connection cable 1 between the master M and each of the slaves S1 to SN.

次に、スレーブS1〜SNの位置情報及びマスタMからの距離の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating the position information of the slaves S1 to SN and the distance from the master M will be described.

スレーブS1〜SNの位置情報は、スレーブS1〜SNで測定された電圧値で求められる。図2に示すように、位置情報ライン1dによるロケーション用回路のみを抜き出して図示すると、直列接続された各スレーブS1〜SNにおけるインダクタンスL〜Lは位置情報ライン1dの長さに応じて増加することがわかる。すなわち、位置情報ライン1dのインダクタンスLが接続ケーブル1のケーブル長に応じて増加することで交流信号が徐々に減衰するため、交流信号の電圧のピークtoピーク値も低下する。したがって、マスタMに近いスレーブS1〜SNほど電圧値が高く末端ほど電圧値が低くなり、マスタMから何番目に接続されているスレーブS1〜SNであるかが送られた電圧値で把握することができる。 The position information of the slaves S1 to SN is obtained from voltage values measured by the slaves S1 to SN. As shown in FIG. 2, when only the location circuit by the position information line 1d is extracted and illustrated, the inductances L 1 to L N in the slaves S1 to SN connected in series increase according to the length of the position information line 1d. I understand that That is, since the AC signal is gradually attenuated as the inductance L of the position information line 1d increases in accordance with the cable length of the connection cable 1, the peak-to-peak value of the voltage of the AC signal also decreases. Therefore, the voltage value of the slaves S1 to SN closer to the master M is higher and the voltage value is lower toward the end, and the slave S1 to SN connected from the master M is grasped by the voltage value sent. Can do.

また、マスタMでは、受信部6で受信したスレーブS1〜SNの電圧値と予め求めておいた位置情報ライン1dの単位長あたりのインダクタンスL及び交流信号の単位時間あたりの電流変化量とから、マスタMから各スレーブS1〜SNまでの距離を以下の演算処理によって求める。 Further, the master M, and a voltage value and the inductance L 0 and the current change amount per unit of the AC signal time per unit length of the previously obtained positional information line 1d of the slave S1~SN received by the receiving section 6 The distance from the master M to each of the slaves S1 to SN is obtained by the following calculation process.

すなわち、インダクタンスLの両端に発生する逆起電力Vは、以下の式(1)で表される。
di/dt:単位時間あたりの電流変化量
That is, the counter electromotive force V generated at both ends of the inductance L is expressed by the following equation (1).
di / dt: Current change amount per unit time

また、上記式(1)によりn番目のスレーブS1〜SNの逆起電力Vは、以下の式(2)で表される。
:n番目のスレーブまでの合計インダクタンス[H]
:n番目のスレーブの逆起電力[V]
Further, the back electromotive force V e of the nth slaves S1 to SN is expressed by the following expression (2) according to the above expression (1).
L n : Total inductance up to n-th slave [H]
V e : Back electromotive force [V] of the nth slave

さらに、n番目のスレーブS1〜SNで計測された電圧値Vは、以下の式(3)で表される。
:スレーブn番目の測定した電圧値[V]
:マスタ(交流信号源)の電圧印加
Furthermore, the voltage value V n measured by the nth slaves S1 to SN is expressed by the following equation (3).
V n : Slave n-th measured voltage value [V]
V s : voltage application of master (AC signal source)

よって、式(3)に式(2)を代入すると、以下の式(4)で表される。
Therefore, when the formula (2) is substituted into the formula (3), it is expressed by the following formula (4).

また、マスタMからn番目のスレーブS1〜SNまでの距離Dは、n番目のスレーブまでの合計インダクタンスLを単位長あたりのインダクタンスLで割れば求まるので、以下の式(5)で表される。
:マスタからスレーブn番目の距離[m]
:単位長あたりのインダクタンス[H/m]
Further, the distance D n from the master M to the n-th slave S1 to SN can be obtained by dividing the total inductance L n to the n-th slave by the inductance L 0 per unit length. expressed.
D n : nth distance from the master to the slave [m]
L 0 : Inductance per unit length [H / m]

したがって、マスタMからn番目のスレーブS1〜SNまでの距離は、式(4)と式(5)とにより下記の式(6)で求められる。
この式(6)による演算をマスタMで行うことにより、マスタMからn番目のスレーブS1〜SNまでの距離Dが求まる。
Therefore, the distance from the master M to the n-th slaves S1 to SN is obtained by the following equation (6) using the equations (4) and (5).
By performing the calculation according to the equation (6) by the master M, the distance D n from the master M to the nth slaves S1 to SN is obtained.

例えば、マスタMの交流信号源7から、図3に示すような交流信号を位置情報ライン1dに送信した場合についてシミュレーションを行うと、マスタM、スレーブS1、スレーブS2及びスレーブS3では、図4に示すような電圧となる。このシミュレーションからわかるように、マスタMからの距離に応じて、スレーブS1、スレーブS2、スレーブS3の順に交流信号の電圧のピークtoピーク値が小さくなる。したがって、この電圧値からスレーブS1〜SNの接続順番が把握でき、さらに、上述したようにこの電圧値の減少量に基づいてマスタMからの距離も算出することが可能である。   For example, when a simulation is performed on the case where an AC signal as shown in FIG. 3 is transmitted from the AC signal source 7 of the master M to the position information line 1d, the master M, the slave S1, the slave S2, and the slave S3 are shown in FIG. The voltage is as shown. As can be seen from this simulation, the peak-to-peak value of the voltage of the AC signal decreases in the order of the slave S1, the slave S2, and the slave S3 according to the distance from the master M. Therefore, the connection order of the slaves S1 to SN can be grasped from this voltage value, and further, the distance from the master M can be calculated based on the decrease amount of this voltage value as described above.

このように本実施形態のデータ収集システムでは、スレーブS1〜SNが、交流信号が送られる位置情報ライン1dに接続され電圧を測定するA/Dコンバータ8と、測定した電圧値と自己のID情報とセンサ部3が収集した計測データとを送信データとして信号ライン1bを介してマスタMに送信する送信部9と、を備えているので、ケーブル長に応じてインダクタンスLが増加すると共に交流信号が減衰し、電圧値が小さくなることでスレーブS1〜SNの接続順番を把握することができる。   As described above, in the data collection system of the present embodiment, the slaves S1 to SN are connected to the position information line 1d to which an AC signal is sent, and the A / D converter 8 that measures the voltage. And the transmission unit 9 that transmits the measurement data collected by the sensor unit 3 as transmission data to the master M via the signal line 1b, so that the inductance L increases according to the cable length and the AC signal is generated. The connection order of the slaves S1 to SN can be grasped by the attenuation and the voltage value becoming smaller.

さらに、マスタMが、受信したスレーブS1〜SNの電圧値と予め求めておいた位置情報ライン1dの単位長あたりのインダクタンスL及び交流信号の単位時間あたりの電流変化量di/dtとから、マスタMと各スレーブS1〜SNとの間の接続ケーブル1のケーブル長を算出するので、スレーブS1〜SNの接続順番だけでなく、マスタMからのスレーブS1〜SNまでの距離も把握することができる。 Furthermore, the master M is the received voltage value with a previously determined per unit length of the position information line 1d had inductance L 0 and per unit of alternating signal time current variation di / dt of the slave Sl to SN, Since the cable length of the connection cable 1 between the master M and each of the slaves S1 to SN is calculated, not only the connection order of the slaves S1 to SN but also the distance from the master M to the slaves S1 to SN can be grasped. it can.

なお、スレーブS1〜SNは、接続に関して極性が無いため、スレーブS1〜SNをいずれの向きで位置情報ライン1dに接続してもインダクタンスL、すなわちA/Dコンバータ8で得られる電圧値が同じである。したがって、設置時に端子の極性を考慮せずに接続することができ、この点でも設置作業が容易である。   Since the slaves S1 to SN have no polarity with respect to the connection, the inductance L, that is, the voltage value obtained by the A / D converter 8 is the same even if the slaves S1 to SN are connected to the position information line 1d in any direction. is there. Therefore, the connection can be made without considering the polarity of the terminal at the time of installation, and the installation work is also easy in this respect.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1…接続ケーブル、1a…電源ライン、1b…信号ライン、1c…グランドライン、1d…位置情報ライン、3…センサ部、5…電源部、6…受信部、7…交流信号源、8…A/Dコンバータ、9…送信部、E…終端部、M…マスタ、PR…プルダウン抵抗、S1〜SN…スレーブ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Connection cable, 1a ... Power supply line, 1b ... Signal line, 1c ... Ground line, 1d ... Position information line, 3 ... Sensor part, 5 ... Power supply part, 6 ... Reception part, 7 ... AC signal source, 8 ... A / D converter, 9 ... transmission unit, E ... terminating unit, M ... master, PR ... pull-down resistor, S1-SN ... slave

Claims (2)

電源ラインと信号ラインとグランドラインと位置情報ラインとからなる複数の接続ケーブルを介して直列に接続されていると共にセンサ部を有する複数のスレーブと、
基端の前記スレーブに前記接続ケーブルを介して接続されていると共に、前記電源ラインに接続され複数の前記スレーブに電力を供給する電源部と前記信号ラインに接続され前記スレーブからの送信データを受信する受信部と前記位置情報ラインと前記グランドラインとの間に接続され交流信号を前記位置情報ラインを介して前記スレーブに送る交流信号源とを有するマスタと、
末端の前記スレーブに接続され前記位置情報ラインと前記グランドラインとをプルダウン抵抗を介して接続する終端部と、を備え、
前記スレーブが、前記位置情報ラインに接続され電圧を測定するA/Dコンバータと、
前記測定した電圧値と自己のID情報と前記センサ部が収集した計測データとを前記送信データとして前記信号ラインを介して前記マスタに送信する送信部と、を備えていることを特徴とするデータ収集システム。
A plurality of slaves connected in series via a plurality of connection cables composed of a power line, a signal line, a ground line, and a position information line, and having a sensor unit,
Connected to the slave at the base end via the connection cable, and connected to the power supply line to supply power to the plurality of slaves and to the signal line to receive transmission data from the slave And a master having an AC signal source connected between the receiver and the position information line and the ground line and sending an AC signal to the slave through the position information line,
A termination portion connected to the slave at the end and connecting the position information line and the ground line via a pull-down resistor,
An A / D converter for measuring a voltage connected to the position information line by the slave;
Data comprising: a transmission unit that transmits the measured voltage value, its own ID information, and measurement data collected by the sensor unit as the transmission data to the master via the signal line. Collection system.
請求項1に記載のデータ収集システムにおいて、
前記マスタが、受信した前記スレーブの電圧値と予め求めておいた前記位置情報ラインの単位長あたりのインダクタンス及び前記交流信号の単位時間あたりの電流変化量とから、前記マスタと前記スレーブとの間の前記接続ケーブルのケーブル長を算出することを特徴とするデータ収集システム。
The data collection system according to claim 1,
Based on the voltage value of the slave received by the master, the inductance per unit length of the position information line and the amount of current change per unit time of the AC signal determined in advance, between the master and the slave A data collection system for calculating a cable length of the connection cable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012086024A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 株式会社日立製作所 Set terminal used in distributed computing system
CN106327842A (en) * 2016-10-26 2017-01-11 杭州欣美成套电器制造有限公司 Ring main unit temperature and current wireless collection device and collection method

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