JP2018085277A - Lightning situation monitoring system - Google Patents
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Abstract
【課題】落雷状況を集中管理箇所にリアルタイムにかつ自律的に通知する。【解決手段】落雷状況監視装置は、地理的に離散した保護対象箇所における被保護体の外部高所に配置される落雷抑制型避雷針への落雷により生じる雷電流を入力するコイルと;入力される雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを生成する測定器と;生成される雷電流測定データを無線周波数信号として送信する第1の無線通信機と;コイルから入力される雷電流で充電され、充電容量の存続期間においては、測定器及び第1の無線通信機を稼働する電源とを備える。また、落雷状況監視装置は、第1の無線通信機との直接無線通信により複数ビット表現の雷電流測定データを受信する第2の無線通信機と;受信される雷電流測定データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加して生成された落雷状況監視信号を通信ネットワークを介して集中管理箇所宛に送信する有線通信機とを備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To autonomously notify a centralized management place of a lightning strike situation in real time. SOLUTION: The lightning strike situation monitoring device is inputted with a coil for inputting a lightning current generated by a lightning strike to a lightning strike suppressing type lightning rod arranged at a high place outside a protected object in geographically dispersed protection target places; A measuring instrument for generating lightning current measurement data in a multiple bit representation according to the magnitude of the lightning current; a first wireless communication device for transmitting the generated lightning current measurement data as a radio frequency signal; input from a coil It is charged with a lightning current and provided with a power source for operating the measuring device and the first wireless communication device during the lifetime of the charging capacity. The lightning strike condition monitoring device includes a second wireless communication device that receives the lightning current measurement data represented in multiple bits by direct wireless communication with the first wireless communication device; A wire communication device for transmitting a lightning strike situation monitoring signal generated by adding identification information indicating a location to a centralized management location via a communication network. [Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は、落雷状況監視システムに関し、特に、落雷状況監視装置及び落雷状況監視方法に関する。 The present invention relates to a lightning situation monitoring system, and more particularly to a lightning situation monitoring apparatus and a lightning situation monitoring method.
雷保護概念の変遷に伴い、落雷を突針形避雷針(フランクリンロッドとも称される)に受けて大地に流す受雷針の形態から、落雷を抑制することで、雷害から建築物、建造物、及び設備機器などの被保護体を保護する落雷抑制型避雷針の形態に変化している。 Along with the transition of lightning protection concept, lightning strikes are controlled by lightning rods that are sent to the ground by receiving lightning strikers (also called Franklin rods). In addition, lightning suppression type lightning rods that protect protected objects such as equipment are changing.
落雷を抑制する技術として、消イオン容量型避雷針(PDCE:Pararrayos Desionnizador Carge Electrostatica)が実現され、その効果を発揮している。つまり、この消イオン容量型避雷針(単に、PDCEと記載することもある)は、雷雲からのステップトリーダに向かう上向きストリーマ(お迎え放電)の発生を起こりにくくしたものであるので、PDCEを外部高所に取り付けた建築物などの被保護体には、落雷現象が起き難い。 As a technology for suppressing lightning strikes, a deionization capacity type lightning rod (PDCE) has been realized and exhibits its effect. In other words, this deionization capacity type lightning rod (which may be simply referred to as PDCE) prevents the occurrence of upward streamer (greeting discharge) from the thundercloud toward the step leader. Lightning phenomenon is unlikely to occur on protected objects such as buildings attached to.
このPDCEの更なる詳細については、出願人が数々提案した落雷抑制型避雷装置、例えば特許文献1を参照可能である。 For further details of the PDCE, it is possible to refer to a lightning suppression type lightning arrester proposed by the applicant, for example, Patent Document 1.
そして、現状では、地理的に離散する多数の保護対象箇所(例えば、日本全国)にそれぞれ配置されているPDCE、つまり落雷抑制型避雷針への落雷状況を監視し、落雷状況を集中管理箇所に収集可能にすることが更に要求されている。 Currently, PDCEs located at a number of geographically discrete locations to be protected (for example, all over Japan), that is, lightning strikes to lightning arrester type lightning arresters, are monitored, and lightning strikes are collected at a centralized location. There is a further need to make it possible.
ところで、近年、IoT(Internet of Things)と称される技術が注目されている。このIoTは、あらゆる物体(モノ)がOPEN特性を有するインターネットにアクセス可能な状態になることにより、物体から発生されるデータを利活用することを実現するための一技術である。 By the way, in recent years, a technique called IoT (Internet of Things) has attracted attention. This IoT is a technique for realizing the utilization of data generated from an object when every object (thing) becomes accessible to the Internet having an OPEN characteristic.
出願人は、落雷に対する有効性が確認されている落雷抑制型避雷針を活用し、好ましくはIoT技術と連携させることにより、上述した更なる要求に対処することに着目した。 The Applicant has focused on addressing the further demands described above, preferably by utilizing lightning-suppressed lightning arresters that have been confirmed to be effective against lightning, preferably in conjunction with IoT technology.
本発明の課題は、地理的に離散配置の落雷抑制型避雷針への落雷状況を監視し、落雷状況を集中管理箇所にリアルタイムにかつ自律的に通知可能にする技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for monitoring lightning strikes to lightning suppression type lightning arresters arranged in a geographically dispersed manner and capable of autonomously reporting lightning strike situations to a centralized management location in real time.
上記課題を解決するために、本発明の一態様の落雷状況監視装置は、地理的に離散した保護対象箇所における被保護体の外部高所に配置される落雷抑制型避雷針への落雷により生じる雷電流を入力するコイルと;前記コイルから入力される雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを生成する測定器と;前記測定器により生成される前記雷電流測定データを無線周波数信号として送信する第1の無線通信機と;前記コイルから入力される雷電流で充電され、充電容量の存続期間においては、前記測定器及び前記第1の無線通信機を稼働する電源と、を備える。また、落雷状況監視装置は、前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現の雷電流測定データを受信する第2の無線通信機と;前記第2の無線通信機により受信される前記雷電流測定データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加して生成された落雷状況監視信号を、通信ネットワークを介して集中管理箇所宛に送信する有線通信機とを備え;前記コイル、前記測定器、前記第1の無線通信機及び前記電源は、前記落雷抑制型避雷針に配置され、前記第2の無線通信機及び前記有線通信機は、前記被保護体の内部に配置される。 In order to solve the above-described problems, a lightning strike monitoring apparatus according to an aspect of the present invention is a lightning generated by a lightning strike to a lightning-suppressing lightning arrester arranged at an external high position of a protected object in a geographically discrete protection target location. A coil for inputting current; a measuring device for generating lightning current measurement data expressed in multiple bits according to the magnitude of the lightning current input from the coil; and the lightning current measurement data generated by the measuring device wirelessly A first wireless communication device that transmits as a frequency signal; a power source that is charged with a lightning current input from the coil and that operates the measuring device and the first wireless communication device during the lifetime of the charging capacity; Is provided. The lightning strike monitoring apparatus includes: a second wireless communication device that receives the lightning current measurement data expressed in multiple bits by direct wireless communication with the first wireless communication device; and received by the second wireless communication device. A wired communication device that transmits a lightning strike monitoring signal generated by adding at least identification information indicating a protection target location to the lightning current measurement data to be sent to a centralized management location via a communication network; The measuring device, the first wireless communication device, and the power source are disposed in the lightning suppression lightning rod, and the second wireless communication device and the wired communication device are disposed in the protected body. .
本発明の他の態様の落雷状況監視方法は、地理的に離散した保護対象箇所における被保護体の外部高所に配置される落雷抑制型避雷針への落雷により生じる雷電流をコイルから入力し;前記コイルから入力される雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを測定器により生成し;前記測定器により生成される前記雷電流測定データを無線周波数信号として第1の無線通信機から送信し;前記コイルから入力される雷電流で充電される電源により、充電容量の存続期間においては、前記測定器及び前記第1の無線通信機を稼働する。また、落雷状況監視方法は、前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現の雷電流測定データを第2の無線通信機によって受信し;前記第2の無線通信機により受信される前記雷電流測定データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加して生成された落雷状況監視信号を、通信ネットワークを介して集中管理箇所宛に有線通信機から送信する;前記コイル、前記測定器、前記第1の無線通信機及び前記電源は、前記落雷抑制型避雷針に配置され、前記第2の無線通信機及び前記有線通信機は、前記被保護体の内部に配置される落雷状況監視装置による落雷状況監視方法である。 In another aspect of the present invention, a method for monitoring a lightning strike inputs a lightning current generated by a lightning strike to a lightning-suppressing lightning arrester disposed at an external height of a protected object at geographically discrete locations to be protected; A lightning current measurement data of a plurality of bits expressed according to the magnitude of the lightning current input from the coil is generated by a measuring device; the lightning current measurement data generated by the measuring device is used as a radio frequency signal as a first radio signal. Transmitting from the communicator; the measuring device and the first wireless communicator are operated during the lifetime of the charge capacity by the power source charged with the lightning current input from the coil. In the lightning strike monitoring method, the lightning current measurement data expressed in multiple bits is received by the second wireless communication device by direct wireless communication with the first wireless communication device; and received by the second wireless communication device. A lightning state monitoring signal generated by adding at least identification information indicating a protection target location to the lightning current measurement data to be transmitted from a wired communication device to a centralized management location via a communication network; the coil, A measuring device, the first wireless communication device, and the power source are disposed on the lightning suppression type lightning rod, and the second wireless communication device and the wired communication device are disposed inside the protected object. This is a method of monitoring lightning strikes by a monitoring device.
各態様において、前記電源は、雷電流で充電されるキャパシタを含むキャパシタ電源である。前記キャパシタ電源が雷電流による充電容量の存続期間外においては、外部電源に切り替えるための切替スイッチを更に備える。 In each aspect, the power source is a capacitor power source including a capacitor charged with a lightning current. The capacitor power supply further includes a changeover switch for switching to an external power supply outside the lifetime of the charging capacity due to lightning current.
各態様において、前記コイル、前記測定器、前記第1の無線通信機及び前記電源は、前記落雷抑制型避雷針を構成する支持部材に後付け可能に配置される。前記コイルは、前記落雷抑制型避雷針を構成する支持部材を流れる雷電流を前記測定器及び前記電源に入力するロゴスキーコイルである。前記通信ネットワークは、IoT技術の適用を可能にするインターネットである。 In each aspect, the coil, the measuring device, the first wireless communication device, and the power source are disposed so as to be retrofitted to a support member that constitutes the lightning-reducing lightning arrester. The coil is a Rogowski coil that inputs a lightning current flowing through a support member constituting the lightning suppression lightning rod to the measuring device and the power source. The communication network is the Internet that enables application of IoT technology.
各態様において、前記測定器は、前記第1の無線通信機が前記集中管理箇所から送信された生存確認のためのヘルスチェック問合信号を前記有線通信機及び前記第2の無線通信機を介して受信したときは、前記複数ビット表現のヘルスチェック応答データを生成する。 In each aspect, the measuring device transmits a health check inquiry signal for survival confirmation transmitted from the centralized management location by the first wireless communication device via the wired communication device and the second wireless communication device. If received, the health check response data in the multi-bit representation is generated.
各態様において、前記第1の無線通信機は、前記測定器により生成される前記ヘルスチェック応答データを無線周波数信号として送信し、前記第2の無線通信機は、前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現のヘルスチェック応答データを受信し、前記有線通信機は、前記第2の無線通信機により受信される前記ヘルスチェック応答データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加したヘルスチェック応答信号を生成し、前記通信ネットワークを介して前記集中管理箇所宛に送信する。 In each aspect, the first wireless communication device transmits the health check response data generated by the measuring device as a radio frequency signal, and the second wireless communication device is connected to the first wireless communication device. Receiving the health check response data in the multi-bit representation by direct wireless communication, and the wired communication device includes at least identification information indicating a protection target portion in the health check response data received by the second wireless communication device. The added health check response signal is generated and transmitted to the centralized management location via the communication network.
各態様において、前記落雷状況監視信号及び前記ヘルスチェック応答信号には、現在時刻情報が更に付加されている。 In each aspect, current time information is further added to the lightning strike monitoring signal and the health check response signal.
開示した技術によれば、地理的に離散配置の落雷抑制型避雷針への落雷状況を監視し、落雷状況を集中管理箇所においてリアルタイムに収集可能にすることができる。 According to the disclosed technology, it is possible to monitor lightning strikes to lightning arresting lightning rods that are geographically discretely arranged, and to collect lightning strikes in real time at a centralized management location.
他の課題、特徴及び利点は、図面及び特許請求の範囲とともに取り上げられる際に、以下に記載される発明を実施するための形態を読むことにより明らかになるであろう。 Other objects, features and advantages will become apparent upon reading the detailed description set forth below when taken in conjunction with the drawings and the appended claims.
以下、添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。図面には好ましい実施形態が示されている。しかし、多くの異なる形態で実施されることが可能であり、本明細書に記載される実施形態に限定されない。 Hereinafter, further detailed description will be given with reference to the accompanying drawings. The drawings show preferred embodiments. However, it can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
[落雷状況監視システムの概要]
一実施の形態におけるシステムを示す図1を参照すると、落雷状況監視システム1は、落雷に対する有効性が確認されている落雷抑制型避雷針を活用し、IoT技術と連携することにより、例えば、日本全国の地理的に離散した保護対象箇所からの落雷状況をリアルタイムに収集することを可能にするシステムである。
[Outline of Lightning Situation Monitoring System]
Referring to FIG. 1 showing a system in one embodiment, a lightning strike monitoring system 1 uses a lightning suppression type lightning rod that has been confirmed to be effective against lightning strikes, and is linked with IoT technology, for example, all over Japan. It is a system that makes it possible to collect lightning conditions from geographically discrete protected locations in real time.
この落雷状況監視システム1は、落雷抑制型避雷針2、落雷状況監視装置3、中継器4、通信ネットワーク5、及び落雷状況遠隔監視センタ6を備える。落雷状況監視システム1においては、落雷抑制型避雷針2、落雷状況監視装置3、及び中継器4は、地理的に離散した保護対象箇所にそれぞれ配置される。 The lightning strike monitoring system 1 includes a lightning strike suppression lightning rod 2, a lightning strike monitoring device 3, a repeater 4, a communication network 5, and a lightning strike remote monitoring center 6. In the lightning strike monitoring system 1, the lightning strike suppression type lightning rod 2, the lightning strike monitoring device 3, and the repeater 4 are respectively arranged at geographically discrete protection target locations.
落雷抑制型避雷針2は、雷害から建築物、建造物、及び設備機器などの被保護体を保護する避雷針であり、上記特許文献1に開示の落雷抑制型避雷装置などの消イオン容量型避雷針(PDCE)を適用可能である。この落雷抑制型避雷針2は、通常、地理的に離散した保護対象箇所における被保護体の外部高所に配置される。 The lightning suppression type lightning rod 2 is a lightning rod that protects a protected object such as a building, a building, and equipment from lightning damage, and is a deionization capacity type lightning rod such as the lightning suppression type lightning arrester disclosed in Patent Document 1. (PDCE) is applicable. The lightning-suppressing lightning rod 2 is usually disposed at an external height of the protected object in geographically discrete protection target locations.
落雷状況監視装置3は、落雷抑制型避雷針2を構成する支持部材(支持管)21に後付け可能に配置され、円筒または角筒などの筒形形状である。この落雷状況監視装置3は、落雷抑制型避雷針2への落雷状況を監視し、落雷状況を集中管理箇所としての落雷状況遠隔監視センタ6にリアルタイムにかつ自律的に通知するために、後に詳述するように、雷電流測定機能、無線通信機能、及び制御機能を遂行するための構成要素を有する。 The lightning strike monitoring device 3 is disposed so as to be retrofitted on a support member (support tube) 21 constituting the lightning strike suppression lightning rod 2, and has a cylindrical shape such as a cylinder or a square tube. This lightning strike monitoring device 3 monitors the lightning strike to the lightning strike suppression type lightning rod 2 and details the lightning strike later in order to autonomously notify the lightning strike remote monitoring center 6 as a centralized management location in real time. As described above, it has components for performing a lightning current measurement function, a wireless communication function, and a control function.
中継器4は保護対象箇所における被保護体(例えば、建築物)の内部に配置される。この中継器4は、被保護体の外部高所に配置された落雷状況監視装置3と連携動作することにより、落雷状況を通信ネットワーク5を介して落雷状況遠隔監視センタ6に通知する。また、中継器4は、後に詳述するように、落雷状況監視装置3との無線通信機能、通信ネットワーク5を介した落雷状況遠隔監視センタ6との有線通信機能、及び制御機能を遂行するための構成要素を有する。なお、中継器4は落雷状況監視装置3の一構成要素でもある。 The repeater 4 is arrange | positioned inside the to-be-protected body (for example, building) in a protection object location. The repeater 4 notifies the lightning situation remote monitoring center 6 through the communication network 5 by operating in cooperation with the lightning situation monitoring device 3 disposed at an external high place of the protected object. Further, as will be described later in detail, the repeater 4 performs a wireless communication function with the lightning strike monitoring device 3, a wired communication function with the lightning strike remote monitoring center 6 via the communication network 5, and a control function. It has the following components. The repeater 4 is also a constituent element of the lightning strike monitoring device 3.
通信ネットワーク5は、落雷状況監視システム1がIoT技術の適用を前提にしているので、ここではOPEN特性を有するインターネットである。この通信ネットワーク5には、図示を省略しているが、地理的に離散する多数の保護対象箇所における複数の中継器4が接続される。 The communication network 5 is the Internet having an OPEN characteristic here because the lightning strike monitoring system 1 is premised on the application of the IoT technology. Although not shown, this communication network 5 is connected to a plurality of repeaters 4 at a number of geographically discrete protection points.
落雷状況遠隔監視センタ6は、集中管理箇所に配置され、通信ネットワーク5を介して、地理的に離散する多数の保護対象箇所における複数の中継器4から落雷状況を収集する。そして、落雷状況遠隔監視センタ6は落雷(特に、雲・大地間放電)に伴う被害抑制を図るなどのための予め定められた処理を実行する。また、落雷状況遠隔監視センタ6は、配下の落雷状況監視装置3及び中継器4とヘルスチェックを予め定められた周期で実施することにより、中継器4と共に落雷状況監視装置3の正常性を確認する。 The lightning strike remote monitoring center 6 is arranged at a centralized management location, and collects lightning strike status from a plurality of repeaters 4 at a number of geographically discrete protection locations via the communication network 5. Then, the lightning strike status remote monitoring center 6 executes a predetermined process for reducing damage caused by lightning strikes (particularly, discharge between clouds and ground). In addition, the lightning strike remote monitoring center 6 confirms the normality of the lightning strike monitoring device 3 together with the repeater 4 by performing health checks with the subordinate lightning strike monitoring device 3 and the repeater 4 in a predetermined cycle. To do.
[落雷状況監視システムの詳細]
次に、図1に示す一実施の形態の落雷状況監視システム1の詳細について、図1及び図2、更に関連図を併せ参照して説明する。
[Details of lightning strike monitoring system]
Next, details of the lightning strike monitoring system 1 according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and related drawings.
(落雷状況監視装置)
落雷状況監視システム1における落雷状況監視装置3は、ロゴスキーコイル(Rogowskii coil)31、雷電流測定器32、無線通信機33、アンテナ34、制御装置35、及びキャパシタ電源36を含む。また、落雷状況監視装置3は補助電源(外部電源)37を有する。
(Lightning strike monitoring device)
The lightning strike monitoring device 3 in the lightning strike monitoring system 1 includes a Rogowski coil 31, a lightning current measuring device 32, a wireless communication device 33, an antenna 34, a control device 35, and a capacitor power source 36. The lightning strike monitoring device 3 has an auxiliary power source (external power source) 37.
落雷状況監視装置3におけるロゴスキーコイル31は、導体を流れる大電流を非接触で測定するための環状コイルであり、落雷(雲・大地間放電)により落雷抑制型避雷針2の支持部材21を流れる雷電流を雷電流測定器32に入力する。なお、雷電流測定器32に入力される雷電流は、厳密には雷電流に応じてロゴスキーコイル31中に発生される誘導電流である。 The Rogowski coil 31 in the lightning strike monitoring device 3 is an annular coil for measuring a large current flowing through a conductor in a non-contact manner, and flows through the support member 21 of the lightning strike suppression type lightning rod 2 by a lightning strike (discharge between clouds and ground). The lightning current is input to the lightning current measuring device 32. Strictly speaking, the lightning current input to the lightning current measuring device 32 is an induced current generated in the Rogowski coil 31 in accordance with the lightning current.
雷電流測定器32はロゴスキーコイル31から入力された雷電流の大きさ(雷電流レベルと記載することもある)を測定する。つまり、この雷電流測定器32は、アナログ/デジタル(A/D)変換器321及びデジタルデータ生成器322を含み、制御装置35の制御に基づいて、ロゴスキーコイル31から入力された雷電流の大きさに応じた3ビットのデジタル値を雷電流測定データとして生成する。生成された雷電流測定データは無線通信機33に入力される。 The lightning current measuring device 32 measures the magnitude of the lightning current input from the Rogowski coil 31 (sometimes described as a lightning current level). That is, the lightning current measuring device 32 includes an analog / digital (A / D) converter 321 and a digital data generator 322, and the lightning current input from the Rogowski coil 31 based on the control of the control device 35. A 3-bit digital value corresponding to the size is generated as lightning current measurement data. The generated lightning current measurement data is input to the wireless communication device 33.
更に詳述すると、雷電流測定器32において生成される雷電流測定データは、図3に例示するように、3ビットのデジタル値「000,001,010,・・・110」で雷電流の大きさを表すので、7パターンの形態がある。 More specifically, the lightning current measurement data generated by the lightning current measuring device 32 is a 3-bit digital value “000,001,010,... 110” as shown in FIG. In order to represent this, there are seven patterns.
デジタルデータ生成器322は、雷電流レベルが0A〜1kAであるときはデジタル値「000」、雷電流レベルが1kA超〜2kAであるときはデジタル値「001」、・・・雷電流レベルが5kA超〜6kAであるときはデジタル値「101」、及び雷電流レベルが6kA超であるときはデジタル値「110」の雷電流測定データを生成するように、A/D変換器321と連携動作する。 The digital data generator 322 has a digital value “000” when the lightning current level is 0 A to 1 kA, a digital value “001” when the lightning current level is more than 1 kA to 2 kA, and the lightning current level is 5 kA. When it is over 6 kA, it operates in cooperation with the A / D converter 321 so as to generate lightning current measurement data with a digital value “101” and when the lightning current level is over 6 kA, a digital value “110”. .
また、デジタルデータ生成器322は、無線通信機33が落雷状況遠隔監視センタ6から送信されたヘルスチェック問合信号(生存確認問合信号)HCQを中継器4を介して受信したときは、ヘルスチェック問合信号HCQを検出する制御装置35からの指示に応じて、3ビットのデジタル値「111」をヘルスチェック応答データ(生存確認応答データ)として生成する。 The digital data generator 322, when the wireless communication device 33 receives the health check inquiry signal (survival confirmation inquiry signal) HCQ transmitted from the lightning strike remote monitoring center 6 via the repeater 4, In response to an instruction from the control device 35 that detects the check inquiry signal HCQ, a 3-bit digital value “111” is generated as health check response data (survival confirmation response data).
落雷状況監視装置3における無線通信機33は、制御装置35の制御に基づいて、雷電流測定器32により生成された雷電流の大きさを表す雷電流測定データに予め定められた変調処理などを施し、無線周波数信号としてアンテナ34から送信する。ここでは、この無線通信機33はWiFi(Wireless Fidelity)送受信器により構成されている。なお、以下の説明では、不明確にならない限りアンテナ34の介在を省略する。 The wireless communication device 33 in the lightning strike monitoring device 3 performs a predetermined modulation process or the like on the lightning current measurement data representing the magnitude of the lightning current generated by the lightning current measuring device 32 based on the control of the control device 35. And transmitted from the antenna 34 as a radio frequency signal. Here, the wireless communication device 33 is configured by a WiFi (Wireless Fidelity) transceiver. In the following description, the intervention of the antenna 34 is omitted unless it becomes unclear.
制御装置35は、図示省略のプロセッサ及びメモリを有し、プロセッサがメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、落雷状況監視装置3の各構成要素を統括的に制御し、落雷状況監視処理またはヘルスチェック処理を遂行する。 The control device 35 includes a processor and a memory (not shown), and the processor executes a control program stored in the memory, thereby comprehensively controlling each component of the lightning strike monitoring device 3 to monitor the lightning strike situation. Perform processing or health check processing.
キャパシタ電源36は、蓄電デバイスとして、ロゴスキーコイル31から入力される雷電流で充電されるキャパシタを含む電源である。キャパシタには、例えば、電気2重層キャパシタ(EDLC:Electric Double Layer Capacitor)を適用することが可能である。 The capacitor power source 36 is a power source including a capacitor charged with a lightning current input from the Rogowski coil 31 as an electricity storage device. For example, an electric double layer capacitor (EDLC) can be applied to the capacitor.
このキャパシタ電源36は、雷電流による充電容量の存続期間においては、落雷状況監視装置3における雷電流測定器32、無線通信機33及び制御装置35を稼働させるための主電源となる。したがって、落雷状況監視装置3は、キャパシタ電源36の雷電流による充電容量の存続期間においては、外部電源としての補助電源37を必要にしない。 The capacitor power source 36 is a main power source for operating the lightning current measuring device 32, the wireless communication device 33, and the control device 35 in the lightning strike monitoring device 3 during the lifetime of the charging capacity due to the lightning current. Therefore, the lightning strike monitoring device 3 does not require the auxiliary power source 37 as an external power source during the lifetime of the charging capacity due to the lightning current of the capacitor power source 36.
補助電源37には、商用交流電源からAC/DC変換後の直流電源が適用可能である。キャパシタ電源36の所定電圧低下が制御装置35により検出されたときは、制御装置35は補助電源37によりバックアップするための切替スイッチSWを作動させる。この切替スイッチSWは、キャパシタ電源36から雷電流測定器32、無線通信機33及び制御装置35への給電経路に配置される。 As the auxiliary power source 37, a DC power source after AC / DC conversion from a commercial AC power source can be applied. When a predetermined voltage drop of the capacitor power source 36 is detected by the control device 35, the control device 35 operates the changeover switch SW for backing up by the auxiliary power source 37. The change-over switch SW is disposed on a power feeding path from the capacitor power source 36 to the lightning current measuring device 32, the wireless communication device 33, and the control device 35.
(中継器)
上述したように落雷状況監視システム1においては、落雷状況監視装置3は、落雷抑制型避雷針2の支持部材21に配置される、つまり保護対象箇所における被保護体(例えば、建築物)の外部高所に配置される。これに対して、中継器4は保護対象箇所における被保護体の内部に配置される。
(Repeater)
As described above, in the lightning strike monitoring system 1, the lightning strike monitoring device 3 is disposed on the support member 21 of the lightning strike suppression type lightning rod 2, that is, the external height of the object to be protected (for example, a building) at the protection target location. Placed in place. On the other hand, the repeater 4 is arrange | positioned inside the to-be-protected body in a protection object location.
この中継器4は、落雷状況監視装置3の一構成要素として機能し、落雷状況監視装置3と連携動作することにより、落雷状況またはヘルスチェック応答を通信ネットワーク5を介して落雷状況遠隔監視センタ6に通知する。このために中継器4は、無線通信機41、アンテナ42、有線通信機43、及び制御装置44を含む。なお、中継器4の電源(図示省略)には、商用交流電源からAC/DC変換後の直流電源が適用される。 The repeater 4 functions as a component of the lightning situation monitoring device 3 and operates in cooperation with the lightning situation monitoring device 3 to send a lightning situation or health check response to the lightning situation remote monitoring center 6 via the communication network 5. Notify For this purpose, the repeater 4 includes a wireless communication device 41, an antenna 42, a wired communication device 43, and a control device 44. In addition, the DC power supply after AC / DC conversion from commercial AC power supply is applied to the power supply (illustration omitted) of the repeater 4. FIG.
中継器4における無線通信機41は、WiFi送受信器により構成され、落雷状況監視装置3における無線通信機33と直接無線通信を行い、無線LAN(Local Area Network)を形成する。ここでは、特定小電力無線(LPWA:Low Power Wide Area)のカバレッジ範囲と共に電波干渉などを考慮し、無線通信機33と無線通信機41との距離(伝送距離)を100m以内に設定している。 The wireless communication device 41 in the repeater 4 is composed of a WiFi transceiver, and performs direct wireless communication with the wireless communication device 33 in the lightning strike monitoring device 3 to form a wireless LAN (Local Area Network). Here, in consideration of radio interference as well as the coverage range of a specific low power wireless (LPWA), the distance (transmission distance) between the wireless communication device 33 and the wireless communication device 41 is set within 100 m. .
無線通信機41は、制御装置44の制御に基づいて、無線通信機33から送信された雷電流測定データまたはヘルスチェック応答データを無線周波数信号としてアンテナ42を介して受信し、予め定められた復調処理などを施し、ベースバンド信号の雷電流測定データとして有線通信機43に入力する。なお、以下の説明では、不明確にならない限りアンテナ42の介在を省略する。 The wireless communication device 41 receives lightning current measurement data or health check response data transmitted from the wireless communication device 33 as a radio frequency signal via the antenna 42 based on the control of the control device 44, and performs predetermined demodulation. Processing is performed, and the lightning current measurement data of the baseband signal is input to the wired communication device 43. In the following description, the intervention of the antenna 42 is omitted unless it becomes unclear.
有線通信機43は、制御装置44の制御に基づいて、入力された雷電流測定データを含む落雷状況監視信号SSM、または入力されたヘルスチェック応答データを含むヘルスチェック応答信号(生存確認応答信号)HCRを通信ネットワーク5を介して落雷状況遠隔監視センタ6に通知する。 Under the control of the control device 44, the wired communicator 43 is a lightning strike monitoring signal SSM including the input lightning current measurement data or a health check response signal (survival confirmation response signal) including the input health check response data. The HCR is notified to the lightning strike remote monitoring center 6 via the communication network 5.
詳述すると、制御装置44は、雷電流測定データが有線通信機43に入力されると、宛先情報(DS)、保護対象箇所を示す識別情報(ID)、及び現在時刻情報(TM)を雷電流の大きさ(雷電流レベル)を表す雷電流測定データ(LV)に付加したパケット形態の落雷状況監視信号SSM(図4参照)を生成し、有線通信機43から送信させる。 Specifically, when the lightning current measurement data is input to the wired communication device 43, the control device 44 displays the destination information (DS), the identification information (ID) indicating the protection target location, and the current time information (TM). A lightning state monitoring signal SSM (see FIG. 4) in the form of a packet added to the lightning current measurement data (LV) indicating the magnitude of the current (lightning current level) is generated and transmitted from the wired communication device 43.
また、制御装置44は、ヘルスチェック応答データが有線通信機43に入力されると、宛先情報(DS)、保護対象箇所を示す識別情報(ID)、及び現在時刻情報(TM)をヘルスチェック応答データ(HC)に付加したパケット形態のヘルスチェック応答信号HCR(図5参照)を生成し、有線通信機43から送信させる。 In addition, when the health check response data is input to the wired communication device 43, the control device 44 sends the destination information (DS), the identification information (ID) indicating the protection target location, and the current time information (TM) to the health check response. A packet-type health check response signal HCR (see FIG. 5) added to the data (HC) is generated and transmitted from the wired communication device 43.
ここで、落雷状況監視信号SSMまたはヘルスチェック応答信号HCRに含まれる宛先情報(DS)は落雷状況遠隔監視センタ6内の集中管理装置61を特定するためのアドレス(IP(Internet Protocol)アドレス)である。また、保護対象箇所を示す識別情報(ID)は落雷状況監視装置3及び中継器4を特定するためのアドレス(IPアドレス)である。さらに、現在時刻情報(TM)は標準時刻及び通算秒(積算秒)のいずれかを適用可能である。 Here, the destination information (DS) included in the lightning strike monitoring signal SSM or the health check response signal HCR is an address (IP (Internet Protocol) address) for specifying the centralized management device 61 in the lightning strike remote monitoring center 6. is there. Further, the identification information (ID) indicating the location to be protected is an address (IP address) for identifying the lightning strike monitoring device 3 and the repeater 4. Furthermore, the current time information (TM) is applicable to either standard time or total seconds (integrated seconds).
一方、制御装置44は、有線通信機43が落雷状況遠隔監視センタ6から送信されたパケット形態のヘルスチェック問合信号HCQ(図6参照)を受信したことをヘルスチェック問合フラグ(FL)に基づいて検出したときは、このヘルスチェック問合信号HCQを無線通信機41に入力させる。 On the other hand, the control device 44 informs the health check inquiry flag (FL) that the wired communication device 43 has received the health check inquiry signal HCQ (see FIG. 6) in packet form transmitted from the lightning situation remote monitoring center 6. When detected based on this, the health check inquiry signal HCQ is input to the wireless communication device 41.
ここで、ヘルスチェック問合信号HCQに含まれる宛先情報としての保護対象箇所を示す識別情報(ID)は落雷状況監視装置3及び中継器4を特定するためのアドレス(IPアドレス)である。また、送信元情報(SA)は落雷状況遠隔監視センタ6内の集中管理装置61を特定するためのアドレス(IPアドレス)である。 Here, the identification information (ID) indicating the location to be protected as the destination information included in the health check inquiry signal HCQ is an address (IP address) for identifying the lightning strike monitoring device 3 and the repeater 4. The transmission source information (SA) is an address (IP address) for specifying the centralized management device 61 in the lightning strike remote monitoring center 6.
無線通信機41は、制御装置44の制御に基づいて、有線通信機43から入力されたヘルスチェック問合信号HCQに予め定められた変調処理などを施し、無線周波数信号として落雷状況監視装置3に送信する。なお、制御装置44は、ヘルスチェック問合フラグ(FL)だけを含むヘルスチェック問合信号HCQを再構成し、無線通信機41から落雷状況監視装置3に送信させてもよい。 Based on the control of the control device 44, the wireless communication device 41 performs a predetermined modulation process or the like on the health check inquiry signal HCQ input from the wired communication device 43 to the lightning strike monitoring device 3 as a radio frequency signal. Send. The control device 44 may reconfigure the health check inquiry signal HCQ including only the health check inquiry flag (FL) and transmit the health check inquiry signal HCQ from the wireless communication device 41 to the lightning strike monitoring device 3.
制御装置44は、図示省略のプロセッサ及びメモリを有し、プロセッサがメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、中継器4の各構成要素を統括的に制御し、落雷状況監視処理またはヘルスチェック処理を遂行する。 The control device 44 includes a processor and a memory (not shown), and the processor executes a control program stored in the memory, thereby controlling each component of the repeater 4 in an integrated manner, Perform health check processing.
(集中管理装置)
落雷状況監視システム1における集中管理箇所に配置される落雷状況遠隔監視センタ6は、通信ネットワーク5を介して、地理的に離散する多数の保護対象箇所における複数の中継器4から落雷状況を収集するために、集中管理装置61を備える。
(Centralized management device)
The lightning strike remote monitoring center 6 disposed at a centralized management location in the lightning strike monitoring system 1 collects lightning strike statuses from a plurality of repeaters 4 at a number of geographically discrete protection locations via the communication network 5. For this purpose, a centralized management device 61 is provided.
この集中管理装置61は、複数の中継器4から収集した落雷状況監視信号SSMに基づいて、地理的に離散する多数の保護対象箇所における落雷状況を分析し、落雷に伴う被害抑制を図るなどのための予め定められた処理を実行する。 This centralized management device 61 analyzes lightning strike situations at a number of geographically discrete protection points based on the lightning strike monitoring signals SSM collected from a plurality of repeaters 4 to suppress damage caused by lightning strikes, etc. A predetermined process is executed.
また、落雷状況遠隔監視センタ6における集中管理装置61は、配下の落雷状況監視装置3及び中継器4とヘルスチェックを予め定められた周期で実施することにより、中継器4と共に落雷状況監視装置3の正常性を確認する。このヘルスチェックのために、集中管理装置61は、配下の落雷状況監視装置3及び中継器4との間でヘルスチェック問合信号HCQ及びヘルスチェック応答信号HCRを送受信する。 The centralized management device 61 in the lightning strike remote monitoring center 6 performs a health check with the subordinate lightning strike monitoring device 3 and the repeater 4 in a predetermined cycle, so that the lightning strike monitoring device 3 together with the repeater 4 is provided. Check the normality of. For this health check, the centralized management device 61 transmits / receives a health check inquiry signal HCQ and a health check response signal HCR to / from the subordinate lightning state monitoring device 3 and the repeater 4.
この集中管理装置61は、例えば、パーソナルコンピュータにより実現することが可能であり、図示省略のプロセッサ及びメモリを有し、プロセッサがメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、落雷状況収集処理またはヘルスチェック処理を遂行する。他の構成要素、つまり通信機能部、情報表示・入力・指定機能部、及び情報保持機能部などについても、当業者が容易に理解でき、実施可能であるので、ここでは図示を省略している。なお、集中管理装置61の電源(図示省略)には、商用交流電源からAC/DC変換後の直流電源が適用される。 The centralized management device 61 can be realized by, for example, a personal computer, has a processor and a memory (not shown), and the processor executes a control program stored in the memory, whereby a lightning strike state collecting process is performed. Or perform health check processing. Other components, that is, a communication function unit, an information display / input / designation function unit, an information holding function unit, and the like can be easily understood and implemented by those skilled in the art, and are not illustrated here. . Note that a DC power source after AC / DC conversion from a commercial AC power source is applied to the power source (not shown) of the centralized management device 61.
集中管理装置61は落雷状況収集処理またはヘルスチェック処理の結果を情報保持機能部に記憶(格納)して利活用に供する。 The centralized management device 61 stores (stores) the results of the lightning strike collection process or the health check process in the information holding function unit for use.
(落雷状況監視処理)
図7は上述した落雷状況監視システム1における落雷状況監視処理のシーケンスの一例を示す。
(Lightning strike monitoring process)
FIG. 7 shows an example of a lightning strike monitoring process sequence in the above-described lightning strike monitoring system 1.
落雷状況監視装置3においては、電源(補助電源37)投入を契機に制御プログラムが起動され、制御装置35が雷電流測定器32、無線通信機33、キャパシタ電源36、及び切替スイッチSWと連携動作することにより、次に述べる落雷状況監視処理を遂行する。 In the lightning strike monitoring device 3, the control program is started when the power source (auxiliary power source 37) is turned on, and the control device 35 operates in cooperation with the lightning current measuring device 32, the wireless communication device 33, the capacitor power source 36, and the changeover switch SW. By doing so, the lightning strike monitoring process described below is performed.
[処理S31]制御装置35は切替スイッチSWをオフ制御する。これにより、補助電源37からの給電経路が再設定される。 [Process S31] The control device 35 controls the changeover switch SW to be turned off. Thereby, the power supply path from the auxiliary power source 37 is reset.
[処理S32]制御装置35は、キャパシタ電源36の出力電圧を検出することにより、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間であることを判定する。 [Process S32] The control device 35 detects the output voltage of the capacitor power supply 36, thereby determining that the capacitor power supply 36 is in the lifetime of the charging capacity due to the lightning current.
[処理S33]制御装置35は、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間であることを判定したときは、切替スイッチSWをオン制御する。これにより、キャパシタ電源36からの給電経路が設定される。 [Process S33] When the controller 35 determines that the capacitor power source 36 is in the duration of the charging capacity due to the lightning current, the controller 35 turns on the changeover switch SW. As a result, a power supply path from the capacitor power source 36 is set.
[処理S34]雷電流測定器32は雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを生成する。 [Process S34] The lightning current measuring device 32 generates lightning current measurement data expressed in a plurality of bits according to the magnitude of the lightning current.
[処理S35]無線通信機33は生成された雷電流測定データを無線周波数信号として送信する。 [Processing S35] The wireless communication device 33 transmits the generated lightning current measurement data as a radio frequency signal.
なお、上記処理S32において、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間外であることが判定されたときは、補助電源37からの給電により、上記処理S34及び上記処理S35が行われる。 When it is determined in the process S32 that the capacitor power source 36 is outside the lifetime of the charging capacity due to the lightning current, the process S34 and the process S35 are performed by power supply from the auxiliary power source 37.
また、中継器4においては、電源投入を契機に制御プログラムが起動され、制御装置44が無線通信機41及び有線通信機43と連携動作することにより、次に述べる落雷状況監視処理を遂行する。 In the repeater 4, the control program is started when the power is turned on, and the control device 44 operates in cooperation with the wireless communication device 41 and the wired communication device 43, thereby performing a lightning strike monitoring process described below.
[処理S41]無線通信機41は複数ビット表現の雷電流測定データを受信する。 [Processing S41] The wireless communication device 41 receives lightning current measurement data expressed in multiple bits.
[処理S42]制御装置44は、宛先情報、保護対象箇所を示す識別情報、及び現在時刻情報を雷電流測定データに付加した落雷状況監視信号を生成する。 [Process S42] The control device 44 generates a lightning strike monitoring signal in which destination information, identification information indicating a protection target location, and current time information are added to lightning current measurement data.
[処理S43]有線通信機43は生成された落雷状況監視信号を送信する。 [Processing S43] The wired communication device 43 transmits the generated lightning strike monitoring signal.
さらに、集中管理装置61においては、電源投入を契機に制御プログラムが起動され、各構成要素が連携動作することにより、次に述べる落雷状況監視処理を遂行する。 Further, in the centralized management device 61, a control program is started when power is turned on, and each component performs a linked operation, thereby performing a lightning strike monitoring process described below.
[処理S61]各中継器4から送信された落雷状況監視信号を受信する。 [Process S61] A lightning strike monitoring signal transmitted from each repeater 4 is received.
[処理S62]受信した落雷状況監視信号に基づいて予め定められた処理を行う。 [Process S62] Perform a predetermined process based on the received lightning strike monitoring signal.
(ヘルスチェック処理)
図8は上述した落雷状況監視システム1におけるヘルスチェック処理のシーケンスの一例を示す。
(Health check process)
FIG. 8 shows an example of a health check process sequence in the lightning strike monitoring system 1 described above.
集中管理装置61においては、電源投入を契機に制御プログラムが起動され、各構成要素が連携動作することにより、次に述べるヘルスチェック処理を遂行する。 In the centralized management device 61, the control program is started when the power is turned on, and each component performs a cooperative operation, thereby performing the following health check processing.
[処理S601]予め定められた周期の到来を判定する。 [Process S601] The arrival of a predetermined cycle is determined.
[処理S602]予め定められた周期であるとき、ヘルスチェック問合信号を生成する。 [Processing S602] A health check inquiry signal is generated at a predetermined cycle.
[処理S603]生成したヘルスチェック問合信号を配下の落雷状況監視装置3及び中継器4宛に送信する。 [Process S603] The generated health check inquiry signal is transmitted to the subordinate lightning state monitoring device 3 and the repeater 4.
[処理S604]各中継器4から送信されたヘルスチェック応答信号を受信する。 [Processing S604] The health check response signal transmitted from each repeater 4 is received.
[処理S605]受信したヘルスチェック応答信号に基づいて予め定められた処理を行う。 [Processing S605] Perform a predetermined process based on the received health check response signal.
また、中継器4においては、電源投入を契機に制御プログラムが起動され、制御装置44が無線通信機41及び有線通信機43と連携動作することにより、次に述べるヘルスチェック処理を遂行する。 In the repeater 4, the control program is activated when the power is turned on, and the control device 44 operates in cooperation with the wireless communication device 41 and the wired communication device 43 to perform the health check process described below.
[処理S401]有線通信機43はヘルスチェック問合信号を受信する。 [Processing S401] The wired communication device 43 receives a health check inquiry signal.
[処理S402]制御装置44は、有線通信機43がヘルスチェック問合信号を受信したことをヘルスチェック問合フラグに基づいて検出したときは、このヘルスチェック問合信号を無線通信機41に入力させる。 [Processing S402] When the control device 44 detects that the wired communication device 43 has received the health check inquiry signal based on the health check inquiry flag, the control device 44 inputs the health check inquiry signal to the wireless communication device 41. Let
[処理S403]無線通信機41は入力されたヘルスチェック問合信号を送信する。 [Process S403] The wireless communication device 41 transmits the input health check inquiry signal.
[処理S404]無線通信機41はヘルスチェック応答データを受信する。 [Process S404] The wireless communication device 41 receives health check response data.
[処理S405]制御装置44は、宛先情報、保護対象箇所を示す識別情報、及び現在時刻情報をヘルスチェック応答データに付加したヘルスチェック応答信号を生成する。 [Process S405] The control device 44 generates a health check response signal in which the destination information, the identification information indicating the protection target portion, and the current time information are added to the health check response data.
[処理S406]有線通信機43は生成されたヘルスチェック応答信号を送信する。 [Process S406] The wired communication device 43 transmits the generated health check response signal.
さらに、落雷状況監視装置3においては、電源(補助電源37)投入を契機に制御プログラムが起動され、制御装置35が雷電流測定器32、無線通信機33、キャパシタ電源36、及び切替スイッチSWと連携動作することにより、次に述べるヘルスチェック処理を遂行する。 Further, in the lightning strike monitoring device 3, the control program is started when the power source (auxiliary power source 37) is turned on, and the control device 35 is connected to the lightning current measuring device 32, the wireless communication device 33, the capacitor power source 36, and the changeover switch SW. The health check process described below is performed by the cooperative operation.
[処理S301]制御装置35は切替スイッチSWをオフ制御する。これにより、補助電源37からの給電経路が再設定される。 [Process S301] The control device 35 controls the change-over switch SW to be turned off. Thereby, the power supply path from the auxiliary power source 37 is reset.
[処理S302]制御装置35は、キャパシタ電源36の出力電圧を検出することにより、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間であることを判定する。 [Process S302] The control device 35 detects the output voltage of the capacitor power source 36 to determine that the capacitor power source 36 is in the duration of the charging capacity due to the lightning current.
[処理S303]制御装置35は、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間であることを判定したときは、切替スイッチSWをオン制御する。これにより、キャパシタ電源36からの給電経路が設定される。 [Process S303] When the controller 35 determines that the capacitor power source 36 is in the duration of the charging capacity due to the lightning current, the controller 35 turns on the changeover switch SW. As a result, a power supply path from the capacitor power source 36 is set.
[処理S304]無線通信機33はヘルスチェック問合信号を受信する。 [Processing S304] The wireless communication device 33 receives the health check inquiry signal.
[処理S305]雷電流測定器32は、ヘルスチェック問合信号を検出した制御装置35からの指示に応じて、複数ビット表現のヘルスチェック応答データを生成する。 [Processing S305] The lightning current measuring device 32 generates health check response data in a multi-bit expression in response to an instruction from the control device 35 that has detected the health check inquiry signal.
[処理S306]無線通信機33は生成されたヘルスチェック応答データを無線周波数信号として送信する。 [Process S306] The radio communication device 33 transmits the generated health check response data as a radio frequency signal.
なお、上記処理S302において、キャパシタ電源36が雷電流による充電容量の存続期間外であることが判定されたときは、補助電源37からの給電により、上記処理S304、上記処理S305及び上記処理S306が行われる。 When it is determined in the process S302 that the capacitor power source 36 is outside the lifetime of the charging capacity due to lightning current, the process S304, the process S305, and the process S306 are performed by power supply from the auxiliary power source 37. Done.
[一実施の形態の効果]
上述した一実施の形態の落雷状況監視システム1においては、落雷に対する有効性が確認されている落雷抑制型避雷針を活用し、IoT技術と連携することにより、例えば、日本全国の地理的に離散した保護対象箇所からの落雷状況を集中管理箇所においてリアルタイムに収集することができる。
[Effect of one embodiment]
In the lightning strike monitoring system 1 of the above-described embodiment, the lightning suppression type lightning rod that has been confirmed to be effective against lightning strikes is used to cooperate with IoT technology, for example, geographically dispersed throughout Japan. Lightning strikes from protected areas can be collected in real time at a centralized location.
落雷状況監視システム1における落雷状況監視装置3は、中継器4と連携することにより、地理的に離散配置の落雷抑制型避雷針への落雷状況を監視し、落雷状況を集中管理箇所にリアルタイムにかつ自律的に通知することができる。 The lightning situation monitoring device 3 in the lightning situation monitoring system 1 cooperates with the repeater 4 to monitor the lightning situation to the lightning suppression type lightning arresters arranged geographically in a discrete manner, and to store the lightning situation in a centralized management location in real time. Notification can be made autonomously.
落雷状況監視システム1における落雷状況監視装置3は、ロゴスキーコイル31から入力される雷電流で充電され、充電容量の存続期間においては、雷電流測定器32及び無線通信機33を稼働するキャパシタ電源36を備えることにより、小電力の直接無線通信との相乗効果で更なる省電力化を図ることができる。 The lightning situation monitoring device 3 in the lightning situation monitoring system 1 is charged with a lightning current input from the Rogowski coil 31, and a capacitor power source that operates the lightning current measuring device 32 and the wireless communication device 33 during the lifetime of the charging capacity. By providing 36, further power saving can be achieved by a synergistic effect with direct wireless communication with low power.
ロゴスキーコイル31、雷電流測定器32、無線通信機33、制御装置35及びキャパシタ電源36を含む落雷状況監視装置3は、落雷抑制型避雷針2を構成する支持部材21に後付け可能に配置することができる。 The lightning state monitoring device 3 including the Rogowski coil 31, the lightning current measuring device 32, the wireless communication device 33, the control device 35, and the capacitor power source 36 is disposed so as to be retrofitted on the support member 21 constituting the lightning suppression type lightning rod 2. Can do.
また、落雷状況監視システム1においては、雷電流測定器32は、無線通信機33が集中管理装置61から送信された生存確認のためのヘルスチェック問合信号を有線通信機43及び無線通信機41を介して受信したときは、複数ビット表現のヘルスチェック応答データ(HC)を生成し、無線通信機33は、雷電流測定器32により生成されるヘルスチェック応答データ(HC)を無線周波数信号として送信し、無線通信機41は、無線通信機33との直接無線通信により複数ビット表現のヘルスチェック応答データ(HC)を受信し、有線通信機43は、無線通信機41により受信されるヘルスチェック応答データ(HC)に少なくとも保護対象箇所を示す識別情報(ID)を付加したヘルスチェック応答信号HCRを生成し、通信ネットワーク5を介して集中管理装置61宛に送信(通知)することにより、落雷状況監視装置3及び中継器4の生存確認を行い、問題発生に対処することができる。 In the lightning strike monitoring system 1, the lightning current measuring device 32 uses the wired communication device 43 and the wireless communication device 41 to send a health check inquiry signal for survival confirmation transmitted from the centralized management device 61 by the wireless communication device 33. When the wireless communication device 33 receives the health check response data (HC) expressed in multiple bits, the wireless communication device 33 uses the health check response data (HC) generated by the lightning current measuring device 32 as a radio frequency signal. The wireless communication device 41 receives the health check response data (HC) expressed in multiple bits by direct wireless communication with the wireless communication device 33, and the wired communication device 43 receives the health check received by the wireless communication device 41. A health check response signal HCR in which identification information (ID) indicating at least a protected portion is added to the response data (HC) is generated, and a communication network is generated. By the central control device transmitted to 61 via the workpiece 5 (notification), the existence confirmation of the lightning condition monitoring apparatus 3 and relay 4, it is possible to cope with a problem occurs.
[変形例]
上述した一実施の形態における処理はコンピュータで実行可能なプログラムとして提供され、CD−ROMやフレキシブルディスクなどの非一時的コンピュータ可読記録媒体、さらには通信回線を経て提供可能である。
[Modification]
The processing in the above-described embodiment is provided as a computer-executable program, and can be provided via a non-transitory computer-readable recording medium such as a CD-ROM or a flexible disk, and further via a communication line.
また、上述した一実施の形態における各処理はその任意の複数または全てを選択し組合せて実施することもできる。 In addition, each of the processes in the above-described embodiment can be performed by selecting and combining any or all of the processes.
1 落雷状況監視システム
2 落雷抑制型避雷針
21 支持部材
3 落雷状況監視装置
31 ロゴスキーコイル
32 雷電流測定器
321 A/D変換器
322 デジタルデータ生成器
33 無線通信機
35 制御装置
36 キャパシタ電源
37 補助電源(外部電源)
4 中継器
41 無線通信機
43 有線通信機
44 制御装置
5 通信ネットワーク
6 落雷状況遠隔監視センタ
61 集中管理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lightning strike monitoring system 2 Lightning strike suppression type lightning rod 21 Support member 3 Lightning strike monitoring device 31 Rogowski coil 32 Lightning current measuring device 321 A / D converter 322 Digital data generator 33 Wireless communication device 35 Controller 36 Capacitor power supply 37 Auxiliary Power supply (external power supply)
4 repeater 41 wireless communication device 43 wired communication device 44 control device 5 communication network 6 lightning state remote monitoring center 61 centralized management device
Claims (18)
前記コイルから入力される雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを生成する測定器と;
前記測定器により生成される前記雷電流測定データを無線周波数信号として送信する第1の無線通信機と;
前記コイルから入力される雷電流で充電され、充電容量の存続期間においては、前記測定器及び前記第1の無線通信機を稼働する電源と;
前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現の雷電流測定データを受信する第2の無線通信機と;
前記第2の無線通信機により受信される前記雷電流測定データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加して生成された落雷状況監視信号を通信ネットワークを介して集中管理箇所宛に送信する有線通信機と、を備え;
前記コイル、前記測定器、前記第1の無線通信機及び前記電源は、前記落雷抑制型避雷針に配置され、前記第2の無線通信機及び前記有線通信機は、前記被保護体の内部に配置される、落雷状況監視装置。 A coil for inputting a lightning current generated by a lightning strike to a lightning suppression type lightning rod arranged at an external height of a protected object at geographically discrete protection points;
A measuring device that generates lightning current measurement data expressed in a plurality of bits according to the magnitude of the lightning current input from the coil;
A first wireless communication device for transmitting the lightning current measurement data generated by the measuring device as a radio frequency signal;
A power source that is charged with a lightning current input from the coil and that operates the measuring device and the first wireless communication device during the lifetime of the charging capacity;
A second wireless communication device that receives the lightning current measurement data represented by the plurality of bits by direct wireless communication with the first wireless communication device;
Wired for transmitting a lightning strike monitoring signal generated by adding at least identification information indicating a location to be protected to the lightning current measurement data received by the second wireless communication device to a centralized management location via a communication network A communication device;
The coil, the measuring device, the first wireless communication device, and the power source are disposed on the lightning suppression lightning rod, and the second wireless communication device and the wired communication device are disposed inside the protected body. A lightning strike monitoring device.
前記第2の無線通信機は、前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現のヘルスチェック応答データを受信し、
前記有線通信機は、前記第2の無線通信機により受信される前記ヘルスチェック応答データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加したヘルスチェック応答信号を生成し、前記通信ネットワークを介して前記集中管理箇所宛に送信する、請求項7記載の落雷状況監視装置。 The first wireless communication device transmits the health check response data generated by the measuring device as a radio frequency signal,
The second wireless communication device receives the health check response data of the multiple bit representation by direct wireless communication with the first wireless communication device;
The wired communication device generates a health check response signal in which at least identification information indicating a protection target portion is added to the health check response data received by the second wireless communication device, and the concentration is transmitted via the communication network. The lightning strike monitoring apparatus according to claim 7, which is transmitted to a management location.
The lightning strike status monitoring device according to claim 1 or 8, wherein current time information is further added to the lightning strike status monitoring signal and the health check response signal.
前記コイルから入力される雷電流の大きさに応じた複数ビット表現の雷電流測定データを測定器により生成し;
前記測定器により生成される前記雷電流測定データを無線周波数信号として第1の無線通信機から送信し;
前記コイルから入力される雷電流で充電される電源により、充電容量の存続期間においては、前記測定器及び前記第1の無線通信機を稼働し;
前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現の雷電流測定データを第2の無線通信機によって受信し;
前記第2の無線通信機により受信される前記雷電流測定データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加して生成された落雷状況監視信号を通信ネットワークを介して集中管理箇所宛に有線通信機から送信する;
前記コイル、前記測定器、前記第1の無線通信機及び前記電源は、前記落雷抑制型避雷針に配置され、前記第2の無線通信機及び前記有線通信機は、前記被保護体の内部に配置される落雷状況監視装置による、落雷状況監視方法。 A lightning current generated by a lightning strike to a lightning suppression type lightning rod placed at an external height of an object to be protected at geographically discrete locations to be protected;
Generating a plurality of bits of lightning current measurement data in accordance with the magnitude of the lightning current input from the coil with a measuring device;
Transmitting the lightning current measurement data generated by the measuring device as a radio frequency signal from a first radio communication device;
Operating the measuring instrument and the first wireless communicator for a lifetime of charge capacity by a power source charged with a lightning current input from the coil;
Receiving the lightning current measurement data represented by the plurality of bits by the second wireless communication device by direct wireless communication with the first wireless communication device;
A lightning state monitoring signal generated by adding at least identification information indicating a location to be protected to the lightning current measurement data received by the second wireless communication device is transmitted to a centralized management location via a communication network. Send from;
The coil, the measuring device, the first wireless communication device, and the power source are disposed on the lightning suppression lightning rod, and the second wireless communication device and the wired communication device are disposed inside the protected body. Lightning situation monitoring method using a lightning situation monitoring device.
前記第2の無線通信機は、前記第1の無線通信機との直接無線通信により前記複数ビット表現のヘルスチェック応答データを受信し、
前記有線通信機は、前記第2の無線通信機により受信される前記ヘルスチェック応答データに少なくとも保護対象箇所を示す識別情報を付加したヘルスチェック応答信号を生成し、前記通信ネットワークを介して前記集中管理箇所宛に送信する、請求項16記載の落雷状況監視方法。 The first wireless communication device transmits the health check response data generated by the measuring device as a radio frequency signal,
The second wireless communication device receives the health check response data of the multiple bit representation by direct wireless communication with the first wireless communication device;
The wired communication device generates a health check response signal in which at least identification information indicating a protection target portion is added to the health check response data received by the second wireless communication device, and the concentration is transmitted via the communication network. The lightning strike monitoring method according to claim 16, wherein the method is transmitted to a management location.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341298B2 (en) * | 1985-08-23 | 1988-08-16 | Kansai Electric Power Co | |
| JPH09189774A (en) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Lightning observation system |
| JPH10197652A (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Distribution line lightning observation system |
| JP2007121110A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Mita Corp | System for monitoring lightning occurrence |
| JP2008010241A (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Sankosha Corp | Lightning protection device |
| JP2010205687A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Sankosha Corp | Lightning arrester |
| JP2014036570A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Northern Lights Semiconductor Corp | Lightning energy storage system |
| JP5780552B2 (en) * | 2012-03-21 | 2015-09-16 | 株式会社落雷抑制システムズ | Lightning suppression type lightning arrester |
| JP2015167437A (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-24 | 日本電信電話株式会社 | Lightning surge entry reduction and energy storage system |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341298B2 (en) * | 1985-08-23 | 1988-08-16 | Kansai Electric Power Co | |
| JPH09189774A (en) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Lightning observation system |
| JPH10197652A (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Distribution line lightning observation system |
| JP2007121110A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Mita Corp | System for monitoring lightning occurrence |
| JP2008010241A (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Sankosha Corp | Lightning protection device |
| JP2010205687A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Sankosha Corp | Lightning arrester |
| JP5780552B2 (en) * | 2012-03-21 | 2015-09-16 | 株式会社落雷抑制システムズ | Lightning suppression type lightning arrester |
| JP2014036570A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Northern Lights Semiconductor Corp | Lightning energy storage system |
| JP2015167437A (en) * | 2014-03-03 | 2015-09-24 | 日本電信電話株式会社 | Lightning surge entry reduction and energy storage system |
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