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公開番号2025037644
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2023144701
出願日2023-09-06
発明の名称無線通信システム、無線回線分析装置、及び無線通信システムの無線回線分析方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H04Q 9/00 20060101AFI20250311BHJP(電気通信技術)
要約【課題】無線回線に関するシステム障害が生じている期間を短縮し、信頼性を向上できる無線通信システム、無線回線分析装置、及び無線通信システムの無線回線分析方法を提供する。
【解決手段】監視制御装置と被監視装置とが無線回線を介して接続されている無線通信システムであって、前記監視制御装置に接続される上り用無線回線分析装置を備え、前記上り用無線回線分析装置は、第1記憶部と、第1制御部と、を有し、前記第1制御部は、前記監視制御装置に、前記被監視装置が回線試験信号を出力する試験信号送信要求信号を前記被監視装置に対して送信させ、上り回線の希望波電界データ情報と、上り回線の妨害波電界データ情報と、を前記第1記憶部に記憶し、前記上り回線の希望波電界データ情報及び前記上り回線の妨害波電界データ情報に基づいて上り無線回線の状態を判断する、無線通信システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
監視制御装置と被監視装置とが無線回線を介して接続されている無線通信システムであって、
前記監視制御装置に接続される上り用無線回線分析装置を備え、
前記上り用無線回線分析装置は、
前記監視制御装置が受信した信号に基づく電界情報を記憶する第１記憶部と、前記監視制御装置に信号を出力可能な第１制御部と、を有し、
前記上り用無線回線分析装置の前記第１制御部は、
前記監視制御装置に、前記被監視装置が回線試験信号を出力する試験信号送信要求信号を前記被監視装置に対して送信させ、
前記監視制御装置が受信した回線試験信号に基づく電界データである上り回線の希望波電界データ情報と、回線試験信号の受信期間と異なる期間に前記監視制御装置が受信した信号に基づく上り回線の妨害波電界データ情報と、を前記第１記憶部に記憶し、
前記上り回線の希望波電界データ情報及び前記上り回線の妨害波電界データ情報に基づいて上り無線回線の状態を判断する、
無線通信システム。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記無線通信システムは、テレメータシステムであり、
前記被監視装置は、前記監視制御装置に監視される観測装置である、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線通信システムは、放流警報システムであり、
前記被監視装置は、前記監視制御装置に監視される放流警報装置である、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１記憶部には、許容範囲が格納され、
前記第１制御部は、前記上り回線の希望波電界データ情報及び前記上り回線の妨害波電界情報に基づいて信号対雑音比を算出し、前記許容範囲及び前記信号対雑音比に基づいて上り無線回線の状態を判断する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記被監視装置に接続されえる下り用無線回線分析装置を備え、
前記下り用無線回線分析装置は、
前記被監視装置が受信した無線信号に基づく電界情報を記憶する第２記憶部と、前記被監視装置に信号を出力可能な第２制御部と、を有し、
前記下り無線回線分析装置の前記第１制御部は、
前記監視制御装置が回線試験信号を出力する試験信号送信要求信号を前記監視制御装置に出力することで、前記監視制御装置に信号を出力させ、
前記上り無線回線分析装置の前記第２制御部は、
前記被監視装置が受信した回線試験信号に基づく電界データである下り回線の希望波電界データ情報と、回線試験信号の受信期間と異なる期間に前記被監視装置が受信した信号に基づく下り回線の妨害波電界データ情報と、を前記第２記憶部に記憶し、
前記被監視装置から前記下り回線の希望波電界データ情報及び前記下り回線の妨害波電界データ情報を前記監視制御装置に送信させ、
前記上り用無線回線分析装置の前記第１制御部は、
前記監視制御装置が受信した下り回線の希望波電界データ情報及び下り回線の妨害波電界データ情報を前記第１記憶部に記憶し、
前記下り回線の希望波電界データ情報及び前記下り回線の妨害波電界データ情報に基づいて下り無線回線の状態を判断する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１記憶部には、許容範囲が格納され、
前記第１制御部は、前記下り回線の希望波電界データ情報及び前記下り回線の妨害波電界データ情報に基づいて信号対雑音比を算出し、前記許容範囲及び前記信号対雑音比に基づいて下り無線回線の状態を判断する、
請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記監視制御装置は、前記監視制御装置及び前記被監視装置の運転状態を表示する表示部を備え、
前記第１記憶部には、不良発生頻度閾値が格納され、
前記第１制御部は、
前記信号対雑音比が前記許容範囲内に収まっている場合、無線回線の状態が良好であると判断し、前記信号対雑音比が前記許容範囲内に収まっていない場合、無線回線の状態が不良であると判断し、
無線回線の状態が不良と判断された回数が前記不良発生頻度閾値を超えた場合、前記表示部を介して不良と判断された回数が前記不良発生頻度閾値を超えたことを前記表示部で通知する、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記上り用無線回線分析装置に接続された表示部を備え、
前記第１制御部は、前記信号対雑音比を時間と関連付けて前記第１記憶部に記憶し、前記信号対雑音比の時間変化を前記表示部に表示する、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記上り用無線回線分析装置に接続された印刷部を備え、
前記第１制御部は、前記信号対雑音比を時間と関連付けて前記第１記憶部に記憶し、前記信号対雑音比の時間変化を前記印刷部で印刷できる、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
監視制御装置と被監視装置とが無線回線を介して接続されている無線通信システムにおいて、前記監視制御装置又は前記被監視装置に接続され、無線回線の状態を分析する無線回線分析装置であって、
前記監視制御装置及び前記被監視装置のうち接続されている装置が受信した信号に基づく電界情報を記憶する記憶部と、
前記接続されている装置に信号を出力可能な制御部と、を備えている、
前記監視制御装置が受信した回線試験信号に基づく電界データである回線の希望波電界データ情報と、回線試験信号の受信期間と異なる期間に前記監視制御装置が受信した信号に基づく回線の妨害波電界データ情報と、を前記記憶部に記憶し、
前記回線の希望波電界データ情報及び前記回線の妨害波電界データ情報に基づいて無線回線の状態を判断する、
無線回線分析装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信システム、無線回線分析装置、及び無線通信システムの無線回線分析方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
無線通信システムとして、テレメータシステムや放流警報システムなどがある。
観測データを収集するテレメータシステムでは、管理エリア内に設置されている複数の観測局から雨量、水位、水質、風速などの各種のデータをダム管理所などに設けられる監視局に収集する。
放流警報システムでは、河川法の定めにより、ダム等から緊急放流を行う際、監視制御局から河川水位上昇の危険性を河川利用者に知らせるために、ダム下流域に設置される複数の放流警報局のサイレンやスピーカーで、音声放送などの警報を行う。
【０００３】
観測局及び放流警報局は、主に山間部に設置されており、伝達路は原則として無線回線を使用する。無線周波数帯としては、ＶＨＦ（７０ＭＨｚ帯）又はＵＨＦ（４００ＭＨｚ帯）が使用される。
テレメータシステムや放流警報システムは、悪天候や災害時でも安定した運用が必要であるため、無線回線の品質を良好に保つことが不可欠である。しかしながら、無線回線の屋外空間を電波伝搬しているという特性上、回線上の障害を完全に回避することは、非常に困難である。
【０００４】
無線回線の品質を悪化させる原因としては、伝搬経路中の地形や環境の変化、周波数の近い外来波や周辺機器からのインバータノイズ、電源スイッチングノイズの影響などの外的な要因により、電界強度及び信号対雑音比が低下する場合がある。上述したような品質不良が生じた場合、広範囲で且つ目視できない電波に対して、品質不良の要因を特定することは困難であり、調査や分析に膨大な時間や人的コストが必要になる場合がある。
つまり、無線回線の品質不良を原因とするシステム障害が発生した際、復旧するまでの期間が長くなる場合があり、上記期間において、運用者は、安定したシステム運用を行うことができず、ダムや河川の管理業務に支障をきたす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－５０７７号公報
特開２０１８－７１０４２号公報
特開平１０－４０４６８号公報
特開２００３－２４２２７７号公報
特開２００３－３１６７０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
「国電通仕第２１号テレメータ装置標準仕様書（平成１３年１月）」、［online］,［令和５年７月２４日アクセス］，インターネット，＜https://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi21zantei.pdf＞
「国電通仕第５４号テレメータ装置（自律型）標準仕様書（平成２３年７月）」、［online］,［令和５年７月２４日アクセス］，インターネット，＜https://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi54.pdf＞
「国電通仕第２７号放流警報装置標準仕様書（平成３０年９月）」、［online］,［令和５年７月２４日アクセス］，インターネット，＜https://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi27.pdf＞
「国電通仕第２２号７０ＭＨｚ帯無線装置（テレメータ・テレコントロール用）標準仕様書（平成２３年７月）」、［online］,［令和５年７月２４日アクセス］，インターネット，＜https://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi22.pdf＞
「国電通仕第２３号４００ＭＨｚ帯無線装置（テレメータ・テレコントロール用）標準仕様書（平成２３年７月）」、［online］,［令和５年７月２４日アクセス］，インターネット，＜https://www.mlit.go.jp/tec/it/denki/kikisiyou/kokudenntsushi23.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本実施形態は、無線回線に関するシステム障害が生じている期間を短縮し、信頼性を向上できる無線通信システム、無線回線分析装置、及び無線通信システムの無線回線分析方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態に係る無線通信システムは、監視制御装置と被監視装置とが無線回線を介して接続されている無線通信システムであって、前記監視制御装置に接続される上り用無線回線分析装置を備え、前記上り用無線回線分析装置は、前記監視制御装置が受信した信号に基づく電界情報を記憶する第１記憶部と、前記監視制御装置に信号を出力可能な第１制御部と、を有し、前記上り用無線回線分析装置の前記第１制御部は、前記監視制御装置に、前記被監視装置が回線試験信号を出力する試験信号送信要求信号を前記被監視装置に対して送信させ、前記監視制御装置が受信した回線試験信号に基づく電界データである上り回線の希望波電界データ情報と、回線試験信号の受信期間と異なる期間に前記監視制御装置が受信した信号に基づく上り回線の妨害波電界データ情報と、を前記第１記憶部に記憶し、前記上り回線の希望波電界データ情報及び前記上り回線の妨害波電界データ情報に基づいて上り無線回線の状態を判断する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの一例を示すブロック図である。
図２は、無線回線分析装置の構成の一例を示すブロック図である。
図３は、上り回線のデータを収集する処理の過程を示すシーケンスフロー図である。
図４は、図３に続く、上り回線のデータを収集する処理の過程を示すシーケンスフロー図である。
図５は、第１記憶部に記憶されたデータの一例を示す図である。
図６は、下り回線のデータを収集する処理の過程を示すシーケンスフロー図である。
図７は、図６に続く、下り回線のデータを収集する処理の過程を示すシーケンスフロー図である。
図８は、第２記憶部に記憶（蓄積）されたデータの一例を示す図である。
図９は、パラメータ・条件設定部で設定された項目の一例を示す図である。
図１０は、表示部に表示される設定画面の一例を示す図である。
図１１は、表示部に表示されるメニュー表示画面の一例を示す図である。
図１２は、「Ｓ／Ｎトレンド」の表示画面を示す図である。
図１３は、「不良発生回数」の表示画面を示す図である。
図１４は、「欠測発生頻度」の表示画面を示す図である。
図１５は、アラームコマンドが出力された際の表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宣変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宣省略することがある。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る無線通信システムについて、テレメータシステム及びダム放流警報システムを例に詳細に説明する。なお、観測データを収集するためのテレメータシステムと、緊急放流等の比較的大量の放流を行う際に下流に対して警報をおこなうためのダム放流警報システムは、全く目的が異なるシステムであるため、「テレメータシステム」だけの場合、「放流警報システム」だけの場合があり得るが、両システムを一緒に構築される場合もある。いずれにおいても、本発明は適用可能である。以下の説明では、テレメータシステムと放流警報とシステムを併せて「テレメータ放流警報システム」と称する。
（【００１１】以降は省略されています）

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