상시 감시 텔레미터 시스템 해설

환경감시센터는 초중학교나 구청 등에서의 대기환경 상황이나 대규모 발생원 공장으로부터의 오염물질 배출 상황에 대해 24시간 측정하고 있으며,
상시 감시 텔레미터 시스템을 이용하여, 이러한 측정 데이터를 감시하고 있습니다.
이 페이지에서는, 요코하마시의 상시 감시 텔레미터 시스템의 개요, 사용 기기 외, 시스템 설계의 생각에 대해서 해설합니다.

상시 감시 텔레미터 시스템의 시스템도를 아래에 나타냅니다.
이 시스템은 측정국의 측정 데이터를 수집하는 「측정국 데이터 수집 시스템」과, 측정국의 제어나 측정 데이터를 장표 출력하는 「제어・감시・해석・장표출력 시스템」으로 구성됩니다.
「측정국 데이터 수집 시스템」은, 시내 각지의 측정국에 설치하는 자국 장치, 중앙국 장치, 기록계 등으로 구성되어, 자국 장치로 수집된 측정 데이터를 데이터베이스에 격납합니다.
「제어·감시·해석·장표 출력 시스템」은, 측정기 등의 가동 상황을 파악·제어하는 것과 동시에, 시내 각지로부터 수집된 측정 데이터를 전산 처리해, 장표 등을 출력합니다.
현재의 대기 환경의 상황은, 혼이치의 홈페이지나 가나가와현의 홈페이지에서 공표되고 있습니다.

일반 대기 환경의 상시 측정은, 시내의 주택지 등에 설치한 일반 환경 대기 측정국(20국)과 간선 도로 길가에 설치한 자동차 배기가스 측정국(8국)에 있어서, 질소 산화물 등의 오염 물질 농도를 측정하고 있습니다.
아울러 환경 농도의 변동을 파악하기 위해 풍향, 풍속 등의 기상 데이터도 동시에 측정하고 있습니다.

대기 발생원의 상시 감시는 대규모 고정 발생원(시내 30 공장)을 대상으로 하고 있습니다.대상 공장에서는 연료 사용량, 연도 중의 질소 산화물 및 황산화물의 배출 농도를 측정하고 있습니다.

자국 장치 주변의 접속도를 아래에 나타냅니다.

시내 각지에 설치된 일반 대기 환경, 대기 발생원, 수질 발생원 측정국에 설치되는 자국 장치는, 그 측정국에 설치하고 있는 측정기(황산화물이나 옥시던트 등)로부터 측정치 등을 취득합니다.단, 발생원 측정국의 경우는 사업자가 제공하는 측정치 데이터를 취득합니다.이 데이터 검색은 정기적 (분당) 자동으로 수행되며 중앙국의 데이터 요청 신호에 응답하여 중앙국 장치로 전송합니다.측정국에 설치되는 측정기가 디지털 측정기의 경우는, 자국 장치는 이더넷을 사용한 TCP/IP 통신에 의해 디지털 측정기로부터 직접 데이터를 취득합니다.또한, 측정기가 아날로그 측정기의 경우는, 자국 장치는 이더넷을 사용한 TCP/IP 통신에 의해, 아날로그 측정기의 데이터를 디지털 변환기(아날로그 값을 디지털 신호로 변환하는 장치)를 통해 취득합니다.특히, 수질 발생원 측정국의 경우는, 자국 장치는 이더넷을 사용한 TCP/IP 통신에 의해, 부하량 연산기로부터의 데이터를 부하량 연산기용 데이터 변환기를 경유하여 취득합니다.

자국 장치와 중앙국 장치 사이에서 측정 데이터, 측정기의 상태 신호등을 TCP/IP를 이용하여 송수신합니다.또, 측정기·측정국의 보수 점검 등의 때에, 현지 작업원과 IP 전화에 의해 통화하는 기능도 가지고 있습니다.

중앙국 장치는 전자국 장치에 대해 분마다 데이터 요청 신호를 송출하고, 각 자국 장치는 그 요구 신호에 대하여 측정 데이터를 송신합니다.중앙국 장치는 어떠한 원인으로 데이터 수신에 실패한 경우에는 자동적으로 재수집을 실시합니다.따라서 모든 국가 및 모든 항목의 데이터가 수집되고 수집된 데이터는 데이터베이스에 저장됩니다.이 때, 재수집은 정상 수집을 방해하지 않는 스케줄링을 자동적으로 실시합니다.또한 대기 환경, 대기 발생원, 수질 환경 측정국의 경우는, 중앙국 장치는 수집한 분치를 이용하여 추정·확정 1시간치를 연산합니다.

2차 연산은 중앙국 장치가 데이터베이스에 저장한 1시간 값(1차 데이터)를 사용하여 배출량, 부하량 등을 연산하여 연산 결과를 다시 데이터베이스에 저장합니다.

조작 탁 소프트는, 각 측정국의 측정기의 가동 상황, 각 측정국으로부터의 통화 요구의 유무, 장치간의 통신 상황 등의 상시 감시 시스템의 운용에 관한 정보를 조작 탁에 상시 표시합니다.

중앙국은 광화학 스모그, 질소산화물 및 초미세먼지 등의 대기 오염 물질을 집중 감시하기 위해 대기 환경 데이터를 실시간으로 기록계에 출력합니다.

제어·감시 서버는, 중앙국 장치가 수집한 측정 데이터를 정리해, 시보, 일보 등을 작성합니다.또, 광화학 옥시던트 주의보 등의 발령·해제, 미세먼지(PM2.5)의 감시·고농도 정보의 시민에게의 주지, 발생 현원공장의 모니터링등도 실시합니다.

해석·장표 출력 서버는, 중앙국 장치나 2차 연산 서버가 연산, 격납한 측정 데이터를 기초로, 일보, 연보 등의 집계 작업, 각종 보고 양식에 근거하는 장표 출력, 저장된 측정 데이터의 수정을 실시합니다.이 데이터 수정에 의해 확정 1시간 또는 2차 연산 결과가 변화하는 경우에는 자동으로 다시 계산합니다.
사용자 인터페이스는 Web 베이스의 데이터 열람·수정·해석 페이지를 가지고, 동일 네트워크상의 PC등으로부터 액세스할 수 있습니다.모든 장표 출력은 순차 연산 처리를 수행하여 출력하기 때문에 중간 데이터를 시스템에 보관하지 않습니다.항상 최신 데이터를 이용한 출력 결과를 얻을 수 있습니다.

데이터베이스 서버에서 실행되는 데이터베이스 소프트웨어는 표준 SQL을 준수해야 합니다.데이터베이스에 저장된 측정 데이터를 관리하고, 제어·감시 서버 및 해석·장표 출력 서버로부터의 참조, 데이터 수정 등에 대한 인터페이스를 제공합니다.또한 미래의 빅데이터 활용과 시민 홍보 등에 용이하게 대응할 수 있도록 데이터 출력 기능과 데이터 인터페이스에 대한 확장성이 높은 설계가 요구됩니다.