JP2005164315A - Facility diagnostic system, pump or motor, and system controller - Google Patents

Facility diagnostic system, pump or motor, and system controller Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a facility diagnostic system, a pump or a motor and a system controller capable of detecting the deterioration of a bearing, an impeller and the like of a rotating part in the pump or the motor, and capable of executing maintenance before the occurrence of a trouble in the pump or the motor to prevent the trouble. <P>SOLUTION: This diagnostic system comprises a sensor net terminal 50 formed with a strain sensor deformed by vibration, and with an electric power source comprising an element generating power by the vibration, and attached to a casing of the the pump 20 or the motor 21 to measure a strain amount; an antenna 60 for transmitting the strain amount measured by the sensor net terminal 50 by a radio wave; a base station terminal 70 for receiving a data transmitted by the radio wave; and the system controller 12 for analyzing the data received by the base station terminal 70. A vibration frequency of the pump or the motor is detected on the basis of a waveform of the strain amount obtained by the analysis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、設備診断システム及びポンプ又はモーターとシステム制御装置であり、特に上下水道の給水、配水設備や、産業用の生産設備に使用するポンプやモーターの劣化を診断し、メンテナンスや修理を効率化するための技術に関する。   The present invention is a facility diagnosis system and a pump or motor and a system control device, particularly diagnoses deterioration of pumps and motors used in water supply and sewage water supply and distribution facilities and industrial production facilities, and makes maintenance and repair efficient. It is related with the technology for making it.

上下水道の給水、配水設備や、産業用の生産設備に使用するポンプやモーターは設備の中心となる機器であり、メンテナンスや修理対象の装置として特に重要なものである。従来は、ポンプやモーターのメンテナンスは、定期的に点検をするか、故障が発生した時に修理や、交換をすることにより実施していた。このため、ポンプやモーターの劣化を検出して、故障が発生する前にメンテナンスを実施し、故障を未然に防止することは困難だった。そのため、ポンプやモーターのメンテナンスの提案として特許文献1等が知られている。
特開2003−67519号公報
Pumps and motors used in water and sewage water supply / distribution facilities and industrial production facilities are the main equipment of the facilities and are particularly important as devices for maintenance and repair. Conventionally, maintenance of pumps and motors has been carried out by regularly checking or repairing or replacing when a failure occurs. For this reason, it was difficult to prevent the failure by detecting the deterioration of the pump and motor and performing maintenance before the failure occurred. Therefore, Patent Document 1 is known as a proposal for maintenance of a pump and a motor.
JP 2003-67519 A

本発明の目的は、ポンプやモーターの回転部分のベアリングや羽根車などの劣化を検出し、ポンプやモーターが故障する前に、メンテナンスを実施し、故障を未然に防ぐことが可能な設備診断システム及びポンプ又はモーターとシステム制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to detect deterioration of bearings and impellers of rotating parts of a pump and a motor, and perform maintenance before the pump or motor breaks down, thereby preventing the failure in advance. And providing a pump or motor and system controller.

本発明は、振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターのケーシングに取り付けてひずみ量を測定するセンサネット端末と、該センサネット端末で測定したひずみ量を無線で送信するためのアンテナと、無線で送信されたデータを受信する基地局端末と、基地局端末が受信したデータを解析するシステム制御装置とからなり、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーターの振動数を検出する設備診断システムである。   The present invention includes a sensor network terminal that is formed with a strain sensor that is deformed by vibration and an element that generates power by vibration, and that is attached to a casing of a pump or a motor to measure the amount of strain, and the strain measured by the sensor network terminal. An antenna for transmitting the amount of data wirelessly, a base station terminal that receives the data transmitted wirelessly, and a system controller that analyzes the data received by the base station terminal. This is a facility diagnostic system that detects the frequency of a pump or motor from a waveform.

また、本発明は、振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターの回転部に取り付けてひずみ量を測定するセンサネット端末と、該センサネット端末で測定したひずみ量を無線で送信するためのアンテナと、無線で送信されたデータを受信する基地局端末と、基地局端末が受信したデータを解析するシステム制御装置とからなり、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーターの回転部の振動数を検出する設備診断システムである。   In addition, the present invention provides a sensor network terminal that includes a strain sensor that is deformed by vibration and a power source that includes an element that generates power by vibration, and is attached to a rotating part of a pump or a motor to measure the amount of strain. Obtained by analysis, consisting of an antenna for wirelessly transmitting the measured strain amount, a base station terminal that receives the wirelessly transmitted data, and a system controller that analyzes the data received by the base station terminal It is an equipment diagnosis system that detects the frequency of the rotating part of the pump or motor from the waveform of the strain amount.

そして、本発明は、検出した振動数の変化からポンプ又はモーターの劣化を判定する設備診断システムである。   The present invention is an equipment diagnosis system that determines deterioration of a pump or a motor from a detected change in frequency.

更に、本発明は、振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成されたセンサネット端末を、ケーシング又は回転部に取り付けたポンプである。   Furthermore, the present invention is a pump in which a sensor network terminal in which a strain sensor that is deformed by vibration and a power source composed of an element that generates power by vibration are formed is attached to a casing or a rotating part.

また、本発明は、振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成されたセンサネット端末を、ケーシング又は回転部に取り付けたモーターである。   In addition, the present invention is a motor in which a sensor network terminal in which a strain sensor that is deformed by vibration and a power source including an element that generates power by vibration are formed is attached to a casing or a rotating part.

そして、本発明は、振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターのケーシング又は回転部に取り付けたセンサネット端末で測定したひずみ量を、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーター又はその回転部の振動数を検出するシステム制御装置である。   And this invention analyzes the distortion | strain amount measured with the sensor net terminal attached to the casing or rotation part of a pump or a motor in which the distortion sensor and the power source which consist of elements which generate electricity by vibration are formed. It is a system control device that detects the frequency of the pump or motor or its rotating part from the obtained waveform of strain.

ポンプやモーターは、正常に運転している間は高周波成分の振動が発生しているのに対し、ポンプやモーターが劣化してくると、低周波成分の振動が出現する。本発明は、この特性を使って、振動数を検出することにより、ポンプやモーターの劣化を検出するものである。   While pumps and motors generate high-frequency vibrations during normal operation, low-frequency vibrations appear when pumps and motors deteriorate. The present invention detects deterioration of a pump or a motor by detecting the vibration frequency using this characteristic.

ポンプやモーターの振動数を検出する手順は、次のように行うことができる。
(1)センサネット端末に内蔵するひずみセンサで、ポンプやモーターのひずみを測定する。
(2)センサネット端末に内蔵する電源を使用して、ひずみ信号を無線でシステム制御装置へ送信する。
(3)システム制御装置では受信したひずみデータの波形を解析し、ポンプやモーターの振動数を検出する。
システム制御装置は、上記の手順で検出したポンプとモーターの振動数とその振動数の経年変化から、ポンプとモーターの劣化の程度を判定する。
The procedure for detecting the frequency of the pump or motor can be performed as follows.
(1) A strain sensor built in the sensor network terminal measures the strain of the pump and motor.
(2) Using a power supply built in the sensor network terminal, a distortion signal is transmitted wirelessly to the system control device.
(3) The system control device analyzes the waveform of the received strain data and detects the frequency of the pump or motor.
The system control device determines the degree of deterioration of the pump and the motor from the vibration frequency of the pump and the motor detected by the above procedure and the secular change of the vibration frequency.

本発明により、ポンプやモーターの振動数を、無線を利用して、非接触で測定することができる。ポンプやモーターへセンサを取りつけ、センサに配線してデータを取得するためには、多大な工数がかかるが、無線でセンサのデータを取得するため、配線工数が不要となる。また、無線化することにより、比較的高価なシステム制御装置1台に対して、安価な複数のセンサネット端末を接続して、複数のポンプやモーターを一度に監視することができる。生産現場には複数のポンプやモーターが並んで使用される場合が多いため、無線によるセンシングはコストの低減に寄与する。   According to the present invention, the frequency of a pump or a motor can be measured in a non-contact manner using radio. In order to acquire data by attaching a sensor to a pump or a motor and wiring the sensor, it takes a lot of man-hours. However, since the sensor data is acquired wirelessly, the wiring man-hours are not necessary. Further, by wirelessly connecting a plurality of inexpensive sensor network terminals to one relatively expensive system control device, a plurality of pumps and motors can be monitored at a time. Since there are many cases where a plurality of pumps and motors are used side by side at a production site, wireless sensing contributes to cost reduction.

また、ひずみセンサはワンチップ化が簡単であり、小型で安価なセンサーとすることができる。   Further, the strain sensor can be easily made into one chip, and can be a small and inexpensive sensor.

センサネット端末の電源には、機器に自然に存在する微小振動で発電する素子を使用することが可能であり、また、ひずみセンサと一体化してワンチップ化ができるため、安価に量産することが可能となる。   The sensor net terminal power supply can use elements that generate electricity with minute vibrations that exist naturally in the equipment, and can be integrated into a single sensor into a single chip, making it possible to mass-produce at low cost. It becomes possible.

また、ひずみ信号の波形そのものをシステム制御装置へ送信するため、センサネット端末側で、信号を記録したり、処理したりする必要がないため、センサネット端末側のCPUとメモリの負担が軽くできる。このため、ひずみセンサと電源のワンチップは、特定用途専用のプログラムがなく、汎用の用途向けに振動数を測定するセンサネット端末とでき、量産が可能となる。   In addition, since the waveform of the distortion signal itself is transmitted to the system control device, there is no need to record or process the signal on the sensor network terminal side, so the burden on the CPU and memory on the sensor network terminal side can be reduced. . For this reason, the strain sensor and the one chip of the power source do not have a program dedicated to a specific application, and can be a sensor network terminal for measuring the frequency for a general-purpose application, enabling mass production.

このような、ひずみセンサと電源をワンチップとしたセンサネット端末は、工場でポンプやモーターを生産する時にあらかじめ標準で組み込んでおくことが可能となり、工場出荷後に、振動数の測定が必要になった時にシステム制御装置を準備することにより、メンテナンスの管理を実行できる。このため、ポンプやモーターの劣化を管理するシステムを構築することが容易になる。このような特徴を持つため、ひずみセンサと電源をワンチップ化したセンサネット端末を内蔵したポンプやモーターの付加価値を高めることができる。   Such a sensor network terminal with a strain sensor and a power supply as a single chip can be installed in advance as standard when producing pumps and motors at the factory, and it is necessary to measure the frequency after shipment from the factory. Maintenance management can be executed by preparing the system controller at the time. For this reason, it becomes easy to construct a system for managing deterioration of the pump and the motor. Since it has such a feature, it is possible to increase the added value of a pump or a motor with a built-in sensor network terminal in which a strain sensor and a power source are integrated into one chip.

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の設備診断システム及びポンプ又はモーターとシステム制御装置の一実施例について、図面を用いて説明する。以下の実施例では、振動数を測定する対象をポンプとしているが、モーターの場合も、全く同じ説明となる。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
An embodiment of the equipment diagnosis system, pump or motor, and system control apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the object whose frequency is to be measured is a pump. However, the same applies to a motor.

図1に実施例1の設備診断システムの構成を示す。ポンプ20a〜20cのケーシングにセンサネット端末50a〜50cを取り付ける。センサネット端末50は、ポンプ20のケーシングに貼り付けられ、センサネット端末50に内蔵されたひずみセンサがポンプ20のケーシングのひずみを測定する。ここで測定されるひずみのうち、静的なひずみものを除いた動的なひずみは、ポンプの振動によるものである。   FIG. 1 shows the configuration of the facility diagnosis system according to the first embodiment. The sensor network terminals 50a to 50c are attached to the casings of the pumps 20a to 20c. The sensor network terminal 50 is attached to the casing of the pump 20, and a strain sensor built in the sensor network terminal 50 measures the strain of the casing of the pump 20. Of the strains measured here, dynamic strains excluding static strains are due to pump vibration.

センサネット端末50が測定するひずみデータは無線で送信され、基地局端末70がそのデータを受信する。受信したひずみ波形はシステム制御装置12がデータ処理し、ポンプ20の振動数を検出する。ポンプ20の劣化を示す低周波の振動数が検出されたポンプ20はメンテナンスが必要になったとして、システム制御装置12の画面上に警告を表示する。   The strain data measured by the sensor network terminal 50 is transmitted wirelessly, and the base station terminal 70 receives the data. The received distortion waveform is processed by the system controller 12 to detect the frequency of the pump 20. The pump 20 in which the low frequency frequency indicating the deterioration of the pump 20 is detected needs to be maintained, and a warning is displayed on the screen of the system control device 12.

システム制御装置12は、複数のポンプ20a〜20cの振動数を測定する。ポンプ20a〜20cのどのポンプから来た信号であるかを区別するため、センサネット端末50a〜50cは、自分が送信する無線信号の中に自分のID番号を入れておく。   The system controller 12 measures the frequency of the plurality of pumps 20a to 20c. In order to distinguish which of the pumps 20a to 20c the signal comes from, the sensor network terminals 50a to 50c put their ID numbers in the radio signals transmitted by themselves.

図2にひずみデータから振動数を検出する方式の一例を示す。ポンプ20の振動(ひずみの値)を一番上のグラフで示す。下の矩形波のグラフは、センサネット端末50が無線信号を送信するタイミングを示す。センサネット端末50は、ポンプ20に自然に存在する微小振動で発電する素子を利用した電源を持つため、この矩形波で示すように、t秒間通信すると、通信する電力を充電するためにしばらく休み、またt秒間通信するという動作を繰り返す。   FIG. 2 shows an example of a method for detecting the frequency from the strain data. The vibration (strain value) of the pump 20 is shown in the top graph. The lower rectangular wave graph shows the timing at which the sensor network terminal 50 transmits a radio signal. Since the sensor network terminal 50 has a power source that uses an element that generates power by micro vibrations that are naturally present in the pump 20, as shown by this rectangular wave, when t seconds are communicated, there is a break to charge the communication power. The operation of communicating for t seconds is repeated.

図2の例では、t秒間の間に12回データを送信している。この間、12回のひずみ値をセンサネット端末50は送信する。図の例では、ひずみ値は、下記のようになっている。
1回目のひずみ値・・・・ひずみ量:7
2回目のひずみ値・・・・ひずみ量:10
3回目のひずみ値・・・・ひずみ量:8


12回目のひずみ値・・・ひずみ量:10
このひずみ量の値:7、10、8、・・・・・10を通信で受信し、システム制御装置12は、ポンプ20の振動の波形がわかる。
In the example of FIG. 2, data is transmitted 12 times during t seconds. During this time, the sensor network terminal 50 transmits 12 strain values. In the example of the figure, the strain values are as follows.
First strain value: Strain amount: 7
Second strain value: Strain amount: 10
Third strain value: Strain amount: 8


12th strain value: Strain amount: 10
The system control device 12 knows the vibration waveform of the pump 20 by receiving the strain amount values: 7, 10, 8,...

このひずみ値は、送信する時の生のデータであるため、センサネット端末50は、CPU、メモリなどの要素を使用してデータを処理する必要がなく、直接ひずみ値を送信すれば良い。このため、センサネット端末50の構造を単純化することができる。データ送信の周期をポンプ20の振動の周期より十分細かくすることにより、ポンプ20の振動の波形を復元することができる。また、その結果から、振動数を求めることができる。   Since the strain value is raw data at the time of transmission, the sensor network terminal 50 does not need to process the data using elements such as a CPU and a memory, and may transmit the strain value directly. For this reason, the structure of the sensor network terminal 50 can be simplified. By making the data transmission cycle sufficiently finer than the vibration cycle of the pump 20, the vibration waveform of the pump 20 can be restored. Further, the frequency can be obtained from the result.

ポンプ20の高周波の振動まで測定する必要がある場合には、データ送信の周期の速いセンサネット端末50を利用して、ポンプ20のひずみ波形を細かいピッチで捕らえられるようにする。   When it is necessary to measure even high-frequency vibrations of the pump 20, the strain waveform of the pump 20 can be captured at a fine pitch by using the sensor network terminal 50 having a fast data transmission cycle.

ここで測定するのは、振幅ではなく、周波数であるため、通常のセンサに必要な厳密な校正(補正)が不要であるため、センサの扱いが簡単である。また、ひずみセンサを張りつける方向の精度も高精度でなくとも、周波数が測定できるため、センサネット端末50の取り付けが容易である。   Since what is measured here is not the amplitude but the frequency, the strict calibration (correction) necessary for a normal sensor is unnecessary, and the handling of the sensor is simple. Moreover, since the frequency can be measured even if the accuracy in the direction of attaching the strain sensor is not high, the sensor network terminal 50 can be easily attached.

図3にセンサネット端末50のモーター21への取り付け方法の一例について示す。通常、センサをポンプ、モーターへ取り付ける場合には、取り付け位置の精度が要求される。しかし、本実施例では、振動数を測定するものであって、ひずみ量の絶対値の精度に高精度は要求されないため、図に示す通り、取り付け精度に誤差があっても良く、取り付け時のコストを低減することができる。   FIG. 3 shows an example of a method for attaching the sensor network terminal 50 to the motor 21. Usually, when the sensor is attached to a pump or a motor, the accuracy of the attachment position is required. However, in the present embodiment, the frequency is measured, and high accuracy is not required for the accuracy of the absolute value of the strain amount. Therefore, as shown in the figure, there may be an error in the mounting accuracy. Cost can be reduced.

図4にセンサネット端末50をモーター21の回転軸22に取りつける方法の一例を示す。従来、回転軸22にセンサを取り付けようとすると、センサへの配線の処理ができないため、困難であったが、センサネット端末50は無線式であるため、回転軸22に取り付けても配線処理の問題がなく、回転軸22の振動を測定することができる。これにより、回転軸22の異常な低振動を直接測定でき、ポンプやモーターの劣化診断が容易になる。   FIG. 4 shows an example of a method for attaching the sensor network terminal 50 to the rotating shaft 22 of the motor 21. Conventionally, it has been difficult to attach a sensor to the rotary shaft 22 because the wiring to the sensor cannot be performed. However, since the sensor network terminal 50 is a wireless type, wiring processing is not possible even if the sensor network terminal 50 is attached to the rotary shaft 22. There is no problem, and the vibration of the rotating shaft 22 can be measured. Thereby, the abnormal low vibration of the rotating shaft 22 can be directly measured, and the deterioration diagnosis of the pump and the motor becomes easy.

図5は、本発明の実施の形態に係る無線ネットワークの接続の一例の構成図である。図5に示すように、無線ネットワークは、ひずみセンサで測定したデータを基地局端末70に送信するセンサネット端末50a〜50c、センサネット端末50から受信したデータやその他の情報をネットワーク9に送信する基地局端末70a〜70d、ネットワーク9を介して基地局端末70からデータを受信するシステム制御装置12、及び、ネットワーク9から構成される。システム制御装置12が受信したデータは、制御情報DB13に格納される。ここで、基地局端末70がネットワーク9に送信するデータとしては、各センサネット端末50から送付される無線パケットに含まれるセンサ測定値、センサ測定時刻、センサネット端末の識別情報、及び無線パケットの受信時刻、無線パケットを受信した基地局端末70の識別情報がある。   FIG. 5 is a configuration diagram of an example of a wireless network connection according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the wireless network transmits the data measured by the strain sensor to the base station terminal 70, the sensor network terminals 50a to 50c, the data received from the sensor network terminal 50, and other information to the network 9. The base station terminals 70 a to 70 d, the system control device 12 that receives data from the base station terminal 70 via the network 9, and the network 9 are configured. Data received by the system control device 12 is stored in the control information DB 13. Here, the data that the base station terminal 70 transmits to the network 9 includes sensor measurement values, sensor measurement times, sensor network terminal identification information, and wireless packet information included in the wireless packets sent from each sensor network terminal 50. There is reception time and identification information of the base station terminal 70 that has received the wireless packet.

図6は、本発明の実施の形態に係るセンサネット端末のブロック構成及び外観イメージの一例を示す図である。図6(a)に示すように、センサネット端末50は、その中枢機能を実現するLSI(Large Scale Integrated Circuit、大規模集積回路)51、基地局端末70とのデータの送受信を行うアンテナ60、振動の変位に応じて変形するセンサ61、及び電源62から構成される。ここで、センサ61はひずみゲージである。電源62には1次電池、充電可能な2次電池、及び発電素子(太陽光発電素子、振動発電素子、マイクロ波発電素子等)と発電エネルギーを蓄えるコンデンサあるいは2次電池、あるいはこれら電池の組み合わせである。LSI51は、アンテナ60に接続され、基地局端末70とのデータの送受信を制御する無線送受信回路52、LSI51の全体制御を行うCPU(Central Processing Unit)であるコントローラ回路53、センサネット端末50の識別情報を記録する不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)である識別情報記録回路54、センサ61から入力したデータをA/D(Analog/Digital)変換するA/D変換回路55、プログラムを記録するROM(Read Only Memory)であるプログラムメモリ56、プログラムを実行するときのワーク用RAM(Random Access Memory)である作業用メモリ57、一定間隔の信号(クロック信号)を発生させるタイマ回路58、及び電源62から供給される電力を一定の電圧に調整すると共に、電力不要のときに電源を切断し、消費電力を抑制する制御を行う電源制御回路59から構成される。LSI51は、1チップに限定されるものではなく、複数チップを搭載したボード又はMCP(Multi Chip Package)であってもよい。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a block configuration and an appearance image of the sensor network terminal according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the sensor network terminal 50 includes an LSI (Large Scale Integrated Circuit) 51 that realizes its central function, an antenna 60 that transmits and receives data to and from the base station terminal 70, It comprises a sensor 61 that deforms in accordance with the vibration displacement, and a power source 62. Here, the sensor 61 is a strain gauge. The power source 62 includes a primary battery, a rechargeable secondary battery, a power generation element (solar power generation element, vibration power generation element, microwave power generation element, etc.) and a capacitor or secondary battery for storing power generation energy, or a combination of these batteries. It is. The LSI 51 is connected to the antenna 60 and is identified by a wireless transmission / reception circuit 52 that controls transmission / reception of data with the base station terminal 70, a controller circuit 53 that is a CPU (Central Processing Unit) that performs overall control of the LSI 51, and the sensor network terminal 50. An identification information recording circuit 54 which is a nonvolatile memory (for example, a flash memory) for recording information, an A / D conversion circuit 55 for A / D (Analog / Digital) conversion of data input from the sensor 61, and a ROM for recording a program A program memory 56 that is a (Read Only Memory), a working memory 57 that is a work RAM (Random Access Memory) when executing a program, and a timer circuit 58 that generates a signal (clock signal) at a constant interval. And with adjusting the power supplied from the power source 62 at a constant voltage, the power supply is cut when the power required, and a power supply control circuit 59 for performing control to suppress power consumption. The LSI 51 is not limited to one chip, and may be a board on which a plurality of chips are mounted or an MCP (Multi Chip Package).

また、図6(b)に示すように、センサネット端末50の外観は、アンテナ60、センサネット端末50本体部及びセンサ61に分かれており、センサネット端末50本体部上にLSI51と電源62とが設けられている。   As shown in FIG. 6B, the external appearance of the sensor network terminal 50 is divided into an antenna 60, a sensor network terminal 50 main body, and a sensor 61. On the sensor network terminal 50 main body, an LSI 51, a power source 62, and the like. Is provided.

識別情報記録回路54に記録される識別情報としては、センサネット端末50間で一意の識別番号の他、センサネット端末50が添付される対象物の識別情報やその属性があげられる。   Examples of the identification information recorded in the identification information recording circuit 54 include identification information unique to the sensor network terminal 50, identification information of the object to which the sensor network terminal 50 is attached, and attributes thereof.

図7は、本発明の実施の形態に係る基地局端末のブロック構成及び外観イメージの一例を示す図である。図7(a)に示すように、基地局端末70は、LSI71、センサネット端末50とのデータの送受信を行うアンテナ80、ネットワーク9に接続するネットワーク接続機器81、及び電源62から構成される。LSI71は、アンテナ80に接続され、センサネット端末50とのデータの送受信を制御する無線送受信回路72、コントローラ回路73、センサネット端末50の位置測定に関する情報(具体的には、無線パケットの送受信時刻や無線の電界強度)及びコイルの識別情報を記録する不揮発メモリ(例えば、フラッシュメモリ)である位置及び識別情報記録回路74、ネットワークプロトコルに則ってネットワーク9とのデータの送受信を制御するネットワークインタフェース回路75、プログラムメモリ76、作業用メモリ77、タイマ回路78、及び、電源制御回路79から構成される。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a block configuration and an appearance image of the base station terminal according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 7A, the base station terminal 70 includes an LSI 71, an antenna 80 that transmits and receives data to and from the sensor network terminal 50, a network connection device 81 that is connected to the network 9, and a power source 62. The LSI 71 is connected to the antenna 80 and controls the transmission / reception of data to / from the sensor network terminal 50, the wireless transmission / reception circuit 72, the controller circuit 73, and information related to the position measurement of the sensor network terminal 50 (specifically, the transmission / reception time of the wireless packet). And wireless electric field intensity) and coil identification information, a position and identification information recording circuit 74 that is a nonvolatile memory (for example, a flash memory), and a network interface circuit that controls transmission and reception of data with the network 9 in accordance with a network protocol. 75, a program memory 76, a working memory 77, a timer circuit 78, and a power supply control circuit 79.

また、図7(b)に示すように、基地局端末70の外観は、アンテナ80、基地局端末70本体部及びネットワーク接続機器81に分かれており、基地局端末70本体部上にLSI71と電源82とが設けられている。   As shown in FIG. 7B, the external appearance of the base station terminal 70 is divided into an antenna 80, a base station terminal 70 main body, and a network connection device 81. On the base station terminal 70 main body, an LSI 71 and a power source are separated. 82 is provided.

なお、以上の説明においては、センサネット端末50と共通する部分(同一の名称)の詳細説明を割愛した。   In the above description, a detailed description of the parts common to the sensor network terminal 50 (same names) is omitted.

設備診断システムの一例の構成図。The block diagram of an example of an equipment diagnosis system. ひずみデータとセンサネット端末がデータを送信するタイミングの一例を示す図。The figure which shows an example of the timing which strain data and a sensor network terminal transmit data. センサネット端末をポンプやモーターに付ける時の角度の精度の一例に関する図。The figure regarding an example of the precision of the angle when attaching a sensor network terminal to a pump or a motor. 回転軸にセンサネット端末を取り付ける態様の一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the aspect which attaches a sensor network terminal to a rotating shaft. 本発明の実施の形態に係る無線ネットワークの接続の一例の構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram of an example of a wireless network connection according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るセンサネット端末のブロック構成及び外観イメージの一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the block structure and external appearance image of the sensor network terminal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基地局端末のブロック構成及び外観イメージの一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the block configuration and external appearance image of the base station terminal which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

12 システム制御装置
13 制御情報DB
20 ポンプ
21 モーター
22 回転軸
50 センサネット端末
51 LSI
52 無線送受信回路
53 コントローラ回路
54 識別情報記録回路
55 A/D変換回路
56 プログラムメモリ
57 作業用メモリ
58 タイマ回路
59 電源制御回路
60 アンテナ
61 センサ
62 電源
70 基地局端末
71 LSI
72 無線送受信回路
73 コントローラ回路
74 位置及び識別情報記録回路
75 ネットワークインタフェース制御回路
76 プログラムメモリ
77 作業用メモリ
78 タイマ回路
79 電源制御回路
80 アンテナ
81 ネットワーク接続機器
82 電源
9 ネットワーク
12 System controller 13 Control information DB
20 Pump 21 Motor 22 Rotating shaft 50 Sensor network terminal 51 LSI
52 wireless transmission / reception circuit 53 controller circuit 54 identification information recording circuit 55 A / D conversion circuit 56 program memory 57 working memory 58 timer circuit 59 power supply control circuit 60 antenna 61 sensor 62 power supply 70 base station terminal 71 LSI
72 wireless transmission / reception circuit 73 controller circuit 74 position and identification information recording circuit 75 network interface control circuit 76 program memory 77 working memory 78 timer circuit 79 power supply control circuit 80 antenna 81 network connection device 82 power supply 9 network

Claims (6)

振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターのケーシングに取り付けてひずみ量を測定するセンサネット端末と、該センサネット端末で測定したひずみ量を無線で送信するためのアンテナと、無線で送信されたデータを受信する基地局端末と、基地局端末が受信したデータを解析するシステム制御装置とからなり、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーターの振動数を検出することを特徴とする設備診断システム。   A strain sensor that is deformed by vibration and a power source composed of an element that generates power by vibration are formed, and a sensor network terminal that is attached to a casing of a pump or a motor to measure the strain amount, and the strain amount measured by the sensor network terminal is wirelessly transmitted. An antenna for transmission, a base station terminal that receives data transmitted wirelessly, and a system control device that analyzes the data received by the base station terminal, a pump or a waveform from a distortion amount obtained by analysis Equipment diagnosis system characterized by detecting motor frequency. 振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターの回転部に取り付けてひずみ量を測定するセンサネット端末と、該センサネット端末で測定したひずみ量を無線で送信するためのアンテナと、無線で送信されたデータを受信する基地局端末と、基地局端末が受信したデータを解析するシステム制御装置とからなり、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーターの回転部の振動数を検出することを特徴とする設備診断システム。   A strain sensor that is deformed by vibration and a power source composed of an element that generates electricity by vibration are formed. A sensor network terminal that is attached to a rotating part of a pump or a motor to measure the strain amount, and the strain amount measured by the sensor network terminal is wirelessly transmitted. An antenna for transmitting data, a base station terminal for receiving data transmitted wirelessly, and a system controller for analyzing the data received by the base station terminal, and pumping from the waveform of distortion obtained by analysis Or the equipment diagnostic system characterized by detecting the frequency of the rotation part of a motor. 請求項1又は2に記載の設備診断システムにおいて、
検出した振動数の変化からポンプ又はモーターの劣化を判定することを特徴とする設備診断システム。
In the equipment diagnosis system according to claim 1 or 2,
An equipment diagnosis system characterized by determining deterioration of a pump or a motor from a detected change in frequency.
振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成されたセンサネット端末を、ケーシング又は回転部に取り付けたことを特徴とするポンプ。   A pump characterized in that a sensor network terminal formed with a strain sensor that is deformed by vibration and a power source composed of an element that generates electricity by vibration is attached to a casing or a rotating part. 振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成されたセンサネット端末を、ケーシング又は回転部に取り付けたことを特徴とするモーター。   A motor characterized in that a sensor network terminal formed with a strain sensor that is deformed by vibration and a power source composed of an element that generates electricity by vibration is attached to a casing or a rotating part. 振動により変形するひずみセンサと振動により発電する素子からなる電源とが形成され、ポンプ又はモーターのケーシング又は回転部に取り付けたセンサネット端末で測定したひずみ量を、解析して得たひずみ量の波形からポンプ又はモーター又はその回転部の振動数を検出することを特徴とするシステム制御装置。   A strain waveform obtained by analyzing a strain amount measured with a sensor net terminal attached to the casing or rotating part of a pump or motor formed with a strain sensor deformed by vibration and a power source consisting of an element that generates electricity by vibration. A system control device for detecting a frequency of a pump or a motor or a rotating part thereof.
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