JP2003130695A - 自走センサ及び自走センサシステム - Google Patents

自走センサ及び自走センサシステム

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JP2003130695A
JP2003130695A JP2001323187A JP2001323187A JP2003130695A JP 2003130695 A JP2003130695 A JP 2003130695A JP 2001323187 A JP2001323187 A JP 2001323187A JP 2001323187 A JP2001323187 A JP 2001323187A JP 2003130695 A JP2003130695 A JP 2003130695A
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sensor
propelled
propelled sensor
plant
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JP2001323187A
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English (en)
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Ikumitsu Ishikawa
郁光 石川
Yoji Saito
洋二 齋藤
Makoto Takeuchi
誠 竹内
Akira Inoue
晃 井上
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラント内における設備及び地域におけるプ
ロセス値を測定するために、センサを自走式にして、多
点において多数のプロセス値を得るようにしてプラント
診断の精度・確度を上げると共に点検のバラツキ等を減
少させる。 【解決手段】 プラントを構成する設備或いはその所定
地域のプロセス値を検出するセンサであって、このセン
サには、設備或いは所定地域における所望の位置に移動
してプロセス値を検出する駆動手段を備えたことであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自走センサ及び自
走センサシステムに関し、詳しくはプロセスプラントに
おいて、多点のプロセス値を取得することが可能な自走
センサ及び自走センサシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術におけるプロセスプラントにお
いて、温度、音、振動、ガス、圧力等のプロセス値を取
得するためには、プロセスプラントを構成する管路及
び、貯留槽に所定のセンサを配置することにより、特定
の一箇所におけるプロセス値をセンサで得るようになっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術で説明したセンサの配置は、一箇所に配置した状態で
あることが大半であるため、プラントに異常があった場
合には、一箇所に1つ配置されている複数のセンサの情
報からプラントの異常を推測する必要がある。これは、
センサ自体は不動であるため、どうしても推測に頼るし
かなくプラント診断に限界が生じてしまう。
【0004】従って、センサ自体が自走可能なようにす
る駆動手段を具備することで、プラント内の任意の点で
のプロセス値を多数取得し、プラント診断の精度・確度
を上げることに解決しなければならない課題を有する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明に係る自走センサ及び自走センサシステム
は、次に示す構成にすることである。
【0006】(1) プラントを構成する設備或いはそ
の所定地域におけるプロセス値を検出するセンサであっ
て、前記センサには、前記設備或いはその所定地域にお
ける所望の位置に移動する駆動手段を備えたことを特徴
とする自走センサ。 (2) 前記駆動手段を具備したセンサは、前記設備が
配管或いは貯留槽のプロセス流体が存在する部分を自走
してプロセス値を検出することを特徴とする(1)に記
載の自走センサ。 (3) 前記駆動手段を具備したセンサは、車輪による
自走とし、前記所定地域のプロセス流体が存在しない箇
所のプロセス値を検出することを特徴とする(1)に記
載の自走センサ。 (4) 前記駆動手段を備えたセンサには、自己の位置
を検出する自己位置検出手段を備えたことを特徴とする
(1)乃至(3)に記載の自走センサ。 (5) 前記自走センサを駆動するバッテリと、無線に
よるデータ転送手段とを備えたことを特徴とする(1)
乃至(4)に記載の自走センサ。
【0007】(6) プラント内において、プロセス流
体が存在する管路内で移動可能な管路用自走センサと、
貯留槽内のプロセス流体が存在する部分で移動可能な貯
留槽用自走センサと、プロセス流体が存在しない所定領
域で移動可能な地域用自走センサと、前記管路用自走セ
ンサ及び前記貯留槽用自走センサのセンサ群で検出した
プロセス値を集中して処理すると共に、それぞれの前記
自走センサの移動制御を行うコントロールセンターと、
を備えてなる自走センサシステム。 (7) 前記地域用自走センサは、敷設されているレー
ル上を移動可能にした自走センサである(6)に記載の
自走センサシステム。 (8) 前記それぞれの自走センサには、自己の位置を
検出する自己位置検出手段を備えたことを特徴とする
(6)に記載の自走センサシステム。 (9) 前記自走センサを駆動するバッテリと、無線に
よるデータ転送手段とを備えたことを特徴とする(6)
乃至(8)に記載の自走センサシステム。
【0008】このように、プラントを構成する各設備、
例えば、管路、貯留槽、その周囲等の地域に自走センサ
を設置することにより、プロセス内の任意の地点でのプ
ロセス値を多数取得し、プラント診断の精度及び確度を
向上させることが可能になり、又、点検作業を自走セン
サで行うことができるため、点検のバラツキが防止で
き、且つ作業工数の低減を図ることが可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る自走センサ及
び自走センサシステムの実施形態について図面を参照し
て説明する。
【0010】本発明に係る自走センサは、図1に示すよ
うに、自走するための駆動手段を備え、プラントを構成
する管路11内、貯留槽(貯留塔)12のプロセス流体
内で自走する管路用及び貯留槽用自走センサ13、1
4、管路11や貯留槽12周辺及び近傍位置であってプ
ロセス流体が存在していない地域、或いは予め敷設した
レール15にガイドされて自走する地域用自走センサ1
6からなる。
【0011】管路11内或いは貯留槽12内に配置され
る管路用及び貯留槽用自走センサ13、14は、所謂、
プロセス流体内を自走できる構造になっている。図2
は、このプロセス流体、特に液体内を自走可能な自走セ
ンサ13(、14)を略示的に示したものであり、密封
できる筐体内部にセンサ部20と駆動部30とを備えた
構造になっている。
【0012】センサ部20は、様々なセンサを備えたセ
ンサ群21と、このセンサ群21で検出した信号をデジ
タル値に変換するA/D変換部22と、A/D変換され
た信号及び自己の位置信号に基づいて演算制御する演算
制御部23と、この演算された信号を送信する送信部2
4とからなる。
【0013】センサ群21は、温度、音、振動、ガス、
圧力等のプロセス値を取得するセンサ素子からなる。
【0014】演算制御部23は、センサの特定位置にお
けるセンサ群21から取得した信号(プロセス値)を読
み込んで補正演算する。
【0015】送信部24は、無線でのデジタル通信する
ための回路を具備し、演算制御部23で演算されたプロ
セス値を、例えば、コントロールセンター等にあるパソ
コンPCに伝送する。
【0016】駆動部30は、外部に備えたスクリュー3
4を回転させると共に操舵部35を動かして移動方向を
制御する前進後退駆動部31と、自己の位置及び姿勢を
検出して正しい姿勢にする自己位置制御部32と、コン
トロールセンターに設置されているパソコン等からの指
令信号を受信する受信部33とからなる。
【0017】実施例においては、スクリュー34により
自走する構成になっているがこれに限定されることな
く、例えば、浮沈機構を備えてもよいし、外部からの磁
力等により移動できるようにしてもよいことは勿論であ
る。この前進後退駆動部31には、図示しないバッテリ
ーが内蔵されており、センサ部20にも電力を供給する
構造となっている。
【0018】前進後退駆動部31は、スクリュー34の
回転を制御して前進及び後退或いは制動すると共に操舵
部35を制御して移動方向を制御するもので、受信部3
3で受信した指令信号と、自己位置制御部32で演算し
た自己の位置データとに基づいて、スクリュー34の回
転方向を選択すると共に操舵部35を動かして所望の位
置に自走センサを移動させる機能を有する。
【0019】自己位置制御部32は、自走センサの自己
位置を検出するもので、GPS等の測位装置を備えてお
り、又、進行方向を検出するジャイロ等を備えた構成に
してもよい。
【0020】このような構成からなる管路及び貯留槽用
自走センサ13は、図3に示すように、管路11内に配
置されると、その区切られた管路11内部において、ス
クリューを回転させてプロセス流体内部を泳ぐようにし
て移動する。そして、そのプロセス流体のあらゆる地点
でのプロセス値を測定してセンターに送信することがで
きる。
【0021】貯留槽用自走センサ14は、図4に示すよ
うに、貯留槽12に配置されるとその内部のプロセス流
体にスクリューを回転させて浮沈することによりプロセ
ス流体のあらゆる地点におけるプロセス値を測定する。
【0022】次に、プラントを構成する貯留槽や管路の
地域、又は予め敷設されているレールの上を自走するこ
とができる地域用自走センサ16について説明する。
【0023】地域用自走センサ16は、図5に示すよう
に、センサ部20と、駆動部40と、自走するための車
輪45とを備えた構成になっている。
【0024】センサ部20は、様々なセンサを備えたセ
ンサ群21と、このセンサ群21で検出した信号をデジ
タル値に変換するA/D変換部22と、A/D変換され
た信号及び自己の位置信号に基づいて演算制御する演算
制御部23と、この演算された信号を送信する送信部2
4とからなる。
【0025】センサ群21は、温度、音、振動、ガス、
圧力等のプロセス値を取得するセンサ素子からなる。
【0026】演算制御部23は、センサの特定位置にお
けるセンサ群から取得した信号(プロセス値)を読み込
んで補正演算する。
【0027】送信部24は、無線でのデジタル通信する
ための回路を具備し、演算制御部23で演算されたプロ
セス値を、例えば、監視室等にあるパソコンPCに伝送
する。
【0028】駆動部40は、車輪45を回転させて移動
方向を制御する自走駆動部41と、自己の位置情報を検
出する自己位置制御部42と、監視室等に設置されてい
るパソコン等からの指令信号を受信する受信部43とか
らなる。実施例においては4個の車輪45を駆動制御す
るようになっているが、これに限定されることなく、例
えば、キャタピラ等にしてもよいことは勿論のことであ
る。又、この自走駆動部41には、図示しないバッテリ
ーが内蔵されており、センサ部20にも電力を供給する
構造となっており、その充電は、図示しないが、所定位
置における充電位置において充電用端子を接触等させて
自動的に充電させる。又は外部から電源ケーブルを接続
して供給するようにしてもよいし、太陽光発電による充
電でもよいことは勿論のことである。
【0029】自走駆動部41は、4個の車輪45の回転
方向を制御して前進及び後退、方向変更或いは制動する
もので、受信部43で受信した指令信号と、自己位置制
御部42で検出した自己の位置データとに基づいて、4
個の車輪45を回転させ、目的地まで移動させるか又は
移動させながら測定する。
【0030】このような構成の地域用自走センサ16
は、所定の地点に設置して固定した状態にしておくこと
も可能で、又、上記のレール上を走らせて定まった地点
での測定をするようにしてもよく、又は人が近づけない
地域を自走させて測定するようにしてもよい。要はプロ
セス流体が存在していない地域であればどこにでも設置
することができ、設置した場所に固定的或いは遠隔移動
させて測定するようにする。尚、上記の貯留槽用自走セ
ンサ13、14は、プロセス流体が液体であるものを対
象にしたが、プロセス流体が気体である場合にもスクリ
ューをプロペラにするか又は地域用自走センサの如く車
輪又はキャタピラ等にしても良い。
【0031】次に、上記自走センサを具備した自走セン
サシステムについて、図面を参照して説明する。
【0032】自走センサシステムは、図6に示すよう
に、上記説明した管路用及び貯留槽用自走センサ13、
14、地域用自走センサ16をプラントを構成する管路
11、貯留槽12、その周辺地域、および周辺地域に敷
設したレール15上を移動するように構成されている。
【0033】そして、その配置されている自走センサ1
3、14、16は、監視室等のコントロールセンター5
0に配置されている制御機器等に無線で又は有線で接続
して集中管理することができるようになっている。
【0034】このコントロールセンター50には、プラ
ントの地域をX軸及びY軸方向の桝目(X1〜X7、Y
1〜Y7)に分け、その桝目毎に存在する自走センサ1
3、14、16の移動を制御し且つ監視する。自走セン
サ13、14、16は、コントロールセンター50から
の移動制御指令信号を受信すると、自己の位置情報に基
づいて、移動する方向を決定して移動する。同時に検出
したプロセス値をコントロールセンター50に送信す
る。実施例においてはプラントを桝目に区切って自走セ
ンサ13、14、16の移動制御をしたがこれに限定さ
れないことは勿論のことである。又、レール15の敷設
状態もそのプラントの設備状態、及び監視対象によって
変更することは勿論のことである。
【0035】このように、コントロールセンター50に
て、配置されている自走センサ13、14、16を集中
して監視することができると共に多点におけるプロセス
値を得ることができる。これは、定期的な点検のための
プロセス値を得ることができるばかりでなく、異常時、
特にその現場に近づけない場合でも遠隔操作することに
より、その場所に移動してプロセス値を得ることがで
き、迅速且つ正確なプロセス値を得て、迅速な対処をす
ることができるのである。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自走セン
サ及び自走センサシステムは、プロセス値を検出するセ
ンサを自走させるようにしたため、プロセス内の任意の
点でのプロセス値を多数取得し、プラント診断の精度・
確度を上がることができる。又、作業者の点検作業を自
走センサが行ってくれるので、設備の点検のバラツキの
低減・作業工数の低減を図ることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自走センサを配置したプラントを略示
的に示した説明図である。
【図2】同貯留槽用(管路用)自走センサを略示的に示
した構成図である。
【図3】同管路内の自走センサを示した説明図である。
【図4】同貯留槽内の自走センサを示した説明図であ
る。
【図5】同地域用自走センサを略示的に示した構成図で
ある。
【図6】同自走センサシステムを略示的に示した説明図
である。
【符号の説明】
11 管路 12 貯留槽 13 管路用自走センサ 14 貯留槽用自走センサ 15 レール 16 地域用自走センサ 20 センサ部 21 センサ群 22 A/D変換部 23 演算制御部 24 送信部 30 駆動部 31 前進後進駆動部 32 自己位置制御部 33 受信部 34 スクリュー 35 操舵部 40 駆動部 41 自走駆動部 42 自己位置制御部 43 受信部 45 車輪 50 コントロールセンター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 晃 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 Fターム(参考) 2F073 AA01 AA19 AA21 AA32 AA40 AB02 AB12 BB01 BC02 CC01 CC05 GG01 2F076 BA14 BC01 BD07 BD11 BD12 BD13

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラントを構成する設備或いはその所定
    地域におけるプロセス値を検出するセンサであって、前
    記センサには、前記設備或いはその所定地域における所
    望の位置に移動する駆動手段を備えたことを特徴とする
    自走センサ。
  2. 【請求項2】 前記駆動手段を具備したセンサは、前記
    設備が配管或いは貯留槽のプロセス流体が存在する部分
    を自走してプロセス値を検出することを特徴とする請求
    項1に記載の自走センサ。
  3. 【請求項3】 前記駆動手段を具備したセンサは、車輪
    による自走とし、前記所定地域のプロセス流体が存在し
    ない箇所のプロセス値を検出することを特徴とする請求
    項1に記載の自走センサ。
  4. 【請求項4】 前記駆動手段を備えたセンサには、自己
    の位置を検出する自己位置検出手段を備えたことを特徴
    とする請求項1乃至3に記載の自走センサ。
  5. 【請求項5】 前記自走センサを駆動するバッテリと、
    無線によるデータ転送手段とを備えたことを特徴とする
    請求項1乃至4に記載の自走センサ。
  6. 【請求項6】 プラント内において、プロセス流体が存
    在する管路内で移動可能な管路用自走センサと、貯留槽
    内のプロセス流体が存在する部分で移動可能な貯留槽用
    自走センサと、プロセス流体が存在しない所定領域で移
    動可能な地域用自走センサと、 前記管路用自走センサ及び前記貯留槽用自走センサのセ
    ンサ群で検出したプロセス値を集中して処理すると共
    に、それぞれの前記自走センサの移動制御を行うコント
    ロールセンターと、を備えてなる自走センサシステム。
  7. 【請求項7】 前記地域用自走センサは、敷設されてい
    るレール上を移動可能にした自走センサである請求項6
    に記載の自走センサシステム。
  8. 【請求項8】 前記それぞれの自走センサには、自己の
    位置を検出する自己位置検出手段を備えたことを特徴と
    する請求項6に記載の自走センサシステム。
  9. 【請求項9】 前記自走センサを駆動するバッテリと、
    無線によるデータ転送手段とを備えたことを特徴とする
    請求項6乃至8に記載の自走センサシステム。
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