JP2003131707A

JP2003131707A - 機器監視システム

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Publication number: JP2003131707A
Application number: JP2001330700A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Shibuya; 康祐渋谷
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-09
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: JP4034956B2

Abstract

(57)【要約】【課題】無線通信を用いた機器監視システムにおいて
通信衝突による通信待ち時間の発生を防止する。【解決手段】複数の監視対象機器１の夫々に機器状態
検出用のセンサ２を装備するとともに、周期的な無線通
信によりセンサ検出情報を中央管理装置３に送る複数の
端末器４を設けて、それら端末器４にその各々が担当す
る監視対象機器１の装備センサ２を接続する機器監視シ
ステムにおいて、端末器４の夫々が中央管理装置３との
通信処理につき、前回の通信処理の完了から次回の通信
処理の開始に至るまでの休眠時間Ｔｑを基準にして、各
回の通信処理を前回の通信処理の完了から設定休眠時間
Ｔｑを経過した時点に開始する構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工場やプラントなど
に配備される複数の機器（例えば、蒸気トラップに代表
される弁類やポンプに代表される流体機器など）を監視
する機器監視システムに関し、詳しくは、複数の監視対
象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するとと
もに、周期的な無線通信によりセンサ検出情報を中央管
理装置に送る複数の端末器を設けて、それら端末器にそ
の各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続して
ある機器監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の機器監視システムでは、
複数の端末器の夫々が中央管理装置との通信処理につ
き、図９に示す如く、前回の通信処理の開始から次回の
通信処理の開始に至るまでの時間Ｔ（すなわち、通信処
理の周期）を基準にして、互いに等しい通信周期Ｔで各
回の通信処理を行なうようにしていた。

【０００３】また、端末器の夫々が接続センサ検出情報
の入力処理に続いて中央管理装置との通信処理を行なう
ようにする場合にしても同様に、端末器の夫々がそれら
入力処理とそれに続く通信処理との一連の処理につき、
図１０に示す如く、前回の一連処理の開始から次回の一
連処理の開始に至るまでの時間Ｔ′（すなわち、一連処
理の周期）を基準にして、互いに等しい処理周期Ｔ′で
各回の一連処理を行なうようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来シ
ステムでは、同図９や同図１０に示す如く、幾つかの端
末器が何らかの原因で同時にないしは極短い時間差で通
信処理や一連処理を開始して、それら端末器の通信処理
が重複する通信衝突が一旦生じると、その後も、それら
端末器の各回の通信処理や各回の一連処理で同様に通信
衝突が繰り返されてしまい、そして、この通信衝突の繰
り返しの度に、通信待ちの状態（すなわち、中央管理装
置と通信状態にある先行端末器の通信処理が完了するま
で自身の実質通信の開始を待つ状態）になる端末器が生
じることで、全体としての通信機能、ひいてはシステム
の機器監視機能が損なわれる問題があった。

【０００５】また、この種のシステムでは端末器を電池
電源式にする場合も多いが、上記の如く通信衝突が繰り
返されてその度に通信待ちの状態が生じることで、それ
ら通信衝突を繰り返す端末器の通信処理時間（＝通信待
ち時間＋実質通信時間）の累積が大きくなって、それに
伴いそれら端末器の消費電力も大きくなり、このことで
電池交換の必要頻度が高くなるなどの問題もあった。

【０００６】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
合理的な通信形態を採用することにより、上記の問題を
効果的に解消する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明は機器監視システムに係り、その特徴は、複数の監視
対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備すると
ともに、周期的な無線通信によりセンサ検出情報を中央
管理装置に送る複数の端末器を設けて、それら端末器に
その各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続す
る構成において、前記端末器の夫々が前記中央管理装置
との通信処理につき、前回の通信処理の完了から次回の
通信処理の開始に至るまでの休眠時間を基準にして、各
回の通信処理を前回の通信処理の完了から設定休眠時間
を経過した時点に開始する構成にしてある点にある。

【０００８】つまり、この構成によれば、幾つかの端末
器が何らかの原因で通信処理を同時にないし極短い時間
差で開始し、そのことで通信衝突が生じてその回の通信
処理では通信待ちの状態になる端末器が生じたとして
も、それら通信衝突を起こした端末器の夫々は、その回
の各自の通信処理の完了後、設定休眠時間を経過した時
点で次回の通信処理を開始するから、その次回の通信処
理では、それら端末器の通信処理の開始時点が高い確率
をもって相互にずれた状態になり、このことで、それら
端末器についての通信衝突の繰り返しが効果的に回避さ
れる。

【０００９】したがって、上記構成によれば、端末器の
夫々が前回の通信処理の開始から次回の通信処理の開始
に至るまでの時間Ｔ（通信処理の周期）を基準にして互
いに等しい周期Ｔで各回の通信処理を行なう先述の従来
システムに比べ、端末器の夫々が通信衝突による通信待
ち状態になることを効果的に防止することができて、全
体としての通信機能、ひいてはシステムの機器監視機能
を効果的に高めることができる。また、端末器を電池電
源式にする場合では、通信待ちによる通信処理時間の長
時間化で消費電力が増大することも効果的に防止でき、
そのことで電池交換の必要頻度も低減することができ
る。

【００１０】〔２〕請求項２に係る発明は請求項１に係
る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、
その特徴は、前記端末器の夫々が前記通信処理につき、
互いの設定休眠時間の等しい状態で、各回の通信処理を
前回の通信処理の完了から設定休眠時間を経過した時点
に開始する構成にしてある点にある。

【００１１】つまり、この構成によれば、図８に示す如
く、幾つかの端末器が何らかの原因で通信処理を同時に
ないし極短い時間差で開始し、そのことで通信衝突が生
じてその回の通信処理では通信待ちの状態になる端末器
が生じたとしても、それら通信衝突を起こした端末器の
夫々は、その回の各自の通信処理の完了後、互いに等し
い設定休眠時間Ｔｑを経過した時点で次回の通信処理を
開始するから、その次回の通信処理では、それら端末器
の通信処理の開始時点が前回の通信処理の際の通信待ち
時間ΔＴａ，ΔＴｂ分だけ相互にずれた状態になって通
信衝突が回避される。そして、それ以降、それら端末器
はこの通信処理開始時点の相互のずれを保って通信衝突
を回避しながら、中央管理装置との通信処理を互いに等
しい周期で周期的に行なう状態になる。

【００１２】したがって、上記構成によれば、複数の端
末器について通信衝突が一旦生じると、その後も、それ
ら端末器の各回の通信処理で通信衝突が繰り返されると
いった先述の不都合を一層確実に防止することができ、
これにより、端末器の夫々が通信衝突による通信待ち状
態になることを一層効果的に防止することができて、全
体としての通信機能、ひいてはシステムの機器監視機能
をさらに効果的に高めることができる。また、端末器を
電池電源式にする場合では、通信待ちによる通信処理時
間の長時間化で消費電力が増大することも一層効果的に
防止でき、そのことで電池交換の必要頻度もさらに低減
することができる。

【００１３】ちなみに、通信衝突の繰り返しを防止する
のに、各回の通信処理を前回の通信処理の開始から次回
の通信処理の開始に至るまでの時間Ｔ（通信処理の周
期）を基準にして設定周期Ｔで各端末器に行なわせる方
式において、それら端末器の設定周期Ｔを互いに異なら
せておく方式もあるが、この場合、複数の端末器に対し
て互いに異なる通信周期Ｔを設定するためにその設定処
理が極めて煩雑になり、また、中央管理装置との通信の
時間間隔が端末器ごとに異なることが機器監視機能の低
下要因にもなる。

【００１４】これに対し、請求項２に係る発明の上記構
成によれば、複数の端末器に対し互いに等しい休眠時間
Ｔｑを設定するだけで済むから、その設定処理を容易に
することができ、また、通信衝突が起こった回を除いて
は各端末器が互いに等しい周期で中央管理装置と通信す
る状態が得られるから、中央管理装置との通信の時間間
隔が端末器ごとに異なることによる機器監視機能の低下
も回避することができる。

【００１５】なお、請求項１又は２に係る発明の実施に
おいて、接続センサの検出情報を入力する入力処理を通
信処理に対していずれのタイミングで各端末器に実行さ
せるかについては、通信処理に続いて入力処理を実行さ
せる形態や、前回の通信処理と次回の通信処理との間に
おいてそれら通信処理とは非連続に入力処理を実行させ
る形態、あるいは、入力処理に続いて通信処理を実行さ
せる形態や、入力処理と通信処理とを時間的に重なりの
ある状態で実行させる形態など、種々の入力処理形態を
採用することができる。

【００１６】また、請求項１又は２に係る発明の実施に
おいて、端末器夫々の実質通信時間（＝通信処理時間−
通信待ち時間）は互いに異なるものであってもよい。

【００１７】〔３〕請求項３に係る発明は機器監視シス
テムに係り、その特徴は、複数の監視対象機器の夫々に
機器状態検出用のセンサを装備するとともに、周期的な
無線通信によりセンサ検出情報を中央管理装置に送る複
数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当す
る監視対象機器の装備センサを接続する構成において、
前記端末器の夫々が接続センサ検出情報の入力処理に続
いて前記中央管理装置との通信処理を行ない、かつ、そ
れら入力処理とそれに続く通信処理との一連の処理につ
き、前回の一連処理の完了から次回の一連処理の開始に
至るまでの休眠時間を基準にして、各回の一連処理を前
回の一連処理の完了から設定休眠時間を経過した時点に
開始する構成にしてある点にある。

【００１８】つまり、この構成によれば、幾つかの端末
器が何らかの原因で入力処理とそれに続く通信処理との
一連の処理を同時にないしは極短い時間差で開始し、そ
のことで通信衝突が生じてその回の一連処理における通
信処理では通信待ちの状態になる端末器が生じたとして
も、それら通信衝突を起こした端末器の夫々は、その回
の各自の一連処理の完了後、設定休眠時間を経過した時
点で次回の一連処理を開始するから、その次回の一連処
理では、それら端末器の一連処理の開始時点が高い確率
をもって相互にずれた状態になり、このことで、それら
端末器についての通信衝突の繰り返しが効果的に回避さ
れる。

【００１９】したがって、上記構成によれば、端末器の
夫々が前回の一連処理の開始から次回の一連処理の開始
に至るまでの時間Ｔ′（一連処理の周期）を基準にして
互いに等しい周期Ｔ′で各回の一連処理を行なう先述の
従来システムに比べ、端末器の夫々が通信衝突による通
信待ち状態になることを効果的に防止することができ
て、全体としての通信機能、ひいてはシステムの機器監
視機能を効果的に高めることができる。また、端末器を
電池電源式にする場合では、通信待ちによる通信処理時
間（換言すれば一連処理時間）の長時間化で消費電力が
増大することも効果的に防止でき、そのことで電池交換
の必要頻度も低減することができる。

【００２０】〔４〕請求項４に係る発明は請求項３に係
る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、
その特徴は、前記端末器の夫々が前記一連処理につき、
互いの設定休眠時間の等しい状態で、各回の一連処理を
前回の一連処理の完了から設定休眠時間を経過した時点
に開始する構成にしてある点にある。

【００２１】つまり、この構成によれば、図７に示す如
く、幾つかの端末器が何らかの原因で入力処理とそれに
続く通信処理との一連の処理を同時にないしは極短い時
間差で開始し、そのことで通信衝突が生じてその回の一
連処理における通信処理では通信待ちの状態になる端末
器が生じたとしても、それら通信衝突を起こした端末器
の夫々は、その回の各自の一連処理の完了後、互いに等
しい設定休眠時間Ｔｑ′を経過した時点で次回の一連処
理を開始するから、その次回の一連処理では、それら端
末器の一連処理の開始時点が前回の一連処理の際の通信
待ち時間ΔＴａ′，ΔＴｂ′分だけ相互にずれた状態に
なり、このことで、その次回の一連処理における通信処
理での通信衝突が回避される。そして、それ以降、それ
ら端末器はこの一連処理開始時点の相互のずれを保って
通信衝突を回避しながら、一連処理を互いに等しい周期
で周期的に行なう状態になる。

【００２２】したがって、上記構成によれば、複数の端
末器について通信衝突が一旦生じると、その後も、それ
ら端末器の各回の一連処理で通信衝突が繰り返されると
いった先述の不都合を一層確実に防止することができ、
これにより、端末器の夫々が通信衝突による通信待ち状
態になることを一層効果的に防止することができて、全
体としての通信機能、ひいてはシステムの機器監視機能
をさらに効果的に高めることができる。また、端末器を
電池電源式にする場合では、通信待ちによる通信処理時
間（換言すれば一連処理時間）の長時間化で消費電力が
増大することも一層効果的に防止でき、そのことで電池
交換の必要頻度もさらに低減することができる。

【００２３】ちなみに、通信衝突の繰り返しを防止する
のに、先述と同様、各回の一連処理を前回の一連処理の
開始から次回の一連処理の開始に至るまでの時間Ｔ′
（一連処理の周期）を基準にして設定周期Ｔ′で各端末
器に行なわせる方式において、それら端末器の設定周期
Ｔ′を互いに異ならせておく方式もあるが、この場合、
複数の端末器に対して互いに異なる処理周期Ｔ′を設定
するためにその設定処理が極めて煩雑になり、また、入
力処理やそれに続く通信処理の時間間隔が端末器ごとに
異なることが機器監視機能の低下要因にもなる。

【００２４】これに対し、請求項４に係る発明の上記構
成によれば、複数の端末器に対し互いに等しい休眠時間
Ｔｑ′を設定するだけで済むから、その設定処理を容易
にすることができ、また、何らかの原因で通信衝突が起
こった回を除いては各端末器が互いに等しい周期で入力
処理及びそれに続く通信処理を行なう状態が得られるか
ら、入力処理やそれに続く通信処理の時間間隔が端末器
ごとに異なることによる機器監視機能の低下も回避する
ことができる。

【００２５】なお、請求項３又は４に係る発明の実施に
おいて、端末器夫々の実質通信時間（＝通信処理時間−
通信待ち時間）や一連処理時間は互いに異なるものであ
ってもよく、また、端末器夫々の入力処理時間も必ずし
も互いに等しい時間に限られるものではない。

【００２６】〔５〕請求項５に係る発明は請求項２又は
４に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するもので
あり、その特徴は、前記中央管理装置が前記休眠時間の
指定に応じその指定休眠時間を前記端末器夫々の共通の
設定休眠時間として端末器の夫々に対し無線通信により
自動的に設定処理する構成にしてある点にある。

【００２７】つまり、この構成によれば、請求項２に係
る発明の実施において前回の通信処理の完了から次回の
通信処理の開始に至るまでの休眠時間Ｔｑを各端末器に
設定するのに、あるいはまた、請求項４に係る発明の実
施において前回の一連処理の完了から次回の一連処理の
開始に至るまでの休眠時間Ｔｑ′を各端末器に設定する
のに、それら休眠時間を指定すればその指定休眠時間が
端末器夫々の共通の設定休眠時間（すなわち、端末器夫
々の互いに等しい設定休眠時間）として端末器の夫々に
対し無線通信により自動的に設定処理されるから、その
設定処理を端末器の夫々に対して個別に人為的に行なう
などに比べ、システムの構築や休眠時間の設定変更を伴
うシステム変更などを極めて容易にすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は工場やプラント等に分散配
備された多数の蒸気トラップ１の状態を無線通信を用い
て監視する監視システムを示し、監視対象機器である蒸
気トラップ１の夫々に状態検出用のセンサ２を装備する
とともに、無線通信により中央管理装置３と情報交換す
るセンサ管理用の複数の端末器４を各々の担当トラップ
１の近傍に位置させて配備し、これら端末器４に各々の
担当トラップ１の装備センサ２をリード線５を介して接
続してある。

【００２９】また、複数の中継器６を分散配備し、これ
ら中継器６により端末器４の夫々と中央管理装置３との
間での無線通信（本例ではスペクトル拡散方式の無線通
信）を中継する。

【００３０】端末器４には、図２に示す如く、１つのセ
ンサ２の接続のみが可能なシングル用端末器４Ｓと、複
数のセンサ２の並列接続が可能なマルチ用端末器４Ｍと
の二種があり、いずれの端末器４（４Ｓ，４Ｍ）も、図
３に示す如く、マイクロプロセッサを用いたデジタル回
路部７、センサ２を接続するアナログ回路部８、アンテ
ナ９ａを用いて情報の送受信を行なう通信部９、アナロ
グ回路部８及び通信部９への供給電力を制御する電源制
御部１０、電源電池１１、設定情報などを記憶する記憶
部１２、ＬＥＤを用いた警報灯１３を備えており、マル
チ用端末器４Ｍのアナログ回路部８には、複数の接続セ
ンサ２の検出情報を順次に入力するための入力切換用ス
イッチ回路８ａを設けてある。

【００３１】各端末器４のデジタル回路部７は、中央管
理装置３から無線通信により付与された設定情報に従い
周期的にアナログ回路部８を電源制御部１０による供給
電力制御により休眠状態から覚醒状態にして、接続セン
サ２の検出情報を入力（マルチ用端末器４Ｍでは、デジ
タル回路部７による入力切換用スイッチ回路８ａの操作
により複数の接続センサ２の検出情報を順次に入力）
し、この入力処理の後、電源制御部１０による供給電力
制御によりアナログ回路部８を再び休眠状態に戻す。ま
た、入力したセンサ検出情報はデジタル回路部７で処理
する。

【００３２】そして、各端末器４のデジタル回路部７
は、センサ検出情報の入力処理に続き、通信部９を同じ
く電源制御部１０による供給電力制御により休眠状態か
ら覚醒状態にして、デジタル回路部７で処理したセンサ
検出情報を中央管理装置３へ送信するとともに中央管理
装置３からの指示情報を受信し、この通信処理の後、電
源制御部１０による供給電力制御により通信部９を再び
休眠状態に戻す。

【００３３】つまり、このようにアナログ回路部８及び
通信部９を供給電力制御により必要時にのみ覚醒状態に
することで消費電力を節減し、これにより電源電池１１
の交換を長期間にわたって不要にする。

【００３４】なお、各端末器４のデジタル回路部７は、
通信部９が休眠状態下において自身宛ての中央管理装置
３からの信号を受信したときには、それに対する対応の
ために通信部９を一時的に覚醒状態にする。

【００３５】各端末器４のデジタル回路部７は、上記の
通信処理を行なうのに、その具体的処理手順として、先
ず中央管理装置３に接続要求信号を送信し、この接続要
求信号に対する中央管理装置３からの接続許諾信号を受
信すると、それに続き実質の通信として中央管理装置３
へのセンサ検出情報の送信及び中央管理装置３からの指
示情報の受信を行ない、そして、接続要求信号の送信に
対し中央管理装置３が他の端末器４と既に通信状態にあ
って中央管理装置３からの接続許諾信号が無い場合（す
なわち、通信衝突が生じた場合）には、その先行端末器
４の通信処理が完了するまで、通信待ち状態として通信
部覚醒状態の下で中央管理装置３に対する接続要求信号
の送信を繰り返す。

【００３６】また、各端末器４のデジタル回路７は、セ
ンサ検出情報の入力処理とそれに続く通信処理との一連
の処理を周期的に実施するのに、図７に示す如く、前回
の一連処理の完了から次回の一連処理の開始に至るまで
の休眠時間Ｔｑ′を基準にして、端末器４の夫々につき
互いに等しい休眠時間Ｔｑ′（例えば、１分間〜２４時
間の間の時間）の設定下で、各回の一連処理を前回の一
連処理の完了から設定休眠時間Ｔｑ′を経過した時点に
開始し、これにより、通信衝突による通信待ち状態の発
生を効果的に防止して、全体としての通信機能を高める
とともに消費電力の一層の節減を図る。

【００３７】すなわち、同図７に示す如く、幾つかの端
末器４が何らかの原因で入力処理とそれに続く通信処理
との一連の処理を同時にないしは極短い時間差で開始
し、そのことで通信衝突が生じてその回の一連処理にお
ける通信処理では通信待ちの状態になる端末器４が生じ
たとしても、それら通信衝突を起こした端末器４の夫々
は、その回の各自の一連処理の完了後、互いに等しい設
定休眠時間Ｔｑ′を経過した時点で次回の一連処理を開
始するから、その次回の一連処理では、それら端末器４
の一連処理の開始時点が前回の一連処理の際の通信待ち
時間ΔＴａ′，ΔＴｂ′分だけ相互にずれた状態にな
り、このことで、その次回の一連処理における通信処理
での通信衝突が回避され、そして、それ以降、これら端
末器４はこの一連処理開始時点の相互のずれを保って通
信衝突を回避しながら、一連処理を互いに等しい周期で
周期的に行なう状態になる。

【００３８】一方、各端末器４のデジタル回路部７は、
電源電池１１の出力電圧及び通信部９で受信する信号の
信号強度を監視するとともに、中央管理装置３からの指
示に従って接続センサ２の機能チェック及び端末器各部
の機能チェックを行ない、電源電池１１の出力電圧が設
定値未満に低下したときや、受信信号の信号強度が設定
値未満になったとき、あるいはまた、接続センサ２及び
端末器各部の機能チェックで異常が検出されたとき、異
常信号を中央管理装置３に送信するとともに警報灯１３
を点滅して、それらの事態をシステムの管理者に報知す
る。

【００３９】センサ２には振動温度用センサ２Ａと振動
用センサ２Ｂと温度用センサ２Ｃとの三種があり、振動
温度用センサ２Ａはトラップ１の超音波レベルの振動ｄ
とトラップ１の温度ｔｓとトラップ１の周囲温度ｔｏと
の三者を検出し、振動用センサ２Ｂはトラップ１の超音
波レベルの振動ｄのみを検出し、温度用センサ２Ｃはト
ラップ１の温度ｔｓとトラップ１の周囲温度ｔｏとの二
者のみを検出するものであり、各トラップ１の形式や監
視項目に応じて、これら三種のセンサ２Ａ〜２Ｃのうち
のいずれかを各トラップ１に装備する。

【００４０】また、各端末器４のアナログ回路部８へは
上記センサ２Ａ〜２Ｃに限らず、図２に示す如く、各ト
ラップ１を装備した蒸気系への蒸気供給管１４に介装さ
れた弁１５の開閉状態ｏｓを検出する開閉センサ１６
（あるいは、それら蒸気供給管１４の管内圧力ｐや各ト
ラップ１に接続された復水流入管１７の管内圧力ｐを検
出する圧力センサ１８）をリード線５を介して接続する
ことができる。

【００４１】各端末器４のデジタル回路部７は、センサ
検出情報を入力する各回の入力処理において各接続セン
サ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）につき、センサ種別
に関係なく、トラップ振動ｄの検出情報、トラップ温度
ｔｓの検出情報、トラップ周囲温度ｔｏの検出情報、弁
開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報の夫々を
設定周期ΔＴｓ（例えば４０ｍｓ）で設定回数ｎだけサ
ンプリングする構成にしてあり、この構成に対し、各検
出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）のサンプリング回数
ｎを中央管理装置３からの指示により接続センサ２Ａ，
２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）ごとに設定することで、接続
センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）の種別に対応す
る。

【００４２】すなわち、振動温度用センサ２Ａについて
は弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報につ
いてのサンプリング回数ｎを０に設定し、振動用センサ
２Ｂについてはトラップ温度ｔｓの検出情報、トラップ
周囲温度ｔｏの検出情報、弁開閉状態ｏｓ（ないし管内
圧力ｐ）の検出情報の夫々についてのサンプリング回数
ｎを０に設定し、温度用センサ２Ｃについてはトラップ
振動ｄの検出情報、弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力
ｐ）の検出情報の夫々についてのサンプリング回数ｎを
０に設定し、弁開閉状態を検出する開閉センサ１６（な
いし管内圧力を検出する圧力センサ１８）についてはト
ラップ振動ｄの検出情報、トラップ温度ｔｓの検出情
報、トラップ周囲温度ｔｏの検出情報の夫々についての
サンプリング回数ｎを０に設定することで、各センサ２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）につき不要なサンプリン
グを行なわないようにして、それらセンサ２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，１６（１８）の種別に対応する。

【００４３】つまり、この方式を採ることで、端末器４
の共通仕様化を図ってシステムコストの低減を可能にし
ながら、中央管理装置３からの通信による設定情報の付
与だけで容易に接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１
８）の種別に対応できるようにする。なお、センサ非接
続の入力ポートについては、全てのセンサ検出情報ｄ，
ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）についてのサンプリング回数ｎ
を０に設定することで対応する。

【００４４】そしてまた、各端末器４のデジタル回路部
７は、センサ検出情報を入力する各回の入力処理、及
び、それに続く各回の通信処理において、各接続センサ
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）から入力した検出情報
ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）の夫々につき、各々ｎ個の
サンプリングデータを平均化して、その平均化データを
各々のセンサ検出情報として中央管理装置３に送信し、
これにより、センサ検出情報として全てのサンプリング
データを中央管理装置３に送信するに比べ、送信データ
量を少なくして一層の省電力化を図るとともに、複数の
端末器４と中央管理装置３との間での通信の混雑を防止
する。

【００４５】また、各端末器４のデジタル回路部７は、
振動温度用センサ２Ａ又は振動用センサ２Ｂから入力し
たトラップ振動ｄの検出情報に基づき、その振動検出情
報についてのｎ回のサンプリングの期間中における対象
トラップ１（特にディスク式トラップ）の作動回数ｍを
検出し、この作動回数ｍの検出情報を他のセンサ検出情
報とともに中央管理装置３へ送信する。

【００４６】なお、各端末器４は電源電池１１に限ら
ず、一般商用電源や自家用電源あるいは太陽電池などの
補助電源も使用できる。

【００４７】各中継器６は、図４に示す如く、マイクロ
プロセッサを用いたデジタル回路部１９、アンテナ２０
ａを用いて情報の送受信を行なう通信部２０、一般商用
電源ないし自家用電源からの供給電力を受ける受電部２
１、設定情報などを記憶する記憶部２２、ＬＥＤを用い
た警報灯２３、停電時用のバックアップ電池２４を備え
ており、各中継器６のデジタル回路部１９は、通信部２
０が信号を受信すると、その受信信号に付されている識
別符号と記憶部２２に記憶している各中継器６ごとの通
信経路情報とに基づき、その受信信号を中継すべきか否
かを判定し、そして、その受信信号が中継すべき信号で
あったときには、その受信信号を送信信号に変換して通
信部２０から送信する中継処理を行なう。

【００４８】各中継器６が自身の記憶部２２に記憶して
いる通信経路情報は（図６参照）、自身と同一の通信経
路を担う連係中継器６、自身を含む連係中継器６の上位
下位の関係、及び、自身を含む連係中継器６夫々の管轄
端末器４を示すもの（略言すれば通信上の道標）であ
り、各中継器６のデジタル回路部１９は、上記の判定に
基づく中継処理として、中央管理装置３を宛先とする上
り信号については、直轄の下位連係中継器６及び直轄の
管轄端末器４からの受信信号のみを中継処理し、また、
中央管理装置３からの下り信号については、直属の上位
連係中継器６又は直属の中央管理装置３からの受信信号
であって直轄の管轄端末器４又は下位連係中継器６の管
轄端末器４又は下位連係中継器６を宛先とする受信信号
のみを中継処理し、これにより、複数の端末器４と中央
管理装置３との間での無線通信を端末器４の夫々につい
て単一の通信経路で行なう。

【００４９】つまり、この中継方式により端末器４と中
央管理装置３との間での無線通信を端末器４の夫々につ
いて単一の通信経路で行なうことにより、複数の端末器
４及び複数の中継器６を配備する形態を採りながらも通
信混乱を効果的に防止した状態で、その無線通信を円滑
かつ効率的に行なえるようする。

【００５０】なお、中央管理装置３との位置関係によっ
ては中継器６による中継を介さずに中央管理装置３と直
接に無線通信を行なう端末器４もある。

【００５１】また、各中継器６のデジタル回路部１９
は、端末器４と同様、通信部２０で受信する信号の信号
強度を監視するとともに、中央管理装置３からの指示に
従って中継器各部の機能チェックを行ない、受信信号の
信号強度が設定値未満になったときや中継器各部の機能
チェックで異常が検出されたとき、異常信号を中央管理
装置３に送信するととも警報灯２３を点滅して、それら
の事態をシステムの管理者に報知する。

【００５２】中央管理装置３は、図５に示す如く、マイ
クロプロセッサを用いた演算制御部２５及びハードディ
スク等を用いた記憶部２６を備えるパーソナル型のコン
ピュータ本体２７に、ディスプレイ装置２８、キーボー
ド２９などの周辺装置とともに無線モデム３０を接続し
て構成してあり、この無線モデム３０を用いて中継器６
や端末器４との無線通信を行なう。

【００５３】中央管理装置３の演算制御部２５（コンピ
ュータ本体２７の演算制御部）は、各端末器４から送ら
れる前述のセンサ検出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）
や作動回数検出情報ｍに基づき、各蒸気トラップ１が正
常、蒸気漏れ異常、詰まり異常、温度異常のいずれの状
態にあるかを診断し、そして、異常が診断されたときに
は、異常トラップ１の識別符号、発生異常種、異常トラ
ップの設置場所などの情報をディスプレイ装置２８に表
示するとともに、異常トラップ１を担当する端末器４に
対し警報灯１３の点滅を通信により指示する。

【００５４】また、中央管理装置３の演算制御部２５
は、各トラップ１について、端末器４から送られるセン
サ検出情報や作動回数検出情報とともに、それら検出情
報に基づく上記診断の結果を記憶部２６内のトラップ監
視用データベースに記録する。

【００５５】なお、蒸気漏れ異常とは、蒸気トラップの
本来機能として蒸気の流出を阻止しながら復水のみを排
出することが要求されるのに対し蒸気が許容限度を超え
て流出する異常であり、また、詰まり異常とは復水の排
出が円滑に行なわれない異常であり、温度異常とはトラ
ップ温度ｔｓないしトラップ周囲温度ｔｏが適正範囲を
低下側ないし上昇側に逸脱する異常である。

【００５６】また、詰まり異常は一般にトラップ内部に
おける滞留復水の温度低下に伴う検出トラップ温度ｔｓ
の低下に基づいて検知するが、本システムでは、詰まり
異常の検知精度が特に高く要求される蒸気トラップ１に
ついては、振動温度用センサ２Ａや温度用センサ２Ｃに
よるトラップ温度ｔｓの検出情報と、開閉センサ１６に
よる弁開閉状態ｏｓの検出情報（ないしは、圧力センサ
１８による管内圧力ｐの検出情報）との二者に基づいて
詰まり異常を検知（診断）するようにしてあり、具体的
には、蒸気供給管１４における介装弁１５が開き状態に
ある状況（ないしは、蒸気供給管１４や復水流入管１７
の管内圧力ｐが設定値以上の状況）で検出トラップ温度
ｔｓが設定値以下に低下したとき詰まり異常と判定す
る。

【００５７】さらに、中央管理装置３の演算制御部２５
は、中継器６や端末器４から前述の機能チェックや信号
強度低下などについて異常信号を受信したとき、それら
異常中継器６や異常端末器４の識別符号、発生異常種、
異常中継器６や異常端末器４の設置場所などの情報をデ
ィスプレイ装置２８に表示し、また、それら中継器６や
端末器４での異常発生を記憶部２６内のシステム管理用
データベースに記録する。

【００５８】一方、複数の端末器４と中央管理装置３と
の間での通信を端末器４の夫々について単一の通信経路
で行なうのに、その通信経路の決定は中央管理装置３が
経路決定プログラムに従って次の如く自動的に行なう。

【００５９】すなわち、中央管理装置３の演算制御部２
５は、経路決定処理の実行を指示されると、記憶部２６
内のシステム管理用データベースに予め入力されている
各中継器６の登録情報に基づき、全ての中継器６に対し
て順次に非中継の呼掛通信を行ない、この呼掛通信に対
し中央管理装置３への応答通信のあった中継器６を中継
段位の最も高い中継器６（すなわち、他の中継器６を介
さずに中央管理装置３と直接に無線通信する最上位の中
継器）として決定する初期工程を実行する。

【００６０】また、この初期工程に続き、中央管理装置
３の演算制御部２５は、前工程で段位決定した中継器６
を順次に呼掛側中継器６にして、その呼掛側中継器６に
よる中継の下で、呼掛側中継器６から段位未決定の中継
器６（すなわち、未だ応答通信の無い中継器）の夫々に
対し順次に非中継の呼掛通信を行ない、この呼掛通信に
対し呼掛側中継器６への応答通信のあった中継器６を、
そのときの呼掛側中継器６の直轄の下位中継器６として
決定する後続工程を繰り返し、これにより、各中継器６
について直属の上位中継器６を１つに限った状態の樹枝
状の中継経路網を自動的に決定する。

【００６１】さらに、中央管理装置３の演算制御部２５
は、この中継経路網の決定の後、記憶部２６内のシステ
ム管理用データベースに予め入力されている各端末器４
の登録情報に基づき、各中継器６を順次に呼掛側中継器
６にして、その呼掛側中継器６による中継の下で、呼掛
側中継器６から管轄未決定の端末器４（すなわち、未だ
応答通信の無い端末器）の夫々に対し順次に非中継の呼
掛通信を行ない、この呼掛通信に対し呼掛側中継器６へ
の応答通信のあった端末器４を、そのときの呼掛側中継
器６の管轄端末器４として決定する最終工程を実行す
る。

【００６２】つまり、中央管理装置３の演算制御部２５
は、上記の初期工程及び後続工程による中継経路網の自
動決定と、上記の最終工程による管轄端末器の自動決定
とにより、中央管理装置３との間での無線通信を端末器
４の夫々について単一の通信経路で行なうための図６に
示す如き通信経路網を中央管理装置３と各端末器４との
間の全行程について自動的に決定し、そして、この決定
した通信経路網をシステム管理及び通信処理のための情
報として記憶部２６内のシステム管理用データベースに
登録する。

【００６３】なお、中央管理装置３の演算制御部２５
は、前記初期工程に先立ち各端末器４に非中継の呼掛通
信を行ない、この呼掛通信に対し中央管理装置３への応
答通信のあった端末器４を非中継端末器４として決定す
る形態で、中継器６を介さずに中央管理装置３と直接に
無線通信を行なう非中継端末器４の決定も自動的に行な
う。

【００６４】通信経路の決定において、中央管理装置３
の演算制御部２５は、上記の初期工程及び後続工程で最
終的に応答通信の無かった中継器６があった場合、ま
た、上記の最終工程で最終的に応答通信の無かった端末
器４があった場合、それら最終的に応答通信の無かった
中継器６や端末器４をディスプレイ装置２８での識別符
号の表示及び設置場所の表示により報知する構成にして
あり、システムの構築者ないし管理者は、後続工程の終
了段階で最終的に応答通信の無かった中継器６の報知が
あった際には、その中継器６の設置場所を調整する等の
処置を行なった上で、中央管理装置３の演算制御部２５
に初期工程及びそれに続く後続工程を再実行させ、ま
た、最終工程の終了段階で最終的に応答通信の無かった
端末器４の報知があった際には、その端末器４や近傍中
継器６の設置場所を調整する等の処置を行なった上で、
中央管理装置３の演算制御部２５に最終工程を再実行さ
せる。

【００６５】また、中央管理装置３の演算制御部２５
は、上記の初期工程、後続工程、最終工程の夫々におい
て、中継器６や端末器４からの応答通信の信号強度が設
定値以上のときのみ、その応答通信があったと判定して
各段位の中継器６の決定や管轄端末器４の決定を行なう
構成にしてあり、これにより、上述の如き通信経路の自
動決定を極力良好な無線通信機能を確保する上で一層的
確かつ効果的なものにする。

【００６６】さらにまた、各中継器６はデジタル回路部
１９による処理により、前記後続工程の繰り返しごとに
自身と同一の通信経路を担うものとなる中継器６を連係
中継器６として上位下位の関係とともに自身の記憶部２
２に追加登録することで、また、前記最終工程において
自身を含む連係中継器６夫々の管轄端末器４を自身の記
憶部２２に登録することで、中央管理装置３による通信
経路の自動決定に並行して前述の如き各中継器６ごとの
通信経路情報（通信上の道標）を自身の記憶部２２内に
構築する構成にしてある。

【００６７】そして、上記の如き通信経路網の自動決定
後、中央管理装置３の演算制御部２５は、システムの構
築者ないし管理者の指示にしたがって、各端末器４や各
中継器６に対する種々の必要な設定処理を決定通信経路
網を用いた無線通信により行ない、また、その設定処理
のうち前記休眠時間Ｔｑ′の設定については、休眠時間
Ｔｑ′の指定に応じ、その指定休眠時間を端末器４夫々
の共通の設定休眠時間Ｔｑ′（すなわち、端末器４夫々
の互いに等しい設定休眠時間）として各端末器４に対し
無線通信により自動的に設定処理する。

【００６８】〔別実施形態〕次に別実施形態を列記す
る。

【００６９】前述の実施形態では、センサ検出情報の入
力処理に続いて中央管理装置３との通信処理を実行させ
る形式において、端末器４の夫々が、入力処理とそれに
続く通信処理との一連の処理につき、図７に示す如く前
回の一連処理の完了から次回の一連処理の開始に至るま
での休眠時間Ｔｑ′を基準にして、互いの設定休眠時間
Ｔｑ′の等しい状態で、各回の一連処理を前回の一連処
理の完了から設定休眠時間Ｔｑ′を経過した時点に開始
する構成にしたが、これに代え、次の如きシステム構成
を採用してもよい。

【００７０】すなわち、通信処理に続いて入力処理を実
行させる形式や、前回の通信処理と次回の通信処理との
間においてそれら通信処理とは非連続に入力処理を実行
させる形式、あるいは、上記と同様に入力処理に続いて
通信処理を実行させる形式や、入力処理と通信処理とを
時間的に重なりのある状態で実行させる形式などにおい
て、端末器４の夫々が、通信処理につき、図８に示す如
く前回の通信処理の完了から次回の通信処理の開始に至
るまでの休眠時間Ｔｑを基準にして、互いの設定休眠時
間Ｔｑの等しい状態で、各回の通信処理を前回の通信処
理の完了から設定休眠時間Ｔｑを経過した時点に開始す
る構成にしてもよく、この構成は端末器４夫々の入力処
理時間が互いに異なる場合に特に好適である。

【００７１】なお、請求項１又は３に係る発明の実施に
おいて、端末器４夫々の設定休眠時間Ｔｑ，Ｔｑ′は必
ずしも互いに等しい時間に限られるものではなく、端末
器４夫々の設定休眠時間Ｔｑ，Ｔｑ′を互いに異なる時
間にしたり、あるいは、一部の複数端末器４について設
定した互いに等しい設定休眠時間Ｔｑ，Ｔｑ′と他の１
つないし複数の端末器４について設定した設定休眠時間
Ｔｑ，Ｔｑ′とを異ならる時間にする等してもよい。

【００７２】端末器４はシングル用端末器４Ｓあるいは
マルチ用端末器４Ｍのいずれか一方のみにしてもよく、
また、センサ接続数の異なる複数種のマルチ用端末器４
Ｍを用いるようにしてもよい。

【００７３】また、前述の実施形態では、監視対象機器
１の近傍に配置した端末器４に対しリード線５を介して
センサ２を接続する例を示したが、これに代え、センサ
２を組み付けた端末器４を監視対象機器１に対し取り付
けて、その組み付けセンサ２により監視対象機器１の状
態を検出するようにしてもよく、端末器４の具体的構
造、及び、端末器４に対するセンサ２の具体的接続構造
は夫々、種々の構成変更が可能である。

【００７４】端末器４の夫々と中央管理装置３との間で
の無線通信は、中継器６を用いずに行なう通信であって
もよく、また、請求項１〜４に係る発明の実施におい
て、端末器４の夫々と中央管理装置３との間での無線通
信は端末器４から中央管理装置３の側への一方通行的な
通信であってもよい。

【００７５】そしてまた、その無線通信にはスペクトラ
ム拡散方式に限らず、種々の方式を採用できる。

【００７６】監視対象機器は蒸気トラップに限られるも
のではなく、弁、ポンプ、ファン、タンク、熱交換器、
工作機器などであってもよく、本発明は種々の機器の監
視に適用できる。

【００７７】また、監視対象機器に装備するセンサも振
動センサや温度センサに限られるものではなく、監視対
象機器や監視目的に応じて種々のセンサを採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】監視システムの全体を示す概略平面図

【図２】端末器を示す斜視図

【図３】端末器の構成を示すブロック図

【図４】中継器の構成を示すブロック図

【図５】中央管理装置の構成を示す斜視図

【図６】通信経路網を示す図

【図７】一連処理開始タイミングの説明図

【図８】別実施形態を示す通信処理開始タイミングの説
明図

【図９】従来例を示す通信処理開始タイミングの説明図

【図１０】従来例を示す一連処理開始タイミングの説明
図

【符号の説明】

１監視対象機器２センサ３中央管理装置４端末器Ｔｑ，Ｔｑ′ 休眠時間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の監視対象機器の夫々に機器状態検
出用のセンサを装備するとともに、周期的な無線通信に
よりセンサ検出情報を中央管理装置に送る複数の端末器
を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象
機器の装備センサを接続してある機器監視システムであ
って、前記端末器の夫々が前記中央管理装置との通信処理につ
き、前回の通信処理の完了から次回の通信処理の開始に
至るまでの休眠時間を基準にして、各回の通信処理を前
回の通信処理の完了から設定休眠時間を経過した時点に
開始する構成にしてある機器監視システム。
【請求項２】前記端末器の夫々が前記通信処理につ
き、互いの設定休眠時間の等しい状態で、各回の通信処
理を前回の通信処理の完了から設定休眠時間を経過した
時点に開始する構成にしてある請求項１記載の機器監視
システム。
【請求項３】複数の監視対象機器の夫々に機器状態検
出用のセンサを装備するとともに、周期的な無線通信に
よりセンサ検出情報を中央管理装置に送る複数の端末器
を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象
機器の装備センサを接続してある機器監視システムであ
って、前記端末器の夫々が接続センサ検出情報の入力処理に続
いて前記中央管理装置との通信処理を行ない、かつ、それら入力処理とそれに続く通信処理との一連の
処理につき、前回の一連処理の完了から次回の一連処理
の開始に至るまでの休眠時間を基準にして、各回の一連
処理を前回の一連処理の完了から設定休眠時間を経過し
た時点に開始する構成にしてある機器監視システム。
【請求項４】前記端末器の夫々が前記一連処理につ
き、互いの設定休眠時間の等しい状態で、各回の一連処
理を前回の一連処理の完了から設定休眠時間を経過した
時点に開始する構成にしてある請求項３記載の機器監視
システム。
【請求項５】前記中央管理装置が前記休眠時間の指定
に応じその指定休眠時間を前記端末器夫々の共通の設定
休眠時間として端末器の夫々に対し無線通信により自動
的に設定処理する構成にしてある請求項２又は４記載の
機器監視システム。