JP2004271198A - 計測モジュール、計測装置および計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】計測対象において緊急の対処を要する異常が発生したときに迅速な対応が可能な計測モジュールを提供する。
【解決手段】計測対象機器３ａについてのパラメータを計測して計測データＤ１を取得する計測部と、計測データＤ１を入力すると共に計測データＤ１を外部に出力する制御部とを備えた計測モジュール１２であって、制御部は、予め設定された判定データと計測データとを比較して判定データと計測データＤ１とが所定の関係を有するときに制御信号Ｓ２を生成して計測対象機器３ａに出力する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測対象についてのパラメータを計測して計測データを取得する測定部と、入力した計測データを外部に出力する制御部とを備えた計測モジュール、この計測モジュールを備えた計測装置、およびこの計測装置を備えた計測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の計測システムとして、特開２００２−２６７５０８号公報に開示された計測システムが従来から知られている。この計測システムは、計測現場（１０１）に配置される計測装置（モジュールクレート１０２）と、例えば液晶ディスプレイからなる表示部（１０３）と、制御現場（１０４）に配置される管理装置（制御用ＰＣ１０５）とを備えている。この場合、モジュールクレート（１０２）は、複数の計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）と、表示部（１０３）に接続される画像表示モジュール（１０２ｃ）と、制御用ＰＣ（１０５）との間に設けられるインターフェース（１０２ｄ）とを有している。この場合、画像表示モジュール（１０２ｃ）は、計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）または制御用ＰＣ（１０５）から送られてきた情報を表示部（１０３）に表示可能なデータ形式に変更して表示部（１０３）に出力して、表示部（１０３）の表示画面上にその情報を表示させる機能を有する。
【０００３】
この計測システムでは、計測現場（１０１）の計測作業従事者（１０６）が計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）を用いて計測対象（測定対象１０７）を計測する場合、計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）の計測結果が、インターフェース（１０２ｄ）を介して制御現場（１０４）の制御用ＰＣ（１０５）に送られると共に画像表示モジュール（１０２ｃ）に対しても送られる。したがって、制御現場（１０４）では、制御用ＰＣ（１０５）を用いて、各計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）から送られてきた計測結果に基づいたデータ収集・管理処理が行われる。
【０００４】
一方、計測現場（１０１）では、画像表示モジュール（１０２ｃ）が計測モジュール（１０２ａ，１０２ｂ）から送られてきた情報を表示部（１０３）に出力することにより、計測モジュール（１０２ａまたは１０２ｂ）の測定結果の異常等の警告の通知が表示部（１０３）の表示画面上に表示される。したがって、計測作業従事者（１０６）は、計測現場（１０１）に居ながらにして、計測結果や各種異常等に関する情報を入手することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２６７５０８号公報（第４頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の計測システムには、以下のような解決すべき課題がある。すなわち、この計測システムでは、計測装置（モジュールクレート）における計測モジュール（１０２ａまたは１０２ｂ）の測定結果についての異常等に関する警告の通知が、表示部（１０３）に表示されるのに止まっている。したがって、計測モジュール（１０２ａまたは１０２ｂ）での測定結果に異常等が生じた場合、計測現場（１０１）に居る計測作業従事者（１０６）が測定対象（１０７）に対して手動で対処する必要がある。このため、電力、電流、電圧、温度または湿度等の急上昇や急降下などの対処に緊急を要する異常が測定対象（１０７）で発生した場合に、対処が遅れるおそれがあるという解決すべき課題が存在する。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、計測対象において緊急の対処を要する異常が発生したときに迅速な対応が可能な計測モジュール、計測装置および計測システムを提供することを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の計測モジュールは、計測対象についてのパラメータを計測して計測データを取得する計測部と、前記計測データを入力すると共に当該計測データを外部に出力する制御部とを備えた計測モジュールであって、前記制御部は、予め設定された判定データと前記計測データとを比較して当該判定データと当該計測データとが所定の関係を有するときに制御信号を生成して前記計測対象に出力する。
【０００９】
請求項２記載の計測装置は、請求項１記載の計測モジュール、および通信モジュールを備え、前記計測モジュールは、前記通信モジュールに前記計測データを出力し、前記通信モジュールは、入力した前記計測データを伝送路を介して外部に出力する。
【００１０】
請求項３記載の計測システムは、請求項２記載の計測装置と、当該計測装置に対して離間して配設されると共に前記伝送路を介して前記通信モジュールと通信可能に構成されて、当該通信モジュールによって出力された前記計測データを収集して管理する管理装置とを備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る計測モジュール、計測装置および計測システムの好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
まず、本発明を適用した計測装置および計測システムの構成について、図面を参照して説明する。
【００１３】
計測システムＭＳは、図１に示すように、一例として２つの計測装置１ａ，１ｂ（特に区別しないときには、「計測装置１」ともいう）、および管理装置２を備えている。この場合、計測装置１は、計測対象と同数（１または２以上）配設される。一例として、本実施の形態では、計測対象として２つの計測対象機器３ａ，３ｂ（特に区別しないときには、「計測対象機器３」ともいう）が設けられているため、その計測対象機器３ａ，３ｂに対応させて２つの計測装置１ａ，１ｂが設けられている。また、各計測装置１ａ，１ｂは、それぞれ伝送路４ａ，４ｂ（特に区別しないときには、「伝送路４」ともいう）を介して管理装置２に接続されている。この場合、伝送路４は、有線伝送路および無線伝送路のいずれかで構成される。
【００１４】
次に、計測装置１および管理装置２の具体的な構成について説明する。
【００１５】
計測装置１は、図１に示すように、モジュールベース１１、計測モジュール１２、通信モジュール１３および電源モジュール１４を備えている。この場合、モジュールベース１１は、上記各モジュール１２〜１４を装着するための複数のスロット、および各スロットに装着されたモジュール１２〜１４同士を接続するバスライン（共に図示せず）を備えている。
【００１６】
計測モジュール１２は、図２に示すように、計測部１２ａ、制御部１２ｂ、出力部１２ｃ、およびモジュールベースインターフェース部（以下、「Ｉ／Ｆ部」ともいう）１２ｄを備えて構成されている。この場合、計測部１２ａは、計測対象機器３についてのパラメータを定期的に計測して計測データＤ１を取得すると共に、この計測データＤ１を制御部１２ｂに出力する。ここで、計測対象機器３についてのパラメータとしては、計測対象機器３の内部温度や内部湿度、計測対象機器３の任意部位における電流や電圧、計測対象機器３の消費電力、および計測対象機器３の内部信号についての特性（周波数、パルス幅および波高値等）などの少なくとも一つで構成される。
【００１７】
制御部１２ｂは、ＣＰＵおよびメモリ等で構成されて、計測データＤ１を入力する都度、その計測データＤ１と、メモリに予め記憶された判定データ（本例では、判定データＤｊ１，Ｄｊ２。ここで、Ｄｊ１＜Ｄｊ２）とを比較する。また、制御部１２ｂは、この比較の結果（計測データＤ１の値が判定データＤｊ１，Ｄｊ２の値よりも大きいか小さいか、または両者の中間か）を示す判定結果データＤ２を、計測時刻を示すタイムスタンプＤｔおよび計測データＤ１と共に１組のデータとしてＩ／Ｆ部１２ｄに出力する。また、制御部１２ｂは、比較の結果、計測データＤ１が判定データＤｊ１，Ｄｊ２に対して所定の関係（一例として、Ｄ１＞Ｄｊ２またはＤ１＜Ｄｊ１）を有する状態に至っていると判別したときには、制御信号Ｓ１を生成して出力部１２ｃに出力する。出力部１２ｃは、制御信号Ｓ１を計測対象機器３の入力仕様に適合する制御信号Ｓ２に変換して計測対象機器３に出力する。一方、Ｉ／Ｆ部１２ｄは、計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔをモジュールベース１１を介して通信モジュール１３に出力する。以上の構成により、計測モジュール１２は、計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを通信モジュール１３に定期的に出力すると共に、計測データＤ１が判定データＤｊ１，Ｄｊ２に対して所定の関係（Ｄ１＞Ｄｊ２またはＤ１＜Ｄｊ１）を有する状態に至っていると制御部１２ｂが判別したときに制御信号Ｓ２を計測対象機器３に出力する。
【００１８】
通信モジュール１３は、伝送路４を介して管理装置２との間でデータ通信可能に構成されて、計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを入力したときにこれらの１組のデータを管理装置２に送信する。電源モジュール１４は、商用交流またはバッテリーの直流電圧などの電源を入力して、その電源に基づいて計測装置１内部で使用される種々の電圧を生成し、生成した電圧をモジュールベース１１を介して他のモジュール１２，１３に供給する。以上の構成により、計測装置１は、計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを定期的に管理装置２に出力すると共に、計測データＤ１が判定データＤｊ１，Ｄｊ２に対して所定の関係（Ｄ１＞Ｄｊ２またはＤ１＜Ｄｊ１）を有する状態に至っていると計測モジュール１２が判別したときに制御信号Ｓ２を計測対象機器３に出力する。
【００１９】
管理装置２は、例えば、パーソナルコンピュータで構成されて、各計測装置１から伝送路４を介して送られた計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを収集して記憶装置（図示せず）に記憶する。また、管理装置２は、管理者の操作に応じて、記憶された判定結果データＤ２をモニタ等の表示装置（図示せず）に表示する。
【００２０】
続いて、計測システムＭＳの動作について、図面を参照して説明する。
【００２１】
計測システムＭＳ全体が作動している状態では、各計測装置１は、対応する各計測対象機器３についてのパラメータを定期的に計測すると共に、計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを定期的に管理装置２に出力する。管理装置２は、各計測装置１から伝送路４を介して送られてきた計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを収集して記憶装置に記憶する。したがって、管理者は、この計測システムＭＳを用いて、各計測対象機器３毎の計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔを収集することができると共に、管理装置２を操作して記憶装置に記憶された計測データＤ１等を表示装置に表示させることにより、各計測対象機器３に対する監視および管理を行うことができる。
【００２２】
また、各計測装置１では、計測モジュール１２が、計測データＤ１を取得する都度、この計測データＤ１が判定データＤｊ１，Ｄｊ２に対して所定の関係（Ｄ１＞Ｄｊ２またはＤ１＜Ｄｊ１）を有する状態に至っているか否かを判別し、所定の関係を有する状態に至っていると判別したときに制御信号Ｓ２を計測対象機器３に直接出力する。したがって、例えば、計測対象機器３が正常に動作しているときには、計測データＤ１が判定データＤｊ１以上判定データＤｊ２以下の値となり、計測対象機器３に異常が発生しているときには、計測データＤ１が上記の所定の関係を有するように各判定データＤｊ１，Ｄｊ２の値を設定した場合、各計測装置１の計測モジュール１２は、計測対象機器３に異常が発生したときに制御信号Ｓ２を計測対象機器３に出力する。この結果、各計測対象機器３は、異常が発生した時点において、制御信号Ｓ２の入力に従って迅速にその動作を自動停止する。
【００２３】
このように、この計測モジュール１２、計測装置１および計測システムＭＳによれば、各計測装置１内の計測モジュール１２が、計測データＤ１を取得する都度、計測データＤ１と各判定データＤｊ１，Ｄｊ２とが所定の関係を有する状態に至ったか否かを判別すると共に至ったと判別したときに制御信号Ｓ２を計測対象機器３に出力することにより、計測モジュール１２が計測対象機器３の動作を直接的に制御することができる。このため、計測対象機器３に異常が生じているときに計測データＤ１が上記した所定の関係を有するように各判定データＤｊ１，Ｄｊ２の値を設定し、かつ制御信号Ｓ２の入力を条件として各計測対象機器３が自らの動作を強制停止するように構成しておくことにより、各計測モジュール１２が計測対象機器３に異常が発生したときにその動作を強制的にしかもリアルタイムで停止させることができる。このため、計測作業従事者が計測の現場に常駐して計測対象機器３を手動で停止させる従来の計測システムと比較して、緊急の対処を要する異常（例えば、電力、電流、電圧、温度または湿度等の急上昇や急降下）が計測対象機器３で発生したときに、より迅速に計測対象機器３の動作を停止させることができる。したがって、対応遅れに起因する計測対象機器３の損傷を確実に防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、この実施の形態では、計測装置１のモジュールベース１１に計測モジュール１２を一つ装着した例について説明したが、複数の計測モジュール１２を装着することもできる。この場合、通信モジュール１３は、複数の計測モジュール１２からそれぞれ出力される計測データＤ１、判定結果データＤ２およびタイムスタンプＤｔからなる各組のデータを管理装置２に送信する。また、この実施の形態では、計測モジュール１２内の制御部１２ｂが、計測データＤ１と各判定データＤｊ１，Ｄｊ２とを比較することによってのみ制御信号Ｓ１を生成する構成を採用したが、管理装置２から送られてきた制御コマンドをＩ／Ｆ部１２ｄを介して受信したときにも制御信号Ｓ１を生成する構成を採用することもできる。この構成によれば、管理装置２を操作する管理者は、管理装置２の表示装置に表示される計測データＤ１または判定結果データＤ２を監視して、計測対象機器３における異常発生の可能性が高いと判断したときに、制御コマンドを計測装置１に向けて送信することにより、遠隔の場所に居ながら計測装置１に対して計測対象機器３の動作を停止させることができる。したがって、計測対象機器３が異常動作に移行するのを未然に防止することができる。また、この制御コマンドを用いて計測装置１に対して制御信号Ｓ２の出力を停止させる構成（つまり、計測対象機器３の作動を再開させるリセットの構成）を採用することもできる。また、この実施の形態では、計測モジュール１２の制御部１２ｂ内に各判定データＤｊ１，Ｄｊ２を予め記憶させておく構成例について説明したが、例えば、管理装置２から各計測装置１に各判定データＤｊ１，Ｄｊ２を送信して、各計測モジュール１２における制御部１２ｂ内の各判定データＤｊ１，Ｄｊ２の値を更新可能とする構成を採用することもできる。この構成によれば、計測装置１の設置現場に計測作業従事者を常駐させたり、管理者が計測装置１の設置場所にわざわざ出向いたりすることなく、制御部１２ｂ内の各判定データＤｊ１，Ｄｊ２の値を更新することができる。
【００２５】
また、この実施の形態では、各計測装置１によって出力される制御信号Ｓ２を、計測対象機器３に発生した異常動作を強制的に停止させる制御に使用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、計測対象機器３の通常動作を制御する制御信号として用いることもできる。この場合、計測データＤ１の値が急激に上昇したときには、計測データＤ１の値を低下させ、逆に、計測データＤ１の値が急激に低下したときには、計測データＤ１の値を上昇させるように、計測装置１が計測対象機器３を制御することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る計測モジュール、計測装置および計測システムによれば、計測モジュールが、計測データを取得する都度、計測データの値が判定データに対して所定の関係を有するときに制御信号を生成して計測対象に出力することにより、計測モジュールが計測対象の動作を直接制御することができる。このため、例えば、計測対象に異常が生じているときに計測データが所定の関係を有するように判定データの値を設定し、かつ制御信号の入力を条件として計測対象が自らの動作を強制停止するように構成しておくことにより、計測モジュールが計測対象の動作を直接制御して異常動作を強制的に、しかもリアルタイムで停止させることができる。このため、計測装置の設置場所に計測作業従事者が常駐して計測対象を手動で停止させる従来の計測システムと比較して、緊急の対処を要する異常が計測対象において発生したときに、より迅速に計測対象の動作を停止させることができる。したがって、対応遅れに起因する計測対象の損傷を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】計測システムＭＳの構成を示すブロック図である。
【図２】計測モジュール１２の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 計測装置
２ 管理装置
３ 計測対象機器
１２ 計測モジュール
１２ａ 計測部
１２ｂ 制御部
１２ｃ 出力部
１２ｄ Ｉ／Ｆ部
１３ 通信モジュール
Ｓ１，Ｓ２ 制御信号
Ｄ１ 計測データ

Claims (3)

1. 計測対象についてのパラメータを計測して計測データを取得する計測部と、前記計測データを入力すると共に当該計測データを外部に出力する制御部とを備えた計測モジュールであって、
   前記制御部は、予め設定された判定データと前記計測データとを比較して当該判定データと当該計測データとが所定の関係を有するときに制御信号を生成して前記計測対象に出力する計測モジュール。
2. 請求項１記載の計測モジュール、および通信モジュールを備え、
   前記計測モジュールは、前記通信モジュールに前記計測データを出力し、
   前記通信モジュールは、入力した前記計測データを伝送路を介して外部に出力する計測装置。
3. 請求項２記載の計測装置と、当該計測装置に対して離間して配設されると共に前記伝送路を介して前記通信モジュールと通信可能に構成されて、当該通信モジュールによって出力された前記計測データを収集して管理する管理装置とを備えている計測システム。

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