JP2005135227A - バルブ情報管理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 弁筐の蓋を開けることなく、地上より地中等に埋設されているバルブの固有情報及びバルブ内部の流体情報を容易に取得することができるバルブ情報管理装置を提供する。
【解決手段】 地中に埋設され、地上開口部が弁筐蓋6aによって閉鎖される弁筺6内に配設されたバルブ3の情報を管理するバルブ情報管理装置1であって、送受信手段8から発せられる情報要求信号を受信して情報記録媒体5に転送し、また、情報記録媒体5から発せられるバルブ情報信号を受信して送受信手段8に転送する中継器7を前記金属蓋6aの任意の部分に付設し、かつ、前記各信号を電磁波によって送受信することを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 地中に埋設され、地上開口部が弁筐蓋6aによって閉鎖される弁筺6内に配設されたバルブ3の情報を管理するバルブ情報管理装置1であって、送受信手段8から発せられる情報要求信号を受信して情報記録媒体5に転送し、また、情報記録媒体5から発せられるバルブ情報信号を受信して送受信手段8に転送する中継器7を前記金属蓋6aの任意の部分に付設し、かつ、前記各信号を電磁波によって送受信することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、地中に埋設された上下水道用配管路等に用いられているバルブ類の情報管理を行うバルブ情報管理装置に関し、特に、バルブ類に搭載されたICチップに記録されているバルブ情報を読み取ったり、必要に応じて書き換えたり、また、バルブ類を通過する流体に関する情報等を適宜入手する等により、バルブ類の情報管理を行うバルブ情報管理装置に関する。なお、バルブ類とは、仕切弁、バタフライ弁等の各種バルブの他、上下水道用配管路等に用いられるバルブを広く含む意である。
地下に埋設する物体の位置を検出するために、RFID(Radio Frequency IDentirication:電波方式認識)素子を利用する技術が下記特許文献1に記載されている。また、バルブ類に取り付ける銘板に代わり、RFIDタグを利用して、地下に埋設するバルブ類の固有情報(バルブ類の製品名、呼び径、製造番号、製造年月など)を管理する技術が、特許文献2に記載されている。
特開2001−99946号公報
特開2003−139864号公報
地中に埋設された管路に設置されているバルブ類は、通常、マンホールと呼ばれる弁筐の中に収納されている。このような弁筐の地上開口部は、強度上の理由及び走行車輌による跳ね上げ防止のために、通常は、重量の重い鉄製の弁筐蓋(つまり、マンホール蓋)で覆われている。ここで、RFIDタグの情報を読み取るためには、地上側のデータ送受信器から電磁波による無線電波をRFIDタグに送信し、また、受信する必要がある。しかし、この電磁波は、鉄等の金属製の弁筐蓋を透過できないため、RFIDタグの情報を読み取るときには、その都度、重量の重い鉄製の弁筐蓋を開けてデータ送受信器をRFIDタグに接近させなければならず、作業者負担が大きかった。
また、近年では、バルブ類の固有情報だけでなく、圧力、流量、流水方向といったバルブ類を通過する流体に関する情報(以下、流体情報と称する)、及び弁開度といったバルブの機能情報を適宜に取得したいとする要求も高まっている。しかし、従来の技術では、RFIDタグによってバルブ類を通過する流体に関する情報等を適宜に取得することはできない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、弁筐蓋(つまり、マンホール蓋)を開けることなく、地中等に埋設されているバルブ類の固有情報及びバルブ類内部の流体情報、さらにバルブ類の機能情報を容易に取得することができるバルブ情報管理装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、第1の発明は、地中に埋設され、地上開口部が金属蓋によって閉鎖される弁筺内に配設されたバルブ類の情報を管理するため、前記バルブ類に装着され、バルブ情報が記録されるとともに情報要求信号を受信してバルブ情報信号を送信する情報記録媒体と、前記バルブ情報信号を受信し、また、前記情報要求信号を送信する送受信手段と、前記送受信手段から情報要求信号を送信させ、また、前記送受信手段が受信したバルブ情報信号に基づいてバルブ情報を出力する情報処理装置とを備えるバルブ情報管理装置であって、前記送受信手段から発せられる情報要求信号を受信して前記情報記録媒体に転送し、また、前記情報記録媒体から発せられるバルブ情報信号を受信して前記送受信手段に転送する中継器を前記金属蓋の任意の部分に付設し、かつ、前記各信号を電磁波によって送受信することを特徴とするバルブ情報管理装置とした。
また、第2の発明として前記バルブ情報は、少なくともバルブの固有情報であり、前記中継器を介して前記送受信手段と前記情報記録媒体との間で、情報更新信号が送受信され、この情報更新信号に基づいて前記情報記録媒体に記録された前記バルブの固有情報が書き換えられる事を特徴とするバルブ情報管理装置とすることもできる。
また、第3の発明として前記バルブ類を通過する流体の状態を検出するとともに、この検出値を流体情報信号として前記情報記録媒体に送信するセンサを有し、前記流体情報信号に基づく流体情報が、前記バルブ情報として前記情報記録媒体に記録される事を特徴とするバルブ情報管理装置とすることもできる。
さらに、第4の発明として前記バルブ類の機能変化を検出するとともに、この検出値をバルブ機能情報信号として前記情報記録媒体に送信するセンサを有し、前記バルブ機能情報信号に基づくバルブ機能情報が、前記バルブ情報として前記情報記録媒体に記録される事を特徴とするバルブ情報管理装置とこともできる。
さらにまた、第5の発明として前記中継器は、太陽電池と、この太陽電池によって充電される蓄電池を備えることを特徴とするバルブ情報管理装置とすることもできる。
一方、第5の発明として前記中継器に代えて、前記金属蓋に前記電磁波を通過させる貫通孔部を設けたことを特徴とするバルブ情報管理装置とすることもできる。
また、第6の発明としてこの貫通孔部に樹脂部材を埋め込んだ事を特徴とするバルブ情報管理装置とすることもできる。
本発明に係るバルブ情報管理装置は、地中に埋設され、地上開口部が金属蓋(鉄蓋等)によって閉鎖される弁筺内に配設されたバルブ類の情報を管理する事を前提としている。この金属蓋の位置から、情報管理対象となるバルブ類の位置を容易に推定し得るからである。さらに、本発明に係るバルブ情報管理装置によれば、金属蓋を開けることなく、電磁波の送受信によってバルブ情報を管理することが可能となる。そのため、バルブ情報を管理する上での作業負担が大幅に軽減される。
また、前記第1から第5の発明は、中継器を有する。この中継器は、金属蓋に付設されるため、中継器と情報記録媒体との配置関係は変動が少なく、安定した状態にある。そのため、弁筺内での情報信号の送受信が安定して行われる。
また、前記第2の発明によれば、バルブの固有情報を適宜更新できるという効果がある。
また、第3又は第4の発明は、センサを有するため、バルブの固有情報のみならず、バルブ類を通過する流体の圧力、流量、流水方向等といったバルブ類内部の流体情報、バルブ類の開度、トルクの経年変化等といったバルブ類の機能情報を、適宜、入手管理することが可能となる。
また、第5の発明によれば、中継器は、外部から電源を供給しなくても、晴天、雨天に関わらず常に安定した電力を得ることができる。
また、第6または第7の発明によれば、例えば、金属製の弁筐蓋に小穴をあけ、また、この小穴に樹脂部材を充填すれば足りるので、新たな弁筐蓋を用意する必要がなく、従来から用いられている弁筐蓋に僅かな追加工を施すだけで実現することができる。
本形態に係るバルブ情報管理装置は、地中に埋設されたバルブ類を囲む鉄製弁筐の表面蓋(金属蓋)に、電磁波による無線電波を中継するための中継器を取り付けている。これにより、弁筐の表面蓋(金属蓋)を開けることなく、地中のバルブに付設されたRFIDタグと外部のデータ送受信器との間で無線電波(電磁波)の交信を行うことができる。
さらに、本形態に係るバルブ情報管理装置には、バルブ類を通過する流体の状態やバルブの機能変化を検出するセンサが取り付けられている。このセンサは、バルブ類を通過する流体の圧力、流量、流水方向等の流体の状態、あるいはバルブの開度やトルクの経年変化等の機能変化を検出し、検出結果をバルブ類内部の流体情報、あるいはバルブ類の機能情報としてRFIDタグに記録する。このように、本実施の形態に係るRFIDタグでは、センサにて検出したバルブ類内部の流体情報やバルブ類の機能情報をもバルブ情報として記録するため、特にセンサ情報付RFIDと称する。
なお、以下の説明におけるバルブ情報とは、管理対象となるバルブ類の固有情報(バルブの製品名、呼び径、製造番号、製造年月等)、バルブ類を通過する流体に関する情報(管内流体の圧力、流量、流水方向等)、バルブ類の機能情報(バルブの開度やトルクの経年変化等)を総称したものを意味する。以下、実施例に沿って詳細を説明する。
なお、以下の説明におけるバルブ情報とは、管理対象となるバルブ類の固有情報(バルブの製品名、呼び径、製造番号、製造年月等)、バルブ類を通過する流体に関する情報(管内流体の圧力、流量、流水方向等)、バルブ類の機能情報(バルブの開度やトルクの経年変化等)を総称したものを意味する。以下、実施例に沿って詳細を説明する。
図1は、実施例1に係るバルブ情報管理装置1の概略構成図である。
地中に埋設された配管2には、管理対象となるバルブ3(仕切弁)が配設されている。バルブ3の上部には、弁体(図示せず)を開閉操作するためのキャップ4が取り付けられており、このキャップ4の周りには、周囲の土壌から区画してバルブ3の開栓部分を保護する弁筐6が設けられている。また、弁筐6の地表側の道路面(地上開口部)には、いわゆるマンホール蓋と称される金属製の弁筐蓋6aが被せてある。ちなみに、本実施例に係る弁筐蓋6aは、強度を保ち、走行車輌による跳ね上げを防止するために、重量の重い鉄製のマンホール蓋となっている。なお、弁筺蓋6aは、地下に埋設されたバルブ3の上方に位置するため、バルブ3の位置を示す重要な目印となる。この弁筐蓋6aの任意の部位(本実施例では中央部)には、中継器7が付設されている。
地中に埋設された配管2には、管理対象となるバルブ3(仕切弁)が配設されている。バルブ3の上部には、弁体(図示せず)を開閉操作するためのキャップ4が取り付けられており、このキャップ4の周りには、周囲の土壌から区画してバルブ3の開栓部分を保護する弁筐6が設けられている。また、弁筐6の地表側の道路面(地上開口部)には、いわゆるマンホール蓋と称される金属製の弁筐蓋6aが被せてある。ちなみに、本実施例に係る弁筐蓋6aは、強度を保ち、走行車輌による跳ね上げを防止するために、重量の重い鉄製のマンホール蓋となっている。なお、弁筺蓋6aは、地下に埋設されたバルブ3の上方に位置するため、バルブ3の位置を示す重要な目印となる。この弁筐蓋6aの任意の部位(本実施例では中央部)には、中継器7が付設されている。
中継器7は、地上にあるデータ送受信器8から送信される情報信号をセンサ情報付RFIDタグ5に転送し、また、センサ情報付RFIDタグ5から送信される情報信号をデータ送受信器8に転送する。センサ情報付RFIDタグ5にはバルブ情報が記録されており、このバルブ情報は、データ送受信器8から送信される情報信号に応じ、中継器7を介しながらセンサ情報付RFIDタグ5からデータ送受信器8に送られる。また、データ送受信器8には情報処理装置9が取り付けられており、この情報処理装置9によってバルブ情報が出力される。
すなわち、中継器7が、データ送受信器8とセンサ情報付RFIDタグ5との間で行われる情報信号の交信に関する中継機能を果たす。本実施例に係る情報信号は、電磁波によって行われるが、電磁波は、鉄等の金属製の弁筺蓋を透過できない。そのため、従来の技術では、弁筺蓋6aの開放作業が必須であったが、この中継器7を設ける事により、作業者は、弁筐蓋6aを開ける事なく、地中のバルブ3に関するバルブ情報の管理が可能となる。また、中継器7は、弁筐蓋6aに付設されているため、弁筐蓋6aを閉じた状態での位置変動が少ない。特に本実例の如く、円形の弁筐蓋6aの中央部に付設されていればなおさら、その変動が少ない。そのため、弁筺6内におけるセンサ情報付RFIDタグ5との間での情報信号の交信が安定する。
なお、データ送受信器8から送信される情報信号とは、センサ情報付RFIDタグ5に対してバルブ情報を要求する情報を重畳した無線電波(情報要求信号)、センサ情報付RFIDタグ5に記録されたバルブ情報のうち、バルブ固有情報の変更情報を重畳した無線電波(情報更新信号)である。一方、センサ情報付RFIDタグ5から送信される情報信号とは、バルブ3に関するバルブ情報を重畳した無線電波(バルブ情報信号)である。
また、本実施例では、センサ情報付RFIDタグ5が、特許請求の範囲に記載の「情報記録媒体」に相当し、データ送受信器8が特許請求の範囲に記載の「送受信手段」に相当する。また、本実施例に係る無線電波は、全て電磁波である。以下、本実施例に係るバルブ情報管理装置1の各構成要素につき、各図面を参照しながら説明する。
また、本実施例では、センサ情報付RFIDタグ5が、特許請求の範囲に記載の「情報記録媒体」に相当し、データ送受信器8が特許請求の範囲に記載の「送受信手段」に相当する。また、本実施例に係る無線電波は、全て電磁波である。以下、本実施例に係るバルブ情報管理装置1の各構成要素につき、各図面を参照しながら説明する。
図2は、センサ情報付RFIDタグ5の内部構成を示すブロック図である。
センサ情報付RFIDタグ5は、ICチップからなるRFIDタグ11と、図示しない圧力センサ、流量センサ、流水方向センサ等が検出した結果(バルブ類内部の流体情報)、あるいは弁開度センサが検出した結果(バルブ類の機能情報)をRFIDタグ11内に記録するセンサ情報取得部12とを備えた構成となっている。
センサ情報付RFIDタグ5は、ICチップからなるRFIDタグ11と、図示しない圧力センサ、流量センサ、流水方向センサ等が検出した結果(バルブ類内部の流体情報)、あるいは弁開度センサが検出した結果(バルブ類の機能情報)をRFIDタグ11内に記録するセンサ情報取得部12とを備えた構成となっている。
RFIDタグ11は、制御回路13、メモリ14、送受信回路15、及び送受信アンテナ16を備えている。
RFIDタグ11の制御回路13はCPUによって実現され、センサ情報付RFIDタグ5の全体の制御を行ったり、センサ情報取得部12から送られるバルブ3内部の流体情報や機能情報をメモリ14へ書き込む機能を備えている。メモリ14は、読み書き可能なRAMなどによって構成され、バルブの製品名、呼び径、製造番号、製造年月日などといったバルブの固有情報、センサ情報取得部12から送られてくるバルブ3内部の流体情報や機能情報を記録する。なお、制御回路13によるメモリ14への書き込みは、例えば、一定時間毎にセンサ情報取得部12からバルブ情報を受けて、その都度書き込んだり、送受信回路15から転送される情報要求信号を受けた際に書き込む等の態様が可能である。
RFIDタグ11の制御回路13はCPUによって実現され、センサ情報付RFIDタグ5の全体の制御を行ったり、センサ情報取得部12から送られるバルブ3内部の流体情報や機能情報をメモリ14へ書き込む機能を備えている。メモリ14は、読み書き可能なRAMなどによって構成され、バルブの製品名、呼び径、製造番号、製造年月日などといったバルブの固有情報、センサ情報取得部12から送られてくるバルブ3内部の流体情報や機能情報を記録する。なお、制御回路13によるメモリ14への書き込みは、例えば、一定時間毎にセンサ情報取得部12からバルブ情報を受けて、その都度書き込んだり、送受信回路15から転送される情報要求信号を受けた際に書き込む等の態様が可能である。
送受信回路15は、バルブ情報信号を送受信アンテナ16へ転送したり、送受信アンテナ16が受信した情報要求信号に応じて所定のバルブ情報を抽出したり、さらには、送受信アンテナ16が受信した情報更新信号を制御回路13に転送する機能を備えている。送受信アンテナ16は、図1に示す中継器7へのバルブ情報信号の送信、また中継器7から情報要求信号や情報更新信号の受信を行う機能を備えている。
本実施例では、圧力センサ、流量センサ、流水方向センサ等の各種センサ(図示せず)をバルブ3内部または配管2に設置し、直接的にバルブ3を通過する流体の状態を検出している。例えば、圧力センサから圧力、流量センサから流量等である。しかし、このような直接的な検出のみならず、或る種のセンサから間接的に他種の管内状態を検出することもできる。例えば、二つの圧力センサを上流と下流に設け、この上下流の圧力差から、流量、流速、流水方向など検出したり、また、流量センサのみによって流量と流水方向を検知する等である。
図3は、中継器7の内部構成を示すブロック図である。
本実施例の中継器7は、金属蓋6aの中央部に付設している。しかし、この中継器7の付設場所は、中央部に限られず、地中のセンサ情報付RFIDタグ5との間で無線電波の送受信が可能な限り、弁筐蓋6aの任意の部分に付設することができる。
中継器7は、第1送受信アンテナ21、第1送受信回路22、制御回路23、メモリ24、第2送受信回路25、第2送受信アンテナ26、太陽電池27、及び蓄電池28を備えた構成となっている。
本実施例の中継器7は、金属蓋6aの中央部に付設している。しかし、この中継器7の付設場所は、中央部に限られず、地中のセンサ情報付RFIDタグ5との間で無線電波の送受信が可能な限り、弁筐蓋6aの任意の部分に付設することができる。
中継器7は、第1送受信アンテナ21、第1送受信回路22、制御回路23、メモリ24、第2送受信回路25、第2送受信アンテナ26、太陽電池27、及び蓄電池28を備えた構成となっている。
中継器7の第1送受信アンテナ21は、バルブ3に付設されたセンサ情報付RFIDタグ5(図1参照)との間で無線電波の送受信を行う機能を備えており、弁筺6内に露出させる必要がある。第1送受信回路22は、第1送受信アンテナ21から取得した無線電波よりバルブ3に関するバルブ情報を抽出し、このバルブ情報を制御回路23へ送信する機能を備えている。制御回路23は、CPUによって構成されており、中継器7の全体の制御を行うと共に、メモリ24に対して情報を読み書きする機能を備えている。
メモリ24は、バッファメモリとしての機能を備え、第1送受信回路22から取得したバルブ情報信号に基づくバルブ情報、第2送受信回路25から取得した情報要求信号や情報更新信号に基づく情報を一時的に記録する。第2送受信回路25は、バルブ情報を無線電波に重畳して第2送受信アンテナ26へ転送したり、第2送受信アンテナ26が受信した情報要求信号や情報更新信号に基づく情報を制御回路23に転送する機能を備えている。第2送受信アンテナ26は、地上面側に露出して設けられ、外部のデータ送受信器8との間で無線電波の送受信を行う機能を備えている。
中継器7の電源は、中継器7に内蔵された太陽電池27と蓄電池28によって常時確保されている。太陽電池27は地上面側に付設され、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電池28を充電する機能を備えている。
蓄電池28は、外部電源から充電されることなく、太陽電池27による電気エネルギーのみを充電して中継器7の全ての電源を供給する機能を備えている。したがって、蓄電池28は、晴天時に太陽電池27から充電された電気エネルギーを充電することによって、雨天や曇天時においても中継器7へ電源を供給できるようになっている。そのため、外部から受電することなく、晴天、雨天に関わらず中継器7に電力を供給することができる。したがって、このバルブ情報管理装置1は、全天候型でバルブ情報の管理が可能になる。
蓄電池28は、外部電源から充電されることなく、太陽電池27による電気エネルギーのみを充電して中継器7の全ての電源を供給する機能を備えている。したがって、蓄電池28は、晴天時に太陽電池27から充電された電気エネルギーを充電することによって、雨天や曇天時においても中継器7へ電源を供給できるようになっている。そのため、外部から受電することなく、晴天、雨天に関わらず中継器7に電力を供給することができる。したがって、このバルブ情報管理装置1は、全天候型でバルブ情報の管理が可能になる。
図4は、データ送受信器8及び情報処理装置9の内部構成を示すブロック図である。
データ送受信器8は、センサ情報付RFIDタグ5にバルブ情報を要求する情報を重畳した無線電波(情報要求信号)、あるいはバルブの固有情報を書き換えるための更新情報を重畳した無線電波(情報更新信号)を送信し、また、バルブ3に関連するバルブ情報を重畳した無線電波を受信する。また、このデータ送受信器8に取り付けられた情報処理装置9は、データ送受信器8からデータを取得して前記バルブ情報を表示したり、バルブの固有情報を書き換えるためのデータをデータ送受信器8に送る等の処理を行う。
データ送受信器8は、センサ情報付RFIDタグ5にバルブ情報を要求する情報を重畳した無線電波(情報要求信号)、あるいはバルブの固有情報を書き換えるための更新情報を重畳した無線電波(情報更新信号)を送信し、また、バルブ3に関連するバルブ情報を重畳した無線電波を受信する。また、このデータ送受信器8に取り付けられた情報処理装置9は、データ送受信器8からデータを取得して前記バルブ情報を表示したり、バルブの固有情報を書き換えるためのデータをデータ送受信器8に送る等の処理を行う。
データ送受信機8は、送受信アンテナ8aと、蓄電池31と、送受信回路32とを備えた構成となっている。送受信アンテナ8aは、中継器7の第2送受信アンテナ26との間で無線電波の送受信を行う機能を備えている。送受信回路32は、中継器7から受信した無線電波に含まれるバルブ3に関するバルブ情報を抽出して、ノートパソコンやPDAなどの情報処理装置9の制御回路33へ送信する機能を備えている。
情報処理装置9は、センサ情報付RFIDタグ5の情報を表示したり読み書きするなどの編集を行うものであり、ノートパソコンやPDA(Personal Digital Assistant)やワークステーション等の通常の情報処理端末を用いることができる。なお、データ送受信器8の送受信部8bと情報処理装置9との間の通信インタフェースの形態は有線方式であっても無線方式であってもよい。
この情報処理装置9は、制御回路33、メモリ34、蓄電池35、表示部36、及び操作部37を備えた構成となっている。
制御回路33は、情報処理装置9全体の制御を行ったり、データ送受信器8から取得したバルブ3に関するバルブ情報をメモリ34に記録したり、必要に応じてバルブ3に関するバルブ情報の読み書き制御を行ったりする機能を備えている。
メモリ34は、バルブ3に関する初期の仕様内容を記録したり、バルブ3に関する現在にけるバルブ3の固有情報、流体情報、または機能情報を記録したりする機能を備えている。ちなみに、蓄電池31はデータ送受信器8の電源である。
制御回路33は、情報処理装置9全体の制御を行ったり、データ送受信器8から取得したバルブ3に関するバルブ情報をメモリ34に記録したり、必要に応じてバルブ3に関するバルブ情報の読み書き制御を行ったりする機能を備えている。
メモリ34は、バルブ3に関する初期の仕様内容を記録したり、バルブ3に関する現在にけるバルブ3の固有情報、流体情報、または機能情報を記録したりする機能を備えている。ちなみに、蓄電池31はデータ送受信器8の電源である。
蓄電池35は情報処理装置9の電源であり、表示部36はセンサ情報付RFIDタグ5から取得したバルブ3に関するバルブ情報をディスプレイに表示する機能を備えている。
操作部37は、いわゆる押ボタンキーやマウス等であり、バルブ3に関するバルブ情報を表示部36に表示させたり、必要に応じて情報の書き換えを行うときにユーザが操作する操作手段である。
操作部37は、いわゆる押ボタンキーやマウス等であり、バルブ3に関するバルブ情報を表示部36に表示させたり、必要に応じて情報の書き換えを行うときにユーザが操作する操作手段である。
次に、バルブ情報管理装置1によってバルブ3に関するバルブ情報を取得する作業の流れ、およびバルブ情報管理装置1の作用につき、適宜図面を参照しながら説明する。
バルブ情報を取得する場合、まず、図1の如く弁筺蓋6aを確認し、管理対象となるバルブ3の位置を推定する。
弁筺蓋6aを確認すると、情報処理装置9の操作部37(図4参照)を操作し、データ送受信8の送受信アンテナ8aから、弁筐蓋6aの中継器7へ向けて情報要求信号を送信する。この情報要求信号は、中継器7の第2送受信アンテナ26(図3参照)にて受信される。すると、この情報要求信号は、中継器7内での所定の中継処理の後、第1送受信アンテナ21からセンサ情報付RFIDタグ5の送受信アンテナ16へ送信される。
バルブ情報を取得する場合、まず、図1の如く弁筺蓋6aを確認し、管理対象となるバルブ3の位置を推定する。
弁筺蓋6aを確認すると、情報処理装置9の操作部37(図4参照)を操作し、データ送受信8の送受信アンテナ8aから、弁筐蓋6aの中継器7へ向けて情報要求信号を送信する。この情報要求信号は、中継器7の第2送受信アンテナ26(図3参照)にて受信される。すると、この情報要求信号は、中継器7内での所定の中継処理の後、第1送受信アンテナ21からセンサ情報付RFIDタグ5の送受信アンテナ16へ送信される。
情報要求信号を受信したセンサ情報付RFIDタグ5(図2参照)は、メモリ14に記録されているバルブ3に関するバルブ情報を、送受信アンテナ16から、中継器7(図3参照)の第1送受信アンテナ21へ送信する。すると、中継器7は、必要な情報をメモリ24へ記録すると共に、バルブ3に関するバルブ情報を第2送受信アンテナ26から、データ送受信器8(図4参照)の送受信アンテナ31へ送信する。
データ送受信器8の送受信回路32は、送受信アンテナ8aが受信したバルブ3に関するバルブ情報を抽出し、これらの情報を情報処理装置9の制御回路33へ送信する。その後、この制御回路33が、バルブ3に関するバルブ情報を表示部36へ表示する。
データ送受信器8の送受信回路32は、送受信アンテナ8aが受信したバルブ3に関するバルブ情報を抽出し、これらの情報を情報処理装置9の制御回路33へ送信する。その後、この制御回路33が、バルブ3に関するバルブ情報を表示部36へ表示する。
続いて、情報管理装置1によってバルブ3に関するバルブ情報のうち、バルブの固有情報を更新する作業の流れ、および情報管理装置1の作用につき、主として信号の流れに沿って説明する。バルブの固有情報を更新する場合も、前述と同様、弁筺蓋6aを確認し、管理対象となるバルブ3の位置を推定する。
弁筺蓋6aを確認すると、情報処理装置9の操作部37(図4参照)から更新情報を入力する。すると、この更新情報に基づく更新情報信号が、データ送受信8の送受信アンテナ8aから、弁筐蓋6aの中継器7へ向けて送信させる。すると、この更新情報信号は、中継器7の第2送受信アンテナ26(図3参照)にて受信される。その後、この更新情報信号は、中継器7内での所定の中継処理の後、第1送受信アンテナ21からセンサ情報付RFIDタグ5の送受信アンテナ16へ送信される。
弁筺蓋6aを確認すると、情報処理装置9の操作部37(図4参照)から更新情報を入力する。すると、この更新情報に基づく更新情報信号が、データ送受信8の送受信アンテナ8aから、弁筐蓋6aの中継器7へ向けて送信させる。すると、この更新情報信号は、中継器7の第2送受信アンテナ26(図3参照)にて受信される。その後、この更新情報信号は、中継器7内での所定の中継処理の後、第1送受信アンテナ21からセンサ情報付RFIDタグ5の送受信アンテナ16へ送信される。
センサ情報付RFIDタグ5(図2参照)の送受信回路15は、送受信アンテナ16にて受信した更新情報信号から更新情報を抽出し、この更新情報を制御回路13に送信する。すると、制御回路13は、この更新情報に基づき、メモリ14に記録されているバルブの固有情報を修正する。
以上、第1の実施例について説明した。本実施例に係るバルブ情報管理装置によれば、重量の重い鉄製の弁筐蓋6aを開けることなく、バルブ3に関するバルブ情報の読み取り、確認、さらにバルブの固有情報の更新を行うことができる。
また、本実施例に係る中継器7は、太陽電池27及びこの太陽電池27によって充電される蓄電池28を内蔵しているため、外部から受電することなく、晴天、雨天に関わらず中継器7に電力を供給することができる。
また、本実施例に係る中継器7は、太陽電池27及びこの太陽電池27によって充電される蓄電池28を内蔵しているため、外部から受電することなく、晴天、雨天に関わらず中継器7に電力を供給することができる。
さらに、本実施例に係るセンサ情報付RFIDタグ5は、中継器7より受信した無線電波(つまり、電磁波)を利用して電磁誘導作用によって自ら発電し、メモリ14、制御回路13、送受信回路15に電力を供給している。
一方、圧力センサ、流量センサ、流水方向センサ、及び弁開度センサなどの各種のセンサの電力は、前記電磁誘導作用によって発電される電力や中継器7の電源を適宜利用することが可能である。
一方、圧力センサ、流量センサ、流水方向センサ、及び弁開度センサなどの各種のセンサの電力は、前記電磁誘導作用によって発電される電力や中継器7の電源を適宜利用することが可能である。
本発明に係る第2の実施例について説明する。実施例1では、弁筐蓋6aの所定の部分に中継器7を付設していた。本実施例では、この中継器7に代わり、弁筐蓋6aの所定の部位に、電磁波を通す貫通孔部を設け、この貫通孔部に樹脂部材を充填している。以下、図面に沿って詳述する。
図5は、本実施例に係る弁筺蓋の外観図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A断面図である。図5に示す如く、本実施例では、重量の重い鉄製の弁筐蓋6aの所定部分を例えば円形にくり抜き(貫通孔部)、その部分に樹脂部材40を充填している。これによって、図1に示すデータ送受信器8の送受信アンテナ8aを樹脂部材40の位置に当てれば、鉄製の弁筐蓋6aによる磁気遮蔽の影響を受けることなく、データ送受信器8の送受信アンテナ8aとセンサ情報付RFIDタグ5との間で無線電波の交信を行うことができる。
なお、この樹脂部材40は、弁筺6内(図1参照)に異物が落下するのを防止するためのものであるが、樹脂部材40を充填せず、貫通孔部のみの態様とすることもできる。
図5は、本実施例に係る弁筺蓋の外観図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A断面図である。図5に示す如く、本実施例では、重量の重い鉄製の弁筐蓋6aの所定部分を例えば円形にくり抜き(貫通孔部)、その部分に樹脂部材40を充填している。これによって、図1に示すデータ送受信器8の送受信アンテナ8aを樹脂部材40の位置に当てれば、鉄製の弁筐蓋6aによる磁気遮蔽の影響を受けることなく、データ送受信器8の送受信アンテナ8aとセンサ情報付RFIDタグ5との間で無線電波の交信を行うことができる。
なお、この樹脂部材40は、弁筺6内(図1参照)に異物が落下するのを防止するためのものであるが、樹脂部材40を充填せず、貫通孔部のみの態様とすることもできる。
本実施例に係るバルブ情報管理装置は、電動弁の診断データを管理する装置である。本実施例に係るバルブ類は、弁体の開閉動作を行うための弁棒(軸)の回動を、電動の駆動機構によって行う電動弁である。本バルブ情報管理装置では、電動弁の弁棒の軸トルクをトルクセンサによって検出し、このトルク情報をバルブの機能情報としてセンサ情報付RFIDタグ5に記録する。トルク情報は、前記各実施例と同様に中継器7(図1、図3参照)を介して情報処理装置9に送られる。
通常、電動弁は老朽化が進むと軸トルクが大きくなる傾向にある。そのため、トルク情報の管理および解析により、電動弁の故障診断を行うことが可能になる。なお、本実施例に係るバルブ情報管理装置では、バルブの機能情報の一つであるトルク情報のみにターゲットを絞り説明している。しかし、本バルブ情報管理装置においても、トルク情報のみに限らず、他のバルブ情報(バルブの固有情報、バルブ内部の流体情報等)を一元管理する装置とすることも想定する。
前記各実施例の応用利用として第4の実施例について説明する。本実施例は、弁室(一般に、弁室は、弁筺よりも広いスペースを想定するが、本願の特許請求の範囲に記載の「弁筺」では、この「弁室」の概念も含めて定義する。)内に複数のバルブ類を配設し、このバルブ類個々の情報管理を一括して行う事ができるバルブ情報管理装置である。具体的には、弁室内にある複数のバルブ類にセンサ情報付RFIDタグを付設し、それらのバルブ類の情報を中継器に集め、集められた複数のバルブ類に関する情報をデータ送受信器に送信する。これによって、バルブ管理者は中継器上の一箇所でノートパソコンなどの情報処理装置によって複数のバルブ類に関する個々のバルブ情報を知ることができる。また、中継器にPHSを搭載すれば、電話線を介して各バルブの情報を取得することができるので、管理者は現場に行くことなく各バルブの状態を知ることができ、また、電動弁が故障する前にその電動弁の状態情報を現地に行くことなく管理・把握することができる。
なお、中継器を介して情報信号の送受信を行った場合、地下において電磁波を送受信させるアンテナ相互の位置関係に変動が少なく、安定する。そのため、特に本実施例の如くバルブ類の埋設位置が弁筺蓋の真下とは限らない場合等には、中継器を有するバルブ情報管理装置の方が、電磁波の送受信精度が安定し、好適である。
一方、実施例2を応用した場合の如く、中継器の代わりに貫通孔部を形成した態様の場合には、中継器にて各バルブ類に関するバルブ情報の集約はできない。そのため、複数のバルブ類全てのバルブ情報を情報処理装置で取得し、この情報処理装置の中で整理し、指定されたバルブ類に関するバルブ情報のみを出力するようにすることができる。
以上、各実施例に基づき、本発明の実施の形態を説明した。しかし、本発明は、以上の各実施例のみに限定されるものではなく、技術的思想としての本質的な特徴を損なわない各態様が含まれる。
1…バルブ情報管理装置、2…配管、3…バルブ、4…キャップ、5…センサ情報付RFIDタグ(情報記録媒体)、6…弁筐、6a…弁筐蓋、7…中継器、8…データ送受信器(送受信手段)、8a…送受信アンテナ、8b…送受信部、9…情報処理装置、12…センサ情報取得部(センサ情報取得手段)、13,23,33…制御回路、14,24,34…メモリ、15,32…送受信回路、16…送受信アンテナ、21…第1送受信アンテナ、22…第1送受信回路、25…第2送受信回路、26…第2送受信アンテナ、27…太陽電池、28,31,35…蓄電池、36…表示部、37…操作部、40…樹脂部材
Claims (7)
- 地中に埋設され、地上開口部が金属蓋によって閉鎖される弁筺内に配設されたバルブ類の情報を管理するため、前記バルブ類に装着され、バルブ情報が記録されるとともに情報要求信号を受信してバルブ情報信号を送信する情報記録媒体と、前記バルブ情報信号を受信し、また、前記情報要求信号を送信する送受信手段と、前記送受信手段から情報要求信号を送信させ、また、前記送受信手段が受信したバルブ情報信号に基づいてバルブ情報を出力する情報処理装置とを備えるバルブ情報管理装置であって、
前記送受信手段から発せられる情報要求信号を受信して前記情報記録媒体に転送し、また、前記情報記録媒体から発せられるバルブ情報信号を受信して前記送受信手段に転送する中継器を前記金属蓋の任意の部分に付設し、かつ、前記各信号を電磁波によって送受信することを特徴とするバルブ情報管理装置。 - 前記バルブ情報は、少なくともバルブの固有情報であり、前記中継器を介して前記送受信手段と前記情報記録媒体との間で、情報更新信号が送受信され、この情報更新信号に基づいて前記情報記録媒体に記録された前記バルブの固有情報が書き換えられる事を特徴とする請求項1に記載のバルブ情報管理装置。
- 前記バルブ類を通過する流体の状態を検出するとともに、この検出値を流体情報信号として前記情報記録媒体に送信するセンサを有し、前記流体情報信号に基づく流体情報が、前記バルブ情報として前記情報記録媒体に記録される事を特徴とする請求項1又は2に記載のバルブ情報管理装置。
- 前記バルブ類の機能変化を検出するとともに、この検出値をバルブ機能情報信号として前記情報記録媒体に送信するセンサを有し、前記バルブ機能情報信号に基づくバルブ機能情報が、前記バルブ情報として前記情報記録媒体に記録される事を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のバルブ情報管理装置。
- 前記中継器は、太陽電池と、この太陽電池によって充電される蓄電池を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のバルブ情報管理装置。
- 前記中継器に代えて、前記金属蓋に前記電磁波を通過させる貫通孔部を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のバルブ情報管理装置。
- 前記金属蓋の貫通孔部に樹脂部材を埋め込んだ事を特徴とする請求項6に記載のバルブ情報管理装置。
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- 2003-10-31 JP JP2003371778A patent/JP2005135227A/ja active Pending
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