JP2005240558A - 動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備 - Google Patents

動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備 Download PDF

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圭輔 井上
Kazuya Sakuta
和也 作田
Shoji Takasugi
正二 高杉
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Abstract

【課題】 高所や地下等の危険な場所に設置された動的設備を、安全な状態で確実かつ効率よく点検することの可能な動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備の提供を目的とする。
【解決手段】 遠隔点検装置1は、凍結防止設備200をポンプ室110の床上から点検する装置であり、動的設備である送風機220の振動を検出するCCDカメラ2と、送風機220の異音を検出するマイク3と、送風機220の異臭を検出する臭気センサ4と、筐体250の内部を照らす蛍光灯6と、送風機220のVベルト223における異常たわみを検出するダイナモ7と、床上に設置した点検操作盤8とからなっている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備に関し、特に、高所に設置されたヒータ及び送風機からなる凍結防止設備を、床上から安全かつ確実に点検することの可能な動的設備の遠隔点検装置,及び遠隔点検装置付き動的設備に関する。
原油備蓄基地には、原油備蓄設備に火災等の災害が発生した場合、消火用水を災害発生設備へ供給するための消火ポンプ設備が設置されている。
図4に示すように、上記消火ポンプ設備100は、一般的に、ディーゼルエンジン101を備えており、停電時においても消火用水を災害発生設備に供給することができる。
この消火ポンプ設備100は、四季を通じてポンプ室110内に設置されているが、たとえば、原油備蓄基地が北海道等の寒冷地に位置する場合には、11月〜4月の冬期間は、ポンプ室110内を約7℃以上に暖房することによって、ディーゼルエンジン101の冷却水の凍結や起動不良を防止している。
上記暖房は、図4に示すように、凍結防止設備200によって行なわれ、この凍結防止設備200は、電熱ヒータ210,送風機220,吸込みダクト230,吐出しダクト240及び筐体250とからなっている。
凍結防止設備200は、電熱ヒータ210及び送風機220が、ポンプ室110の天井から吊り下げられた筐体250に設置されている。また、この筐体250は、両端に吸込みダクト230及び吐出しダクト240が連結されており、吸込みダクト230から吸い込んだ空気を吐出しダクト240へ送るダクトとしての機能をも有している。さらに、送風機220は、ファン本体221,モータ222,及び,モータ222から動力をファン本体221に伝達するVベルト223とからなっている。
上記凍結防止設備200は、吸込みダクト230からポンプ室110内の空気及び外気を吸い込み、この吸い込んだ空気を電熱ヒータ210によって加熱し、加熱された空気を送風機220が吐出しダクト240に送風し、吐出しダクト240から温風として吹き出す構成としてある。
ところで、消火ポンプ設備100は、災害時に消火用水を災害発生設備へ供給する重要な設備であることから、その起動を確保するための凍結防止設備200も同様に重要な設備である。このため、凍結防止設備200は、凍結対策期間中(11月〜4月)、ほぼ連続運転されるとともに、点検が毎日実施される。
点検作業員は、凍結防止設備200を日常点検する際、地上約4mの高さに設けられた筐体250に梯子300をかけ、筐体250に設けられた点検扉251を開き、覗き込むようにして内部の状態、たとえば、モータ222及びファン本体221の異音,異臭及び振動等を点検していた。
また、この凍結防止設備200の点検作業は、点検作業員が梯子300を昇り降りする際、足を踏み外す危険があり、また、身を乗り出して点検扉251を開く際、バランスをくずして転落する危険があった。
このように身を乗り出して点検扉251を開き、点検扉251から点検する作業は、危険な作業であり、また、梯子300を降りる作業も危険な作業であった。このため、これら作業の危険性を現実に排除する必要があり、解決手段の一つとして、安全な場所から確実に点検できる遠隔点検装置が要望されていた。
たとえば、管理者から離れた位置にある設備を監視する技術として、エレベータ機械室内の監視画像を得るエレベータ機械室内監視カメラと、かご内監視カメラと、これら各監視カメラによる画像を送出する通信制御部を有する制御盤と、通信制御部に通信回線を介して接続された通信制御部及び異常状態信号の受信にもとづいてかご内監視カメラによる画像を表示するモニターを有する監視センターと、モニターに表示されるかご内監視カメラとエレベータ機械室内監視カメラとの監視画像を切り替える操作部とを備えたエレベータの遠隔監視装置の技術が開示されている(特許文献1参照)。
この技術によれば、エレベータの異常状態発生時に監視センターよりかご内及びエレベータ機械室内各機器の実状を把握でき、より適切な処置判断にもとづいて故障復旧時間を短縮することができる。
特開平9−194156号公報 (請求項1、第1図)
しかしながら、上記凍結防止設備200の高所における点検作業の際の危険性を回避するには、異音,異臭,振動等の点検項目を全て床上で点検する必要がある。すなわち、床上で点検することのできない点検項目が一つでもあると、その一つの点検項目のために、点検作業員は高所での危険な点検作業を行なう必要がある。たとえば、監視カメラを設けただけでは、異音や異臭の点検ができないので、高所での危険な点検作業を廃止することはできず、転落の危険性を排除し、安全な作業環境で点検することができないといった問題があった。
また、危険な状況で点検作業を行なうと、点検に集中することができず、落ち着いて点検することができない場合があり、点検の信頼性が低下するといった問題があった。
さらに、点検作業の効率を向上させる観点からは、点検精度を低下させることなく、点検時間を短縮する必要があった。
また、改善活動においては、設備を導入した際、標準仕様の設備を自分たちが使いやすいように、あるいは、生産性を向上できるように、独自に改良して使用することが好ましいとされている。
ここで、設備の製造・販売者にとっては、上記改良が他のユーザにとっても有効であり、設備のオプションとすることが可能な場合、上記改良をオプションとして追加し、設備の付加価値を高めるとともに、他社製品との差別化を図る必要がある。
本発明は、上記問題を解決すべく、高所や地下等の危険な場所に設置された動的設備を、安全な状態で確実かつ効率よく点検することの可能な動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備の提供を目的とする。
この目的を達成するために、本発明の動的設備の遠隔点検装置は、可動部分を有する動的設備の遠隔点検装置であって、前記動的設備の異音及び/又は振動を検知する簡易検知装置と、前記動的設備から離れた場所において、前記簡易検知装置からの点検情報を出力する監視手段と、を具備した構成としてある。
このようにすると、可動部分を有する動的設備に対して、振動及び/又は異音を任意の安全な場所で点検することができるので、点検作業員は、危険な作業から開放され安全な状態で点検作業を行なうことができる。また、可動部分を有する動的設備は、一般的に、異常停止する前に異音を発したり振動したりするので、これら異音や振動を早期に検出し、保全処理を施すことにより、完全停止してしまいかつ早期に復旧させることができなくなるといった最悪の事態を回避することができる。
また、本発明の動的設備の遠隔点検装置は、前記動的設備の異臭を検知する異臭検知手段と、前記動的設備から離れた場所において、前記異臭検知手段からの異臭情報を出力する異臭情報出力手段を備えた構成としてある。
このようにすると、たとえば、可動部分が異物等と接触し発熱した場合、発熱により発生する焦げるような異臭を検知することができ、焼損事故を未然に防止することができる。
また、本発明の動的設備の遠隔点検装置は、前記振動を検知する簡易検知装置を、テレビホンとした構成としてある。
このように、テレビホンのCCD(電荷結合素子)カメラを用いて動的設備の振動を点検することにより、たとえば、動的設備が設置された基礎部材の剛性が低く、基礎部材自体が振動する場合であっても、CCDカメラを基礎部材に取り付けることにより、動的設備の振動のみを容易に点検することができる。また、動的設備が設置される基礎部材の剛性が高い場合には、基礎部材が振動しないので、動的設備に振動計を取り付ける一般的な振動検出方法で、動的設備の振動を点検することができる。
また、本発明の動的設備の遠隔点検装置は、前記動的設備に取り付けられた動力伝達ベルトの異常たわみを検出する、たわみ検出手段を備えた構成としてある。
このようにすると、動力伝達ベルトに起因する異常を早期に発見することができるので、動力伝達ベルトのたわみや破断等によって動的設備が停止するといった不具合を未然に防止することができる。
また、たわみ検出手段を、異常にたわんだ状態の動力伝達ベルトと接触して発電するダイナモとしてもよい。このようにすると、動力伝達ベルトが異常にたわむとダイナモと接触し、ダイナモが発電するので、この電力でランプを点灯させたり、あるいは、ブザーを鳴らすことにより、動力伝達ベルトの異常たわみを容易に検出することができる。
また、本発明の遠隔点検装置付き動的設備は、上記請求項1〜4のいずれかに記載の動的設備の遠隔点検装置を備えた構成としてある。
このように、本発明は、遠隔点検装置を備えた動的設備としても有効であり、動的設備の付加価値を高めることができる。
また、本発明の遠隔点検装置付き動的設備は、前記動的設備を、少なくともヒータ及び送風機からなる凍結防止設備とした構成としてある。
このようにすると、送風機の運転状態を容易に点検することができるので、送風機が停止することにより、温風を循環させることができなくなり、凍結防止機能が低下又は停止するといった不具合を効果的に防止することができる。
本発明における動的設備の遠隔点検装置によれば、危険な場所に設置された動的設備を安全な場所から点検することができるので、たとえば、高所から転落するといった危険から点検作業員を守ることができる。また、安全な状態で点検できるので、点検に集中することができ、点検精度を向上させることができる。
さらに、本発明の遠隔点検装置付き動的設備は、遠隔点検装置を備えているので、動的設備が危険な場所に設置された場合であっても、安全な場所で容易に点検することができ、他社製品との差別化を図ることができる。
[動的設備の遠隔点検装置]
図1は、本発明にかかる動的設備の遠隔点検装置の実施形態の概略ブロック図を示している。
同図において、遠隔点検装置1は、上述した凍結防止設備200をポンプ室110の床上から点検する装置であり、動的設備である送風機220の振動を検出するCCDカメラ2と、送風機220の異音を検出するマイク3と、送風機220の異臭を検出する臭気センサ4と、筐体250の内部を照らす蛍光灯6と、送風機220のVベルト223における異常たわみを検出するダイナモ7と、床上に設置した点検操作盤8とからなっている。
なお、上記送風機220の振動,異音及び異臭は、送風機220自体の振動,異音及び異臭に限定されるものではなく、送風機220に起因して発生する他の物体の振動,異音及び異臭を含むものとする。
また、CCDカメラ2,マイク3,臭気センサ4及びダイナモ7は、簡易検知装置であり、日常点検レベルの振動等を検知することができる。
本実施形態のものは、CCDカメラ2とマイク3が一体化されたテレビホン50用のカメラ・マイク5を使用することにより、設備費及び設置費用のコストダウンを図っている。
このカメラ・マイク5は、送風機220の全体が見渡せ、かつ、集音に最適な位置となるように、筐体250の内壁であって送風機220の奥側へ約50cm離れた位置に取り付けてある。
また、カメラ・マイク5は、点検操作盤8に設けられた、モニター画面20とスピーカ30からなるテレビホン50と接続してあり、モニター画面20によって送風機220の振動を点検し、スピーカ30によって異音を点検することができる。
なお、CCDカメラ2とマイク3は、テレビホン50用のカメラ・マイク5に限定されるものではなく、CCDカメラ2とマイク3を別個に設けてもよい。また、モニター画面20とスピーカ30は、テレビホン50として一体化されている場合に限定されるものではなく、たとえば、モニター画面20とスピーカ30を別個に設けてもよい。
臭気センサ4は、筐体250の内部の臭気を検知するように、電熱ヒータ210と送風機220の間に設けてある。
また、臭気センサ4は、点検操作盤8に設けられた臭気レベルを出力する表示部40と接続してあり、表示部40に表示される数字の大小によって臭気レベルを点検することができる。
なお、臭気センサ4の設置位置は、上記位置に限定されるものではなく、たとえば、吐出しダクト240の内部に設けてもよく、このようにすると、ファン本体221の内部で発生する異臭を効果的に検出することができる。また、電熱ヒータ210と送風機220の間と、吐出しダクト240の内部の二箇所に臭気センサ4を設けると、異臭の検出効率は更に高まる。
蛍光灯6は、筐体250の内部、特に、送風機220の全体を照らすように、筐体250の内壁であって送風機220の上流側上方に取り付けてある。
この蛍光灯6は、点検操作盤8に設けられた蛍光灯スイッチ60によってオンオフ制御され、蛍光灯6を点灯することにより、CCDカメラ2が送風機220を鮮明に撮像することができる。
遠隔点検装置1は、送風機220のファン本体221とモータ222との間に架設したVベルト223の異常たわみを検出するためのたわみ検出手段として、ダイナモ7を設けてある。このダイナモ7は、Vベルト223が異常なレベルまでたわむと、Vベルト223がダイナモ7の回転ローラ72と接触し、回転ローラ72が回転することにより発電する。このダイナモ7と接続されたランプ70が、点検操作盤8に設けられており、Vベルト223が異常なレベルまでたわむとダイナモ7の起電力によってランプ70が点灯する。
なお、点検操作盤8には、ランプ70のランプ切れを確認するためのテストスイッチ71を設けてある。
また、遠隔点検装置1の点検操作盤8は、ポンプ室110の床上に設けてあり、この点検操作盤8には、上記モニター画面20,スピーカ30,表示部40,蛍光灯スイッチ60,ランプ70及びテストスイッチ71が配設してある。
このように、各検知手段のアウトプットを一箇所にまとめることにより、点検時間を短縮することができ、作業効率を向上させることができる。
なお、凍結防止設備200のその他の構成は、上述した凍結防止設備200とほぼ同様としてある。
次に、上記構成の遠隔点検装置1の動作について説明する。
まず、送風機220の振動は、異物付着等によって回転体のロータバランスがアンバランスになると回転体が加震源となり、アンバランス量に応じて振動が増大する。また、本実施形態においては、送風機220が吊り下げられた筐体250に設置されているので、筐体250の固有振動数が送風機220の回転数(N倍の回転数をも含む。)と一致すると、共振状態に陥り筐体250ごと振動することもある。その他の要因に起因する振動も想定されるが、いずれにしろ送風機220が振動すると、送風機220の重量の数倍の力が取付け部に作用するので、取付け部が破損するといった不具合を引き起こす危険性がある。
この送風機220の振動は、筐体250の内壁に取り付けられたCCDカメラ2によって、モニター画面20から点検することができる。すなわち、モニター画面20において、送風機220が振動していないとき、送風機220は、筐体250に対して振動していない状態であり正常に回転している。
なお、本実施形態では、吊り下げられた筐体250の剛性が小さく、筐体250が微小振動していることから、CCDカメラ2による振動検出が有効である。
ただし、送風機220がポンプ室110の床に設置される場合には、基礎部材としての筐体250の剛性が大きくなるので、CCDカメラ2の代わりに、振動計を送風機220に取り付けるとよく、このようにすると、送風機220の振動を精度よく検出することができる。
また、送風機220は、ケーシング内部で羽根車が接触した場合や、ボールベアリングの油が切れかかったり寿命によって破損しかけると、異音を発するが、これらの異音は、マイク3によって検出でき、スピーカ30からの音を聞くことにより異音の有無を点検することができる。
さらに、送風機220は、異物が付着し、この異物が回転体と摺動したりすると、焦げているような異臭を発する場合があるが、この異臭は、臭気センサ4によって検出され、表示部40の数字の大きさによって点検することができる。
また、ダイナモ7は、図2(a)に示すように、送風機220のVベルト223の異常たわみを検出するように取り付けてある。この取付け方法は、まず、モータ222の回転トルクを正常に伝達できなくなるレベルまでVベルト223をたわませてから、モータ222を回転させ、この状態でVベルト223とダイナモ7の回転ローラ72が接触する位置に、ダイナモ7を取り付ける。その後、適正なテンションとなるように、Vベルト223を張ると、Vベルト223と回転ローラ72は、距離Lだけ離れる。
上記のように取り付けられたダイナモ7は、同図(b)に示すように、Vベルト223が伸びてたわみが発生し、このたわみが正常に回転トルクを伝達できなくなるレベルに達すると、回転ローラ72がVベルト223と接触し回転して発電する。そして、ダイナモ7と接続されたランプ70が点灯するので、点検作業員は、ランプ70の点灯の有無を確認することにより、Vベルト223の異常たわみを点検することができる。
なお、点検作業員は、ランプ70が点灯していないとき、テストスイッチ71をオンにして、乾電池等(図示せず)の点検用電源を用いて、ランプ70を点灯させ、ランプ70が切れていないことを確認する。この確認によって、ランプ70が切れているために、異常たわみを検出できないといった不具合を防止することができる。
このように、本発明にかかる遠隔点検装置1によれば、凍結防止設備200が高所に設置された場合であっても、床上に設置された点検操作盤8から、凍結防止設備200の状態、すなわち、異音,異臭,異常振動及びVベルト223の異常たわみを点検することができ、安全かつ確実に凍結防止設備200を点検することができる。
特に、冬季においては、吹雪等によって天候が荒れている場合、ポンプ室110に行くだけでも、精神的及び肉体的に疲労することがある。このようなとき、梯子300を昇り高所で行なう点検作業に対し、点検作業者はしばしば危険を感じていたが、上記遠隔点検装置1を設けることにより、高所から転落するといった危険をゼロにすることができる。
また、安全な状態で落ち着いて点検できるので、確実に点検することができ、点検精度を向上させることができる。さらに、点検操作盤8を用いて、異音,異臭,振動及びベルトのたわみを点検できるので、点検時間を短縮することができる。
[遠隔点検装置付き動的設備]
図3は、本発明にかかる遠隔点検装置付き動的設備の実施形態の概略図を示している。
同図において、遠隔点検装置付き送風機9は、動的設備としての送風機220が、遠隔点検装置として、CCDカメラ,マイク,スピーカ及び送受信手段を備えたCCDカメラ付き携帯電話80,81を備えた構成としてある。
なお、本実施形態では、CCDカメラ,マイク,スピーカ及び送受信手段を備えた機器として、CCDカメラ付き携帯電話80,81を使用しているが、この構成に限定されるものではなく、異音及び振動を検知する検知手段及びこの検知手段からの点検情報を出力する出力手段、たとえば、上記カメラ・マイク5及びテレビホン50を備えた構成としてもよい。
また、動的設備は、送風機220に限定されるものではなく、たとえば、ポンプやロボット等のように可動部を有する設備であればよい。さらに、少なくともヒータ210及び送風機220からなる凍結防止設備200としてもよく、このようにすると、送風機220の運転状態を容易に点検することができるので、送風機220が停止することにより、温風を循環させることができなくなり、凍結防止機能が低下又は停止するといった不具合を効果的に防止することができる。
遠隔点検装置付き送風機9は、送風機220が、ファン本体221,モータ222,Vベルト223及びベース82とからなっており、送風機220の全体が見渡せ、かつ、集音に最適な位置となるように、ベース82から取付け棒83が突設してあり、この先端にCCDカメラ付き携帯電話80が取り付けられている。また、遠隔点検装置付き送風機9は、点検作業員が自由に持ち運びできるCCDカメラ付き携帯電話81を備えている。
ここで、CCDカメラ付き携帯電話80は、CCDカメラ付き携帯電話81から点検開始信号を入力すると、CCDカメラから入力した画像データ及びマイクから入力した音声データを自動的に、CCDカメラ付き携帯電話81に送信する構成としてある。
また、CCDカメラ付き携帯電話81は、CCDカメラ付き携帯電話80からの画像データ及び音声データを点検作業員に提供する。点検作業員は、画像データから送風機220の異常振動を点検でき、また、音声データから異常音の有無を点検することができる。
このように、本実施形態にかかる遠隔点検装置付き送風機9は、遠隔点検装置としてCCDカメラ付き携帯電話80,81を備えており、点検作業員は、CCDカメラ付き携帯電話81から、送風機220の異常振動及び異常音の有無を点検することができる。
また、遠隔点検装置付き送風機9は、遠隔点検装置としてCCDカメラ付き携帯電話80,81を備えることにより、点検作業員が、送風機220と遠く離れている場合であっても、支障なく点検を実施することができる。
なお、CCDカメラ付き携帯電話80は、ポンプ室110の壁に直接取り付けてもよく、このようにすると、ベース82の振動の影響を受けることなく、精度よく送風機220の振動を検知することができる。
以上、本発明の動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、動的設備としては、上記凍結防止設備や送風機に限定されるものではなく、地下室等の点検作業員が行きにくい場所に設置された動的設備でもよく、上記と同様に、点検作業員を危険から守るとともに、確実かつ効率よく点検を行なうことができる。
本発明の動的設備の遠隔点検装置及び遠隔点検装置付き動的設備は、点検装置及び点検装置を備えた動的設備として説明してあるが、この用途に限定されるものではなく、たとえば、遠隔監視装置及び遠隔監視装置を備えた動的設備としても、本発明を適用することが可能である。
本発明にかかる動的設備の遠隔点検装置の実施形態の概略ブロック図を示している。 本発明にかかるたわみ検出手段を説明するための概略図であり、(a)は正常な状態の側面図を、(b)は異常たわみ発生状態の側面図を示している。 本発明にかかる遠隔点検装置付き動的設備の実施形態の概略図を示している。 従来の原油備蓄基地における消火ポンプ設備及び凍結防止設備の設置状況を説明するための概略図を示している。
符号の説明
1 遠隔点検装置
2 CCDカメラ
3 マイク
4 臭気センサ
5 カメラ・マイク
6 蛍光灯
7 ダイナモ
8 点検操作盤
9 遠隔点検装置付き送風機
20 モニター画面
30 スピーカ
40 表示部
50 テレビホン
60 蛍光灯スイッチ
70 ランプ
71 テストスイッチ
72 回転ローラ
80 CCDカメラ付き携帯電話
81 CCDカメラ付き携帯電話
82 ベース
83 取付け棒
100 消火ポンプ設備
101 ディーゼルエンジン
110 ポンプ室
200 凍結防止設備
210 電熱ヒータ
220 送風機
221 ファン本体
222 モータ
223 Vベルト
230 吸込みダクト
240 吐出しダクト
250 筐体
251 点検扉
300 梯子

Claims (6)

  1. 可動部分を有する動的設備の遠隔点検装置であって、
    前記動的設備の異音及び/又は振動を検知する簡易検知装置と、
    前記動的設備から離れた場所において、前記簡易検知装置からの点検情報を出力する監視手段と、
    を具備したことを特徴とする動的設備の遠隔点検装置。
  2. 前記動的設備の異臭を検知する異臭検知手段と、前記動的設備から離れた場所において、前記異臭検知手段からの異臭情報を出力する異臭情報出力手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の動的設備の遠隔点検装置。
  3. 前記振動を検知する簡易検知装置を、テレビホンとしたことを特徴とする請求項1又は2記載の動的設備の遠隔点検装置。
  4. 前記動的設備に取り付けられた動力伝達ベルトの異常たわみを検出する、たわみ検出手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の動的設備の遠隔点検装置。
  5. 上記請求項1〜4のいずれかに記載の動的設備の遠隔点検装置を備えたことを特徴とする遠隔点検装置付き動的設備。
  6. 前記動的設備を、少なくともヒータ及び送風機からなる凍結防止設備としたことを特徴とする請求項5記載の遠隔点検装置付き動的設備。
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