JP2005301418A - System for collecting measurement data - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物に設置した計測手段から得られる計測データを時刻データと共に収録する計測データ収集システムに関する。 The present invention relates to a measurement data collection system that records measurement data obtained from measurement means installed in a structure together with time data.
一般に、例えば発電プラントにおける建屋のような構造物は経年劣化や外部からの振動圧力などによって歪や破損などが生じる恐れがある。このた、構造物としての安全性、耐久性などを監視するために加速度計やひずみゲージ、温度計のような構造物に関わる情報を計測する計測手段を設けて定期的な点検、監視が行われている。
これらの計測手段で計測されたデータは現場から離れたデータ監視室などに送られ、データ解析コンピュータなどによって収集、分析されて構造物の安全性の点検、判定などが行われる。
In general, for example, a structure such as a building in a power plant may be distorted or damaged due to aging deterioration or vibration pressure from the outside. For this reason, in order to monitor the safety and durability of the structure, a measuring means for measuring information related to the structure such as an accelerometer, strain gauge, and thermometer is provided for periodic inspection and monitoring. It has been broken.
Data measured by these measuring means is sent to a data monitoring room or the like away from the site, and collected and analyzed by a data analysis computer or the like to check and judge the safety of the structure.
これらの計測データをデジタルデータとして収集するための計測データ収集システムとしては、従来計測手段とデータ解析コンピュータとが双方向の通信が可能な、例えば有線電話や、PHSに代表される無線電話、さらにはネットワークケーブルや無線、光などを利用したLAN等コンピューターネットワークで結ばれて構成されたものがある。 As a measurement data collection system for collecting these measurement data as digital data, a conventional measurement means and a data analysis computer can communicate bidirectionally, for example, a wired telephone, a wireless telephone represented by PHS, Some of them are configured by being connected by a computer network such as a LAN using a network cable, radio, or light.
その一例として図5に従来の計測データ収集システムの概要図を示す。この計測データ収集システムは、データ収集用コンピュータ51と計測手段52とが無線で構成されたネットワークを介して接続されており、データ収集用コンピュータ51からはデータ送信を指示する信号53が計測手段52に送られ、その信号53をきっかけとして計測手段52から計測データ54がデータ収集コンピュータ51に送信されてくるという構成になっている(例えば、特許文献1参照)。
As an example, FIG. 5 shows a schematic diagram of a conventional measurement data collection system. In this measurement data collection system, a
また従来の別のシステムとして、図6に示すシステムも考えられている。この例における計測データ収集システムは、計測手段55と、現場係員56が持つ携帯端末手段57と、データ収集用コンピュータを備えた情報処理手段58とがコンピューターネットワーク59を介してデータの送受信が可能なように接続されている。
As another conventional system, a system shown in FIG. 6 is also considered. In the measurement data collection system in this example, measurement means 55, portable terminal means 57 possessed by
そして、計測手段55で計測された各種データがコンピューターネットワーク59を介して情報処理手段58に送られ、情報処理手段58によりデータ解析が行われる。
そのデータ解析の結果から導かれた対応策を携帯端末手段57の画面を通して現場係員56に伝達することにより、その場での対応が可能な構成となっている(例えば、特許文献2参照)。
By transmitting a countermeasure derived from the result of the data analysis to the on-
このように、従来の計測データ収集システムでは、計測手段とデータ収集用コンピュータとを双方向通信可能なネットワークで接続することが必要な構成となっていた。そのため、分厚い鉄筋コンクリート構造の既存の建物構造物の室内に、新たに計測手段を設置し、無線通信によるデータ収集を行おうとするためには新たに中継アンテナの設置や室外アンテナと接続するための配線工事が必要である。 As described above, in the conventional measurement data collection system, it is necessary to connect the measurement means and the data collection computer via a network capable of bidirectional communication. Therefore, in order to install a new measuring means in the room of an existing building structure with a thick reinforced concrete structure and collect data by wireless communication, a new wiring for connecting a relay antenna or connecting to an outdoor antenna Construction is necessary.
また、同様にケーブル通信によるデータ収集を行おうとするためには壁面にケーブルを貫通させる配線工事、及び最寄の接続地点までの配線工事が必要となる等、ネットワークを構成するための面倒な建屋工事が必要となることから、新たなシステム構築に費やす手間と期間が長くなったり、それに要する費用が多額になる等の課題があった。 Similarly, in order to collect data by cable communication, wiring work that penetrates the cable through the wall and wiring work to the nearest connection point are required, so that it is a cumbersome building to configure the network. Since construction is required, there are problems such as a long time and effort for constructing a new system, and a large amount of cost.
またこれらの建屋工事が困難な場合には、計測手段とデータ収集用コンピュータとがネットワークを構成することができず、このような計測データを送受信することが困難な環境においては計測データの収集が不可能となる恐れもあった。 In addition, when these building constructions are difficult, the measurement means and the data collection computer cannot form a network, and in such an environment where it is difficult to send and receive measurement data, measurement data collection is not possible. There was also a fear that it would be impossible.
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、計測データの収集が容易かつ確実に行える計測データ収集システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a measurement data collection system that can easily and reliably collect measurement data.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、構造物に設置され、この構造物に関わる情報を計測する計測手段、及びこの計測手段より得られる計測データを記録する第1のデータ記録手段を有するデータ計測装置と、移動可能で、前記データ計測装置に記録された計測データを通信手段を介して受信し記録する第2のデータ記録手段を有する移動式データ転送装置と、前記移動式データ転送装置に記録されたデータを通信手段を介して受信し記録する第3のデータ記録手段を有するデータ集積装置とからなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
この発明によれば、あらゆる構造物に対して、計測データの収集が容易かつ確実に行える計測データ収集システムが実現する。 According to the present invention, a measurement data collection system that can easily and reliably collect measurement data for any structure is realized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態による計測データ収集システムの動作手順を示すブロック構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the operation procedure of the measurement data collection system according to the first embodiment of the present invention.
図1において、1はデータ計測装置で、例えば発電プラントの建屋(図示せず)のような構造物に設置された各種の計測手段4を備え、この計測手段4によって構造物に関する計測データ5が計測される。
計測手段4としては例えば、加速度計やひずみゲージ、温度計、カメラ、マイク等の構造物を監視する計測機器(センサ類)が使われる。
In FIG. 1,
As the measuring means 4, for example, measuring devices (sensors) for monitoring structures such as an accelerometer, a strain gauge, a thermometer, a camera, and a microphone are used.
データ計測装置1において、計測手段4により得られた計測データ5は第1の時刻計測手段9により計測した時刻データと対応付けらた状態で第1のデータ記録手段6に入力され、記録される。
In the
第1のデータ記録手段6に記録されるデータとしては、計測手段4により得られた計測データ5とその時刻データだけでなく、データ計測装置1の名称、計測手段4に固有に付けられた名称等の計測系に関する情報も含まれる。
The data recorded in the first data recording unit 6 includes not only the
さらにデータ計測装置1には、第1のデータ記録手段6からの信号が入力される第1の出力手段7と、第1のデータ記録手段6と第1の時刻計測手段9に信号を入力する第1の入力手段8とが設けられている。
Further, the
2はそれ自体が移動可能な移動式データ転送装置で、データ計測装置1の第1の出力手段7からの信号が入力される第2の入力手段10と、この第2の入力手段10からの信号が入力され、記録する第2のデータ記録手段11と、第2のデータ記録手段11からの信号が入力される第2の出力手段12とが設けられている。
第1のデータ記録手段6に記録された計測データ5は、移動式データ転送装置2の第2の出力手段12よりトリガ信号20が第1の入力手段8に発信され、それが第1の入力手段8で認識されると、第1の出力手段7から出力され、移動式データ転送装置2の第2の入力手段10を通じて第2の時刻計測手段13により計測した時刻データと対応付けられた状態で第2のデータ記録手段11に記録される。
The
第2のデータ記録手段11に記録された計測データ5の内、第1の時刻計測手段9の情報に基づき記録された時刻データは第2の時間計測手段13における時刻データと比較され、両時刻データ間にずれを生じていた場合にはその時刻データのずれを認識し、記憶する。
Of the
この操作によって、データ計測装置1が2つ以上存在し、かつ、それぞれのデータ計測装置1が持つ第1の時刻計測手段9による時刻データにずれが生じていた場合にも、ずれ時間情報を基に全ての計測データの時刻データを補正することができる。
Even when two or more
3はデータ集積装置で、第2の出力手段12からの信号が入力される第3の入力手段14と、この第3の入力手段14からの信号が入力される第3のデータ記録手段16と、第3のデータ記録手段16からの信号が入力される第3の出力手段17とが設けられている。
移動式データ転送装置2の第2のデータ記録手段に記録されたデータ15は、第3の出力手段17によりトリガ信号20が第2の入力手段10に発信され、それが第2の入力手段10で認識されると、第2の出力手段12から出力され、第3の入力手段14を通じ、第3の時刻計測手段18により計測した時刻データと対応付けられた状態で第3のデータ記録手段16に記録される。
As for the
第3のデータ記録手段16に記録されたデータの内、第2の時刻計測手段13の情報に基づき記録された時刻データは第3の時刻時間計測手段18における時刻データと比較され、両時刻データ間にずれが生じていた場合にはその時刻データのずれ時間情報を認識し、記憶する。
Of the data recorded in the third data recording means 16, the time data recorded based on the information of the second
この操作によって、移動式データ転送装置2が2つ以上存在し、かつ、それぞれの移動式データ転送装置2が持つ第2の時刻計測手段13による時刻データにずれが生じていた場合にも、ずれ時間情報を基に全てのデータの時刻データを補正することができる。
Even if there are two or more mobile
このような計測データ収集システムにおいて、データ計測装置1と、データ集積装置3とが直接データを送受信することが困難な環境にある場合、まず、移動式データ転送装置2がデータ計測装置1からの計測データ5の受信が可能な環境まで移動し、一旦データ計測装置1から無線などの通信回線を使って計測データ5を受信、記録する。
その後、移動式データ転送装置2がデータ集積装置3へデータを送信することが可能な環境まで移動し、データ集積装置3に無線などの通信回線を使ってデータを送信する。
In such a measurement data collection system, when it is difficult for the
Thereafter, the mobile
これにより、データ計測装置1と、データ集積装置3とが直接データを送受信することができない環境においても、移動式データ転送装置2を用いてデータを転送することにより、計測データ5を確実に収集することが可能となる。
Thus, even in an environment where the
また、時刻計測手段により計測した時刻データと対応付けて計測データ5の送受信を行っているので、データ集積装置3において全ての計測データ5の時間データを補正することができ、計測データの比較を容易かつ正確に行うことができる。
In addition, since the
例えば地震計測において、数回発生する余震をそれぞれのデータ計測装置1で計測し、移動式データ転送装置2により収集した後、時刻補正をすることによって余震データの特定が容易に可能になると共に、複数のデータ計測装置1間での比較も容易に行える。
For example, in seismic measurement, aftershock that occurs several times is measured by each
なお上記説明において、時刻データの補正は移動式データ転送装置2とデータ集積装置3との両装置において行ったが、計測データ5やデータ15に付加されているずれ時刻データ及び、移動式データ転送装置2の第2の時刻計測手段13に生じていたずれ時間情報を基に、データ集積装置3内でのみ時刻データの補正を行うようにしても良い。
In the above description, the correction of the time data is performed in both the mobile
時刻データは、各時刻計測手段9、13、18により計測される計測データを特定することができる情報であり、例えば、GPS(global positioning system)などの移動衛星から得られる時刻情報であったり、そのシステムに固有の時刻情報であっても良い。
また、データ計測装置1や移動式データ転送装置2は1台に限らず複数台設けるようにしてもよい。
The time data is information that can specify the measurement data measured by each of the time measuring means 9, 13, and 18, for example, time information obtained from a mobile satellite such as GPS (global positioning system), It may be time information unique to the system.
Further, the
図2は本発明の第2の実施の形態における計測データ5およびデータ15を送受信する際の手段を示したブロック構成図である。
本実施の形態においては、データ計測装置1には第1の電力供給手段21が設けられており、また、移動式データ転送装置2には第2の電力供給手段22が設けられている。さらに、データ集積装置3には第3の電力供給手段23が設けられている。
FIG. 2 is a block diagram showing a means for transmitting / receiving the
In the present embodiment, the
設置場所が固定された第1の電力供給手段21及び第3の電力供給手段23は、特定の電源コンセントから電力が供給されている。
移動可能に構成されている移動式データ転送装置2の第2の電力供給手段22としては、充電池や燃料電池等の移動や携帯可能な電池によって電力が供給されている。
The first power supply means 21 and the third power supply means 23 whose installation locations are fixed are supplied with power from a specific power outlet.
As the second power supply means 22 of the mobile
この手段における計測データ5の入出力方法は次のとおりである。データ計測装置1、データ集積装置3が発信する信号19によって、移動式データ転送装置2が応答し、データ計測装置1と移動式データ転送装置2の間、もしくは、移動式データ転送装置2とデータ集積装置3との間における通信回線が確立したことが確認された後、データ5、15の送受信が行われる。
The input / output method of the
この手段では通信回線の確立が確認された後データ5、15の送受信が行われるので計測データ5やデータ15の収集が確実に行え、また、データ計測装置1及びデータ集積装置3等、安定した電力供給を受けている装置が信号19の電波の発信を担当するため、移動式データ転送装置2は電波の発信量を減らすことができるので第2の電力供給手段22の電力寿命を長く保つことができる。
This means that
図3は本発明による計測データ収集システムを建物構造物に適用した場合の構成を示す概略断面図である。
図3において、計測手段4が建物24の床や柱などの構造部材に設置されており、常に加速度やひずみなどの計測、及び画像の撮影などを行っている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration when the measurement data collection system according to the present invention is applied to a building structure.
In FIG. 3, a measuring means 4 is installed on a structural member such as a floor or a pillar of a
計測データ5は、A/D変換器等を通じてデジタルデータに変換され、第1のデータ記録手段6である計算機のメモリやハードディスクなどの記録媒体に記録される。
データ計測装置1には、水晶発振等により時刻を計測する第1の時刻計測手段9が組み込まれている。
The
The
建物24が設置された地盤28の揺れなどにより建物24が振動し、計測手段4に大きな加速度が入力された場合、多くの建物について構造物としての健全性を確認するために検査員25が巡回経路26に沿って検査を行う。この検査員25が、移動式データ転送装置2を携帯し巡回することにより、データ計測装置1と移動式データ転送装置2との間において交信を行い、計測データ5の送受信27が行われる。
When the
移動式データ転送装置2としては携帯性に優れた情報機器、例えばPDAや小型のノートパソコンなどで構成される。
受信した計測データ5は、移動式データ転送装置2に組み込まれている第2のデータ記録手段であるメモリやハードディスク、メモリカードなどの記録媒体に記録される。
The mobile
The received
移動式データ転送装置2には、データ計測装置1と同様に水晶発振により時刻を計測する第2の時刻計測手段13が組み込まれている。
検査員25の巡回経路26にデータ計測装置1が複数設置されている場合、上記のデータ送受信27が各々の位置において繰り返し実施され、移動式データ転送装置2には複数のデータ計測装置1から得られた計測データ5が、まとめて記録される。
計測データ5のそれぞれには、データ計測装置1を特定するための識別情報が付加される。
The mobile
When a plurality of
Identification information for specifying the
さらに、移動式データ転送装置2には、何らかの理由により収録ができなかったデータ計測装置1の位置を表示する機能があっても良い。また、計測データ5の受信が終了したことを検査員25に伝えるために、音や光などで信号を出す機能があっても良い。
Further, the mobile
検査員25が検査個所の巡回を終了し、移動式データ転送装置2とデータ集積装置3とが交信可能となった時、移動式データ転送装置2が収録したデータ15を送受信29し、データ集積装置3に入力され、第3のデータ記録手段16であるメモリやハードディスクなどの記録媒体に記録される。
第3の出力手段17により、集積された計測データ5は外部に伝達することも可能である。
When the
The collected
また、計測データの別の収集手段としては次のようなものも考えられる。検査員25の巡回経路26上にデータ集積装置3と、ネットワークに接続されたパーソナルコンピューターなどのデータ受信装置を第3の入力手段14として設置し、このデータ受信装置が移動式データ転送装置2からデータ5を受信し、ネットワークケーブルなどの通信手段を介してデータ送受信29し、データ集積装置3へ収録しても良い。
In addition, the following may be considered as another means for collecting measurement data. The
以上の例では、検査員25により計測データ5を収集するとしたが、計測データ5の収集手段として、乗用車等の移動体やロボット等を用いても良い。
データ計測装置1と移動式データ転送装置2との間におけるデータ送受信方法である通信手段27、およびデータ集積装置3と移動式データ転送装置2との間におけるデータ送受信方法である通信手段29は、前記のような無線方式にとらわれず、ケーブル接続や、メモリカード等のメディアの受け渡しによるものであっても良い。
In the above example, the
A
第3の出力手段17はFDドライブ、CD−RドライブやDVD−Rドライブのようなメディアへの書き込み装置であっても良い。
また、データ計測装置1内では、データに対してその重要度に応じて優先順位を付与する。優先順位が任意に定められた所定値より低いデータは自動的に消去される。これにより、データ計測装置1がリアルタイムで計測、記録を行っても、計測データ5の容量が第1のデータ記録手段6の容量をオーバーするという事態を防ぐことができる。
The third output means 17 may be a medium writing device such as an FD drive, a CD-R drive, or a DVD-R drive.
In the
優先順位を設定する基準としては、例えば、入力加速度の大きさや、震度、データの収録時刻、移動式データ転送装置2に対するデータ転送が完了したかしていないかなどがある。
データの消去のタイミングとしては、データ記録手段に記録されたデータ量が、任意に設定された容量を超えた時にのみ実行しても良い。
The criteria for setting the priority include, for example, the magnitude of input acceleration, seismic intensity, data recording time, and whether or not data transfer to the mobile
The data erasing timing may be executed only when the amount of data recorded in the data recording means exceeds an arbitrarily set capacity.
図4は、前記の計測データ収集システムにおける、各時刻計測手段9、13、18に発生したずれ時間を校正するための別の手段を説明する概略断面図である。各時刻計測手段9、13、18は各入力手段8、10、14から入力される外部信号により同期を取っている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining another means for calibrating the deviation time generated in each
本実施の形態においては、外部信号をGPS30としている。GPS30の電波31は建物24内まで届かないため、一度建物24外の受信アンテナ32において受信した後、中継アンテナ33にて送信し、各データ計測装置1、各移動式データ転送装置2およびデータ集積装置3にて受信され、時刻データの同期をとると共に時刻データにずれが生じていた場合は校正される。
In the present embodiment, the external signal is GPS30. Since the
ここでは、GPS電波31により校正を実施したが、電源ケーブル上に高周波を流すことにより時刻信号を送信する手段や、携帯型内線電話用アンテナを用いても良い。
前記の計測データ収集システムにおける、各時刻計測手段に発生したずれの校正手段は、以上の方法にとらわれず、以下の様な構成であっても良い。
Here, the calibration is performed using the
In the measurement data collection system described above, the means for calibrating the deviation generated in each time measurement means is not limited to the above method, and may be configured as follows.
データ集積装置3に取り付けられている第3の時刻計測手段18を基準時刻として、移動式データ転送装置2に搭載されている第2の時刻計測手段13の時刻そのものを校正し、基準時刻である前記第3の時刻計測手段18と同期させる。次に、検査員25が点検中に、データ計測装置1と移動式データ転送装置2が交信する際、移動式データ転送装置2の第2の時刻計測手段13を基準時刻として、データ計測装置1に搭載されている第1の時刻計測手段9の時刻そのものを校正し、基準時刻である前記第2の時刻計測手段13と同期させる。これにより、第1、2、3それぞれの時刻計測手段9、13、18の時刻は、同一のものに校正されることになる。
Using the third time measuring means 18 attached to the
図7は本発明の第3の実施の形態における、車101に搭載された移動式データ転送装置が計測データを回収する際の概要図を示したものである。データ計測装置1がトンネル100の壁面に据え付けられ、計測手段4によって振動やひずみ、音などの計測を行う。また、移動式データ転送装置2は車内に据え付けられており、車外との通信が可能な状態になっている。車がデータ計測装置1に接近すると、データ計測装置1と移動式データ転送装置2の間に通信回線が確立され、計測データ5、15の送受信が行われる。
FIG. 7 shows a schematic diagram when the mobile data transfer device mounted on the car 101 collects the measurement data in the third embodiment of the present invention. The
この手段では、トンネル内に新たに計測点を設けようとした時にも、ケーブルを敷設することなく、容易にかつ敏速に計測を開始することができると共に、車がデータ計測装置1付近を通行することにより、計測データを自動で回収することができるので、計測員の派遣によるデータ回収等の業務を省くことができる。
With this means, when a new measurement point is to be provided in the tunnel, measurement can be started easily and promptly without laying a cable, and the vehicle passes near the
なお、上記実施の形態の説明においては、本発明を発電プラントの建屋に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、建屋以外のものも含めた一般的な構造物に対しても適用し得るものである。 In the description of the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a building of a power plant has been described. However, the present invention is not limited to this, and a general structure including other than a building. It can also be applied to objects.
1…データ計測装置、2…移動式データ転送装置、3…データ集積装置、4…計測手段、5…計測データ、6…第1のデータ記録手段、7…第1の出力手段、8…第1値の入力手段、9…第1の時刻計測手段、10…第2の入力手段、11…第2のデータ記録手段、12…第2の出力手段、13…第2の時刻計測手段、14…第3の入力手段、15…データ、16…第3のデータ記録手段、17…第3の出力手段、18…第3の時刻計測手段、20…トリガ信号。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
The measurement data collection according to any one of claims 1 to 4, wherein the data measuring device assigns a priority to the measurement data and deletes the measurement data having the priority lower than a predetermined value. system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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