JP2006197402A - Wireless lan explosion-proof relay and communication system in dangerous area - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LAN(ローカルエリアネットワーク)防爆型中継器及び危険地区における通信システムに関し、特に、危険物の製造および取扱いを行う製油所や石油化学工場等の広大な危険地区において、危険地区の製造設備と非危険地区の管理設備との間で、製造設備の運転データなどに関する大量のデータを、無線LANを経由することにより、安全かつ効率よく通信することを可能とする無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless LAN (local area network) explosion-proof repeater and a communication system in a hazardous area. Wireless LAN explosion-proof relay that enables a large amount of data related to operation data of manufacturing equipment to be communicated safely and efficiently between the manufacturing equipment and non-hazardous area management equipment via the wireless LAN. And communication systems in hazardous areas.
製油所や石油化学工場等では、多くの製造設備が設置されており、これらのプラントを安全かつ効率よく稼働させるためには、これらの製造設備が所定期間(たとえば、次の定期点検時まで)正常に作動する必要がある。
このため、製造設備を適切に操作することは勿論、製造設備が正常に運転されていることを確認するとともに、異常が発生した際、早期に異常を検知し速やかに対処する必要がある。
Refineries, petrochemical plants, etc. have many production facilities installed. In order to operate these plants safely and efficiently, these production facilities are in a certain period (for example, until the next periodic inspection). It needs to work properly.
For this reason, it is necessary not only to properly operate the manufacturing facility, but also to confirm that the manufacturing facility is operating normally, and to detect an abnormality at an early stage and deal with it promptly when an abnormality occurs.
特に、製油所や石油化学工場では、可燃性ガスや可燃性液体の蒸気(適宜、爆発性ガスと略称する。)が存在するおそれのある場所(本発明における危険地区)に、製造用電気計装設備やモーターなどの電動機が設置されている。これらの設備や機器は、一般的に、防爆構造となっており、爆発性ガスに対して点火能力を有する電気火花が発生しないか、たとえ発生しても周囲の爆発性ガスに引火しない構造としてある。 In particular, in refineries and petrochemical factories, a production electrometer is located in a place (hazardous area in the present invention) where there is a possibility that a vapor of flammable gas or flammable liquid (abbreviated as explosive gas as appropriate) exists. Electric equipment such as equipment and motors are installed. These facilities and equipment generally have an explosion-proof structure that does not generate an electric spark that has an ignition capability for explosive gas or does not ignite surrounding explosive gas even if it occurs. is there.
ところで、製油所や石油化学工場の危険地区は、通常、非常に広いため、点在する複数の製造設備に設けられた測定機器と、非危険地区に設けられた計測室内のコンピュータとを測定用ケーブルで接続し、製造設備の運転データなどを収集することは、測定用ケーブルの費用及びそれを敷設する費用を考慮すると、経済的な負担が大きいといった欠点があった。
このため、上記欠点を解決する技術が提案されてきた。
By the way, the risk areas of refineries and petrochemical plants are usually very large, so measurement equipment installed in multiple manufacturing facilities and computers in measurement rooms installed in non-hazardous areas are used for measurement. Connecting the cables and collecting the operation data of the manufacturing equipment has a drawback that it is economically expensive considering the cost of the measurement cable and the cost of installing it.
For this reason, the technique which solves the said fault has been proposed.
たとえば、危険場所に設置される防爆アンテナにおいて、アンテナ本体が送受信する電波を透過する材質で耐圧防爆構造とし、一端側が閉塞されると共に、他端側が開放の開口部を有する中空筒体からなる容器を形成し、容器の中空筒体内にアンテナ本体を収納し、アンテナを収納した容器が全閉容器に耐圧防爆構造を満足するように直接に全閉容器外壁面から略垂直に突設して接続される、防爆アンテナ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、本質安全防爆構造を有する回路を構成するために、複数の阻止用コンデンサを直列接続する等の回路が不要となり、また、伝送線路のシードル線に対して接地工事を施す必要がなくなり、装置全体を簡略な構造とすることができる。
According to this technology, in order to construct a circuit having an intrinsically safe explosion-proof structure, a circuit such as a series connection of a plurality of blocking capacitors is not required, and it is necessary to perform grounding work on the transmission line's cider line. Therefore, the entire apparatus can have a simple structure.
しかしながら、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させるためには、また、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させるためには、設備の運転データ,設備管理の履歴データ,現場操作作画情報,監視用画像情報,音響情報等の大量のデータを、危険地区と非危険地区との間で密に通信し、これらのデータにもとづいて精度よく管理する必要がある。これに対し、上記防爆アンテナの技術では、大量のデータを効率よく通信することができないため、上述した極めて重要な要求に応えることができないといった問題があった。 However, in order to operate the plant safely and efficiently at a higher level, and in order to further improve the safety of the plant in the event of a disaster, the operation data of the equipment, the history data of equipment management, the field operation drawing It is necessary to communicate a large amount of data such as information, monitoring image information, and acoustic information closely between the dangerous area and the non-hazardous area, and manage it accurately based on these data. On the other hand, the technique of the explosion-proof antenna has a problem that it cannot respond to the above-mentioned extremely important request because a large amount of data cannot be efficiently communicated.
本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、製油所や石油化学工場等の広大な危険地区と非危険地区との間で、無線LANを経由することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することを可能とする無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムの提供を目的とする。 The present invention has been proposed to solve the above problems, and a large amount of data can be obtained between a vast danger area such as a refinery or a petrochemical factory and a non-hazardous area via a wireless LAN. It is an object of the present invention to provide a wireless LAN explosion-proof repeater that enables safe and efficient communication and a communication system in a hazardous area.
上記目的を達成するため、本発明の無線LAN防爆型中継器は、無線LANにより、送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイントと、この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナと、少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備えた構成としてある。
このようにすると、無線LANを利用することにより、大量のデータを安全かつ効率よく通信することができる。また、平面アンテナを用いることにより、電波出力をより大きくすることができるので、通信可能エリアを拡張することができる。
なお、送受信機は、携帯コンピュータ,防爆カメラなどであり、送受信される情報としては、プラント運転データ,配管図に関する情報,操作方法に関する情報,プラント設計データ,機器のプロット表示に関する情報,運転操作要領書に関する情報,配管&計装ダイアグラムに関する情報,ボード運転操作自動化システムに関する情報,機器点検に関する情報,及び,画像情報などを挙げることができる。
In order to achieve the above object, a wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention includes a wireless LAN access point that connects a transceiver with a wireless LAN, and one or more wireless LAN access points connected to the wireless LAN access point. A planar antenna and a sealed container that uses a radio wave transmitting material that transmits radio waves transmitted and received by the planar antenna at least partially, and that houses the wireless LAN access point and the planar antenna and has a pressure-proof explosion-proof structure. As a configuration.
In this way, a large amount of data can be communicated safely and efficiently by using the wireless LAN. In addition, since the radio wave output can be increased by using the planar antenna, the communicable area can be expanded.
The transmitter / receiver is a portable computer, an explosion-proof camera, etc. The information transmitted / received includes plant operation data, piping diagram information, operation method information, plant design data, device plot display information, operation procedure Information related to manuals, information related to piping and instrumentation diagrams, information related to board operation automation systems, information related to equipment inspection, and image information.
また、本発明の無線LAN防爆型中継器は、前記密閉容器が、一端が半球状に形成され、他端が開放された、前記電波透過材料からなる円筒部と、この円筒部の前記他端と連結される基部とを備え、前記円筒部に前記平面アンテナを収納した構成としてある。
このようにすると、円筒部の機械的強度を向上させることができ、かつ、平面アンテナの向きを自在に設定することができる。
In the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention, the sealed container has a cylindrical portion made of the radio wave transmitting material, one end of which is formed in a hemispherical shape and the other end is opened, and the other end of the cylindrical portion. And a base portion connected to the cylindrical antenna, and the planar antenna is housed in the cylindrical portion.
If it does in this way, the mechanical strength of a cylindrical part can be improved and the direction of a plane antenna can be set up freely.
また、本発明の無線LAN防爆型中継器は、前記平面アンテナを二以上収納した場合、前記平面アンテナを、L字状又は多角形状に配設した構成としてある。
このように、平面アンテナをL字状に設けることにより、一つの平面アンテナを設ける場合より、約二倍のエリアをカバーすることができる。また、平面アンテナを多角形状に配設することにより、ほぼ全周方向のエリアをカバーすることができ、すなわち、広角エリアでの通信が可能となる。
In addition, the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention is configured such that when two or more planar antennas are accommodated, the planar antennas are arranged in an L shape or a polygonal shape.
Thus, by providing the planar antenna in an L shape, it is possible to cover about twice as many areas as in the case of providing one planar antenna. Further, by arranging the planar antenna in a polygonal shape, it is possible to cover an area in almost the entire circumference, that is, communication in a wide-angle area is possible.
また、本発明の無線LAN防爆型中継器は、前記密閉容器に、前記無線LANアクセスポイントと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器を収納した構成としてある。
このようにすると、外部と光信号を介して通信することができるので、大量のデータを高速通信することができる。
In addition, the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention has a configuration in which an optical / electrical converter that is connected to the wireless LAN access point and converts an electrical signal and an optical signal bidirectionally or in one direction is stored in the sealed container. It is as.
In this way, since communication with the outside is possible via an optical signal, a large amount of data can be communicated at high speed.
また、本発明の無線LAN防爆型中継器は、前記密閉容器に、ACアダプタを収納した構成としてある。
このようにすると、一般的に使用される交流電源(たとえば、交流100V電源)を利用することができる。
Moreover, the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention has a configuration in which an AC adapter is accommodated in the sealed container.
If it does in this way, generally used alternating current power supply (for example, alternating current 100V power supply) can be used.
また、本発明の危険地区における通信システムは、危険地区に設置された送受信機と、無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,前記無線LANアクセスポイントと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント,平面アンテナ及び光・電気変換器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、非危険地区に設置された無線LANサーバーと、この無線LANサーバーと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と前記無線LAN防爆型中継器に収納された光・電気変換器とを接続する光ケーブルとを具備した構成としてある。
このようにすると、非危険地区の無線LANサーバーと危険地区の無線LAN防爆型中継器が離れている場合であっても、大量のデータを高速通信することができる。また、無線LAN防爆型中継器まで、光ケーブルで配線することにより、伝送ロスの低減と電磁ノイズの影響を防止することができる。さらに、無線LANサーバーと無線LANアクセスポイントの間を無線で通信した場合、他の機器からのノイズに影響されやすいといった不具合を回避することができる。
The communication system in the hazardous area according to the present invention is a wireless LAN access point for connecting a transceiver installed in the dangerous area to the transceiver via a wireless LAN, and a wireless LAN access point connected to the wireless LAN access point. Or two or more planar antennas, an optical / electrical converter connected to the wireless LAN access point and converting an electrical signal and an optical signal in both directions or in one direction, and radio waves transmitted and received by the planar antenna at least partially A wireless LAN installed in the hazardous area, using a radio wave transmitting material that transmits light, and including a sealed container that houses the wireless LAN access point, the planar antenna and the optical / electrical converter and has a pressure-proof explosion-proof structure An explosion-proof repeater, a wireless LAN server installed in a non-hazardous area, and an electrical signal connected to this wireless LAN server It is housed in the optical / electrical converter installed in the non-hazardous area, the optical / electrical converter installed in the non-hazardous area, and the wireless LAN explosion-proof repeater, which converts the signal to bidirectional or unidirectional. And an optical cable for connecting the optical / electrical converter.
In this way, even when the wireless LAN server in the non-hazardous area and the wireless LAN explosion-proof repeater in the dangerous area are separated, a large amount of data can be communicated at high speed. Further, by wiring up to the wireless LAN explosion-proof repeater with an optical cable, it is possible to reduce transmission loss and prevent the influence of electromagnetic noise. Furthermore, when wireless communication is performed between the wireless LAN server and the wireless LAN access point, it is possible to avoid a problem that the wireless LAN server is easily affected by noise from other devices.
また、本発明の危険地区における通信システムは、危険地区に設置された送受信機と、無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、前記無線LANアクセスポイントとLANケーブルを介して接続されたスイッチングHUB,このスイッチングHUBと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器,及び,前記スイッチングHUBと前記光・電気変換器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型集線装置と、非危険地区に設置された無線LANサーバーと、この無線LANサーバーと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と前記防爆型集線装置に収納された光・電気変換器とを接続する光ケーブルとを具備した構成としてある。
このようにすると、防爆型集線装置を利用して、無線LAN防爆型中継器を容易に増設することができる。
The communication system in the hazardous area according to the present invention is a wireless LAN access point for connecting a transceiver installed in the dangerous area to the transceiver via a wireless LAN, and a wireless LAN access point connected to the wireless LAN access point. Or, two or more planar antennas, and at least a part of which uses a radio wave transmitting material that transmits radio waves transmitted and received by the planar antenna, and accommodates the wireless LAN access point and the planar antenna, and has a flameproof structure. A wireless LAN explosion-proof repeater installed in the hazardous area, a switching HUB connected to the wireless LAN access point via a LAN cable, and an electrical signal and an optical signal connected to the switching HUB. -To-bidirectional or unidirectional optical / electrical converter, and the switching HUB An explosion-proof concentrator installed in the hazardous area, a wireless LAN server installed in a non-hazardous area, a wireless LAN server installed in the dangerous area, An optical / electrical converter installed in the non-hazardous area, and an optical / electrical converter installed in the non-hazardous area, and the explosion-proof type, which are connected to convert an electric signal and an optical signal bidirectionally or in one direction. An optical cable for connecting an optical / electrical converter housed in the concentrator is provided.
If it does in this way, a wireless LAN explosion-proof repeater can be expanded easily using an explosion-proof concentrator.
また、本発明の危険地区における通信システムは、危険地区に設置された送受信機と、無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、前記無線LANアクセスポイントとLANケーブルを介して接続されたスイッチングHUB,及び,前記スイッチングHUBを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型集線装置と、非危険地区に設置された無線LANサーバーと、この無線LANサーバーと接続され、前記非危険地区に設置されたHUBと、前記非危険地区に設置されたHUBと前記防爆型集線装置に収納されたスイッチングHUBとを接続するLANケーブルとを具備した構成としてある。
このようにすると、非危険地区の無線LANサーバーと危険地区の無線LAN防爆型中継器が離れている場合であっても、LANケーブルを用いて通信することができる。
The communication system in the hazardous area according to the present invention is a wireless LAN access point for connecting a transceiver installed in the dangerous area to the transceiver via a wireless LAN, and a wireless LAN access point connected to the wireless LAN access point. Or, two or more planar antennas, and at least a part of which uses a radio wave transmitting material that transmits radio waves transmitted and received by the planar antenna, and accommodates the wireless LAN access point and the planar antenna, and has a pressure-proof explosion-proof structure. An explosion proof structure including a sealed container, housing a wireless LAN explosion-proof repeater installed in the hazardous area, a switching HUB connected to the wireless LAN access point via a LAN cable, and the switching HUB Explosion-proof type concentrator installed in the hazardous area, and a non-hazardous area A wireless LAN server installed in the network, a HUB connected to the wireless LAN server and installed in the non-hazardous area, a HUB installed in the non-hazardous area, and a switching HUB housed in the explosion-proof concentrator. And a LAN cable for connecting the two.
In this way, even if the wireless LAN server in the non-hazardous area and the wireless LAN explosion-proof repeater in the hazardous area are separated, communication can be performed using the LAN cable.
以上のように、本発明の無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムによれば、危険物の製造および取扱いを行う製油所や石油化学工場等の広大な危険地区において、危険地区の製造設備と非危険地区の管理設備との間で、製造設備の運転データなどに関する大量のデータを、無線LANを経由することにより、安全かつ効率よく通信することができる。また、大量のデータを安全かつ効率よく通信することにより、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させることができ、また、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させることができる。 As described above, according to the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention and the communication system in the hazardous area, the dangerous area is manufactured in a large hazardous area such as a refinery or a petrochemical factory that manufactures and handles the dangerous goods. A large amount of data related to the operation data of the manufacturing facility can be communicated safely and efficiently between the facility and the non-hazardous area management facility via the wireless LAN. In addition, by communicating a large amount of data safely and efficiently, the plant can be operated safely and efficiently at a higher level, and the safety of the plant in the event of a disaster can be further improved.
[無線LAN防爆型中継器]
図1は、本発明の実施形態に係る無線LAN防爆型中継器の概略斜視図を示している。
同図において、無線LAN防爆型中継器1は、無線LANアクセスポイント2と、平面アンテナ3と、密閉容器4と、光・電気変換器5と、ACアダプタ6とからなっている。
[Wireless LAN explosion-proof repeater]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a wireless LAN explosion-proof repeater according to an embodiment of the present invention.
In the figure, a wireless LAN explosion-proof repeater 1 includes a wireless
(無線LANアクセスポイント)
無線LANアクセスポイント2は、無線LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)により、送受信機(図示せず)との間を接続する電波中継器であり、一般的に、有線LANとの接続機能を有している。
無線LANアクセスポイント2と送受信機(たとえば、無線LANアダプタが取り付けられたコンピュータや送受信機能を有するPDA(個人情報端末)など)には、通常、ESSID(Extended Service Set Identifier)という識別子が割り当てられており、無線LANアクセスポイント2は、自身と同じESSIDを持つ送受信機との通信しか中継しない。これにより、同一エリア内に複数の送受信機が混在するような環境であっても、混信や無駄な通信を防ぐことができる。
なお、無線LANアクセスポイント2は、通常、複数の送受信機との通信を中継するが、一つの送受信機との通信を中継してもよい。
(Wireless LAN access point)
The wireless
An identifier called ESSID (Extended Service Set Identifier) is normally assigned to the wireless
The wireless
(平面アンテナ)
平面アンテナ3は、矩形平板状のアンテナであり、本実施形態では、一つのアンテナ素子(図示せず)を有している。この平面アンテナ3は、無線LANアクセスポイント2から電気信号を入力すると、この電気信号に応じた電波を発信し、かつ、電波を受信すると、受信した電波に応じた電気信号を出力する。なお、本実施形態では、アンテナ素子の数を一個としてあるが、この数に限定されるものではない。また、平面アンテナ3は、電波を受信及び発信する構成としてあるが、受信又は発信のいずれか一方を行う構成としてもよい。
また、一般的に、平面アンテナ3は、電波を透過する樹脂によってモールド成形さており、下部中央から同軸ケーブル74が引き出されており、無線LANアクセスポイント2と接続されている。
(Flat antenna)
The
In general, the
平面アンテナ3は、正面及び正面から所定の角度で広角に広がるエリアをカバーし、カバーしたエリア方向からの電波を受信するとともに、カバーしたエリアに向けて電波を発信する。したがって、平面アンテナ3は、設置された送受信機の方向に向けて取り付けられる。また、平面アンテナ3は、所定のエリアに向けて電波を発信するので、安定した電界強度を得ることができる。
The
また、好ましくは、二つの平面アンテナ3をほぼL字状に取り付けるとよく、このようにすると、一つの平面アンテナ3を取り付けた場合と比較して、約二倍の広角エリアをカバーすることができる。
さらに、図2に示すように、四つの平面アンテナ3を、上方から見てほぼ矩形環状に取り付けてもよく、このようにすると、ほぼ360°(すなわち、全周)方向のエリアをカバーすることができる。なお、平面アンテナ3の広角特性に応じて、たとえば、五つの平面アンテナ3を正五角形状に取り付けてもよい。さらに、送受信機が左右方向にある場合には、二つの平面アンテナ3を、背を向けて対向するように配設してもよい。
また、一般的に、平面アンテナ3は、上蓋422にねじ等(図示せず)で固定されるので、取り付け向きを容易に調整することができる。
Preferably, the two
Further, as shown in FIG. 2, the four
In general, since the
(光・電気変換器)
光・電気変換器5は、外部から光信号を入力すると、この光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線LANアクセスポイント2に出力する。また、無線LANアクセスポイント2から電気信号を入力すると、この電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を外部に出力する。なお、本実施形態では、光信号と電気信号を双方向に変換する構成としてあるが、いずれか一方向に変換する構成としてもよい。
また、光・電気変換器5は、たとえば、カテゴリ5のUTP(Unshielded Twist Pair)ケーブル75を介して、無線LANアクセスポイント2と接続され、外部の接続端子(図示せず)に対しては、光ケーブル72を介して接続される。
このようにすると、外部に設けられた、たとえば、無線LANサーバーなどと光通信を行うことができ、大量のデータを高速通信することができる。なお、本実施形態では、光・電気変換器5を設けているが、光・電気変換器5を設けず、外部と電気信号により通信する構成としてもよい。
(Optical / electrical converter)
When an optical signal is input from the outside, the optical / electrical converter 5 converts the optical signal into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the wireless
The optical / electrical converter 5 is connected to the wireless
In this way, optical communication can be performed with, for example, a wireless LAN server provided outside, and a large amount of data can be communicated at high speed. In this embodiment, the optical / electrical converter 5 is provided. However, the optical / electrical converter 5 may not be provided, and communication with the outside by an electrical signal may be employed.
(ACアダプタ)
ACアダプタ6は、電源ケーブル71を介して、外部から交流100Vの電流を入力し、低電圧の直流電流に変換し、この直流電流を、電源ケーブル73を介して、光・電気変換器5及び無線LANアクセスポイント2に供給する。
このようにすると、一般的に使用される交流電源(たとえば、交流100V電源)を利用することができ、外部に直流電源がない場合でも、容易に設置することができる。
(AC adapter)
The AC adapter 6 receives an alternating current of 100 V from the outside via the power cable 71 and converts it into a low-voltage direct current. The direct current is converted into the optical / electrical converter 5 and the power via the power cable 73. The wireless
If it does in this way, the AC power supply generally used (for example, AC 100V power supply) can be utilized, and it can install easily even when there is no DC power supply outside.
(密閉容器)
密閉容器4は、平面アンテナ3を収納する円筒部41と、無線LANアクセスポイント2,光・電気変換器5及びACアダプタ6を収納する基部42とからなっている。
円筒部41は、一端が半球状に形成され、もう一端が開放されたほぼ円筒状に形成されており、材料としては、平面アンテナ3が送受信する電波を透過する電波透過材料、たとえば、ガラスや樹脂等が用いられる。このような形状とすることにより、内部圧力に対する円筒部41の機械的強度を向上させることができ、また、平面アンテナ3の向きを自在に設定することができる。なお、本実施形態では、耐熱強化ガラスが用いられている。
(Sealed container)
The sealed container 4 includes a
The
また、円筒部41は、下部の円筒部分が、基部42の上部の円筒部分に嵌入する構造としてあり、エポキシ樹脂等の接着剤(図示せず)により、密閉された状態で基部42と連結される。
なお、本実施形態では、接着剤を用いているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、一般的な密閉構造、たとえば、Oリングやガスケットを用いてシールする構造としてもよい。
The
In the present embodiment, an adhesive is used, but the present invention is not limited to this configuration. For example, a general hermetic structure, for example, a structure for sealing using an O-ring or a gasket may be used.
基部42は、上部に上蓋421が取り付けられた、有底円筒状の金属製容器であり、無線LANアクセスポイント2,光・電気変換器5及びACアダプタ6を収納する。また、基部42は、側面に電源ケーブル71と光ケーブル72が挿入され、かつ、外部と基部42の内部を遮断する封止手段423が設けられている。一般的に、この封止手段423は、図示してないが、円筒状のゴムからなるケーブルパッキンが用いられる。
このようにすると、円筒部41と基部42の内部は、外部に対して密閉された状態となり、たとえば、無線LANアクセスポイント2の内部で火花が発生しても、密閉容器4の外部に火花が飛び出さない構造とすることができる。
The base 42 is a bottomed cylindrical metal container with an upper lid 421 attached to the base 42 and houses the wireless
In this way, the inside of the
ここで、好ましくは、基部42の内部を密閉するように、上蓋421を基部42に接着し、さらに、同軸ケーブル74が貫通するケーブル孔422をエポキシ樹脂等で密閉するとよい。このようにすると、基部42の内部が、円筒部41の内部と遮断されるので、仮に円筒部41が破損した場合であっても、基部42の内部から、外部に火花が飛び出すといった不具合を防止することができる。
Here, preferably, the upper lid 421 is bonded to the base 42 so that the inside of the base 42 is sealed, and the cable hole 422 through which the coaxial cable 74 passes is sealed with an epoxy resin or the like. In this way, the inside of the base portion 42 is blocked from the inside of the
上記構成の無線LAN防爆型中継器1によれば、無線LANを利用することにより、安全かつ効率よく通信することができる。また、平面アンテナ3を用いることにより、電波出力をより大きくすることができるので、通信可能エリアを拡張することができる。
According to the wireless LAN explosion-proof repeater 1 configured as described above, communication can be performed safely and efficiently by using a wireless LAN. Moreover, since the radio wave output can be increased by using the
[危険地区における通信システムの第一実施形態]
図3は、本発明の危険地区における通信システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、危険地区における通信システム10は、危険地区に、複数の端末に設けられた送受信機(図示せず)と、複数の上述した無線LAN防爆型中継器1が設置され、無線LAN防爆型中継器1に内蔵された無線LANアクセスポイント2が、無線LANにより、送受信機と接続されている。
[First embodiment of communication system in danger area]
FIG. 3: has shown the schematic block diagram for demonstrating 1st embodiment of the communication system in the danger zone of this invention.
In the figure, a communication system 10 in a hazardous area includes a transmitter / receiver (not shown) provided in a plurality of terminals and a plurality of the above-described wireless LAN explosion-proof repeaters 1 in the dangerous area. A wireless
また、非危険地区の計測室80に、無線LANサーバー8と、LANケーブル82を介して無線LANサーバー8と接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器81が設置され、かつ、光マルチケーブル83を介して、光・電気変換器81と複数の無線LAN防爆型中継器1に収納された光・電気変換器5とが接続されている。
なお、無線LANサーバー8は、無線LANを通じて、危険地区の端末と接続されたコンピュータである。
An optical / electrical converter that is connected to the
The wireless LAN server 8 is a computer connected to a terminal in a dangerous area through a wireless LAN.
このように、本実施形態の通信システム10によれば、非危険地区の無線LANサーバー8と危険地区の無線LAN防爆型中継器1が離れている場合(たとえば、数百m離れている場合)であっても、大量のデータを双方向又は一方向に高速通信することができる。また、無線LAN防爆型中継器1まで、光マルチケーブル83で配線することにより、伝送ロスの低減と電磁ノイズの影響を防止することができる。
なお、本実施形態では、無線LANサーバー8と光・電気変換器81を、LANケーブル82を用いて接続する構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、LANケーブル82の代わりに、スイッチングHUBを間に接続したUTPケーブルを使用してもよい。
Thus, according to the communication system 10 of the present embodiment, when the wireless LAN server 8 in the non-hazardous area and the wireless LAN explosion-proof repeater 1 in the dangerous area are separated (for example, several hundred meters away). Even so, a large amount of data can be communicated at high speed in both directions or in one direction. Further, by wiring up to the wireless LAN explosion-proof repeater 1 with the optical multi-cable 83, it is possible to reduce transmission loss and prevent the influence of electromagnetic noise.
In the present embodiment, the wireless LAN server 8 and the optical /
[危険地区における通信システムの第二実施形態]
図4は、本発明の危険地区における通信システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、危険地区における通信システム10aは、第一実施形態と比較して、光・電気変換器5と取り外した無線LAN防爆型中継器1aを使用し、無線LANアクセスポイント2とLANケーブル82を介して接続されたスイッチングHUB(スター型用集線装置)9,このスイッチングHUB9と接続された光・電気変換器5,及び,スイッチングHUB9と光・電気変換器5を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器4aを備え、危険地区に設置された防爆型集線装置40を設けた点が相違する。他の構成要素は第一実施形態と同様としてある。
したがって、図4において、図3と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment of Communication System in Dangerous Area]
FIG. 4: has shown the schematic block diagram for demonstrating 2nd embodiment of the communication system in the danger zone of this invention.
In this figure, the communication system 10a in the hazardous area uses the optical / electrical converter 5 and the removed wireless LAN explosion-proof repeater 1a as compared with the first embodiment, and the wireless
Therefore, in FIG. 4, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
防爆型集線装置40の密閉容器4aは、電波を透過させる必要がないので、ガラス窓などが設けられていない、大型の金属製の密閉容器としてある。
ここで、大型としたのは、無線LAN防爆型中継器1aを増設する際、増設する分の光・電気変換器5及びスイッチングHUB9を収納できるようにするためである。なお、光・電気変換器81と光・電気変換器5を接続する光マルチケーブル83は、増設する無線LAN防爆型中継器1aの分だけ余分に、密閉容器4aの内部に予め配線されている。このようにすると、防爆型集線装置40を利用して、無線LAN防爆型中継器1aを容易に増設することができる。
The sealed container 4a of the explosion-proof type concentrator 40 is a large metal sealed container that is not provided with a glass window or the like because it does not need to transmit radio waves.
Here, the reason why the size is large is that when the wireless LAN explosion-proof repeater 1a is added, the optical / electrical converter 5 and the switching HUB 9 can be accommodated. The optical multi-cable 83 for connecting the optical /
スイッチングHUB9は、通信速度と通信モードを手動で変更できるスイッチングポートを装備したHUBとしてある。なお、本実施形態では、光・電気変換器5とスイッチングHUB9を設ける構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、スイッチングHUBを内蔵した光・電気変換器を設ける構成としてもよい。 The switching HUB 9 is a HUB equipped with a switching port that can manually change the communication speed and communication mode. In the present embodiment, the optical / electrical converter 5 and the switching HUB 9 are provided. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the optical / electrical converter incorporating the switching HUB may be provided. Good.
このように、本実施形態の通信システム10aによれば、複数(たとえば、5台)の無線LAN防爆型中継器1aが、数100m四方のエリアに点在し、このエリアと無線LANサーバー8が数km離れている場合、上記エリアのほぼ中央に防爆型集線装置40を設置し、光・電気変換器81と光・電気変換器5を光マルチケーブル83で接続し、かつ、各スイッチングHUB9と無線LAN防爆型中継器1aをLANケーブル82で接続することができる。すなわち、数kmの距離に対し光マルチケーブル83による光通信を行うことができるので、信号増幅器などを設ける必要がなく、かつ、光マルチケーブル83の敷設を容易に行うことができる。また、各無線LAN防爆型中継器1aに対しては、防爆型集線装置40との間にLANケーブル82を敷設すればよく、通信システム10aの導入費用を削減することができる。
As described above, according to the communication system 10a of the present embodiment, a plurality of (for example, five) wireless LAN explosion-proof repeaters 1a are scattered in an area of several hundreds of square meters. In the case of several kilometers away, an explosion-proof concentrator 40 is installed at substantially the center of the above area, the optical /
[危険地区における通信システムの第二実施形態]
図5は、本発明の危険地区における通信システムの第三実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、危険地区における通信システム10bは、第二実施形態と比較して、防爆型集線装置40の代わりに、スイッチングHUB9と、このスイッチングHUB9を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器4bとを備えた防爆型集線装置40bを設け、さらに、LANケーブル82を介して、無線LANサーバー8とスイッチングHUB9を接続し、光・電気変換器81の代わりに、HUB9bを設けた点が相違する。他の構成要素は第二実施形態とほぼ同様としてある。
したがって、図5において、図4と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment of Communication System in Dangerous Area]
FIG. 5: has shown the schematic block diagram for demonstrating 3rd embodiment of the communication system in the danger zone of this invention.
In the figure, the communication system 10b in the hazardous area is different from the second embodiment in that instead of the explosion-proof type concentrator 40, the switching HUB 9 and the sealed
Therefore, in FIG. 5, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態のスイッチングHUB9は、信号増幅機能を備えており、LANケーブル82による中継距離を、最大で100m程度とすることができる。したがって、中継距離が長い場合には、必要な分だけ防爆型集線装置40bをLANケーブル82の間に接続することにより、遠方の無線LAN防爆型中継器1aと接続することができる。また、本実施形態の通信システム10bは、比較的小規模な危険地区に対して有効である。
The switching HUB 9 of the present embodiment has a signal amplification function, and the relay distance by the
また、上記通信システム10,10a,10bは、危険地区が製油所や石油化学プラントである場合には、複数の製造設備の運転データ,設備管理の履歴データ,現場操作作画情報,監視用画像情報,音響情報等の大量のデータを、危険地区と非危険地区との間で密に通信することができるので、これらのデータにもとづいてプラントを精度よく管理することができる。したがって、プラントをさらに高いレベルで安全かつ効率よく稼働させることが可能となるとともに、災害時などにおけるプラントの安全性をより向上させることができる。
また、危険地区内における現場業務や設備の保守管理業務において、計測室や事務室(非危険地区)と現場(危険地区)との間で、大量のデータ(情報)を容易に通信することができるので、これら業務の作業効率を大幅に向上させることができる。
The communication systems 10, 10a, and 10b have a plurality of manufacturing facility operation data, facility management history data, on-site operation drawing information, and monitoring image information when the dangerous area is a refinery or a petrochemical plant. Since a large amount of data such as acoustic information can be closely communicated between the dangerous area and the non-hazardous area, the plant can be managed accurately based on these data. Therefore, the plant can be operated safely and efficiently at a higher level, and the safety of the plant in the event of a disaster can be further improved.
Also, in field operations and equipment maintenance management operations in hazardous areas, a large amount of data (information) can be easily communicated between measurement rooms and offices (non-hazardous areas) and the field (hazardous areas). Therefore, the work efficiency of these operations can be greatly improved.
以上、本発明の無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムは、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。
例えば、無線LAN防爆型中継器1は、設置台に載置した状態で固定する構造としてあるが、図示してないが、無線LAN防爆型中継器1を上下逆さまに引っくり返して、脚部によって支持された天板の下面に固定してもよく、このようにすると、上方からの落下物により円筒部41が破損するといった不具合を効果的に防止することができる。
The preferred embodiment of the wireless LAN explosion-proof repeater and the communication system in the hazardous area has been described above, but the wireless LAN explosion-proof repeater and the communication system in the dangerous area according to the present invention have been described above. Needless to say, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, although the wireless LAN explosion-proof repeater 1 is configured to be fixed in a state where it is placed on the installation table, although not shown, the wireless LAN explosion-proof repeater 1 is turned upside down and supported by the legs. It may be fixed to the lower surface of the top plate, and in this way, it is possible to effectively prevent a problem that the
また、例えば、無線LAN防爆型中継器1は、円筒部41を介して、電波を透過させる構成としてあるが、この構成に限定されるものではない。図示してないが、立方体状の金属容器の側面に、平面アンテナ3を収納する開口部を設け、この開口部をアクリル板で閉止する構成としてもよく、このようにすると、構造を単純化できるとともに、機械的強度の弱い電波透過材料の使用量が低減されるので、無線LANアクセスポイントの全体的な機械的強度を向上させることができる。
For example, the wireless LAN explosion-proof repeater 1 is configured to transmit radio waves through the
以上説明したように、本発明の無線LAN防爆型中継器及び危険地区における通信システムは、製油所や石油化学工場などのプラントに限定されるものではなく、たとえば、防爆機器を必要とする装置産業全般に対して、有効に適用することができる。 As described above, the wireless LAN explosion-proof repeater of the present invention and the communication system in the hazardous area are not limited to plants such as refineries and petrochemical plants. For example, the equipment industry that requires explosion-proof equipment. It can be effectively applied to the whole.
1 無線LAN防爆型中継器
2 無線LANアクセスポイント
3 平面アンテナ
4,4a,4b 密閉容器
5 光・電気変換器
6 ACアダプタ
8 無線LANサーバー
9 スイッチングHUB
9b HUB
10,10a,10b 危険地区における通信システム
40,40b 防爆型集線装置
41 円筒部
42 基部
71 電源ケーブル
72 光ケーブル
73 電源ケーブル
74 同軸ケーブル
75 UTPケーブル
80 計測室
81 光・電気変換器
82 LANケーブル
83 光マルチケーブル
421 上蓋
422 ケーブル孔
423 封止手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless LAN explosion-
9b HUB
10, 10a, 10b Hazardous
Claims (8)
この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナと、
少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器と
を備えたことを特徴とする無線LAN防爆型中継器。 A wireless LAN access point for connection between the transceiver and the wireless LAN;
One or more planar antennas connected to the wireless LAN access point;
A sealed container having a pressure-proof explosion-proof structure that uses a radio wave transmitting material that transmits radio waves transmitted and received by the planar antenna and that houses the wireless LAN access point and the planar antenna. Wireless LAN explosion-proof repeater.
前記円筒部に前記平面アンテナを収納したことを特徴とする請求項1記載の無線LAN防爆型中継器。 The sealed container includes a cylindrical portion made of the radio wave transmitting material, one end formed in a hemispherical shape and the other end opened, and a base connected to the other end of the cylindrical portion,
The wireless LAN explosion-proof repeater according to claim 1, wherein the planar antenna is housed in the cylindrical portion.
無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,前記無線LANアクセスポイントと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント,平面アンテナ及び光・電気変換器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、
非危険地区に設置された無線LANサーバーと、
この無線LANサーバーと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と、
前記非危険地区に設置された光・電気変換器と前記無線LAN防爆型中継器に収納された光・電気変換器とを接続する光ケーブルと
を具備したことを特徴とする危険地区における通信システム。 A transceiver installed in the hazardous area;
A wireless LAN access point that connects the transceiver with the wireless LAN, one or more planar antennas connected to the wireless LAN access point, and an electrical signal and an optical signal that are connected to the wireless LAN access point An optical / electrical converter that converts bidirectionally or unidirectionally, and a radio wave transmitting material that transmits radio waves transmitted and received by the planar antenna at least partially, and the wireless LAN access point, planar antenna, and light A wireless LAN explosion-proof repeater installed in the hazardous area, including a sealed container that houses an electrical converter and has an explosion-proof construction;
A wireless LAN server installed in a non-hazardous area;
An optical / electrical converter installed in the non-hazardous area that is connected to the wireless LAN server and converts an electric signal and an optical signal in both directions or in one direction;
A communication system in a hazardous area, comprising: an optical cable connecting the optical / electrical converter installed in the non-hazardous area and the optical / electrical converter housed in the wireless LAN explosion-proof repeater.
無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、
前記無線LANアクセスポイントとLANケーブルを介して接続されたスイッチングHUB,このスイッチングHUBと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する光・電気変換器,及び,前記スイッチングHUBと前記光・電気変換器を収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型集線装置と、
非危険地区に設置された無線LANサーバーと、
この無線LANサーバーと接続され、電気信号と光信号を双方向又は一方向に変換する、前記非危険地区に設置された光・電気変換器と、
前記非危険地区に設置された光・電気変換器と前記防爆型集線装置に収納された光・電気変換器とを接続する光ケーブルと
を具備したことを特徴とする危険地区における通信システム。 A transceiver installed in the hazardous area;
A wireless LAN access point connecting the transceiver with the wireless LAN, one or more planar antennas connected to the wireless LAN access point, and at least a part of the radio waves transmitted and received by the planar antenna. A wireless LAN explosion-proof repeater installed in the hazardous area, using a radio wave transmitting material that passes through, and a sealed container that houses the wireless LAN access point and the planar antenna and has a pressure-proof explosion-proof structure;
A switching HUB connected to the wireless LAN access point via a LAN cable, an optical / electrical converter connected to the switching HUB and converting an electric signal and an optical signal in both directions or in one direction, and the switching HUB Explosion-proof type concentrator installed in the dangerous area, including a sealed container that houses the photoelectric converter and has a pressure-proof explosion-proof structure;
A wireless LAN server installed in a non-hazardous area;
An optical / electrical converter installed in the non-hazardous area that is connected to the wireless LAN server and converts an electric signal and an optical signal in both directions or in one direction;
A communication system in a hazardous area, comprising: an optical cable connecting the optical / electrical converter installed in the non-hazardous area and the optical / electrical converter housed in the explosion-proof concentrator.
無線LANにより、前記送受信機との間を接続する無線LANアクセスポイント,この無線LANアクセスポイントと接続された一又は二以上の平面アンテナ,並びに,少なくとも一部に、前記平面アンテナが送受信する電波を透過する電波透過材料を使用し、かつ、前記無線LANアクセスポイント及び平面アンテナを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器とを備え、前記危険地区に設置された無線LAN防爆型中継器と、
前記無線LANアクセスポイントとLANケーブルを介して接続されたスイッチングHUB,及び,前記スイッチングHUBを収納し、耐圧防爆構造とした密閉容器を備え、前記危険地区に設置された防爆型集線装置と、
非危険地区に設置された無線LANサーバーと、
この無線LANサーバーと接続され、前記非危険地区に設置されたHUBと、
前記非危険地区に設置されたHUBと前記防爆型集線装置に収納されたスイッチングHUBとを接続するLANケーブルと
を具備したことを特徴とする危険地区における通信システム。 A transceiver installed in the hazardous area;
A wireless LAN access point connecting the transceiver with the wireless LAN, one or more planar antennas connected to the wireless LAN access point, and at least a part of the radio waves transmitted and received by the planar antenna. A wireless LAN explosion-proof repeater installed in the hazardous area, using a radio wave transmitting material that passes through, and a sealed container that houses the wireless LAN access point and the planar antenna and has a pressure-proof explosion-proof structure;
A switching HUB connected to the wireless LAN access point via a LAN cable, and an explosion-proof type concentrator installed in the hazardous area, including a sealed container that houses the switching HUB and has a pressure-proof explosion-proof structure;
A wireless LAN server installed in a non-hazardous area;
HUB connected to this wireless LAN server and installed in the non-hazardous area,
A communication system in a hazardous area, comprising: a LAN cable that connects a HUB installed in the non-hazardous area and a switching HUB housed in the explosion-proof concentrator.
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