JP2008140335A - 多点計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数のセンサを備えた多点計測装置において、これらセンサと制御ユニットとの配線を簡単とし、かつ、センサの増設に容易に対応できるようにする。
【解決手段】制御ユニットと、該制御ユニットに幹線を介して直列に接続した複数の中継箱と、各中継箱に支線を介して夫々接続した１又は複数の前記センサを備え、前記制御ユニットと中継箱を接続する前記幹線および前記中継箱とセンサとを接続する支線はいずれも前記センサの検出データをアナログ信号のままで制御ユニットに送信するものとし、前記中継箱は前記制御ユニットからの制御信号で動作して、接続した前記センサからの検出データを制御ユニットに送信する支線接続側と、他の中継箱に接続した他のセンサからの検出データを送信する幹線接続側とに切り替わる信号切替部を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多点計測装置に関し、詳しくは、多数のセンサからの検出信号を配線数を増加させることなく精度良く受信可能とし、かつ、センサの増設にも対応できるようにするものである。

従来より、設備の劣化や異常を診断するために、センサを複数用いた計測装置や計測方法が提案されている。例えば、特開平１１−３４４３３２号公報（特許文献１）には２つの距離センサと１つの位置センサを用いた車輪軸受部のガタ検出方法が提案されている。

前記特許文献１のガタ検出方法は、図９に示すように、軌道１から等距離であって車輪２の車軸３を挟んで対向する車輪２の上部および下部にそれぞれ対応する高さの位置Ｕ、Ｌに２つのレーザ方式距離センサ４、５を配置し、２つの距離センサ４、５から同じ距離だけ離れた位置であって車輪２の車軸３の位置に相当する高さの位置Ｐにレーザ方式位置センサ６を配置している。
前記構成において、車輪２が回転すると、位置センサ６により車輪２の上部および下部が２つの距離センサ４、５に対応する位置Ｕ、Ｌに来たことを検知し、このとき２つの距離センサ４、５は車輪２との距離Ｘ、Ｙを測定している。
距離センサ４、５はデータ送受信線７で演算処理装置９と接続されており、距離データＸ，Ｙは増幅器８を介して演算処理装置９に送られ、演算処理装置９では車輪２の車軸３に対する傾斜量（Ｘ−Ｙ）および軸方向の移動変化量（Ｘ＋Ｙ）／２を求めて、車輪２のガタの発生を判定している。

また、計測装置の他の例として、図１０に示すように各センサ８０ごとにＡ／Ｄ変換部８１を接続し、Ａ／Ｄ変換部８１はセンサ８０から離れた場所に設置した演算処理装置８２にデータ送受信線で接続しているものもある。
アナログ信号であるセンサ８０の検出データをＡ／Ｄ変換部８１でデジタル信号に変換し、検出データを演算処理装置８２に送信している。
アナログ信号よりも微小信号であるデジタル信号を用いて検出データを演算処理装置まで送信しているため、容量の小さいデータ送受信線を用いることができる。また、デジタル信号はノイズ等の影響を受けにくいため、配線距離を延長することができる。

特開平１１−３４４３３２号公報

しかし、特許文献１のガタ検出方法は、距離センサ、位置センサの各センサから演算処理装置までを夫々別のデータ送受信線で接続している。このため、配線されるデータ送受信線が増加し、その総距離が長くなり配線費用が高くなる問題がある。
また、各センサから演算処理装置までの距離が長い場合にはデータ送受信線の長さも長くなり、データ送受信線の抵抗により検出データが減衰し、演算処理装置が受信できなくなるという問題もある。
一方、図１０の測定装置においては、デジタル信号で送信するため、各センサごとにＡ／Ｄ変換部を設けなくてはならないため、高価なＡ／Ｄ変換素子や制御素子が多数必要となるという問題がある。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、Ａ／Ｄ変換素子や制御素子などの高価な素子を用いず、またデータ送受信線の全体の長さを短くすることでコストを削減すると共に、センサから制御ユニット（演算処理装置）までの距離を検出データの減衰による制限を受けずに延長することができる多点計測装置を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、被測定物の物理量を測定する複数のセンサが接続された多点計測装置であって、
制御ユニットと、該制御ユニットに幹線を介して直列に接続した複数の中継箱と、各中継箱に支線を介して夫々接続した１又は複数の前記センサを備え、
前記制御ユニットと中継箱を接続する前記幹線および前記中継箱とセンサとを接続する支線はいずれも前記センサの検出データをアナログ信号のままで制御ユニットに送信するものとし、
かつ、前記中継箱は前記制御ユニットからの制御信号で動作して、接続した前記センサからの検出データを制御ユニットに送信する支線接続側と、他の中継箱に接続した他のセンサからの検出データを送信する幹線接続側とに切り替わる信号切替部を備えていることを特徴とする多点計測装置を提供している。

前記のように、本発明では、１または複数のセンサと接続した中継箱を制御ユニットと幹線を介して直列に接続し、各センサの検出データを共通の幹線を通して制御ユニットへ送信し、各センサと制御ユニットとを夫々個別に接続する電線を無くしたため、多点計測装置全体のデータ送受信線の総距離を短くすることができ、電線コストを大幅に削減できると共に配線を簡単なものとすることができる。かつ、センサを増設する場合には、制御ユニットと各センサとを接続する必要がなく、増設したセンサと接続する中継箱を設け、該中継箱まで幹線を延長するだけでよく、センサの増設にも容易に対応することができる。
さらに、センサの検出データをアナログ信号のままで中継箱を介して制御ユニットに送信しているため、センサの検出データをアナログ信号からデジタル信号に変換する必要はないため、センサ毎にＡ／Ｄ変換器を設ける必要はなく、部品点数の削減によりコスト低減を図ることができる。

具体的には、前記制御ユニットと中継箱を接続する前記幹線は電源線と制御信号線とデータ送受信線とを備える一方、前記中継箱とセンサを接続する前記支線はデータ送信線からなり、前記幹線のデータ送受信線および支線のデータ送信線は前記センサの検出データをアナログ信号として送信し、
前記各中継箱は、前記幹線の制御信号線と接続する信号制御部と、前記幹線のデータ送受信線と支線のデータ送信線との接続を切り替える前記信号切替部を備え、前記信号制御部は前記制御ユニットからの制御信号により前記信号切替部を制御する構成とし、
前記制御ユニットは、受信するセンサを順次選択する前記制御信号を前記制御信号線に送信する処理部を備え、
前記各中継箱の信号切替部の切り替えで、前記制御ユニットで選択されたセンサが前記支線を介して接続したセンサである場合には、前記支線接続側としてセンサから受信するアナログ信号を前記幹線のデータ送信線を介して前記制御ユニットに送信する一方、前記選択されたセンサでない場合には前記幹線接続側とし、幹線の送信データ送信線を通して他の中継箱から送信されるアナログ信号を前記制御ユニットに送信する構成としている。

前記中継箱に接続する前記幹線のデータ送受信線は、入力側データ送受信線と出力側データ送受信線とに分断し、分断点に設ける接点を前記信号切替部に第１接点、第２接点として配置し、該信号切替部に前記支線と接続する第３接点を設けて３接点２位置切り替え型とし、前記センサのアナログ信号を前記制御ユニットに送信する前記支線接続側の場合は第２接点と第３接点とを閉成すると共に第１接点と第２接点とを開成する一方、
他の中継箱と接続したセンサのアナログ信号を送信する幹線接続側の場合は、第１接点と第２接点とを閉成すると共に第２接点と第３接点とは開成する構成としている。

制御ユニットの処理部は、制御ユニットに接続された中継箱と、中継箱に接続されたセンサを予め記録しており、検出データを受信するセンサを順次選択して制御信号として制御信号線に送信している。
制御ユニットに直列に接続された各中継箱の信号制御部は、制御ユニットから制御信号を受信すると、制御ユニットから距離が離れた側（下流側）の中継箱に制御信号を送信すると共に、制御ユニットが選択したセンサが、自らの中継箱に支線を介して接続しているセンサか否かを判断する機能を有する。

制御ユニットで選択されたセンサが自らの中継箱に支線を介して接続したセンサである場合には、信号制御部は、信号切替部の第２接点と第３接点とを閉成すると共に第１接点と第２接点とを開成するよう信号切替部に指令を出し、前記幹線の出力側データ送受信線と支線のデータ送信線とを接続して、該センサから受信するアナログ信号を前記幹線のデータ送信線を介して制御ユニットに送信している。
一方、制御ユニットで選択されたセンサが、支線を介して接続したセンサでない場合には、信号制御部は、信号切替部の第１接点と第２接点とを閉成すると共に第２接点と第３接点とは開成するように信号切替部に指令を出し、幹線の入力側データ送受信線と出力側データ送受信線とを接続して、他の中継箱から送信されるデータを制御ユニットに送信している。
即ち、制御ユニットで選択されたセンサが接続された中継箱はセンサと出力側データ送受信線を接続し、制御ユニットで選択されたセンサが接続された中継箱と制御ユニットの間に配置された中継箱（以下、中間中継箱と称す）は入力側データ送受信線と出力側データ送受信線を接続するので、選択されたセンサと制御ユニットは一対一で接続されることとなる。

前記中継箱は、前記出力側データ送受信線と前記信号切替部の第２接点との間にフィルタ部を設けると共に、前記入力側データ送受信線と第１接点との間に入力バッファ部を設けていることが好ましい。

前記中継箱は入力側データ送受信線と出力側データ送受信線を接続するので、センサの検出データであるアナログ信号は、前記中継箱内のデータ送受信線に備えた入力バッファ部とフィルタ部を通過して制御ユニットに送信される。
入力バッファ部で中継箱内の入力インピーダンスを高く設定し、フィルタ部で検出データの発振を防ぐことで、選択されたセンサの接続された中継箱が制御ユニットから離れた距離にある場合であっても、データ送受信線の抵抗によるアナログ信号の減衰を防ぐことができ、センサから制御ユニットまでの距離をアナログ信号の減衰による制限を受けずに延長することができる。

前記センサとしては、振動センサあるいは／および温度センサが好適に用いられる。
前記センサを振動センサとする場合には、本発明の多点計測装置は設備（プラント）の異常診断に好適に用いられる。例えば、ベアリングの振動を測定して内輪キズ、外輪キズ、転動体キズ、保持器欠陥を診断することができ、ギヤの振動を測定して片当たり、軸芯ズレ、歯の磨耗を診断することができる。さらに、ポンプやファンの振動を測定して圧力脈動、一様磨耗を診断することができ、モータの振動を測定して高周波振動、電源不平衡を診断することができる。
前記センサを温度センサとする場合にも、本発明の多点計測装置は設備（プラント）の異常診断に好適に用いられ、モータやポンプ、ファン等の温度の上昇を検知して異常診断を行うことができる。また、前記センサとして振動センサおよび温度センサの両方を用いてもよい。
また、前記センサは、圧力センサ、電流センサ、電圧センサ、騒音センサ、モータの回転量、回転角、回転位置、回転数などを測定するためのエンコーダ等であってもよい。

前記制御ユニットは前記データ送信線から受信するアナログ信号をデジタル信号に変換する変換器を備え、変換したデジタル信号を監視手段に送信する送信部を備えていることが好ましい。
さらに、監視手段が接続されたネットワークに１または複数の多点計測装置を接続し、各多点計測装置の制御ユニットの送信部からネットワークを介して検出データのデジタル信号を監視手段に送信することで、被測定物の監視を１つの監視手段で行うことができる。

前述したように、本発明の多点計測装置によれば、制御ユニットと複数の中継箱とを直列接続し、各中継箱にセンサを接続する構成としているので、それぞれのセンサを直接制御ユニットに接続する場合に比べて、多点計測装置全体のデータ送受信線の長さを短くすることができ、コストの削減を図ることができる。また、センサを増設した場合には、該センサを中継箱と接続し、該中継箱を制御ユニットと接続した幹線を延長して接続するだけでよく、センサの増設に容易に対応できる。
さらに、センサの検出データをアナログ信号のままで中継箱を介して制御ユニットに送信しているため、センサにＡ／Ｄ変換器を付設する必要がない。

特に、中継箱のデータ送受信線に入力バッファ部とフィルタ部を備えた構成とすると、選択されたセンサの接続された中継箱が制御ユニットから離れた距離にある場合であっても、データ送受信線の抵抗による検出データの減衰を効果的に防ぐことができ、センサから制御ユニットまでの距離をより延長することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３に本発明の第１実施形態を示す。
図１は本発明の多点計測装置１０の構造を示すブロック図である。制御ユニット２０に複数の中継箱３０（本実施形態では説明を簡単とするため、３つの中継箱３０Ａ〜３０Ｃのみを示している）を幹線１９を介して直列に接続している。幹線１９は多芯のシールド線からなり、電源線１１、制御信号線１２、データ送受信線１３を備えている。

また、各中継箱３０を支線であるデータ送信線３８を介して振動センサ１４（１４Ａ〜１４Ｃ）と接続している。データ送信線３８は同軸ケーブルで構成している。振動センサ１４はモータ機器１５（１５A〜１５C）に付設し、モータ機器１５の振動を測定している。 なお、センサは温度センサとし、モータ機器１５の温度測定用としてもよく、振動センサと接続した中継箱３０と、温度センサと接続する中継箱３０とを混在させて制御ユニット２０に接続してもよい。

制御ユニット２０は、電源部２１、処理部２２、判定部２３、記録部２４、警報部２５、Ａ／Ｄ変換部２６を備えている。
電源部２１は電源線１１に接続されて中継箱３０に＋２４Ｖの電圧を印加している。
処理部２２は中継箱３０に接続されている振動センサ１４がどのモータ機器１５に付設されているかを記録しており、例えば８ビットの制御信号Ｓにそれぞれ振動センサ１４Ａ〜１４Ｃを割り当てている。動作させる振動センサ１４を順次選択し、該振動センサ１４に割り当てられた制御信号Ｓを制御信号線１２に送信している。
Ａ／Ｄ変換部２６はデータ送受信線１３に接続して、振動センサ１４のアナログ信号である検出データＤをデジタル信号に変換する。
判定部２３は予め基準値を記録しており、デジタル信号となった振動センサ１４の検出データＤを基準値と比較して、モータ機器１５の異常を判定する。
記録部２４は判定部２３と接続しており、検出データＤを記録している。警報部２５は判定部２３と接続して多点計測装置１０の異常を警報するものであり、例えばランプからなる。判定部２３が検出データＤと基準値を比較して異常であると判定した場合に、ランプが点灯して警報を発する構成としている。

図２は各中継箱３０の構成を示すブロック図である。
電源線１１に接続した電源回路部３１は、信号制御部３２、信号切替部３３、センサ駆動回路部３４に電力を供給している。
信号制御部３２は制御信号線１２と接続し、制御ユニット２０からの制御信号Ｓにより信号切替部３３を制御する。信号制御部３２はＣＰＵ又はＩＣからなる。
信号切替部３３は幹線のデータ送受信線１３と支線のデータ送信線３８との接続を切り替えるもので、例えばＦＥＴまたはリレーからなり、第１接点３３ａ、第２接点３３ｂ、第３接点３３ｃの３つの接点を設けて３接点２位置切り替え型としている。幹線のデータ送受信線１３を入力側データ送受信線１３ａと出力側データ送受信線１３ｂとに分断し、第１接点３３ａを入力側データ送受信線１３ａ、第２接点３３ｂを出力側データ送受信線１３ｂ、第３接点３３ｃを多芯ケーブル３７を介してセンサ駆動回路部３４に接続している。
センサ駆動回路部３４は振動センサ１４を駆動させるものである。
なお、センサ駆動回路部３４は、信号切替部３３が第２接点３３ｂと第３接点３３ｃを接続した場合にのみ電源回路部３１から電力を供給されるものであってもよい。
センサ駆動回路部３４に支線となるデータ送信線３８を介して振動センサ１４と接続し、アナログ信号である検出データＤをセンサ駆動回路部３４に送信している。

また、中継箱３０には、出力側データ送受信線１３ｂと信号切替部３３の第２接点３３ｂとの間にフィルタ部３５を設けており、入力側データ送受信線１３ａと第１接点３３ａとの間に入力バッファ部３６設けている。
フィルタ部３５と入力バッファ部３６は、振動センサ１４の検出データＤが制御ユニット２０に到着するまでに減衰することを防いでいる。

前記中継箱３０は、電源線１１を介して制御ユニット２０側の上流側に隣接する中継箱３０と下流側に隣接する中継箱３０の電源回路部３１と接続している。同様に、上流側と下流側に夫々隣接する中継箱３０と制御信号線１２を介して信号制御部３２同士を接続している。
また、出力側データ送受信線１３ｂは隣接する上流側の中継箱３０の入力側データ送受信線１３ａとなり、入力側データ送受信線１３ａは下流側の中継箱３０の出力側データ送受信線１３ｂとなる。

前記構成からなる本発明の多点計測装置の動作について説明する。
まず、制御ユニット２０の処理部２２はセンサ１４を順次選択する。例えば、制御ユニット２０側の上流側から下流側にかけて幹線を介して直列に接続した中継箱３０を、中継箱３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃとする。
前記処理部２２が中継箱３０Ｂを選択したとすると、選択した中継箱３０Ｂに割り当てられた制御信号Ｓを制御信号線１２に送信する。上流側の中継箱３０Ａの信号制御部３２は制御信号Ｓを受信した後、該制御信号Ｓを次の中継箱３０Ｂに送信し、中継箱３０Ｂの信号制御部３２は下流の中継箱３０Ｃに制御信号Ｓを送信し、全ての中継箱３０Ａ〜３０Ｃが制御信号Ｓを受信する。

中継箱３０Ａ、３０Ｃの信号制御部３２が制御信号Ｓを受信すると、信号制御部３２は自らの中継箱３０の振動センサ１４Ａ，１４Ｃが制御ユニット２０の処理部２２に選択されていないと判定する。中継箱３０Ａ，３０Ｃの信号制御部３２は信号切替部３３に対し、第１接点３３ａと第２接点３３ｂを閉成すると共に、第２接点３３ｂと第３接点３３ｃは開成する指令を出す。
前記指令に対応して、図３に示すように、データ送受信線１３は中継箱３０Ａ、３０Ｃの振動センサ１４Ａ、１４Ｃとは接続せず幹線接続側となり、隣接する中継箱３０の信号切替部３３に接続され、送信データ送信線１３を通して他の中継箱３０から送信されるデータを制御ユニット２０に送信する。

中継箱３０Ｂの信号制御部３２は、自らの中継箱３０の振動センサ１４Ｂが処理部２２に選択されていると判定し、信号切替部３３に対して、第２接点３３ｂと第３接点３３ｃを閉成すると共に、第２接点３３ｂと第１接点３３ａは開成する指令を出し、支線接続側となる。
それに基づいて、図３に示すように、送信側データ送受信線１３ｂはセンサ駆動回路部３４を介して該中継箱３０の振動センサ１４Ｂと接続し、振動センサ１４Ｂから受信するアナログ信号をデータ送信線１３を介して制御ユニット２０に送信する。
なお、図３中の中継箱３０は信号制御部３２と信号切替部３３のみを図示している。

このように各中継箱３０Ａ〜３０Ｃの信号切替部３３を切り替えることで、中継箱３０Ａではデータ送受信線１３は隣接する中継箱３０Ｂと接続し、選択された中継箱３０Ｂではデータ送受信線１３は振動センサ１４Ｂと接続し、制御ユニット２０と振動センサ１４Ｂは一対一で接続される。
選択された中継箱３０Ｂの振動センサ１４Ｂは、測定したモータ機器１５の振動の検出データＤを、アナログ信号のままデータ送受信線１３と介して、制御ユニット２０まで送信する。

アナログ信号である検出データＤは制御ユニット２０のＡ／Ｄ変換部２６によりＡ／Ｄ変換され、デジタル信号として判定部２３に入力され、予め判定部２３に記録された基準値と比較する。検出データＤが基準値よりも大きい場合には、モータ機器１５の振動が異常であると判定し、警報部２５のランプが点灯して管理者に異常を報知すると共に、記録部２４に検出データＤを記録する。
検出データＤが基準値よりも小さい場合には、モータ機器１５の振動は正常であると判定して、記録部２４に検出データＤを記録する。
なお、中継箱３０を追加して新たに振動センサ１４を接続する場合には、制御ユニット２０の処理部２２に新たな振動センサ１４を記録し、処理部２２が新たな振動センサ１４を選択できるようにする。

前記構成によれば、制御ユニット２０と中継箱３０を直列接続し、中継箱３０に振動センサ１４を接続する構成としているので、それぞれの振動センサ１４を直接制御ユニット２０に接続する場合に比べて多点計測装置１０全体のデータ送受信線１３の長さを短くすることができ、コストの削減を図ることができる。
また、中間中継箱３０のデータ送受信線１３に入力バッファ部３６とフィルタ部３５を備えている構成としているので、選択された振動センサ１４が接続された中継箱３０が制御ユニット２０から離れた距離にある場合であっても、データ送受信線１３の抵抗による検出データＤの減衰を防ぐことができ、振動センサ１４から制御ユニット２０までの距離に制限を受けずに延長することができる。

図４、図５に本発明の第２実施形態を示す。
1つの中継箱３０には４つの振動センサ１４−１〜１４−４を接続しており、中継箱３０の信号切替部３３において、第３接点３３ｃは振動センサ１４−１が接続したセンサ駆動回路部３４−１に接続し、第４接点３３ｄは振動センサ１４−２のセンサ駆動回路部３４−２に接続し、第５接点３３ｅは振動センサ１４−３のセンサ駆動回路部３４−３に接続し、第６接点３３ｆは振動センサ１４−４のセンサ駆動回路部３４−４に接続している。

制御ユニット２０は、中継箱３０に接続されている振動センサ１４がどのモータ機器１５に付設されているかを記録しており、８ビットの信号に夫々の振動センサ１４を割り当てている。処理部２２は検出データＤを取得したい振動センサ１４を選択し、該振動センサ１４に割り当てられた制御信号Ｓを制御信号線１２を介して各中継箱３０の信号制御部３２に送信する。選択された振動センサ１４を接続した中継箱３０の信号制御部３２は、選択された振動センサ１４がデータ送受信線１３に接続されるよう、信号切替部３３の第２接点３３ｂと第３接点３３ｃを接続するよう指令を出す。選択された振動センサ１４を接続していない中継箱３０の信号制御部３２は、信号切替部３３の第１接点３３ａと第２接点３３ｂを接続するよう指令を出す。
前記構成によれば、1つの中継箱３０に複数の振動センサを接続することができる。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図６乃至図８は本発明の第３実施形態を示す。
本発明の多点計測装置１０を用いた振動監視システム４０は、複数の多点計測装置１０をＬＡＮ４１（ローカルエリアネットワーク）に接続し、ＬＡＮ４１に運転管理用パソコン４２を接続している。また、ＬＡＮ４１はファイアーウォール４３を介してインターネット４４に接続し、インターネット４４にパソコン４５が接続されていると共に、携帯電話４６と無線通信する構成としている。
前記運転管理用パソコン４２、パソコン４５、携帯電話４６は監視手段として用いられる。

多点計測装置１０の中継箱３０には振動センサ１４を４つ接続しており、図７に示すように、４つの振動センサ１４−１〜１４−４はモータ機器１５に取り付けており、モータ１６の両端にそれぞれ設けた軸受１６ａ、１６ｂと、モータ１６に取り付けられたファン１７の両端にそれぞれ設けた軸受１７ａ、１７ｂに付設し、モータ機器１５の振動を測定している。本実施形態においては、３つのモータ機器１５の振動を測定している。
また、制御ユニット２０には、振動センサ１４の検出データＤを変換したデジタル信号をＬＡＮ４１を介して運転管理用パソコン４２、パソコン４５、携帯電話４６に送信する送信部２７を備えている。

管理者は運転管理用パソコン４２から制御ユニット２０の処理部２２にアクセスして、各振動センサ１４−１〜１４−４の測定順序や測定の時間間隔を設定する。本実施形態では、制御ユニット２０に近い中継箱３０Ａに接続され信号切替部３３の第３接点３３ｃに接続された振動センサ１４Ａ−１から１４Ａ−４、１４Ｂ−１から１４Ｂ−４、１４Ｃ−１から１４Ｃ−４と、制御ユニット２０から遠くなる順に、1つの振動センサ１４を動作させてモータ機器１５の振動を測定している。例えば、1分ごとにモータ機器１５の振動を測定するように設定すると、多点計測装置１０に振動センサ１４は１２個あるので、各振動センサ１４は１２分に１回ずつ測定を行っている。

各振動センサ１４からの検出データＤは、制御ユニット２０の判定部２３で基準値と比較する。検出データDが基準値よりも大きく異常が発生している場合は、警報部２５であるランプが点灯し記録部２４に検出データDを記録する。送信部２７からＬＡＮ４１を介して運転管理用パソコン４２に警告信号を送信し、運転管理用パソコン４２の画面には、図８（Ａ）に示す警報画面５０を表示する。警報画面５０には、振動異常警報５１の他、設備名称５２、機器名称５３、測定箇所５４、振動センサコード５５及び測定時間５６等が表示される。さらにインターネット４４に接続されたパソコン４５にも検出データＤを送信して警報を表示させると共に、携帯電話４６にも警報発生を通知する。

検出データＤが基準値よりも小さく異常が発生していない場合は、処理部２２は記録部２４に検出データＤを記録するだけである。処理部２２は各振動センサ１４ごとに１時間ごとの平均値と最大値を求め、ＬＡＮ４１を介して運転管理用パソコン４２に送信する。
運転管理用パソコン４２では、振動センサ１４ごとに１時間ごとの平均値と最大値のデータを蓄積し、図８（Ｂ）に示すように、時間に対する平均値や最大値の変化のグラフ５７を表示させる。

なお、判定部２３、警報部２５、記録部２４を制御ユニット２０に設けず、運転管理用パソコン４２に設けてもよい。制御ユニット２０で振動センサ１４の検出データＤをデジタル信号に変換した後、検出データＤを送信部を介して運転管理用パソコン４２に送信し、判定部２３で異常が発生しているか否かの判定を行い、警報部２５を構成する警告画面５０で警告を行うと共に、記録部２４で検出データＤを記録する。また、運転管理用パソコン４２からパソコン４５、携帯電話４６に警告を送信する。

また、ＬＡＮ４１に新たな多点計測装置１０を追加した場合には、多点計測装置１０に接続された中継箱３０と振動センサ１４について、運転管理用パソコン４２からＬＡＮ４１を介して、制御ユニット２０の処理部２２に書き込む。
さらに、中継箱３０を多点計測装置１０に新たに追加した場合にも、運転管理用パソコン４２からＬＡＮ４１を介して、制御ユニット２０の処理部２２に新たな中継箱３０と振動センサ１４を書き込む。

ＬＡＮ４１を介して多点測定装置１０を制御することで、複数の多点計測装置１０の設備の異常検出が運転管理用パソコン４２で監視できると共に、新たな振動センサ１４や多点計測装置１０の追加にも対応が容易となる。
また、前記ＬＡＮ４１をインターネット４４を介してパソコン４５や携帯電話４６に接続することで多点計測装置１０から離れた場所であっても警報を受信することができる。 なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態を示すブロック図である。 中継箱のブロック図である。 各中継箱の信号切替部の動作の説明図である。 第２実施形態を示すブロック図である。 第２実施形態を示す中継箱のブロック図である。 第３実施形態を示す図である。 第３実施形態を示すブロック図である。 運転管理用パソコンの（Ａ）警報画面を示す図、（Ｂ）グラフを示す図である。 従来例を示す図である。 他の従来例を示す図である。

符号の説明

１０ 多点計測装置
１１ 電源線
１２ 制御信号線
１３ データ送受信線
１４ 振動センサ
２０ 制御ユニット
２２ 処理部
２３ 判定部
２４ 記録部
２６ Ａ／Ｄ変換部
２７ 送信部
３０ 中継箱
３１ 電源回路部
３２ 信号制御部
３３ 信号切替部
３４ センサ駆動回路部
３５ フィルタ部
３６ 入力バッファ部
４０ 振動監視システム
４１ ＬＡＮ
Ｓ 制御信号

Claims (6)

1. 被測定物の物理量を測定する複数のセンサが接続された多点計測装置であって、
   制御ユニットと、該制御ユニットに幹線を介して直列に接続した複数の中継箱と、各中継箱に支線を介して夫々接続した１又は複数の前記センサを備え、
   前記制御ユニットと中継箱を接続する前記幹線および前記中継箱とセンサとを接続する支線はいずれも前記センサの検出データをアナログ信号のままで制御ユニットに送信するものとし、
   かつ、前記中継箱は前記制御ユニットからの制御信号で動作して、接続した前記センサからの検出データを制御ユニットに送信する支線接続側と、他の中継箱に接続した他のセンサからの検出データを送信する幹線接続側とに切り替わる信号切替部を備えていることを特徴とする多点計測装置。
2. 前記制御ユニットと中継箱を接続する前記幹線は電源線と制御信号線とデータ送受信線とを備える一方、前記中継箱とセンサを接続する前記支線はデータ送信線からなり、前記幹線のデータ送受信線および支線のデータ送信線は前記センサの検出データをアナログ信号として送信し、
   前記各中継箱は、前記幹線の制御信号線と接続する信号制御部と、前記幹線のデータ送受信線と支線のデータ送信線との接続を切り替える前記信号切替部を備え、前記信号制御部は前記制御ユニットからの制御信号により前記信号切替部を制御する構成とし、
   前記制御ユニットは、受信するセンサを順次選択する前記制御信号を前記制御信号線に送信する処理部を備え、
   前記各中継箱の信号切替部の切り替えで、前記制御ユニットで選択されたセンサが前記支線を介して接続したセンサである場合には前記支線接続側として、センサから受信するアナログ信号を前記幹線のデータ送信線を介して前記制御ユニットに送信する一方、前記選択されたセンサでない場合には前記幹線接続側とし、幹線の送信データ送信線を通して他の中継箱から送信されるアナログ信号を前記制御ユニットに送信する構成としている請求項１に記載の多点計測装置。
3. 前記中継箱に接続する前記幹線のデータ送受信線は、入力側データ送受信線と出力側データ送受信線とに分断し、分断点に設ける接点を前記信号切替部に第１接点、第２接点として配置し、該信号切替部に前記支線と接続する第３接点を設けて３接点２位置切り替え型とし、前記センサのアナログ信号を前記制御ユニットに送信する前記支線接続側の場合は第２接点と第３接点とを閉成すると共に第１接点と第２接点とを開成する一方、
   他の中継箱と接続したセンサのアナログ信号を送信する幹線接続側の場合は、第１接点と第２接点とを閉成すると共に第２接点と第３接点とは開成する構成としている請求項２に記載の多点計測装置。
4. 前記中継箱は、前記出力側データ送受信線と前記信号切替部の第２接点との間にフィルタ部を設けると共に、前記入力側データ送受信線と第１接点との間に入力バッファ部を設けている請求項３に記載の多点計測装置。
5. 前記センサは振動センサあるいは／および温度センサからなる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の多点計測装置。
6. 前記制御ユニットは受信する前記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器を備え、変換したデジタル信号を監視手段に送信する送信部を備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の多点計測装置。

Images