JP2010515144A - バルブを監視するための装置およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は設備内のバルブを監視するネットワークシステムに関し、ネットワークシステムは(a)バルブに固着する複数のバルブ監視装置(Valve Monitoring Device:VMD)を備え、各監視装置が(a.1)バルブの状況を検知するセンサと、(a.2)前記センサが検知した状況を送信し、検知された状況と前記装置の識別とを近距離内にある1つまたは複数のバルブ装置リーダ(Valve Device Reader:VDR)に送信する短距離無線通信部と、(a.3)該装置を、バルブの正常な操作を乱すことなく、監視対象バルブに固着する機構と、(a.4)バルブ状況とVMD識別との送信を前記VMDから受け取り、その送信をイーサネット(登録商標)通信によりサーバへ転送する1つまたは複数のVDRと、を備える。
好ましくは、ZigBee(R)ネットワークアドレスに対応する所定のIPアドレスを使用してイーサネット(登録商標)を介してサーバ経由で各VDRにアクセスする。
−コマンドを制御ルームで初期設定する−“close valve #C24”。
−ZigBee(R)によりコマンドをOD31へ送信し、表示装置に表示する。OD31は、技術的な受信肯定応答を送信する。
−オペレータはACKを押し、OD31での受信を肯定応答する必要がある。
・ステージ2
−オペレータはOD31をバルブ#C24に近づけ、VDボタンを押す(オペレータIDをVDに転送)。VDRもこのメッセージを受信し、記憶する。
−オペレータはバルブ#C24を閉める。
−バルブ装置31は、オペレータIDも含め、状況の変更項目をVDR/制御ルームへ送信する。
・オペレータはスクロールボタンを押し、OD31の表示装置上で最後の処置までスクロールできる。
ODは、サードパーティの装置(third party device)(以下「TPD」)をZigBee(R)ネットワークに加入させるために使用することもできる。加入パスワードは、直接与えることもできるが、できれば、次のような一連のランダムパスワード変更処理で与える方がよい。
2.TPDはそのODプライベートネットワークに加入し、ネットワークキーを受け取る。
3.ODはプライベートメッセージをTPDに送信し、そのネットワークパスワードを新たなランダム選択パスワードへ変更するように依頼する。
4.TPDは、新しいランダムネットワークキーに切り替える。
5.ODは新しいランダムネットワークキーに切り替える。
6.ステップ3から5までを何回か繰り返す。
7.ODは、工場のネットワークキーをTPDに送信することで、TPDを工場ネットワークに加入させる。
1. スケジュールされたタイマ割込み
2. VDRトランシーバからのサービス要求(OD31からLFコマンドによりトランシーバを事前に使用可能にしておく)
3. LFTの電源がONのときの低周波数トランシーバ(Low Frequency Tranceiver)LFTからの入力メッセージ
1. バルブの状況を検査する必要がある401。
2. スケジュールされた事象405をシステムサーバから受け取る。たとえば、
a. ネットワークパスワードの変更
b. ソフトウエア更新の開始
c. 動作コマンドの送信
1. バルブ状況が変更されている場合、ZigBee(R)メッセージを編集し(このメッセージは、上記のように、バルブ角、温度、バッテリ状況などで構成される)ただちにそのメッセージを送信する402。
2. バルブの状況が変更されていない場合、VMD11は、最後のバルブ状況メッセージが出されてから所定の時間が経過したかどうかを検査する。経過している場合、ハウスキーピングメッセージを編集し、ただちにそのメッセージを送信する。
3. 最後のバルブ状況のメッセージから所定の時間が経過していない場合、状況メッセージは送信しない。
1. PDA機能
a. VMD、校正、ZigBee(R)送信有効化のための初期セットアップを実行する(装置を設置しない場合はバッテリ電源を大幅に節約できるように)
b. 装置を割り当てる−“LED flash”コマンドを送信する
c. LFリンク品質検査を実行する
d. マイクロネットワーク内の外部センサとアクチュエータを初期設定する
2. センサ機能
a. ZigBee(R)ネットワークを介してネットワークサーバへさらに送信するために、収集データをVMDに送信する
b. VMDからリアルタイムクロックを受信する
c. スケジュールされた事象(event)を受信する
3. アクチュエータ機能
a. ZigBee(R)ネットワークを介してネットワークサーバへさらに送信するために、状況をVMDに送信する。
b. VMDからリアルタイムクロックを受信する
c. スケジュールされた事象を受信する
d. 実行するためのオンラインコマンドを受信する
Claims (21)
- 設備内のバルブを監視するネットワークシステムであって、
a.バルブに固着する複数のバルブ監視装置(VMD)を備え、各監視装置が
−バルブの状況を検知するセンサと、
−前記センサが検知した状況を送信し、検知された状況と前記装置の識別とを近距離にある1つまたは複数のバルブ装置リーダ(VDR)に送信する短距離無線通信部と、
−該装置を、バルブの正常な操作を乱すことなく、監視対象バルブに固着する機構と、
−バルブ状況とVMD識別との送信を前記VMDから受け取り、その送信をイーサネット(登録商標)通信によりサーバへ転送する1つまたは複数のVDRと、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、短距離通信は、Bluetooth(R)、WiFi(R)、およびZigBee(R)から選択されたプロトコルを使用することを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、選択されたVMDに近づけたときに該VMDに対し短距離通信を開始して該VMDから前記状況と識別メッセージとを受け取り、複数のVMDからメッセージをオプションで収集し、収集された1つまたは複数のメッセージを制御ステーションサーバへ後でダウンロードするかまたは前記短距離通信を介して1つまたは複数のVDRへ送信する、1つまたは複数のハンドヘルドオペレータ装置(OD)を、
さらに備えることを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、VMDは、VMD位置と非常に近い距離に配置された1つまたは複数の産業工程センサから状況および計測情報を受け取り、受け取った前記産業工程センサ状況および計測情報を1つまたは複数のVDRへのVMD送信にさらに組み込む、低周波数(LF)トランシーバとプロトコルとを使用する超短距離通信部をさらに備えることを特徴とするシステム。
- 請求項4に記載のシステムであって、低周波数超短距離通信部は2方向通信部であり、システムは、選択されたVMDに近づけたときに該VMDに対し前記低周波数超短距離通信を開始してVMDから前記状況および識別メッセージを受け取るハンドヘルドオペレータ装置(OD)であって、1つまたは複数のVMDから該メッセージを収集し、収集された1つまたは複数のメッセージを制御ステーションのサーバへ後でダウンロードする、1つまたは複数のハンドヘルドオペレータ装置(OD)をさらに備えることを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、各VMDはバッテリで駆動することを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、固着機構はU字型プロファイルを備えることを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、センサは光学式センサであることを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、センサは電位差計に基づくことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、センサは可変コンデンサに基づくことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、センサは、バルブステムに固着されたマグネットと該マグネット回転時にマグネットの可変磁束を計測することで角位置を計測するVMD内のホール装置とに基づくことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、VMDによる状況送信は、定期的に、事象発生時に、またはVDRを介して制御センタから送られるかまたはオペレータ装置ODから送られる短距離送信による要求時に、行われることを特徴とするシステム。
- 請求項3に記載のシステムであって、ODはシングルホップトラストセンタとして動作し、VMDをシステムに加入させるか、または前記サードパーティの装置を設備ネットワークに加入させることを特徴とするシステム。
- 請求項3に記載のシステムであって、ODはシングルホップトラストセンタとして動作し、VMD、VDR、ODまたは工程センサから選択されたサードパーティ装置をシステムに加入させることを特徴とするシステム。
- 請求項13に記載のシステムであって、ODは、ネットワークのセキュリティキーを含むノンセキュア、低送信電力、シングルホップメッセージを介して、VMDをネットワークに加入させることを特徴とするシステム。
- 請求項13に記載のシステムであって、ODは、ネットワークのセキュリティキーを含むノンセキュアな超短距離、低周波数送信によりVMDをネットワークに加入させることを特徴とするシステム。
- 請求項13に記載のシステムであって、ODは、最後のキーがネットワークのセキュリティキーである超短距離可変パスワードキーを介して、サードパーティ装置をネットワークに加入させることを特徴とするシステム。
- 請求項13に記載のシステムであって、シングルホップトラストセンタとして動作するODにより承認されなければ、装置をネットワークに加入できないことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、LANまたは無線LANを介してVDRをイーサネット(登録商標)に直接接続することを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、ZigBee(R)ネットワークアドレスに対応する所定のIPアドレスを使用してイーサネット(登録商標)を介してサーバ経由で各VDRにアクセスすることを特徴とするシステム。
- ボールバルブの状況を監視する装置であって、
−バルブの状況を検知するセンサと、
−前記センサが検知した状況を受け取り、検知したバルブの状況を前記装置の識別とともに前記短距離内にある1つまたは複数の受信装置へ送信する短距離無線通信部と、
−ボールバルブの通常の操作を妨げずに、監視対象のボールバルブへ装置を取り付ける機構と、
を備えることを特徴とする装置。
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