JP2013187737A - 分析装置用携帯端末及びそれを用いた分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】分析装置の状態や測定値の推移等を知るために中央制御室又は分析装置のところまで行くことによる煩わしさと、分析装置に固有の操作方法を習得しなければならないという不便さを解消する。
【解決手段】携帯端末２は、分析装置に対する命令信号を入力する入力部１２と、分析装置に対して入力部からの命令信号を送信し分析装置からデータを受信する送受信部１４と、送受信部１４が分析装置から受信したデータを表示する表示部１６と、入力部１２、送受信部１４及び表示部１６の動作を制御する制御部１８とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明はプラント等の工場の施設の監視や、環境の監視などに使用される分析装置に関するものである。そのような分析装置としては、全有機体炭素測定装置（ＴＯＣ計）、全窒素全リン測定装置（ＴＮ−ＴＰ計）ｐＨ測定計、濁度計、溶存酸素（ＤＯ）計、水温計、流量計などがある。

本発明における「分析装置」の語は、狭義の分析を行うための装置に限らず、何らかの分析、測定又は計測を行うものを総称した意味で使用しており、したがって本発明での「分析装置」はそれらのすべてを含むものである。

プラント等の運転にはＴＯＣ計、ＴＮ−ＴＰ計、濁度計、水温計、流量計等の分析計や計測器などの分析装置が用いられる。それらの分析装置は複数種類が同時に運転されることもある。それらの分析装置は連続的に運転されることもある。そして、それらの分析装置の測定データは保存される。また、それらの分析装置は定期的にメンテナンスが行われ、そのメンテナンス結果もメンテナンス情報として保持される。

それらの分析装置が設置されている場所に中央制御室がある場合は、それらの分析装置の測定データ及び状態（故障警報の有無やメンテナンス情報等）を示すデータは中央制御室に集約されて一元的に管理されている。

中央制御室がない場合は、分析装置の状態や測定値の推移等は、それぞれの分析装置が設置されているところまで作業者が出向いて、分析装置の状態の点検や測定値の推移の確認等を行っている。通常、分析装置には表示器の付いた操作パネル又は記録計などが搭載されているので、作業者はそれらの表示器や記録計を操作して測定値等を確認する。分析装置が複数台設置されている場合は、各分析装置について表示器や記録計を操作して確認をすることになる。

分析装置の点検の場合等、分析装置による測定を停止したり測定を再開させたりする場合も、作業者がそれぞれの分析装置の設置場所まで行って、運転の停止や開始といった操作を行っている。

複数台の分析装置が作動している場合に限らず、たとえ１台の分析装置のみが作動している場合であっても、分析装置の状態の点検や測定値の推移の確認等を行うには作業者がその分析装置の設置場所まで行かなければならないことに変わりはない。

分析装置の状態や測定値の推移等を知るためには、作業者は中央制御室又は分析装置のところまで行って確認をしなければならないという煩わしさがある。本発明の第１の目的はそのような煩わしさを解消することである。

複数台の分析装置が作動している場合、測定データの表示の仕方や測定データを表示する計器類はそれぞれの分析装置によって異なっていることが多い。そのため、各分析装置で測定データなどを点検するには、作業者は、それぞれの分析装置の表示装置や計器類の操作方法を習得しなければならない。このことは、複数台の分析装置が設置されている場合に限らず、たとえ１台の分析装置しか設置されていない場合にもいえることである。例えば、分析装置を更新したときには、同じ項目を測定する分析装置であっても操作方法が変わることがある。これは、同じメーカの分析装置でも新型になるとある程度は操作方法に変更が加えられることが多いからである。そのため、たとえ１台の分析装置しか設置されていない場合であっても、操作方法が変われば、作業者は、新しい操作方法を習得しなければならない。さらに、仮に１台の分析装置しか設置されていない場合で、更新されないとしても、その分析装置を初めて操作する作業者にとってはその分析装置の操作方法を習得しなければならないことに変わりはない。

そこで、本発明の第２の目的は、分析装置に固有の操作方法を習得しなければならないという不便さを解消することである

本発明は、分析装置の送受信部に命令信号を送信し分析装置からデータを受信して表示する分析装置用携帯端末である。この携帯端末は、分析装置に対する命令信号を入力する入力部と、分析装置に対して入力部からの命令信号を送信し分析装置からデータを受信する送受信部と、送受信部が分析装置から受信したデータを表示する表示部と、入力部、送受信部及び表示部の動作を制御する制御部とを備えている。

分析装置と携帯端末との間の接続は無線と有線のいずれの方式で行ってもよいが、携帯端末の操作は分析装置の設置場所や中央制御室以外の場所で行われる。

入力部は入力キーにより構成することもできるが、携帯端末として好ましい形態はタッチパネルである。その場合、表示部は液晶表示装置であって、入力部と表示部が一体化された液晶表示タッチパネルとなる。液晶表示装置によりタッチパネルに入力部のための入力画面を表示するので、この携帯端末はその表示画面を保持するための画面保持部を備えている。

好ましい形態では、この携帯端末は、送受信部が分析装置から受信したデータを保存するデータ保存部を備えており、制御部は入力部からの指示によりデータ保存部に保存されているデータを表示部に表示する機能も備えている。

さらに好ましい形態では、この携帯端末は、外部に電子データを出力するデータ出力部を備えており、制御部はデータ保存部に保存されているデータを、データ出力部を介して外部に出力する機能も備えている。

あるプラント等が複数の分析装置を備えている場合は、それらの複数の分析装置に対して携帯端末を共用し、それらの複数の分析装置の状態や測定値の確認を１台の携帯端末でできるようになっていることが便利である。そのような用途のための好ましい形態の携帯端末では、送受信部は複数の分析装置を識別する形式の信号とデータを用いて複数の分析装置との間で信号とデータの送受信を行うように構成されている。

複数の分析装置が作動している場合、それらの分析装置の送受信方式として異なる送受信方式を含んでいる場合があるが、携帯端末の送受信部は1つであるので全ての分析装置の送受信方式に合せることはできない。そこで、携帯端末の送受信部はいくつかの分析装置の送受信方式と同じ送受信方式で構成しておき、他の送受信方式の分析装置のためには送受信方式変換器を備えておくことができる。送受信方式変換器は携帯端末に内蔵していてもよく、又は外付け部品として備えていてもよい。

本発明は、分析装置と本発明の携帯端末とからなる分析システムも含んでいる。そのような分析システムは、本発明の携帯端末と、携帯端末の送受信部との間で送受信を行う送受信部を備えた分析装置とから構成されている。

分析装置が複数の分析装置を含んでいる場合は、携帯端末の送受信部は複数の分析装置を識別する形式の信号とデータを用いて複数の分析装置との間で信号とデータの送受信を行うように構成されている。

そして、複数の分析装置の送受信方式として異なる送受信方式を含んでいる場合は、携帯端末の送受信部はいくつかの分析装置の送受信方式と同じ送受信方式で構成されており、他の送受信方式の分析装置のための送受信方式変換器が携帯端末に内蔵されているか、分析装置に内蔵されているか、又はいずれにも内蔵されない外付け部品として設けられている。

本発明によれば、プラント等に設けられている分析装置を、分析装置から離れた場所にある携帯端末からデータを受信したり分析装置を操作したりすることができるようになるので、作業者はデータの収集や分析装置の操作のために分析装置の設置場所まで行く必要がなくなり、プラント等の管理が容易になる。

また、携帯端末では入力部から分析装置に対する命令信号を入力する方法は分析装置によらず一貫したものであるので、分析装置自体の操作方法を習得しなくても分析装置を操作することができるようになる。

一実施形態を概略的に示す構成図である。 同実施形態における携帯端末を示すブロック図である。 一実施例における監視操作時の動作を示すフローチャートである。 同実施例におけるメインメニュー画面を示す図である。 同実施例における監視操作選択用の画面を示す図である。 同実施例における監視対象分析装置選択用の画面を示す図である。 同実施例におけるＴＯＣ監視用の画面を示す図である。 同実施例における一覧監視項目選択用の画面を示す図である。 同実施例における測定データの一覧監視画面を示す図である。 同実施例における警報情報の一覧監視画面を示す図である。 同実施例における運転操作時の動作を示すフローチャートである。 同実施例における運転操作対象選択用の画面を示す図である。 同実施例における運転操作項目選択用の画面を示す図である。

図1は一実施例の分析システムを表わしたものである。この実施例は1台の携帯端末２と複数台の分析装置４ａ〜４ｄを含んでいるが、分析装置が1台だけの場合もある。本発明は1台の携帯端末２と１台の分析装置からなる分析システムも対象にしている。

複数台の分析装置４ａ〜４ｄを含む図1の実施例について、携帯端末２を示す図２と共に説明する。分析装置４ａ〜４ｄの一例として、分析装置４ａがＴＯＣ計、分析装置４ｂがＴＮ−ＴＰ計、分析装置４ｃがｐＨ計、分析装置４ｄが濁度計である場合を示しているが、もちろんそれは単なる一例にすぎず、他の分析装置の組合せでもよい。

携帯端末２は、図２に示される構成をもっており、分析装置４ａ〜４ｄの送受信部６ａ〜６ｄに命令信号を送信し分析装置４ａ〜４ｄからデータを受信して表示するように構成されている。入力部１２は分析装置４ａ〜４ｄに対する命令信号を入力するものである。送受信部１４は分析装置４ａ〜４ｄに対して入力部１２からの命令信号を送信し分析装置４ａ〜４ｄからデータを受信するものである。表示部１６は送受信部１４が分析装置４ａ〜４ｄから受信したデータを表示する。制御部１８は入力部１２、送受信部１４及び表示部１６の動作を制御するものである。

制御部１８はマイクロコンピュータとそれに搭載されたソフトウエアプログラムにより実現される。

プラントなどの現場に設置されている各分析装置４ａ〜４ｄの送受信部６ａ〜６ｄと携帯端末２の送受信部１４には共通の通信方法があり、携帯端末２を分析装置４ａ〜４ｄに無線方式により又は有線方式により接続することで分析装置４ａ〜４ｄの各種情報（測定値、装置の状態（警報等））を携帯端末２に取得できるようになっている。携帯端末２からは、情報だけでなく、分析装置４ａ〜４ｄの測定開始、測定停止、又は校正等、分析装置４ａ〜４ｄ自体の操作も行うことができるようになっている。

そのような共通の通信方法を実現するために、送受信部１４はWi-Fi（wireless fidelity）やブルートゥース（blue tooth）などの一般的な無線通信手段を採用している。この実施例は分析装置４ａ〜４ｄとの接続を無線方式で行うものであるが、有線方式で分析装置４ａ〜４ｄと接続することもできる。有線方式の場合は、分析装置４ａ〜４ｄの設置現場に携帯端末２に専用の接続箇所を設けて有線で分析装置４ａ〜４ｄと接続する。

送受信部１４は複数の分析装置４ａ〜４ｄを識別する形式の信号とデータを用いて複数の分析装置４ａ〜４ｄとの間で信号とデータの送受信を行うように構成されている。そのような識別の方法として、送受信部１４から送信される命令信号に各分析装置４ａ〜４ｄを識別するための識別信号を含め、その識別信号を含む命令信号は該当する分析装置４ａ〜４ｄでのみ検知できるように、分析装置４ａ〜４ｄの送受信部６ａ〜６ｄが構成されている。設置される分析装置が１台の場合は、このような分析装置を識別するための手段は必要ではない。

一般的に現場設置のオンライン分析装置は、シリアル通信用のインターフェイスであるＲＳ通信、又はイーサネット（登録商標）接続等からバックコントロール（遠隔操作）が可能な機能が備わっており、携帯端末２からこの機能を利用する。

1台の携帯端末２で複数の分析装置４ａ〜４ｄから測定データなどのデータを受信するようになっているこの実施例では、制御部１８は送受信部１４が分析装置４ａ〜４ｄから受信したデータを複数の分析装置４ａ〜４ｄについて統一された形式で表示部１６に表示するように構成されている。そのような統一された形式によるデータの表示の一例は、後で示す図９や図１０の表示画面のようなものである。図９の表示画面では異なる分析装置について測定濃度と測定日時を同じ形式で並べて表示し、図１０の表示画面では異なる分析装置について状態と測定日時を同じ形式で並べて表示している。

複数の分析装置４ａ〜４ｄの中には、携帯端末２の送受信部１４と直接に通信ができない分析装置が含まれる場合がある。そのような直接通信ができない分析装置のために、間にプロトコルコンバータ等の変換器２６を介在させて通信を行う。変換器２６は携帯端末２の制御部１８を実現しているマイクロコンピュータとソフトウエアにより機能として携帯端末２に内蔵してもよく、分析装置４ａ〜４ｄの動作の制御やデータ処理を行うためのコンピュータとソフトウエアにより分析装置４ａ〜４ｄの機能として分析装置４ａ〜４ｄに内蔵してもよく、又は回路素子により部品として携帯端末２もしくは分析装置４ａ〜４ｄに内蔵してもよい。また、変換器２６は回路素子により部品として構成し、携帯端末２にも分析装置４ａ〜４ｄにも内蔵されない外付け部品として構成してもよい。

入力部１２の好ましい例はタッチパネルである。その場合、表示部１６は液晶表示装置であって、入力部１２と表示部１６は一体化された液晶表示タッチパネルとなっている。この場合は、携帯端末２は画面保持部２０を備えており、画面保持部２０は表示部１６の液晶表示装置によりタッチパネルに入力部１２のための入力画面を表示するための表示画面を保持している。

携帯端末２は、送受信部１４が分析装置４ａ〜４ｄから受信したデータを保存するデータ保存部２２を備えており、制御部１８は入力部１２からの指示によりデータ保存部２２に保存されているデータを表示部１６に表示する機能も備えている。

画面保持部２０とデータ保存部２２はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）やＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラム可能ＲＯＭ）などの半導体メモリ装置により実現されている。

携帯端末２は、データ保存部２２に保存されているデータを電子データとして外部に出力するデータ出力部２４を備えている。制御部１８は、データ保存部２２に保存されているデータを、入力部１２からの指示によりデータ出力部２４を介して外部に出力する。データ出力部２４として外部のコンピュータに接続される出力端末を設けることができる。データ出力部２４はスマートメモリなどのメモリ媒体に記録して取り出すための書込み装置とすることもでき、又は出力端末と書込み装置の両方を設けることもできる。

次に、この実施例の動作を図３から図１３とともに説明する。

表示部１６は液晶表示タッチパネルにより構成されていて入力部１２を兼ねているので、液晶表示装置に表示された画面のボタンを押すとタッチパネルが作動し、制御部１８がその押されたボタンを認識する。そして、制御部１８はその押されたボタンが次の画面表示を指示するものである場合には指示された画面を画面保持部２０から呼び出して表示部１６に表示する。また、その押されたボタンが分析装置４ａ〜４ｄの動作やデータの呼出しなどの命令を意味するものである場合には送受信部１４を介して該当の分析装置４ａ〜４ｄに命令信号を送信し、分析装置４ａ〜４ｄから測定データなどのデータを受信する動作を行う。

この実施例では、携帯端末２はメインメニューとして「監視」と「運転」の項目のメニューを備えている。メインメニューとして他の項目を設けることもできる。

携帯端末２の電源を入れると、表示部１６には図４に示されるように、「監視」と「運転」のボタンが表示されたメインメニューが表示される（ステップＳ１）。

メインメニューにおいて、「監視」ボタンが押された場合の動作を図３から図１０により説明する。「監視」ボタンが押されると、液晶表示装置の画面表示が図５のような「一覧」と「個別」のボタンが表示された画面に変わる。

「戻る」ボタンはその１つ前の画面に戻すためのボタンであり、他の図面に示された画面の「戻る」ボタンも同じである。「戻る」ボタンを押すことにより任意の画面に戻すことができ、最初のメインメニュー画面まで戻すこともできる。

ステップＳ２において、図５の画面から「個別」ボタンが押されたものとすると、液晶表示装置の画面表示が図６のような所定の分析装置を選択するためのボタンが表示された画面に変わる。

各画面に表示されるボタンは、操作可能な状態にあるボタンは実線で示され、操作できない状態にあるボタンは破線で示されている。

図６の画面から操作対象の分析装置を選択すれば（ステップＳ３）、その分析装置の測定データと装置の状態（警報の有無やメンテナンス情報）がその分析装置から呼び出され、図７に示されるように表示部１６に表示される。図７は分析装置としてＴＯＣが選択された場合の表示画面の例を示している。

表示部１６に表示された測定データなどのデータはデータ保持部２２に記憶される。図７の表示画面には別の時間の測定データを切り換えて表示するための矢印ボタンが設けられている。下向きの矢印ボタンは過去に遡った時間の測定データを表示するためのボタンであり、上向きのボタンは逆に過去から現在に向かう時間での測定データを表示するためのボタンである。過去の測定データはデータ保持部２２に保持されているデータが呼び出されて表示部１６に表示される。図７の画面は初めて選択された測定データ表示画面であり、選択された分析装置から最新の測定データと状態に関するデータが受信されて表示されているので、過去に遡る下向きの矢印ボタンが操作可能であることを実線により示され、その逆に過去から現在に向かう上向きの矢印は操作不可であることを破線で示されている。

図７の表示画面で「戻る」ボタンを押すと図６の分析装置選択用の画面に戻るので、図６の画面で別の分析装置を選択すれば、その選択された別の分析装置の測定データと装置の状態がその分析装置から呼び出され、図７に示されるのと同様に表示部１６に表示される。

ステップＳ２において、図５の画面から「一覧」ボタンが押されたものとすると、液晶表示装置の画面表示が図８のような、一覧表示する項目として「測定値」か「警報」を選択するためのボタンが表示された画面に変わる。

図８の画面からいずれかの表示項目を選択する（ステップＳ４）と、その選択された項目についていくつかの分析装置の項目が一覧表示される。ここでは、図８の画面から「測定値」ボタンが押されたものとすると、図９に示されるように測定データの一覧表示が行われる。

図８の画面から「警報」ボタンが押されたものとすると、図１０に示されるように分析装置の状態についての一覧表示が行われる。

一覧表示は異なる分析装置についても統一された形式で行われるので、作業者には個別の分析装置自体の表示装置や計器類により行われる個別の表示方法についての知識を必要とされない。

一覧表示される測定データ及び警報についても、矢印ボタンを押すことによりデータ保存部２２に記憶されている過去のデータを呼び出して表示することができる。

メインメニューにおいて、「運転」ボタンが押された場合の動作を図１１から図１３により説明する。「運転」ボタンが押されると、液晶表示装置の画面表示が図１２のように所定の分析装置を選択するためのボタンが表示された画面に変わる。

図１２の画面から運転操作対象の分析装置を選択すれば（ステップＳ５）、その分析装置について実行しようとする運転操作の一覧が図１３のように表示される。図１３の画面において実線で示されているボタンが操作可能な運転である。この例では、操作対象の分析装置としてＴＯＣが選択されたものとしている。そして、そのＴＯＣはその時点では測定動作を行っていないので、測定開始動作と校正開始動作を指示することが可能であることを示している。そこで、例えば「測定開始」ボタンを押すと（ステップＳ６）、この携帯端末２からＴＯＣ４ａに測定開始を指示する命令信号が送信され、ＴＯＣ４ａは測定動作を開始する（ステップＳ７）。

他の測定装置について同様に操作を指示するときは、図１３の画面から「戻る」ボタンを押すことによって表示画面を図１２に示される状態に戻し、その画面で運転操作を指示する分析装置を選択して同様に運転操作を指示することができる。

４ａ〜４ｄ 分析装置
６ａ〜６ｄ 送受信部
１２ 入力部
１４ 送受信部
１８ 制御部
２０ 画面保持部
２２ データ保存部
２４ データ出力部
２６ 変換器

Claims (9)

1. 分析装置の送受信部に命令信号を送信し分析装置からデータを受信して表示する分析装置用携帯端末であって、
   前記分析装置に対する命令信号を入力する入力部と、
   前記分析装置に対して前記入力部からの命令信号を送信し前記分析装置からデータを受信する送受信部と、
   前記送受信部が前記分析装置から受信したデータを表示する表示部と、
   前記入力部、送受信部及び表示部の動作を制御する制御部と、
   を備えた分析装置用携帯端末。
2. 前記入力部はタッチパネルであり、前記表示部は液晶表示装置であって、前記入力部と表示部は一体化された液晶表示タッチパネルとなっており、
   前記液晶表示装置により前記タッチパネルに前記入力部のための入力画面を表示するための表示画面を保持している画面保持部を備えている請求項１に記載の分析装置用携帯端末。
3. 前記送受信部が前記分析装置から受信したデータを保存するデータ保存部を備えており、
   前記制御部は前記入力部からの指示により前記データ保存部に保存されているデータを前記表示部に表示する機能も備えている請求項１又は２に記載の分析装置用携帯端末。
4. 外部に電子データを出力するデータ出力部を備えており、
   前記制御部は前記データ保存部に保存されているデータを、前記データ出力部を介して外部に出力する機能も備えている請求項３に記載の分析装置用携帯端末。
5. 前記送受信部は複数の分析装置を識別する形式の信号とデータを用いて複数の分析装置との間で信号とデータの送受信を行うように構成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の分析装置用携帯端末。
6. 前記複数の分析装置の送受信方式として異なる送受信方式を含んでおり、
   前記送受信部はいくつかの分析装置の送受信方式と同じ送受信方式で構成されており、
   他の送受信方式の分析装置のための送受信方式変換器を内蔵し又は外付け部品として備えている請求項４に記載の分析装置用携帯端末。
7. 請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯端末と、
   前記携帯端末の送受信部との間で送受信を行う送受信部を備えた分析装置と、
   を備えた分析システム。
8. 前記分析装置は複数の分析装置を含んでおり、
   前記携帯端末の送受信部は複数の分析装置を識別する形式の信号とデータを用いて複数の分析装置との間で信号とデータの送受信を行うように構成されている請求項７に記載の分析システム。
9. 前記複数の分析装置の送受信方式として異なる送受信方式を含んでおり、
   前記携帯端末の送受信部はいくつかの分析装置の送受信方式と同じ送受信方式で構成されており、
   他の送受信方式の分析装置のための送受信方式変換器が前記携帯端末内に内蔵され、当該分析装置内に内蔵され、又はいずれにも内蔵されない外付け部品として設けられている請求項８に記載の分析システム。

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