JP2015106356A - 設備機器の保守システム - Google Patents

Abstract

【課題】保守点検の作業性向上と保守管理・計画の効率化を図った設備機器の保守システムを提供する。【解決手段】保守対象の保守情報を格納する記憶部と、各保守対象に付されたマーカーの記号を解読して保守対象を特定するための読取部と、特定した保守対象の保守情報を前記記憶部から読み出して、保守作業者の視界内の保守対象に視覚的に重ねて表示させる情報表示部とを備えるよう構成する。【選択図】 図１

Description

本発明は、各種電力、プラントの設備機器の保守システムに係り、特に、点検業務の省力化と保守管理の効率化を図る設備機器の保守システムに関するものである。

従来、各種プラント設備機器の保守管理に関し、保守対象となる設備機器の保守、点検作業は、作業員が直接対象機器を目視したり、測定機器の値を読み取ったりして、機器の劣化状況を把握している。

機器の保守、点検に関して、特許文献１には、装置の部品の劣化状態が判定値に到達すると交換等のメンテナンス信号を通知する装置が開示されている。
また、特許文献２の技術は、保守の対象装置・部品にＩＣタグを付加しておき、保守点検時にリーダでこのタグを読み取って予め記憶している保守情報を呼び出すものである。

特開２００８−１１８７４７号公報 特開２００６−８５５７３号公報

従来の保守、点検作業は、主に人手に頼っているため、作業効率が悪く、また作業ミスも発生し易い。
また、特許文献１の技術の場合、判定値に到達したときのみ部品の交換時期を通知する単発的なものであり、機器の連続的な劣化状況が不明であるため、計画的な機器の保守管理を行うことが難しい。

更に、特許文献２の技術の場合、ＩＣタグを読み取る際にリーダを至近距離に近づけなければタグを読み取ることが出来ず、更に読み取る間は片手又は両手がふさがってしまい、メモ等の作業をすることができないため、作業性に乏しいという問題がある。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に着目し、保守点検の作業性向上と保守管理・計画の効率化を図った設備機器の保守システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る設備機器の保守システムは、保守対象の保守情報を格納する記憶部と、各保守対象が有するマーカーの記号を解読して保守対象を特定するための読取部と、特定した保守対象の保守情報を前記記憶部から読み出して、保守作業者の視界内の保守対象に視覚的に重ねて表示させる情報表示部とを備えるよう構成する。

特に、劣化状況の程度を色調の違いで前記情報表示部に表示するよう構成すると視覚的に効果的である。

本発明によれば、保守点検の作業性を向上し、保守管理・計画を効率化することができる。

本実施例の保守システム構成を表したブロック図である。 本実施例の保守動作フローを示す図である。 本実施例で管理する保守情報の内容を示す図である。 制御盤の中でマーカーを付した部品の配置図を示す。 機器／部品の劣化の程度と表示色の対応表である。 保守作業者の視界に表示される情報を表した図である。

図１の保守システム構成図に関して、以下説明する。
本システムは、保守対象の機器/部品１、情報処理端末２、情報処理システム３、情報端末２と情報処理システム３を接続するＷＡＮまたはＬＡＮ４から構成される。
機器/部品１には、それ自身を識別するマーカー１１が貼付されている。
情報処理端末２は、保守点検作業者の鼻の上に装着する眼鏡形状の携帯機器であり、ビデオカメラ２１と保守点検眼鏡２２、ディスプレー２３及び電子回路部２４から構成されている。
ディスプレー２３は眼鏡２２のレンズの一部として構成されている。

また、電子回路部２４は、情報処理システム３と情報やデータの交信を行う通信部２０１、情報処理システム３から通信部２０１を経由して送られてきたデータをディスプレー２３に表示する情報表示部２０２、ビデオカメラ２１で撮影した映像を処理する画像処理部２０３から構成される。

次に、情報処理システム３の構成について説明する。
情報処理システム３は、情報処理端末２と情報やデータの交信を行う通信部３１、情報処理端末２から通信部３１を経由して送られてきた画像からマーカー１１のＩＤ情報を認識するマーカーＩＤ認識部３２、キーボード３９からの入力や、回線４を経由した機器／部品１等からの動作状態値（動作回数等）の入力を処理する入力処理部３３、入力処理部３３から入力したデータを記憶する記憶部３４、機器/部品１の動作状態値と記憶部３４に記憶された判定値との比較を行う劣化判定部３５、劣化判定部３５による判定結果等の処理を行う出力処理部３６、現在時刻の計時を行う計時部３７、マーカー１１に印字する記号を生成するマーカー生成部３７、マーカー生成部３７で生成した記号を印字するマーカー印字部３８から構成される。

次に、本実施例の動作フローについて図２に従って以下に説明する。
Ｓ１〜Ｓ２は事前作業であり、Ｓ３〜Ｓ７は保守点検作業であり、ステップの番号を追って説明する。

（１）Ｓ２０１（属性／保守情報の入力）
まず、保守作業の前の段階で、情報処理システム３のオペレータが保守対象の機器／部品１の属性情報や保守情報をキーボード３９から入力処理部３３に入力して、記憶部３４に格納しておく。

ここで、入力する情報の例を図３に従って説明する。（Ａ）はリレーの例、（Ｂ）は制御装置の例、（Ｃ）はＰＩカードの例、（Ｄ）は弁の例を示す。
各項目の意味は次の通りである。「保守対象ＩＤ」はマーカーにより認識された各機器／部品１の識別記号のこと、「名称」はその名前、「推奨交換周期」はそのベンダが推奨する交換時間間隔、「保証動作回数」はベンダが保証する動作回数、「動作回数」は動作回数の表示機能を有する部品からＷＡＮまたはＬＡＮ４を経由して情報処理システム３の入力処理部３３に伝達される動作回数、「使用開始時刻」は本保守システムで使用を開始した年月及び日時、「稼動時間」は前記使用開始時刻から現在までの経過時間のことである。

「マーカー貼付面積」というのは、保守対象自身に、またはその周辺にマーカーを貼り付けることが出来るスペースがどれ位あるかということであり、これを大中小の３種類に分ける。そして、マーカーの大きさを大中小の３種類用意しておいて、新たにマーカーを作成する時や、マーカーが破損して作り直すときに、この情報が参照されて、３種類のどれにするかが決定される。

また、「情報を表示する距離」という項目は、保守点検時に、ビデオカメラ２１にマーカー１１を撮像してＩＤ情報を認識し、保守対象に紐付けられた保守情報等をディスプレー２３に表示する場合の保守対象の機器／部品１とビデオカメラ２１との距離のことである。
従って、マーカーの面積が小さければ近づかないとマーカーが認識できないし、保守対象の周辺に障害物があれば、遠ざからないと撮像できない。

また、マーカーを認識できたとしても、あまり遠くから認識すると、ビデオカメラが他の部品のマーカーも認識して部品の特定に支障をきたす事態を招来する。よって、これらの要因によって、保守情報等をディスプレー２３に表示する場合のビデオカメラ２１と機器／部品１の距離をどうするかは、保守対象ごとに事前に決定し、情報処理システム３に入力している。

「保守関連情報」は、保守、点検作業に必要な又は参考となる情報である。

更に、機器／部品１の寿命に関して、情報処理システム３のキーボード３９から入力処理部３３に対して、オペレータにより、リレーのメーカが規定した推奨交換周期Ｔｒ（単位は時間）、保証動作回数Ｎａ、及び使用開始時刻Ｔｂ（年月日時）が入力された後、記憶部３４に格納される。

（２）Ｓ２０２（マーカー生成／印字と貼付）
次に、マーカーを生成／印字して保守対象の機器／部品１に貼付する。
図1に示す情報処理システム３内のマーカー生成部３７で、特定のアルゴリズムによって保守対象毎に固有の特徴を持つマーカー１１を生成し、それをプリンタ等によりマーカー印字部３８で印字し、本システムの管理者が保守対象の機器／部品１に貼付する。

ここで、電力等の制御盤内のマーカーを貼付した部品の配置状況の例を示す図４について説明する。１０１は制御装置の筐体である。１０２は制御盤内に実装されるＰＩカードや変換器にマーカーを貼付したものである。１０５はリレーなどの小型の部品にマーカーを貼付したものであり、１０６は制御盤全体のマーカーである。

（３）Ｓ２０３（保守対象の撮像）
次に、現場の作業員が電力設備等の制御盤やその内部に収納されている機器／部品１の保守、点検を開始する。
作業員は情報処理端末２を鼻の上に装着して作業を行うが、制御盤の扉を開けて中を点検する時に、情報処理端末２のビデオカメラ２１が機器／部品１の画像を捕らえ、マーカー１１の画像を含めて、この画像を画像処理部２０３において画像信号に変換し、その結果を通信部２０１を経由して情報処理システム３の通信部３１に送る。

その間、機器／部品１は情報処理端末２の保守点検眼鏡２２のレンズを通して、作業員の肉眼の視野に入っている。

（４）Ｓ２０４（マーカーＩＤの認識）〜Ｓ２０５（保守対象の特定）
次に、情報処理システム３の通信部３１に送られたマーカー１１の画像は、マーカーＩＤ認識部３２でＩＤ情報を解析された結果、どの機器／部品かということが特定される。

（５）Ｓ２０６（表示情報の抽出）
この特定結果に従って、この機器／部品に紐付けられて入力された属性情報や保守情報が記憶部３４から抽出された後、出力処理部３６に格納され、通信部３１を経由して情報処理端末２の通信部２０１に送られる。

また、これと並行して、機器／部品１に関する寿命や劣化の程度が以下のように判定され、情報処理端末２に通知される。ここでは、保守対象としてリレー（継電器）を例にとって説明する。

次に、保守点検時に、マーカー１１が読まれて特定された当該リレーの保守情報のうち、推奨交換周期Ｔｒ及び使用開始時刻Ｔｂを劣化判定部３５が記憶部３４から読み出す。
また同時に、劣化判定部３５は、回線４を経由して本リレーから随時送られて来ている動作回数Ｎｆを入力処理部３３から読み出し、更に計時部３７から現在時刻Ｔｐ（年月日時）を読み出す。

そして、現在時刻Ｔｐから使用開始時刻Ｔｂを減じた値を稼動時間Ｔｕとし、これを推奨交換周期Ｔｒで除した値を第1劣化指数ｇ１（単位は％）とし、動作回数Ｎｆを保証動作回数Ｎａで除した値を第２劣化指数ｇ２（単位は％）とする。
次に、劣化判定部３５は、第1劣化指数ｇ１と第２劣化指数ｇ２のうちの大きい方を採用して劣化指数ｇ０として記憶部３４に格納する。
なお、ｇ１とｇ２のどちらかを選択してｇ０とするように構成しても良い。

その後、劣化判定部３５は、記憶部３４に格納してある劣化指数−表示色対応表の図５を参照して、上記で算出した劣化指数ｇ０の値から対応する色調を求めて、その色を情報処理端末２のディスプレー２３に表示する。例えば表示する機器／部品１の全体をその色調にする。
保守対象の劣化状況は、図５に示すように、保守対象の交換が不要な場合、例えば劣化指数ｇ０が０〜７０％の場合を青、保守対象の交換が必要な場合、例えば劣化指数ｇ０が９０〜１００％の場合を赤、交換が間近の場合、即ち劣化指数ｇ０が７０〜９０％の場合を黄というような色調で表現する。

（６）Ｓ２０７（ディスプレーへの表示）
次に、保守対象の属性情報、保守情報が、記憶部３４から情報処理端末２の通信部２０１に届いた後、ディスプレー２３に表示される手順を説明する。これらの情報が、通信部２０１を介して情報表示部２０２に伝達された後、当該情報がディスプレー２３に表示され、保守点検作業者の視界に情報を提示する。その際、図３に示すように「情報を表示する距離」が設定されており、ビデオカメラ２１が保守対象までの距離を検出して、その距離を逸脱した際は、マーカーを認識しても保守情報は表示されない。点検保守作業者は視界に入っている情報のうち劣化状況を確認してそれを記録し、必要があれば部品を交換する。

次に、図６はディスプレー２３に表示される画像を示す図である。
この中で、機器／部品１とマーカー１１はビデオカメラ２１が撮影している画像であり、保守情報１２は、機器／部品１に紐付けて記憶部３４に格納された保守情報（図３）の中の抜粋項目である。また、上述した劣化状況に応じた色を機器／部品１の画像部分全体の、又はマーカー１１の画像部分全体の背景色として表示し、作業員の保守性の向上に資する。

なお、前記劣化状況は中央制御盤にも伝達され、中央制御盤の表示部に機器／部品ごとに色表示されてシステム全体の劣化状況が一目瞭然に把握できるよう構成されても良い。
また、異なるベンダの機器/部品であっても、識別マーカーを付すことにより、本システムの保守対象として追加し、一元管理することができる。

１：機器／部品、２：情報処理端末、３：情報処理システム、２１：ビデオカメラ、２３：ディスプレー、３４：記憶部、３５：劣化判定部、３７：マーカー生成部、３８：マーカー印字部、２０２：情報表示部

Claims (8)

1. 保守対象の保守情報を格納する記憶部と、
   所定のアルゴリズムにより生成され保守対象ごとに付加された固有のマーカーと、
   前記固有のマーカーの記号を解読して保守対象を特定するための読取部と、
   前記特定した保守対象の保守情報を前記記憶部から読み出して、保守作業者の視界内の保守対象に視覚的に重ねて表示させる情報表示部と
   を備える設備機器の保守システム。
2. 更に前記マーカーの記号を生成するマーカー生成部と、
   生成した記号をマーカーに印字するマーカー印字部と、
   を備える請求項１記載の設備機器の保守システム。
3. 更に保守対象の稼動開始時刻と現在時刻の差分を保守対象の推奨交換周期と比較して保守対象の劣化状況を判定する劣化判定部を有し、
   前記劣化状況を前記情報表示部に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の設備機器の保守システム。
4. 更に保守対象の動作回数を保証動作回数と比較して保守対象の劣化状況を判定する劣化判定部を有し、
   前記劣化状況を前記情報表示部に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の設備機器の保守システム。
5. 更に保守対象の稼動開始時刻と現在時刻の差分を保守対象の推奨交換周期と比較して保守対象の劣化状況を判定する劣化判定部１と、
   保守対象の動作回数を保証動作回数と比較して保守対象の劣化状況を判定する劣化判定部２とを有し、
   該劣化判定部１と該劣化判定部２とはどちらかが選択可能なように構成され、両者のうち選択された一方が判定した劣化状況を前記情報表示部に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の設備機器の保守システム。
6. 前記劣化状況の程度を色調の違いで表示することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかの項に記載の設備機器の保守システム。
7. 前記劣化状況の程度は中央制御盤にも伝達され、中央制御盤の表示部に劣化の程度が機器／部品ごとに該当する色で表示されることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかの項
   に記載の設備機器の保守システム。
8. 前記読取部はビデオカメラを含み、
   前記情報表示部はディスプレーを含み、
   前記ビデオカメラと前記ディスプレーは一体型の眼鏡形状であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの項に記載の設備機器の保守システム。

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