JP2015527553A - 遠隔で読取可能なバルブ位置表示器 - Google Patents
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Abstract
遠隔で読取可能なバルブ位置表示器および関連する方法が記載される。本開示の教示による例示的な装置は、バルブ本体と、バルブステムと、このバルブステムに連結された流体流制御装置とを含む。流体流制御装置は、バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように第1の位置と第2との位置との間で長手方向に変位可能である。本装置はまた、バルブステムに連結された識別デバイスを含むバルブ位置表示器も含む。第1の位置において、無線識別デバイスは、流体流制御装置の第1の位置を示す第1の値に関連付けられる。第2の位置において、無線識別デバイスは、流体流制御装置の第2の位置を示す第2の値に関連付けられる。
Description
本開示は、流量調整のために変位可能なバルブステムまたはシャフトを有するバルブに、概して関し、より具体的には、バルブステムまたはシャフトに連結された、遠隔で読取可能なバルブ位置表示器に関する。
典型的に、バルブは、オリフィスを通して流体出口通路に連結された流体入口通路と、バルブを通して流体流量を制御する、オリフィスに関連して動作可能な流体流制御または閉鎖部材とを含む。閉鎖部材は、バルブを通した流体の流動を防ぐためにオリフィスを囲繞する弁座を係合する場合がある表面を有する弁体を含む場合がある。
プロセス制御プラントは、プラントを通して数百から数千のバルブを含み、その多くは手動操作バルブである場合がある。このような手動操作バルブは、例えば、設備の分離、容器の排水、パイプの洗浄、設備のバイパス等を含む、多くの異なる目的のために使用される。プラントの動作中、これらのバルブは、プラントを効果的かつ安全に動作させるために、適切な位置(すなわち、開または閉のどちらか)になければいけない。
プラントまたはプラントの一部(例えば、単一のループ)の開始前、各手動操作バルブの位置が確認されなければならない。典型的に、これは、検証されるべきバルブの一覧を有するプラントに人を送り、バルブの位置を目視で調査することを必要とする。これは多大な時間がかかり、人的ミスを犯す危険性があり、人を潜在的な安全性の危険にさらす。
本開示の教示による例示的な装置は、バルブ本体、バルブステム、およびバルブ位置表示器を含む。バルブ位置表示器は、バルブステムが通過するステム容器に連結された無線識別機を含む。無線識別デバイスはバルブステムとともに動く。無線識別デバイスは、バルブステムの位置を示す情報を遠隔無線電子読取機に伝達する。バルブ位置表示器はまた、バルブステムが第1の位置にあるとき、無線識別デバイスが情報を遠隔無線電子読取機に伝達することを妨げ、バルブステムが第2の位置にあるとき、無線識別デバイスが情報を遠隔無線電子読取機に伝達することを許可する遮蔽体も含む。
本開示の教示による別の例示的な装置は、バルブ本体、バルブステム、およびバルブ位置表示器を含む。バルブ位置表示器は、バルブステムに直接、連結されて、バルブステムとともに動く無線識別デバイスを含む。無線識別デバイスは、バルブステムの位置を示す情報を遠隔無線電子読取機に伝達する。バルブ位置表示器はまた、バルブステムが第1の位置にあるとき、無線識別デバイスが情報を遠隔無線電子読取機に伝達することを妨げ、バルブステムが第2の位置にあるとき、無線識別デバイスが情報を遠隔無線電子読取機に伝達することを許可する遮蔽体も含む。
本開示の教示による例示的な装置は、バルブ本体、バルブステム、およびこのバルブステムに連結された流体流制御装置を含む。流体流制御装置は、バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように第1の位置と第2の位置との間で変位可能である。装置はまた、バルブステムに連結されたバルブ位置表示器を含む。バルブ位置表示器は、流体流制御装置の第1の位置に関連付けられた第1の値を提供し、流体流制御装置の第2の位置に関連付けられた第2の値を提供する。
本願に記載された例示的なバルブ位置表示器によると、プロセス制御プラント内の人(例えば、技術者、オペレータ、またはいずれかの他のサービス担当者)は、各バルブの正確な物理的位置についての、目視による多大な時間がかかる調査を必要とせずに、バルブの位置についての情報(すなわち、バルブが開位置か、閉位置か、またはそれらの間の位置にあるかどうか)を取得するために、プラント内のバルブから遠隔で読取を取得することが可能である。本願に記載された例によると、人は手持ち式の道具(例えば、無線読取デバイス)を数メートルまで離してバルブに向けることができ、バルブに連結された1つ以上の位置指示器から自動的に情報を収集することができる。
本願に記載の一例において、第1のセットの無線識別(ID)デバイスまたはタグは、タグ搬送器またはステム容器に連結され(例えば、接着され、溶接され、またはさもなければ機械的におよび/または化学的に固定され)、かつ/またはバルブステムまたはシャフトに直接連結され、第2のセットの無線IDタグは、バルブステムが貫通する遮蔽体に連結される。動作中、バルブステムが動くと、1つ以上の無線IDタグは内部で動く場合があり、遮蔽体によって(例えば、目視的に、電磁的に等)覆い隠されるかまたは遮蔽され、それにより、これらの覆い隠されたまたは遮蔽された無線IDタグが、読み取られる、またはさもなければ遠隔手持ち式読取デバイスに情報を伝達することを妨げる。
このようにして、バルブステムの位置は、1つ以上の無線IDタグから読取デバイスに伝達される情報の有無に関連付けることができる。例えば、バルブの開状態は、遠隔で操作される手持ち式の読取デバイスによって、すべての無線IDタグを読み取ることができるように(すなわち、その手持ち式の読取デバイスに情報を伝達できるように)、バルブステム上の無線IDタグのすべてが、遮蔽体内部の外側になるバルブステム位置に対応してもよい。換言すれば、手持ち式の読取機がバルブステム上のすべての無線IDタグから識別情報を受信するとき、バルブの開状態が認識される。逆に言うと、バルブの閉状態は、いくつかの無線IDタグが遮蔽体によって遮蔽されるバルブステム位置に対応してもよい。この位置で、いくつかの無線IDタグのみを、手持ち式の読取デバイスによって読み取ることができる。このように、バルブの閉状態は、無線IDタグの一部のみが情報を読取デバイスに伝達するときに、認識される。
無線IDタグは、バルブの開位置および閉だけでなく、開位置と閉位置との間の絞りまたは制御位置の遠隔読取(例えば、手持ち式の読取機を介して)を可能にするためにバル
ブステム上に配置されてもよい。例えば、本願に記載のいくつかの例において、バルブステムに沿った、無線IDタグの複数の長手方向に変位した列が存在してもよい。このように、遮蔽体に対してバルブステムの位置を変更すると、変更した数のタグの列を露出する。動作中、バルブが閉位置にあるとき、バルブ上のタグの列のすべては、遮蔽体内に入れ子になる、すなわちその内側に置かれてもよく、読取不可能になる。バルブが開くと、バルブステムが動き、いくつかのタグの列が遮蔽体の外側に動くに連れて、これらは遮蔽されないようになる。このように、遮蔽されないために読取可能な無線IDタグの列の数は、バルブステムの位置を示す。例えば、読取可能な列が一つもない場合、バルブは閉じているとみなされてもよく、すべての列のうちの半分が読取可能な場合、バルブは半分開いているとみなされてもよく、すべての列が読取可能な場合、バルブは完全に開いているとみなされてもよい。
ブステム上に配置されてもよい。例えば、本願に記載のいくつかの例において、バルブステムに沿った、無線IDタグの複数の長手方向に変位した列が存在してもよい。このように、遮蔽体に対してバルブステムの位置を変更すると、変更した数のタグの列を露出する。動作中、バルブが閉位置にあるとき、バルブ上のタグの列のすべては、遮蔽体内に入れ子になる、すなわちその内側に置かれてもよく、読取不可能になる。バルブが開くと、バルブステムが動き、いくつかのタグの列が遮蔽体の外側に動くに連れて、これらは遮蔽されないようになる。このように、遮蔽されないために読取可能な無線IDタグの列の数は、バルブステムの位置を示す。例えば、読取可能な列が一つもない場合、バルブは閉じているとみなされてもよく、すべての列のうちの半分が読取可能な場合、バルブは半分開いているとみなされてもよく、すべての列が読取可能な場合、バルブは完全に開いているとみなされてもよい。
本願に記載の他の例において、遮蔽体を取り除き、手持ち式の読取機を、焦点アンテナシステムまたは他の狭く焦点を絞った読取要素を含むように構成して、個々の無線IDタグの遠隔読取(または問い合わせ)を可能にするようにしてもよい。例えば、無線IDタグは、バルブステムの長手方向軸に沿って離間され、手持ち式の読取デバイスを1つ以上の無線IDタグに向け、ステムの位置(例えば、ストロークのパーセンテージ)を判定してもよい。換言すれば、これらの例において、手持ち式の読取機および無線IDタグは、無線IDタグの選択的または個々の読取、または問い合わせを可能にするように構成される。
本願に記載の例示的なバルブ位置表示器は、回転バルブシャフトの位置を遠隔で判定するためにも使用されてもよい。例えば、本願に記載の例のうちのいくつかにおいて、第1のセットの無線IDタグはキャリヤーに、および/またはバルブシャフトに直接、連結され、第2のセットの無線IDタグは遮蔽体に連結される。第1のセットの無線IDタグは、遮蔽体の背後に置かれ、遮蔽体は、第1のセットの無線IDタグが開孔の反対側にあるとき、バルブシャフトの回転に依存して、第1のセットの無線IDタグがそれを通して露出されてもよい開孔を含む。このため、遮蔽体に対してバルブシャフトの回転を変更することは、第1のセットの無線IDタグを露出または遮蔽する。動作中、バルブが閉位置にあるとき、第1のセットの無線IDタグは、シールドの背後に置かれる(すなわち、開孔の反対側ではないため、読取可能ではない)。バルブシャフトが回転してバルブを開けるとき、第1のセットの無線IDタグは、開孔内で視認可能に、したがって、読取可能になる。他の例において、無線IDタグが開孔内で視認可能であるときバルブが閉まり、無線IDタグが開孔内で視認可能でないときバルブが開く、または部分的に開くように、無線IDタグの位置が反転してもよい。
本願に記載のバルブ位置表示器が、スライドステムバルブまたは回転バルブとともに使用されるかどうかに関わらず、冗長性を提供するために、多数の無線IDタグが使用されてもよい。冗長無線IDタグの使用により、たとえバルブステムまたはシャフト上の1つのタグが操作不可能となっても、技術者、オペレータ、または他の人が確実にバルブの位置を判定できるようにする。さらに、1つまたは複数の冗長無線IDタグの故障が、バルブ上の無線IDタグが保守を必要とするという通知を提供する。
さらに、無線IDタグは、例えば、バルブ制御装置の一部であってもよいフィードバックセンサから取得される位置の値と比較することができる、冗長位置指示(例えば、25%、50%、75%等のストロークのパーセンテージ)を提供してもよい。このように、特定のバルブのフィードバックセンサからの位置の値、および特定のバルブに関連付けられた無線IDタグによって提供される位置指示を取得するために、現場の技術者または他の人が、手持ち式の読取デバイスを使用できる。フィードバックセンサおよび無線IDタグから取得される位置指示の比較は、(例えば、位置の値が実質的に異なる場合)問題が
あるかどうかを示してもよい。典型的に、無線IDタグによって提供される位置指示の分解能は、フィードバックセンサによって提供される分解能より大幅に低い。結果的に、位置の値の全体的な比較は、重大な潜在的操作問題のみを判定するために行われてもよい。例えば、フィードバックセンサが、バルブが50%開いていることを示してはいるが、無線IDタグが、バルブが100%開いていることを示す情報を提供する場合、問題が存在する場合もあり、調査すべきである。
あるかどうかを示してもよい。典型的に、無線IDタグによって提供される位置指示の分解能は、フィードバックセンサによって提供される分解能より大幅に低い。結果的に、位置の値の全体的な比較は、重大な潜在的操作問題のみを判定するために行われてもよい。例えば、フィードバックセンサが、バルブが50%開いていることを示してはいるが、無線IDタグが、バルブが100%開いていることを示す情報を提供する場合、問題が存在する場合もあり、調査すべきである。
オペレータによって使用される手持ち式の読取デバイスはまた、位置情報以外の付加的な情報を収集する目的でも、バルブ上の他のタグを読み取るために使用されてもよい。例示的な付加的情報としては、バルブ保守履歴、バルブ発送情報、取り付け情報、バルブ製造元およびモデル、推奨される予備部品、連絡先、または保守手順が挙げられる。この付加的な情報は、人が手動でこの情報を入力する必要をなくすことによってバルブのレビューおよび保守を容易にするために、使用されてもよい。
次に図面を参照すると、図1は、例示的な位置指示器112を含む例示的なバルブアセンブリ110の一部を示す。例示的なバルブアセンブリ110は、弁体に連結されたバルブステム114を含む(図12を参照)。第1のセットのタグまたは識別デバイス116は、第1のタグまたは識別デバイス118および第2のタグまたは識別デバイス120を含み、それらの両方がバルブステム114に連結される。この例において、第1の識別デバイスセット116は、ステム容器122を介してバルブステム114に連結される。ステム容器122は、それを通してステム114が通過する輪状または円筒体として示される。他の例では、その代わりに、第1の識別デバイスセット116は、バルブステム114に直接連結されてもよい。例示的な位置指示器112はまた、第3の識別デバイス126および第4の識別デバイス128を含む第2の識別デバイスセット124も含む。第2の識別デバイスセット124は、底部容器または遮蔽体130に連結される。この例において、遮蔽体130が固定されている一方、ステム容器122はそれに対して変位可能である。さらに、遮蔽体130は、別個の構成要素でもよいし、または代替的に、バルブ本体(図示せず)と一体であってもよい。さらに、遮蔽体130は金属から作られてもよいし、または、遮蔽体130が別個の構成要素である場合、遮蔽体130は、いずれかの他の適切な材料から作られてもよい。さらに、遮蔽体130は、バルブステム114を受容するための穴131を有する円筒体として示される。ステム容器122も、以下で検討されるように、穴131内に入れ子にすることができる。
識別デバイス118、120、126、および128は、例えば、無線周波数識別(RFID)タグ、発光ダイオード(LED)、ラベル、バーコード、電磁デバイス、トランスポンダ、近距離無線通信デバイス等のいずれかの適切なタイプの可視の、知覚可能な、信号生成識別デバイス(複数を含む)を提供してもよい。さらに、図示される例において、識別デバイス118、120、126、および128は、いずれかの適切な機械的または化学的な締結具を介して、ステム容器122および遮蔽体130の外側の径に連結されている。他の例において、識別デバイス118、120、126、および128は、ステム容器122および/または遮蔽体130内に組み込まれてもよい。
図1は、ステム114に連結された弁体または他の流体制御部材が弁座に係合しない、よって流体がバルブ110を通して流体入口から流体出口に流れてもよい、開位置における、例示的なバルブ110を示す(図21を参照)。図2は、弁体が弁座1216に係合し、そこを通って流体が流れるのを妨げる、閉位置における、例示的なバルブ110を示す。閉位置において、バルブステム114は下向き(図1および2で示される配向において)に動き、ステム容器122および第1の識別デバイスセット116は内側に動き、遮蔽体130によって囲繞されることになり、それによって情報(例えば、ID)が識別デバイス116を介して遠隔読取デバイスに伝達されること(例えば、電磁的にまたは光学
的に送信される、読み取られること等)を妨げる。
的に送信される、読み取られること等)を妨げる。
遮蔽体130の内側の径132はシールドを形成するかまたは、内側の径132の少なくとも一部に連結された遮蔽デバイスを有し、第1の識別デバイスセット116から情報を読み取るまたはさもなければ取得する、または第1の識別デバイスセット116と連絡を取るのを妨げる。例えば、識別デバイス118、120、124、および126が無線周波数ID(RFID)タグであるこれらの例において、内側の径132は、それによって送られる電磁無線信号を実質的に妨害する金属層であってもよく、このため、識別デバイス118および120は読取不可能、またはさもなければ情報を伝達できなくなる。しかしながら、第2の識別デバイスセット124は遮蔽体130の外側の径に連結され、このため、第2の識別デバイスセット124は遮蔽されない、または情報を遠隔読取デバイスに伝達することが妨げられない。したがって、第2の識別デバイスセット124は、(本願に詳述されるように、保守が必要とされない程度に)読取可能なままである。
バルブの位置を判定するために、オペレータは、以下でより詳細に記載される読取デバイスを、バルブ110の方向に向け、識別デバイス118、120、126、および128の有無の指示(例えば、読取可能性または知覚可能性)を取得する。4つの識別デバイス118、120、126、および128の各々の有無の種々の組み合わせは、バルブ110の位置に関する情報および/または識別デバイス118、120、126、および128の動作に関連付けられたいずれかの保守必要性を提供する。読取が、識別デバイス118、120、126、および128が存在していることを示している場合(したがって、それらが識別子情報を読取デバイスに伝達可能である場合)、人には、バルブ110が完全に開かれ、識別デバイス118、120、126、および128の各々が良好な動作状態にあるという指示が提供されてもよい。他方、第2の識別デバイスセット124のみが検出可能である場合、人には、バルブ110が閉められ、第2の識別デバイスセット124が良好な動作状態にあるという指示が提供されてもよい。
さらに、第1の識別デバイスセット116のうちの1つのみと、第2の識別デバイスセット124の両方が存在する場合、バルブ110は開いていると示され、ステム容器122は保守を必要とする(例えば、ステム容器122に連結された第1の識別デバイスセット116のうちの1つが点検を必要とする)。同様に、第1の識別デバイスセット116の両方と第2の識別デバイスセット124のうちの1つが存在するか、または第1の識別デバイスセット116の両方が存在して第2の識別デバイスセット124は全く存在しない場合、バルブ110は開かれ、遮蔽体130は保守を必要とする(例えば、遮蔽体130に連結された識別デバイスのうちの1つが点検を必要とする)。また、第1の識別デバイスセット116のうちの1つのみと第2の識別デバイスセット124のうちの1つが存在するか、または第1の識別デバイスセット116のうちの1つのみが存在して第2の識別デバイスセット124が全く存在しない場合、バルブ110は開かれ、ステム容器122および遮蔽体130の両方が保守を必要とする。さらに、第2の識別デバイスセット124のうちの1つのみが存在する場合、バルブ110は閉じており、遮蔽体130は保守を必要とする。最後に、識別デバイス118、120、126、および128が全く存在しない場合、位置指示器112が正確に読み取られないか、保守が必要とされるかのどちらかになる。
保守が必要とされるという指示は、ステム容器122または遮蔽体130が、適切に動作している識別デバイスを有するステム容器122または遮蔽体130と交換される必要があることを提案してもよい。代替的に、識別デバイス118、120、126、および128のうちのいずれかは、個々に交換され、修理され、調整され、またはさもなければ点検を受けてもよい。識別デバイス118、120、126、および128が有限寿命を有するため、複数の識別デバイスの使用により、人(例えば、サービス技術者)が遠隔読
取デバイスを使用して遠隔でバルブの位置を判定できるようになる可能性が著しく増加する。例えば、バルブステム114上の1つの識別デバイスが動作しない場合、必要に応じて、バルブステム114上の別の識別デバイスが読み取りして、バルブの位置の指示を提供し続けることができる。さらに、第2のバルブステム識別デバイスが存在しないこと(すなわち、情報を読取機に伝達するための第2のバルブステム識別デバイスの故障)により、ステム容器122およびその識別デバイスの保守が必要とされることが指示されてもよい。
取デバイスを使用して遠隔でバルブの位置を判定できるようになる可能性が著しく増加する。例えば、バルブステム114上の1つの識別デバイスが動作しない場合、必要に応じて、バルブステム114上の別の識別デバイスが読み取りして、バルブの位置の指示を提供し続けることができる。さらに、第2のバルブステム識別デバイスが存在しないこと(すなわち、情報を読取機に伝達するための第2のバルブステム識別デバイスの故障)により、ステム容器122およびその識別デバイスの保守が必要とされることが指示されてもよい。
遮蔽体130上における多数の識別デバイスの使用は、底部130のためには同じタイプの冗長指示を提供する。このため、識別デバイス118、120、126、および128の有無の種々の組み合わせは、いずれかの識別デバイスの故障の十分な通知を提供する、本願に記載の例における冗長性を提供する。この冗長性は、識別デバイス118、120、126、および128の大部分またはすべてが同時に保守を必要とするためにバルブ110の位置が確定できない状況が発生する可能性を著しく減少させる。
図3は、遠隔でバルブ位置を判定し、識別情報を収集するために使用されてもよく、また本願に記載の識別デバイスまたは読取デバイスのうちのいずれかを組み込んでもよい、例示的な位置指示システム310の実施例である。例示的な位置指示システム310は、上述の識別デバイスのうちの1つ以上として実施されてもよい、1つ以上の位置指示器312を含む。例示的な指示器312は、信号生成器314および送受信機またはトランスポンダ316を含む。この例で、信号生成器314は、指示器312に一意的に対応する識別符号を含む信号を提供してもよい。上述され、以下にさらに詳述されるように、手持ち式の読取デバイス(例えば、読取デバイス318)は、バルブに連結された1つ以上の無線識別デバイスから信号を受信し、一意的な識別子符号(複数を含む)を信号(複数を含む)から抽出し、バルブの位置を判定するために、受信された一意的な識別子符号(例えば、符号の有無)の組み合わせを分析するために、使用されてもよい。トランスポンダ316は、この例において、信号生成器314によって生成された信号を送信するためのアンテナを含んでもよい。いくつかの例において、指示器312はそれ自身の電源(例えば、バッテリ)を含んでもよいか、またはバルブ110が連結されているデバイスから電力が供給されてもよい、および/または読取デバイス(例えば、読取機318)によって送られた信号を介して電力を受信してもよい。このため、指示器312がRFID技術を使用するこれらの例において、指示器312は受動、半受動、または能動RFIDタグであってもよい。
指示器312が、近距離無線通信および/または受動RFID技術を実施するこれらの例において、上述のように、電力信号は読取デバイスから受信される。いくつかの例において、遮蔽体(例えば、図1の遮蔽体130)は、指示器312が作動せず、情報を読取デバイスに伝達しないように、読取デバイスからの活性化、すなわち電力信号の受信を遮るまたは妨害する。
例示的な位置指示システム310はまた、通信チャネルまたはリンク320を介して指示器312に伝達可能に連結されている読取機318も含む。この例において、通信チャネル320は、無線通信チャネルである。他の例において、通信チャネル320は、読取機318から延在して指示器312に繋ぎこまれる、またはその逆である、ワイヤまたはケーブルであってもよく、1つ以上のアナログおよび/またはデジタル信号(複数を含む)を搬送する。さらに、通信チャネル320は、読取機318を複数の指示器312に連結するマルチドロップ接続であってもよいし、または通信チャネル320はポイント・ツー・ポイント接続等であってもよい。
図3の例において、読取機318は、例えば、識別情報、バルブ位置情報および/また
は保守情報等のデータを指示器(複数を含む)312から収集する受信機322を含む。受信機322は、信号および/または電力を指示器312に送り、指示器312から無線で送信される信号を収集するために、アンテナ(例えば、図12を参照)を含んでもよい。この例において、受信機322は、例えば、およそ数メートルまで離れて、指示器312からデータを収集し得る。
は保守情報等のデータを指示器(複数を含む)312から収集する受信機322を含む。受信機322は、信号および/または電力を指示器312に送り、指示器312から無線で送信される信号を収集するために、アンテナ(例えば、図12を参照)を含んでもよい。この例において、受信機322は、例えば、およそ数メートルまで離れて、指示器312からデータを収集し得る。
位置指示システム310の種々の動作を制御するように、位置指示システム310には、プロセッサ324が提供される。1つの実施例において、プロセッサ324は、マイクロプロセッサまたはマイクロ制御器を使用して実施することができる。プロセッサ324は、位置指示システム310の他の部分に指示またはコマンドを通信して、これらの部分の動作を制御する。
例えば、識別情報、バルブ位置情報および/または保守情報などのデータを記憶するために、例示的な読取機318はメモリ326を含む。メモリ326は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ(「SRAM」)、ダイナミックアクセスメモリ(「DRAM」)、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ(「ROM」)等のいずれかの所望のタイプの揮発性および/または非揮発性メモリを含む内部データベースを含んでもよい。メモリ326は、ハードディスクドライブ、光学装置、テープ記憶デバイス等を含む、いずれかの所望のタイプの大容量記憶デバイスを含んでもよい。さらに、いくつかの例において、メモリ326は、例えば、CD−ROM、USBメモリスティック、磁気ディスク等のプラグ着脱可能な外部記憶デバイスであるか、またはこれを含んでもよい。メモリ326に記憶された情報は、オペレータが後で使用するために取り出されてもよいし、および/または即時に使用するために読取機318を介して表示されてもよい。さらに、メモリ326は、例えば、読み取りおよび/または試験を必要とする、いずれかのバルブの場所を見つけ出すために使用することができる、プロセス制御システム内の複数のバルブの場所の地図を含む1つ以上のバルブの場所についての情報を記憶することができる。
指示器312から受信されたおよび/またはメモリ326に記憶された情報を表示するために、例示的な位置指示システム310は、ディスプレイ328を含む。ディスプレイ328は、いずれかのタイプの視覚的表現(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管(CRT)ディスプレイ等)、聴覚的表現、または振動を含む他の表現等を提供してもよい。ディスプレイ328は、オペレータに、適切な動作(例えば、閉じたバルブを開き、開いたバルブを閉じ、保守を必要とするバルブを点検する等)を取るために必要な知識を提供するために、情報をオペレータに提示する。
いくつかの例において、読取機318は、例えば、全地球測位システム(GPS)と互換性のあるユニットなどのナビゲーションユニット330を含んでもよい。ナビゲーションユニット330は、オペレータを、試験および/または読取のために、プロセス制御システムにおける1つ以上のバルブに向かわせるために、リアルタイムの位置情報および指示をオペレータに提供することができる。プロセス制御システムおよびそこに内蔵されているバルブの詳細は、上述のように、メモリ326に記憶されてもよい。さらに、ナビゲーションユニット330は、まだ試験されていないおよび/または読み取られていないバルブの近接度を判定してもよい。このような構造において、読み取るべきバルブの付近にいるオペレータがバルブから離れ始めている場合、ナビゲーションユニット330は、距離が増加していることを検出する。読取機318はその後、バルブの近くにいるオペレータに、まさに見落とそうとしていると警告することができる。これらの通知は、プロセス制御システム内のすべてのバルブを調査する効率を高めることができる。
オペレータに、まだ試験されていないおよび/または読み取られておらず、ナビゲーションユニット330によってもオペレータが見落とす場合があるバルブおよび/または指示
器(複数を含む)312を警告するために、例示的な位置指示システム310は、警告ユニット332を含む。警告ユニット332は、例えば、スピーカを介した聴覚的警告、ディスプレイまたは他の光源を介した点滅光(複数を含む)、振動等を含む、いずれかの適切な通知を出力する。
器(複数を含む)312を警告するために、例示的な位置指示システム310は、警告ユニット332を含む。警告ユニット332は、例えば、スピーカを介した聴覚的警告、ディスプレイまたは他の光源を介した点滅光(複数を含む)、振動等を含む、いずれかの適切な通知を出力する。
システム310を実施する例示的な方法が図3に示されている一方、図3に示される1つ以上の要素、処理および/またはデバイスが組み合わされてもよいし、分割されてもよいし、再配置されてもよいし、省略されてもよいし、取り除かれてもよいし、および/またはいずれかの他の方法で実施されてもよい。さらに、例示的な指示器312、例示的な信号生成器314、例示的なトランスポンダ316、例示的な通信チャネル320、例示的な読取機318、例示的な受信機322、例示的なプロセッサ324、例示的なメモリ326、例示的なディスプレイ328、例示的なナビゲーションユニット330、例示的な警告ユニット332および/または、より一般的に、図3の例示的なシステム310が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアおよび/またはハードウェア、ソフトウェアおよび/またはファームウェアのうちのいずれかの組み合わせによって実施されてもよい。こうして、例えば、例示的な指示器312、例示的な信号生成器314、例示的なトランスポンダ316、例示的な通信チャネル320、例示的な読取機318、例示的な受信機322、例示的なプロセッサ324、例示的なメモリ326、例示的なディスプレイ328、例示的なナビゲーションユニット330、例示的な警告ユニット332のうちのいずれか、および/または、より一般的に、例示的なシステム310は、1つ以上の回路(複数を含む)、プログラム可能プロセッサ(複数を含む)、特定用途向け集積回路(複数を含む)(ASIC(複数を含む))、プログラム可能論理デバイス(複数を含む)(PLD(複数を含む))および/またはフィールドプログラム可能論理デバイス(複数を含む)(FPLD(複数を含む))等によって実施される可能性がある。さらに、図3の例示的なシステム310は、1つ以上の要素、処理および/またはデバイスを、図3に示されるものに加えて、またはそれらの代わりに含んでもよく、かつ/またはそれらは、図3に示された要素、処理およびデバイスのうちのいずれかの2つ以上またはそれらのすべてを含んでもよい。
図3のシステム310を実施するために使用されてもよい例示的な処理を表すフローチャートが、図4および5に示される。この例において、例示的な処理は、図3に示されるプロセッサ324などのプロセッサによって実行されるプログラムを含む。プログラムは、CD−ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク(DVD)、またはプロセッサ324に関連付けられたメモリ(例えば、メモリ326)などの有形の媒体上に記憶されたソフトウェアに組み込まれてもよいが、プログラム全体および/またはそれらの一部は、代替的に、プロセッサ324以外のデバイスによって実行することができ、かつ/または周知の方法でファームウェアまたは専用ハードウェアに組み込むことができる。例えば、例示的な指示器312、例示的な信号生成器314、例示的なトランスポンダ316、例示的な通信チャネル320、例示的な読取機318、例示的な受信機322、例示的なプロセッサ324、例示的なメモリ326、例示的なディスプレイ328、例示的なナビゲーションユニット330、例示的な警告ユニット332および/または、より一般的に、例示的なシステム310等のうちのいずれか、またはそれらのすべてを、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはファームウェアによって実施することができる。さらに、例示的なプログラムが図4および5に示されるフローチャートに関して記載されているが、例示的なシステム310を実施するための多くの他の方法が代替的に使用されてもよい。例えば、ブロックの実行順序が変更されてもよく、かつ/または記載されたブロックのいくつかは変更されてもよいし、取り除かれてもよいし、または組み合わされてもよい。
詳細については図4および5に戻り、図4および5の例示的な方法は、図1および2の
例示的な位置指示器112および識別デバイス118、120、126、および128、図3の指示器312、図3の例示的な読取機、および図3の例示的な位置指示システム310に関連して記載される。しかしながら、図4および5の例示的な方法は、いずれかの他のバルブ位置表示器(複数を含む)を実施するために、より一般的に適用されてもよい。図4および5のフローチャートは、例示的な位置指示システム310が、バルブ位置およびシステム診断に関する情報および処理情報を取得する方法を記載するために使用される。
例示的な位置指示器112および識別デバイス118、120、126、および128、図3の指示器312、図3の例示的な読取機、および図3の例示的な位置指示システム310に関連して記載される。しかしながら、図4および5の例示的な方法は、いずれかの他のバルブ位置表示器(複数を含む)を実施するために、より一般的に適用されてもよい。図4および5のフローチャートは、例示的な位置指示システム310が、バルブ位置およびシステム診断に関する情報および処理情報を取得する方法を記載するために使用される。
図4は、例示的な遠隔バルブ位置読取プロセス410を示す。例示的なプロセス410において、オペレータまたは他の人は、例えば、図1および2の識別デバイス118、120、126、および128および/または図3の指示器(複数を含む)312であってもよいタグ(ブロック412)を読み取る。タグは、例えば、図3の読取機318などの手持ち式の読取デバイスによって読み取られてもよい。例示的なプロセス410はその後、いずれかのタグが存在するかどうかを判定する(ブロック414)。例えば、図3の読取機318のプロセッサ324は、指示器(複数を含む)312のいずれかからの(例えば、一意的な識別子符号を含む)信号が受信機322によって受信されたかどうかを判定してもよい。タグが存在しないが存在するべき場合、例示的なシステム310は、システム保守が必要とされることを示す(ブロック416)。タグが存在しない場合、タグのすべてが点検される必要がある場合がある。代替的に、タグが存在しない場合、オペレータは、読取機318を監視または調査されるバルブ内のバルブ位置表示器に向かう方向に正確に向けていない場合がある。読取機318が正確に方向付けられない場合、ナビゲーションユニット330および警告ユニット332はオペレータに警告するように協働してもよいし、例示的なプロセス410は、ブロック416のシステム保守指示器の替わりに「不適切な方向」指示器を提供してもよい。
1つ以上のタグが存在する場合、例示的なプロセス410は、冗長タグ(例えば、識別デバイス120および128または図1および2)のすべてが存在するかどうかを判定する(ブロック418)。冗長タグのすべてが存在するかどうかを判定するために、読取機318の例示的なプロセッサ324は、冗長指示器(複数を含む)312(例えば、識別デバイス120および128)からの信号が、受信機322によって受信されたかどうかを判定する。冗長タグのすべてが存在する場合、保守は必要とされず、例示的なプロセス410はバルブの位置を判定する(ブロック420)。例えば、識別デバイス118および126と、図1および2のそれらの冗長識別デバイス120および128とが存在すると判定される場合、例示的なプロセス410は、バルブ位置が開かれていることを判定する。第2の識別デバイスセット124の識別デバイス126およびその冗長識別デバイス128のみが存在すると判定される場合、例示的なプロセス410は、バルブ位置が閉じていると判定する。この位置において、第1の識別デバイスセット116の識別デバイス118およびその冗長識別デバイス120は、遮蔽体130の背後に遮蔽され、したがって、読み取り不可能となり、それらの存在を示す情報(例えば、一意的な識別子符号)を伝達できない。
冗長タグのすべてが存在するわけではない場合(ブロック418)、例示的なプロセス410は、保守が存在しない冗長タグ(ブロック422)に関して要求されることを示し、バルブ位置を判定する(ブロック420)。存在および/または不在タグおよび冗長タグの種々の組み合わせは、図5に関して以下に非常に詳細に検討される。
図5に戻り、例示的なバルブ位置およびシステム診断プロセス510は、図3の例示的な指示器312、および/またはより具体的には、図1および2の例示的な識別デバイス118、120、126、および128のうちの1つ以上であってもよい、複数のタグ、指示器または識別デバイスから読取を取得するために(ブロック512)、読取機(例え
ば、図3の例示的な読取機318)を使用することを含む。
ば、図3の例示的な読取機318)を使用することを含む。
例示的なプロセス510は、読取が、第1の識別デバイス(例えば、第1の識別デバイス118)から受信されるかどうかを判定する(ブロック514)。読取は、上述のように、一意的な識別子符号、またはいずれかの他のタイプの信号、エネルギー、もしくは発生であって、人間および/または機械によって検知することができ、特定のバルブ上の特定の場所にある特定のタグの存在を識別するために使用することができる発生であってもよい。この例において、第1の識別デバイスからの読取は、記号「A」によって示される。同様に、第2、第3、および第4の識別デバイスからの読取は、「B」、「C」、および「D」によってそれぞれ表されている。第1の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第2の識別デバイス(例えば、第2の識別デバイス120)からの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック516)。第2の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第3の識別デバイス(例えば、第3の識別デバイス126)が取得されたかどうかを判定する(ブロック518)。第3の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第4識別デバイス(例えば、第4の識別デバイス128)が取得されたかどうかを判定する(ブロック520)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「ABCD」を出力し(ブロック522)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「ABC」を出力する(ブロック524)。
ブロック518に戻り、第3の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック526)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「ABD」を出力し(ブロック528)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「AB」を出力する(ブロック530)。
ブロック516に戻り、第2識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第3の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック532)。第3の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック534)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「ACD」を出力し(ブロック536)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「AC」を出力する(ブロック538)。
ブロック532に戻り、第3の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック540)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「AD」を出力し(ブロック542)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「A」を出力する(ブロック544)。
ブロック514に戻り、第1の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第2識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック546)。第2の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第3の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック548)。第3の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック550)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「BCD」を出力し(ブロック552)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「BC」を出力する(ブロック554)。
ブロック548に戻り、第3の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック556)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「BD」を出力し(ブロック558)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「B」を出力する(ブロック560)。
ブロック546に戻り、第2識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第3の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック562)。第3の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック564)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「CD」を出力し(ブロック566)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は「C」を出力する(ブロック568)。
ブロック562に戻り、第3の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、第4の識別デバイスからの読取が取得されたかどうかを判定する(ブロック570)。第4の識別デバイスからの読取が取得された場合、例示的なプロセス510は「D」を出力し(ブロック572)、第4の識別デバイスからの読取が取得されなかった場合、例示的なプロセス510は、例えば、ヌルまたは空集合記号「φ」などのエラーメッセージを出力する(ブロック574)。例示的なプロセス510は、その後、同一または異なるバルブに関して再開されてもよい。
上述のように、図4および/または5に示される1つ以上のブロックを組み合わせることができる。さらに、1つ以上の識別デバイスから読取が取得されたかどうかの判定は、同時に、またはほぼ同時に発生してもよい。さらに、図5に関して記載された例は、4つの識別デバイスを使用するが、例えば、1、2、3、5、6等を含むいずれかの他の数の識別デバイスもまた、実施されてもよい。
さらに、図5に示される出力は、「A」、「B」、「C」、および「D」の種々の組み合わせである。しかしながら、他の例では、出力は、いずれかの他のタイプの記号、または符号、値等にすることができる。さらに、出力は、バルブの状態(すなわち、開いている、閉じている、あるパーセントの開度および/または1つ以上の識別デバイスまたは関連する容器の保守の必要性)を、オペレータに即時に伝達する単語や文であってもよい。
図6は、対応するバルブ位置および図5に示される例示的な出力に関する診断の読取を示す表を示す。図6に示されるように、出力が「ABCD」である場合(図5のブロック522)、読取デバイス318は、バルブの位置および、保守の必要性、または、この場合は、保守の必要性の欠如に関連して、「開いている」および/または「合格」を表示してもよい。「ACD」の出力(ブロック536)または「BCD」(ブロック552)は、バルブが開いていて、かつステム容器122および/または第1の識別デバイス116または第2の識別デバイス118のうちの1つが交換、修理、調整、またはさもなければ点検を必要とするので、ステム容器(例えば、図1のステム容器122)が保守を必要とすることを示す。さらに、出力が「ABD」(ブロック528)、「ABC」(ブロック524)、または「AB」(ブロック530)であるとき、バルブは開いており、基本容器または遮蔽体(例えば、図1の遮蔽体130)は、遮蔽体130および/または第3の識別デバイス126または第2の識別デバイス128のうちの1つが交換、修理、調整、またはさもなければ点検を必要とするため、保守を必要とする。出力が「AD」(ブロック542)、「AC」(ブロック538)、「A」(ブロック544)、「BD」(ブロック558)、「BC」(ブロック554)または「B」(ブロック560)であるとき
、バルブは開いており、ステム容器122および遮蔽体130の両方が保守を必要とする。出力が「CD」を読み取るとき(ブロック566)、バルブは閉じており、保守は必要とされない。「C」(ブロック568)または「D」の読取(ブロック572)は、バルブが閉じており、遮蔽体130が保守を必要とすることを示す。例えばヌルまたは空集合記号「φ」などのエラーメッセージの出力(ブロック574)は、保守が必要とされるか、または読取デバイス318がいずれかの識別デバイスに適切に向けられていなかったことを意味する。
、バルブは開いており、ステム容器122および遮蔽体130の両方が保守を必要とする。出力が「CD」を読み取るとき(ブロック566)、バルブは閉じており、保守は必要とされない。「C」(ブロック568)または「D」の読取(ブロック572)は、バルブが閉じており、遮蔽体130が保守を必要とすることを示す。例えばヌルまたは空集合記号「φ」などのエラーメッセージの出力(ブロック574)は、保守が必要とされるか、または読取デバイス318がいずれかの識別デバイスに適切に向けられていなかったことを意味する。
図7は、バルブ110に連結された代替的な例示的位置指示器705を示す。例示的な位置指示器705において、第1の識別デバイスセット116は、第5から第10の識別デバイス710、712、714、716、718、および720を含む。第1の識別デバイスセット116は、この例においては対として示される、複数の長手方向に置かれた識別デバイスである。しかしながら、他の例では、任意の数、または任意の構造の識別デバイスは、1列、3列等の列を含んでもよい。図7は、それに対して、ステム容器122に連結された識別デバイス118、120、710、712、714、716、718、および720の各々の存在が検出可能である、開位置のバルブ110を示す。
図8において、バルブ110は、開位置と閉位置との中間の位置である。この部分的な開位置は、識別デバイスの有無を読み取ることによって識別される。第1のセットにおける複数の識別デバイスの一部のみが読取可能であるため、オペレータには、バルブ110が完全には閉じていないことが通知される。完全な閉位置において、ステム容器122に連結された識別デバイス118、120、710、712、714、716、718、および720のうち読取可能であるものは全くない(図2に示される例に類似する)。
代替的に、図7および8の例示的な位置指示器705は、バルブステム114に連結された無線識別デバイス(複数を含む)の単一の列のみを含んでもよい。しかしながら、この例では1列が記載されているものの、無線識別デバイス(複数を含む)のいずれかの配向性またはパターンが使用されてもよい。この例において、1、2、3、またはいずれかの数の無線識別デバイス(複数を含む)118、710、714、および718が存在してもよく、それらの各々が、それらに関連する値(例えば、ストローク、またはパーセント開度)を有する。例えば、識別デバイス118、710、714、および718は、それぞれが、それらに関連する0、25、50、および100の値を有してもよく、これらは、パーセンテージで示したバルブの位置の文字通りの指示である(すなわち、0、25、50、および100は、それぞれ、全閉、4分の1開、半開、および全開を意味する)。同様に、例えば、33、67等を含むいずれかの他の値が使用されてもよい。さらに、さらなる他の例において、値は、バルブの位置を間接的に示す変数であってもよい。例えば、値は、識別デバイスの存在を意味する1つの「X」であってもよく、いくつかの「X」がバルブ位置に相関する一方、異なる数の「X」は異なるバルブ位置に相関する。バルブの位置は、付加的にまたは代替的に、バルブの動作状態、および/または点検の必要性、またはその必要性の欠如をオペレータに示してもよい。
遠隔無線電子読取機(例えば、図3の読取機318)は、狭い励起場を送信して1つ以上の識別デバイスを起動するために、例えば、近距離無線通信プロトコルおよび/または狭く焦点を絞ったアンテナを使用してもよい。例えば、符号化信号などの信号は、識別デバイス(複数を含む)から読取機で受信される。値(複数を含む)はバルブの位置を示す。いくつかの例において、単一の読取をバルブの位置を示す無線識別デバイスから取得するために、人は、読取機(すなわち、狭い励起場)を、バルブ(例えば、ロングストロークバルブ)上の位置(例えば、無線識別デバイス)に向けてもよい。他の例では、人は、多数の識別デバイスから読取を取得してもよく、オペレータは、例えば、受信された値の最大値を使用することによって、バルブの位置を判定することができる。さらに、読取機
は、オペレータが読取機を特定の無線識別デバイスに方向づけるのを助けるために、方向位置決めガイド(例えば、光線、レーザー等)を含んでもよい。図9および10は、バルブ910が、(例えば、図1、2、7、および8について上述されたスライドステムバルブ110とは対照的に)図9および10に示された矢印の方向にバルブシャフト912の長手方向軸を中心としてシャフト912を回転させることによって開閉する回転バルブである、別の例を示す。この例において、バルブ位置表示器914は、第1のタグまたは識別デバイス918および第2のタグまたは識別デバイス920を含む、第1のタグまたは識別デバイスのセット916を含み、それらは両方ともバルブシャフト912に連結されている。この例において、第1の識別デバイスセット916は、バルブシャフト912に直接、連結されている。他の例では、第1の識別デバイスセット916は、上述のステム容器122と類似していることもあるシャフト容器(図示せず)を介して、バルブシャフト912に直接、連結されてもよい。例示的な位置指示器914はまた、第3の識別デバイス924および第4の識別デバイス926を含む、第2の識別デバイスセット922を含む。第2の識別デバイスセット922は、基本容器または遮蔽体928に連結されている。この例において、識別デバイス918、920、924、および926は、上述の識別デバイス118、120、126、および128に類似している。同様に、遮蔽体928は、本願に示された点を除いて、上述の遮蔽体130に類似している。例えば、遮蔽体928はシールドを含む、またはその内側の径930の少なくとも一部に連結された遮蔽デバイスを有し、識別デバイス916の第1のセットから情報を読み取る、またはさもなければ取得する、またはその第1のセットと連絡を取ることを妨げる。
は、オペレータが読取機を特定の無線識別デバイスに方向づけるのを助けるために、方向位置決めガイド(例えば、光線、レーザー等)を含んでもよい。図9および10は、バルブ910が、(例えば、図1、2、7、および8について上述されたスライドステムバルブ110とは対照的に)図9および10に示された矢印の方向にバルブシャフト912の長手方向軸を中心としてシャフト912を回転させることによって開閉する回転バルブである、別の例を示す。この例において、バルブ位置表示器914は、第1のタグまたは識別デバイス918および第2のタグまたは識別デバイス920を含む、第1のタグまたは識別デバイスのセット916を含み、それらは両方ともバルブシャフト912に連結されている。この例において、第1の識別デバイスセット916は、バルブシャフト912に直接、連結されている。他の例では、第1の識別デバイスセット916は、上述のステム容器122と類似していることもあるシャフト容器(図示せず)を介して、バルブシャフト912に直接、連結されてもよい。例示的な位置指示器914はまた、第3の識別デバイス924および第4の識別デバイス926を含む、第2の識別デバイスセット922を含む。第2の識別デバイスセット922は、基本容器または遮蔽体928に連結されている。この例において、識別デバイス918、920、924、および926は、上述の識別デバイス118、120、126、および128に類似している。同様に、遮蔽体928は、本願に示された点を除いて、上述の遮蔽体130に類似している。例えば、遮蔽体928はシールドを含む、またはその内側の径930の少なくとも一部に連結された遮蔽デバイスを有し、識別デバイス916の第1のセットから情報を読み取る、またはさもなければ取得する、またはその第1のセットと連絡を取ることを妨げる。
図9と10に示される代替的な位置指示器914において、遮蔽体928は、ウィンドウまたは開口932を有する。図9に示されるように、第1の識別デバイスセット916は、開口932の反対側にある(すなわち、整合する)。この位置において、識別デバイス918、920、924、および926の各々は、読取可能であって、上述のように、バルブ910は開いており、識別デバイス918、920、924、および926および/または遮蔽体928は保守を必要としない。
バルブシャフト912が回転すると、第1の識別デバイスセット916は、バルブシャフト912とともに回転し、図10に示されるように、第1の識別デバイスセット916は、ウィンドウ932との整合を脱して動く。この構成において、第1の識別デバイスセット916は、遮蔽体928のシールド930の背後に置かれるため、読取可能ではない。第2の識別デバイスセット922のみが読取可能であり、これはバルブ910が閉位置にあることを示す。他の例では、識別デバイス916の第1のセットの存在が、バルブ910が閉じていることを示すように、識別デバイス918および920は置換えられてもよい。さらに、ウィンドウまたは開口932が、図9および10における遮蔽体928の開孔として示される一方、他の例では、開口910は、シールド表面930に連結されていない遮蔽体928の領域であってもよい。
図11は、ハンドホイール1114に動作可能に連結されたバルブステム1112を含む、ナイフゲートバルブ1110の部分断面展開図および展開図を示す。バルブステム1112はナイフゲート1116に連結され、これはバルブ1110を開閉するように移動可能な1112である。図11には示されていないが、上述の例示的な位置指示器112は、指示器が図1のバルブステム114に連結されたときと同じ様式で、指示器をバルブステム1112に連結することによって、この例に含まれてもよい。さらに、所望であれば、先の例の遮蔽体130に類似した遮蔽体もまた含まれてもよい。
図11はまた、この例に含まれてもよい、いずれかの位置指示器(例えば、図1の滑りバルブの第1および第2の識別デバイスセット116および124、図9の回転バルブの位置指示器914等)から情報を取得するために、オペレータによって使用されてもよい
例示的な読取機1118も示す。この例において、読取機1118は、例えば、情報を識別デバイスから受信するためのアンテナなどの、組み込み受信機または送受信機を含む。これらの識別デバイスからの情報は、上述のように、バルブ1110が開いているかまたは閉じているか、保守が必要かどうかを判定するために使用することができる。読取機1118は、マルチプロトコル環境内で使用されてもよく、人の介入およびデータ収集アプリケーションにおける一連のサイト制限を取り除くように設計されている。さらに、読取機1118の詳細が、図3のシステム310について上述される。
例示的な読取機1118も示す。この例において、読取機1118は、例えば、情報を識別デバイスから受信するためのアンテナなどの、組み込み受信機または送受信機を含む。これらの識別デバイスからの情報は、上述のように、バルブ1110が開いているかまたは閉じているか、保守が必要かどうかを判定するために使用することができる。読取機1118は、マルチプロトコル環境内で使用されてもよく、人の介入およびデータ収集アプリケーションにおける一連のサイト制限を取り除くように設計されている。さらに、読取機1118の詳細が、図3のシステム310について上述される。
図12は、例示的なバルブ1210の他の構造に関して、例示的なバルブステム1212を示す部分断面展開図を示す。上述のように、バルブステム1212は、弁座1116に係合してバルブ1210を開くまたは閉じる、弁体1214に連結されている。図12に示されてはいないが、上述の例示的な位置指示器112もまた、この例に組み込まれてもよい。また、図12に示される例示的なバルブ1210は、付加的な識別デバイス1218を含む。付加的な識別デバイス1218は、例えば、バルブ保守履歴、バルブ発送情報、取り付け情報、バルブ製造元およびモデル、推奨される予備部品、連絡先、または保守手順のうちの1つ以上などの識別情報を含む。
図12はまた、組み込まれたまたは一体化した読取機、あるいは他のRFID能力を含んでもよい例示的なポジショナ1220も示し、このポジショナは、付加的な識別デバイス1218から情報を取得するように、オペレータによって使用されてもよい。この例において、ポジショナ1220の読取機は、付加的な識別デバイス1218から情報を受信するように、受信機またはアンテナ1222を含んでもよい。他の例では、付加的な識別デバイス1218から情報を読み取るおよび/または受信するように、ポジショナ1220は、いずれかの他の適切な受信機デバイスを含んでもよい。従来、識別情報はオペレータによって手動で入力されていた。付加的な識別情報の簡便かつ自動的な読取は、バルブの組立、評価、試験、および保守時間を削減する。さらに、他の例では、ポジショナ1220の読取機は、例えば、図1の第1および第2の識別デバイス116および124から情報を読み取ってもよい。これらの識別デバイスからの情報は、上述のように、バルブ1210が開いているかまたは閉じているか、保守が必要かどうかを判定するために使用され得る。この例において、ポジショナ1220の読取機は、フィールドバスネットワークを通して、例えば、ネットワークに連結されたフィールドデバイス、制御器または他のデバイスと付加的にまたは代替的に通信してもよい。
さらに、いくつかの例において、本願に記載の構成要素(例えば、ステム容器122および/または遮蔽体130)のうちのいずれかが、構成要素の手動および可視性チェックをさらに強化するために、符号化(例えば、色分けされた)デバイスが使用されてもよい。さらに、本願に記載の例が、バルブの位置を判定するための位置指示器の使用を詳述する一方、本願に記載の例示的な位置指示器は、より一般的に、例えば、スイッチおよび/またはブレーカを含む別個の位置を有する移動構成要素を有する、他のデバイスに適用することができる。さらに、本願に記載の例は、手動的におよび/または自動的に制御されたスライド、回転、および/または他のバルブにおいて、全体的にまたは部分的に組み合わされてもよい。
さらに、本願に記載の例示的なバルブ位置表示器は、自動制御されたバルブにおける位置フィードバック動作に対して冗長動作としてのバルブ位置を示すために使用されてもよい。例えば、バルブの位置を自動的に判定する電位差計または他のセンサまたは位置指示器を含むバルブは、バルブの位置に関する情報を含む読取機(例えば、図11の読取機1118)に信号を送ってもよい。さらに、読取機は、本願に記載の無線識別子の例のうちのいずれかによるバルブの位置に関する情報を、独立して集めてもよい。読取機によって集められた情報と自動位置センサによって送信された情報は、(例えば、同時に)オペレ
ータによる比較のために読取機で表示されてもよい。情報が一致するまたはほぼ一致する場合、オペレータは、バルブの位置および/または適切な動作を、比較的高い信頼性で確認することができる。情報が一致しない場合、バルブおよび/または位置指示器(複数を含む)の保守、置換え、または他のサービスが必要とされる場合もある。
ータによる比較のために読取機で表示されてもよい。情報が一致するまたはほぼ一致する場合、オペレータは、バルブの位置および/または適切な動作を、比較的高い信頼性で確認することができる。情報が一致しない場合、バルブおよび/または位置指示器(複数を含む)の保守、置換え、または他のサービスが必要とされる場合もある。
特定の方法、装置、および製品が本願に記載されているが、本特許の包含範囲はそれらに限定されない。それどころか、本特許は、十分に添付の特許請求の範囲内にあるすべての方法、装置、および製品を、逐語的かそれとも均等論においてかのどちらかで網羅する。
Claims (20)
- 装置であって、
バルブ本体と、
バルブステムと、
バルブ位置表示器であって、
前記バルブステムが通過するステム容器に連結された無線識別デバイスであって、前記バルブステムとともに動き、かつ前記バルブステムの位置を示す情報を遠隔無線電子読取機に伝達する、無線識別デバイスと、
前記バルブステムが第1の位置にあるとき、前記無線識別デバイスが前記情報を前記遠隔無線電子読取機に伝達することを妨げ、前記バルブステムが第2の位置にあるとき、前記無線識別デバイスが前記情報を前記遠隔無線電子読取機に伝達することを可能にする遮蔽体と、を備えるバルブ位置表示器と、を備える、装置。 - 前記バルブステムに連結された複数の無線識別子をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の無線識別子のうちの少なくとも1つが、前記複数の無線識別子のうちの別の1つに対して冗長である、請求項1または2のいずれかに記載の装置。
- 前記複数の無線識別子のうちの少なくとも1つが前記ステムに連結されず、前記バルブステムの位置に関わらず、さらなる情報を前記遠隔無線読取機に伝達する、請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 前記複数の無線識別子のうちの少なくとも1つが、全開位置と全閉位置との間の前記バルブステムの位置を示す情報を、前記遠隔無線電子読取機に伝達するように前記バルブステム上に配置される、請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
- 前記遮蔽体が、前記無線識別子から前記遠隔無線読取機への電磁信号の送信を実質的に妨げる材料を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の装置。
- 前記遮蔽体が、開口を備え、前記開口は、前記無線識別子が前記開口の反対側にあるとき、前記無線識別子が前記遮蔽体を通して情報を前記遠隔無線読取機に伝達することを可能にする、請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 前記バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように前記バルブステムに連結される流体流制御装置をさらに備え、前記流体流制御装置は、前記流動開孔を通る流体流を制御するように長手方向に変位可能である、請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
- 前記バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように前記バルブステムに連結される流体流制御装置をさらに備え、前記流体流制御装置は、前記流動開孔を通る流体流を制御するように回転変位可能である、請求項1〜8のいずれかに記載の装置。
- 装置であって、
バルブ本体と、
バルブステムと、
バルブ位置表示器であって、
前記バルブステムに直接連結されて、前記バルブステムとともに動く無線識別デバイスであって、前記バルブステムの位置を示す情報を遠隔無線電子読取機に伝達する、無線識別デバイスと、
前記バルブステムが第1の位置にあるとき、前記無線識別デバイスが前記情報を前記遠隔無線電子読取機に伝達することを妨げ、前記バルブステムが第2の位置にあるとき、前記無線識別デバイスが前記情報を前記遠隔無線電子読取機に伝達することを可能にする遮蔽体と、を備えるバルブ位置表示器と、を備える、装置。 - 前記バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように前記バルブステムに連結される流体流制御装置をさらに備え、前記流体流制御装置は、前記流動開孔を通る流体流を制御するように長手方向に変位可能である、請求項10に記載の装置。
- 前記バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように前記バルブステムに連結される流体流制御装置をさらに備え、前記流体流制御装置は、前記流動開孔を通る流体流を制御するように回転変位可能である、請求項1〜11のいずれかに記載の装置。
- 前記遮蔽体が、開口を備え、前記開口は、前記無線識別子が少なくとも部分的に前記開口と整合するとき、前記無線識別子が前記遮蔽体の内部から前記遮蔽体の外部に情報を伝達することを可能にする、請求項1〜12のいずれかに記載の装置。
- 前記バルブステムに連結された複数の無線識別子をさらに備え、前記複数の無線識別子のうちの少なくとも1つが、完全に開いた位置と完全に閉じた位置との間の前記バルブステムの位置を示す情報を、前記遠隔無線電子読取機に伝達するように前記バルブステム上に配置される、請求項1〜13のいずれかに記載の装置。
- 装置であって、
バルブ本体と、
バルブステムと、
前記バルブステムに連結された流体流制御装置であって、前記バルブ本体の流動開孔を通る流体流を制御するように第1の位置と第2の位置との間で変位可能である、流体流制御装置と、
前記バルブステムに連結されたバルブ位置表示器であって、前記流体流制御装置の第1の位置と関連付けられた第1の値を提供し、かつ前記流体流制御装置の第2の位置と関連付けられた第2の値を提供する、バルブ位置表示器と、を備える、装置。 - 前記バルブステムに連結された複数の無線識別子をさらに備える、請求項15に記載の装置。
- 前記複数の無線識別子のうちの少なくとも1つが前記複数の無線識別子のうちの別の1つに対して冗長であり、前記冗長無線識別子のうちの1つの故障または不可読性が再調査または保守通知を提供する、請求項1〜16のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の位置において、第1の数の前記無線識別子が電子読取機によって読取可能であり、前記第2の位置において、第2の数の前記無線識別子が前記電子読取機によって読取可能であり、前記第1の位置は、完全に閉じた位置と関連付けられ、前記第2の位置は完全に開いた位置と関連付けられる、請求項1〜17のいずれかに記載の装置。
- 第3の位置において、第3の数の前記無線識別子が前記電子読取機によって読取可能であり、前記第3の位置は前記第1の位置と第2の位置との間の中間位置と関連付けられる、請求項1〜18のいずれかに記載の装置。
- 前記流体流制御装置は、前記流動開孔を通る流体流を制御するように長手方向に変位可能である、請求項1〜19のいずれかに記載の装置。
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