JP2016125616A - バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】離れた距離から容易に目的の手動バルブを判別でき、ヒューマンエラーを少なくした手動バルブの弁開閉管理システムを得る。
【解決手段】手動バルブ1の回転ハンドル2回転軸の回転角度を測定する回転角度測定手段20を備え、通信用アンテナ11に接続した通信機能モジュール10と電池30を備え、通信機能モジュール10がタグIDを記憶し、回転角度測定手段20の測定データを外部入出力端子12から入力し演算して弁開閉情報のデータを作成して記憶し、無線通信で携帯端末装置のリーダ/ライタ210に、タグID及び弁開閉情報のデータを送信するバルブ開閉検知装置100を用いる。
【選択図】図2
【解決手段】手動バルブ1の回転ハンドル2回転軸の回転角度を測定する回転角度測定手段20を備え、通信用アンテナ11に接続した通信機能モジュール10と電池30を備え、通信機能モジュール10がタグIDを記憶し、回転角度測定手段20の測定データを外部入出力端子12から入力し演算して弁開閉情報のデータを作成して記憶し、無線通信で携帯端末装置のリーダ/ライタ210に、タグID及び弁開閉情報のデータを送信するバルブ開閉検知装置100を用いる。
【選択図】図2
Description
本発明は、各種の産業機械設備等の貯蔵タンクや配管系等のプラントに設けられる弁(バルブ)の開閉状態を検知するバルブ開閉検知装置及び、その装置を用いてバルブの弁の開閉状態を記録し管理するバルブの弁開閉管理システムに関するものである。
従来、流体を制御する弁(バルブ)は工業用設備をはじめ生活用品にまで普及しており、酒造所やビール工場、或いは乳製品工場、更には化学プラントや原子力プラントには多数の弁が使用されている。
特許文献1では、現場でハンドル操作される多くの手動バルブの弁の開閉状態を確認するために、以下のように各手動バルブにバーコードを添付して、手動バルブの弁の開閉状態を管理する技術が提案されていた。それにより、先ず、携帯端末が、操作する手動バルブをバーコードリーダで識別する。
そして、ハンドル締め付けの際に発生するトルク値を測定する手段を持つトルクレンチを用い、所定の手動バルブのハンドル回転軸にそのトルクレンチを嵌めてそのハンドル回転軸を回転させることで、ハンドル締め付けの際のトルク値を測定する。
そのトルクレンチが、ハンドル回転軸に加えたトルク値のデータを携帯端末装置に送信する。携帯端末装置は、そのトルク値のデータを演算して手動バルブの弁の開閉データを作成する。そして、携帯端末装置が、その手動バルブの弁の開閉データを通信手段により現場端末装置まで送信する。
こうして現場端末装置が携帯端末装置と通信し、携帯端末装置がハンドル締め付けの際に発生するトルク値を測定する手段を持つトルクレンチと通信することで手動バルブの弁の開閉を管理する技術が提案されていた。
また、特許文献2では、プラントの点検対象を作業員が点検して、その点検結果のデータを、携帯端末装置を用いて無線タグに書き込む。その無線タグをプラントの点検対象に取り付ける。
その無線タグを取り付けたプラントの点検対象の近くには、無線タグの読取り装置を備える。その無線タグの読取り装置が、無線タグから点検結果のデータを読取って点検データ管理サーバにデータを送信して点検対象を保全管理するシステムが提案されていた。
しかし、特許文献1の技術では、手動バルブを特定するためには、手動バルブに添付したバーコードを読取る操作が必要であり、複数の手動バルブの中から目的の手動バルブを見つけるために各手動バルブのバーコードをバーコードリーダで順次に読取って確認する操作の必要があった。そのため目的の手動バルブを発見するために手間がかかる問題があ
った。
った。
また、現場の手動バルブの弁の実際の開閉状態は、その手動バルブをトルクレンチで開閉することで確認する必要があるため、現場の手動バルブの弁の開閉状態を確認する手間がかかる問題があった。
これに対し、特許文献2の技術では、弁の開閉状態等のデータを書き込んだ無線タグをプラントの点検対象に取り付け、無線タグの所在を離れた距離から無線で確認できるので、プラントの点検対象である目的の手動バルブを発見する手間は少なくなった。しかし、作業員が無線タグに手動バルブの弁の開閉データを書き忘れて手動バルブに取り付ける等のヒューマンエラーが生じる懸念があった。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、本発明の課題は、離れた距離から容易に所定の手動バルブを判別でき、ヒューマンエラーを少なくした手動バルブの弁開閉管理システムを得ることにある。
上記課題を解決するために、本発明は、手動バルブのハンドル回転軸の回転角度を測定する回転角度測定手段を備え、通信用アンテナに接続した通信機能モジュールと電池を備え、該通信機能モジュールがタグIDを記憶し、前記回転角度測定手段の測定データを外部入出力端子から入力し演算して弁開閉情報のデータを作成して記憶し、無線通信で携帯端末装置のリーダ/ライタに、前記タグID及び前記弁開閉情報のデータを送信することを特徴とするバルブ開閉検知装置である。
本発明のバルブ開閉検知装置は種々の手動バルブに容易に設置できるので、既存の手動バルブ構造をそのまま使ってバルブの弁開閉管理システムを構築でき、手動バルブの改造費用が不要なので、バルブの弁開閉管理システムの構築費用を低減できる効果がある。
また、本発明は、上記のバルブ開閉検知装置を用い、前記バルブ開閉検知装置の通信機能モジュールが携帯端末装置のリーダ/ライタに前記タグID及び前記弁開閉情報のデータを無線通信で送信し、前記携帯端末装置が弁開閉管理装置との間で手動バルブの弁開閉情報と手動バルブの弁開閉操作指令情報を含むデータを送受信して手動バルブの弁の開閉を管理することを特徴とするバルブの弁開閉管理システムである。
本発明は、手動バルブに簡単に設置できるバルブ開閉検知装置を取り付けて、手動バルブの回転ハンドルの回転角度をバルブ開閉検知装置の回転角度測定手段で測定して、そのデータを外部入出力端子を有する通信機能モジュールが読取って演算して手動バルブの弁開閉情報のデータを作成する。
その、弁開閉情報のデータは、携帯端末装置がバルブ開閉検知装置から無線で受信して、携帯端末装置がその情報を弁開閉管理装置に送信する。これにより、作業員による手動バルブの弁開閉情報の把握・管理によるヒューマンエラーを無くすことができる効果がある。
そして、弁開閉管理装置が、全ての手動バルブの弁開閉状態を一括して管理し、手動バルブの弁開閉情報のデータをプラント作業管理システムに送信する。
プラント作業管理システムは、配管図等と手動バルブの弁開閉状態を比較して、弁の開閉が必要な手動バルブの弁開閉操作指令情報を作成する。そして、その弁開閉操作指令情
報を、弁開閉管理装置を介して、作業員の持つ携帯端末装置に送信して手動バルブの弁の開閉操作を指令する。
報を、弁開閉管理装置を介して、作業員の持つ携帯端末装置に送信して手動バルブの弁の開閉操作を指令する。
弁開閉管理装置は、プラント作業管理システムが指定した手動バルブの弁開閉操作指令情報を受信して作業員の持つ携帯端末装置に送信して手動バルブの弁の開閉を作業員に指令する。これにより、手動バルブの弁の開閉の監視がリアルタイムに行える効果がある。
また、このバルブ開閉検知装置は種々の手動バルブに容易に設置できるので、既存の手動バルブ構造をそのまま使ってバルブの弁開閉管理システムを構築でき、手動バルブの改造費用が不要なので、バルブの弁開閉管理システムの構築費用を低減できる効果がある。
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図1と図2を参照して説明する。
以下、本発明の第1の実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図1と図2を参照して説明する。
(バルブの弁開閉管理システム)
まず、図1を用いて、本実施形態のバルブの弁開閉管理システムの構成を説明する。
まず、図1を用いて、本実施形態のバルブの弁開閉管理システムの構成を説明する。
本実施形態のバルブの弁開閉管理システムは、図1のように、中央制御室のコンピュータ等で構成する弁開閉管理装置300が無線通信によって携帯端末装置200にデータを送受信する。また、弁開閉管理装置300はプラント作業管理システム400とデータ通信をする。
携帯端末装置200は、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100の通信機能モジュール10と無線通信して、通信機能モジュール10のタグIDのデータと手動バルブ1の弁開閉データを取得する。携帯端末装置200は、それらのデータを弁開閉管理装置300に転送する。
(弁開閉管理装置)
弁開閉管理装置300は、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100の通信機能モジュール10のタグIDを手動バルブ1の固有の管理番号と紐付けして記憶する。
弁開閉管理装置300は、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100の通信機能モジュール10のタグIDを手動バルブ1の固有の管理番号と紐付けして記憶する。
また、弁開閉管理装置300は、手動バルブ1の設置された建築物の階数、部屋名あるいは地図上の位置情報と手動バルブ1の固有の管理番号と紐付けして記憶して管理する。更に、弁開閉管理装置300が各作業員の持つ携帯端末装置200の位置情報も記憶し管理することが望ましい。
そして、弁開閉管理装置300は、各作業員の持つ携帯端末装置200と無線通信して、手動バルブ1の弁開閉情報や手動バルブ1の弁開閉操作指令情報等のデータを送受信する。
こうして、弁開閉管理装置300は、携帯端末装置200を介して、バルブ開閉検知装置100から手動バルブ1の弁開閉情報を取得することで、全ての手動バルブ1の弁開閉
状態を一括して管理し、また、手動バルブ1の弁開閉情報のデータをプラント作業管理システム400に送信する。
状態を一括して管理し、また、手動バルブ1の弁開閉情報のデータをプラント作業管理システム400に送信する。
(プラント作業管理システム)
プラント作業管理システム400は、配管図等のデータを有し、弁開閉管理装置300から全ての弁開閉情報のデータを受け取り、そのデータと配管図等のデータから、手動バルブ1のあるべき状態を現状と比較する演算を行い、その差異を検出する。次に、プラント作業管理システム400は、次に操作する手動バルブ1の弁開閉操作を指定した弁開閉操作指令情報を作成して弁開閉管理装置300に送信する。
プラント作業管理システム400は、配管図等のデータを有し、弁開閉管理装置300から全ての弁開閉情報のデータを受け取り、そのデータと配管図等のデータから、手動バルブ1のあるべき状態を現状と比較する演算を行い、その差異を検出する。次に、プラント作業管理システム400は、次に操作する手動バルブ1の弁開閉操作を指定した弁開閉操作指令情報を作成して弁開閉管理装置300に送信する。
更に、プラント作業管理システム400には、配管図情報を用いたプラントのシミュレーションフソフトウェアを組み込むことができる。そのシミュレーションソフトウェアにより、各手動バルブの弁の開閉条件に応じるプラントの動作を予測した情報を導出する。そして、その情報のデータを、弁開閉管理装置300を介して、作業者の携帯端末装置200に送信するように構成することができる。
そうすることで、作業員が、携帯端末装置200がプラント作業管理システム400から受け取ったシミュレーション結果の情報と、手動バルブ1の弁の開閉を含む実際のプラントの状態とを比較照合しながら、手動バルブ1の弁を開閉する作業を行うことができる。それにより、作業員による手動バルブ1の弁開閉操作のヒューマンエラーを削減できる効果がある。
例えば、非常時の手動バルブ1の開閉操作と、それに対するプラントの動作のシミュレーション結果等を事前にシミュレーションして作成し、それらの情報を盛り込んだ作業手順の指令情報を作成することができる。非常時に、その指令情報により、作業員による迅速なトラブルシューティングが可能になる効果がある。
こうして、手動バルブ1の弁開閉情報のデータをバルブ開閉検知装置100で作成し、その弁開閉情報のデータを携帯端末装置200に速やかに送信できる。そして、携帯端末装置200が、弁開閉管理装置300を介して、プラント作業管理システム400との間で必要な情報のデータを送受信できる。
更に、プラント作業管理システム400のシミュレーションと組み合わせて、手動バルブ1の弁の開閉操作とプラントの動作を確認した情報とから、プラントの故障時におけるプラントの配管系統の修復状況が的確に把握できるようになる効果がある。また、プラントの小さな異常も検出して事前アラームを出す事もできるようになり、プラントを安全に運用できるようになる効果がある。
(弁開閉管理装置から携帯端末装置へ送信する情報)
弁開閉管理装置300は、弁開閉操作指令情報から、開閉すべき手動バルブ1の最も効率的な操作順の計画を作成する。
弁開閉管理装置300は、弁開閉操作指令情報から、開閉すべき手動バルブ1の最も効率的な操作順の計画を作成する。
そして、弁開閉管理装置300は、手動バルブ1の近くの作業員の携帯端末装置200に、開閉操作すべき手動バルブ1の弁開閉操作指令情報を送信する。更に弁開閉管理装置300は、手動バルブ1が設置された建築物の階数、部屋名あるいは地図上の位置、また、手動バルブ1の方位等を含む手動バルブ1の設置場所の情報を含むデータを作業員の携帯端末装置200に送信することができる。
(携帯端末装置)
携帯端末装置200の備えるリーダ/ライタ210は、複数種類を備えることができる
。リーダ/ライタ210は、13.56MHz近くのHF帯の周波数帯域か、860MHzから960MHzのUHF帯域か、2.5GHzのマイクロ波帯域の電波を適宜利用して、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100との間で無線通信でデータを送受信する。
携帯端末装置200の備えるリーダ/ライタ210は、複数種類を備えることができる
。リーダ/ライタ210は、13.56MHz近くのHF帯の周波数帯域か、860MHzから960MHzのUHF帯域か、2.5GHzのマイクロ波帯域の電波を適宜利用して、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100との間で無線通信でデータを送受信する。
それにより、携帯端末装置200が、バルブ開閉検知装置100が有する手動バルブ1の弁開閉データを読み出すことができる。
携帯端末装置200は、1つのリーダ/ライタ210として、13.56MHzのHF帯域の周波数で通信するリーダ/ライタ210を無線給電用及びNFC通信(Near Field
Communication)で近接通信用に備える事が望ましい。
Communication)で近接通信用に備える事が望ましい。
そして、携帯端末装置200は、もう1つのリーダ/ライタ210で、通信用にUHF帯域か2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波帯域の周波数で通信を行うリーダ/ライタ210を備える事が望ましい。
(HF帯のリーダ/ライタ)
13.56MHzのHF帯域のリーダ/ライタ210を用いることで、バルブ開閉検知装置100と近接通信をすること以外に、それに電力を給電することができる効果がある。
13.56MHzのHF帯域のリーダ/ライタ210を用いることで、バルブ開閉検知装置100と近接通信をすること以外に、それに電力を給電することができる効果がある。
(UHF帯以上の周波数帯域のリーダ/ライタ)
その他のリーダ/ライタ210は、アンテナ211から、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100の通信用アンテナ11に向けて、UHF帯域か2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波帯域の周波数の無線タグ探索電波Wを送信する。
その他のリーダ/ライタ210は、アンテナ211から、手動バルブ1に設置したバルブ開閉検知装置100の通信用アンテナ11に向けて、UHF帯域か2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波帯域の周波数の無線タグ探索電波Wを送信する。
そして、バルブ開閉検知装置100が通信用アンテナ11から電磁界を発生して応答する。携帯端末装置200は、その応答電磁界をアンテナ211に接続したリーダ/ライタ210で検出することで、バルブ開閉検知装置100の有無を検出する。
また、携帯端末装置200は、弁開閉管理装置300から受信した弁開閉操作指令情報を携帯端末装置200の表示手段に表示して作業員に知らせる。作業員は、携帯端末装置200が表示した弁開閉操作指令情報に応じて必要な手動バルブ1の弁開閉操作を行う。こうすることで、作業員が、必要な手動バルブ1の弁開閉指令を容易に認識できる効果がある。
携帯端末装置200と弁開閉管理装置300との間のデータ通信は、無線通信、あるいは有線通信で行うこともできる。
携帯端末装置200には、弁の開閉を操作すべき手動バルブ1の回転ハンドル2の回転方向を記憶させ、それに加え、手動バルブ1の設置場所の情報を記憶させておき、次に操作する手動バルブ1の設置場所を表示するように設定する事ができる。
現場では手動バルブ1が様々な場所に設置されており、似たような手動バルブ1が非常に多いことから、そうすることで、現場の状況に不慣れな経験の浅い作業員であっても、携帯端末装置200に表示された設置場所の情報に従って手動バルブ1を探すことができ、作業が容易になる効果がある。
手動バルブ1の設置場所の情報は、手動バルブ1の設置された建築物の階数、手動バルブ1の方位、部屋名あるいは地図上に図示して示すことができる。
作業員は、携帯端末装置200に表示された手動バルブ1の位置情報に従って手動バルブ1の設置されている大まかな位置を探し出す。そして、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210を用いて所定の手動バルブ1のバルブ開閉検知装置100のの通信機能モジュール10のタグIDを読出し、速やかに所定の手動バルブ1の位置を探索することができる。
(手動バルブ)
図1のように、手動バルブ1にバルブ開閉検知装置100を設置する。バルブ開閉検知装置100の回転角度測定手段20のハンドル回転軸21aを手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸に取り付ける。
図1のように、手動バルブ1にバルブ開閉検知装置100を設置する。バルブ開閉検知装置100の回転角度測定手段20のハンドル回転軸21aを手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸に取り付ける。
作業員が手動バルブ1の弁を開閉させるために手動バルブ1の回転ハンドル2を回転させると、その回転ハンドル2の回転角度を回転角度測定手段20が検出する。
(バルブ開閉検知装置)
バルブ開閉検知装置100は、図2のように、無線タグ用ICチップ等の通信機能モジュール10と通信用アンテナ11と、回転角度測定手段20と電池30を備える。その電池30からバルブ開閉検知装置100の各回路に電力が供給される。
バルブ開閉検知装置100は、図2のように、無線タグ用ICチップ等の通信機能モジュール10と通信用アンテナ11と、回転角度測定手段20と電池30を備える。その電池30からバルブ開閉検知装置100の各回路に電力が供給される。
(通信用アンテナ)
図2のように、バルブ開閉検知装置100の備える通信機能モジュール10に通信用アンテナ11を接続する。通信機能モジュール10は、通信用アンテナ11を介して、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210のアンテナ211と無線で通信を行う。通信用アンテナ11は、例えば巻き線アンテナやエッチングアンテナ、印刷アンテナで形成することができる。
図2のように、バルブ開閉検知装置100の備える通信機能モジュール10に通信用アンテナ11を接続する。通信機能モジュール10は、通信用アンテナ11を介して、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210のアンテナ211と無線で通信を行う。通信用アンテナ11は、例えば巻き線アンテナやエッチングアンテナ、印刷アンテナで形成することができる。
(電池)
電池30は、バルブ開閉検知装置100全体の回路に電力を供給する。電池30は、一次電池を用いることができるが、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210から電力を受信して充電するリチウムイオン蓄電池等の二次電池、あるいは、スーパーキャパシタ蓄電素子等の大容量のコンデンサを用いることもできる。
電池30は、バルブ開閉検知装置100全体の回路に電力を供給する。電池30は、一次電池を用いることができるが、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210から電力を受信して充電するリチウムイオン蓄電池等の二次電池、あるいは、スーパーキャパシタ蓄電素子等の大容量のコンデンサを用いることもできる。
また、太陽電池や自然エネルギー発電手段で発電した電力を電池30に蓄積するように構成することもできる。
この電池30には、その出力電圧を監視する監視回路を設けて、その出力電圧が所定のしきい値以上であるときに、監視回路から、通信機能モジュール10へ処理モードを変更するための信号を入力するようにすることが望ましい。
電池30の出力電圧の監視回路を設置して、バルブ開閉検知装置100の通信機能モジュール10が、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210に、電池30の出力電圧の情報を送信させるように構成できる。
そうすることで、携帯端末装置200が、通信した相手のバルブ開閉検知装置100の電池30の持つ電力が信頼するデータを送信できる為に十分大きな電力を有しているか否かを判定することができる効果がある。
(通信機能モジュール)
通信機能モジュール10は無線タグ用の無線自動識別(RFID)ICチップで構成し
、タグID(TIDやUID)を記憶し、更に弁開閉情報のデータも記憶するメモリを有する。
通信機能モジュール10は無線タグ用の無線自動識別(RFID)ICチップで構成し
、タグID(TIDやUID)を記憶し、更に弁開閉情報のデータも記憶するメモリを有する。
また、通信機能モジュール10には、回転角度測定手段20と信号を送受信する外部入出力端子12を備える。
すなわち、通信機能モジュール10は、回転角度測定手段20と信号を送受信する外部入出力端子12として、例えば、有線I2Cインターフェース端子や、シリアルインターフェースSPI(Serial Parallel Interface)端子等の外部入出力端子12を持つ。
バルブ開閉検知装置100に備える通信機能モジュール10は、UHF帯域の周波数の通信用アンテナ11と接続する通信機能モジュール10と、2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波の通信用アンテナ11と接続する通信機能モジュール10等との、複数の周波数帯域の通信機能モジュール10を1台のバルブ開閉検知装置100に装備することができる。
(HF帯域の通信機能モジュール)
特に、13.56MHzのHF帯域の周波数の通信機能モジュール10を無線給電用及びNFC通信(Near Field Communication)で近接通信を行うために備え、それ以外にもう1つ、通信用にUHF帯域かマイクロ波帯域の周波数の通信機能モジュール10を備える事が望ましい。
特に、13.56MHzのHF帯域の周波数の通信機能モジュール10を無線給電用及びNFC通信(Near Field Communication)で近接通信を行うために備え、それ以外にもう1つ、通信用にUHF帯域かマイクロ波帯域の周波数の通信機能モジュール10を備える事が望ましい。
13.56MHzのHF帯域の周波数では、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210が発生する電磁界が近接通信用の通信用アンテナ2に誘導した高周波電流を、通信機能モジュール10が備えた整流回路、あるいは、通信機能モジュール10の外の整流回路で整流してリーダ/ライタ210から給電された電力を電池30に蓄積することができる効果がある。
(UHF帯域の通信機能モジュール等)
また、通信機能モジュール10として、EnOcean社のバッテリーレスで通信を行う規格の通信機能モジュール10を用いて、1GHz以下の周波数帯域(例えば、868MHzや315MHz)で通信を行わせるようにすることもできる。
また、通信機能モジュール10として、EnOcean社のバッテリーレスで通信を行う規格の通信機能モジュール10を用いて、1GHz以下の周波数帯域(例えば、868MHzや315MHz)で通信を行わせるようにすることもできる。
また、センサーネットワーク用の消費電力の小さい通信のZigBeeの通信規格の通信機能モジュール10を用いて、2.5GHzの周波数や900MHz近くの周波数帯域や、870MHz近くの周波数帯域で通信を行わせるようにすることもできる。
(マイクロ波帯域の通信機能モジュール)
通信機能モジュール10のうち、2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波で通信を行う通信機能モジュール10には、Bluetooth(登録商標)規格の通信、又は、種々の無線LANの規格(Wi−Fi規格や、カナダのDynastream Innovations社が開発したANT規格等)の通信を行わせることができる。
通信機能モジュール10のうち、2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波で通信を行う通信機能モジュール10には、Bluetooth(登録商標)規格の通信、又は、種々の無線LANの規格(Wi−Fi規格や、カナダのDynastream Innovations社が開発したANT規格等)の通信を行わせることができる。
通信機能モジュール10で、2.5GHz近くの周波数帯域のマイクロ波で低消費電力のBluetooth(登録商標)規格の通信でデータ通信を行う場合は、その通信を以下のように間欠動作させることができる。
先ず、携帯端末装置200の、13.56MHzのHF帯の周波数帯域のリーダ/ライタ210が発生した電磁界でバルブ開閉検知装置100に給電する。バルブ開閉検知装置
100は、給電された電力を電池30に蓄積する。そして、その電池30で、例えば10秒に1回、バルブ開閉検知装置100の2.5GHz近くの周波数帯域の通信機能モジュール10を駆動させる。
100は、給電された電力を電池30に蓄積する。そして、その電池30で、例えば10秒に1回、バルブ開閉検知装置100の2.5GHz近くの周波数帯域の通信機能モジュール10を駆動させる。
その他の時間は、バルブ開閉検知装置100は、HF帯のリーダ/ライタ210からの電力を電池30に蓄積するようにする。こうすることで、Bluetooth(登録商標)規格の通信で十分に通信を行うことができる効果がある。
バルブ開閉検知装置100の通信機能モジュール10の通信用アンテナ11と携帯端末装置200のリーダ/ライタ210のアンテナ211との間で860MHzから960MHzのUHF帯域か、あるいは、2.5GHzのマイクロ波帯域の電波を利用した無線通信でデータを送受信することが望ましい。そうすると、バルブ開閉検知装置100と携帯端末装置200との間の距離を数メートル隔てることができる効果がある。
バルブ開閉検知装置100の有する通信機能モジュール10は、タグID(TIDやUID)をメモリに記憶する他に、外部入出力端子12から、回転角度測定手段20の測定したハンドル回転軸21aの回転角度のデータを入力する。そして、通信機能モジュール10は、そのハンドル回転軸21aの回転角度のデータを演算して弁開閉情報のデータを作成しメモリに記憶する。
そして、通信機能モジュール10は、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210からの通信要求信号に応答して、メモリに記憶したタグIDと弁開閉情報のデータを、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210に送信する。
携帯端末装置200は、バルブ開閉検知装置100から受信したデータを記憶し、無線通信手段を用いて弁開閉管理装置300にデータを送受信する。弁開閉管理装置300は、携帯端末装置200から受信したデータを記憶し管理する。
(回転角度測定手段)
バルブ開閉検知装置100の回転角度測定手段20は、例えば、図1のように、手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸に取り付けるハンドル回転軸21aとそのハンドル回転軸21aに取り付けた歯車21を有する。また、その歯車21に噛み合わせる歯車22を有し、軸回転式可変抵抗器の回転軸22aにその歯車22を取り付ける。
バルブ開閉検知装置100の回転角度測定手段20は、例えば、図1のように、手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸に取り付けるハンドル回転軸21aとそのハンドル回転軸21aに取り付けた歯車21を有する。また、その歯車21に噛み合わせる歯車22を有し、軸回転式可変抵抗器の回転軸22aにその歯車22を取り付ける。
そして、歯車21を取り付けたハンドル回転軸21aの回転ハンドル2の操作による大きな回転角度を、歯車22を取り付けた軸回転式可変抵抗器の回転軸22aの小さな回転角度に変換して軸回転式可変抵抗器の抵抗値を変化させる。回転角度測定手段20がその軸回転式可変抵抗器の抵抗値を読取ることで、回転ハンドル2の回転角度を測定する。
バルブ開閉検知装置100を手動バルブ1に取り付ける際に、回転角度測定手段20の軸回転式可変抵抗器の回転軸22aを初期位置に設定した状態で、閉鎖した状態の手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸に歯車21を設置したハンドル回転軸21aを固定する。
その状態から、手動バルブ1の回転ハンドル2を回転させると、歯車21に噛み合わせた歯車22の軸回転式可変抵抗器の回転軸22aが回転することで、回転角度測定手段20が回転ハンドル2のハンドル回転軸21aの回転角度を測定する。
通信機能モジュール10は、外部入出力端子12から、回転角度測定手段20が読取った回転ハンドル2のハンドル回転軸21aの回転角度の測定データを読取る。そして、通
信機能モジュール10は、その測定データを演算することで手動バルブ1の弁の開閉状態を判定して弁開閉情報のデータを作成してメモリで記憶する。
信機能モジュール10は、その測定データを演算することで手動バルブ1の弁の開閉状態を判定して弁開閉情報のデータを作成してメモリで記憶する。
通信機能モジュール10は、携帯端末装置200のリーダ/ライタ210からデータの送信依頼が有った場合に、弁開閉情報のデータをメモリから読出し、そのデータを無線通信で携帯端末装置200のリーダ/ライタ210に送信する。
なお、本発明は以上の実施形態に限定されず、回転角度測定手段20は、以上で記載した、手動バルブ1の回転ハンドル2のハンドル回転軸21aに結合する回転角度測定手段20に限定されず、それ以外の手段を用いることができる。
例えば、地磁気の測定を利用した回転センサーや加速度の測定を利用した回転センサーを回転角度測定手段20に用いることもできる。
1・・・手動バルブ
2・・・回転ハンドル
10・・・通信機能モジュール
11・・・通信用アンテナ
12・・・外部入出力端子
20・・・回転角度測定手段
21・・・歯車
21a・・・ハンドル回転軸
22・・・歯車
22a・・・可変抵抗器の回転軸
30・・・電池
100・・・バルブ開閉検知装置
200・・・携帯端末装置
210・・・リーダ/ライタ
211・・・アンテナ
300・・・弁開閉管理装置
400・・・プラント作業管理システム
W・・・無線タグ探索電波
2・・・回転ハンドル
10・・・通信機能モジュール
11・・・通信用アンテナ
12・・・外部入出力端子
20・・・回転角度測定手段
21・・・歯車
21a・・・ハンドル回転軸
22・・・歯車
22a・・・可変抵抗器の回転軸
30・・・電池
100・・・バルブ開閉検知装置
200・・・携帯端末装置
210・・・リーダ/ライタ
211・・・アンテナ
300・・・弁開閉管理装置
400・・・プラント作業管理システム
W・・・無線タグ探索電波
Claims (2)
- 手動バルブのハンドル回転軸の回転角度を測定する回転角度測定手段を備え、通信用アンテナに接続した通信機能モジュールと電池を備え、該通信機能モジュールがタグIDを記憶し、前記回転角度測定手段の測定データを外部入出力端子から入力し演算して弁開閉情報のデータを作成して記憶し、無線通信で携帯端末装置のリーダ/ライタに、前記タグID及び前記弁開閉情報のデータを送信することを特徴とするバルブ開閉検知装置。
- 請求項1記載のバルブ開閉検知装置を用い、前記バルブ開閉検知装置の通信機能モジュールが携帯端末装置のリーダ/ライタに前記タグID及び前記弁開閉情報のデータを無線通信で送信し、前記携帯端末装置が弁開閉管理装置との間で手動バルブの弁開閉情報と手動バルブの弁開閉操作指令情報を含むデータを送受信して手動バルブの弁の開閉を管理することを特徴とするバルブの弁開閉管理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001432A JP2016125616A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015001432A JP2016125616A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016125616A true JP2016125616A (ja) | 2016-07-11 |
Family
ID=56357691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015001432A Pending JP2016125616A (ja) | 2015-01-07 | 2015-01-07 | バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016125616A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-01-07 JP JP2015001432A patent/JP2016125616A/ja active Pending
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