JP2018190103A - 電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント内に配置された設備に設置される電池駆動型の複数の現場機器に搭載された電池を管理する、電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法を提供する。【解決手段】プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する現場機器を、同じグループに属し、動作を停止している他の現場機器である第２の現場機器に切り替える電池管理部、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法に関する。

様々な設備を持つプラントでは、プラント内に配置されたそれぞれの設備に、予め定めた物理量を検出する様々なセンサが設置されている。そして、プラントでは、それぞれの設備に設置されているセンサから出力された物理量を表す測定値に基づいて、設備が稼働している状態や、設備において生産した製品の品質の管理が行われる。

従来のプラントにおいてそれぞれの設備に設置されていたセンサは、設備が稼働している状態の監視や設備の運転の制御を行うことを目的としたフィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器や操作器）に構成されている。

また、近年では、ネットワークに接続されたモノが収集したデータを連係させる仕組みとして、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット）の考え方が提案され、このＩｏＴに関する様々な技術が提案されている。このため、プラントにおいても、設備の稼働状態の監視や運転の制御などの既存の仕組みにＩｏＴの技術を組み合わせたＩＩｏＴ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：産業用ＩｏＴ）の実現が検討されている。ＩＩｏＴに対応するプラントでは、小型で安価な現場機器（測定器や操作器）を設備に複数設置し、それぞれの現場機器から出力されたデータを連係させることによって、設備の稼働状態を多角的な視点から把握（監視）し、設備の運転を制御することができるようになる。

例えば、特許文献１や特許文献２には、無線フィールド機器と呼ばれる無線通信が可能な現場機器（測定器や操作器）をプラント内に配置された設備に複数設置し、それぞれの無線フィールド機器が、制御信号や測定信号などを、無線ネットワークによって通信する無線通信システムの技術が開示されている。特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムでは、それぞれの無線フィールド機器が、データの中継を行うためのゲートウェイと呼ばれる中継装置との間で無線通信を行っている。そして、特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムでは、ゲートウェイが、上位の管理装置との間で有線のネットワークによる通信を行っている。

これにより、特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムの技術では、プラント内に配置されたそれぞれの設備に設置された複数の現場機器が、センサによって検出した物理量を表す測定値を、ゲートウェイを介して上位の管理装置に出力（送信）する構成のＩＩｏＴに対応したプラントを実現することができる。

特開２０１３−２１８５３２号公報 特開２０１５−１５４４４５号公報

ところで、特許文献１や特許文献２に開示された無線通信システムにおいて無線通信を行う現場機器（測定器や操作器）は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池（バッテリ）など、現場機器に搭載された電池によって駆動される、つまり、電池駆動されるものと考えられる。ここで、電池駆動型の現場機器には、搭載された電池を交換することができる構成のものや、搭載された電池を交換することができない構成、いわゆる、使い捨ての構成のものがあると考えられる。なお、電池を交換することができる構成の現場機器には、プラントに所属する管理者や作業者などが電池を随時交換することができる構成のものや、現場機器の製造業者のみが電池を交換することができる、つまり、保守（メンテナンス）が必要なものがあると考えられる。また、プラントに所属する管理者や作業者、現場機器の製造業者が電池交換を行うことができる構成の現場機器であっても、現場機器が設置されている位置が防爆区域（防爆エリア）であるなど、現場機器が設置されている位置によっては、電池の交換作業を現場で行うことができない場合も考えられる。

また、プラントでは、配置されている設備の健全な運用（健全性）を保つために、予め定めた一定の期間（例えば、２年）ごとの周期で、例えば、定期点検や定期修理など、それぞれの設備に対する点検作業が行われる。このため、プラントに設置された電池駆動型の現場機器は、プラントにおける定期的な点検作業の際に、現場機器の交換や、電池交換の作業が行われるものと考えられる。従って、プラントに設置される電池駆動型の現場機器においては、定期点検や定期修理などが次に行われるときまで、搭載された電池に電池切れが起こらないことが重要な条件となる。つまり、プラントに設置される電池駆動型の現場機器における電池寿命は、予め定めた一定の期間（例えば、２年間）の周期よりも長いことが重要な条件となる。これは、仮に、電池駆動型の現場機器において、次の定期点検までに電池切れが起こってしまった場合には、電池が交換されて現場機器が再度起動するまでの間、設備の稼働状態の監視や運転の制御などを行うために用いる測定値が欠落してしまい、設備の健全性を保つことができなくなってしまうからである。

一般的に、電池は、大きさ（サイズ）が大きくなるほど電池切れまでの時間（電池寿命）が長くなる。このため、近年では、同じサイズでより電池寿命が長い（長持ちする）、大容量の電池も開発され、普及している。しかし、大容量の電池は、容量の増加（電池寿命の延長）分よりもコストの増加の方がより大きくなる。例えば、同じサイズの電池で容量が２倍（電池寿命が２倍）になると、コストは３倍、４倍となってしまう。このため、電池駆動型の現場機器において点検作業の間隔（例えば、２年間）よりも電池寿命が長い電池を搭載するということは、ＩＩｏＴに対応したプラントを実現するために必要な現場機器の小型化や、現場機器の低コスト化を阻害する要因となる。

なお、市販の乾電池などの一次電池を電池駆動型の現場機器において使用することができれば、電池のコストを非常に低く抑えることができると考えられる。しかし、市販の乾電池は汎用品であるため、電池寿命が非常に短く、そもそも安定した長さの電池寿命の期間を確保することができないと考えられるため、プラントにおいて使用される現場機器に搭載する電池として市販の乾電池を採用するのは難しい状況である。

また、電池駆動型の現場機器において電池寿命を長くするために、センサによって検出した物理量を表す測定値を無線通信によって出力（送信）する間隔（周期）を長くする、つまり、無線通信の回数を少なくすることも考えられる。しかし、この場合には、現場機器から取得する測定値の数が少なくなり、プラントにおける実際の設備の運用に支障をきたしてしまう要因となる。

本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、プラント内に配置された設備に設置される電池駆動型の複数の現場機器に搭載された電池を管理する、電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の電池管理装置は、プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替える電池管理部、を備える、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理装置における前記電池管理部は、前記現場機器に排他的に割り当てられた識別情報に基づいて、前記同じグループに属するそれぞれの前記現場機器を別々に識別し、前記同じグループ内のみでそれぞれの前記現場機器に設定されるタグ情報を変更して、動作する前記現場機器を、前記第１の現場機器から前記第２の現場機器に切り替える、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理装置における前記電池管理部は、動作する前記現場機器を切り替える際に、前記第１の現場機器に設定されている前記タグ情報である第１のタグ情報を、前記第２の現場機器に設定されている前記タグ情報である第２のタグ情報と同じ状態に変更して前記第１の現場機器の動作を停止させ、前記第２の現場機器に設定されている前記第２のタグ情報を、前記第１の現場機器に設定されていた前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理装置における前記電池管理部は、動作する前記現場機器を切り替える際に、前記第２の現場機器を起動させた後、前記第２のタグ情報を前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理装置における前記電池管理部は、動作を停止している前記第２の現場機器から、搭載している電池の残量を表す電池残量情報が出力されたときに、前記第２のタグ情報を前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理装置は、現在動作している前記第１の現場機器に備えた、現場機器の機能を実現するための機能部に故障が発生した場合に、前記第１の現場機器の交換を指示する故障処理部、をさらに備え、前記電池管理部は、前記故障処理部から出力された前記第１の現場機器の交換の指示に応じて、動作する前記現場機器を、前記第１の現場機器から前記第２の現場機器に切り替える、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理システムは、プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器と、複数の前記現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替える電池管理部、を備えた電池管理装置と、を備える、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理システムにおける前記電池管理装置は、前記同じグループに属する全ての前記現場機器が、１つの前記現場機器であるものとして、現在動作している前記現場機器から出力された情報やデータを、プラントに構築された上位システムに転送する中継装置に構成される、ことを特徴とする。

また、本発明の電池管理方法は、電池管理装置に備えた電池管理部が、プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替えるステップ、を含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、プラント内に配置された設備に設置される電池駆動型の複数の現場機器に搭載された電池を管理する、電池管理装置、電池管理システム、および電池管理方法を提供することができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器を含んで構築される第１の実施形態における電池管理システムの概略構成を示したブロック図である。 本発明の第１の実施形態における電池管理装置において現場機器を変更する処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における電池管理装置において現場機器を変更する変形例の処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器を含んで構築される第２の実施形態における電池管理システムの概略構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器を含んで構築される第３の実施形態における電池管理システムの概略構成を示したブロック図である。 本発明の第３の実施形態における電池管理装置において現場機器を変更する処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明においては、本発明の第１の実施形態の電池管理装置が、予め定めた同じ物理量をセンサによって検出する電池駆動型の現場機器である３つのセンサ装置のそれぞれに搭載された電池を管理する場合の一例について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器（センサ装置）を含んで構築される第１の実施形態における電池管理システムの概略構成を示したブロック図である。電池管理システム１は、ゲートウェイ装置１０と、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置とを含んで構成される。以下の説明においては、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置を区別せずに表す場合には、「センサ装置２０」という。

図１には、本発明の第１の実施形態の電池管理装置が、ゲートウェイ装置１０として構成され、ゲートウェイ装置１０が、電池管理装置によって電池を管理する対象の３つのセンサ装置２０のそれぞれと無線通信３０によって接続されている構成の電池管理システム１を示している。また、図１には、電池管理システム１がセンサ装置２０から取得した測定値などのデータを、フィールドネットワーク４０を介してやり取りする（送受信）する上位システム５０を併せて示している。

フィールドネットワーク４０は、プラント内に構築された有線または無線の専用の通信ネットワークである。フィールドネットワーク４０に適用される通信規格としては、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａなどの工業用の無線規格、センサネットワークシステムなどの無線規格、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／Ｗｉｒｅｄ ＨＡＲＴ（登録商標）などの無線と有線とが混在した通信規格、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）などのマスター／スレーブ方式の通信規格、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（ＰＲＯＣＥＳＳ ＦＩＥＬＤ ＢＵＳ）（登録商標）などのフィールドバス規格など、プラントにおいて適用される種々の通信規格や方式が考えられる。

なお、プラントとしては、石油の精製や化学製品の生産を行う工業プラントの他、ガス田や油田などの井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力などの発電を管理制御するプラント、太陽光や風力などの環境発電を管理制御するプラント、上下水やダムなどを管理制御するプラントなどが含まれる。

上位システム５０は、プラントに構築されるシステムにおける上位の制御システムである。上位システム５０は、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態を監視し、それぞれの設備の運転の制御などを行う。上位システム５０は、例えば、分散制御システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＣＳ）などの制御システムである。

センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれは、プラントにおいてＩＩｏＴ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：産業用ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット））を実現するために、プラント内に配置された設備に設置される電池駆動型の現場機器（測定器）である。センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれは、プラント内に配置された設備において予め定めた物理量を検出する位置に設置され、通常の動作において、センサによって予め定めた物理量を検出する。電池管理システム１においてセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれは、プラント内に配置された設備において近接する位置（以下、「同じ位置」という）に設置される。従って、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれは、設置された設備における予め定めた同じ物理量をセンサによって検出する。そして、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれは、センサによって検出した物理量を表す測定値を、無線通信３０によってゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。

電池管理システム１では、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれが、１つのセンサ装置２０であるものとして動作する。このため、電池管理システム１では、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれが、同じグループに属するセンサ装置２０であると定義され、電池管理装置によって、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれの動作（稼働）が制御される。より具体的には、電池管理システム１では、電池管理装置からの制御に応じて、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのいずれか１つのセンサ装置２０のみが通常の動作を行い、残りのセンサ装置２０は、待機（スリープ）状態になって動作が停止するように制御される。このため、電池管理システム１では、電池管理装置によって通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのいずれか１つのセンサ装置２０のみが、センサによって検出した物理量を表す測定値を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。そして、電池管理システム１では、電池管理装置によって動作を停止するように制御された残りのセンサ装置２０に搭載された電池の消費が抑えられる。

センサ装置２０は、電池２０１と、センサ管理部２０２と、無線インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２０３と、記憶部２０４と、センサ２０５とを含んで構成される。なお、図１においては、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれに備えた上述の構成要素を区別するため、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれの符号の一部、より具体的には、「Ａ」、「Ｂ」、または「Ｃ」を、それぞれの構成要素の符号の「数字」の後に付与して示している。

電池２０１は、センサ装置２０に備えたそれぞれの構成要素に電源を供給する小型の電池である。電池２０１は、例えば、単三形の電池である。なお、電池２０１は、単三形の乾電池（一次電池）であっても、例えば、リチウムイオン二次電池などの充電式の電池であってもよい。

センサ２０５は、センサ装置２０が設置された設備の位置において予め定めた物理量（アナログ量）を検出するセンサである。センサ２０５は、例えば、設備の振動を検出する振動センサや、設備の温度を検出する温度センサである。センサ２０５は、通常の動作において、検出した物理量を表す信号を、センサ管理部２０２に出力する。なお、センサ２０５は、上述したような振動センサや温度センサに限定されるものではなく、設備における様々な物理量を検出する様々なセンサが考えられる。

記憶部２０４は、少なくとも、センサ装置２０自体を識別するための識別情報（ＩＤ）（以下、「機器ＩＤ」という）と、電池管理システム１において定義されたグループ内のみでそれぞれのセンサ装置２０を識別するためのタグ情報（以下、「機器タグ」という）とを記憶する記憶部である。記憶部２０４は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などの種々のメモリを含んで構成され、機器ＩＤおよび機器タグのそれぞれの情報を記憶している。

ここで、機器ＩＤは、センサ装置２０に対して排他的に付与された型番（シリアル番号）など、センサ装置２０のそれぞれを識別するための情報である。機器ＩＤとしては、例えば、センサ装置２０のそれぞれを一意に識別するために予め割り当てられる６４ビットの識別情報（機器固有情報）である「ＥＵＩ６４」などの識別情報を用いることができる。なお、機器ＩＤは、変更することができない識別情報である。

また、機器タグは、電池管理装置がセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する際に、電池管理システム１において定義された同じグループ内のみで、センサ装置２０のそれぞれを別々に識別するために設定する任意のタグ情報である。そして、機器タグは、電池管理装置によるセンサ装置２０の動作（稼働）の制御において、変更することができるタグ情報である。機器タグは、例えば、センサ装置２０の製品名と、排他的な記号や番号とを組み合わせて、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０を別々に識別するためのタグ情報を設定してもよいし、通常の動作を行うように制御しているセンサ装置２０と、動作を停止するように制御しているセンサ装置２０とを区別するためのタグ情報を設定してもよい。例えば、センサ装置２０Ａの機器タグを「センサＡ」、センサ装置２０Ｂの機器タグを「センサＢ」、センサ装置２０Ｃの機器タグを「センサＣ」として、排他的な機器タグを設定してもよい。また、通常の動作を行うように制御しているセンサ装置２０の機器タグを「通常動作センサ」とし、動作を停止するように制御している複数のセンサ装置２０の機器タグを未設定としてもよいし、「停止センサ」などの同じ機器タグを設定してもよい。

なお、本発明においては、記憶部２０４に記憶している機器ＩＤおよび機器タグの形式に関しては、特に規定しない。

なお、記憶部２０４は、機器ＩＤおよび機器タグに加えて、電池管理システム１において定義されたセンサ装置２０のグループを識別するためのタグ情報（以下、「グループタグ」という）を記憶する構成であってもよい。ここで、グループタグは、電池管理システム１において定義されたセンサ装置２０のグループごとに排他的に設定する、同じグループに属する全てのセンサ装置２０を１つに総合して識別するための情報である。グループタグとしては、例えば、同じグループに属するセンサ装置２０が設置されている設備（設備の位置、設備の番号など）や、設備において検出する物理量など、プラントにおいてセンサ装置２０のグループを１つのセンサ装置２０として識別するためのタグ情報を設定してもよい。

センサ管理部２０２は、センサ装置２０の全体を制御する制御部である。センサ管理部２０２は、センサ２０５が検出して出力した物理量を表す測定値を算出する。なお、本発明においては、センサ管理部２０２がセンサ２０５から出力された物理量を表す測定値の算出方法に関しては、特に規定しない。センサ管理部２０２は、算出した測定値のデータを無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。このとき、センサ管理部２０２は、記憶部２０４に記憶されている機器ＩＤの情報を、算出した測定値と共に無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。これにより、無線通信３０を介して出力（送信）さてきた測定値を受信したゲートウェイ装置１０は、測定値のデータと共に出力（送信）さてきた機器ＩＤの情報に基づいて、いずれのセンサ装置２０から測定値が出力（送信）されてきたのかを認識することができる。

なお、センサ管理部２０２は、測定値のデータをゲートウェイ装置１０に出力（送信）する際に、機器ＩＤの情報と共に、または機器ＩＤの情報に代わって、機器タグの情報を無線インターフェース部２０３に出力してもよい。この場合でも、ゲートウェイ装置１０は、測定値のデータと共に出力（送信）さてきた機器タグの情報に基づいて、測定値を出力（送信）してきたセンサ装置２０を認識することができる。

また、センサ管理部２０２は、無線通信３０を介して電池管理装置から出力（送信）され、無線インターフェース部２０３から出力されたセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する制御情報（以下、「動作制御情報」という）に従って、センサ装置２０に備えたそれぞれの構成要素への電池２０１からの電源の供給を制御する。より具体的には、電池管理装置から通常の動作をするように制御されたセンサ装置２０に備えたセンサ管理部２０２は、電池２０１と、無線インターフェース部２０３、記憶部２０４、およびセンサ２０５とを接続して、電池２０１がそれぞれの構成要素に電源を供給するように制御する。また、電池管理装置から動作を停止するように制御されたセンサ装置２０に備えたセンサ管理部２０２は、電池２０１と、無線インターフェース部２０３、記憶部２０４、およびセンサ２０５との接続を遮断して、電池２０１がそれぞれの構成要素に電源を供給しないように制御し、電池２０１の消費を抑えるようにする。

また、センサ管理部２０２は、電池２０１の消費量（言い換えれば、電池２０１の残量）を監視し、監視した電池２０１の消費量に基づいて、電池２０１の電池寿命を判定する。そして、センサ管理部２０２は、監視した電池２０１の消費量が、予め定めた消費量よりも多くなった場合に、電池２０１の電池寿命が近づいてきたことを表す情報（以下、「電池寿命情報」という）を無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０（つまり、電池管理装置）に出力（送信）させる。例えば、センサ管理部２０２は、電池２０１の出力電圧を監視し、監視している出力電圧が予め定めた電圧値よりも低くなった場合に、電池２０１の電池寿命が近づいてきたと判定し、電池寿命情報を電池管理装置に出力（送信）する。なお、本発明においては、センサ管理部２０２が電池２０１の消費量を監視する方法に関しては、特に規定しない。センサ管理部２０２は、記憶部２０４に記憶されている機器ＩＤの情報および機器タグの情報のいずれか一方、または両方の情報を、電池寿命情報と共に無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。これにより、無線通信３０を介して出力（送信）さてきた電池寿命情報を受信した電池管理装置は、電池寿命情報と共に出力（送信）さてきた情報に基づいて、いずれのセンサ装置２０の電池２０１の電池寿命が近づいてきたのかを認識することができる。そして、センサ管理部２０２は、出力（送信）した電池寿命情報に応じて電池管理装置から出力（送信）された動作制御情報に従って、センサ装置２０に備えたそれぞれの構成要素への電池２０１からの電源の供給を制御する。

なお、電池管理装置によって動作を停止するように制御されたセンサ装置２０に備えたそれぞれの構成要素は、電池２０１の消費を抑えるために動作を停止しているが、センサ管理部２０２は、予め定めた一定の時間（例えば、２４時間）ごとに能動的に起動する。例えば、センサ管理部２０２において、タイマー機能のみは動作を停止せず、予め定めた一定の時間ごとに起動する。そして、能動的に起動したセンサ管理部２０２は、電池２０１の残量を確認し、確認した電池２０１の残量を表す情報（以下、「電池残量情報」という）を無線インターフェース部２０３に出力して、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０（つまり、電池管理装置）に出力（送信）させる。このときも、センサ管理部２０２は、記憶部２０４に記憶されている機器ＩＤの情報を、電池残量情報と共に無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。これにより、無線通信３０を介して出力（送信）さてきた電池残量情報を受信した電池管理装置は、動作を停止するように制御しているそれぞれのセンサ装置２０に備えた電池２０１の残量を定期的に確認することができる。なお、記憶部２０４に記憶されている機器タグが、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０を別々に識別するために設定された排他的な機器タグである場合、センサ管理部２０２は、機器ＩＤの情報および機器タグの情報のいずれか一方、または両方の情報を、電池残量情報と共にゲートウェイ装置１０に出力（送信）させるようにしてもよい。

なお、電池管理システム１では、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０に搭載した電池２０１の電池寿命がくる前に、同じグループに属し、動作を停止して電池２０１の消費を抑えているいずれかのセンサ装置２０が通常の動作を行うように切り替える。言い換えれば、電池管理システム１では、現在では通常の動作を行っているが、電池２０１の電池寿命がくることが予想されるセンサ装置２０の動作を停止させ、現在まで動作を停止していた同じグループに属している他の１つのセンサ装置２０が、次に通常の動作を行うセンサ装置２０となるようにセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する。電池管理システム１におけるセンサ装置２０の切り替えの処理は、ゲートウェイ装置１０に構成された電池管理装置が、電池寿命情報と電池残量情報とに基づいて行う。より具体的には、電池管理システム１では、電池管理装置が、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０から電池寿命情報が出力された後、動作を停止している他のセンサ装置２０から電池残量情報が出力されたタイミングのときに、通常の動作を行うセンサ装置２０を切り替える。つまり、電池管理システム１では、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０が電池寿命情報を出力したときに、すぐに通常の動作を行うセンサ装置２０を切り替えるのではなく、予め定めた一定の時間ごとに１回（例えば、２４時間ごとに１回）の間隔で、通常の動作を行うセンサ装置２０を切り替えるタイミングとなる。このため、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０は、電池２０１の電池寿命が、少なくとも、動作を停止している他のセンサ装置２０が電池残量情報を出力する周期の時間以上（例えば、２４時間以上）残っている状態のときに、電池寿命情報を出力する。これにより、電池管理システム１では、電池残量情報を出力するために、動作を停止しているセンサ装置２０を必要以上に起動させる必要がなくなる。

無線インターフェース部２０３は、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０との間で様々な情報をやり取り（送受信）する。より具体的には、無線インターフェース部２０３は、センサ装置２０の通常の動作において、センサ管理部２０２から出力された測定値のデータおよび機器ＩＤ（機器タグであってもよい）の情報を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。また、無線インターフェース部２０３は、センサ管理部２０２が電池２０１の電池寿命が近づいてきたことを電池管理装置に通知する際に、センサ管理部２０２から出力された電池寿命情報および機器ＩＤ（機器タグであってもよい）の情報を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。また、無線インターフェース部２０３は、電池管理装置がセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する際に、無線通信３０を介して電池管理装置から出力（送信）されてきた動作制御情報を受信し、受信した動作制御情報をセンサ管理部２０２に出力する。

なお、電池管理装置によって動作を停止するように制御されたセンサ装置２０に備えた無線インターフェース部２０３は、上述したように、電池２０１の消費を抑えるために動作を停止している。しかし、無線インターフェース部２０３は、センサ管理部２０２が電池残量情報をゲートウェイ装置１０に出力（送信）するとき、つまり、予め定めた一定の時間ごと（例えば、２４時間ごと）に起動され、電池寿命情報を出力（送信）するときと同様に、センサ管理部２０２から出力された電池残量情報をゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。

無線通信３０は、ゲートウェイ装置１０と、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれとの間で通信を行う、無線の通信規格に準拠した通信経路である。無線通信３０は、ＩＳＡ１００．１１ａに準拠した通信経路である。なお、無線通信３０に適用される通信規格は、例えば、無線ＬＡＮ通信（いわゆる、ＷｉＦｉ（登録商標））などの無線通信規格、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの短距離無線通信規格、ＩｒＤＡ（登録商標）（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）などの赤外線通信規格など、種々の無線の通信規格であってもよい。

ゲートウェイ装置１０は、無線通信３０を介して接続された、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態の監視や設備の運転の制御を行うことを目的としたフィールド機器（無線フィールド機器）と呼ばれる現場機器（測定器や操作器）と、フィールドネットワーク４０を介して接続された上位システム５０との間でやり取りされる様々な情報やデータを中継する中継装置である。なお、図１においては、ゲートウェイ装置１０において無線通信３０を介して現場機器との間で無線通信を行う構成要素である無線通信インターフェース部や、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０との間で通信を行う通信インターフェース部の図示を省略している。

ゲートウェイ装置１０は、通常の動作において、電池管理装置から通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのいずれか１つのセンサ装置２０から無線通信３０を介して出力（送信）されてきた測定値のデータを、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）、すなわち、転送する。なお、図１に示した構成では、ゲートウェイ装置１０は、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれとの間で無線通信３０を介した通信（送受信）を行うこともあるが、上位システム５０との間では、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃが１つのセンサ装置２０であるものとして、フィールドネットワーク４０を介した通信（送受信）を行う。このため、ゲートウェイ装置１０は、無線通信３０を介して測定値のデータを出力（送信）してきた、つまり、電池管理装置から通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２０が属するグループを識別するためのタグ情報（例えば、センサ装置２０に備えた記憶部２０４に記憶したグループタグの情報）を、測定値のデータと共に上位システム５０に出力（送信）する。

また、ゲートウェイ装置１０は、電池管理装置の機能を実現するための構成要素として、電池管理部１０１を備えている。電池管理部１０１は、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０から無線通信３０を介して出力（送信）されてきた電池寿命情報および電池残量情報に基づいて、動作させるセンサ装置２０を切り替える。より具体的には、電池管理部１０１は、電池寿命情報を送信してきたセンサ装置２０の動作を停止するように制御すると共に、電池残量情報を送信してきた同じグループに属する他のセンサ装置２０の内、いずれか１つのセンサ装置２０が通常の動作を行うように制御する。これにより、電池管理システム１では、例えば、定期点検や定期修理など、プラントにおいて行われる設備に対する点検作業の一定の期間（例えば、２年間）の周期よりもセンサ装置２０に搭載された電池２０１の電池寿命が短い場合でも、上位システム５０からは、センサ装置２０は電池２０１の寿命がきておらず、通常の動作を続けているように見せることができる。つまり、電池管理システム１では、上位システム５０から見た場合に、センサ装置２０は、定期点検や定期修理などが次に行われるときまで電池切れが起こらないように見せることができる。

また、電池管理部１０１は、それぞれのセンサ装置２０から無線通信３０を介して出力（送信）されてきた電池残量情報に基づいて、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０に搭載された電池２０１の残量を定期的に確認する。なお、電池管理部１０１は、電池寿命情報を出力（送信）してきたセンサ装置２０や、動作を停止するように制御してはいるものの電池２０１の残量が少なくなってきたと考えられるセンサ装置２０を示す情報を、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）するようにしてもよい。これにより、フィールドネットワーク４０を介して出力（送信）さてきたセンサ装置２０に搭載された電池２０１の情報を受信した上位システム５０は、設備に設置されているセンサ装置２０の電池２０１を交換するために必要な手配を行うことができる。

なお、ゲートウェイ装置１０には、図１に示したセンサ装置２０以外にも、様々な現場機器（測定器や操作器）が、無線通信３０を介して接続されていてもよい。そして、ゲートウェイ装置１０には、無線通信３０を介して接続された複数の現場機器から出力（送信）されたデータを収集し、フィールドネットワーク４０を介して収集したデータを上位システム５０に出力（送信）するデータ収集装置としての機能を備えていてもよい。

ここで、ゲートウェイ装置１０に無線通信３０を介して接続される現場機器には、図１に示したセンサ装置２０のように、複数の現場機器が１つにグループ化されて動作する構成や、単独で動作する構成など、様々な構成のものがある。このため、ゲートウェイ装置１０は、無線通信３０を介して接続される現場機器（無線フィールド機器）に対して「プロビジョニング（Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）」と呼ばれる無線接続の手続きを行うことによって、それぞれの現場機器を紐付けて管理する。このプロビジョニングにおいて、ゲートウェイ装置１０は、現場機器の識別情報（例えば、上述した機器ＩＤ）などの情報を取得すると共に、無線通信３０の識別情報（ＩＤ）や、それぞれの現場機器が無線通信３０を介して接続するために必要なパスワードに相当するジョインキー（Ｊｏｉｎ Ｋｅｙ）と呼ばれる情報を発行して、それぞれの現場機器に記憶させる。これにより、ゲートウェイ装置１０との間でプロビジョニングが行われた現場機器は、仮にゲートウェイ装置１０との接続が途切れた後に、再度ゲートウェイ装置１０に接続する場合には、記憶しているジョインキーをゲートウェイ装置１０に送信することによって、ゲートウェイ装置１０による現場機器の認証が行われ、無線通信３０を介したゲートウェイ装置１０との接続を再開することができる。なお、センサ装置２０では、ゲートウェイ装置１０によって発行された無線通信３０の識別情報（ＩＤ）やジョインキーなどの情報を、記憶部２０４に記憶する。

このような構成によって、電池管理システム１では、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、同じグループに属する複数のセンサ装置２０の内、いずれか１つのセンサ装置２０のみを、通常の動作においてセンサ２０５によって検出した物理量を表す測定値を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）するように制御する。また、電池管理システム１では、電池管理部１０１が、同じグループに属する残りのセンサ装置２０は、待機（スリープ）状態になって動作が停止するように制御する。

なお、図１に示した電池管理システム１の構成では、ゲートウェイ装置１０内に電池管理部１０１が構成されている構成を示したが、電池管理部１０１は、ゲートウェイ装置１０の外部、つまり、ゲートウェイ装置１０と並列の位置に構成されてもよい。

次に、電池管理装置が、動作させるセンサ装置を切り替える処理の処理手順について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態における電池管理装置（より具体的には、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１）において現場機器、つまり、センサ装置２０を変更する処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。

なお、以下の説明においては、図１に示したセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０が、設備の同じ位置に設置され、プロビジョニングによって無線通信３０を介してすでにゲートウェイ装置１０に接続されて、同じグループに属するセンサ装置２０として定義されているものとして説明する。また、以下の説明においては、電池管理部１０１が、機器ＩＤによってセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０のそれぞれを識別し、通常の動作をしているセンサ装置２０のみに機器タグを設定する（つまり、動作を停止するように制御しているそれぞれのセンサ装置２０の機器タグは未設定）ものとして説明する。また、以下の説明においては、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、すでに、センサ装置２０Ａを通常の動作を行うように制御し、センサ装置２０Ｂとセンサ装置２０Ｃとのそれぞれを、動作を停止するように制御している状態であるものとして説明する。

なお、図１に示した電池管理システム１の構成では、電池管理装置の機能を実現する電池管理部１０１が、ゲートウェイ装置１０内に構成されている。このため、電池管理部１０１は、ゲートウェイ装置１０に備えた不図示の無線通信インターフェース部および無線通信３０を介してセンサ装置２０のそれぞれとの間で無線通信を行う構成である。つまり、電池管理部１０１がそれぞれのセンサ装置２０に出力する動作制御情報は、不図示の無線通信インターフェース部が無線通信３０を介してセンサ装置２０のそれぞれに出力（送信）し、センサ装置２０のそれぞれから無線通信３０を介して出力（送信）されたデータや情報は、不図示の無線通信インターフェース部が受信して電池管理部１０１に出力する構成である。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、電池管理部１０１が、無線通信３０を介してセンサ装置２０のそれぞれとの間で無線通信を行うものとして説明する。

図２には、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａからセンサ装置２０Ｂに切り替える処理の一例を示している。より具体的には、図２に示した電池管理部１０１によるセンサ装置２０の切り替え処理は、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａの電池寿命が近づいてきたときに、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａからセンサ装置２０Ｂに切り替える処理である。

図２に示した電池管理部１０１によるセンサ装置２０の切り替え処理は、電池管理部１０１が起動すると開始される。

電池管理部１０１がセンサ装置２０の切り替え処理を開始すると、まず、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０Ａから出力（送信）された、電池２０１Ａの電池寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００の判定の結果、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報を受信していない、つまり、センサ装置２０Ａに搭載された電池２０１Ａの出力電圧は、予め定めた電圧値よりも低くなっていない場合（ステップＳ１００の“ＮＯ”）、電池管理部１０１は、ステップＳ１００に戻って、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報の受信を待つ。

一方、ステップＳ１００の判定の結果、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報を受信した、つまり、センサ装置２０Ａに搭載された電池２０１Ａの出力電圧が予め定めた電圧値よりも低くなって電池寿命が近づいてきている場合（ステップＳ１００の“ＹＥＳ”）、電池管理部１０１は、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａから切り替えると判定する。

そして、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ａと同じグループに属し、動作を停止するように制御しているセンサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃから、電池残量情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の判定の結果、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれからも電池残量情報を受信していない、つまり、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれも、予め定めた一定の時間ごと（例えば、２４時間ごと）に起動しているタイミングとなっていない場合（ステップＳ１１０の“ＮＯ”）、電池管理部１０１は、ステップＳ１１０に戻って、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかからの電池残量情報の受信を待つ。

一方、ステップＳ１１０の判定の結果、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかからの電池残量情報を受信した、つまり、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかが、予め定めた一定の時間ごと（例えば、２４時間ごと）に起動しているタイミングとなった場合（ステップＳ１１０の“ＹＥＳ”）、電池管理部１０１は、電池２０１の残量が十分あることを表す電池残量情報を出力（送信）してきたセンサ装置２０を、通常の動作を行うように制御する。なお、図２に示したセンサ装置２０の切り替え処理では、センサ装置２０Ｂに通常の動作を行わせ、センサ装置２０Ｃをそのまま、つまり、動作を停止するように制御するものとする。

そして、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ｂに、通常の動作を指示する動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ１２０）。また、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ａに、機器タグを消去、つまり、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０と同じ機器タグの状態にするための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ１３０）。なお、電池管理部１０１は、ステップＳ１３０において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０と同じ機器タグ（例えば、「停止センサ」など）を設定するための動作制御情報を、センサ装置２０Ａに出力（送信）してもよい。

続いて、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ｂに指示した通常の動作が受け付けられると、センサ装置２０Ｂに、通常の動作をするセンサ装置２０であることを表す機器タグ（例えば、「通常動作センサ」など）を設定するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ１４０）。これにより、センサ装置２０Ｂは、電池管理システム１において、通常の動作を行うセンサ装置２０としての動作を開始する。また、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ａの機器タグが消去されると、センサ装置２０Ａに、動作を停止するように制御するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ１５０）。これにより、センサ装置２０Ａは、電池管理システム１において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０となる。

なお、電池管理部１０１は、ステップＳ１５０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御するとき、またはセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０Ａが、電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しないように制御してもよい。また、電池管理部１０１は、ステップＳ１５０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０の切り替えを行ったことを表す情報を、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）して、センサ装置２０Ａの電池２０１Ａの電池寿命がきたことを通知してもよい。

その後、電池管理部１０１は、ステップＳ１００に戻って、通常の動作を行うように制御したセンサ装置２０Ｂに搭載された電池２０１Ｂの電池寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報を受信したか否かの判定を繰り返す。そして、電池管理部１０１は、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ｂから、電池２０１Ｂの電池寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報を受信すると、上述した説明と同様に、ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０の処理を行って、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ｂからセンサ装置２０Ｃに切り替える。

なお、電池２０１Ａの電池寿命が近づいてきたことによって、ステップＳ１５０において動作を停止するように制御されたセンサ装置２０Ａは、例えば、定期点検や定期修理などの点検作業を行うときに、搭載されている電池２０１Ａを新たな電池２０１Ａに交換する。ここで、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを交換するタイミングは、上述した点検作業のタイミングに限定されるものではない。例えば、センサ装置２０Ａが設置された設備において他の作業が必要となったときや、上述したように、電池管理部１０１によってセンサ装置２０の切り替えが行われたことを表す情報が上位システム５０に通知された後の任意のタイミングで、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを交換してもよい。これにより、電池管理システム１では、上述した説明と同様に、他のセンサ装置２０に搭載された電池２０１（例えば、センサ装置２０Ｃに搭載された電池２０１Ｃ）の電池寿命が近づいてきたときに、電池管理部１０１が、センサ装置２０Ａを再び通常の動作を行うように制御することができる。

なお、センサ装置２０Ａ〜センサ装置２０Ｃが設置されている位置が、防爆区域（防爆エリア）である場合には、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを交換する際に、センサ装置２０Ａを防爆エリアの外に運び出してから電池２０１Ａを交換する必要がある。このため、防爆エリアの外に運び出したセンサ装置２０Ａは、無線通信３０を介したゲートウェイ装置１０との無線通信が途切れることになる。しかし、センサ装置２０Ａは、ゲートウェイ装置１０との間でのプロビジョニングがすでに完了し、ジョインキーなどの情報を記憶部２０４に記憶しているため、電池２０１Ａを交換したセンサ装置２０Ａを再び、設備の同じ位置に設置するのみで、新たにプロビジョニングの手続きを行うことなく、無線通信３０を介したゲートウェイ装置１０との接続を再開することができる。つまり、センサ装置２０は、ゲートウェイ装置１０との接続が途切れた場合でも、センサ装置２０に対して何らかの設定などを行うことなく、ゲートウェイ装置１０との接続を再開することができる。

このような処理によって、電池管理システム１においてゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１は、同じグループに属する通常の動作を行っているいずれか１つのセンサ装置２０に搭載された電池２０１の電池寿命が近づいてきたときに、電池２０１の消費を抑えるように動作を停止していた同じグループに属する他の１つのセンサ装置２０が通常の動作を行うように切り替える。

なお、図２に示した電池管理部１０１によるセンサ装置２０の切り替え処理では、ステップＳ１１０において、電池管理部１０１が電池残量情報を受信したか否かを判定して、通常の動作を行うセンサ装置２０を切り替える手続き処理（ステップＳ１２０〜ステップＳ１５０の処理）を行う場合について説明した。しかし、センサ装置２０を切り替える手続き処理の開始は、例えば、動作を停止しているセンサ装置２０が電池残量情報出力した際に、センサ装置２０から電池管理部１０１に問い合わせる構成であってもよい。

このように、電池管理システム１では、同じグループに属する複数のセンサ装置２０の内、いずれか１つのセンサ装置２０のみに通常の動作を行わせ、残りのセンサ装置２０は動作を停止させて、電池２０１の消費を抑えるように制御する。これにより、電池管理システム１では、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０に搭載されている電池２０１の電池寿命が短い場合でも、センサ２０５によって検出した物理量を表す測定値が欠落することなく、上位システム５０に出力（送信）することができる。つまり、電池管理システム１は、定期点検や定期修理などが次に行われるときまでに必要な期間以上、電池切れが起こらないＩＩｏＴに対応した計測システムとして稼働させ、ＩＩｏＴに対応したプラントを実現することができる。

しかも、電池管理システム１では、設備の同じ位置に設置された複数のセンサ装置２０を同じグループとして定義している。このため、上位システム５０からは、複数のセンサ装置２０を１つのセンサ装置２０として見ることができる。このことにより、プラントにおいては、ＩＩｏＴに対応するために上位システム５０の構成を変更などの行うことなく、ＩＩｏＴに対応したプラントをより容易に実現することができる。

なお、図１に示した電池管理システム１では、３つのセンサ装置２０が同じグループに属する場合について説明した。しかし、同じグループに属するセンサ装置２０の個数は、電池２０１の電池寿命の時間と、センサ装置２０に搭載した電池２０１を交換することができない最大の期間とに基づいて決定する。つまり、プラント内に配置された設備に対して同じ位置に設置するセンサ装置２０の個数は、電池２０１の持ち時間の合計時間が、センサ装置２０に搭載した電池２０１を交換することができない最大の期間よりも長くなるように決定する。このとき、同じ位置に設置するセンサ装置２０の個数に余裕をもたせて、最大の期間よりも十分に長くなるように、多めの個数にしてもよい。これにより、最大の期間が延びてしまった場合でも、電池切れが起こらない計測システムとして運用することができる。図１に示した電池管理システム１では、それぞれのセンサ装置２０に備えた電池２０１の電池寿命が「１年」であり、電池２０１を交換することができる最大の期間が点検作業の間隔の「２年」であるものと考えて、設備の同じ位置に設置するセンサ装置２０の個数を「３つ」とした場合の一例である。

なお、図１に示した電池管理システム１において、例えば、点検作業の間隔が「１年」である場合や、電池２０１の交換を逐次行うことができる場合など、電池２０１を交換することができる最大の期間が短い場合には、同じ位置に設置するセンサ装置２０の個数を少なくする（例えば、「２つ」にする）こともできる。一方、図１に示した電池管理システム１において、それぞれのセンサ装置２０に搭載する電池２０１として、例えば、市販の乾電池など、電池のコストを非常に低く抑えることができる電池を採用した場合には、短い電池寿命を十分に補うことができるだけの個数のセンサ装置２０を設備の同じ位置に設置することによって、上述した説明と同様に、必要な期間以上、電池切れが起こらないＩＩｏＴに対応した計測システムを実現することができる。この場合、電池管理システム１において同じ位置に設置するセンサ装置２０の個数は多くなることが考えられるが、市販の乾電池はコストが非線形に下がるため、設置するセンサ装置２０の個数の増加に伴うコストの増加よりも、市販の乾電池を採用することによるセンサ装置２０の設計や製造の容易性や電池のコスト低下の方が、より有効であると考えられる。このため、電池管理システム１では、センサ装置２０に搭載した電池２０１を交換することができない最大の期間が長い場合でも、非常に安価な電池を採用することができ、ＩＩｏＴに対応したプラントを、より実現しやすくすることができる。

なお、上述した電池管理システム１では、センサ装置２０が、例えば、２４時間ごとなど、予め定めた一定の時間ごとにセンサ管理部２０２が能動的に起動して、電池２０１の残量を表す電池残量情報を、電池管理部１０１に出力（送信）する構成である場合について説明した。この構成である場合、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０であっても、電池残量情報をゲートウェイ装置１０（電池管理部１０１）に出力（送信）する際に、少なくとも電池２０１を消費してしまうことになる。しかし、電池管理システム１では、電池管理部１０１が動作させるセンサ装置２０を切り替える処理を変更することによって、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０が、電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しないようにして、電池２０１の消費をより少なくすることができる。

＜処理の変形例＞
ここで、センサ装置２０が電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しないようにした場合において、ゲートウェイ装置１０（より具体的には、電池管理部１０１）が、動作させるセンサ装置２０を切り替える処理の処理手順を、第１の実施形態の変形例の処理として説明する。なお、第１の実施形態の変形例の処理においても、電池管理システム１の構成、つまり、ゲートウェイ装置１０やセンサ装置２０の構成は、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１の構成と同様である。従って、第１の実施形態の変形例の処理を行う電池管理システム１の構成に関する詳細な説明は省略する。

なお、第１の実施形態の変形例の処理では、上述したように、センサ装置２０は、予め定めた一定の時間ごとにセンサ管理部２０２が能動的に起動して電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しない。従って、第１の実施形態の変形例の処理では、それぞれのセンサ装置２０に備えた無線インターフェース部２０３も、予め定めた一定の時間ごとに起動することはない。ただし、第１の実施形態の変形例の処理では、動作を停止するように制御されたセンサ装置２０に備えた無線インターフェース部２０３は、電池管理部１０１が無線通信３０を介して出力（送信）した動作制御情報を受信することができるように、受信を待機している状態で動作が停止されている。なお、無線インターフェース部２０３が、受信を待機している状態での動作を停止する機能は、既存の無線通信の技術を用いて実現することができる。従って、第１の実施形態の変形例の処理では、受信を待機している状態で無線インターフェース部２０３が動作を停止する方式に関する詳細な説明は省略する。

図３は、本発明の第１の実施形態における電池管理装置（より具体的には、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１）において現場機器、つまり、センサ装置２０を変更する変形例の処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。図３に示した第１の実施形態の変形例の処理も、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａからセンサ装置２０Ｂに切り替える処理の一例を示している。つまり、図３に示した第１の実施形態の変形例の処理においても、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａの電池寿命が近づいてきたときに、電池管理部１０１が、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａからセンサ装置２０Ｂに切り替える処理示している。

なお、以下の説明においても、図２に示した電池管理部１０１による処理手順と同様に、図１に示したセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０は、設備の同じ位置に設置された状態でプロビジョニングによってすでにゲートウェイ装置１０に接続され、同じグループに属するセンサ装置２０として定義されているものとして説明する。また、以下の説明においても、図２に示した電池管理部１０１による処理手順と同様に、電池管理部１０１が、機器ＩＤによってセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０のそれぞれを識別し、通常の動作をしているセンサ装置２０のみに機器タグを設定する（つまり、動作を停止するように制御しているそれぞれのセンサ装置２０の機器タグは未設定）ものとして説明する。また、以下の説明においても、図２に示した電池管理部１０１による処理手順と同様に、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、すでに、センサ装置２０Ａを通常の動作を行うように制御し、センサ装置２０Ｂとセンサ装置２０Ｃとのそれぞれを、動作を停止するように制御している状態であるものとして説明する。

また、図３に示した第１の実施形態の変形例の処理でも、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、図１に示した電池管理システム１の構成において、電池管理装置の機能を実現する電池管理部１０１が、ゲートウェイ装置１０内に構成されている。しかし、第１の実施形態の変形例の処理でも、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、説明を容易にするため、電池管理部１０１が、無線通信３０を介してセンサ装置２０のそれぞれとの間で無線通信を行って、動作制御情報をそれぞれのセンサ装置２０に出力（送信）するものとして説明する。

図３に示した電池管理部１０１によるセンサ装置２０の切り替え処理も、図２に示した電池管理部１０１によるセンサ装置２０の切り替え処理と同様に、電池管理部１０１が起動すると開始される。

電池管理部１０１がセンサ装置２０の切り替え処理を開始すると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１００と同様に、センサ装置２０Ａから出力（送信）された電池寿命情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の判定の結果、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報を受信していない場合（ステップＳ２００の“ＮＯ”）、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１００と同様に、ステップＳ２００に戻って、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報の受信を待つ。

一方、ステップＳ２００の判定の結果、センサ装置２０Ａからの電池寿命情報を受信した場合（ステップＳ２００の“ＹＥＳ”）、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１００と同様に、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａから切り替えると判定する。

そして、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ａと同じグループに属し、動作を停止するように制御しているセンサ装置２０Ｂを起動させるための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ２１０）。

そして、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ｂが起動されると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１２０と同様に、センサ装置２０Ｂに、通常の動作を指示する動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ２２０）。また、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１３０と同様に、センサ装置２０Ａに、機器タグを消去するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ２３０）。なお、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１３０と同様に、ステップＳ２３０において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０と同じ機器タグ（例えば、「停止センサ」など）を設定するための動作制御情報を、センサ装置２０Ａに出力（送信）してもよい。

続いて、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ｂに指示した通常の動作が受け付けられると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１４０と同様に、センサ装置２０Ｂに、通常の動作をするセンサ装置２０であることを表す機器タグを設定するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ２４０）。これにより、センサ装置２０Ｂは、電池管理システム１において、通常の動作を行うセンサ装置２０としての動作を開始する。また、電池管理部１０１は、センサ装置２０Ａの機器タグが消去されると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１５０と同様に、センサ装置２０Ａに、動作を停止するように制御するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ２５０）。これにより、センサ装置２０Ａは、電池管理システム１において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０となる。

なお、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ステップＳ２５０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御するとき、またはセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０Ａが、電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しないように制御してもよい。また、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ステップＳ２５０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０の切り替えを行ったことを表す情報を、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）して、センサ装置２０Ａの電池２０１Ａの電池寿命がきたことを通知してもよい。

その後、電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ステップＳ２００に戻って、通常の動作を行うように制御したセンサ装置２０Ｂに搭載された電池２０１Ｂの電池寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報を受信したか否かの判定を繰り返す。そして、電池管理部１０１は、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ｂから、電池２０１Ｂの電池寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報を受信すると、上述した説明と同様に、ステップＳ２１０においてセンサ装置２０Ｃを起動させて、ステップＳ２２０〜ステップＳ２５０の処理を行い、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ｂからセンサ装置２０Ｃに切り替える。

なお、ステップＳ２５０において動作を停止するように制御されたセンサ装置２０Ａは、図２に示した第１の実施形態の処理における説明と同様に、搭載されている電池２０１Ａを交換して、電池管理部１０１がセンサ装置２０Ａを再び通常の動作を行うように制御することができるようにする。

このような変形例の処理によって、電池管理システム１においてゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、同じグループに属する通常の動作を行っているいずれか１つのセンサ装置２０に搭載された電池２０１の電池寿命が近づいてきたときに、電池２０１の消費を抑えるように動作を停止していた同じグループに属する他の１つのセンサ装置２０が通常の動作を行うように切り替える。

このように、電池管理システム１では、変形例の処理によっても、同じグループに属する複数のセンサ装置２０の内、いずれか１つのセンサ装置２０のみに通常の動作を行わせ、残りのセンサ装置２０は動作を停止させて、電池２０１の消費を抑えるように制御する。これにより、電池管理システム１では、変形例の処理によっても、上位システム５０からは、複数のセンサ装置２０を１つのセンサ装置２０として見ることができ、センサ装置２０に搭載した電池２０１の電池切れによって測定値が欠落することなく、上位システム５０に出力（送信）することができる。

しかも、電池管理システム１における変形例の処理では、動作を停止しているそれぞれのセンサ装置２０が予め定めた一定の時間ごとに起動されない。より具体的には、図２に示した第１の実施形態の処理では、例えば、２４時間ごとに１回の間隔で動作を停止しているそれぞれのセンサ装置２０が起動されたが、電池管理システム１における変形例の処理では、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ａに搭載された電池２０１Ａが電池寿命に近づくまで（例えば、１年間）、動作を停止しているそれぞれのセンサ装置２０が起動されない。このため、電池管理システム１における変形例の処理では、図２に示した第１の実施形態の処理よりも、動作を停止しているそれぞれのセンサ装置２０に搭載した電池２０１の消費を抑えることができる。

なお、本発明の第１の実施形態の電池管理システム１では、それぞれのセンサ装置２０が、センサ２０５を備えた構成である場合について説明した。しかし、プラント内に配置された設備によっては、同じ位置に複数のセンサ装置２０を設置することができない場合もある。例えば、流量や圧力を測定するセンサは、設備の同じ位置に複数設置することができないものと考えられる。この場合、センサを電池で駆動するには、コストが高い大容量の電池が必要になってしまうと考えられる。しかしながら、本発明の考え方は、このような場合においても同様に適用することができ、電池の小型化（小容量化）や低コスト化を実現することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の電池管理システム（以下、「電池管理システム２」という）は、設備の同じ位置に第１の実施形態のセンサ装置２０を複数設置することができない場合において、電池駆動型の複数の現場機器が、１つのセンサ（測定部や操作部）を共有する構成の電池管理システムである。以下の説明においても、第１の実施形態の電池管理装置と同様に、本発明の第２の実施形態の電池管理装置が、電池駆動型の現場機器として構成される３つのセンサ装置のそれぞれに搭載された電池を管理する場合の一例について説明する。なお、電池管理システム２を構成する構成要素には、図１に示した第１の実施形態の電池管理装置を含んで構築された第１の実施形態の電池管理システム１を構成する構成要素と同様の構成要素も含んでいる。従って、以下の説明においては、第２の実施形態の電池管理システム２において、第１の実施形態の電池管理システム１の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付与し、その構成要素に関する詳細な説明は省略する。

図４は、本発明の第２の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器（センサ装置）を含んで構築される第２の実施形態における電池管理システム２の概略構成を示したブロック図である。電池管理システム２は、ゲートウェイ装置１０と、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃの３つのセンサ装置と、センサ６２とを含んで構成される。以下の説明においては、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃの３つのセンサ装置を区別せずに表す場合には、「センサ装置２２」という。

図４には、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、本発明の第２の実施形態の電池管理装置が、ゲートウェイ装置１０として構成され、ゲートウェイ装置１０が、電池管理装置によって電池を管理する対象の３つのセンサ装置２２のそれぞれと無線通信３０によって接続されている構成の電池管理システム２を示している。また、図４には、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理システム２がセンサ装置２２から取得した測定値などのデータを、フィールドネットワーク４０を介してやり取りする（送受信）する上位システム５０を併せて示している。

センサ６２は、プラント内に配置された設備に設置され、設置された設備の位置において予め定めた物理量（アナログ量）を検出するセンサである。センサ６２は、例えば、設備において流量を検出する流量センサや、設備において圧力を検出する圧力センサである。センサ６２は、検出した物理量を表す信号を、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれに出力する。なお、センサ６２は、上述したような流量センサや圧力センサに限定されるものではなく、設備における様々な物理量を検出する様々なセンサが考えられる。

センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれは、プラント内に配置された設備に設置される電池駆動型の現場機器である。ただし、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれは、第１の実施形態のセンサ装置２０と異なり、予め定めた物理量を検出するセンサを備えておらず、共通のセンサ６２と組み合わされて、第１の実施形態のセンサ装置２０と同様の現場機器（測定器）が構成される。そして、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれは、通常の動作において、共通のセンサ６２が検出して出力した物理量を表す測定値を、無線通信３０によってゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。

センサ装置２２は、電池２２１と、センサ管理部２２２と、無線インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２０３と、記憶部２０４とを含んで構成される。なお、図４においても、図１に示したセンサ装置２０と同様に、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれに備えた上述の構成要素を区別するため、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれの符号の一部である「Ａ」、「Ｂ」、または「Ｃ」を、それぞれの構成要素の符号の「数字」の後に付与して示している。

なお、センサ装置２２に備えたそれぞれの構成要素には、図１に示したセンサ装置２０に備えた対応する構成要素と同様の構成要素も含んでいる。より具体的には、センサ装置２２に備えた構成要素は、センサ装置２０に備えたセンサ２０５が外部に設置された共通のセンサ６２に代わったことに伴って、センサ装置２０に備えた電池２０１およびセンサ管理部２０２が、電池２２１およびセンサ管理部２２２に代わっている以外は、それぞれの構成要素の機能や動作は、センサ装置２０に備えた対応する構成要素と同様である。従って、以下の説明においては、センサ装置２２の構成要素において、センサ装置２０に備えた構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付与して、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略し、センサ装置２２においてセンサ装置２０と異なる構成要素および動作についてのみ説明する。なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、センサ装置２２に適宜組み合わされるセンサ６２を含めた構成を、センサ装置２２として説明する。

電池２２１は、センサ装置２０に搭載された電池２０１と同様に、センサ装置２２に備えたそれぞれの構成要素に電源を供給する小型の電池である。ただし、電池２２１は、センサ装置２２に備えた構成要素に加えて、組み合わされた外部のセンサ６２にも電源を供給する。

センサ管理部２２２は、センサ装置２０に搭載されたセンサ管理部２０２と同様に、センサ装置２２の全体を制御する制御部である。また、センサ管理部２２２は、組み合わされた外部のセンサ６２が検出して出力した物理量を表す測定値を算出し、算出した測定値のデータを無線インターフェース部２０３に出力して、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。このとき、センサ管理部２２２は、センサ装置２０に搭載されたセンサ管理部２０２と同様に、記憶部２０４に記憶されている機器ＩＤの情報を、算出した測定値と共に無線インターフェース部２０３に出力し、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）させる。これにより、無線通信３０を介して出力（送信）さてきた測定値を受信したゲートウェイ装置１０は、測定値のデータと共に出力（送信）さてきた機器ＩＤの情報に基づいて、センサ６２が検出した物理量を表す測定値を、いずれのセンサ装置２２が算出して出力（送信）してきたのかを認識することができる。なお、本発明においては、センサ管理部２２２がセンサ６２から出力された物理量を表す測定値の算出方法に関しては、特に規定しない。

また、センサ管理部２２２は、無線通信３０を介して電池管理装置から出力（送信）され、無線インターフェース部２０３から出力されたセンサ装置２２の動作（稼働）を制御する動作制御情報に従って、センサ装置２２に備えたそれぞれの構成要素および外部のセンサ６２への電池２２１からの電源の供給を制御する。より具体的には、電池管理装置から通常の動作をするように制御されたセンサ装置２２に備えたセンサ管理部２２２は、電池２２１と、無線インターフェース部２０３、記憶部２０４、および外部のセンサ６２とを接続して、電池２２１がそれぞれの構成要素に電源を供給するように制御する。また、電池管理装置から動作を停止するように制御されたセンサ装置２２に備えたセンサ管理部２２２は、電池２２１と、無線インターフェース部２０３、記憶部２０４、および外部のセンサ６２との接続を遮断して、電池２２１がそれぞれの構成要素に電源を供給しないように制御し、電池２２１の消費を抑えるようにする。

なお、センサ管理部２２２におけるその他の機能は、センサ装置２０に搭載されたセンサ管理部２０２と同様である。従って、センサ管理部２２２におけるその他の機能および動作に関する詳細な説明は省略する。

電池管理システム２では、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれが、１つのセンサ装置２２であるものとして動作する。より具体的には、電池管理システム２では、センサ装置２２Ａとセンサ６２との組み合わせ、センサ装置２２Ｂとセンサ６２との組み合わせ、およびセンサ装置２２Ｃとセンサ６２との組み合わせのそれぞれが、１つのセンサ装置２２とセンサ６２との組み合わせであるものとして動作する。このため、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれが、同じグループに属するセンサ装置２２であると定義され、電池管理装置によって、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれの動作（稼働）が制御される。そして、電池管理システム２では、電池管理装置が、第１の実施形態の電池管理装置と同様である。つまり、電池管理システム２でも、電池管理部１０１が、第２の実施形態の電池管理装置の機能を実現するための構成要素としてゲートウェイ装置１０に備えられている。このため、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理装置からの制御に応じて、センサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのいずれか１つのセンサ装置２２のみが通常の動作を行い、残りのセンサ装置２２は、待機（スリープ）状態になって動作が停止するように制御される。そして、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理装置によって通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのいずれか１つのセンサ装置２２のみが、センサ６２が検出して出力した物理量を表す測定値を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１０に出力（送信）する。また、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理装置によって動作を停止するように制御された残りのセンサ装置２２に搭載された電池２２１の消費が抑えられる。

従って、電池管理システム２において電池管理装置がセンサ装置２２Ａ、センサ装置２２Ｂ、およびセンサ装置２２Ｃのそれぞれの動作（稼働）を制御する方法や処理は、第１の実施形態の電池管理システム１と同様である。つまり、電池管理システム２においても、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、図２に示した第１の実施形態におけるセンサ装置２０の切り替え処理や、図３に示した第１の実施形態におけるセンサ装置２０の切り替え処理の変形例と同様に、センサ装置２２の動作（稼働）を制御する。より具体的には、電池管理システム２においても、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、通常の動作を行っているセンサ装置２２に搭載した電池２２１の電池寿命がくる前に、通常の動作を行うセンサ装置２２を、動作を停止して電池２２１の消費を抑えている同じグループに属する他の１つのセンサ装置２２に切り替える。従って、電池管理システム２において電池管理装置がセンサ装置２２のそれぞれの動作（稼働）を制御する方法や処理に関する詳細な説明は省略する。

このように、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、ゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、同じグループに属する複数のセンサ装置２２の内、いずれか１つのセンサ装置２２のみに通常の動作を行わせ、残りのセンサ装置２２は動作を停止させて、電池２２１の消費を抑えるように通常の動作を行うセンサ装置２２を制御する（切り替える）。これにより、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様の効果を得ることができる。より具体的には、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２２に搭載されている電池２２１の電池寿命が短い場合でも、センサ２０５によって検出した物理量を表す測定値が欠落することなく、上位システム５０に出力（送信）することができる。そして、電池管理システム２でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、定期点検や定期修理などが次に行われるときまでに必要な期間以上、電池切れが起こらないＩＩｏＴに対応した計測システムとして稼働させ、ＩＩｏＴに対応したプラントを実現することができる。

つまり、本発明の電池管理装置は、電池を管理する対象の電池駆動型の現場機器（センサ装置）のそれぞれに予め定めた物理量を検出するセンサを備えているか否かに関わらず、上位システム５０から見た１つの現場機器（センサ装置）は、定期点検や定期修理などが次に行われるときまで電池切れが起こらないように見せることができる。

なお、第１の実施形態および第２の実施形態においては、電池駆動型の現場機器（センサ装置）に搭載された電池を管理する電池管理装置および電池管理システムの構成と動作について説明した。しかし、本発明の考え方は、電池の管理以外にも、プラントにおいて応用することができる。例えば、センサ装置に備えたセンサに故障が発生した場合においても、動作させるセンサ装置の切り替え、つまり、電池の切り替えと同様に考えて、物理量を検出するセンサの切り替えに応用することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の電池管理システム（以下、「電池管理システム３」という）は、第１の実施形態の電池管理システム１または第２の実施形態の電池管理システム２において本発明の電池管理装置が実現していた電池を管理する機能に、故障したセンサに対応する機能を追加した構成の電池管理システムである。以下の説明においては、第３の実施形態の電池管理システム３が、第１の実施形態の電池管理システム１に、故障したセンサに対応する機能を追加した場合の一例について説明する。

第３の実施形態の電池管理システム３でも、本発明の第３の実施形態の電池管理装置は、第１の実施形態の電池管理装置と同様に、予め定めた同じ物理量をセンサによって検出する電池駆動型の現場機器である３つのセンサ装置のそれぞれに搭載された電池を管理する。さらに、第３の実施形態の電池管理システム３では、本発明の第３の実施形態の電池管理装置が、それぞれのセンサ装置に備えたセンサに故障が発生したときの対応を行う。より具体的には、第３の実施形態の電池管理システム３では、本発明の第３の実施形態の電池管理装置が、センサ装置に搭載された電池の電池寿命が近づいてきたとき、または、センサ装置に備えたセンサが故障したときに、通常の動作を行わせるセンサ装置を切り替える。

なお、電池管理システム３を構成する構成要素には、図１に示した第１の実施形態の電池管理装置を含んで構築された第１の実施形態の電池管理システム１を構成する構成要素と同様の構成要素も含んでいる。従って、以下の説明においては、第３の実施形態の電池管理システム３において、第１の実施形態の電池管理システム１の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付与し、その構成要素に関する詳細な説明は省略する。

図５は、本発明の第３の実施形態における電池管理装置の概略構成、および電池管理装置によって管理する現場機器（センサ装置）を含んで構築される第３の実施形態における電池管理システム３の概略構成を示したブロック図である。電池管理システム３は、ゲートウェイ装置１３と、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０とを含んで構成される。

図５には、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、本発明の第３の実施形態の電池管理装置が、ゲートウェイ装置１３として構成され、ゲートウェイ装置１３が、電池管理装置によって電池を管理する対象の３つのセンサ装置２０のそれぞれと無線通信３０によって接続されている構成の電池管理システム３を示している。また、図５には、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理システム３がセンサ装置２０から取得した測定値などのデータを、フィールドネットワーク４０を介してやり取りする（送受信）する上位システム５０を併せて示している。

ゲートウェイ装置１３は、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０と同様に、センサ装置２０など、無線通信３０を介して接続された現場機器（測定器や操作器）、すなわち、フィールド機器（無線フィールド機器）と、フィールドネットワーク４０を介して接続された上位システム５０との間でやり取りされる様々な情報やデータを中継する。なお、図５においても、ゲートウェイ装置１３において無線通信３０を介して現場機器との間で無線通信を行う構成要素である無線通信インターフェース部や、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０との間で通信を行う通信インターフェース部の図示を省略している。

ゲートウェイ装置１３は、電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０と同様に、通常の動作において、電池管理装置から通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２０のいずれか１つのセンサ装置２０から無線通信３０を介して出力（送信）されてきた測定値のデータを、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に転送する。ゲートウェイ装置１３も、電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０と同様に、センサ装置２０が１つのセンサ装置２０であるものとして、フィールドネットワーク４０を介した通信（送受信）を行う。このとき、ゲートウェイ装置１３も、ゲートウェイ装置１０と同様に、無線通信３０を介して測定値のデータを出力（送信）してきたセンサ装置２０が属するグループを識別するためのタグ情報（例えば、グループタグの情報）を、測定値のデータと共に上位システム５０に出力（送信）する。

また、ゲートウェイ装置１３は、電池管理装置の機能を実現するための構成要素として、電池管理部１３１を備えている。電池管理部１３１は、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１と同様に、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０から無線通信３０を介して出力（送信）されてきた電池寿命情報および電池残量情報に基づいて、それぞれのセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する（切り替える）。これにより、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、上位システム５０から見た１つのセンサ装置２０は、定期点検や定期修理などが次に行われるときまで電池切れが起こらないように見せることができる。

また、電池管理部１３１は、センサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したときに対応する機能（故障処理機能）を実現するための構成要素として、故障処理部１３１１を備えている。故障処理部１３１１は、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したことを表す通知（以下、「センサ故障通知」という）がされた場合に、電池管理部１３１による動作（稼働）するセンサ装置２０の制御（切り替え）を行う。より具体的には、故障処理部１３１１は、センサ２０５に故障が発生したセンサ装置２０を、電池２０１の電池寿命が近づいてきたときと同様に切り替える。これにより、電池管理システム３では、例えば、定期点検や定期修理など、プラントにおいて行われる設備に対する点検作業の一定の期間（例えば、２年間）の間にセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生した場合でも、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態の監視や、それぞれの設備の運転の制御などを行うために上位システム５０が用いるセンサ装置２０の測定値の欠落を、最低限に抑えることができる。

なお、センサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したことを表すセンサ故障通知は、上位システム５０からフィールドネットワーク４０を介して出力（送信）されてくる。例えば、上位システム５０は、通常の動作においてゲートウェイ装置１０によって転送されたセンサ装置２０の測定値が、長い期間欠落した場合や、想定される測定値から著しく外れている場合に、センサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したことを表すセンサ故障通知を出力（送信）してくる。なお、以下の説明においては、上述したような測定値の欠落や想定外の測定値を区別せずに、センサ２０５に故障が発生したことによって測定値の欠落が起こり、センサ故障通知が出力（送信）されるものとして説明する。

なお、センサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したことを表すセンサ故障通知は、上位システム５０から出力（送信）されてくる構成に限定されるものではない。例えば、センサ故障通知は、センサ装置２０に備えている不図示の故障判定機能によってセンサ２０５が故障していると判定された場合に、センサ装置２０自体から無線通信３０介して出力（送信）されてくる構成であってもよい。また、例えば、故障処理部１３１１に、通常の動作を行っているセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したか否かを判定する機能（故障判定機能）を備えてもよい。なお、故障処理部１３１１は、センサ装置２０や故障処理部１３１１においてセンサ２０５に故障が発生したと判定した場合、センサ２０５が故障したと判定したセンサ装置２０を示す情報を、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）するようにしてもよい。これにより、フィールドネットワーク４０を介して出力（送信）さてきたセンサ装置２０に備えたセンサ２０５の故障の情報を受信した上位システム５０は、設備に設置されているセンサ装置２０に備えたセンサ２０５の交換や修理を行うために必要な手配を行うことができる。

なお、本発明においては、センサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したか否かを判定する機能（故障判定機能）や、センサ２０５に故障が発生したことを故障処理部１３１１に通知する方法に関しては、特に規定しない。

なお、図５に示した電池管理システム３の構成では、ゲートウェイ装置１３内に電池管理部１３１が構成されている構成を示したが、電池管理部１３１は、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、ゲートウェイ装置１３の外部、つまり、ゲートウェイ装置１３と並列の位置に構成されてもよい。また、図５に示した電池管理システム３の構成では、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１内に故障処理部１３１１が構成されている構成を示したが、故障処理部１３１１は、電池管理部１３１の外部やゲートウェイ装置１３の外部、つまり、電池管理部１３１と並列の位置に構成されてもよい。

なお、ゲートウェイ装置１３には、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０と同様に、図５に示したセンサ装置２０以外にも、様々な現場機器（測定器や操作器）が、無線通信３０を介して接続されていてもよい。そして、ゲートウェイ装置１３には、電池管理システム１を構成するゲートウェイ装置１０と同様に、無線通信３０を介して接続された複数の現場機器から出力（送信）されたデータを収集し、フィールドネットワーク４０を介して収集したデータを上位システム５０に出力（送信）するデータ収集装置としての機能を備えていてもよい。そして、ゲートウェイ装置１３に無線通信３０を介して接続される現場機器にも様々な構成のものがあり、ゲートウェイ装置１３は、ゲートウェイ装置１０と同様に、プロビジョニングを行うことによって、それぞれの現場機器を紐付けて管理する。

電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれが、１つのセンサ装置２０であるものとして動作する。このため、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれが、同じグループに属するセンサ装置２０であると定義され、電池管理装置（電池管理部１３１）によって、センサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃのそれぞれの動作（稼働）が制御される。つまり、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理部１３１によって通常の動作を行うように制御されたいずれか１つのセンサ装置２０のみが、センサによって検出した物理量を表す測定値を、無線通信３０を介してゲートウェイ装置１３に出力（送信）し、電池管理部１３１によって動作を停止するように制御された残りのセンサ装置２０に搭載された電池２０１の消費が抑えられる。

なお、電池管理システム３において、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１が、センサ装置２０のそれぞれの動作（稼働）を制御する方法や処理は、第１の実施形態の電池管理システム１と同様である。つまり、電池管理システム３においても、電池管理部１３１が、図２に示した第１の実施形態におけるセンサ装置２０の切り替え処理や、図３に示した第１の実施形態におけるセンサ装置２０の切り替え処理の変形例と同様に、通常の動作を行っているセンサ装置２０に搭載した電池２０１の電池寿命がくる前に、通常の動作を行うセンサ装置２０を、動作を停止している同じグループに属する他の１つのセンサ装置２０に切り替える。従って、電池管理システム３において電池管理装置（電池管理部１３１）がセンサ装置２０のそれぞれの動作（稼働）を制御する方法や処理に関する詳細な説明は省略する。

また、電池管理システム３では、上述したように、電池管理部１３１に備えた故障処理機能（故障処理部１３１１）によって、通常の動作を行うように制御されたセンサ装置２０に搭載した電池２０１の電池寿命が近づいてきたときと同様に、センサ２０５が故障したセンサ装置２０を、センサ２０５が故障していないセンサ装置２０に切り替えるように、それぞれのセンサ装置２０の動作（稼働）が制御される。つまり、電池管理システム３では、電池管理部１３１に備えた故障処理部１３１１からの制御に応じて、センサ２０５が故障していないセンサ装置２０のみが、動作（稼働）が制御される対象のセンサ装置２０となる。これにより、電池管理システム３では、電池管理部１３１からの制御に応じて、電池２０１の電池寿命がきておらず、センサ２０５が故障していない、いずれか１つのセンサ装置２０のみが通常の動作を行い、残りのセンサ装置２０は、待機（スリープ）状態になって動作が停止するように制御される。

次に、電池管理装置が、通常の動作を行っているセンサ装置に備えたセンサに故障が発生したときに、動作させるセンサ装置を切り替える処理の処理手順について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態における電池管理装置（より具体的には、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１における故障処理機能である故障処理部１３１１）において現場機器、つまり、センサ装置２０を変更する処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。なお、以下の説明においては、図５に示した上位システム５０が、フィールドネットワーク４０を介してセンサ故障通知を出力（送信）してくるものとして説明する。

なお、以下の説明においては、図５に示したセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０が、設備の同じ位置に設置され、プロビジョニングによって無線通信３０を介してすでにゲートウェイ装置１３に接続されて、同じグループに属するセンサ装置２０として定義されているものとして説明する。また、以下の説明においては、電池管理部１３１および故障処理部１３１１が、機器ＩＤによってセンサ装置２０Ａ、センサ装置２０Ｂ、およびセンサ装置２０Ｃの３つのセンサ装置２０のそれぞれを識別し、通常の動作をしているセンサ装置２０のみに機器タグを設定する（つまり、動作を停止するように制御しているそれぞれのセンサ装置２０の機器タグは未設定）ものとして説明する。また、以下の説明においては、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１が、すでに、センサ装置２０Ａを通常の動作を行うように制御し、センサ装置２０Ｂとセンサ装置２０Ｃとのそれぞれを、動作を停止するように制御している状態であるものとして説明する。

なお、図５に示した電池管理システム３の構成でも、図１に示した第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、電池管理装置の機能を実現する電池管理部１３１が、ゲートウェイ装置１３内に構成されている。また、図５に示した電池管理システム３の構成では、故障処理機能を実現する故障処理部１３１１が、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１内に構成されている。このため、電池管理部１３１や故障処理部１３１１は、ゲートウェイ装置１３に備えた不図示の無線通信インターフェース部および無線通信３０を介してそれぞれのセンサ装置２０の動作（稼働）を制御する構成である。さらに、電池管理部１３１や故障処理部１３１１は、ゲートウェイ装置１３に備えた不図示の通信インターフェース部およびフィールドネットワーク４０を介して上位システム５０との間で有線または無線の通信を行う構成である。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、電池管理部１３１や故障処理部１３１１が、無線通信３０を介してセンサ装置２０のそれぞれとの間で動作制御情報や、電池寿命情報、および電池残量情報などやり取りする無線通信を行い、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０との間でセンサ故障通知などの有線通信を行うものとして説明する。

図６には、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１内の故障処理部１３１１が、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５Ａに故障が発生した場合に、図２に示した第１の実施形態におけるセンサ装置２０の切り替え処理のタイミングで、センサ２０５が故障したセンサ装置２０Ａを、センサ２０５が故障していないセンサ装置２０Ｂに切り替える処理の一例を示している。つまり、図６に示した電池管理部１３１によるセンサ装置２０の切り替え処理は、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａの電池寿命はきていないが、センサ２０５が故障したため、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａからセンサ装置２０Ｂに切り替える処理である。

図６に示した故障処理部１３１１によるセンサ装置２０の切り替え処理は、電池管理部１３１および故障処理部１３１１が起動すると開始される。

故障処理部１３１１がセンサ装置２０の切り替え処理を開始すると、まず、上位システム５０から、通常の動作を現在行っているセンサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５Ａに故障が発生したことを表すセンサ故障通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ３００）。ステップＳ３００の判定の結果、上位システム５０からのセンサ故障通知を受信していない、つまり、センサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５Ａは故障していない場合（ステップＳ３００の“ＮＯ”）、故障処理部１３１１は、ステップＳ３００に戻って、上位システム５０からのセンサ故障通知の受信を待つ。

一方、ステップＳ３００の判定の結果、上位システム５０からのセンサ故障通知を受信した、つまり、センサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５に故障が発生した場合（ステップＳ３００の“ＹＥＳ”）、故障処理部１３１１は、通常の動作を行わせるセンサ装置２０を、センサ装置２０Ａから切り替えると判定する。そして、故障処理部１３１１は、センサ装置２０Ａを交換することを表す指示を、電池管理部１３１に出力する（ステップＳ３１０）。

これにより、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１１０と同様に、センサ装置２０Ａと同じグループに属し、動作を停止するように制御しているセンサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃから、電池残量情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０の判定の結果、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれからも電池残量情報を受信していない（センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれも起動しているタイミングとなっていない）場合（ステップＳ３２０の“ＮＯ”）、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１１０と同様に、ステップＳ３２０に戻って、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかからの電池残量情報の受信を待つ。

一方、ステップＳ３２０の判定の結果、センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかからの電池残量情報を受信した（センサ装置２０Ｂおよびセンサ装置２０Ｃのいずれかが起動しているタイミングとなった）場合（ステップＳ３２０の“ＹＥＳ”）、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１１０と同様に、電池２０１の残量が十分あることを表す電池残量情報を出力（送信）してきたセンサ装置２０を、通常の動作を行うように制御する。なお、図６に示したセンサ装置２０の切り替え処理では、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、センサ装置２０Ｂに通常の動作を行わせ、センサ装置２０Ｃをそのまま、つまり、センサ２０５Ａが故障したセンサ装置２０Ａの代わりにセンサ装置２０Ｂを操作させて、センサ２０５Ａが故障したセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御するものとする。

そして、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１２０と同様に、センサ装置２０Ｂに、通常の動作を指示する動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ３３０）。また、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１３０と同様に、センサ装置２０Ａに、機器タグを消去するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ３４０）。なお、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１３０と同様に、ステップＳ３４０において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０と同じ機器タグ（例えば、「停止センサ」など）を設定するための動作制御情報を、センサ装置２０Ａに出力（送信）してもよい。

続いて、電池管理部１３１は、センサ装置２０Ｂに指示した通常の動作が受け付けられると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１４０と同様に、センサ装置２０Ｂに、通常の動作をするセンサ装置２０であることを表す機器タグを設定するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ３５０）。これにより、センサ装置２０Ｂは、電池管理システム３において、通常の動作を行うセンサ装置２０としての動作を開始する。また、電池管理部１３１は、センサ装置２０Ａの機器タグが消去されると、図２に示した第１の実施形態の処理のステップＳ１５０と同様に、センサ装置２０Ａに、動作を停止するように制御するための動作制御情報を、無線通信３０を介して出力（送信）する（ステップＳ３６０）。これにより、センサ装置２０Ａは、電池管理システム３において、動作を停止するように制御されているセンサ装置２０となる。

なお、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ステップＳ３６０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御するとき、またはセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０Ａが、電池残量情報を電池管理部１０１に出力（送信）しないように制御してもよい。また、電池管理部１３１は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、ステップＳ３６０においてセンサ装置２０Ａの動作を停止するように制御した後、センサ装置２０の切り替えを行ったことを表す情報を、フィールドネットワーク４０を介して上位システム５０に出力（送信）して、センサ２０５Ａが故障したセンサ装置２０Ａを交換したことを通知してもよい。

その後、電池管理部１３１は、センサ装置２０Ａの交換が完了したことを表す通知を、故障処理部１３１１を出力する（ステップＳ３７０）。

これにより、故障処理部１３１１は、ステップＳ３３０に戻って、上位システム５０から、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ｂに備えたセンサ２０５Ｂに故障が発生したことを表すセンサ故障通知を受信したか否かの判定を繰り返す。そして、故障処理部１３１１は、通常の動作を行っているセンサ装置２０Ｂに備えたセンサ２０５Ｂに故障が発生したことを表すセンサ故障通知を受信すると、上述した説明と同様に、ステップＳ３１０〜ステップＳ３７０の処理を行って、センサ２０５Ｂが故障したセンサ装置２０Ｂを、センサ装置２０Ｃに切り替える（交換する）。

なお、センサ２０５Ａが故障したことによって、ステップＳ３６０において動作を停止するように制御されたセンサ装置２０Ａは、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを新たな電池２０１Ａに交換するときと同様に、例えば、定期点検や定期修理などの点検作業を行うときに、センサ２０５Ａの交換や修理を行う。これにより、電池管理システム３では、上述した説明と同様に、他のセンサ装置２０に備えたセンサ２０５（例えば、センサ装置２０Ｃに備えたセンサ２０５Ｃ）に故障が発生したときに、故障処理部１３１１および電池管理部１３１が、センサ装置２０Ａを再び通常の動作を行うように制御することができる。

なお、センサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５Ａの交換や修理を行うタイミングや、センサ２０５Ａの交換や修理を行った後の処理や手順は、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを新たな電池２０１Ａに交換するときと同様である。つまり、センサ装置２０Ａに備えたセンサ２０５Ａの交換や修理を行うタイミングは、上述した点検作業のタイミングに限定されるものではなく、例えば、センサ装置２０Ａが設置された設備において他の作業が必要となったときや、電池管理部１３１によってセンサ装置２０Ａを交換したことを表す通知が上位システム５０に通知された後の任意のタイミングで行ってもよい。また、センサ装置２０Ａ〜センサ装置２０Ｃが設置されている位置が防爆区域（防爆エリア）である場合など、センサ装置２０Ａとゲートウェイ装置１３との接続が途切れた場合でも、センサ装置２０Ａに搭載されている電池２０１Ａを新たな電池２０１Ａに交換するときと同様に、新たにプロビジョニングの手続きや、センサ装置２０Ａに対して何らかの設定などを行うことなく、無線通信３０を介したゲートウェイ装置１３との接続を再開することができる。

このような構成および処理によって、電池管理システム３においてゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１（故障処理部１３１１を含む）は、同じグループに属する通常の動作を行っているいずれか１つのセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したときに、センサ２０５に故障が発生したセンサ装置２０を、電池２０１の電池寿命が近づいてきたセンサ装置２０の動作を切り替えるのと同様に、電池２０１の消費を抑えるように動作を停止していた同じグループに属する他の１つのセンサ装置２０に切り替える。

なお、図６に示した電池管理部１３１および故障処理部１３１１によるセンサ装置２０の切り替え処理では、図２に示した第１の実施形態の処理と同様に、電池管理部１３１が電池残量情報を受信したか否かを判定して、通常の動作を行うセンサ装置２０を切り替える手続き処理（ステップＳ３２０〜ステップＳ３６０の処理）を行う場合について説明した。しかし、電池管理部１３１および故障処理部１３１１によるセンサ装置２０の切り替え処理は、図２に示した第１の実施形態の処理と同様の手続き処理に限定されるのもではなく、図３に示した第１の実施形態の変形例の処理と同様の手続き処理であってもよい。なお、この場合の処理手順は、図６に示した電池管理部１３１によるセンサ装置２０の切り替え処理に基づいて容易に考えることができるため、詳細な説明は省略する。

このように、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、ゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１が、同じグループに属する複数のセンサ装置２０の内、いずれか１つのセンサ装置２０のみに通常の動作を行わせ、残りのセンサ装置２０は動作を停止させて、電池２０１の消費を抑えるように通常の動作を行うセンサ装置２０を制御する（切り替える）。これにより、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様の効果を得ることができる。より具体的には、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、同じグループに属するそれぞれのセンサ装置２０に搭載されている電池２０１の電池寿命が短い場合でも、センサ２０５によって検出した物理量を表す測定値が欠落することなく、上位システム５０に出力（送信）することができる。そして、電池管理システム３でも、第１の実施形態の電池管理システム１と同様に、上位システム５０からは、複数のセンサ装置２０を１つのセンサ装置２０として見ることができ、ＩＩｏＴに対応するために上位システム５０の構成を変更などの行うことなく、定期点検や定期修理などが次に行われるときまでに必要な期間以上、電池切れが起こらない、ＩＩｏＴに対応したプラントをより容易に実現することができる。

しかも、電池管理システム３では、通常の動作をしているセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生した場合でも、通常の動作をするセンサ装置２０を、同じグループに属するセンサ２０５が故障していないセンサ装置２０に切り替える（交換する）ことができる。これにより、電池管理システム３では、通常の動作をしているセンサ装置２０に備えたセンサ２０５に故障が発生したことによる測定値の欠落を、最低限に抑えることができる。

上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、電池管理システムを構成する電池管理装置は、プラント内に配置された設備に対して同じ位置に設置される複数の電池駆動型の現場機器を同じグループに属する現場機器として定義し、いずれか１つの現場機器のみが通常の動作を行い、残りの現場機器は、待機（スリープ）状態になって動作が停止するように制御する。また、本発明を実施するための形態によれば、電池管理装置は、通常の動作を現在行っている現場機器に搭載した電池の電池寿命がくる前に、同じグループに属し、動作を停止して電池の消費を抑えているいずれかの現場機器が通常の動作を行うように切り替える。つまり、本発明を実施するための形態では、電池管理装置が、電池の電池寿命がきた通常の動作を行っている現場機器を、電池寿命はきていない他の現場機器に交換する。このように、本発明を実施するための形態では、電池管理装置が、電池駆動型の現場機器に搭載された電池の交換を管理する。

これにより、本発明を実施するための形態では、電池管理システムを、現場機器に搭載した電池の電池寿命が、例えば、定期点検や定期修理など、プラントにおいて行われる設備に対する点検作業の一定の期間の周期よりも短い場合でも、上位システムから見た場合に、定期点検や定期修理などが次に行われるときまで、現場機器の電池切れが起こらないように見せることができ、電池切れが起こらない計測システムとして運用することができる。このことにより、本発明を実施するための形態では、例えば、現場機器に搭載した電池として、電池寿命は短いが非常に安価な電池を採用することができ、現場機器の小型化や低コスト化を実現し、現場機器の電池切れが起こらないＩＩｏＴに対応したプラントを、より実現しやすくすることができる。

なお、本発明を実施するための形態では、機器ＩＤおよび機器タグを定義し、例えば、電池管理装置の機能を実現するゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１が、機器ＩＤによって同じグループに属するセンサ装置２０のそれぞれを識別し、機器タグによってセンサ装置２０の動作を管理する（切り替える）構成を示した。また、本発明を実施するための形態では、グループタグを定義し、例えば、ゲートウェイ装置１０が、通常の動作を行っているセンサ装置２０から出力（送信）されてきた測定値のデータと共にグループタグを上位システム５０に出力（送信）することによって、上位システム５０が、複数のセンサ装置２０を１つのセンサ装置２０として見ることができるようにする構成示した。しかし、設備の同じ位置に設置された複数の現場機器のそれぞれを識別する方法や、同じ位置に設置された複数の現場機器を１つの現場機器として上位システムが見られるようにする方法は、本発明を実施するための形態に示した機器ＩＤや機器タグ、およびグループタグを用いる方法に限定されるものではなく、それぞれの目的を実現することができる方法であれば、いかなる方法であっても、本発明の考え方を適用することができる。

また、本発明を実施するための形態では、第３の実施形態の電池管理システム３において、電池駆動型の現場機器に搭載された電池を管理する電池管理装置によって現場機器を切り替える考え方を、現場機器（センサ装置２０）に備えた、センサ装置２０の機能を実現するための機能部であるセンサ（センサ２０５）に故障が発生した場合に、現場機器（センサ装置２０）の切り替え（交換）を行う方法として応用した場合について説明した。しかし、本発明の電池管理装置における現場機器の切り替えの考え方は、本発明を実施するための形態に示した電池やセンサと同様に、プラントにおいて現場機器の切り替えを伴う交換や修理が必要となると考えられる様々な構成要素（機能部）や状況に対応する方法として応用し、適用することができる。

なお、例えば、図１において示したゲートウェイ装置１０に備えた電池管理部１０１や、図５において示したゲートウェイ装置１３に備えた電池管理部１３１（故障処理部１３１１を含む）などの電池管理装置の機能を実現するための各構成要素による処理（電池管理方法）を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本実施形態の電池管理装置に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。

１，２，３・・・電池管理システム
１０，１３・・・ゲートウェイ装置（電池管理装置）
１０１，１３１・・・電池管理部（電池管理装置，電池管理部）
１３１１・・・故障処理部（電池管理装置，故障処理部）
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ・・・センサ装置（現場機器）
２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２２１，２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ・・・電池
２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２２２，２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ・・・センサ管理部
２０３，２０３Ａ，２０３Ｂ，２０３Ｃ・・・無線インターフェース部
２０４，２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ・・・記憶部
２０５，２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ・・・センサ（機能部）
３０・・・無線通信
４０・・・フィールドネットワーク
５０・・・上位システム
６２・・・センサ

Claims (9)

1. プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替える電池管理部、
   を備える、
   ことを特徴とする電池管理装置。
2. 前記電池管理部は、
   前記現場機器に排他的に割り当てられた識別情報に基づいて、前記同じグループに属するそれぞれの前記現場機器を別々に識別し、
   前記同じグループ内のみでそれぞれの前記現場機器に設定されるタグ情報を変更して、動作する前記現場機器を、前記第１の現場機器から前記第２の現場機器に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池管理装置。
3. 前記電池管理部は、
   動作する前記現場機器を切り替える際に、前記第１の現場機器に設定されている前記タグ情報である第１のタグ情報を、前記第２の現場機器に設定されている前記タグ情報である第２のタグ情報と同じ状態に変更して前記第１の現場機器の動作を停止させ、前記第２の現場機器に設定されている前記第２のタグ情報を、前記第１の現場機器に設定されていた前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電池管理装置。
4. 前記電池管理部は、
   動作する前記現場機器を切り替える際に、前記第２の現場機器を起動させた後、前記第２のタグ情報を前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電池管理装置。
5. 前記電池管理部は、
   動作を停止している前記第２の現場機器から、搭載している電池の残量を表す電池残量情報が出力されたときに、前記第２のタグ情報を前記第１のタグ情報と同じ状態に変更して前記第２の現場機器を動作させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電池管理装置。
6. 現在動作している前記第１の現場機器に備えた、現場機器の機能を実現するための機能部に故障が発生した場合に、前記第１の現場機器の交換を指示する故障処理部、
   をさらに備え、
   前記電池管理部は、
   前記故障処理部から出力された前記第１の現場機器の交換の指示に応じて、動作する前記現場機器を、前記第１の現場機器から前記第２の現場機器に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電池管理装置。
7. プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器と、
   複数の前記現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替える電池管理部、を備えた電池管理装置と、
   を備える、
   ことを特徴とする電池管理システム。
8. 前記電池管理装置は、
   前記同じグループに属する全ての前記現場機器が、１つの前記現場機器であるものとして、現在動作している前記現場機器から出力された情報やデータを、プラントに構築された上位システムに転送する中継装置に構成される、
   ことを特徴とする請求項７に記載の電池管理システム。
9. 電池管理装置に備えた電池管理部が、プラント内に配置された設備の同じ位置に設置され、同じグループに定義された電池駆動型の複数の現場機器の内、現在動作しているいずれか１つの前記現場機器である第１の現場機器から、搭載している電池の寿命が近づいてきたことを表す電池寿命情報が出力された場合に、動作する前記現場機器を、前記同じグループに属し、動作を停止している他の前記現場機器である第２の現場機器に切り替えるステップ、
   を含む、
   ことを特徴とする電池管理方法。

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