JP2019109574A

JP2019109574A - 状態収集システム

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Publication number: JP2019109574A
Application number: JP2017240430A
Authority: JP
Inventors: 真幸小牧; Masayuki Komaki; 大基吉井; Daiki Yoshii
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-07-04

Abstract

【課題】検出装置の内部に設けられたバッテリの消耗を抑制する状態収集システムを提供する。【解決手段】プラント設備状態収集システム１は、内部バッテリによって動作する検出装置１０と、ネットワークを構築するネットワーク構築装置２０と、データ記憶装置３０とを備える。ネットワーク構築装置２０は、検出装置１０をネットワークに参加させるためのネットワーク情報を定期的に送信する。検出装置１０は、ネットワーク情報を受信してネットワークに参加する受信状態と、ネットワーク情報を受信しない非受信状態とを有し、検出装置１０がネットワーク情報を受信できない時間に応じて受信状態と非受信状態を使い分けることで、バッテリの消耗を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、状態収集システムに関する。本発明は、特に、検出装置の内部に設けられたバッテリの消耗を抑制する状態収集システムに関する。

例えば特許文献１には、検出装置と、携帯端末と、ネットワーク構築装置と、データ記憶装置と、を備えるプラント機器状態収集システムが開示されている。特許文献１に記載されているプラント機器状態収集システムにおいては、検出装置は、内部バッテリで動作しプラント内に配置されたプラント機器の状態を検出する検出部と、ネットワーク構築装置によって構築されるネットワークに接続可能なネットワーク接続部と、携帯端末から少なくともネットワークに接続するためのネットワーク情報を含む設定情報の少なくとも一部を非接触で記憶可能なタグ部とを有し、少なくとも検出部が検出したプラント機器の状態及び検出装置を特定する特定情報を、ネットワークを介してネットワーク構築装置に送信し、携帯端末は、検出装置のタグ部に設定情報の少なくとも一部を非接触で自動的に記憶させることが可能なタグ制御部を有し、且つデータ記憶装置と通信可能に構成されており、データ記憶装置は、少なくともネットワーク構築装置から受信するプラント機器の状態及び検出装置の特定情報を記憶する記憶部を有し、ネットワーク構築装置は、携帯端末によって検出装置のタグ部にネットワーク情報が記憶されたときに、このネットワーク情報を用いて検出装置のネットワークへの接続を許可するか否かを判定する。

また、特許文献１に記載されているプラント機器状態収集システムにおいて、検出装置は、十分な時間が経過してもネットワークへ接続されない場合には接続待機状態となる。そして、プラントの作業担当者が検出装置の取り付けキャンセル作業を行うと、検出装置は設定情報の初期化後に電源ＯＦＦ状態又はスリープ状態となる。

特開２０１６−１３９２２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているプラント機器状態収集システムでは、ネットワーク構築装置が保守作業や障害等で無線センサネットワークが一時的に無効となった場合に接続待機状態が続き、内部バッテリが消耗するという問題がある。また、取り付けキャンセル作業を行うには作業担当者が検出装置の設置場所に移動する必要があり、且つ作業担当者が取り付けキャンセル作業を行うと、検出装置の設定情報が初期化されてしまい、ネットワーク構築装置の復旧後に設定情報を検出装置に再度書き込む作業が必要となる。

本発明の１つの目的は、検出装置の内部に設けられたバッテリの消耗を抑制する状態収集システムを提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

本発明に従う第一の態様は、
プラント内に配置されたプラント機器に取り付けられて、内部に備えるバッテリからの電力供給によって動作すると共に、前記プラント機器の状態を記憶可能なデータ記憶装置とネットワーク構築装置を介して通信可能に構成されている検出装置と、
前記検出装置とネットワークを構築し、前記検出装置から受信した前記プラント機器の状態をデータ記憶装置に送信する前記ネットワーク構築装置と、
前記ネットワーク構築装置から前記プラント機器の状態を受信し、記憶する前記データ記憶装置と、
を含む状態収集システムであって、
前記ネットワーク構築装置は、前記検出装置を前記ネットワークに参加させるためのネットワーク情報を定期的に送信し、
前記検出装置は、前記ネットワーク構築装置と前記ネットワークを構築していない場合に、前記ネットワーク情報を受信して前記ネットワークに接続する受信状態と、前記ネットワーク情報を受信しない非受信状態とを有し、
前記検出装置は、前記非受信状態において前記受信状態よりも消費電力が少ない、
ことを特徴とする状態収集システムに関する。

状態収集システムにおいて、検出装置は、前記ネットワーク情報を受信して前記無線センサネットワークに参加する受信状態と、前記受信状態よりも消費電力が少なく前記ネットワーク情報を受信しない非受信状態を使い分けることで、内部バッテリの消耗を抑制することができる。

第一の態様に従属する第二の態様において、前記検出装置は、常に前記受信状態である第一の状態と、前記受信状態と前記非受信状態を周期的に繰り返す第二の状態を有し、
前記検出装置が前記ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値未満であるときは前記第一の状態に移行し、前記検出装置が前記ネットワーク情報を受信しなかった時間が第一の閾値以上であるときは第二の状態に移行する。

検出装置は、電源ＯＮ、及び無線センサネットワークとの接続が切れた場合に、常にネットワーク情報を受信する第一の状態に移行し、ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値以上であったときは、前記受信状態と前記非受信状態を周期的に繰り返す第二の状態に移行する。これによれば、検出装置がすぐにネットワーク情報を受信できた場合は迅速に無線センサネットワークに参加でき、ネットワーク構築装置の保守作業等により一時的にネットワーク情報を受信できない場合は内部バッテリの消耗を抑制することができる。

第二の態様に従属する第三の態様において、前記ネットワーク情報を受信できない時間が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値以上であるときは、前記第二の状態よりも前記受信状態の時間を短くした第三の状態に移行する。

検出装置は、ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値より大きい第二の閾値以上であるときは、前記受信状態の時間をより短くした第三の状態に移行する。これによれば、ネットワーク構築装置の障害等により長期的にネットワーク情報を受信できない場合に、より内部バッテリの消耗を抑制することができる。

第三の態様に従属する第四の態様において、前記検出装置は、前記第三の状態において常に前記非受信状態である。

検出装置は、長時間ネットワーク情報を受信できない場合に、常に非受信状態であってもよい。これによれば、さらに内部バッテリの消耗を抑制することができ、作業担当者がネットワーク構築装置の障害を取り除いた後に検出装置を第一の状態に戻すことで、迅速に無線センサネットワークへ参加することができる。

第二から第四の態様のいずれかに従属する第五の態様において、前記検出装置は、前記無線センサネットワークに参加するために前記ネットワーク情報の規定回数の受信が必要であって、
前記ネットワーク情報を受信できない時間が前記第一の閾値を超えていた場合に、前記ネットワーク情報の受信により前記第一の状態に移行する。

検出装置は、無線センサネットワークへ参加するために規定回数のネットワーク情報を受信する必要がある場合に、前記ネットワーク情報の受信により第一の状態に移行してもよい。これによれば、ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値を超えていた場合には内部バッテリの消耗を抑制することができ、検出装置がネットワーク情報を受信できた場合は迅速に無線センサネットワークに参加することで受信待ち時間を減らし、且つ内部バッテリの消耗を抑制することができる。

本発明のプラント機器状態収集システムの全体構成の例を示す図である。図１に示されるプラント機器状態収集システムの各構成要素の内部構造の例を示す図である。図１に示されるネットワーク構築装置が記憶するネットワーク構築情報及び図１に示されるデータ記憶装置が記憶するプラント情報のデータ構造の例を示す図である。図１に示される検出装置のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第一乃至第三の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第四の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第五の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第一乃至第二の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第三の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第四の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。図１に示される検出装置の本発明に従う第五の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。

以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

《１．全体の構成》
図１に示されるように、状態収集システム１は、検出装置１０とネットワーク構築装置２０とデータ記憶装置３０と携帯端末４０とを備える。検出装置１０は、複数個備えられ、各検出装置１０は、図示されていないプラント内に配置される複数のプラント機器のうち対応するプラント機器に取り付けられる。複数の検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０が構築するネットワーク、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の規格を用いた無線センサネットワーク（WSN: Wireless Sensor Network）に接続することができる。ＷＳＮは、いわゆるメッシュ型ネットワークであることが好ましい。すなわち、複数の検出装置１０がネットワーク構築装置２０と接続し、各検出装置１０（例えば、検出装置１０−ｂ）は、それ自身が隣接する他の１又は複数の検出装置１０（例えば、検出装置１０−ａ及び検出装置１０−ｃ）とも接続することが好ましい。また、ネットワーク構築装置２０から距離が離れていること等によってＷＳＮと直接接続できない検出装置１０（例えば、検出装置１０−ａ）が存在するときは、状態収集システム１は中継器５０を備えて、ＷＳＮの接続可能範囲を補間してもよい。

ネットワーク構築装置２０は、３Ｇ回線又はＬＴＥ（Long Term Evolution）回線等のモバイル通信を利用可能に構成されている。以下、「３Ｇ回線又はＬＴＥ回線等のモバイル通信」を「３Ｇ／ＬＴＥ」とも呼ぶ。ネットワーク構築装置２０は、３Ｇ／ＬＴＥを介してデータ記憶装置３０と通信可能に構成されている。

図１に示される例では、３個の検出装置１０−ａ，１０−ｂ，１０−ｃがネットワーク構築装置２０によって構築されるＷＳＮに接続されるように示されているが、ＷＳＮに接続される検出装置１０は、４個以上であってもよく、１又は２個であってもよい。また、実際の状態収集システム１では、複数のネットワーク構築装置（図１のネットワーク構築装置２０及び図示されていない他の１又は複数のネットワーク構築装置）が備えられている。図示されていない他の１又は複数のネットワーク構築装置には、図１と同様に、図示されていない複数の検出装置が接続されている。

図２には、図１に示される状態収集システム１の各構成要素の内部構成の例が示される。図２に示される検出装置１０は、制御部１１、検出部１２、ネットワーク接続部１３、タグ部１４、報知部１５、バッテリ１６、及び電源制御部１７を有する。以下、「検出装置１０」を「センサモジュール１０」とも呼ぶ。

検出装置１０の制御部１１は、回路で構成され、前記回路は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（CPU: Central Processing Unit））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ASIC: Application Specific Integrated Circuit）、及び／又は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA: Field-Programmable Gate Array）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含み、図１に示す検出装置１０の機能の少なくとも一部を実行可能である。制御部１１は、例えば、検出部１２、ネットワーク接続部１３、タグ部１４及び報知部１５の動作を制御する。また、制御部１１は、例えば、さらにバッテリ１６の残量を取得可能に構成されていてもよい。

検出装置１０の検出部１２は、センサによって構成され、検出装置１０が取り付けられたプラント機器の状態を検出する。ここで、プラント機器とは、例えばスチームトラップ、回転機等であり、プラント機器の状態とは、例えばプラント機器の温度、振動、湿度、圧力、ｐｈ（ペーハー）等である。

検出装置１０のネットワーク接続部１３は、無線通信モジュールからなり、ネットワーク構築装置２０によって構築されるＷＳＮに接続可能に構成されている。ネットワーク接続部１３は、後述するネットワーク構築装置２０のネットワーク情報を受信すると、ＷＳＮ接続処理を実行する。

検出装置１０のタグ部１４は、タグＩＣ１４−１及びタグアンテナ１４−２を有する、例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）に用いられるＲＦ（Radio Frequency）タグである。タグ部１４は、後述する携帯端末４０のタグ制御部４３が、非接触で情報をタグＩＣ１４−１に書き込むことによって記憶させることができるように構成されている。ここで、非接触とは、検出装置１０のタグ部１４と携帯端末４０のタグ制御部４３とが、例えばケーブル等で有線接続されること等によって、直接的な状態で機械的に接触しないことをいう。また、タグ部１４、具体的にはタグＩＣ１４−１に、検出装置１０を特定する特定情報である、例えばセンサＩＤが予め記憶されている。

検出装置１０の報知部１５は、例えばＬＥＤ、ブザー等であって、制御部１１の制御によって起動又は停止する。

検出装置１０のバッテリ１６は、検出装置１０が電源ＯＮ状態であるときに、少なくとも制御部１１に対して電力供給する。検出部１２、ネットワーク接続部１３、タグ部１４及び報知部１５に対する電力供給は、例えば電力消費を少なくするために、制御部１１を介して制御されてもよい。

電源制御部１７は、例えば、リレーシーケンス、又はトランジスタ等のスイッチング素子等を有する、自己保持回路を備える。

図２に示されるネットワーク構築装置２０は、制御部２１、３Ｇ／ＬＴＥ通信部２２、ネットワーク構築部２３、及び記憶部２４を有する。以下、「ネットワーク構築装置２０」を「センサゲートモジュール２０」とも呼ぶ。

ネットワーク構築装置２０の制御部２１は、回路で構成され、前記回路は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（CPU: Central Processing Unit））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ASIC: Application Specific Integrated Circuit）、及び／又は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA: Field-Programmable Gate Array）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含み、図１に示すネットワーク構築装置２０の機能の少なくとも一部を実行可能である。制御部２１は、例えば、３Ｇ／ＬＴＥ通信部２２、ネットワーク構築部２３、及び記憶部２４の動作を制御する。

ネットワーク構築装置２０の３Ｇ／ＬＴＥ通信部２２は、３Ｇ／ＬＴＥ通信モジュールからなり、ネットワーク構築装置２０は３Ｇ／ＬＴＥを介してデータ記憶装置３０に接続可能である。

ネットワーク構築装置２０のネットワーク構築部２３は、無線通信モジュールからなり、ＷＳＮを構築可能である。ネットワーク構築装置２０が構築するＷＳＮは、特定のネットワーク構築装置２０によって構築されたＷＳＮであることを特定する、例えばネットワークＩＤを含んでいる。ネットワーク構築部２３は、検出装置１０をＷＳＮに参加させるため、前記ネットワークＩＤを含むネットワーク情報を定期的に送信する。

ネットワーク構築装置２０の記憶部２４は、例えばランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）や不揮発性メモリ(NVM: Non-Volatile Memory)からなり、図３に示されているネットワーク構築装置２０が構築するＷＳＮのネットワーク構築情報（データ００１）を記憶する。ネットワーク構築情報（データ００１）は、例えば、ネットワークＩＤ、このネットワークＩＤで特定されるＷＳＮに接続されている検出装置１０のセンサＩＤ、及びこれらの検出装置１０のＷＳＮへの接続状態のリストを含む。ネットワークＩＤで特定されるＷＳＮに中継器５０が接続されているときは、ネットワーク構築情報（データ００１）は、中継器ＩＤ及び中継器のＷＳＮへの接続状態をさらに含んでもよい。

図２に示されるデータ記憶装置３０は、制御部３１、３Ｇ／ＬＴＥ通信部３２、及び記憶部３３を有する。以下、「データ記憶装置３０」を「クラウドサーバ３０」とも呼ぶ。

データ記憶装置３０の制御部３１は、回路で構成され、前記回路は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（CPU: Central Processing Unit））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ASIC: Application Specific Integrated Circuit）、及び／又は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA: Field-Programmable Gate Array）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含み、図１に示すネットワーク構築装置２０の機能の少なくとも一部を実行可能である。制御部３１は、例えば、３Ｇ／ＬＴＥ通信部３２、及び記憶部３３の動作を制御する。

データ記憶装置３０の３Ｇ／ＬＴＥ通信部３２は、３Ｇ／ＬＴＥ通信モジュールからなり、３Ｇ／ＬＴＥに接続可能である。

データ記憶装置３０の記憶部３３は、例えばハードディスクドライブ（HDD: Hard Disk Drive）や不揮発性メモリ(NVM)からなり、図３に示されているプラント情報（データ００２）を記憶可能である。プラント情報（データ００２）は、例えば、複数のネットワークＩＤ、各ネットワークＩＤで特定されるＷＳＮに接続されている検出装置１０のセンサＩＤ、検出装置１０の接続状態、検出装置１０の取付情報（ＳＭ（センサモジュール）取付情報）、検出装置１０の動作条件（ＳＭ動作条件）、プラント機器の状態及び検出装置１０が検出する検出値を含む。検出装置１０の取付情報は、例えば、プラント内の番地等の取付エリア及び検出装置１０が取り付けられたパイプ番号等の取付機器を含む。検出装置１０の動作条件は、例えば、検出装置１０の検出部１２が検出する検出項目を含む。また、中継器５０が接続されているＷＳＮが存在するときは、中継器ＩＤ、これらのＷＳＮへの接続状態及び中継器の取付情報をさらに含んでもよい。なお、プラント情報（データ００２）には、ネットワーク構築情報（データ００１）の全ての項目が含まれている。

図２に示される携帯端末４０は、制御部４１、３Ｇ／ＬＴＥ通信部４２、タグ制御部４３、スピーカー４４、入力部４５、表示部４６、及び記憶部４７を有する。以下、「携帯端末４０」を「タブレット端末４０」とも呼ぶ。

携帯端末４０の制御部４１は、回路で構成され、前記回路は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置（Central Processing Unit；CPU））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit；ASIC）、及び／又は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field-Programmable Gate Array；FPGA）などの少なくとも１つの半導体集積回路を含み、図１に示す携帯端末４０の機能の少なくとも一部を実行可能である。制御部４１は、例えば、３Ｇ／ＬＴＥ通信部４２、タグ制御部４３、スピーカー４４、入力部４５、表示部４６、及び記憶部４７の動作を制御する。

携帯端末４０が３Ｇ／ＬＴＥ通信部４２は、３Ｇ／ＬＴＥ通信モジュールからなり、３Ｇ／ＬＴＥに接続可能である。

携帯端末４０のタグ制御部４３は、タグリーダ／ライタ４３−１及びタグ制御アンテナ４３−２を有する。タグ制御部４３は、ＩＣカード等のデータ記憶カードから非接触で情報を読み込むことができる。タグ制御部４３による、検出装置１０のタグ部１４への情報の記憶は、携帯端末４０を検出装置１０のタグ部１４にかざすこと、すなわち、例えば携帯端末４０を検出装置１０のタグ部１４から所定の距離（例えば１０ｃｍ）まで近づけることによって自動的に実行される。携帯端末４０は、データ記録カードに記録されているネットワーク構築装置２０のネットワークＩＤを読み込み、検出装置１０のタグ部１４にかざすことで、検出装置１０のネットワーク接続部１３にネットワーク構築装置２０のネットワークＩＤを記憶させる。データ記憶カードは、検出装置１０の電源ＯＮや電源ＯＦＦの指示が記録されたものがあってもよい。

携帯端末４０のスピーカー４４は、制御部４１による制御の元で所定の音声を出力するものである。

携帯端末４０の入力部４５及び表示部４６は、例えばタッチパネル式のディスプレイパネルモジュール４５，４６で構成されてもよい。

携帯端末４０の記憶部４７は、例えばランダムアクセスメモリ（RAM）や不揮発性メモリ(NVM)からなり、タグ制御部４３が読み込んだ情報を記憶する。さらに、記憶部４７は、状態収集システム１に関連付けられたアプリケーションや、ＷＥＢブラウザ等の一般的なアプリケーションを記憶できてもよい。

さらに、プラントの管理担当者は、３Ｇ／ＬＴＥに接続可能な図示されていないノートパソコン等の通信端末を用いることで、３Ｇ／ＬＴＥを介してネットワーク構築情報（データ００１）、及びプラント情報（データ００２）を閲覧及び編集することができる。その結果、管理担当者はプラント機器を直接監視しにいくことなく、プラント機器の状態を遠隔で監視することが可能になり、異常状態を発見したときに、携帯端末４０を携帯する作業担当者に修繕作業の指示等をすることが可能になる。

図２に示される中継器５０は、制御部５１、ネットワーク接続部５２、タグ部５３、報知部５４、バッテリ５５、及び電源制御部５６を有する。中継器５０は、検出装置１０と概ね同様の内部構造であるが、検出部を有さない点で検出装置１０と異なる。

《２．検出装置のネットワーク参加処理のシーケンス》
図４乃至図７を参照して、状態収集システム１が、検出装置１０をＷＳＮに参加させる動作の例について説明する。ここで、検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０が構築するＷＳＮのネットワークＩＤが書き込まれていることを前提に説明する。

図４を参照する。図４は、検出装置１０のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。
ネットワーク構築装置２０は、検出装置１０をＷＳＮに参加させるネットワーク情報を定期的に送信している。検出装置１０は、ネットワーク情報を受信する受信状態と、ネットワーク情報を受信しない非受信状態を有する。検出装置１０は、受信状態において、ネットワーク情報を受信してＷＳＮ接続処理を行うために、例えば制御部１１、ネットワーク接続部１３にバッテリ１６から電力供給する。検出装置１０は、非受信状態において、少なくともネットワーク接続部１３への電力供給を無効にできるため、バッテリ１６の消耗を抑制することができる。検出装置１０は、電源ＯＮ、及びＷＳＮとの接続が切れた場合に、常に受信状態である第一の状態に移行し、ネットワーク構築装置２０が送信するネットワーク情報を受信しようとする。検出装置１０は、ネットワーク情報を受信したらＷＳＮ接続処理を実行する。検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０と協働して、ＷＳＮ接続処理を行ってもよい。

図５を参照する。図５は、本発明に従う第一乃至第三の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。検出装置１０がネットワーク構築装置２０からのネットワーク情報を受信できない状況としては、ネットワーク構築装置２０の保守作業による一時的な電源ＯＦＦ（再起動を含む）や障害が想定される。検出装置１０は、第一の状態に移行してからネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値以上の場合は、受信状態と非受信状態を周期的に繰りかえす第二の状態に移行する。また、検出装置１０は、第一の状態に移行してからネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値より大きい第二の閾値以上である場合は、第二の状態よりも受信状態の時間を短くした第三の状態に移行する。検出装置１０の制御部１１は、非受信状態において、検出装置１０の少なくともネットワーク接続部１３に電力供給しない、あるいは検出装置１０をスリープ状態にすることで消費電力を少なくし、バッテリ１６の消耗を抑制することができる。検出装置１０は、第一の状態、第二の状態、及び第三の状態でネットワーク情報を受信したら、ＷＳＮ接続処理を実行する。

図６を参照する。図６は、本発明に従う第四の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。検出装置１０は、第一の状態、及び第二の状態において第一乃至第三の態様と同様であり、第三の状態において常に非受信状態である。検出装置１０は、第三の状態において、さらにバッテリ１６の消耗を抑制すべく電源ＯＦＦ状態になってもよい。このとき、管理担当者は、データ記憶装置３０のネットワーク構築情報（データ００１）からネットワーク構築装置２０に障害が発生していることを認識できる。そして、管理担当者の指示を受けた作業担当者は、ネットワーク構築装置２０の障害を取り除いた後に、携帯端末４０を検出装置１０にかざすことによって検出装置１０を電源ＯＮする。

図７を参照する。図７は、本発明に従う第五の態様のネットワーク参加処理のシーケンス図を示す。検出装置１０は、誤動作等の防止のため規定回数（例えば３回）のネットワーク情報の受信が必要である。検出装置１０は、第一の状態に移行してからネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値以上である第二の状態において、ネットワーク情報を受信したら、第一の状態に移行する。検出装置１０が一度ネットワーク情報を受信できれば、続いて送信されるネットワーク情報も受信できることが予期され、検出装置１０は、迅速にＷＳＮに参加することができ、且つバッテリ１６の消耗を抑制できる。また、検出装置１０は、第三の状態においてネットワーク情報を受信した場合も、第一の状態に移行してよい。

《３．検出装置のネットワーク参加処理のフロー》
図８乃至図１１を参照して、状態収集システム１が、検出装置１０をＷＳＮに参加させる処理の例について説明する。検出装置１０は、電源ＯＮ、及びＷＳＮとの接続が切れた場合に、ネットワーク参加処理を開始する。ここでは、検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０が構築するＷＳＮのネットワークＩＤが書き込まれていることを前提に説明する。

図８を参照する。図８は、検出装置１０の本発明に従う第一乃至第二の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。

ステップＳ１１において、検出装置１０は、常に受信状態である第一の状態に移行する。

ステップＳ１２において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ１６に、受信できない場合はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値未満の場合はステップＳ１２に、第一の閾値以上の場合はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、検出装置１０は、受信状態と非受信状態を周期的に繰り返す第二の状態に移行する。

ステップＳ１５において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信できない場合はステップＳ１５に再度移行し、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０のＷＳＮに参加するＷＳＮ接続処理を実行する。

図９を参照する。図９は、検出装置１０の第三の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。

ステップＳ１５において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信できない場合はステップＳ２１に、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ２１において、ネットワーク情報を受信できない時間が第二の閾値未満の場合はステップＳ１５に、第二の閾値以上の場合はステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において、検出装置１０は、受信状態の時間を短くした第三の状態に移行する。

ステップＳ２３において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信できない場合はステップＳ２３に再度移行し、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、検出装置１０は、ネットワーク構築装置２０のＷＳＮに接続するＷＳＮ接続処理を実行する。

図１０を参照する。図１０は、検出装置１０の第四の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。

ステップＳ２２において、検出装置１０は、常に非受信状態である第三の状態に移行し、ネットワーク参加処理を終了する。

図１１を参照する。図１１は、検出装置１０の第五の態様のネットワーク参加処理のフローチャートを示す。

ステップＳ１２において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ３２に、受信できない場合はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１５において、検出装置１０は、ネットワーク情報を受信できない場合はステップＳ２１に、ネットワーク情報を受信した場合はステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１において、検出装置１０は、第一の状態に移行し、ステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２において、検出装置１０は、ネットワーク情報を規定回数受信していない場合はステップＳ１２に、ネットワーク情報を規定回数受信した場合はステップＳ１６に移行する。

なお、上述の態様の変形例において、検出装置１０がネットワーク構築装置２０にＷＳＮへの参加要請を送信し、ネットワーク構築装置２０から参加判断の結果を受信する状態収集システムにおいても利用可能である。

なお、上述の態様の変形例において、中継器５０も検出装置１０と同様のネットワーク参加処理を行ってもよい。

なお、上述の第二乃至第五の態様の変形例において、検出装置１０の第一の閾値、及び第二の閾値は、検出装置１０のバッテリ１６の残量に応じて設定可能であっても良い。

なお、上述の第五の態様の変形例において、検出装置１０のネットワーク情報受信の規定回数は、検出装置１０のバッテリ１６の残量、ネットワーク構築装置２０のネットワーク情報の送信頻度等に応じて設定可能であっても良い。

なお、上述の態様の変形例において、検出装置１０は、第一の閾値から第二の閾値までの間に少なくとも１回のネットワーク情報の受信を期待できるように、受信状態の時間と非受信状態の時間の比率、受信状態の時間と非受信状態の時間により構成される周期、及び第二の閾値を調整してもよい。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

１・・・プラント機器状態収集システム
１０・・・検出装置
１１・・・制御部
１２・・・検出部
１３・・・ネットワーク接続部
１４・・・タグ部
１６・・・バッテリ
２０・・・ネットワーク構築装置
２３・・・ネットワーク構築部
２４・・・記憶部
３０・・・データ記憶装置
４０・・・携帯端末
４３・・・タグ制御部
５０・・・中継器

Claims

プラント内に配置されたプラント機器に取り付けられて、内部に備えるバッテリからの電力供給によって動作すると共に、前記プラント機器の状態を記憶可能なデータ記憶装置とネットワーク構築装置を介して通信可能に構成されている検出装置と、
前記検出装置とネットワークを構築し、前記検出装置から受信した前記プラント機器の状態を前記データ記憶装置に送信する前記ネットワーク構築装置と、
前記ネットワーク構築装置から前記プラント機器の状態を受信し、記憶する前記データ記憶装置と、
を含む状態収集システムであって、
前記ネットワーク構築装置は、前記検出装置を前記ネットワークに参加させるためのネットワーク情報を定期的に送信し、
前記検出装置は、前記ネットワーク構築装置と前記ネットワークを構築していない場合に、前記ネットワーク情報を受信して前記ネットワークに参加する受信状態と、前記ネットワーク情報を受信しない非受信状態とを有し、
前記検出装置は、前記非受信状態において前記受信状態よりも消費電力が少ない、
ことを特徴とする状態収集システム。
前記検出装置は、常に前記受信状態である第一の状態と、前記受信状態と前記非受信状態を周期的に繰り返す第二の状態を有し、
前記検出装置が前記ネットワーク情報を受信できない時間が第一の閾値未満であるときは前記第一の状態に移行し、前記検出装置が前記ネットワーク情報を受信できない時間が前記第一の閾値以上であるときは前記第二の状態に移行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の状態収集システム。
前記検出装置は、前記ネットワーク情報を受信できない時間が前記第一の閾値より大きい第二の閾値以上であるときは、前記第二の状態よりも前記受信状態の時間を短くした第三の状態に移行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の状態収集システム。
前記検出装置は、前記第三の状態において常に前記非受信状態である、
ことを特徴とする請求項３に記載の状態収集システム。
前記検出装置は、前記ネットワークに参加するために前記ネットワーク情報の規定回数の受信が必要であって、
前記ネットワーク情報を受信できない時間が前記第一の閾値を超えていた場合に、前記ネットワーク情報の受信により前記第一の状態に移行する、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の状態収集システム。