JP2019117060A - Monitoring device, monitoring method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視装置、監視方法、プログラムに関する。 The present invention relates to a monitoring device, a monitoring method, and a program.
監視対象が発する振動、発熱、音などの状態変化に基づいて監視対象の異常の検出を行う場合、監視対象の位置に、振動、発熱、音などの状態変換を検知するセンサをそれぞれ設置していた。監視対象における状態変化を検出する技術として光ファイバセンシングの技術が特許文献1に開示されている。 When detecting an abnormality of the monitoring target based on changes in the state of the monitoring target such as vibration, heat, sound, etc., sensors for detecting state conversion of vibration, heat, sound, etc. are installed at the position of the monitoring target. The Patent Document 1 discloses an optical fiber sensing technology as a technology for detecting a state change in a monitored object.
ところで、上述のような光ファイバセンシングの技術において、所定の監視対象の情報と、その監視対象の位置に這う光ファイバの基準点からの距離との対応関係を予め記録しておく作業に労力がかかっていた。 By the way, in the technology of optical fiber sensing as described above, it is labor to record in advance the correspondence between predetermined monitoring target information and the distance from the reference point of the optical fiber covering the position of the monitoring target. It was over.
そこでこの発明は、上述の課題を解決する監視装置、監視方法、プログラムを提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the monitoring apparatus, the monitoring method, and program which solve the above-mentioned subject.
本発明の第1の態様によれば、監視装置は、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度及び前記距離点の関係を含む計測データを取得する計測データ取得部と、前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定する特定部と、を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the monitoring device measures the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on the observation of the scattered light of the light incident on the optical fiber. A measurement data acquisition unit acquiring measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point; and the monitor target position based on a generation timing of a state change generated by a generator at the monitor target position in the optical fiber. And a specifying unit for specifying the distance point.
本発明の第2の態様によれば、監視方法は、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度及び前記距離点の関係を含む計測データを取得し、前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, the monitoring method is performed by the measuring instrument which measures the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on the observation of the scattered light of the light incident on the optical fiber. Acquiring measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point, and identifying the distance point relating to the monitoring target position based on the occurrence timing of the state change generated by the generator at the monitoring target position in the optical fiber It is characterized by
本発明の第3の態様によれば、プログラムは、監視装置のコンピュータを、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度及び前記距離点の関係を含む計測データを取得する計測データ取得手段、前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定する特定手段、として機能させることを特徴とする。 According to the third aspect of the present invention, the program causes the computer of the monitoring device to calculate the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on the observation of the scattered light of the light incident on the optical fiber. Measurement data acquisition means for acquiring measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point from a measuring instrument, the generation timing of the state change generated by the generator at the monitoring target position in the optical fiber, It is characterized in that it functions as specifying means for specifying the distance point with respect to the monitoring target position.
本発明によれば、所定の監視対象の情報と、その監視対象の位置に這う光ファイバの基準点からの距離との対応関係を予め記録しておく作業の労力を軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the labor of the work of recording in advance the correspondence between the information of the predetermined monitoring target and the distance from the reference point of the optical fiber covering the position of the monitoring target.
以下、本発明の一実施形態による監視装置を図面を参照して説明する。
図1は監視装置を備えた監視システムの構成を示す第一の図である。
この図で示すように監視システム100は、監視装置1、計測器2、表示装置3、通信装置5および通信装置5に通信接続する発信装置の一態様である携帯端末7により構成されている。
監視装置1は計測器2を介して光ファイバ20と接続している。当該光ファイバ20は10000m等の長さを有し、所定の複数の監視対象AA,AB・・を這うように設置さる。監視装置1は通信装置5を介して携帯端末7と通信接続する。
計測器2は光ファイバ20に光を入射し、光ファイバ20の各点において散乱する散乱光を観測する。計測器2はその散乱光に基づいて光ファイバの基準点を基準とした各距離点における状態強度を計測する。
Hereinafter, a monitoring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first diagram showing the configuration of a monitoring system provided with a monitoring device.
As shown in this figure, the
The monitoring device 1 is connected to the
The
監視装置1は計測器2に接続されており計測器2から各距離点における状態強度を取得し、所定の監視対象位置に対応する距離点において検出された状態強度を特定する。状態強度は光ファイバ20の物性状態を振動、音、熱などによって変化させた際の強度である。表示装置3は監視装置1による出力情報の出力先の一例である。監視装置1は表示装置3に少なくとも監視対象の位置における状態強度を出力する。
The monitoring device 1 is connected to the
表示装置3は監視装置1から受信した表示画像を表示する。表示画像は例えば、観測対象位置AA,AB,・・それぞれの光ファイバ20の基準点からの距離と、その観測対象位置における状態強度を対応付けた情報である。なお光ファイバ20の各距離点における状態強度の検出手法としては例えば、OTDR(Optical Time Domain Reflectometry)などがあるが、本実施形態による監視システムは、光ファイバ20中に入射した光の散乱光の観測に基づいて光ファイバ20の基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する技術であれば、どのような光ファイバセンシングの技術を利用してもよい。
The display device 3 displays the display image received from the monitoring device 1. The display image is, for example, information in which the distances from the reference points of the
携帯端末7は監視対象を光ファイバ20が這う位置において状態変化を発生させる。本実施形態において携帯端末7は振動を発する。または携帯端末7は音や熱を発するものであってよい。携帯端末7は状態変化を発生したタイミングを監視システム100の通信装置5へ送信する。携帯端末7が監視システム100の通信装置5へ送信する情報を状態変化発生通知データと呼ぶこととする。携帯端末7は無線または有線により通信装置5と通信接続されてよい。本実施形態において携帯端末7が発する振動の周波数は予め定められた周波数である。監視装置1は携帯端末7が発する振動の周波数を記憶しているものとする。
The portable terminal 7 generates a state change at the position where the
図2は監視装置のハードウェア構成図である。
この図が示すように監視装置1はCPU(Central Processing Unit)10−1、ROM(Read Only Memory)10−2、RAM(Random Access Memory)10−3、HDD(Hard Disk Drive)10−4、通信モジュール10−5等の各ハードウェアを備えたコンピュータである。計測器2、表示装置3、通信装置5、携帯端末7も同様の構成を備えてよい。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the monitoring device.
As shown in the figure, the monitoring device 1 includes a central processing unit (CPU) 10-1, a read only memory (ROM) 10-2, a random access memory (RAM) 10-3, and a hard disk drive (HDD) 10-4. It is a computer provided with each hardware of communication module 10-5 grade | etc.,. The
図3は監視装置の機能ブロック図である。
監視装置1は、電源が投入されると起動し、予め記憶する監視プログラムを実行する。これにより監視装置1には、制御部101、計測データ取得部102、特定部103、記録部104、出力部105等の機能が備わる。
制御部101は他の機能部を制御する。
計測データ取得部102は計測器2より、状態強度と距離点との対応関係を示す情報を含む計測データを取得する。
特定部103は、光ファイバ20における監視対象の位置において携帯端末7が発生した状態変化の発生タイミングを特定し、その発生タイミングに基づいて、監視対象が位置する光ファイバ20の距離点の基準点を基準とする距離を特定する。当該距離点は光ファイバの基準点からの距離である。
記録部104は特定部103の特定した監視対象の距離を記録する。
出力部105は少なくとも所定の監視対象の位置における状態強度を表示装置3に出力する。
FIG. 3 is a functional block diagram of the monitoring device.
The monitoring device 1 is activated when the power is turned on, and executes a monitoring program stored in advance. As a result, the monitoring device 1 is provided with functions such as the
The
The measurement
The identifying
The
The
図4は携帯端末の処理フローを示す図である。
ユーザは携帯端末7を携帯して監視対象へ赴く。監視対象は複数であってよく、監視対象には光ファイバ20が這うように設置されている。ユーザは監視対象におい携帯端末7を動作させて振動を発生させる。携帯端末7の発生部72は振動を発生する(ステップS401)。発生部72は例えばバイブレータなどであってよい。当該振動の周波数は予め定められており、1秒に5回、1秒に10回などの振動を与えるものであってよい。振動の周波数はさらに高周波な振動であってよい。発生部72が振動を発すると通信部71は通信装置5へ状態変化発生通知データを送信する(ステップS402)。通信装置5は監視装置1へ状態変化発生通知データを出力する。監視装置1は状態変化発生通知データに基づいて携帯端末7により振動が発生されたタイミングを検知し、その時の振動周波数に基づいて、携帯端末7が振動している距離点を特定する。
FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of the portable terminal.
The user carries the portable terminal 7 and goes to the monitoring target. There may be a plurality of targets to be monitored, and the
図5は監視装置の処理フローを示す第一の図である。
次に監視装置の処理フローについて順を追って説明する。
携帯端末7の振動に基づいて監視装置1の特定部103は通信モジュール10−5を介して状態変化発生通知データを取得する(ステップS501)。状態変化発生通知データには監視対象のIDが含まれてよい。この監視対象のIDは携帯端末7においてユーザが入力等した監視対象を識別するための情報である。特定部103は状態変化発生通知データの取得によって、携帯端末7が振動を発しているタイミングであることを検知する(ステップS502)。特定部103は状態変化発生通知データを受信すると当該データから監視対象のIDを読み取る(ステップS503)。特定部103は計測データ取得部102に計測データの取得を指示する。
FIG. 5 is a first diagram showing a process flow of the monitoring device.
Next, the processing flow of the monitoring device will be described in order.
Based on the vibration of the portable terminal 7, the specifying
計測データ取得部102は計測器2に計測の開始を指示する。すると計測器2は光ファイバ20に光を入射する。計測器2は光の散乱光を観測する。計測器2は光ファイバセンシング技術を用いて光ファイバ20の各距離点における状態強度を検出する。状態強度は数値で表され、携帯端末7の発する振動、温度、音量などの状態が大きくなればなるほど、状態強度の高い数値となる。計測器2が状態強度を検出する各距離点は例えば、1m(メートル)や2mなどの基準間隔である。光ファイバ20が10000mなどの長さを有する場合、計測器2が状態強度を検出できる距離点は10000点などの大量のデータ量となる。
The measurement
監視装置1の取得部102は光ファイバの各距離点の基準点を基準とする距離と状態強度とを関連付けた計測データを計測器2から取得する(ステップS504)。計測データ取得部102はこの計測データを1msなどの所定の間隔で順次、計測器2から取得する。当該計測データには各距離点の光ファイバ20の基準点を基準とする距離と、その距離点における状態強度とを関連付けて保持している。計測データ取得部102は取得した計測データを順次、特定部103へ出力する。
The
特定部103は各計測データに含まれる状態強度と距離との組み合わせの情報を読み取る。特定部103は光ファイバ20の基準点を基準とする距離毎、所定の時間間隔毎の状態強度を示す計測結果を生成する(ステップS505)。特定部103はその計測結果において、携帯端末7の振動発生の周波数と同じ周波数で、状態強度が閾値以上となっていることを示す距離を特定する(ステップS506)。記録部104は特定部103の特定した距離と観測対象のIDと特定部13から取得する。記録部104は観測対象のIDと距離とを対応付けてHDD10−5等の記憶部に記録する(ステップS507)。例えば図1で示すように携帯端末7により振動を発生させた位置の監視対象AAのIDと、その監視対象AAの位置に対応する光ファイバ20の距離点の基準点を基準とする距離(7,034m)の情報が対応付けて記録される。記録部104は記録の処理が終了すると制御部101に記録完了を通知する。制御部101は記録完了情報を、通信装置5を介して携帯端末7へ送信する(ステップS508)。携帯端末7の通信部71は記録完了情報を受信する(ステップS403)。携帯端末7は記録完了情報の受信に基づいて振動の停止を制御し、発生部72は振動を停止する(ステップS404)。
The identifying
以上の処理により監視装置1は監視対象の識別情報(ID)と、その監視対象の位置に這うように設置された光ファイバ20の基準点からの距離とを簡易に記録することができる。ユーザは複数の監視対象の位置において携帯端末7を用いて振動を発生させる操作を行う。これにより複数の監視対象についての識別情報と、その監視対象の位置に這うように設置された光ファイバ20の基準点からの距離とを簡易に記録することができる。
By the above processing, the monitoring apparatus 1 can easily record identification information (ID) of the monitoring target and the distance from the reference point of the
各監視装置のIDとその監視装置の位置における光ファイバ20の距離点の基準点からの距離が記録された後、監視システム100は監視対象の異常を監視する。
After the ID of each monitoring device and the distance from the reference point of the distance point of the
例えば上述の処理と同様に、計測器2は光ファイバ20に光を入射する。計測器2は光の散乱光を観測する。計測器2は光ファイバセンシング技術を用いて光ファイバ20の各距離点における状態強度を検出する。監視装置1の計測データ取得部102は計測データを計測器2から取得する。計測データ取得部102は取得した計測データを特定部103へ出力する。特定部103は、所定の監視対象の光ファイバ20の基準点を基準とする距離を、監視対象AAのIDに基づいて記憶部から取得する。この距離は、上述のステップS501〜507の処理によって記録された距離である。特定部103は監視対象AAの光ファイバ20の基準点を基準とする距離と、その距離に紐づいて計測データに保持される状態強度との組み合わせを、出力部105へ出力する。出力部105は各監視対象の光ファイバ20の基準点を基準とする距離と、その距離における状態強度とを関連付けた表示画像を生成する。出力部105は表示画像を表示装置3へ出力する。表示装置3は表示画像をモニタに出力する。
For example, the measuring
図6は監視装置と携帯端末とを備えた監視システムの構成を示す第二の図である。
図6で示す監視システム100においては携帯端末7が測位部73を備える点で、図1で示す監視システム100と異なる。
携帯端末7は測位部73において自端末の緯度、経度等の座標を検出してよい。そして通信部71は上述のステップS402において座標をさらに含む状態変化発生通知データを通信装置5へ送信する。これにより監視装置1の記録部104は、観測対象のIDと、その観測対象の位置に対応する光ファイバ20の距離点の基準点を基準とする距離と、観測対象点の座標とを対応付けて、HDD10−5等の記憶部に記録することができる。
FIG. 6 is a second diagram showing the configuration of a monitoring system provided with a monitoring device and a portable terminal.
The
The portable terminal 7 may detect coordinates of the own terminal such as latitude and longitude in the
図7は監視装置と携帯端末とを備えた監視システムの構成を示す第三の図である。
図7で示す監視システム100は監視装置1がデータベース4と接続されている。データベース4には平面図データが記録されている。平面図データは一例としては工場内のフロアに複数設置されている各監視対象の機器の配置図であってよい。監視対象の機器はモータ、ポンプなど様々であってよい。平面図データは平面図の監視対象のIDとその監視対象の平面図内の座標の情報を保持する。監視装置1は平面図を含む表示画像を表示装置3に出力してもよい。この場合の処理の例について以下説明する。
FIG. 7 is a third diagram showing the configuration of a monitoring system provided with a monitoring device and a portable terminal.
In the
監視装置1の計測データ取得部102は光ファイバの各距離点と状態強度とを関連付けた計測データを計測器2から取得する。計測データ取得部102は取得した計測データを特定部103へ出力する。特定部103は、所定の監視対象AAの光ファイバ20の基準点を基準とする距離を記憶部から取得する。特定部103は、計測データに含まれる状態強度の中から、監視対象AAの光ファイバ20の基準点を基準とする距離に紐づいて保持されている状態強度を順番に取得する処理を繰り返す。特定部103は監視対象AAのIDと、それら監視対象AAの位置に対応する光ファイバ20の基準点を基準とする距離に紐づいて計測データに保持される状態強度との組み合わせを、出力部105へ出力する。出力部105はデータベース4から平面図データを取得する。出力部105は監視対象AAのIDに基づいて、監視対象AAの座標を平面図データから取得する。出力部105は、平面図データと、監視対象AAの座標に対応する状態強度を対応付けた状態強度情報を含む表示画像32を生成する。出力部105は表示画像32を表示装置3へ出力する。表示装置3は表示画像32に基づく平面図をモニタに出力する。当該表示画像32は、平面図に含まれる各監視対象の配置図と、監視対象の位置にその監視対象の状態強度の数値が表示される。
The measurement
上述の処理では、携帯端末7が状態変化発生通知データを監視装置1に無線または有線により送信している。しかしながら状態変化発生通知データは監視装置1に通信手段を用いて送信されずに、記録媒体を介して監視装置1に読み取らせるようにしてもよい。この場合、監視装置1は状態変化発生通知データには、携帯端末7が振動を発生した発生日時情報が含まれる。計測データ取得部102は過去の計測データをHDD10−4等の記憶部に記録しておく。監視装置1の特定部103は状態変化発生通知データに含まれる発生日時情報を読み取る。特定部103は発生日時情報を起点として所定の時間間隔の計測データをHDD10−4等の記憶部から取得する。特定部103は取得した計測データと、状態変化発生通知データを生成した携帯端末7の発する振動周波数とに基づいて、上述のステップS503〜ステップS507と同様の処理を行う。
In the above-described process, the portable terminal 7 transmits state change occurrence notification data to the monitoring device 1 wirelessly or by wire. However, the status change occurrence notification data may be read by the monitoring device 1 via the recording medium without being transmitted to the monitoring device 1 using the communication means. In this case, the monitoring device 1 includes occurrence date / time information when the mobile terminal 7 has generated vibration in the state change occurrence notification data. The measurement
図8は監視装置の最小構成を示す図である。
監視装置1は少なくとも計測データ取得部102と、特定部103とを備えればよい。
計測データ取得部102は計測データを取得する。
特定部103は、光ファイバ20における監視対象の位置で携帯端末7等の発生装置が発生した状態変化の発生タイミングを検知し、そのタイミングに基づいて監視対象の位置に対応する光ファイバの距離点の基準点を基準とする距離を特定する。
FIG. 8 is a diagram showing the minimum configuration of the monitoring device.
The monitoring device 1 may include at least the measurement
The measurement
The identifying
上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。 Each of the above-described devices internally includes a computer system. The process of the process described above is stored in the form of a program in a computer readable recording medium, and the process is performed by the computer reading and executing the program. Here, the computer readable recording medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to a computer through a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
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できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 Further, the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
1・・・監視装置
2・・・計測器
3・・・表示装置
4・・・データベース
5・・・通信装置
7・・・携帯端末(発生装置)
71・・・通信部
72・・・発生部
73・・・測位部
101・・・制御部
102・・・取得部
103・・・特定部
104・・・記録部
105・・・出力部
100・・・監視システム
1 ...
71 ...
Claims (7)
前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定する特定部と、
を備える監視装置。 Measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point from a measuring instrument that measures the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on observation of scattered light of light incident on the optical fiber Measurement data acquisition unit to acquire,
An identification unit that identifies the distance point with respect to the monitoring target position based on the occurrence timing of the state change generated by the generator at the monitoring target position in the optical fiber;
A monitoring device comprising
請求項1に記載の監視装置。 The specifying unit is a timing of occurrence of a state change generated by a generator at a monitoring target position in the optical fiber, position information of the monitoring target position at which the generator is present at the generation timing, and the information acquired from the measuring instrument. The monitoring device according to claim 1, wherein a relationship between the position information and the distance point is specified based on a state intensity and the relationship between the distance points.
請求項2に記載の監視装置。 The specifying unit relates the relationship between the position information and the distance point based on the degree of coincidence between the change in state generated by the generator and the change in state measured by the measuring device based on the state intensity included in the measurement data. The monitoring apparatus according to claim 2, wherein:
前記特定部は、前記発生装置に備わる座標検知装置の検出した前記位置情報と前記発生タイミングを示す時刻情報とを含む状態変化発生通知データを取得した後に、計測データを読み取り、前記状態変化発生通知データと、前記計測データとを用いて、前記位置情報と前記距離点との関係を特定する
請求項2または請求項3に記載の監視装置。 A measurement data storage unit for storing the measurement data;
The specification unit reads measurement data after acquiring state change occurrence notification data including the position information detected by the coordinate detection device provided in the generation device and time information indicating the generation timing, and the state change occurrence notification The monitoring device according to claim 2 or 3, wherein a relationship between the position information and the distance point is specified using data and the measurement data.
を備える請求項1から請求項4の何れか一項に記載の監視装置。 An output unit that outputs the state intensity of the monitoring target position;
The monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising:
前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定する
監視方法。 Measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point from a measuring instrument that measures the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on observation of scattered light of light incident on the optical fiber Acquired,
A monitoring method for identifying the distance point related to the monitoring target position based on the occurrence timing of the state change generated by the generator at the monitoring target position in the optical fiber.
光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度及び前記距離点の関係を含む計測データを取得する計測データ取得手段、
前記光ファイバにおける監視対象位置において発生装置が発生した状態変化の発生タイミングに基づいて、前記監視対象位置に関する前記距離点を特定する特定手段、
として機能させるプログラム。
Monitor computer,
Measurement data including the relationship between the state intensity and the distance point from a measuring instrument that measures the state intensity at the distance point based on the reference point of the optical fiber based on observation of scattered light of light incident on the optical fiber Measurement data acquisition means to acquire,
Specifying means for specifying the distance point with respect to the monitoring target position based on the generation timing of the state change generated by the generator at the monitoring target position in the optical fiber;
A program to function as
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