JP2021097511A - 状態監視システム - Google Patents

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Abstract

【課題】システム全体のコストアップを伴うことなく、機器の異常のみならず、系統電源の停電状態をも的確に検知する。【解決手段】対象機器、系統電源の状態監視を行う状態監視装置と、対象機器ごとの状態監視情報を取得して、状態監視装置に出力する複数の無線端末と、を備え、複数の無線端末は、対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサを備えるとともに、対象機器に接続される系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末を含み、状態監視装置は、同一の系統電源を駆動源とする複数の無線端末から状態監視情報を受信できないときに、その系統電源が停電であると判定する。【選択図】図1

Description

本発明は、状態監視システムに関する。
プラントや工場内で、複数の無線端末とIOTゲートウェイとがネットワークを形成し、これらが、人間を介在させることなく相互に情報をやりとりすることにより、機器の異常等を検出するシステムが知られている。
例えば、特許文献1には、無線端末と、当該無線端末との無線通信が可能なゲートウェイノードと、無線端末の位置情報を保持する位置情報記憶装置とを有する移動体通信ネットワークと、上記無線端末からのメッセージ送信先である端末が接続される他のネットワークと、がゲートウェイを介して接続されてなるネットワークシステムが開示されている。
特許第4237143号公報
上記のようなネットワークシステムにおいては、電池駆動型の無線端末が用いられている。
そのため、系統電源が停電の場合には、系統電源を駆動源とする機器に異常が発生したのか、無線端末に異常が発生したのかの判別がつかないという問題があった。
また、上記の問題を解決するためには、系統電源の異常を個別に監視するためのセンサ等を追加する必要があったために、システム全体のコストアップにつながるという問題もあった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、システム全体のコストアップを伴うことなく、機器の異常のみならず、系統電源の停電状態をも的確に検知する状態監視システムを提供することを目的とする。
(1)本発明の1またはそれ以上の実施形態は、系統電源から電源が供給される対象機器の状態監視を行う状態監視装置と、前記対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサを有し、前記状態監視装置に出力する複数の無線端末と、を備え、前記複数の無線端末は、前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末を含み、前記状態監視装置は、同一の前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末から前記状態監視情報を受信できないときに、該系統電源が停電であると判定することを特徴とする状態監視システムを提案している。
状態監視システムは、系統電源から電源が供給される対象機器の状態監視を行う状態監視装置と、対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサを有し、状態監視装置に出力する複数の無線端末と、を備え、複数の無線端末は、対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサを備えるとともに、対象機器に接続される系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末を含み、状態監視装置は、同一の系統電源を駆動源とする複数の無線端末から状態監視情報を受信できないときに、系統電源が停電であると判定する。
つまり、1つの系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末を備える構成となっている。
そのため、本状態監視システムにおいては、少なくとも1つの系統電源を駆動源とする無線端末200が正常に動作していれば、他の系統電源を駆動源とする無線端末200に異常があったとしても確実に、すべての系統電源の停電を監視することができる。
また、このような構成となっていることから、系統電源の停電を検知するためのセンサを設けなくても、すべての系統電源の停電を監視することができる。
(2)本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記複数の無線端末には、電池を駆動源とする複数の前記無線端末が含まれ、前記電池を駆動源とする複数の前記無線端末は、常時、前記状態監視が必要な前記対象機器の前記状態監視情報を取得可能に配置されていることを特徴とする状態監視システムを提案している。
複数の無線端末には、電池を駆動源とする複数の無線端末が含まれ、電池を駆動源とする複数の無線端末は、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得可能に配置されている。
そのため、すべての系統電源が停電となっても、電池を駆動源とする複数の無線端末により通信経路を確保することができる。
これにより、本状態監視システムにおいては、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得することができ、プラントや工場等の安全性を確保することができる。
(3)本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末は、前記電池の駆動電力よりも大きな消費電力を必要とする前記センサあるいは常時、前記状態監視が必要ではない前記対象機器あるいは対象領域に配置される前記センサを含む前記センサを備えることを特徴とする状態監視システムを提案している。
系統電源を駆動源とする複数の無線端末は、電池の駆動電力よりも大きな消費電力を必要とするセンサあるいは常時、前記状態監視が必要ではない対象機器あるいは対象領域に配置されるセンサを含むセンサを備える。
つまり、言い換えれば、電池を駆動源とする複数の無線端末は、電池の駆動電力よりも消費電力が少ないセンサあるいは、電池の駆動電力よりも消費電力が少なく、常時、状態監視が必要な対象機器に配置されるセンサを含むセンサを備えている。
そのため、本状態監視システムにおいては、系統電源の停電時に、電池を駆動源とする無線端末の無駄な稼動を抑制し、電池を駆動源とする無線端末の電池寿命を延ばすことができる。
(4)本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記状態監視装置は、前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末から取得した状態監視情報に基づいて、前記系統電源の停電を検知する停電検知部と、前記停電を検知した前記系統電源を駆動源とする前記無線端末の近傍に配置された前記電池を駆動源とするエリア内の前記無線端末に対して、アラート出力指示を送信するアラート出力指示情報送信部と、前記エリア内の前記無線端末に対して、前記状態監視情報の送信間隔を通常よりも短く設定する制御信号を送信する送信間隔情報送信部と、前記エリア内の前記無線端末からの前記状態監視情報を収集する状態監視情報収集部と、前記状態監視情報収集部において収集した前記状態監視情報に基づいて、異常状態情報と当該異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知する異常情報検知部と、前記異常情報検知部が前記異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信する異常情報送信部と、を備えたことを特徴とする状態監視システムを提案している。
状態監視システムにおいて、状態監視装置は、停電検知部と、アラート出力指示情報送信部と、送信間隔情報送信部と、状態監視情報収集部と、異常情報検知部と、異常情報送信部と、を備える。
そのため、本状態監視システムにおいては、停電検知部により系統電源の停電を検知することができる。
また、本状態監視システムにおいては、アラート出力指示情報送信部により、停電エリアの電池を駆動源とする無線端末において、例えば、LED等を点灯表示させることにより、当該エリアが停電であるため、設備の再立ち上げ時の注意を促したり、設備について安全な処理を施すように促すことができる。
また、本状態監視システムにおいては、送信間隔情報送信部により、例えば、停電による設備の温度状態や急変や地震発生に伴うガス漏れ等の対応を想定し、短時間で、当該停電エリアにおける多くの状態監視情報を入手することができる。
また、本状態監視システムにおいては、異常情報検知部により、例えば、温度センサやガスセンサ等を装備した無線端末200により、設備の温度異常が発生しているのか、あるいは、ガス漏れが発生しているのか等の異常情報を検知することができる。
さらに、本状態監視システムにおいては、異常情報送信部により、異常情報検知部が異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信することにより、オペレータに速やかに異常の発生状況とそのエリア等を知らせることができる。
(5)本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記系統電源ごとに対応するエリアが予め設定され、前記状態監視装置は、前記停電の解消時に、該エリアに配置される前記電池を駆動源とする前記無線端末によりネットワークを形成し、それぞれの前記系統電源に接続された遮断器が投入されると、該系統電源を駆動源とする前記無線端末を前記エリアの前記無線端末として設定することを特徴とする状態監視システムを提案している。
系統電源ごとに対応するエリアが予め設定され、状態監視装置は、停電の解消時に、そのエリアに配置される電池を駆動源とする無線端末によりネットワークを形成し、それぞれの系統電源に接続された遮断器が投入されると、その系統電源を駆動源とする無線端末をエリアの無線端末として設定する。
つまり、本状態監視システムにおいては、停電の解消時に、まず、そのエリアに配置される電池を駆動源とする無線端末によりネットワークを形成した上で、それぞれの系統電源に接続された遮断器が投入されることをトリガに、上記ネットワークを利用して、その系統電源を駆動源とする無線端末をエリアの無線端末として設定するため、停電の解消後における系統電源ごとに対応するエリアと、予め設定されたエリアとを一致させて再構築することができる。
本発明の1またはそれ以上の実施形態に係る状態監視システムによれば、システム全体のコストアップを伴うことなく、機器の異常のみならず、系統電源の停電状態をも的確に検知することができる。
本発明の実施形態に係る状態監視システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る状態監視装置のブロック図である。 本発明の実施形態に係る状態監視装置において生成されるデータベースを例示した図である。 本発明の実施形態に係る状態監視装置において生成されるデータベースを例示した図である。 本発明の実施形態に係る無線端末のブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線端末におけるセンサの配置を例示した図である。 本発明の実施形態に係る状態監視システムにおける停電検知に関する処理フロー図である。 本発明の実施形態に係る状態監視システムにおける系統電源とエリアの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る状態監視装置における無線端末からの受信データを例示した図である。 本発明の実施形態に係る状態監視システムにおける停電検知後の処理フロー図である。 本発明の実施形態に係る状態監視装置における無線端末からの受信データと無線端末からのデータ送信間隔とを例示した図である。 本発明の実施形態に係る状態監視システムにおける遮断器と、系統電源と、エリアの関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る状態監視システムにおける系統電源の停電復帰後のエリア設定に関する処理フロー図である。
<実施形態>
以下、図1から図11を用いて、本発明の実施形態について説明する。
<状態監視システムの構成>
本実施形態に係る状態監視システム10は、図1に示すように、状態監視装置100と、複数の無線端末200A〜200Jと、を含んで構成されている。
状態監視装置100は、例えば、工場やプラント等における対象機器の状態監視、系統電源の状態監視を行う装置であり、例えば、パーソナルコンピュータ等を例示することができる。
また、対象機器として、製造設備や検査装置等を例示することができる。
なお、本実施形態においては、状態監視装置100と複数の無線端末200A〜200Jとの間に、例えば、IOTゲートウェイ300が配置される場合を例示している。
状態監視装置100は、通常、系統電源を駆動源とするが、当該系統電源の停電時に備えて、バックアップ用の非常電源を装備している。
無線端末200A〜200Jは、それぞれ、例えば、工場やプラント等における対象機器ごとの状態監視情報(センサ情報)を取得し、IOTゲートウェイ300を介して、状態監視情報を状態監視装置100に出力する。
また、無線端末200A〜200Jは、駆動源を系統電源とするもの(例えば、図1の無線端末200A、200C、200D、200F、200I)と駆動源を電池とするもの(例えば、図1の無線端末200B、200E、200G、200H、200J)とに大別される。
駆動源を電池とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jは、例えば、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得できるような場所に配置されている。
駆動源を電池とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jは、状態監視が必要な対象機器から必要な状態監視情報を取得するためのセンサ(例えば、温度センサやガスセンサ)を備える。
駆動源を系統電源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iは、例えば、電池の駆動電力よりも大きな消費電力を必要とするセンサ(例えば、油状態センサ)あるいは常時、状態監視が必要ではない対象機器に配置されるセンサ(例えば、振動センサや加速度センサ、温度センサ)を含むセンサを備える。
<状態監視装置の構成>
状態監視装置100は、図2に示すように、制御部110と、停電検知部120と、状態監視情報収集部130と、異常情報検知部140と、アラート出力指示情報送信部150と、送信間隔情報送信部160と、異常情報送信部170と、を含んで構成されている。
制御部110は、図示しない内部のROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムに従って、状態監視装置100全体の動作を制御する。
なお、本実施形態においては、対象機器ごとの状態監視情報の取得処理や停電検知時のアラート出力指示情報の送信処理、送信間隔情報の送信処理、異常情報検出時の異常情報の送信処理等を行う。
停電検知部120は、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、系統電源の停電を検知する。
具体的には、各系統電源には、当該系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iが配置されており、例えば、この複数の無線端末200から状態監視情報収集部130に送信される状態監視情報をモニタし、当該系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iの全てからの状態監視情報の送信が途絶したときに、当該系統電源の停電を検知する。
状態監視情報収集部130は、複数の無線端末200A〜200Jからの状態監視情報を収集する。
また、状態監視情報収集部130は、図3に示すようなデータベースを生成して、制御部110および停電検知部120に出力する。
ここで、図3に示すデータベースは、無線端末200A〜200JのID、当該無線端末200A〜200Jの駆動源情報(図3では、「PSB」が電池、「PSC」が系統電源を示す)、設置エリア情報、状態監視情報(図3中、状態監視情報が「−」の部分は、無線端末200A〜200Jから状態監視情報の送信が無かったことを示す)と、を含んでいる。
なお、上記では、状態監視情報収集部130において、図3に示すようなデータベースを生成することを例示した。
しかしながら、状態監視情報収集部130が、単に、無線端末200A〜200Jから状態監視情報を収集して、収集した状態監視情報を制御部110および停電検知部120に出力し、制御部110あるいは停電検知部120が図3に示すようなデータベースを生成するようにしてもよい。
異常情報検知部140は、状態監視情報収集部130において収集された状態監視情報に基づいて、異常状態情報とその異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知する。
例えば、状態監視情報収集部130において生成されたデータベースに基づいて、異常状態情報とその異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知して制御部110に出力する。
具体的には、異常情報検知部140は、状態監視情報収集部130において収集された状態監視情報に基づいて、図4に示すようなデータベースを生成し、当該データベースにより、異常状態情報(図4では、「★」で示す)とその異常状態情報を検知したエリア情報(図4では、エリアAとエリアBとを示す)とを含む異常情報を検知して制御部110に出力する。
ここで、図4中、「〇」は異常なしを示し、「−」は、該当センサを搭載していないことを示す。
なお、上記では、異常情報検知部140において、図4に示すようなデータベースを生成することを例示した。
しかしながら、状態監視情報収集部130あるいは制御部110において、図4に示すようなデータベースを生成し、生成したデータベースを異常情報検知部140に出力するようにしてもよい。
アラート出力指示情報送信部150は、停電検知部120が停電を検知した系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iの近傍に配置された電池を駆動源とするエリア内の無線端末200B、200E、200G、200H、200Jに対して、アラート出力指示を送信する。
ここで、アラートは、音声や警報音によるものでもよいし、LEDの点灯等であってもよい。
送信間隔情報送信部160は、エリア内の無線端末200A〜200Jに対して、情報の送信間隔を通常よりも短く設定する制御信号を送信する。
図5に示すように、例えば、システム周期T1は、無線端末200A〜200Jからのデータ収集期間T2とスリープ期間T3とからなっている。
そして、停電検知部120により系統電源の停電を検知した場合(図5の中央のシステム周期)には、スリープ期間内にエリア内の無線端末200A〜200Jに対して、予め定めた情報の送信間隔よりも短い情報の送信間隔T4で状態監視情報を送信するように設定する。
なお、スリープ期間内の情報送信回数は、その累積時間がT5を超えないように設定される。
異常情報送信部170は、異常情報検知部140が異常情報を検知したときに、異常情報を外部端末に送信する。
<無線端末の構成>
無線端末200A〜200Jは、図6に示すように、制御部210と、センサ220と、アラート出力部230と、電源部240と、受信部250と、送信部260と、を含んで構成されている。
制御部210は、図示しない内部のROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムに従って、状態監視装置全体の動作を制御する。
なお、本実施形態においては、センサ220から取得した状態監視情報を送信する処理や状態監視装置100から受信した指示情報に従って、アラートを出力する処理、送信間隔情報の受信に伴い、センサ220から取得した状態監視情報を送信する送信間隔を変更する処理等を行う。
センサ220は、状態監視情報を取得する。センサ220としては、速度センサ、加速度センサ、温度センサ、圧力センサ、油状態センサ、ガスセンサ等を例示することができる。
例えば、図7に示すように、油圧機器の近傍に配置される無線端末200Aの場合には、油圧機器の温度をモニタするための温度センサ220A、振動をモニタするための加速度センサ220B、圧力をモニタするための圧力センサ220C、油の状態をモニタするための油状態センサ220D等が搭載され、モータの近傍に配置される無線端末200Bの場合には、モータの温度をモニタするための温度センサ220A、振動をモニタするための加速度センサ220B等が搭載される。
電源部240は、制御部210をはじめとする回路ブロック等に電力を供給する。
電源部240としては、電池、系統電源から所望の電源電圧を生成する電源回路等を例示することができる。
受信部250は、主として、状態監視装置100からの情報を受信する。
具体的には、アラート出力指示情報や送信間隔情報等を受信し、制御部210に出力することを例示することができる。
送信部260は、主として、状態監視装置100に情報を送信する。
具体的には、センサ220からの情報や無線端末200A〜200JのID情報等を状態監視装置100に送信する。
なお、状態監視システム10がマルチホップ無線ネットワークで形成されている場合には、受信部250は、近傍の無線端末200A〜200Jから送信された情報を受信し、送信部260は、受信部250が受信した情報を近傍の他の無線端末200A〜200Jあるいは状態監視装置100に送信する。
<停電検知時の状態監視装置の処理>
以下、図8から図10を用いて、停電検知時の状態監視装置100の処理について説明する。
まず、前提として、図9に示すように、駆動源を電池とする無線端末を無線端末200B、200E、200G、200H、200Jとし、駆動源を系統電源とする無線端末を無線端末200A、200C、200D、200F、200Iとする。
本実施形態では、状態監視システム10では、系統1と系統2の2つの系統電源が使用されており、系統1の系統電源を駆動源とする無線端末200Aと、無線端末200Cおよびこれらの近傍に設置された電池を駆動源とする無線端末200Bの監視領域をエリアAとし、系統2の系統電源を駆動源とする無線端末200D、200F、200Iおよびこれらの近傍に設置された電池を駆動源とする無線端末200E、200G、200H、200Jの監視領域をエリアBとして説明する。
状態監視装置100の状態監視情報収集部130は、無線端末200A〜200Jから状態監視情報を収集する(ステップS101)。
状態監視装置100の制御部110は、状態監視情報収集部130の状態監視情報収集処理が継続中か否かを判断する(ステップS102)。
そして、状態監視装置100の制御部110が、状態監視情報収集部130の状態監視情報収集処理が継続中であると判断した場合(ステップS102の「YES」)には、ステップS102に処理を戻す。
一方で、状態監視装置100の制御部110が、状態監視情報収集部130の状態監視情報収集処理が継続中でないと判断した場合(ステップS102の「NO」)には、処理をステップS103に移行する。
つまり、具体的には、図5に示すように、状態監視装置100の状態監視情報収集部130は、状態監視装置100のシステム周期T1のサイクルでデータ収集期間T2内に、無線端末200A〜200Jから状態監視情報を収集する。
そして、状態監視情報収集部130において収集された状態監視情報を無線端末IDや駆動源情報、エリア情報に紐付けて、例えば、図3に示すような形式にデータベース化する。
状態監視装置100の停電検知部120は、系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iを含む複数の無線端末200A〜200Jから取得した状態監視情報に基づいて、エリアAおよびエリアB内のそれぞれ複数の系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていないか否かを判断する(ステップS103)。
状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iを含む複数の無線端末200A〜200Jから取得した状態監視情報に基づいて、例えば、図10(A)のように、エリアAおよびエリアB内のそれぞれ複数の系統電源を駆動源とするすべての無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていないと判断した場合(ステップS103の「YES」)には、エリアAおよびエリアBの全エリアが停電であると判断し、後述する停電時の処理(ステップS106)を実行する。
なお、図10において、データ収集期間T2において、黒の丸は、図9に示すエリアAに配置された系統電源を駆動源とする無線端末200A、200Cからの状態監視情報を示し、黒の丸は、図9に示すエリアBに配置された系統電源を駆動源とする無線端末200D、200F、200Iからの状態監視情報を示している。
一方で、状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、エリアAおよびエリアB内のそれぞれ複数の系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていると判断した場合(ステップS103の「NO」)には、状態監視装置100の制御部110は、処理をステップS104に移行する。
次に、状態監視装置100の停電検知部120は、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、エリアA内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200A、200Cから状態監視情報の収集ができていないか否かを判断する(ステップS104)。
状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iを含む複数の無線端末200A〜200Jから取得した状態監視情報に基づいて、例えば、図10(B)のように、エリアA内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200A、200Cから状態監視情報の収集ができていないと判断した場合(ステップS104の「YES」)には、エリアAが停電であると判断し、後述する停電時の処理(ステップS107)を実行する。
一方で、状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、エリアA内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200A、200Cから状態監視情報の収集ができていると判断した場合(ステップS104の「NO」)には、状態監視装置100の制御部110は、処理をステップS105に移行する。
さらに、状態監視装置100の停電検知部120は、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、エリアB内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていないか否かを判断する(ステップS105)。
状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、例えば、図10(C)のように、エリアB内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていないと判断した場合(ステップS105の「YES」)には、エリアBが停電であると判断し、後述する停電時の処理(ステップS108)を実行する。
一方で、状態監視装置100の停電検知部120が、系統電源を駆動源とする無線端末を含む複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、エリアB内の複数の系統電源を駆動源とする無線端末200D、200F、200Iから状態監視情報の収集ができていると判断した場合(ステップS105の「NO」)には、状態監視装置100の制御部110は、処理をステップS109に移行する。
状態監視装置100の制御部110は、タイマ等によりシステム周期であるT1を経過したか否かを判断する(ステップS109)。
このとき、状態監視装置100の制御部110は、システム周期であるT1を経過していないと判断した場合(ステップS109の「NO」)には、待機する。
一方で、状態監視装置100の制御部110は、システム周期であるT1を経過していると判断した場合(ステップS109の「YES」)には、処理をステップS101に戻す。
<停電時の状態監視装置の処理>
以下、図11を用いて、停電時の状態監視装置100の処理について説明する。
なお、以下では、図9に示すエリアAにおいて停電が発生した場合を例示して説明する。
まず、状態監視装置100の制御部110は、停電しているエリアA内の電池を駆動源とする無線端末200Bに対して、LED等の点灯によるアラート出力を行うようアラート出力指示情報送信部150を介して、アラート出力指示情報を送信する(ステップS201)。
加えて、状態監視装置100の制御部110は、無線端末200Bから状態監視情報の収集を行うべく、状態監視情報収集部130を介した状態監視情報収集処理を行う。
なお、このとき、状態監視装置100の制御部110は、無線端末200Bに対して、状態監視情報の送信間隔を通常時よりも短いT4とするよう送信間隔情報送信部160を介して、送信間隔情報を送信する(ステップS202)。
次いで、状態監視装置100の制御部110は、ステップS202における状態監視情報収集処理により、エリアAにおいて、例えば、ガス漏れ等の異常状態が発生しているか否かを判断する(ステップS203)。
ここで、状態監視装置100の制御部110は、エリアAにおいて、例えば、ガス漏れ等の異常状態が発生していると判断した場合(ステップS203の「YES」)には、無線端末200Bに対して、LED等の点灯に加え、ブザーの報知等によるアラート出力を行うようアラート出力指示情報送信部150を介して、アラート出力指示情報を送信し(ステップS204)、処理をステップS205に移行させる。
一方で、状態監視装置100の制御部110は、エリアAにおいて、例えば、ガス漏れ等の異常状態が発生していないと判断した場合(ステップS203の「NO」)には、処理をステップS205に移行させる。
ステップS205において、状態監視装置100の制御部110は、状態監視情報の送信間隔T4を経過しているか否かを判断する(ステップS205)。
ここで、状態監視装置100の制御部110は、状態監視情報の送信間隔T4を経過していると判断した場合(ステップS205の「YES」)には、処理をステップS206に移行する。
一方で、状態監視情報の送信間隔T4を経過していないと判断した場合(ステップS205の「NO」)には、処理をステップS205に戻す。
ステップS206において、状態監視装置100の制御部110は、状態監視情報の送信間隔の累積時間がT5を経過しているか否かを判断する(ステップS206)。
ここで、状態監視装置100の制御部110は、状態監視情報の送信間隔の累積時間がT5を経過していると判断した場合(ステップS206の「YES」)には、処理をステップS207に移行する。
一方で、状態監視情報の送信間隔の累積時間がT5を経過していないと判断した場合(ステップS206の「NO」)には、処理をステップS202に戻す。
ステップS207において、状態監視装置100の制御部110は、システム周期であるT1を経過しているか否かを判断する(ステップS207)。
ここで、状態監視装置100の制御部110は、システム周期であるT1を経過していると判断した場合(ステップS207の「YES」)には、処理をステップS202に戻す。
一方で、システム周期であるT1を経過していないと判断した場合(ステップS207の「NO」)には、処理をステップS207に戻す。
<停電復帰時の状態監視装置における無線端末のエリア設定処理>
以下、図12、図13を用いて、停電復帰時の状態監視装置100における無線端末のエリア設定処理について説明する。
なお、以下では、図12に示すように、エリアAとエリアBとが設定されており、エリアA内の系統1には、遮断器1が、エリアB内の系統2には、遮断器2が設けられている場合を例示して説明する。
状態監視装置100の制御部110は、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jによりネットワークを形成する処理を行う(ステップS301)。
次に、状態監視装置100の制御部110は、遮断器1が投入されたと判断した場合(ステップS302)には、遮断器1の投入後、ネットワークに参加した無線端末(例えば、無線端末200A、200C)を確認し(ステップS303)、参加した無線端末(例えば、無線端末200A、200C)をエリアAの無線端末として設定する(ステップS304)。
さらに、状態監視装置100の制御部110は、遮断器2が投入されたと判断した場合(ステップS305)には、遮断器2の投入後、ネットワークに参加した無線端末(例えば、無線端末200D、200F、200I)を確認し(ステップS306)、参加した無線端末(例えば、無線端末200D、200F、200I)をエリアBの無線端末として設定する(ステップS307)。
以上、説明したように、本実施形態によれば、状態監視システム10は、対象機器の状態監視、系統電源の状態監視を行う状態監視装置100と、対象機器ごとの状態監視情報を取得して、状態監視装置100に出力する複数の無線端末200A〜200Jと、を備え、複数の無線端末200A〜200Jが、対象機器に接続される系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iを含み、状態監視装置100が、系統電源の停電を監視する。
つまり、1つの系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iを備える構成となっている。
そのため、少なくとも1つの系統電源を駆動源とする無線端末が正常に動作していれば、他の系統電源を駆動源とする無線端末に異常があったとしても確実に、すべての系統電源の停電を監視することができる。
また、このような構成となっていることから、系統電源の停電を検知するためのセンサを設けなくても、すべての系統電源の停電を監視することができる。
また、本実施形態によれば、状態監視システム10は、複数の無線端末200A〜200Jが、対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサ220を備え、複数の無線端末200A〜200Jは、対象機器に接続される系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iと、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jとからなり、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jは、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得できるように配置されている。
つまり、複数の無線端末200A〜200Jは、対象機器に接続される系統電源に対して、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iと、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jとからなり、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jは、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得できるように配置されている。
そのため、すべての系統電源が停電となっても、常時、状態監視が必要な対象機器の状態監視情報を取得することができ、プラントや工場における製造設備や検査装置等の安全性を確保することができる。
また、本実施形態によれば、状態監視システム10において、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iは、電池の駆動電力よりも大きな消費電力を必要とするセンサ(例えば、油状態センサ)あるいは常時、状態監視が必要ではない対象機器に配置されるセンサを含むセンサを備えている。
つまり、言い換えれば、電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jは、電池の駆動電力よりも小さな消費電力を必要とするセンサあるいは電池の駆動電力よりも消費電力が小さく、常時、状態監視が必要ではある対象機器に配置されるセンサを含むセンサを備えている。
そのため、系統電源の停電時に、電池を駆動源とする無線端末の無駄な稼動を抑制し、電池を駆動源とする無線端末の電池寿命を延ばすことができる。
また、本実施形態によれば、状態監視システム10において、状態監視装置100は、系統電源を駆動源とする複数の無線端末200A、200C、200D、200F、200Iから取得した状態監視情報に基づいて、系統電源の停電を検知する停電検知部120と、停電を検知した系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iの近傍に配置された電池を駆動源とするエリア内の無線端末200B、200E、200G、200H、200Jに対して、アラート出力指示を送信するアラート出力指示情報送信部150と、エリア内の無線端末に対して、状態監視情報の送信間隔を通常よりも短く設定する制御信号を送信する送信間隔情報送信部160と、エリア内の無線端末からの状態監視情報を収集する状態監視情報収集部130と、状態監視情報収集部130において収集した状態監視情報に基づいて、異常状態情報と当該異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知する異常情報検知部140と、異常情報検知部140が異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信する異常情報送信部170と、を備える。
つまり、停電検知部120は、系統電源の停電を検知する。
アラート出力指示情報送信部150は、停電検知部120が系統電源の停電を検知したときに、停電を検知した系統電源を駆動源とする無線端末200A、200C、200D、200F、200Iの近傍に配置された電池を駆動源とするエリア内の無線端末200B、200E、200G、200H、200Jに対して、アラート出力指示を送信する。
送信間隔情報送信部160は、停電検知部120が系統電源の停電を検知したときに、エリア内の無線端末に対して、状態監視情報の送信間隔を通常よりも短く設定する制御信号を送信する。
状態監視情報収集部130は、エリア内の無線端末からの状態監視情報を収集する。
異常情報検知部140は、状態監視情報収集部130において収集した状態監視情報に基づいて、異常状態情報と当該異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知する。
異常情報送信部170は、異常情報検知部140が異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信する。
そのため、停電検知部120により系統電源の停電を検知することができる。
また、アラート出力指示情報送信部150により、停電エリアの電池を駆動源とする無線端末200B、200E、200G、200H、200Jにおいて、例えば、LED等を点灯表示させることにより、当該エリアが停電であるため、製造設備等の再立ち上げ時の注意を促したり、製造設備等について安全な処理を施すように促すことができる。
また、送信間隔情報送信部160により、例えば、停電による製造設備や検査装置等の温度状態の急変や地震発生に伴うガス漏れ等の対応を想定し、短時間で、当該停電エリアにおける多くの状態監視情報を入手することができる。
また、異常情報検知部140により、例えば、温度センサやガスセンサ等を装備した無線端末により、製造設備や検査装置等の温度異常が発生しているのか、あるいは、ガス漏れが発生しているのか等の異常情報を検知することができる。
さらに、異常情報送信部170により、異常情報検知部140が異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信することにより、オペレータに速やかに異常の発生状況とそのエリア等を知らせることができる。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
10;状態監視システム
100;状態監視装置
110;制御部
120;停電検知部
130;状態監視情報収集部
140;異常情報検知部
150;アラート出力指示情報送信部
160;送信間隔情報送信部
170;異常情報送信部
200A〜200J;無線端末
210;制御部
220;センサ
230;アラート出力部
240;電源部
250;受信部
260;送信部

Claims (5)

  1. 系統電源から電源が供給される対象機器の状態監視を行う状態監視装置と、
    前記対象機器ごとの状態監視情報を取得するセンサを有し、前記状態監視装置に出力する複数の無線端末と、
    を備え、
    前記複数の無線端末は、前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末を含み、
    前記状態監視装置は、同一の前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末から前記状態監視情報を受信できないときに、該系統電源が停電であると判定することを特徴とする状態監視システム。
  2. 前記複数の無線端末には、電池を駆動源とする複数の前記無線端末が含まれ、
    前記電池を駆動源とする複数の前記無線端末は、常時、前記状態監視が必要な前記対象機器の前記状態監視情報を取得可能に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の状態監視システム。
  3. 前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末は、前記電池の駆動電力よりも大きな消費電力を必要とする前記センサあるいは常時、前記状態監視が必要ではない前記対象機器あるいは対象領域に配置される前記センサを含む前記センサを備えることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の状態監視システム。
  4. 前記状態監視装置は、
    前記系統電源を駆動源とする複数の前記無線端末から取得した状態監視情報に基づいて、前記系統電源の停電を検知する停電検知部と、
    前記停電を検知した前記系統電源を駆動源とする前記無線端末の近傍に配置された前記電池を駆動源とするエリア内の前記無線端末に対して、アラート出力指示を送信するアラート出力指示情報送信部と、
    前記エリア内の前記無線端末に対して、前記状態監視情報の送信間隔を通常よりも短く設定する制御信号を送信する送信間隔情報送信部と、
    前記エリア内の前記無線端末からの前記状態監視情報を収集する状態監視情報収集部と、
    前記状態監視情報収集部において収集した前記状態監視情報に基づいて、異常状態情報と当該異常状態情報を検知したエリア情報とを含む異常情報を検知する異常情報検知部と、
    前記異常情報検知部が前記異常情報を検知したときに、該異常情報を外部端末に送信する異常情報送信部と、
    を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の状態監視システム。
  5. 前記系統電源ごとに対応するエリアが予め設定され、
    前記状態監視装置は、
    前記停電の解消時に、該エリアに配置される前記電池を駆動源とする前記無線端末によりネットワークを形成し、それぞれの前記系統電源に接続された遮断器が投入されると、該系統電源を駆動源とする前記無線端末を前記エリアの前記無線端末として設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の状態監視システム。
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