JP3085874B2

JP3085874B2 - 機器監視システム

Info

Publication number: JP3085874B2
Application number: JP07050083A
Authority: JP
Inventors: 康之伊丹; 秀和白崎; 誠喜空本; 立行前川; 泰正安藤; 裕之上田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH08247400A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種機器の状態を監視
する機器監視システムに係わり、特に複数の監視対象を
同時に監視することのできる機器監視システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、機器状態を監視するシステムとし
ては、リミットスイッチを利用して電気的な信号によっ
て監視する方式が一般的であった。すなわち、この従来
の方式は、機器の動作に対応してリミットスイッチが機
械的にオン・オフ動作され、このオン・オフ動作によっ
てリミットスイッチの電気的接点が開閉され、電気的な
導通の有無によって機器の状態を判定するものである。

【０００３】この従来の機器監視システムの一例を図１
２を用いて説明する。図中符号１は電気ケーブル（信号
ケーブル）を示し、この電気ケーブル１はケーブル２、
ケーブル３及びケーブル４の三本のケーブルからなる３
芯ケーブルである。そして、ケーブル２とケーブル３の
間及びケーブル３とケーブル４との間にはスイッチ５及
びスイッチ６がそれぞれ設けられている。これらのスイ
ッチ５、６は監視対象機器の状態、例えば弁やドアの開
閉状態や各種スイッチのオン・オフ状態に対応してスイ
ッチングされるものである。そして、監視対象機器の状
態が変化してスイッチ５、６のオン・オフが切り替わる
と、区間Ａ及び区間Ｂの導通状態がこれに対応して切り
替わる。したがって、区間Ａ、Ｂの導通の有無を計装盤
（図示を省略）で検出することによって監視対象機器の
状態、例えば弁の開閉状態を遠隔監視によって知ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の機器監視システムは、電気信号を利用するものであ
るため、例えば発電プラントのように高い電磁場が存在
する場所において使用した場合、信号ラインにノイズが
のってスイッチ５、６のオン・オフ状態を誤って検出し
て機器状態を誤認する場合があった。さらに、化学プラ
ントのように可燃性物質を取り扱うプラントにおいて
は、一般的に、電気ケーブルをなるべく使用しないよう
にすべきとの要請があり、この点において、電気ケーブ
ルを使用する前記従来の機器監視システムは好ましくな
かった。

【０００５】また、前記従来の監視システムを用いて複
数の機器を監視する場合、それぞれの機器と計装盤との
間を個々独立の電気ケーブル（信号ケーブル）で接続
し、それぞれの電気ケーブルに対して個別に電気信号を
入力する必要があるため、膨大なケーブル量を必要とす
るばかりでなく、ケーブルの敷設作業に多大の労力を必
要とし、加えて信号の処理も複雑であった。

【０００６】本発明は、上述した問題を解消し、電気信
号を用いることなく、光信号によって機器の状態を的確
に監視することができる機器監視システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】また、本発明は、複数の機器を監視する場
合においても、それぞれの機器と計装盤との間を個々独
立の信号ケーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケ
ーブルで足り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、
加えて信号処理も容易な機器監視システムを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による機器監視シ
ステムは、パルス状の信号光を発信するパルス光源と、
このパルス光源に一端が接続された光ファイバよりなる
往路基幹と、この往路基幹に対して並列に設けられた光
ファイバよりなる復路基幹と、この復路基幹の一端に接
続された光検出器と、前記パルス光源から発せられる信
号光に同期する同期信号を受けて同期をとると共に前記
光検出器が検出した信号を処理する信号処理装置と、前
記往路基幹と前記復路基幹との間であって複数の監視対
象機器のそれぞれに対応する位置に配設された複数の機
器監視センサ部とを備え、複数の前記機器監視センサ部
は、前記往路基幹の途中に直列に介装された複数の往路
側の光分岐結合器と、前記復路基幹の途中に直列に介装
された複数の復路側の光分岐結合器と、複数の前記往路
側の光分岐結合器と複数の前記復路側の光分岐結合器と
のそれぞれの間に光ファイバを介して介装され、複数の
前記監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と遮光
状態とが切り替わるようにした複数の光スイッチとを有
することを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】本発明による機器監視システムは、パルス
状の信号光を発信するパルス光源と、このパルス光源に
一端が接続された光ファイバよりなる往路基幹と、この
往路基幹に対して並列に設けられた光ファイバよりなる
復路基幹と、この復路基幹の一端に接続された光検出器
と、この光検出器が検出した信号を処理する信号処理装
置と、前記往路基幹と前記復路基幹との間であって複数
の監視対象機器のそれぞれに対応する位置に配設された
複数の機器監視センサ部とを備え、前記機器監視センサ
部は、前記往路基幹の途中に介装された往路側の光分岐
結合器と、前記復路基幹の途中に介装された復路側の光
分岐結合器と、前記往路側の光分岐結合器と前記復路側
の光分岐結合器との間に光ファイバを介して介装され、
前記監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と遮光
状態とが切り替わるようにした光スイッチとを有し、前
記光スイッチは監視対象である弁に固着されており、さ
らに、前記光スイッチの導光状態と遮光状態とを切り替
える光スイッチレバーと、この光スイッチレバーに一端
が取り付けられ、他端が前記弁の弁棒に取り付けられて
前記弁棒の動きに連動して前記光スイッチレバーを操作
するアーム部とを備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明による機器監視システムは、前記光
スイッチは、前記監視対象機器の状態変化に対応して導
光状態と遮光状態とが切り替わることに加え、前記監視
対象機器の状態とは独立に導光状態に切り替え可能とし
たことを特徴とする。

【００１３】本発明による機器監視システムは、前記光
ファイバの敷設長から光ディレイを算出し、この光ディ
レイに基づいて前記監視対象機器のそれぞれに対応する
検出パルス信号を同定するようにしたことを特徴とす
る。

【００１４】本発明による機器監視システムは、前記往
路基幹と前記復路基幹との間に光ファイバよりなる複数
のバイパスラインを設けたことを特徴とする。

【００１５】本発明による機器監視システムは、前記パ
ルス光源は複数のパルス状の信号光を発信し、前記信号
処理装置は前記光検出器で検出した複数の測定データを
積算又は積算平均して機器状態を判定するようにしたこ
とを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【作用】本発明による機器監視システムにおいては、パ
ルス光源はパルス状の信号光を発信し、この信号光は光
ファイバよりなる往路基幹を介して往路側の光分岐結合
器に達する。往路側の光分岐結合器に送られた信号光は
次段の光分岐結合器に送られる光と、光スイッチに送ら
れる光とに分岐される。そして、光スイッチに入力され
た信号光は、光スイッチが導光状態であれば復路側の光
分岐結合器に送られる。復路側の光分岐結合器に入力さ
れた信号光は、光ファイバよりなる復路基幹を介して光
検出器に達し、この光検出器の検出信号は信号処理装置
で処理される。また、信号処理装置は、パルス光源から
発せられる信号光に同期する同期信号を受けて同期をと
る。一方、光スイッチが遮光状態の場合には、光スイッ
チに入力された信号光は、この光スイッチによって遮断
されるために復路側の光分岐結合器には到達せず、した
がって光検出器は信号光を検出しない。ここで、光スイ
ッチは監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と遮
光状態とが切り替わるので、光検出器での信号光の検出
の有無を信号処理装置で判断することによって機器状態
を監視することができる。さらに、パルス光源から発信
された信号光が光検出器に達するまでの全光路の距離
は、それぞれの監視対象機器に応じて異なるため、光検
出器で検出される信号の時間軸上の位置によって、いず
れの機器に対応した信号であるかを知ることができる。

【００２０】

【００２１】

【００２２】本発明による機器監視システムにおいて
は、パルス光源はパルス状の信号光を発信し、この信号
光は光ファイバよりなる往路基幹を介して往路側の光分
岐結合器に達する。往路側の光分岐結合器に送られた信
号光は次段の光分岐結合器に送られる光と、光スイッチ
に送られる光とに分岐される。そして、光スイッチに入
力された信号光は、光スイッチが導光状態であれば復路
側の光分岐結合器に送られる。復路側の光分岐結合器に
入力された信号光は、光ファイバよりなる復路基幹を介
して光検出器に達し、この光検出器の検出信号は信号処
理装置で処理される。一方、光スイッチが遮光状態の場
合には、光スイッチに入力された信号光は、この光スイ
ッチによって遮断されるために復路側の光分岐結合器に
は到達せず、したがって光検出器は信号光を検出しな
い。ここで、光スイッチは監視対象機器の状態変化に対
応して導光状態と遮光状態とが切り替わるので、光検出
器での信号光の検出の有無を信号処理装置で判断するこ
とによって機器状態を監視することができる。さらに、
パルス光源から発信された信号光が光検出器に達するま
での全光路の距離は、それぞれの監視対象機器に応じて
異なるため、光検出器で検出される信号の時間軸上の位
置によって、いずれの機器に対応した信号であるかを知
ることができる。さらに、光スイッチのアーム部が弁棒
の動きに連動し、このアーム部の動作によって光スイッ
チの光スイッチレバーがスライドする。光スイッチレバ
ーがスライドすることによって光スイッチの導光状態と
遮光状態とが切り替わる。したがって、弁の開閉状態に
対応して光スイッチが切り替わる。

【００２３】本発明による機器監視システムにおいて
は、光スイッチは監視機器の状態とは無関係に導光状態
を達成できる。

【００２４】本発明による機器監視システムにおいて
は、光ファイバの敷設長から光ディレイを算出し、この
光ディレイに基づいて監視対象機器のそれぞれに対応す
る検出パルス信号を同定する。

【００２５】本発明による機器監視システムにおいて
は、往路基幹と復路基幹との間に設けられた複数のバイ
パスラインを介して信号光が光検出器に達する。したが
って、これらバイパスラインに対応するパルスを目印と
することによって、測定データの時間軸上に表示された
他のパルスがいずれの機器に対応するかを知ることがで
きる。

【００２６】本発明による機器監視システムにおいて
は、パルス光源は複数のパルス状の信号光を発信し、信
号処理装置は光検出器で検出した測定データを積算又は
積算平均して機器状態を判定する。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【実施例】以下、本発明による機器監視システムの実施
例について図面を参照して説明する。実施例１を図１に
基づいて説明する。なお、この実施例１は、単一機器を
監視するための機器監視システムの一例である。図１に
おいて符号１０は監視対象である機器を示し、例えばグ
ローブ弁、玉型弁等の弁類や、ドア、レベルメータ等が
監視対象となり得る。この監視対象機器１０には連動装
置１１が付設されておりこの連動装置１１は監視対象機
器１０の状態の変化、例えば監視対象が弁やドアであれ
ばこれらの開閉動作に対応して動作するように構成され
ている。そして、この連動装置１１には光スイッチ１２
が付設されており、この光スイッチ１２は連動装置１１
の動作に対応してオン・オフ動作するように構成されて
いる。光スイッチ１２の入力側には入力側の光ファイバ
１３の一端が接続されており、この入力側の光ファイバ
１３の他端は連続光を発信する光源１４に接続されてい
る。また、光スイッチ１２の出力側には出力側の光ファ
イバ１５の一端が接続されており、この出力側の光ファ
イバ１５の他端は光検出器１６及び信号処理装置１７に
接続されている。

【００３１】上記実施例１を使用して機器を監視する際
には、光源１４から連続光である信号光Ｓを発信し、入
力側の光ファイバ１３を介して光スイッチ１２の入力側
に信号光Ｓを入力する。光スイッチ１２に入力された信
号光Ｓは、光スイッチ１２がオン状態（導光状態）であ
れば光スイッチ１２の出力側から出力側の光ファイバ１
５を介して光検出器１６に到達する。一方、光スイッチ
１２がオフ状態（遮光状態）であれば、光スイッチ１２
において信号光Ｓが遮断されるため、信号光Ｓは光検出
器１６に到達しない。ここで、監視対象機器１０の状態
が変化すると連動装置１１を介して光スイッチ１２のオ
ン状態及びオフ状態が切り替わるため、光検出器１６及
び信号処理装置１７で信号光Ｓの到達の有無を検出する
ことによって監視対象機器１０の状態を知ることができ
る。

【００３２】このように実施例１によれば、電気信号を
用いることなく、光信号によって機器の状態を監視する
ことができるので、発電プラントのように高い電磁場が
存在する場所で使用した場合でも信号ラインにノイズが
のるようなことがなく、機器の状態を確実に監視するこ
とができる。

【００３３】次に、実施例２について図２を参照して説
明する。この実施例２は、光源としてパルス光を発信す
るものを使用する点で上記実施例１と異なる。すなわ
ち、光源にはパルス光源２０が使用され、このパルス光
源２０にはパルス駆動装置２１が接続されている。

【００３４】このように光源としてパルス光源２０を使
用し、パルス状の信号光Ｓによって機器状態を監視すれ
ば、検出信号に対するグランドレベルの変動による影響
を受けないため、連続光によって監視する場合に比して
信号光Ｓの検出をより確実に行うことができる。

【００３５】次に、実施例３について図３乃至図５を参
照して説明する。なお、この実施例３は、複数の機器を
監視するための機器監視システムの一例である。監視対
象は配管３０に直列的に配設された複数の手動弁３１、
３１…３１であり、これらの手動弁３１には弁連動装置
３２がそれぞれ付設されている。これらの弁連動装置３
２はその監視対象である個々の手動弁３１の開閉動作に
対応して動作するように構成されている。そして、これ
らの弁連動装置３２に対応して機器監視センサ部３３が
それぞれ設けられており、この機器監視センサ部３３は
光スイッチ３４を有し、この光スイッチ３４は弁連動装
置３２の動作に対応してオン・オフ動作するように構成
されている。これらの光スイッチ３４の入力側は、入力
側の光ファイバ３５を介して往路側の光分岐結合器３６
にそれぞれ接続されている。一方、光スイッチ３４の出
力側は、出力側の光ファイバ３７を介して復路側の光分
岐結合器３８に接続されている。さらに、往路側の光分
岐結合器３６は光ファイバよりなる往路基幹３９によっ
て直列的に接続されている。一方、復路側の光分岐結合
器３８は光ファイバよりなる復路基幹４０によって直列
的に接続されている。そして、往路基幹３９の入力側端
部はパルス光を発信するパルス光源４１に接続されてお
り、一方、復路基幹４０の出力側端部は光検出器４２及
び信号処理装置４３に接続されている。また、パルス光
源４１と光検出器４２及び信号処理装置４３とは同期信
号ライン４４を介して接続されている。

【００３６】この実施例３を使用して複数の手動弁３１
を監視する際には、パルス光源４１からパルス光である
信号光Ｓを発信し、往路基幹３９を介して往路側の光分
岐結合器３６に信号光Ｓを送る。光分岐結合器３６に送
られた信号光Ｓは、往路基幹３９を介して次段の光分岐
結合器３６に送られる光と、入力側の光ファイバ３５を
介して光スイッチ３４に送られる光とに分岐される。そ
して、光スイッチ３４に入力された信号光Ｓは、光スイ
ッチ３４がオン状態（導光状態）であれば出力側の光フ
ァイバ３７を介して復路側の光分岐結合器３８に送られ
る。そして、復路側の光分岐結合器３８に入力された信
号光Ｓは、復路基幹４０を介して光検出器４２に送られ
る。一方、光スイッチ３４がオフ状態（遮光状態）の場
合には、光スイッチ３４に入力された信号光Ｓは、この
光スイッチ３４によって遮断されるために復路側の光分
岐結合器３８に到達せず、したがって光検出器４２及び
信号処理装置４３は信号光Ｓを検出しない。ここで、光
スイッチ３４は弁連動装置３２を介して手動弁３１の開
閉状態に対応してオン・オフ動作するため、手動弁３１
が開放している場合には光検出器４２及び信号処理装置
４３において信号光Ｓが検出され、逆に手動弁３１が閉
鎖している場合には信号光Ｓは光スイッチ３４で遮断さ
れて光検出器４２及び信号処理装置４３で検出されな
い。さらに、パルス光源４１から発信された信号光Ｓが
光検出器４２に到達するまでの全光路の距離は、それぞ
れの手動弁３１によって異なるため、光検出器４２及び
信号処理装置４３で検出されたパルスの時間軸上の位置
によっていずれの手動弁３１が開放（又は閉鎖）状態に
あるかを知ることができる。

【００３７】図４及び図５は光検出器４２及び信号処理
装置４３で検出された検出信号及びパルス光源４１から
発信された入力信号を示している。ここで、図４には１
つの入力パルス信号に対して３つの検出パルス信号が認
められる。これらの検出パルス信号はそれぞれ弁１、弁
２、弁３に対応しており、これら３つの弁の全てが開放
状態にあることを示している。一方、図５では１つの入
力パルス信号に対して２つの検出パルス信号が認めら
れ、かつ、図４において弁２に対応する検出パルス信号
が検出された時間軸上の位置にパルスが認められない。
これは、弁１及び弁３は開放状態にあるが、弁２は閉鎖
状態にあることを示している。なお、信号光Ｓの検出に
際しては、同期信号ライン４４を介してパルス光源４１
から光検出器４２及び信号処理装置４３に送られた同期
信号Ｓ１によって同期をとることができる。

【００３８】このように実施例３によれば、複数の手動
弁３１を監視する場合においても、それぞれの手動弁３
１と光検出器４２及び信号処理装置４３との間を個々独
立の信号ケーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケ
ーブルで足り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、
加えて信号処理も容易である。

【００３９】なお、上記実施例３では手動弁を対象とし
て説明したが、この実施例３を適用し得る監視対象機器
は手動弁には限られず、ドア、レベルメータ、圧力スイ
ッチ等にも適用することができる。

【００４０】次に、実施例４について図６を参照して説
明する。図６は、手動弁６０と、この手動弁６０に取り
付けられた弁連動型光スイッチ６１を示している。手動
弁６０のヨーク部６２には取付治具６３を介して光スイ
ッチ６４が取り付けられている。この光スイッチ６４は
上下にスライドしてスイッチングを行う光スイッチレバ
ー６５を備えており、この光スイッチレバー６５を切り
替えることによって光スイッチ６４のオン状態（導光状
態）とオフ状態（遮光状態）とが切り替えられる。ま
た、手動弁６０の弁棒６６にはＬ字状のアーム部６７の
一方の端部が取り付けられており、このアーム部６７
は、手動弁６０のハンドル車６８の回転に伴って弁棒６
６が回転しながら上下動する際に、弁棒６６の回転力を
受けることなく上下動にのみ追随して上下に動くように
構成されている。一方、アーム部６７の他方の端部は光
スイッチレバー６５に取り付けられており、光スイッチ
レバー６５はアーム部６７の上下動に伴って上下にスラ
イドする。そして、光スイッチ６４の入力側及び出力側
にはそれぞれ入力側の光ファイバ６９と出力側の光ファ
イバ７０が接続されている。

【００４１】この実施例４における弁連動型光スイッチ
６１は、手動弁６０のハンドル車６８を回して手動弁６
０を閉鎖又は開放すると、弁棒６６の上下動がアーム部
６７を介して光スイッチレバー６５に伝わり、この光ス
イッチレバー６５が上下に連動する。したがって、手動
弁６０が閉鎖状態にあるときには光スイッチ６４がオフ
状態（遮光状態）となり、逆に手動弁６０が開放状態に
あるときには光スイッチ６４がオン状態（導光状態）と
なる。

【００４２】このように実施例４によれば、簡単な構成
によって、手動弁６０の開閉状態に対応させて光スイッ
チ６４のオン・オフ状態を確実に切り替えることができ
る。

【００４３】なお、本実施例では手動弁６０のヨーク部
６２に光スイッチ６４を取り付けているが、光スイッチ
６４の取り付け位置はこれに限定されることはなく、例
えばパッキン押さえ部７１、弁箱７２又は弁蓋７３に取
り付けてもよい。

【００４４】次に、実施例５について図７を参照して説
明する。図７はパルス状の信号光の測定データＤを時系
列に表示したものであるが、この測定データＤに基づい
て機器の状態を監視するために、パルス波高に対して一
定のしきい値Ｔを設けている。そして、測定データＤの
パルス波高がしきい値Ｔを超えた場合には光スイッチが
オン状態であると判断し、逆にパルス波高がしきい値Ｔ
を下回る場合には光スイッチがオフ状態であると判断す
る。

【００４５】このようにパルス波高に対して一定のしき
い値Ｔを設定して光スイッチのオン・オフ状態を判断す
ることによって、機器状態の監視を簡易かつ確実に行う
ことができる。

【００４６】次に、実施例６について図８を参照して説
明する。この実施例６は、前記実施例５における測定デ
ータＤを時間軸上で一次微分し、さらに、微分データＤ
Ｄに対してプラス側及びマイナス側にそれぞれ一定のし
きい値Ｔ１、Ｔ２を設けている。そして、微分データＤ
Ｄがプラス側及びマイナス側の双方のしきい値Ｔ１、Ｔ
２を超えた場合に光スイッチがオン状態であると判断
し、逆にしきい値Ｔ１、Ｔ２を超えない場合にはオフ状
態であると判断する。

【００４７】このように測定データを微分し、この微分
データに対してプラス側及びマイナス側の双方にしきい
値Ｔ１、Ｔ２を設けることによって、機器状態の監視を
より一層確実に行うことができる。

【００４８】次に、実施例７について図９及び図１０を
参照して説明する。図９に示した光スイッチ９０は、上
下にスライドして光スイッチ９０のオン・オフ状態を切
り替える光スイッチレバー９１を備え、さらに、光スイ
ッチレバー９１のオン・オフ状態とは独立して光スイッ
チ９０をバイパス状態（導光状態）とするためのバイパ
スボタン９２を有している。すなわち、この光スイッチ
９０は、図１０に示したようにオン状態９３とオフ状態
９４の２つのモードに加えて、バイパス状態９５という
３つ目のモードを有している。

【００４９】そして、この光スイッチ９０を利用すれ
ば、複数の機器を監視する機器監視システムの光ファイ
バ９６の全体の導通検査を行う場合、全ての光スイッチ
９０をバイパス状態９５にすることによって簡単に検査
することができる。また、同じく全ての光スイッチ９０
をバイパス状態９５としてパルス状の信号光をパルス光
源から発信すれば、光検出器及び信号処理装置で測定さ
れたデータには複数の監視対象機器のそれぞれに対応し
たパルスの全てが時間軸上に表示されるので、このデー
タからそれぞれの機器に対応するパルスが時間軸上のど
の位置に表示されるかを簡単に同定することができる。

【００５０】次に、実施例８について説明する。この実
施例８では、機器監視システムを用いて複数の機器を監
視する場合に、それぞれの機器の間に付設された光ファ
イバの敷設長を施工時に予め測定する。そして、測定さ
れた敷設長に基づいて、光ファイバ中を伝わる信号光の
時間遅れ（光ディレイ）を計算する。すなわち、パルス
光源から発信されたパルス状の信号光が光検出器及び信
号処理装置に到達するまでの所用時間は光路長によって
決まるので、この光路長を実測して前記所用時間を各機
器毎に算出するものである。

【００５１】次に、実施例９について図１１を参照して
説明する。往路基幹３９と復路基幹４０との間に複数の
バイパスライン１２０を適当な間隔で敷設する。そし
て、パルス光源４１からパルス状の信号光Ｓを発信すれ
ば、光検出器４２及び信号処理装置４３の測定データに
は、常に、バイパスライン１２０を通って光検出器４２
に到達した信号光Ｓに対応するパルスが時間軸上の所定
の位置に表示される。したがって、これらバイパスライ
ン１２０に対応するパルスを目印とすることによって、
測定データの時間軸上に表示された他のパルスがいずれ
の機器に対応するかを簡単に知ることができる。

【００５２】次に、実施例１０について説明する。この
実施例１０では、パルス光源から複数のパルス状信号光
を発信し、それぞれの信号光に対して光検出器及び信号
処理装置で得られたそれぞれの測定データを積算又は積
算平均して機器の状態を判断するものである。このよう
に測定データを積算又は積算平均することによって、外
乱光や光検出系等のノイズによる影響を低減してＳ／Ｎ
比を改善することができるので、機器状態の監視をより
一層確実に行うことができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明による機器監視システムによれ
ば、複数の機器を監視する場合においても、それぞれの
機器と光検出器及び信号処理装置との間を個々独立の信
号ケーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケーブル
で足り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、加えて
信号処理も容易である。

【００５４】

【００５５】

【００５６】本発明による機器監視システムによれば、
複数の機器を監視する場合においても、それぞれの機器
と光検出器及び信号処理装置との間を個々独立の信号ケ
ーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケーブルで足
り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、加えて信号
処理も容易である。また、光スイッチのアーム部が弁棒
の動きに連動し、このアーム部の動作によって光スイッ
チの光スイッチレバーがスライドするようにしたので、
簡単な構成によって、機器状態に対応させて光スイッチ
の導光状態と遮光状態とを確実に切り替えることができ
る。

【００５７】本発明による機器監視システムによれば、
光スイッチは監視機器の状態とは無関係に導光状態を達
成できるので、複数の機器を監視する機器監視システム
の光ファイバケーブル全体の導通検査を簡単に行うこと
ができる。また、光検出器及び信号処理装置で測定され
たデータには複数の監視対象機器のそれぞれに対応した
パルスの全てが時間軸上に表示されるので、このデータ
からそれぞれの機器に対応するパルスが時間軸上のどの
位置に表示されるかを簡単に同定することができる。

【００５８】本発明による機器監視システムによれば、
光ファイバの敷設長から光ディレイを算出し、この光デ
ィレイに基づいて監視対象機器のそれぞれに対応する検
出パルス信号を同定するので、それぞれの機器に対応す
るパルスが測定データの時間軸上のどの位置に表示され
るかを簡単に同定することができる。

【００５９】本発明による機器監視システムによれば、
往路基幹と復路基幹との間に設けられた複数のバイパス
ラインを介して信号光が光検出器に達するので、これら
バイパスラインに対応するパルスを目印とすることによ
って、測定データの時間軸上に表示された他のパルスが
いずれの機器に対応するかを簡単に同定することができ
る。

【００６０】本発明による機器監視システムによれば、
パルス光源は複数のパルス状の信号光を発信し、信号処
理装置は光検出器で検出した測定データを積算又は積算
平均して機器状態を判定するので、外乱光や光検出系等
のノイズによる影響を低減してＳ／Ｎ比を改善し、機器
状態の監視をより一層確実に行うことができる。

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による機器監視システムの実施例１を示
した構成図。

【図２】本発明による機器監視システムの実施例２を示
した構成図。

【図３】本発明による機器監視システムの実施例３を示
した構成図。

【図４】上記実施例３の測定データの一例を示したグラ
フ。

【図５】上記実施例３の測定データの他の一例を示した
グラフ。

【図６】本発明による弁連動型光スイッチの実施例４を
示した部分断面正面図。

【図７】本発明による機器監視システムの実施例５の信
号処理方法に関する説明図。

【図８】本発明による機器監視システムの実施例６の信
号処理方法に関する説明図。

【図９】本発明による機器監視システムの実施例７の光
スイッチを示した図。

【図１０】本発明による機器監視システムの実施例７の
光スイッチの切替状態に関する説明図。

【図１１】本発明による機器監視システムの実施例９を
示した構成図。

【図１２】従来の機器監視システムを示した構成図。

【符号の説明】

１０監視対象機器１１連動装置１２、３４、６４、９０光スイッチ１３、１５、３５、３７、６９、７０、９６光ファイ
バ１４連続光用の光源１６、４２光検出器１７、４３信号処理装置２０、４１パルス光源３１、６０手動弁３２弁連動装置３３機器監視センサ３６、３８光分岐結合器３９往路基幹４０復路基幹４４同期信号ライン６１弁連動型光スイッチ６３取付治具６５、９１光スイッチレバー６７アーム部９２バイパスボタン１２０バイパスボタンＳ信号光Ｄ測定データＴ、Ｔ１、Ｔ２しきい値ＤＤ微分データ

フロントページの続き (72)発明者白崎秀和京都府相楽郡精華町大字南稲八妻小字大谷123番地株式会社原子力安全システム研究所内 (72)発明者空本誠喜神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者前川立行神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者安藤泰正神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者上田裕之東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (56)参考文献特開昭63−312590（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−269002（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−58734（ＪＰ，Ａ) 特開平３−215711（ＪＰ，Ａ) 特開平５−240734（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−260240（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F17D 5/00 G01D 21/00 G01M 19/00 G08C 23/04 H04L 29/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス状の信号光を発信するパルス光源
と、このパルス光源に一端が接続された光ファイバより
なる往路基幹と、この往路基幹に対して並列に設けられ
た光ファイバよりなる復路基幹と、この復路基幹の一端
に接続された光検出器と、前記パルス光源から発せられ
る信号光に同期する同期信号を受けて同期をとると共に
前記光検出器が検出した信号を処理する信号処理装置
と、前記往路基幹と前記復路基幹との間であって複数の
監視対象機器のそれぞれに対応する位置に配設された複
数の機器監視センサ部とを備え、複数の前記機器監視セ
ンサ部は、前記往路基幹の途中に直列に介装された複数
の往路側の光分岐結合器と、前記復路基幹の途中に直列
に介装された複数の復路側の光分岐結合器と、複数の前
記往路側の光分岐結合器と複数の前記復路側の光分岐結
合器とのそれぞれの間に光ファイバを介して介装され、
複数の前記監視対象機器の状態変化に対応して導光状態
と遮光状態とが切り替わるようにした複数の光スイッチ
とを有することを特徴とする機器監視システム。
【請求項２】パルス状の信号光を発信するパルス光源
と、このパルス光源に一端が接続された光ファイバより
なる往路基幹と、この往路基幹に対して並列に設けられ
た光ファイバよりなる復路基幹と、この復路基幹の一端
に接続された光検出器と、この光検出器が検出した信号
を処理する信号処理装置と、前記往路基幹と前記復路基
幹との間であって複数の監視対象機器のそれぞれに対応
する位置に配設された複数の機器監視センサ部とを備
え、前記機器監視センサ部は、前記往路基幹の途中に介
装された往路側の光分岐結合器と、前記復路基幹の途中
に介装された復路側の光分岐結合器と、前記往路側の光
分岐結合器と前記復路側の光分岐結合器との間に光ファ
イバを介して介装され、前記監視対象機器の状態変化に
対応して導光状態と遮光状態とが切り替わるようにした
光スイッチとを有し、前記光スイッチは監視対象である弁に固着されており、
さらに、前記光スイッチの導光状態と遮光状態とを切り
替える光スイッチレバーと、この光スイッチレバーに一
端が取り付けられ、他端が前記弁の弁棒に取り付けられ
て前記弁棒の動きに連動して前記光スイッチレバーを操
作するアーム部とを備えたことを特徴とする機器監視シ
ステム。
【請求項３】前記光スイッチは、前記監視対象機器の状
態変化に対応して導光状態と遮光状態とが切り替わるこ
とに加え、前記監視対象機器の状態とは独立に導光状態
に切り替え可能としたことを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の機器監視システム。
【請求項４】前記光ファイバの敷設長から光ディレイを
算出し、この光ディレイに基づいて前記監視対象機器の
それぞれに対応する検出パルス信号を同定するようにし
たことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一
項に記載の機器監視システム。
【請求項５】前記往路基幹と前記復路基幹との間に光フ
ァイバよりなる複数のバイパスラインを設けたことを特
徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の
機器監視システム。
【請求項６】前記パルス光源は複数のパルス状の信号光
を発信し、前記信号処理装置は前記光検出器で検出した
複数の測定データを積算又は積算平均して機器状態を判
定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項
５のいずれか一項に記載の機器監視システム。