JP3633180B2

JP3633180B2 - 遠隔監視システム

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Publication number: JP3633180B2
Application number: JP03005697A
Authority: JP
Inventors: 敬二田中; 孝司菊池; 博将平川; 正樹高橋; 天洋阿部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JPH10227400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠隔監視システムに関するもので、特に、パイプライン，各種プラントなど広域に渡って多くの監視対象が存在する場合で、多くの監視対象の監視システムを容易に構築する場合に有効な遠隔監視システムである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパイプラインなどの監視装置は特開平６−１２９９４２号公報に「パイプラインの監視方法及びその装置」として記載あるようにパイプラインに沿って監視したい箇所に複数個のリモートステーションを設置する方法が考えられている。さらには、パイプラインの漏洩検知を目的とした複数個のリモートステーション利用が特開昭５５−１７７３７号公報に掲載されている。
【０００３】
また、親局である監視局と子局である複数の観測局との間での観測データの伝送に蓄積中継テレメータシステムが採用されていることが特開平５−９１１０６号公報に掲載されている。
【０００４】
この蓄積中継テレメータシステムにあっては、観測局間をデータ通信が中継されて監視局に到達するものであり、広域内の観測に適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−１２９９４２号公報や特開昭５５−１７７３７号公報に掲載されている方法は一つの事象に対する同時観測を容易に行うことはできるが、リモートステーションの数が多くなた場合にはマスターステーションのリモートステーションに対応するチャンネル数を多くしなければならず、また、マスターステーションと各リモートステーション間に多くの遠隔通信回線が必要となる。
【０００６】
この通信回線を有線ケーブルで実現しようとする場合にはその通信回線の本数のケーブル工事が必要となり、また、同通信回線を無線で実現しようとした場合にはチャンネル数の割付け制限や通信可能距離の制限などの問題が生じ、多くのリモートステーション（監視装置）を多数設置するシステムには適切なものではなかった。
【０００７】
特開平５−９１１０６号公報に掲載されている方法は、複数の観測局への電力供給ラインについての簡素化については言及されておらず、ラインの増設は免れない。したがって、本発明の目的は、簡単容易に多くの監視装置を設置できる遠隔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】
第１手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記各監視装置の電源部に前記監視装置毎にバッテリーを用いたことを特徴とする遠隔監視システムであり、監視装置自身に中継機能を設けることにより、監視装置がマスターステーション（ホストＣＰＵ）近くから遠方に至るまでの広域に渡る多くの監視対象に設置された場合、それ自身が遠隔通信回線の中継機能を有することで、通信を行う順番をシリーズ化してあらかじめ決めておけば通信回線は最低限往復１回線あればどんなに多くの監視装置がつながっていようとまたどんなに遠方までつながっていようとも往復１回線分のケーブル工事あるいは往復１回線分の無線通信回線の割り当てで遠隔監視システムを実現させることができ、監視装置の電源部にバッテリーを用いることで、各監視装置の動力源はバッテリーの寿命が尽きるまで外部からの供給は不要となり、電源としての電力供給ケーブルなどの工事も不要とすることができる。
【０００９】
第２手段は、第１手段において、電源部にさらに太陽電池を用いたことを特徴とする遠隔監視システムであり、第１手段による作用に加えて、太陽電池による発電電力でも監視装置を駆動でき、長期の監視が可能となる。
【００１０】
第３手段は、第２手段において、バッテリーと太陽電池とを前記太陽電池の電力を前記バッテリーに蓄電するように接続してあることを特徴とする遠隔監視システムであり、バッテリーが消費したエネルギーを太陽電池から逐次充電により補充させることができ、定期的なバッテリーの交換，充電を軽減することができる。
【００１１】
第４手段は、第１手段又は第２手段又は第３手段において、電源部にタイマあるいは通信された指令による電源ＯＮ／ＯＦＦ回路を設けたことを特徴とする遠隔監視システムであり、第１手段又は第２手段又は第３手段の作用に加えて、必要時以外の無駄な電力の消費を節約できるのでバッテリーの寿命を長くすることができる。
【００１２】
第５手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記各監視装置は監視対象からの情報を受けるセンサを備え、前記センサにて得られたセンサデータによる監視手段、あるいは診断手段、あるいは監視診断に当たっての前処理手段を設けたことを特徴とする遠隔監視システムであり、監視装置にセンサデータによる監視機能、あるいは診断機能、あるいは監視診断に当たっての前処理機能を設けることで、時間をかければ膨大な生データの送信もできるが、通常は膨大な量のセンサの生データを各監視装置側からホスト側へ伝送しないでも、監視点検結果あるいは診断結果あるいは診断する前の生データを前処理したデータの特徴量だけをホスト側へ送信すればよくなり、高速化のために多くの通信回線を必要としないで必要なデータのみをホスト側へ送信する作用が得られる。
【００１３】
第６手段は、第５手段において、監視，診断あるいは前処理手段に設定する設定パラメータを通信された指令にて選択あるいは通信手段にて送信設定できるパラメータ選択回路あるいはパラメータ設定手段を設けたことを特徴とする遠隔監視システムであり、第５手段による作用に加えて、生データをホスト側へ全て送信しなくとも生データの一つの設定条件での処理結果だけでなく、パラメータの変更コマンドを送信するだけで、送られたパラメータでの処理結果を各監視装置から送り返してもらえるので、多面から各ケースの処理を行った処理結果をホスト側は得ることができるようになる。この機能によりいちいち設定パラメータを監視装置のプログラムの中にあらかじめ書いておく必要もなくなる。
【００１４】
第７手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記各監視装置は監視対象からの情報を受けるセンサを備え、ホスト通信設備は受信した監視情報の記録手段としてセンサデータ記録装置を備え、前記各監視装置間のセンサデータ記録装置のデータサンプリングのタイミングを制御するタイミング制御手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システムであり、各監視装置間のセンサデータ記録装置のデータサンプリングのタイミングを制御するタイミング制御機能を設ければ、たとえばデータサンプリング指令はホスト側から順次伝わっていき各監視装置がその指令を受け取るタイミングがまちまちであっても、各監視装置があらかじめ決められたルールに基づいて各監視装置がデータのサンプリングタイミングを制御すれば、各監視装置のサンプリングを同時刻に合わせることもできるし、所定の時間間隔をおいて順次サンプリングさせることも可能となる。
【００１５】
第８手段は、第７手段において、タイミング制御手段は、各監視装置に備わるタイマ、あるいは通信された指令の伝送遅れをあらかじめ考慮してタイミングを割り出す手段であることを特徴とする遠隔監視システムであり、第７手段による作用に加えて、タイミング制御はタイマによる方法あるいは通信指令の伝送遅れをあらかじめ考慮してタイミングを割り出す通信指令に基づく方法とすれば、各監視装置が有する時計の時刻を指令してその時刻で同時、あるいは順次にタイミング制御させることは容易に行うことが可能となる。また、各監視装置で指令の伝わっていく速度、すなわち、遅れ時間はあらかじめ分かっているので、その遅れ時間をあらかじめ考慮して各監視装置が制御されることによって同時、あるいは順次のサンプリングのタイミング制御を容易に行うことが可能となる。
【００１６】
第９手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記監視装置を前記監視対象に取り付けて設けたことを特徴とする遠隔監視システムであり、たとえば監視対象が長いパイプラインの配管のように気温の変化で熱膨張し曲がりくねってしまい、配管の監視対象点が移動してしまう場合でも、監視対象機器に取り付けられている監視装置は監視対象機器と一緒に移動するので、このような場合にも常に同じ条件でセンサデータのサンプリング処理が可能となる。
【００１７】
第１０手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記各監視装置は監視対象からの情報を受ける複数のセンサを備え、前記監視装置は、データを取り込むセンサを通信されてきた指令にて選択するセンサ選択回路を備えたことを特徴とする遠隔監視システムであり、監視装置に、データを取り込むセンサを通信指令にて選択できるセンサ選択回路を設ければ、データをサンプリングするセンサをホスト側から任意選択できるので、複数のセンサを取り付けてある監視装置でも常に全てのセンサのデータを高速で取り込む必要はなくなり、監視装置のメモリ容量の節約とサンプリング速度の高速化が簡素な通信ライン構成で可能となる。
【００１８】
第１１手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、前記監視装置は移動式監視装置との通信手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システムであり、中継機能を持った監視装置が、さらに、移動式監視装置との通信も可能とすれば、一般には移動式監視装置のルート上には監視対象があるので、中継機能を有してルート上の監視対象機器に取り付けられた監視装置は移動式監視装置とホスト間の通信回線の中継局となり、移動式監視装置専用の通信回線をなくすことができ、また、延々と続く監視ルートに対しても制限なく移動監視ルートを設定することも可能となる。各監視装置に装備するには高価なセンサ（たとえば赤外線カメラなど）については移動式監視装置に搭載しておき、各監視装置のセンサデータと一緒に高価なセンサの処理データをホスト側に送信することも可能となる。
【００１９】
第１２手段は、第１１手段において、移動式監視装置の固定局通信装置は、前記各監視装置間の通信の中継を行う通信中継手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システムであり、第１１手段による作用に加えて、さらに、移動式監視装置の固定局通信装置にも同様の中継機能を設ければ、移動式監視装置を途中にある１台の監視装置としてシステムを構築できるので、移動式監視装置の通信回線とホスト側までの通信ケーブル工事も不要とすることができる。
【００２０】
第１３手段は、第１１手段において、移動式監視装置の移動局通信装置は、前記各監視装置間の通信の中継を行う通信中継手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システムであり、第１１手段による作用に加えて、さらに、移動式監視装置の移動局通信装置に同様の中継機能を設ければ、移動式監視装置が設置されているさらに先に中継機能付き監視装置を設置したい場合に途中中継機能監視装置の間隔が広くなっていても移動式監視装置を経由した通信回線にてさらに遠方の監視装置との通信も可能となり、より広範囲なエリアの遠隔監視システムを構築することが可能となる。
【００２１】
第１４手段は、第１２手段又は第１３手段において、移動式監視装置は、移動式監視装置による監視情報を前記監視装置との間で通信する通信手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システムであり、第１２手段又は第１３手段による作用に加えて、さらに、移動式監視装置の例えばセンサ及びセンサＩ／Ｆ部に他の監視装置との通信可能な通信部を設ければ、非常に離れたところに監視装置を設置する場合にも移動式監視装置を介して定期的にではあるが移動式監視装置がその監視装置に近づいた時にはデータの送受信が可能となるので、より広範囲なエリアの遠隔監視システムを構築することが可能となる。
【００２２】
第１５手段は、監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備と、を備えた遠隔監視システムにおいて、通信手段又は通信中継手段とコントロールプロセッサユニット部間に着脱交換可能な共通Ｉ／Ｆ部を設け、各種の通信方式対応自在に構成したことを特徴とする遠隔監視システムであり、監視装置の通信装置には各種通信の異なる方式の通信装置を適用可能とし、通信装置とコントロールプロセッサユニット部間にそこで着脱交換可能な共通Ｉ／Ｆ部を設けることで、ＳＳ無線などの電波の影響が心配される箇所では他の電気計装設備に悪影響を与えない光無線あるいは光ファイバケーブル伝送を必要に応じて容易に使い分けできるようになるので、原子力発電所等の特殊プラントにおいても、より広範囲なエリアの遠隔監視システムを容易に構築することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【００２４】
図１に本発明の遠隔監視システムの基本的システム構成を示す。
【００２５】
ホストＣＰＵ１０は現場に設置してある監視装置に通信装置１５を介して命令（コマンド）を与えて各監視装置から送られてくるデータをモニタリングしたり、検討したりしてＣＲＴ５にデータまたはその処理結果を出力表示するもので、通常は事務管理室などに設置される。
【００２６】
現場に設置される監視装置は各種センサ１００とセンサの情報をセンサＩ／Ｆ部９９を介して取り込みセンサデータの処理やホストＣＰＵなどとの通信制御を行うＣＰＵ２０と通信装置２５などから構成されている。
【００２７】
図１に示すシステム構成は前述の監視装置が多数の監視対象に設置され、本構成図ではホストＣＰＵ１０に近い監視装置から順番に模式的に並んでいる構成を示している。
【００２８】
ここで、本発明の主たる特徴は各監視装置自信にホストＣＰＵ１０との通信を行う場合の中継機能を持たせたことにある。
【００２９】
多数の監視対象の各々に設置される監視装置自信に中継機能を有することで複数の監視装置がそれ自体ネットワークを構成し安い物理的配置になる場合が多く、場合によっては中継のみの目的で監視装置を余分に設置してもよい。
【００３０】
このように中継機能を有した監視装置のネットワークにおいては、ホスト
ＣＰＵ１０からの命令は近くの監視装置から順番に遠方の監視装置へ順次伝えることが可能となる。
【００３１】
また、各監視装置からのデータもダイレクトにホストＣＰＵへ伝えられない遠方にある監視装置も途中の監視装置にデータ中継をしてもらうことにより、順次近くの監視装置からホストＣＰＵへデータを伝送することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の構成は図１に示すようにセンサ１００を搭載する移動監視装置２００へのホストＣＰＵからの命令あるいは移動監視装置２００からホストＣＰＵへのデータ伝送も途中の中継機能を有する監視装置を経由して行うことを可能としている。
【００３３】
このようなシステム構成で通信装置に無線通信を適用した場合には各監視装置間のケーブル付設工事が不要であり、多数の監視対象が広範囲に存在する場合にも多くの監視装置を大がかりな工事を伴うことなく設置することが可能となる。
図２には本発明の監視装置をパイプラインに取り付けた一実施例の鳥瞰図（有線伝送の場合）を示す。
【００３４】
パイプライン１に監視装置本体２０９はカバーを兼ねた脚２１ａにて取り付けられている。
【００３５】
これによって、パイプライン１が気温の変化などで熱膨張し大きく変形移動した場合にも監視装置本体２０９はその他付属部品も一緒にパイプライン１に付いた状態で移動するので監視装置とパイプライン１の相対的位置関係は変わることなく監視点検することができる。
【００３６】
監視装置本体２０９にはパイプラインの上流側を監視するＴＶカメラ１０１ａ及び下流側を監視するＴＶカメラ１０１ｂが接続されている。
【００３７】
これらのカメラはパイプラインの変形状況とかパイプラインが破損して漏洩が発生していないかなどの監視を行うためのテレビ画像データを得るためのセンサである。
【００３８】
また、監視装置本体２０９にはパイプラインに分岐ノズル部を設け内部流体の圧力を検出するための圧力センサ１０２，配管表面の温度を監視するための温度センサ１０３ａ、また気温を測定する温度センサ１０３ｂ，パイプラインの振動を検出する振動センサ１０４，固体音を検出する音響センサ１０５，配管の漏洩時や亀裂発生時の弾性波などを検出するＡＥセンサ１０６，配管の応力を検出する歪みセンサ１０７，配管の傾き、ねじれなどを検出する傾斜センサ１０８などが接続されており、各種センサのデータをリアルタイムで取り込めるようになっている。
【００３９】
監視装置の動力源は電源ケーブル３１から供給され、電源ユニット３０にて監視装置に必要な安定した電源が作られようにしている。
【００４０】
また、監視装置本体２０９に取り込んだ各種センサのデータは通信装置２５を介してパイプラインに沿って設置されている同様な監視装置とシリーズに光ファイバケーブル２６の伝送ケーブルを介して接続されている。末端の監視装置はホストＣＰＵ１０へ接続されている。
【００４１】
光ファイバケーブル２６は電源ケーブル３１と一緒にするため可とう電線管などの保護チューブ４０に入っている。これは複合ケーブル等で１本化を図ってもよい。これらのケーブルはパイプラインが変形してもいっしょに動くようにパイプライン１にバンドでケーブルクランプ４１を取り付けケーブルの束４０をクランプしている。
【００４２】
図３にはパイプライン監視システムの全体ブロック図を示す。
【００４３】
図２の実施例で説明した部分はターミナルＮｏ．１（２０９ａ）の部分に相当し、ＴＶカメラ１０１ａ，１０１ｂ，圧力センサ１０２，温度センサ１０３ａ，１０３ｂ，振動センサ１０４などの各種センサデータは監視装置本体２０９に取り込まれ通信装置２５を介して各監視装置、すなわち、ターミナルＮｏ．１（２０９ａ），ターミナルＮｏ．２（２０９ｂ），ターミナルＮｏ．３（２０９ｃ），・・・，ターミナルＮｏ．２４（２０９ｘ）及びホストＣＰＵ１０とシリーズに接続されている。ホストＣＰＵは各監視装置のセンサデータをＣＲＴ５にモニタリング表示にトレンド管理などが行えるようになっている。
【００４４】
また、ＴＶカメラの映像はモニタテレビ５ａへ別に出力し、映像を監視できるようになっている。
【００４５】
また、ＴＶカメラの映像を含む各種センサ情報を自動認識システム１０ａへも取り込みセンサデータが正常なのか異常なのかの自動判断をさせたり、あるいは、まだ異常になるには十分余裕があるのかなどの診断機能ももたせたようなシステムにしてもよい。
【００４６】
各ターミナルに相当する監視装置はそれぞれデータの中継機能を有している。
このような構成のパイプライン監視システムは伝送ケーブル（電源ケーブルも含む）はシリーズに１本付設すればよいのでケーブル付設工事を最小限にして行うことができる。
【００４７】
図４は本発明の監視装置をパイプラインに取り付けた一実施例の鳥瞰図（無線伝送の場合）を示す。特に図２の有線システムと違う部分を説明すると、通信装置２５はスペクトル拡散無線装置などの伝送ユニットとなっており、光ケーブルでなく、アンテナ２７が接続されている。
【００４８】
また、完全な無線化を図るために動力源としてバッテリーユニット３５を搭載するようにした。
【００４９】
このバッテリーユニットは定期的に十分充電されたユニットと交換しながら運用してもよいし、太陽電池パネル３６も搭載することで常時自動充電されるようにバッテリーユニット３５と接続しておけばバッテリの交換充電期間を延長することができ、煩わしいバッテリーの交換作業をほとんどしないで済むようにすることができる。
【００５０】
図５は本発明の実施例の監視装置の機能ブロック図の一実施例を示す。
【００５１】
監視装置のＣＰＵ２０にはセンサデータをメモリしたり、センサデータを処理するときのパラメータ，アルゴリズムなどをメモリしておくＲＡＭ２０ａ，中核プログラムを書き込んでおくＲＯＭ２０ｂがついている。
【００５２】
また、傾斜センサ１０８はアンプ９９ａ１を介してＡ／Ｄ変換９９ｂ１のＩ／Ｆ部からＣＰＵがセンサデータを取り込めるようになっている。
【００５３】
また、同様に圧力センサ１０２はアンプ９９ａ２，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ２を介して、温度センサ１０３ａはアンプ９９ａ３，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ３を介して、温度センサ１０３ｂはアンプ９９ａ４，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ４を介して、歪ゲージ１０７はアンプ９９ａ５，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ５を介して、マイクロフォン１０５ｍはアンプ９９ａ６，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、振動センサ１０４はアンプ９９ａ７，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、音響センサ１０５はアンプ９９ａ８，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、ＡＥセンサ１０６はアンプ９９ａ９，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、ＴＶカメラ−１（１０１ａ）はアンプ９９ａ１０，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、ＴＶカメラ−２（１０１ｂ）はアンプ９９ａ１１，Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６を介して、エンコーダ１０９ａの信号はカウンタ９９ｈを介して、リミットスイッチなどの接点情報はＤＩ（９９ｉ）を介してＣＰＵ２０がセンサデータを読み込めるようになっている。
【００５４】
また、図には記載していないが、その他の各種センサを所定のアンプあるいはインタフェース回路を介してＣＰＵがそのデータを読み取れるようにしてもよい。
【００５５】
たとえば、電流センサなど電磁界検出クランプを付けて動力ケーブルに流れる電流を非接触で検出するようにしてもよいし、同じ原理でリミットスイッチなどの接点を流れる微少電流を検出するようにしてＤＩ（９９ｉ）インタフェースのように監視装置から監視対象設備の制御回路に電流を流せなかったりする場合に非接触で接点の開閉情報を取り込めるようにしてもよい。
【００５６】
ＡＥセンサ１０６は敏感なセンサなのでフィルタ９９ｆを途中に通すようにしている。
【００５７】
フィルタ９９ｆのパラメータはＤＯ（９９ｅ３）を介してＣＰＵ２０から設定できるようになっている。
【００５８】
マイクロフォン１０５ｍ，振動センサ１０４，音響センサ１０５，ＡＥセンサ１０６，ＴＶカメラ−１（１０１ａ），ＴＶカメラ−２（１０１ｂ）は高速タイプのＡ／Ｄ変換器９９ｂ６が望ましいのでＣＰＵ２０のＤＯ（９９ｅ１）を介しての指令でスイッチ９９ｃ１，９９ｃ２，９９ｃ３，９９ｃ４及び９９ｃ５スイッチング制御を行い同じＡ／Ｄ変換器９９ｂ６へ切り替えて入力できるようになっている。また、Ａ／Ｄ変換器９９ｂ６の出力はデータ量が多いので適切な圧縮処理をＣＰＵ２０のソフトで行ってもよいし、圧縮回路９９ｄでハード的に圧縮処理して取り込むようにしてもよい。
【００５９】
このとき、圧縮するしないとか圧縮の方法など選択は切り替えはホストＣＰＵ２０からのＤＯ（９９ｅ２）を介しての出力から選択切り替えできるようになっている。
【００６０】
また、監視装置から監視対象機器近くにある装置を駆動制御する必要のある場合にはＤ／Ａ変換器９９ｊの出力をアンプ９９ａ１２を介して外の装置へ制御指令電圧値として出力できるようにしておいてもよい。
【００６１】
たとえば、これをモータの速度制御指令として出力しモータの位置変化をエンコーダ１０９ａで取り込んで外部装置のサーボ制御系を構成した監視装置としてもよい。
【００６２】
また、ホストＣＰＵ２０からのスイッチ制御，フィルタ９９ｆ，圧縮回路９９ｄなどへの指令はホストＣＰＵ２０の動いているプログラムに従って行われてもよいし、ホストＣＰＵ１０からの指令によるものでもかまわない。
【００６３】
ホストＣＰＵ２０の外部との通信はＳＩＯ９９ｇ１，９９ｇ２のインタフェースを介して通信装置２５，アンテナ２７を介して無線通信可能なようになっている。
【００６４】
この通信回線を通してホストＣＰＵ１０あるいは同様の他の監視装置との通信を行う。ホストＣＰＵ２０の動作プログラムには中継機能プログラムを含むことにより、ホストＣＰＵ２０あるいは他の監視装置からの命令あるいはデータ等を各監視装置を経由して伝送することが可能となる。
【００６５】
また、データ伝送速度を高めたり、上り通信と下り通信を同時に行ったりできるように別周波数割り付けの別チャンネルの通信装置２５Ｚを設ける構成としてもかまわない。監視装置の動力源としてはバッテリ３５ａが接続されており、完全なケーブルレス化を図っている。
【００６６】
多くの監視装置を適用する場合にもケーブル工事を伴わないで済むので容易に適用することが可能となる。
【００６７】
バッテリの電力は電源回路３５ｂを介して監視装置の各回路の電力として供給されるが、バッテリの寿命を延ばすために電源回路の供給口にスイッチ３５ｄを設けて電源ＯＮ／ＯＦＦ回路で開閉制御するようにしている。
【００６８】
電源ＯＮ／ＯＦＦの開閉制御は同回路にたとえばタイマを設けて所定の時間が来たときに電源のＯＮ／ＯＦＦをするようにしたり、または別回線通信系を設けてホスト側からの指令でＯＮ／ＯＦＦさせるようにする。
【００６９】
これによって、バッテリーの寿命を延ばすことが可能となる。
【００７０】
また、バッテリー３５ａには太陽電池３６が接続され、自動充電されるようにしているので、バッテリの寿命はさらに延ばすことが可能となる。
【００７１】
図６には監視装置のＣＰＵで動作するプログラムの基本的な一実施例の基本フローチャートを示す。
【００７２】
監視装置電源ＯＮでホストＣＰＵ２０のリセットがかかりプログラムはスタート（５１）して動作が始まる。
【００７３】
まず最初の処理５２では通信回線を通して入ってくるホストＣＰＵ１０からの命令（コマンド）を読み込む。
【００７４】
図６にはコマンドの構成例５０も示している。
【００７５】
これはコマンドの構成の一実施例であるが、たとえば、コマンド５０ａ，送信元ＩＤ（５０ｂ），送信先ＩＤ（５０ｃ），付属データ（５０ｄ）などから構成させる。監視装置からのセンサデータなども同じデータ構成で通信してもかまわない。
【００７６】
処理５２で読み取ったコマンドは送信元ＩＤ（５０ｂ）及び送信先ＩＤ（５０ｃ）から自分が処理しなければならないコマンドなのか、そうではないのかを次の判定処理５３で行い、自分が処理するコマンドが届くまでコマンド入力処理５２へ戻るという繰り返し動作をさせる。
【００７７】
自分が処理するべきコマンドがきた場合にはコマンド５０ａ及びそのたの条件から処理をしなければならないタスクへ分岐して処理を進める。
【００７８】
本実施例の図６のフローチャートにはデータサンプリング処理５４，データ送信処理５５，データ中継処理５６，パラメータ設定処理５７，データ前処理あるいは診断処理５８の各処理タスクのフローを記載しているが、監視装置にもたせる機能はこれだけに制限するものでもなく用意しておくタスクも何種類あってもかまわない。
【００７９】
各タスク処理を終了したあとには最初のコマンド入力処理５２へ戻るフローにしている。
【００８０】
データ送信処理５５はホストＣＰＵ１０より自分が前にサンプリングしてＲＡＭメモリに蓄えているデータあるいは生データを処理してＲＡＭメモリに蓄えている結果のデータをホストＣＰＵへ送信するようにとのコマンドに対して実行されるタスクであり、コマンドに付属しているデータの種類に対応して蓄えているＲＡＭメモリのアドレスを割り出し、該当するデータをＲＡＭメモリから読み出し通信装置の出力バッファへ書き込む処理を対象データ全てについて繰り返して行う処理である。処理が終了したらば最後には終了した旨をホストＣＰＵ１０へ伝える終了応答を送信して最初のコマンド入力処理５２へ戻るフローとしている。
【００８１】
データ中継処理５６は通信入力バッファから読み出し、通信出力バッファへ書き込む処理を中継する全てのデータに対して行うものである。
【００８２】
この処理は通信回線が上りと下りの２チャンネルがない場合には通信タイミングを取り易くするため通信入力した内容を一旦ＲＡＭメモリ上へ全て書き込み処理を行い、全てのコマンドデータを受け取ってから送信出力を行うようにしてもかまわない。
【００８３】
パラメータ設定処理５７はホストＣＰＵ１０から送られてきたパラメータデータをＲＡＭメモリの所定のアドレスに書き込む処理である。
【００８４】
あらかじめ何の処理の何のパラメータはどのアドレスに書き込んでおくかを決めておく。
【００８５】
初期値はＲＯＭのプログラムの中から最初に書き込んでおいてもよい。
【００８６】
データ前処理あるいは診断処理５８は先にサンプリングして取り込んだセンサの生データをそのままホストＣＰＵへ送信しようとした場合、通信時間がたくさんかかるのでホストＣＰＵ２０で所定の演算をしていまい、その演算結果だけをホストに送れるようにするためのものである。
【００８７】
【表１】

【００８８】
表１は受信したコマンドに対して処理内容を判断するためのロジックの一実施例を示す。
【００８９】
受信したコマンドが自分が処理しなければならないコマンドなのかそうではないのかを判断するための基本的な一実施例である。
【００９０】
この例のロジックは送信元ＩＤ（５０ｂ）と送信先ＩＤ（５０ｃ）の組み合わせで判断するロジックである。
【００９１】
各監視装置はシリーズに通信系がつながっている構成をとっているので処理は必ず自分の前かもしくは後ろの監視装置が発信元であるときに処理を行うようになる。
【００９２】
自分の一つ前の監視装置が自分より後ろにいる監視装置へ送っているコマンドを受信した場合にはそのコマンドをそのまま転送する処理を行う。
【００９３】
このとき送信元ＩＤは送信する自分に書き換え（送信元ＩＤは送信する場合には必ず自分のＩＤに書き換える）、その他のデータ部分は受信したデータをそのままにして送信するようにする。
【００９４】
このような処理でコマンドの中継機能を実現することができる。
【００９５】
また、送信先ＩＤが自分であった場合には送られてきたコマンドの処理を実行し転送処理は行わない。
【００９６】
この場合には処理完了後終了した旨の応答をホストＣＰＵ宛に送信することとなる。
【００９７】
このとき処理結果と処理応答の送信元ＩＤ（処理を行った監視装置）が分かるような付属データを付けておく。
【００９８】
ホストＣＰＵ１０で動いているプログラムは送信したコマンドに対して送信先の監視装置からの応答があるものとして組んでおけばよい。
【００９９】
ホストＣＰＵ１０のプログラムは付属データをみればその処理が正常に終わったかどうかを判断することが可能である。
【０１００】
送信先ＩＤ全員であった場合にはコマンド転送処理したのち自分もそのコマンドに対応する処理を行う。
【０１０１】
この場合、終了応答は一番後ろの監視装置からの応答が自分のところへ届いたら付属データに自分の処理結果を付け足してホストＣＰＵ側へ転送するようにする。
【０１０２】
送信先ＩＤは最初にそのデータを送信出力するＣＰＵが最終的に届けたい送信先ＩＤとして途中では書き変わらないようにする。
【０１０３】
自分の一つ後ろがホスト宛に送信があった場合にはそのまま送信元ＩＤのみ自分に書き換えて転送処理すればよい。
【０１０４】
また、自分の一つ後ろから全員に対するコマンドのホストへの応答がきた場合には前述のように自分の処理結果を付属データをつけ加えて転送する。
【０１０５】
また、自分の一つ後ろから自分宛にコマンドが届いた場合には何か特別なタイミングをとるような処理の場合でその場合には転送する必要はないこととしている。上記以外の場合にはノーオペレーションということでノイズと考えて何も処理しないロジックとしている。
【０１０６】
このロジックはあくまでも一つの例であり別のロジックでも中継機能を有した監視装置は実現できるものである。
【０１０７】
図７はホストＣＰＵから監視装置３への指令／応答タイムチャートの一実施例を示す。ホストＣＰＵが監視装置３にたとえばデータを送信させたい場合のタイムチャートの一実施例である。
【０１０８】
ホストＣＰＵは送信先ＩＤを監視装置３として指令（コマンド）を送信する。監視装置１は自分の一つ前、すなわちホストＣＰＵからの送信で送信先は自分より後ろの監視装置なのでコマンド転送を行う。
【０１０９】
そのコマンドは監視装置２がさらにコマンド転送を行い、監視装置３が監視装置２が転送したコマンドを受け取る。
【０１１０】
監視装置３は受け取ったコマンドに対応する処理を行い応答を返送する。
【０１１１】
そのコマンドがデータ転送である場合には監視装置３がサンプリングして蓄えておいたデータをホストＣＰＵへ転送処理することになる。
【０１１２】
他のコマンドの場合には他の処理を行い処理終了後応答を返信するものである。
【０１１３】
監視装置３の応答は監視装置２が転送し、監視装置２の転送データを監視装置１が転送し、最終的に監視装置３の転送したいデータの付属した応答はホストＣＰＵへ届くこととなる。
【０１１４】
同様にホストＣＰＵが監視装置１，２あるいは４，５，６の他の監視装置にコマンドを送信して応答を得る場合も同じように順次転送処理で行うことが可能である。
【０１１５】
これらの処理は表１の判定ロジックに基づいて各監視装置が動作することにより、混信することなく確実に通信処理を行うことができる。
【０１１６】
図８はホストＣＰＵから全ての監視装置への指令／応答タイムチャートの一実施例を示す。
【０１１７】
図７のタイムチャートでも各監視装置に指令を出してデータを送信させることができるが、監視装置１台毎にコマンドを送信するのでホストＣＰＵのプログラムを容易に作成できるようにホストＣＰＵから全部の監視装置に対するコマンドも用意した。
【０１１８】
図８はその場合のタイムチャートの一例であるが、ホストＣＰＵから送信された指令は監視装置１に届き、監視装置１はその指令を転送するとともにコマンドに対する処理も実施する。
【０１１９】
監視装置２も同様である。
【０１２０】
監視装置３は最後なのでコマンドの転送はしないが、コマンドを受け取りコマンドの処理を実行する。
【０１２１】
監視装置３はコマンド処理を実行したらば応答を返送し監視装置２は監視装置３の応答を受信し転送するがそのときに自分のコマンド処理結果の応答を監視装置３の応答データにつけ加えて転送する。
【０１２２】
同様に監視装置１も監視装置２からの応答（転送）データに自分の処理結果の応答を付け加えて転送する。
【０１２３】
そのようにしてホストＣＰＵへ届いた応答データには全ての監視装置の応答結果が付いているので１回のコマンド転送と応答受信で全ての監視装置へのコマンド指令と全ての監視装置の応答状況を確認することができる。
【０１２４】
ここで監視装置３がコマンド処理する時に同時に監視装置１，監視装置２も同期を取って同時に実行されるようにしてもよい。
【０１２５】
同期の取り方は図１０を用いて別途詳細に説明する。
【０１２６】
図９は監視装置で行う前処理の一実施例を説明するための補足説明図を示す。これは監視装置に接続されている各種センサのうち、パイプラインの圧力センサと振動センサのデータを前処理の一例を説明するために抜き出して並べて表示したグラフである。
【０１２７】
たとえば、パイプラインのポンプの運転を開始したときなどはこのようなセンサデータになる。
【０１２８】
すなわち、配管の圧力が高くなる過渡期の状況が圧力センサのデータに現れ、圧力波が配管を伝搬するとその影響の振動が配管に生じてその状況が振動センサのデータに現れている。
【０１２９】
このようなセンサ情報からパイプラインの状態の変化する傾向（トレンド）を監視したり、健全性を診断しようとした場合には圧力センサが立ち上がってから最初の大きな振動の生じるまでの時間Ｔ，最初の大きな振動の大きさ（振幅）Ｂ，キャビテーションなどの監視として圧力が立ち上がってからｔｏ秒後からΔｔ秒間の間の振動特性として低周波数側のピーク点Ｐ１の周波数ｆ１とそのパワースペクトル値Ｐ１，高周波数側のピーク点Ｐ２の周波数ｆ２とそのパワースペクトル値Ｐ２が必要となるが、これらをホストＣＰＵで演算して求めようとするとセンサの生データを大量に各監視装置からホストＣＰＵへ転送しなければならなくなる。
【０１３０】
時間をかけて転送するようにして思考錯誤的な監視診断を行ってもよいが、あらかじめ求めたい演算結果が分かっているならば、各監視装置にてＴ，Ｂ，ｆ１，ｆ２，Ｐ１，Ｐ２を計算させてその結果のみをホストＣＰＵへ送信するようにすれば、データの伝送量は大幅に少なくでき多くの監視装置の監視データも短時間で集めることが可能となる。
【０１３１】
ここで、たとえば、圧力が立ち上がってから振動解析を始める時間ｔｏと振動解析を行う時間Δｔはこの処理のパラメータとなるので、あらかじめ初期値は各監視装置プログラムで決めておいてもホストＣＰＵからのコマンドでそのパラメータの値は変えられるようにしておくことにより、より監視装置の設置条件に合わせてまた時間とともにパラメータを変更したりより繊細な監視診断をリモートで行うことが可能となる。
【０１３２】
図１０は各監視装置でデータサンプリングのタイミングを合わせるためのデータサンプリング処理の一実施例のフローチャートを示す。
【０１３３】
データサンプリング処理コマンドがホストＣＰＵ１０から全ての監視装置に送信される場合、図８のタイムチャートで説明したように監視装置１（２０９ａ）、・・・監視装置２３（２０９ｗ），監視装置２４（２０９ｘ）と順次コマンドは届くが同時にサンプリングを開始することはできない。
【０１３４】
そこで同時にサンプリングを実現する一つの方法は、コマンド付属データにサンプリング処理開始の指令時刻を付けておき、監視装置のサンプリング処理プログラム５４はタイマ時刻を読み込む（５４ａ）を行い、読み込んだタイマ時刻が指令時刻になったかを確認処理（５４ｂ）して指令時刻になった場合にセンサデータを読み込み（５４ｃ）、読み込みデータをＲＡＭメモリに書き込み（５４ｄ）、全て終了するまで（５４ｅ）、たとえば、別途指定されているサンプリング時間が経過するまでサンプリング処理を実行し、終了したらば終了応答をホストＣＰＵへ返送する処理（５４ｆ）に入いるような処理にて同時サンプリングを実現することが可能となる。この場合同じ時刻に合わせたタイマ（時計）を各監視装置は有している必要があるが、各監視装置がコマンドを受けた時刻から、あらかじめ各監視装置伝送遅れを考慮した時刻でサンプリングを開始させてもよい。
【０１３５】
この場合には、各監視装置の時計を合わせておく必要はなくなる。
【０１３６】
この一実施例を図１０で説明する。
【０１３７】
各監視装置へのサンプリングコマンドの伝送処理時間はΔｔ秒かかるとすれば、最後の監視装置２０９Ｘはコマンドを受けたその時刻に即サンプリング処理に入り、一つ前の監視装置２０９ｗはコマンドを受け取ってからΔｔ秒後にサンプリング処理を開始し、監視装置２０９ａはコマンドを受け取ってからΔｔのｎ倍秒後に処理を開始することにより、サンプリング開始時刻を同時に合わせることが可能となる。
【０１３８】
図１１は中継機能付き監視装置と移動監視装置との組み合わせたシステム構成の一実施例を示す。
【０１３９】
監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄは前述の中継機能を有する監視装置であり、ホストＣＰＵ１０のコマンドに従ってデータ送信を行うことができる。
【０１４０】
また、移動監視装置２００はあらかじめ付設したレール２０１に沿って移動する監視装置であるが、パイプラインのように監視対象が長く延びている場合にはパイプラインに取り付けられた各監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，・・・に沿ってレール２０１は付設されるので、移動監視装置２００は各監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，・・・の近くを移動することになる。
【０１４１】
移動監視装置はレールに沿って移動するばかりでなくパイプラインの付設されている土手の脇の道路を車のように走る移動監視装置でもかまわない。
【０１４２】
ここで必要なことは移動監視装置が各監視装置の近くを移動するということである。
【０１４３】
すなわち、移動監視装置２００とホストＣＰＵ１０との間の双方向通信も途中の監視装置を中継して容易に実現できるということである。
【０１４４】
移動監視装置２００が監視装置２０９ｂの近くにいるときには移動監視装置２００から監視装置２０９ｂ，２０９ａを介してホストＣＰＵ１０との通信を行うようにし、移動監視装置２００が監視装置２０９ｄの近くにいる場合には移動監視装置２００から監視装置２０９ｄ，２０９ｃ，２０９ｂ，２０９ａを介してホストＣＰＵ１０との通信を行うようにするわけである。
【０１４５】
これにより、長距離の無線通信装置でなくともパイプラインに設置する各監視装置を中継させることによって長い移動距離を移動する移動監視装置の通信を実現することができる。
【０１４６】
ここで、各監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，・・・の固定された監視装置の通信系と移動監視装置の通信系を独立に設けてもよい。
【０１４７】
これは移動監視装置のセンサにＴＶカメラを搭載してリアルタイムでその画像を監視したいという場合とか移動制御上ホストＣＰＵからのコマンド制御、たとえば、前進開始，移動停止などの移動制御コマンドをリアルタイムに送信してリアルタイムで応答させたいという場合がある。
【０１４８】
そのような場合には無線であれば搬送周波数を変えて独立した通信系に割り付けることで実現可能となる。
【０１４９】
この場合には移動監視装置の無線中継器を監視ルートに沿って設置しておくのと同じであるが、各監視装置の電源を共用できるなどの利点もある。
【０１５０】
また、移動監視装置２００の動力電源をレール２０１に組み込んだトロリー線を用いている場合には各監視装置及び無線中継器の電源をトロリー線から分岐して得るようにしてもよい。
【０１５１】
トロリー線はレール２０１の中に組み込まれて全ルートに渡って張られているのでそのレールに沿って設置される各監視装置用電源は途中のトロリー線から分岐して容易に得ることが可能である。この場合の独立させた移動監視装置用通信系の実施例を図１５〜図１８で詳細に説明する。
【０１５２】
図１２は中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成の一実施例を示す。
【０１５３】
この構成は移動監視装置２００はレール２０１と組み合わせてみた場合に一つの監視装置の概念としてとらえてシステムを構築したものである。
【０１５４】
具体的にはレール２０１の内部にはたとえば無線通信用のフィーダー線が組み込まれていて移動する監視装置２００のデータは一旦レールの一部分から引き出した監視装置２０９ｃに蓄えられて中継機能を有する監視装置２０９ｂと２０９ｄの途中に位置する監視装置として動作し、ホストＣＰＵ１０からのコマンドも監視装置２０９ａ，２０９ｂを経由して２０９ｃに届き、２０９Ｃの監視装置の部分から移動監視装置に最終的にコマンドは伝えられるようになっている。
【０１５５】
レールから引き出している監視装置２０９ｃは後ろの監視装置２０９ｄへのコマンドの転送も行うし、監視装置２０９ｄから送られてきたホスト宛へのデータの転送も行う中継機能を有する１台の監視装置である。
【０１５６】
ホストＣＰＵ１０から監視装置２０９ｃへのコマンドは移動制御などのコマンド、たとえばレール上の座標Ｘへ移動させるというような移動監視装置に対する特有のコマンドも用意しておく必要はある。
【０１５７】
監視装置２０９ｃが移動制御のコマンドを受信した場合には監視装置２０９ｃは移動監視装置２００へ移動監視装置に対するコマンドを移動監視装置との専用通信回線を用いて送信し、移動監視装置からその結果を受信するものである。
【０１５８】
このような構成にすることで、移動制御に対するコマンドも用意しておくことにより、ホストＣＰＵ１０に監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅ，・・・が通信回線でつながっているのと同じようにホストＣＰＵ１０は各監視装置のデータと移動監視装置のデータを収集することが可能となる。
【０１５９】
また、移動監視装置２００にさらに監視装置と通信可能な通信装置２０２を搭載すれば、移動監視装置２００からさらに監視装置２０９ｆにコマンドを送信したり、逆に、監視装置２０９ｆからのデータを移動監視装置２００が受信して監視装置２０９ｆ，２０９ｂ，２０９ａを経由してホストＣＰＵ１０へ送信することも可能となる。
【０１６０】
監視装置２０９ｆの先にさらに監視装置がつながっていてもかまわないし、移動監視装置２０９ｃのようなものが多数存在してもホスト１０からのシリーズにつながっているならば何台存在してもかまわない。
【０１６１】
図１３は中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成の一実施例を示す。
【０１６２】
この構成はホストＣＰＵ１０から中継機能を有した監視装置２０９ａ，２０９ｂ，・・・の系統とホストＣＰＵ１０から移動監視装置２００を介して中継機能を有した監視装置２０９ｘ，２０９ｙ，・・・の系統からなっている。
【０１６３】
もちろん、この２系統に限るものでなくホストＣＰＵ１０からは何チャンネルの系統を出してもかまわない。
【０１６４】
それが移動監視装置を経由していてもいなくてもかまわない。
【０１６５】
移動監視装置を経由するメリットは、レール２０１が付設してある部分は移動監視装置とホストＣＰＵ１０間には通信系が存在しているので、監視装置２０９ｘ，２０９ｙ，・・・がホストＣＰＵ１０から非常に離れており、かつ、監視装置２０９ａ，２０９ｂ，・・・の系統からも離れているいるような場合で、移動監視装置のレールは近くまで付設されているというような場合には移動監視装置２００がレール２０１に沿って移動し、監視装置２０９ｘの近くまで移動すれば監視装置２０９ｘ以降の監視装置とホストＣＰＵ１０との通信を移動監視装置２００を介してつなぐことができることである。
【０１６６】
図１４は中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成の一実施例を示す。
【０１６７】
この構成は移動監視装置２００に他の監視装置同様な中継機能を持たせた一つの監視装置としてホストＣＰＵ１０から順番に監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃの次に移動監視装置２００を位置づけ次に監視装置２０９ｄ，２０９ｅ，・・・とコマンドを送信して逆にデータを送信してもらう構成である。
【０１６８】
この場合、レール２０１の中には移動監視装置用の通信系であるフィーダー線等を組み込む必要はなくなる。
【０１６９】
この場合、移動監視装置２００は監視装置２０９ｃと２０９ｄの通信可能範囲で移動しなければならないという条件がある。
【０１７０】
ただし、移動監視装置の座標（現在位置）に応じてホストＣＰＵ１０からのつながり条件を自動的に変更できるようなプログラムを用意すればその条件に制約されることなく長い移動距離に対しても適用可能となる。
【０１７１】
すなわち、移動監視装置２００が、たとえば監視装置２０９ｄから遠くなり監視装置２０９ｂに近くなるような場合、互いにどちらとの通信も可能なうちに監視装置のつながりを監視装置２０９ａ，２０９ｂ，２０９ｃ，移動監視装置２００，監視装置２０９ｄ，２０９ｅ・・・の順番を監視装置２０９ａ，２０９ｂ，移動監視装置２００，監視装置２０９ｃ，２０９ｄ，２０９ｅ，・・・というようにつなぎ変えることにより監視装置２０９ｄとの通信ができなくなっても、その時には監視装置２０９ｂと２０９ｃの間に位置してホストＣＰＵ１０との通信を継続させることができる。このようにして順次つながりを変更すれば全てのルートに渡って移動監視装置も途中の監視装置としてシステムに組み込むことができる。
【０１７２】
移動監視装置の座標（現在位置）を各監視装置が知る手段としては、あらかじめ、移動監視装置の移動スケジュールを各監視装置の中にプログラムしておけば用意に切り替えのタイミングを取ることは可能である。
【０１７３】
あるいは、移動監視装置からの無線電波の強度で移動監視装置が近いか遠いかを判断して移動監視装置を検知した監視装置が他の監視装置にその位置を伝達するようにしてもよい。
【０１７４】
各監視装置は監視装置だけで中継できる距離に配置しておけばその途中に移動監視装置が位置した場合でも位置しない場合でも通信可能な条件は無条件で整えることが可能である。
【０１７５】
ここで、移動監視装置２００にもう一つの監視装置との通信回線を設ければ、別の監視装置２０９ｘ，・・・の監視装置の系統をレールの先につなげることも可能である。
【０１７６】
図１５は図１１の移動監視装置の通信装置（移動局）の基本的な一実施例を示す。
【０１７７】
ここでは一実施例として移動監視装置用の通信装置としてＴＶカメラの映像信号を送信するチャンネルが１チャンネルと、マイクロフォンの音声信号を送信するチャンネルが１チャンネルと移動監視装置のＣＰＵとホストＣＰＵとの制御データの双方の制御信号各１チャンネルを有するもので説明する。
【０１７８】
映像信号はＡ／Ｄ変換器６５で時系列のデジタル信号に変換され、同様に音声信号もＡ／Ｄ変換器６６で時系列のデジタル信号に変換され移動監視装置ＣＰＵからホストＣＰＵへの制御信号はＣＰＵのＳＩＯの出力などで時系列のデジタル信号として入力され、それらはエンコーダ６４にて１本のシリアルデータに並べ替えを行う。
【０１７９】
ここで、映像データ，音声データ，制御データの順に単位時間に伝送するデータ量が多いとすればデータ量の多いものを高密度でシリアル化するような処理を行う。
【０１８０】
１本にシリアル化されたデータはＳ／Ｐ変換６３に入力され用意している変調器の数ｎ個のパラレルデータに変換し各変調器６１ａ，・・・，６１ｚのｎ個の変調器にパラに入力される。
【０１８１】
これは伝送速度を複数の無線チャンネルでパラにデータを伝送するようにすれば高速に多くのデータを伝送できるのでｎ個の変調器を用意した実施例で示しているが、もちろん一つの変調器でもかまわない。
【０１８２】
その場合にはＳ／Ｐ変換器６３は不要となる。変調器６１ａ，・・・，６１ｚの変調器の出力は共用器６７を通してアンテナ６０ａから無線出力する。
【０１８３】
一方、ホストＣＰＵからの制御信号は所定の周波数ｆｓで変調されてくるものをアンテナ６０ａでとらえて共用器６７から復調器６２を通して制御信号を移動監視装置のＣＰＵ側へ出力できるようになっている。
【０１８４】
図１６は図１１の移動監視装置用の無線中継機（タイプＡ）の基本的な一実施例を示す。アンテナ７０ａで受信した移動監視装置からホストＣＰＵへの映像信号，音声信号，制御信号（センサデータを含む）は共用器７１を通り復調器７４ａ，７４ｂ，・・・，７４Ｚで復調され、再度、変調器７７ａ，７７ｂ，・・・，７７ｚで変調して共用器７９を通してアンテナ７０ｂから送信される。電波の弱くなった信号は復調器を出たところでは原信号と同じデジタル信号になり再変調され出力されるので移動監視装置からの通信を信頼性高く中継することができる。
【０１８５】
このタイプＡの中継器７０Ａは移動監視装置から受信した搬送波ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎは搬送波ｆ１″，ｆ２″，・・・，ｆｎ″で変調され出力される。
【０１８６】
また、ホストＣＰＵからいくつかの中継器を介してアンテナ７０ｂで受信したホストＣＰＵから移動監視装置への制御信号は共用器７９を通して復調器７８で復調され変調器７５と変調器７５′とで変調されアンテナ７０ａから発信される。
【０１８７】
変調器７５の搬送波ｆｓは移動監視装置の通信機６０の復調器６２の搬送波ｆｓの周波数と同じである。
【０１８８】
このタイプＡの中継器７０Ａは移動監視装置への制御信号の搬送波は周波数ｆｓ″で受信し、搬送波ｆｓとｆｓ′の周波数で送信するものである。搬送波ｆｓ′は図１７に示すタイプＢの中継器７０Ｂの復調器７８の周波数と同じである。
【０１８９】
ここで、アンテナ７０ａと７０ｂは同じアンテナを共用してもかまわない。
【０１９０】
分配器７２は移動監視装置からの送信電波ｆ１を復調器７４ａへ入力するとともに電波強度を検出するレベル検出器７３に入力され、あらかじめ設定しておく所定の電波レベルより受信電波ｆ１が小さくなった場合にはレベル検出器７３の出力信号でスイッチ７６ａ，７６ｂ，・・・，７６ｚを搬送波ｆ１′，ｆ２′，・・・，ｆｎ′の側の復調器側へ切り替え図１７のタイプＢの中継器７０Ｂから出力された電波ｆ１′，ｆ２′，・・・，ｆｎ′の搬送波を復調を行う復調器７４ａ′，７４ｂ′，・・・，７４ｎ′で復調して中継出力するようになっている。
【０１９１】
図１７のタイプＢの中継器７０Ｂの構成は、一部既に説明しているが、図１６の中継器と同じ構成で復調器７４ａ″，７４ｂ″，・・・，７４ｚ″の搬送波周波数が図１６のタイプＡ中継器の変調器７７ａ，７７ｂ，・・・，７７ｚと同じであり、変調器７７ａ，７７ｂ，・・・，７７ｚは逆に図１６の復調器７４ａ′，７４ｂ′，・・・，７４ｚ′と同じ搬送波周波数になっている。変調器７５″搬送周波数は図１６のタイプＡの復調器７８の搬送周波数と同じであり、逆に復調器７８の搬送周波数は図１６のタイプＡの変調器５７′の搬送波と同じ周波数になっている。
【０１９２】
すなわち、図１６のタイプＡの中継器と図１７のタイプＢの中継器を交互に配置することにより、同じ信号の電波の混信を避けながら交互にどこまでも配置することにより、微弱電波での中継伝送を延々と継続させ広域に渡っての双方向伝送路を確保することが可能となる。
【０１９３】
また、さらに各中継器は移動監視装置との通信チャンネルの送受信部も有しているので移動監視装置がどの中継器の近くでもその近くの中継器からホストとの通信に介入することができる。
【０１９４】
これは各中継器が移動監視装置からの搬送波ｆ１のレベルをレベル検知器７３で検出することにより、移動監視装置が中継器から遠く離れて電波強度が小さくなった場合には中継器は自動的に自分の隣の中継器からのホストへの送信データを中継するようにスイッチ７６で切り替えることで実現可能となっている。
【０１９５】
監視装置が近い場合にはレベル検知器７３は移動監視装置からの送信データを次の中継器へ送信するようになり、中継器の並んで配置されているルート上にいる移動監視装置はどこからでもホストとの通信が可能にすることができる。
【０１９６】
図１８は図１１の移動監視装置の通信装置（固定局）の基本的な一実施例を示す。
【０１９７】
アンテナ８０ａから受信した電波は共用器８１を通り復調器８４ａ′，８４ｂ′，・・・，８４ｚ′からＰ／Ｓ変換器８７で１本のシリアルデータに変換され、デコーダ８８に入力され図１５移動監視装置の通信装置６０のエンコーダ６４の逆の処理で映像信号，音声信号，制御信号に分割して、映像及び音声信号についてはＤ／Ａ変換器８９ａ，８９ｂを等して通常のアナログ信号に戻して出力するようにしている。
【０１９８】
ホストＣＰＵからの制御信号は変調器８５と変調器８５′にて近くに移動監視装置がいる場合の搬送波ｆｓと次のタイプＢの中継器への送信波ｆｓ′をパラに両方送信出力するものである。
【０１９９】
また、中継器と同様に移動監視装置からの電波の強度を検知するレベル検知器８３とスイッチ８６ａ，８６ｂ，・・・，８６ｚも付いており前述の中継器タイプＡと同じ機能動作するようになっている。
【０２００】
これは固定局８０の近くに移動監視装置がいる場合も想定して中継器との通信と移動監視装置との通信の両方ができるように考慮したものである。
【０２０１】
図１９に小型化を図った中継機能を有する監視装置の一実施例の鳥瞰図を示す。
【０２０２】
これは図５に示すホストＣＰＵ２０を初めとする各種デジタル回路及びアナログ回路の多くの部分をＩＣ化を図り小型軽量化したものである。
【０２０３】
監視装置本体２０９はケースに収納しＩＣ化した回路と外付けの若干のセンサアンプなどの調整ボリュームが実装された基板が内蔵されており、バッテリー３５ａと光通信装置２５ａのジャック２５ａｊ，光ファイバケーブル２６の通信ユニット２５ｂのジャック２５ｂｊ、あるいはスペクトル拡散無線装置２５ｃのピンジャック２５ｃｊが接続可能なジャックコネクタ、各種センサ１００のピンジャック１００Ｊを接続するジャックコネクタが付いている。
【０２０４】
バッテリー３５ａにはＡＣプラグ３５ｆの電源から充電回路３５ｅを介して充電できるようにしている。
【０２０５】
また、ＡＣプラグ３５ｆの代わりに外付けバッテリー３５ａａさらに太陽電池３６が接続できるようにもなっている。
【０２０６】
監視装置本体２０９の通信手段は光無線機２５ａ，光ファイバ送受信器２５ｂ，スペクトル拡散無線機２５ｃのいずれでも使用環境に応じて使い分けできるようになっている。
【０２０７】
監視装置本体２０９にはロープあるいは鎖２０９ａが付いており監視対象にセンサを取り付けた際に監視装置本体２０９を監視対象の一部分に用意に引っかけて取り付けられるようにしている。
【０２０８】
光無線装置２５ａは金具２５ａａを用いて容易に監視対象の部分にボルト等で取り付け可能としている。
【０２０９】
太陽電池パネル３６も金具３６ａで監視対象にボルトなどで容易に取り付けられるようにしている。
【０２１０】
前述してきたような機能を有する中継機能付き監視装置をこのように小型軽量化することにより、監視対象への取り付けが容易となるほかＩＣ化した部品の適用で組立部品数が少なくなり安価な監視装置を容易に得ることができるようになる。
【０２１１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、多くの監視装置を広域に渡って設置する場合にも遠隔通信回線のための工事や監視装置への給電線工事が不要あるいは極めて簡単であり、容易に多くの監視装置を設置できる遠隔監視システムを容易に得ることができる。
【０２１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果に加えて、長期の監視が可能となる。
【０２１３】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明による効果に加えて、バッテリーの交換，充電を軽減することができる。
【０２１４】
請求項４の発明によれば、請求項１又は２又は３の発明による効果に加えて、必要時以外の無駄な電力の消費を節約できるのでバッテリーの寿命を長くすることができる。
【０２１５】
請求項５の発明によれば、ホスト側で必要とするデータを少ない通信回線でも高速に伝送できる。
【０２１６】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明による効果に加えて、多面からの処理を行った監視情報の処理結果をホスト側は得ることができるようになる。
【０２１７】
請求項７の発明によれば、サンプリングタイミングを制御して複数の監視装置による同時刻同時サンプリング及び所定の時間間隔をおいての順次サンプリング作業が行える。
【０２１８】
請求項８の発明によれば、請求項７の発明による効果を容易に得られる。
【０２１９】
請求項９の発明によれば、監視対象点が移動してしまう場合でも、常に同じ条件でセンサデータのサンプリング処理が可能となる。
【０２２０】
請求項１０の発明によれば、監視装置のメモリ容量の節約と取り込み目的のデータのサンプリング速度の実質的な高速化が簡素な通信ライン構成で可能となる。
【０２２１】
請求項１１の発明によれば、移動式監視装置専用の通信回線をなくすことができ、また、延々と続く監視ルートに対しても制限なく移動監視ルートを設定し易くなる。
【０２２２】
請求項１２の発明によれば、請求項１１の発明による効果に加えて、移動式監視装置の通信回線とホスト側までの通信ケーブル工事も不要とすることができる。
【０２２３】
請求項１３の発明によれば、請求項１１の発明による効果に加えて、移動式監視装置を経由した通信回線にてさらに遠方の監視装置との通信も可能となり、より広範囲なエリアの遠隔監視システムを構築することができる。
【０２２４】
請求項１４の発明によれば、請求項１２又は請求項１３の発明による効果に加えて、一層より広範囲なエリアの遠隔監視システムを構築することができる。
【０２２５】
請求項１５の発明によれば、通信方式を使い分けて監視設備の他の電気計装設備への悪影響を与えない状態で広範囲なエリアの遠隔監視システムを容易に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠隔監視システムの基本的システム構成図。
【図２】本発明の一実施例による監視装置を監視対象の機器であるパイプラインに取り付けた鳥瞰図（有線伝送の場合）。
【図３】パイプライン監視システムの全体ブロック図。
【図４】本発明の一実施例による監視装置をパイプラインに取り付けた鳥瞰図（無線伝送の場合）。
【図５】本発明の一実施例による監視装置の機能ブロック図。
【図６】本発明の位置実施例による監視装置のＣＰＵで動作するプログラムの基本的なフローチャート図。
【図７】本発明の一実施例によるホストＣＰＵから監視装置３への指令／応答タイムチャート図。
【図８】本発明の一実施例によるホストＣＰＵから全ての監視装置への指令／応答タイムチャート図。
【図９】本発明の一実施例による監視装置で行う前処理の概念説明図。
【図１０】本発明の一実施例による監視装置によるデータサンプリング処理のフローチャート図。
【図１１】本発明の一実施例による中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせたシステム構成図。
【図１２】本発明の一実施例による中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成図。
【図１３】本発明の一実施例による中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成図。
【図１４】本発明の一実施例による中継機能付き監視装置と移動監視装置とを組み合わせた別方式のシステム構成図。
【図１５】図１１の移動監視装置の通信装置（移動局）の基本的な構成を示す図。
【図１６】図１１の移動監視装置用の無線中継器（タイプＡ）の基本的な構成を示す図。
【図１７】図１１の移動監視装置用の無線中継器（タイプＢ）の基本的な構成を示す図。
【図１８】図１１の移動監視装置の通信装置（固定局）の基本的な構成を示す図。
【図１９】本発明の一実施例による小型化を図った中継機能を有する監視装置の鳥瞰図。
【符号の説明】
１…パイプライン、５…ＣＲＴ、１０，２０…ホストＣＰＵ、１５，２５…通信装置、２１ａ…カバー、２５ａ…光無線装置、２５ｂ…光ファイバ送受信器、２５ｃ…スペクトル拡散無線装置、２６…光ファイバケーブル、２７…アンテナ、３０…電源ユニット、３１…電源ケーブル、３６…太陽電池、５０…命令（コマンド）のデータ構成、６０…移動監視装置専用通信装置（移動局）、７０Ａ，７０Ｂ…移動監視装置専用中継用通信装置（中継器）、１００…各種センサ、１０１ａ，１０１ｂ…ＴＶカメラ、２００…移動監視装置、２０１…レール、２０２…移動監視装置に搭載した通信装置、２０９…監視装置本体。

Claims

監視対象に沿って複数の監視装置が間隔を開けて配備され、
前記各監視装置は、自己の監視装置の監視情報を通信する通信手段と前記各監視装置の内の他の前記監視装置間での通信を中継する通信中継手段を備え、
前記各監視装置から離れた位置から前記中継手段を通じて前記各監視装置との間で指令と監視情報とを通信情報として送受するホスト通信設備とを備えた遠隔監視システムにおいて、
前記各監視装置は少なくとも自己の監視情報を取得あるいは送信するための自分宛ての指令に対する処理を実行する手段と、
自分以外の前記監視装置あるいは前記ホスト通信設備宛ての指令や監視情報を中継するための処理を実行する手段を有し、
前記通信情報には前記各監視装置が自分宛ての指令か否かを識別するための識別情報を含ませるとともに、
前記各監視装置の中継手段は前記通信情報に含まれる識別情報を参照することによって自分宛ての指令か自分以外の前記監視装置あるいは前記ホスト通信設備宛ての通信情報かを識別して自分以外の前記監視装置あるいは前記ホスト通信設備宛ての通信情報の場合に中継するための処理を実行する手段を備え、
前記各監視装置の電源部に前記監視装置毎にバッテリーを用いたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、電源部にさらに太陽電池を用いたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項２において、バッテリーと太陽電池とを前記太陽電池の電力を前記バッテリーに蓄電するように接続してあることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１又は２又は３において、電源部にタイマーあるいは通信された指令による電源ＯＮ／ＯＦＦ回路を設けたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、
前記各監視装置は監視対象からの情報を受けるセンサを備え、前記センサにて得られたセンサデータによる監視手段、あるいは診断手段、あるいは監視診断に当たっての前処理手段を設けたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項５において、監視，診断あるいは前処理手段に設定する設定パラメータを通信された指令にて選択あるいは通信手段にて送信設定できるパラメータ選択回路あるいはパラメータ設定手段を設けたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、
前記各監視装置は監視対象からの情報を受けるセンサとセンサから受信した監視情報の記録手段としてセンサデータ記録装置を備え、
前記各監視装置間のセンサデータ記録装置のデータサンプリングのタイミングを制御するタイミング制御手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項７において、タイミング制御手段は、各監視装置に備わるタイマ、あるいは通信された指令の伝送遅れをあらかじめ考慮してタイミングを割り出す手段であることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、
前記監視装置を前記監視対象に取り付けて設けたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、
前記各監視装置は監視対象からの情報を受ける複数のセンサを備え、
前記監視装置は、データを取り込むセンサを通信されてきた指令にて選択するセンサ選択回路を備えたことを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１において、
前記監視装置は移動式監視装置との通信手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１１において、移動式監視装置の固定局通信装置は、前記各監視装置間の通信の中継を行う通信中継手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１１において、移動式監視装置の移動局通信装置は、前記各監視装置間の通信の中継を行う通信中継手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項１２又は１３において、移動式監視装置は、移動式監視装置による監視情報を前記監視装置との間で通信する通信手段を備えていることを特徴とする遠隔監視システム。
請求項 1 において、
通信手段又は通信中継手段とコントロールプロセッサユニット部間に着脱交換可能な共通Ｉ／Ｆ部を設け、各種の通信方式対応自在に構成したことを特徴とする遠隔監視システム。