JP3815603B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下水道、石油化学等の各種のプラント現場に設置される流量計、圧力計、温度計等であって各種のプロセス値（物理量）を検出するフィールド機器に関し、通信機能、無線機能を付加して機能向上を図るとともに、外部との通信機能の向上を図るフィールド機器及びこのフィールド機器を用いた通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上下水道施設等において、ケーブル配線を敷設できないような場所、例えば、マンホール設備には、水が流れるパイプに無線機能を備えた流量計が備え付けられている。データ収集時、設備点検時等の場合、作業者は携帯機器を通信機として操作し、マンホール内の流量計とデータを授受する。
【０００３】
また、一般家庭では、作業者によって、定期的に水道使用量、ガス使用量が自動検針装置で読み取られている。このような自動検針装置も無線機能を備えていて、作業者の操作に応じて家屋に備え付けられている使用量測定機器と無線によりデータを授受している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その一方で、上下水道、石油化学等、各種の大規模なプラント現場に設置される、流量計、圧力計、温度計等のフィールド機器は、まだ無線化がそれほど進んでなく、データ授受のために入り組んだケーブル敷設が主体である。このため、プラント改修、設備の配置替え等に際し、その対応が煩雑であった。
【０００５】
上記したような、家庭用の測定機器に備えられる無線機能をそのままフィールド機器に付加することにより、以上のような問題を解決することはできるが、無線通信の距離にも制限があり、設備自身における振動、雑音等の影響、作業者が設備を巡回して多数台のフィールド機器と無線通信してデータを授受しなければならない等の問題があった。
【０００６】
更に、フィールド機器に専用の無線設備を新たに設けるのもコスト高、機器の大型化を招くという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、長距離でも簡便にデータ通信を可能とするとともに、コスト削減を実現できるフィールド機器及びこのフィールド機器を用いた通信システムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成する本発明は、次の通りである。
（クレーム１）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器は、センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、前記受信計器は、信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、前記フィールド機器及び前記受信計器にそれぞれ携帯電話通信機能を設け、前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びそれぞれの前記携帯電話通信機能を用いて、前記フィールド機器と前記受信計器とは相互にデータ送受信し、前記フィールド機器または前記受信計器は、前記携帯電話機能を用いてデータ・サーバーとデータ送受信することを特徴とする通信システム。
（クレーム２）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器は、センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、前記受信計器は、信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、前記フィールド計器と前記受信計器とは、前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びインターネット通信網を介して相互にデータを送受信し、前記フィールド計器にて処理されているデータと前記受信計器にて処理されているデータとの照合チェックまたはバックアップを図り、前記フィールド計器及び前記受信計器双方の正常／異常を判定し、前記フィールド機器及び前記受信計器からのデータを収集して前記インターネット網に接続するクライアント・コンピュータと、前記クライアント・コンピュータに前記データを供給するデータ・サーバーとを備え、
前記クライアント・コンピュータと前記データ・サーバーとの間で前記インターネット通信網を介してデータとコンテンツとの送受信を行うことを特徴とする通信システム。
（クレーム３）前記クライアント・コンピュータ上にて、前記フィールド機器から送信されたデータと、前記受信計器から送信されたデータとが比較照合表示され、位置情報が合わせて表示され、それぞれのフィールド機器のセンサ出力値が異常である場合にそれぞれ警告ランプが点灯され、年月日、時刻が表示されることを特徴とする（クレーム２）に記載の通信システム。
また、本発明の実施例は次のとおりである。
（１）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器において、当該フィールド機器固有のアドレスを保持するアドレス割当部と、前記アドレスの値を利用する携帯電話通信機能を備えたことを特徴とするフィールド機器。
（２）前記アドレスはＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）に準じたアドレス値であることを特徴とする（１）記載のフィールド機器。
（３）無線通信手段を備えたことを特徴とする特徴とする（１）または（２）記載のフィールド機器。
（４）前記無線通信手段はBluetooth方式を採用することを特徴とする（３）記載のフィールド機器。
（５）前記フィールド機器の位置を特定するＧＰＳ（Global Positioning System）手段を備えたことを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載のフィールド機器。
（６）前記フィールド機器内のデータ、各種のパラメータを格納するコンテンツ格納部を備えたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載のフィールド機器。
（７）前記携帯電話通信機能または前記無線通信手段を介してインターネット通信網に接続することを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載のフィールド機器。
（８）前記コンテンツ格納部は、前記インターネット通信網から保全プログラムをダウンロードして前記フィールド機器の故障検知、異常検知を支援することを特徴とする（６）または（７）記載のフィールド機器。
（９）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器に前記フィールド機
器固有のアドレスを保持するアドレス割当部と、前記受信計器に前記受信計器固有のアドレスを保持するアドレス割当部とを設け、前記フィールド機器に固有なアドレス及び前記受信計器に固有なアドレスを用いて相互にデータを送受信することを特徴とする通信システム。
（１０）前記フィールド機器に固有なアドレス及び前記受信計器に固有なアドレスは、ＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）に準じたアドレス値であることを特徴とする（９）記載のフィールド機器。
（１１）前記フィールド機器及び前記受信計器に携帯電話通信機能を設け、前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及び前記携帯電話通信機能を用いて、前記フィールド機器と前記受信計器は相互にデータ送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１２）前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及びインターネット通信網を用いて、少なくとも前記フィールド機器内のデータまたは前記受信計器内のデータのいずれかのデータを前記インターネット網に送出することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１３）前記フィールド計器と前記受信計器とは、前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及びインターネット通信網を介して相互にデータを送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１４）前記フィールド機器及び前記受信計器からのデータを収集して前記インターネット網に接続するクライアント・コンピュータ・システムに前記データを供給するデータ・サーバーを備えたことを特徴とする（９）、（１０）または（１２）のいずれかに記載の通信システム。
（１５）前記クライアント・コンピュータ・システム上にて、前記フィールド機器から送信されたデータと、前記受信計器から送信されたデータとを比較照合表示するようにしたことを特徴とする（１２）から（１４）のいずれかに記載の通信システム。
（１６）前記フィールド機器または前記受信計器は、前記携帯電話機能を用いて前記データ・サーバーとデータ送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図１は本発明にかかるフィールド機器１を示す構成ブロック図である。
この図において、フィールド機器１は、水等の流体が流れるパイプＰに設置され、流体の流量を計測する流量計とする。流量計でなくても、フィールド機器１としては圧力計、温度計等であってもよい。
【００１０】
通常、このようなフィールド機器１は、センサ部（図示せず）を有し、流量（または、圧力、温度等）に対応するセンサ信号を得、このセンサ信号は信号変換器１０内の処理回路１１にて信号処理される。そして、信号処理された信号は、例えば、２線式伝送線Ｌを利用する通信方式等により、４−２０ｍＡの電流信号として遠隔に設置される制御コンピュータ・システムへと伝送される。
【００１１】
本発明のフィールド機器１は、当該フィールド機器１に設定される機器固有のアドレスとして、ＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）によるアドレスが割り当てられるアドレス割当部１２を設置したことを主な特徴とする。更に、この信号変換器１０内に携帯電話通信機能１３を具備させることにより、公衆電話回線ＰＮに接続する外部の装置、携帯電話または携帯端末等の携帯機器ＴＬ等へ対する電話通信を可能とする。
【００１２】
また、フィールド機器１にコンテンツ格納部Ｃを設置し、パイプＰ内の流体の流量値、温度値、圧力値等のセンサ検出値等のデータ、測定レンジ、ゼロ点、スパン等の各種のパラメータ値をここに格納しておくようにする。また、外部から送信されるコンテンツをここに格納する。
【００１３】
更に、遠方にある携帯電話または携帯端末等の携帯機器ＴＬを利用して、信号変換器１０へ対して電話接続を確立して、データ送信を依頼するようにしてもよい。
【００１４】
このとき、携帯機器ＴＬからの通信方式として、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信手段を用いてもよいし、ＤｏＰａ方式の常時接続の通信手段としてもよい。
【００１５】
更に、このようなフィールド機器１が多数台設置されるプラントを巡回する作業者が容易にデータを得ることができるように、近距離無線通信機能として、フィールド機器１の信号変換器１０内にBluetooth方式を採用する無線手段１４を設置するようにしてもよい。
【００１６】
また、位置特定手段としてのＧＰＳ（Global Positioning System）手段１５を設置することにより、このフィールド機器１の絶対的な位置を特定することができる。
【００１７】
これらの携帯電話通信機能１３、無線通信手段１４、ＧＰＳ手段１５は、アドレス割当手段（ＩＰｖ６）１２に付随して備えられる機能である。
【００１８】
このように構成された本発明のフィールド機器１の動作を次に説明する。
例えば、フィールド機器１内のセンサ検出信号を携帯機器ＴＬへ送信する場合、アドレス（ＩＰｖ６）割当部１０及び携帯電話通信機能１３により、公衆電話通信回線網ＰＮを介して携帯機器ＴＬと接続が確立される。この時の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等、通信方式は問わない。その後、コンテンツ格納部Ｃ等に格納されているデータを送信する。
【００１９】
このとき、ＤｏＰａ方式等のパケット通信方式を利用することにより、公衆電話通信回線ＰＮと常時接続が可能となり、センサ値等のデータ授受を安価に実現することができる。
【００２０】
また逆に、携帯機器ＴＬからこのフィールド機器１に対して、内部データを取得したい場合は、アドレス（ＩＰｖ６）割当部１０に対し、電話をかける作業を行って接続を確立し、コンテンツ格納部Ｃ等から所望のデータを読み出す。この時の通信方式も、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等、通信方式はいずれでもかまわない。
【００２１】
その一方、Bluetooth方式を採用する無線手段１４を利用する場合は、このフィールド機器１（信号変換器１０）に近い位置にあって、通信インターフェイスとして携帯端末Ｆを用いて、データ授受を行うことができる。更に、この携帯端末Ｆの機能によって、収集したデータを公衆電話通信回線ＰＮに送信することも可能である。
【００２２】
更にまた、信号変換機１０または携帯端末Ｆより、公衆電話通信回線ＰＮを介してインターネット通信網Ｎへ接続することも可能である。外部のいずれの場所からでもインターネットへアクセスする環境を備えてさえいれば、このフィールド機器１の信号変換器１０へ接続でき、コンテンツ格納部Ｃの内容を読み出すことができる。
【００２３】
そして、このコンテンツ格納部Ｃからさまざまなデータをインターネット通信網Ｎ経由で送信することができ、また、逆に、このフィールド機器１に故障が発生したような場合には、保全プログラムを外部からダウンロードして故障検知、異常検知等に利用することができる。
【００２４】
また、ＧＰＳ手段１５を備えているため、フィールド機器１におけるセンサ値と、位置データとを組み合わせることができ、例えば、タンクローリー等に対してパイプＰを介して給油動作を行うような場合でも、タンクローリーとフィールド機器１との間でいつ、どこで、どの程度の量を積み込んだかというようなデータを双方向で把握することができる。
【００２５】
図２は、公衆電話通信回線ＰＮに接続される携帯電話ＴＬまたはインターネット通信網Ｎに接続されるコンピュータ・システム（図示せず）における表示画面の例である。
【００２６】
この表示の例は、本発明によるフィールド機器（Ｆ１０１，Ｆ１０２）が２台並列に備え付けられている場合である。即ち、２台の各々のフィールド機器に割り当てられているＩＰｖ６アドレスより、ユーザによって割り当てられたタグ番号に展開した値Ｆ１０１，Ｆ１０２がそれぞれのフィールド機器のタグ・アドレストして表示される。更に、それぞれのセンサ値（９９９９９Ｌ／Ｍ，９９９９９Ｌ／Ｍ）が数値で表示され、ＧＰＳ手段１５による２台のフィールド機器の位置情報１，２が合わせて表示される。更に、それぞれのフィールド機器のセンサ出力値が異常であるような場合には、それぞれ警報ランプＳ１，Ｓ２が点灯されるように構成される。尚、表示画面下部にし、年月日、時刻等を表示させるようにする。
【００２７】
また、携帯電話通信機能１３に通信障害が発生したような場合でも、無線通信手段１４でバックアップするような構成としてもよいし、この無線通信手段１４での通信動作にある一定以上の割合でエラーが発生するような場合には、自動的にその周波数を異なる周波数に変更する、または複数の周波数で発信させるようにして通信を維持することにより、信頼性を向上させることができる。
【００２８】
また、大規模プラントにあっては、本発明のようなフィールド機器が多数設置されることになるが、１台毎に公衆電話通信回線を割り当てるとコストが高くなるので、１回線のみを採用してＰＨＳ回線で多数台を内線形式で通信接続するような構成であってもよい。
【００２９】
更にまた、携帯電話通信機能１３または無線通信手段１４を介し、作業者の音声によって、コンテンツ格納部Ｃ内のコンテンツ、パラメータを変更する、または逆に、フィールド機器１側から公衆電話通信回線ＰＮに接続する外部の装置に対して警告等の音声メッセージを送付することも可能である。
【００３０】
更にまた、フィールド機器１に、イーサネット（登録商標）、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）方式のカードのコネクタ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）に接続可能な機能を付加することにより、多くの手段にて通信が可能となる。
【００３１】
尚、当該フィールド機器１には、太陽電池等のバッテリＢが設置されて電源バックアップを行っている。また、指示計Ｄを備え、センサ値の積算、瞬時流量を指示している。
【００３２】
さて、以上の説明は、本発明のフィールド機器１の概念的なものであったが、図３に、フィールド機器１の詳しい回路ブロック図及びこのフィールド機器を用いた通信システムの構成を表わす。
【００３３】
図３の例は、フィールド機器１がインターネット通信網Ｎを介して、データ・センターとしてのデータ・サーバーＤＳ、監視センターとして機能するクライアント・コンピュータ・システムＣＬへ取得したデータを送受信する通信システムである。
【００３４】
一般的には、上述してきたような、本発明が対象とするフィールド機器１は、この図３に示すように、実際のプロセスにおける流量、圧力、温度等を検出するセンサＳＮＲ、センサＳＮＲで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器Ａ／Ｄ、Ａ／Ｄ変換器Ａ／Ｄの出力をメモリＭＥＭ内の各種パラメータに従って信号演算処理するマイクロプロセッサＣＰＵ、マイクロプロセッサＣＰＵの出力をディジタル・アナログ変換するディジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａ、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２にディジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａの出力を電流に変換して受信計器Ｑへ送信する出力回路ＯＰＣを有する。
【００３５】
受信計器Ｑ側は、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介してフィールド機器１側へ電力を供給する電源Ｅ、抵抗等の負荷Ｒより構成される。
【００３６】
このような構成では、電源Ｅからの電力は２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介してフィールド機器１へ与えられる一方、センサＳＮＲで検出された信号は、同じ２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介して受信計器Ｑ側へ送信され、負荷Ｒの両端の電圧変化がセンサＳＮＲの出力に対応する。
【００３７】
この図に示す実施例では、フィールド機器１内のメモリＭＥＭ内部または外部のレジスタ等に固有のアドレス（ＩＰｖ６）割当部１２を設置し、このフィールド機器１固有のＩＰｖ６を設定するとともに、インターネット通信網ＩＮに接続するインターフェイスＩ／Ｆを設置する。
【００３８】
このような構成により、マイクロプロセッサＣＰＵにて算出されたセンサ値は一旦メモリＭＥＭに格納され、データを加工蓄積するデータ・センターとなるデータ・サーバーＤＳとインターネット通信網ＩＮを介して、それぞれのデータ、コンテンツを相互に送受信することができる。
【００３９】
更に、データ・サーバーＤＳには、少なくとも１台以上の監視センターであるクライアント・コンピュータＣＬがインターネット通信網Ｎに接続され、クライアント・コンピュータＣＬは、データ・サーバーＤＳとの間でデータ、コンテンツの送受信を行う。
【００４０】
受信計器Ｑ側も同様にして、負荷抵抗Ｒには、アナログ・ディジタル変換器等を含む信号処理回路Ｚ、マイクロプロセッサＣＰＵが設置される。このマイクロプロセッサＣＰＵは、メモリＭＥＭ内の各種パラメータに従って信号演算処理する。更に、メモリＭＥＭの内部または外部のレジスタ等にアドレス（ＩＰｖ６）割当部ｐｐを設置し、この受信計器Ｑ固有のアドレスＩＰｖ６を設定するとともに、インターネット通信網Ｎに接続するインターフェイスＩ／Ｆを設置する。
【００４１】
このような図３の構成によれば、受信計器Ｑとデータ・サーバーＤＳとの間でインターネット網ＩＮを介して、データ、コンテンツを送受信することができる。このため、データ・サーバーＤＳまたはクライアント・コンピュータである監視センターＣＬの表示画面等にあって、フィールド計器１内にて検出されるセンサ値と、受信計器Ｑ内で信号処理されるセンサ値とを表示することにより、この二つの機器にて処理されている同じデータの照合チェック、またはデータのバックアップを図ることができ、フィールド機器１、受信計器Ｑ双方の機器の正常／異常をも判定することかできる。
【００４２】
また、このような図３の構成に、フィールド機器１及び受信計器Ｑ内のインターフェイスＩ／Ｆにデータ送受信機能を付加することにより、インターネット網ＩＮを介してフィールド機器１と受信計器Ｑとの間でセンサ値、各種パラメータの送受信を行うことができるようになる。従って、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２に断線、異常が発生した場合でも、フィールド機器１から受信計器Ｑへセンサ値をインターネット網Ｎを介して通信することができ、バックアップの機能を実現できる。
【００４３】
尚、この図３の例では、フィールド機器１とデータ・サーバーＤＳとの間のデータ通信は、インターネット網Ｎを介して行ったが、図１の例で説明したように、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよい。
【００４４】
また、フィールド機器１と受信計器Ｑとの間のデータ通信は、インターネット網Ｎを介して行ったが、図１の例で説明したように、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長距離でも簡便にデータ通信を可能とするとともに、コスト削減を実現できるフィールド機器を得ることができ、具体的には、次のような効果がある。
【００４６】
本発明のフィールド機器は、機器固有のアドレス、例えばＩＰｖ６等が割り当てられて携帯電話通信機能、種々の無線通信手段を必要に応じて設置するので、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等の公衆電話通信回線に携帯電話、携帯端末等で必要に応じて間欠的な接続、常時接続を可能とするとともにインターネット接続を可能とし、データ送受信の領域を拡大できる。
【００４７】
また、本発明のフィールド機器は、ＧＰＳ手段を備えるので、当該フィールド機器の位置及びその設置位置でのデータとの照合を実現でき、例えば、複数の給油基地にあって、１台のタンクローリがどの給油基地でどのくらいの量の給油をしたか把握することができる。
【００４８】
また、無線通信手段での通信動作にある一定以上の割合でエラーが発生するような場合には、自動的にその周波数を異なる周波数に変更する、または複数の周波数で発信させるようにすることにより、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明のようなフィールド機器を多数設置する場合、１台毎に公衆電話通信回線を割り当てるとコストが高くなるが、１回線のみを採用してＰＨＳ回線で多数台を内線形式で通信接続するような構成とすれば、コスト削減となる。
【００５０】
更にまた、携帯電話等の端末を利用できるので、作業者の音声によって、コンテンツ格納部のコンテンツ、パラメータを変更する、または、フィールド機器側から公衆電話通信回線に接続する外部の装置に対して警告等の音声メッセージを送付することも可能であり、警告、警報等を直ちに、容易に把握できる。
【００５１】
更にまた、フィールド機器１に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）方式のカードのコネクタ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）に接続可能な機能を付加することにより、多くの手段にて通信が可能となり、フィールド機器自身の性能を向上させることができる。
【００５２】
本発明のデータ通信方式によれば、受信計器Ｑとデータ・サーバーＤＳとの間でインターネット網Ｎを介して、データ、コンテンツを送受信することができるため、フィールド計器にて検出されるセンサ値と、受信計器で信号処理されるセンサ値とを照合チェック、またはデータのバックアップを図ることができ、機器の正常／異常を判定することができる。
【００５３】
更に、インターネット網を介してフィールド機器と受信計器との間でセンサ値、各種パラメータの送受信を行うことができるため、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２に断線、異常が発生した場合でも、フィールド機器から受信計器へセンサ値をインターネット網Ｎを介して通信することができる。
【００５４】
尚、フィールド機器１とデータ・サーバーＤＳとの間のデータ通信、フィールド機器１と受信計器Ｑとの間のデータ通信は、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよく、配線敷設の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィールド機器の構成ブロック図を表わす図である。
【図２】本発明のフィールド機器に接続する外部装置の表示画面を表わす図である。
【図３】本発明のフィールド計器を用いたデータ通信システムの例を表わす図である。
【符号の説明】
１ フィールド機器
１０ 信号変換器
１１ 処理回路
１２ アドレス割当部
１３ 携帯電話通信機能
１４ 無線通信手段
１５ ＧＰＳ設定部
Ｂ バッテリー
Ｄ 指示計
Ｃ コンテンツ格納部
Ｆ 携帯端末
ＰＮ 公衆電話通信回線
ＴＬ 携帯機器
ＩＮ インターネット網
ＳＮＲ センサ
Ａ／Ｄ アナログ・ディジタル変換器
ＣＰＵ マイクロプロセッサ
Ｄ／Ａ ディジタル・アナログ変換器
ＯＰＣ 出力回路
ＭＥＭ メモリ
Ｉ／Ｆ インターフェイス
Ｅ 電源
Ｒ 抵抗
Ｚ 信号処理回路
ｐｐ アドレス割当部
Ｌ１，Ｌ２ 伝送路
ＤＳ データ・サーバー
ＣＬ クライアント・コンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下水道、石油化学等の各種のプラント現場に設置される流量計、圧力計、温度計等であって各種のプロセス値（物理量）を検出するフィールド機器に関し、通信機能、無線機能を付加して機能向上を図るとともに、外部との通信機能の向上を図るフィールド機器及びこのフィールド機器を用いた通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上下水道施設等において、ケーブル配線を敷設できないような場所、例えば、マンホール設備には、水が流れるパイプに無線機能を備えた流量計が備え付けられている。データ収集時、設備点検時等の場合、作業者は携帯機器を通信機として操作し、マンホール内の流量計とデータを授受する。
【０００３】
また、一般家庭では、作業者によって、定期的に水道使用量、ガス使用量が自動検針装置で読み取られている。このような自動検針装置も無線機能を備えていて、作業者の操作に応じて家屋に備え付けられている使用量測定機器と無線によりデータを授受している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
その一方で、上下水道、石油化学等、各種の大規模なプラント現場に設置される、流量計、圧力計、温度計等のフィールド機器は、まだ無線化がそれほど進んでなく、データ授受のために入り組んだケーブル敷設が主体である。このため、プラント改修、設備の配置替え等に際し、その対応が煩雑であった。
【０００５】
上記したような、家庭用の測定機器に備えられる無線機能をそのままフィールド機器に付加することにより、以上のような問題を解決することはできるが、無線通信の距離にも制限があり、設備自身における振動、雑音等の影響、作業者が設備を巡回して多数台のフィールド機器と無線通信してデータを授受しなければならない等の問題があった。
【０００６】
更に、フィールド機器に専用の無線設備を新たに設けるのもコスト高、機器の大型化を招くという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、長距離でも簡便にデータ通信を可能とするとともに、コスト削減を実現できるフィールド機器及びこのフィールド機器を用いた通信システムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成する本発明は、次の通りである。
（クレーム１）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器は、センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、前記受信計器は、信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、前記フィールド機器及び前記受信計器にそれぞれ携帯電話通信機能を設け、前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びそれぞれの前記携帯電話通信機能を用いて、前記フィールド機器と前記受信計器とは相互にデータ送受信し、前記フィールド機器または前記受信計器は、前記携帯電話機能を用いてデータ・サーバーとデータ送受信することを特徴とする通信システム。
（クレーム２）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器は、センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、前記受信計器は、信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、前記フィールド計器と前記受信計器とは、前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びインターネット通信網を介して相互にデータを送受信し、前記フィールド計器にて処理されているデータと前記受信計器にて処理されているデータとの照合チェックまたはバックアップを図り、前記フィールド計器及び前記受信計器双方の正常／異常を判定し、前記フィールド機器及び前記受信計器からのデータを収集して前記インターネット網に接続するクライアント・コンピュータと、前記クライアント・コンピュータに前記データを供給するデータ・サーバーとを備え、
前記クライアント・コンピュータと前記データ・サーバーとの間で前記インターネット通信網を介してデータとコンテンツとの送受信を行うことを特徴とする通信システム。
（クレーム３）前記クライアント・コンピュータ上にて、前記フィールド機器から送信されたデータと、前記受信計器から送信されたデータとが比較照合表示され、位置情報が合わせて表示され、それぞれのフィールド機器のセンサ出力値が異常である場合にそれぞれ警告ランプが点灯され、年月日、時刻が表示されることを特徴とする（クレーム２）に記載の通信システム。
また、本発明の実施例は次のとおりである。
（１）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器において、当該フィールド機器固有のアドレスを保持するアドレス割当部と、前記アドレスの値を利用する携帯電話通信機能を備えたことを特徴とするフィールド機器。
（２）前記アドレスはＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）に準じたアドレス値であることを特徴とする（１）記載のフィールド機器。
（３）無線通信手段を備えたことを特徴とする特徴とする（１）または（２）記載のフィールド機器。
（４）前記無線通信手段はBluetooth方式を採用することを特徴とする（３）記載のフィールド機器。
（５）前記フィールド機器の位置を特定するＧＰＳ（Global Positioning System）手段を備えたことを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載のフィールド機器。
（６）前記フィールド機器内のデータ、各種のパラメータを格納するコンテンツ格納部を備えたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載のフィールド機器。
（７）前記携帯電話通信機能または前記無線通信手段を介してインターネット通信網に接続することを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載のフィールド機器。
（８）前記コンテンツ格納部は、前記インターネット通信網から保全プログラムをダウンロードして前記フィールド機器の故障検知、異常検知を支援することを特徴とする（６）または（７）記載のフィールド機器。
（９）プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、前記フィールド機器に前記フィールド機
器固有のアドレスを保持するアドレス割当部と、前記受信計器に前記受信計器固有のアドレスを保持するアドレス割当部とを設け、前記フィールド機器に固有なアドレス及び前記受信計器に固有なアドレスを用いて相互にデータを送受信することを特徴とする通信システム。
（１０）前記フィールド機器に固有なアドレス及び前記受信計器に固有なアドレスは、ＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）に準じたアドレス値であることを特徴とする（９）記載のフィールド機器。
（１１）前記フィールド機器及び前記受信計器に携帯電話通信機能を設け、前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及び前記携帯電話通信機能を用いて、前記フィールド機器と前記受信計器は相互にデータ送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１２）前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及びインターネット通信網を用いて、少なくとも前記フィールド機器内のデータまたは前記受信計器内のデータのいずれかのデータを前記インターネット網に送出することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１３）前記フィールド計器と前記受信計器とは、前記フィールド機器に固有なアドレス、前記受信計器に固有なアドレス及びインターネット通信網を介して相互にデータを送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
（１４）前記フィールド機器及び前記受信計器からのデータを収集して前記インターネット網に接続するクライアント・コンピュータ・システムに前記データを供給するデータ・サーバーを備えたことを特徴とする（９）、（１０）または（１２）のいずれかに記載の通信システム。
（１５）前記クライアント・コンピュータ・システム上にて、前記フィールド機器から送信されたデータと、前記受信計器から送信されたデータとを比較照合表示するようにしたことを特徴とする（１２）から（１４）のいずれかに記載の通信システム。
（１６）前記フィールド機器または前記受信計器は、前記携帯電話機能を用いて前記データ・サーバーとデータ送受信することを特徴とする（９）または（１０）に記載の通信システム。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図１は本発明にかかるフィールド機器１を示す構成ブロック図である。
この図において、フィールド機器１は、水等の流体が流れるパイプＰに設置され、流体の流量を計測する流量計とする。流量計でなくても、フィールド機器１としては圧力計、温度計等であってもよい。
【００１０】
通常、このようなフィールド機器１は、センサ部（図示せず）を有し、流量（または、圧力、温度等）に対応するセンサ信号を得、このセンサ信号は信号変換器１０内の処理回路１１にて信号処理される。そして、信号処理された信号は、例えば、２線式伝送線Ｌを利用する通信方式等により、４−２０ｍＡの電流信号として遠隔に設置される制御コンピュータ・システムへと伝送される。
【００１１】
本発明のフィールド機器１は、当該フィールド機器１に設定される機器固有のアドレスとして、ＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）によるアドレスが割り当てられるアドレス割当部１２を設置したことを主な特徴とする。更に、この信号変換器１０内に携帯電話通信機能１３を具備させることにより、公衆電話回線ＰＮに接続する外部の装置、携帯電話または携帯端末等の携帯機器ＴＬ等へ対する電話通信を可能とする。
【００１２】
また、フィールド機器１にコンテンツ格納部Ｃを設置し、パイプＰ内の流体の流量値、温度値、圧力値等のセンサ検出値等のデータ、測定レンジ、ゼロ点、スパン等の各種のパラメータ値をここに格納しておくようにする。また、外部から送信されるコンテンツをここに格納する。
【００１３】
更に、遠方にある携帯電話または携帯端末等の携帯機器ＴＬを利用して、信号変換器１０へ対して電話接続を確立して、データ送信を依頼するようにしてもよい。
【００１４】
このとき、携帯機器ＴＬからの通信方式として、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信手段を用いてもよいし、ＤｏＰａ方式の常時接続の通信手段としてもよい。
【００１５】
更に、このようなフィールド機器１が多数台設置されるプラントを巡回する作業者が容易にデータを得ることができるように、近距離無線通信機能として、フィールド機器１の信号変換器１０内にBluetooth方式を採用する無線手段１４を設置するようにしてもよい。
【００１６】
また、位置特定手段としてのＧＰＳ（Global Positioning System）手段１５を設置することにより、このフィールド機器１の絶対的な位置を特定することができる。
【００１７】
これらの携帯電話通信機能１３、無線通信手段１４、ＧＰＳ手段１５は、アドレス割当手段（ＩＰｖ６）１２に付随して備えられる機能である。
【００１８】
このように構成された本発明のフィールド機器１の動作を次に説明する。
例えば、フィールド機器１内のセンサ検出信号を携帯機器ＴＬへ送信する場合、アドレス（ＩＰｖ６）割当部１０及び携帯電話通信機能１３により、公衆電話通信回線網ＰＮを介して携帯機器ＴＬと接続が確立される。この時の通信方式は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等、通信方式は問わない。その後、コンテンツ格納部Ｃ等に格納されているデータを送信する。
【００１９】
このとき、ＤｏＰａ方式等のパケット通信方式を利用することにより、公衆電話通信回線ＰＮと常時接続が可能となり、センサ値等のデータ授受を安価に実現することができる。
【００２０】
また逆に、携帯機器ＴＬからこのフィールド機器１に対して、内部データを取得したい場合は、アドレス（ＩＰｖ６）割当部１０に対し、電話をかける作業を行って接続を確立し、コンテンツ格納部Ｃ等から所望のデータを読み出す。この時の通信方式も、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等、通信方式はいずれでもかまわない。
【００２１】
その一方、Bluetooth方式を採用する無線手段１４を利用する場合は、このフィールド機器１（信号変換器１０）に近い位置にあって、通信インターフェイスとして携帯端末Ｆを用いて、データ授受を行うことができる。更に、この携帯端末Ｆの機能によって、収集したデータを公衆電話通信回線ＰＮに送信することも可能である。
【００２２】
更にまた、信号変換機１０または携帯端末Ｆより、公衆電話通信回線ＰＮを介してインターネット通信網Ｎへ接続することも可能である。外部のいずれの場所からでもインターネットへアクセスする環境を備えてさえいれば、このフィールド機器１の信号変換器１０へ接続でき、コンテンツ格納部Ｃの内容を読み出すことができる。
【００２３】
そして、このコンテンツ格納部Ｃからさまざまなデータをインターネット通信網Ｎ経由で送信することができ、また、逆に、このフィールド機器１に故障が発生したような場合には、保全プログラムを外部からダウンロードして故障検知、異常検知等に利用することができる。
【００２４】
また、ＧＰＳ手段１５を備えているため、フィールド機器１におけるセンサ値と、位置データとを組み合わせることができ、例えば、タンクローリー等に対してパイプＰを介して給油動作を行うような場合でも、タンクローリーとフィールド機器１との間でいつ、どこで、どの程度の量を積み込んだかというようなデータを双方向で把握することができる。
【００２５】
図２は、公衆電話通信回線ＰＮに接続される携帯電話ＴＬまたはインターネット通信網Ｎに接続されるコンピュータ・システム（図示せず）における表示画面の例である。
【００２６】
この表示の例は、本発明によるフィールド機器（Ｆ１０１，Ｆ１０２）が２台並列に備え付けられている場合である。即ち、２台の各々のフィールド機器に割り当てられているＩＰｖ６アドレスより、ユーザによって割り当てられたタグ番号に展開した値Ｆ１０１，Ｆ１０２がそれぞれのフィールド機器のタグ・アドレストして表示される。更に、それぞれのセンサ値（９９９９９Ｌ／Ｍ，９９９９９Ｌ／Ｍ）が数値で表示され、ＧＰＳ手段１５による２台のフィールド機器の位置情報１，２が合わせて表示される。更に、それぞれのフィールド機器のセンサ出力値が異常であるような場合には、それぞれ警報ランプＳ１，Ｓ２が点灯されるように構成される。尚、表示画面下部にし、年月日、時刻等を表示させるようにする。
【００２７】
また、携帯電話通信機能１３に通信障害が発生したような場合でも、無線通信手段１４でバックアップするような構成としてもよいし、この無線通信手段１４での通信動作にある一定以上の割合でエラーが発生するような場合には、自動的にその周波数を異なる周波数に変更する、または複数の周波数で発信させるようにして通信を維持することにより、信頼性を向上させることができる。
【００２８】
また、大規模プラントにあっては、本発明のようなフィールド機器が多数設置されることになるが、１台毎に公衆電話通信回線を割り当てるとコストが高くなるので、１回線のみを採用してＰＨＳ回線で多数台を内線形式で通信接続するような構成であってもよい。
【００２９】
更にまた、携帯電話通信機能１３または無線通信手段１４を介し、作業者の音声によって、コンテンツ格納部Ｃ内のコンテンツ、パラメータを変更する、または逆に、フィールド機器１側から公衆電話通信回線ＰＮに接続する外部の装置に対して警告等の音声メッセージを送付することも可能である。
【００３０】
更にまた、フィールド機器１に、イーサネット（登録商標）、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）方式のカードのコネクタ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）に接続可能な機能を付加することにより、多くの手段にて通信が可能となる。
【００３１】
尚、当該フィールド機器１には、太陽電池等のバッテリＢが設置されて電源バックアップを行っている。また、指示計Ｄを備え、センサ値の積算、瞬時流量を指示している。
【００３２】
さて、以上の説明は、本発明のフィールド機器１の概念的なものであったが、図３に、フィールド機器１の詳しい回路ブロック図及びこのフィールド機器を用いた通信システムの構成を表わす。
【００３３】
図３の例は、フィールド機器１がインターネット通信網Ｎを介して、データ・センターとしてのデータ・サーバーＤＳ、監視センターとして機能するクライアント・コンピュータ・システムＣＬへ取得したデータを送受信する通信システムである。
【００３４】
一般的には、上述してきたような、本発明が対象とするフィールド機器１は、この図３に示すように、実際のプロセスにおける流量、圧力、温度等を検出するセンサＳＮＲ、センサＳＮＲで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器Ａ／Ｄ、Ａ／Ｄ変換器Ａ／Ｄの出力をメモリＭＥＭ内の各種パラメータに従って信号演算処理するマイクロプロセッサＣＰＵ、マイクロプロセッサＣＰＵの出力をディジタル・アナログ変換するディジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａ、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２にディジタル・アナログ変換器Ｄ／Ａの出力を電流に変換して受信計器Ｑへ送信する出力回路ＯＰＣを有する。
【００３５】
受信計器Ｑ側は、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介してフィールド機器１側へ電力を供給する電源Ｅ、抵抗等の負荷Ｒより構成される。
【００３６】
このような構成では、電源Ｅからの電力は２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介してフィールド機器１へ与えられる一方、センサＳＮＲで検出された信号は、同じ２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２を介して受信計器Ｑ側へ送信され、負荷Ｒの両端の電圧変化がセンサＳＮＲの出力に対応する。
【００３７】
この図に示す実施例では、フィールド機器１内のメモリＭＥＭ内部または外部のレジスタ等に固有のアドレス（ＩＰｖ６）割当部１２を設置し、このフィールド機器１固有のＩＰｖ６を設定するとともに、インターネット通信網ＩＮに接続するインターフェイスＩ／Ｆを設置する。
【００３８】
このような構成により、マイクロプロセッサＣＰＵにて算出されたセンサ値は一旦メモリＭＥＭに格納され、データを加工蓄積するデータ・センターとなるデータ・サーバーＤＳとインターネット通信網ＩＮを介して、それぞれのデータ、コンテンツを相互に送受信することができる。
【００３９】
更に、データ・サーバーＤＳには、少なくとも１台以上の監視センターであるクライアント・コンピュータＣＬがインターネット通信網Ｎに接続され、クライアント・コンピュータＣＬは、データ・サーバーＤＳとの間でデータ、コンテンツの送受信を行う。
【００４０】
受信計器Ｑ側も同様にして、負荷抵抗Ｒには、アナログ・ディジタル変換器等を含む信号処理回路Ｚ、マイクロプロセッサＣＰＵが設置される。このマイクロプロセッサＣＰＵは、メモリＭＥＭ内の各種パラメータに従って信号演算処理する。更に、メモリＭＥＭの内部または外部のレジスタ等にアドレス（ＩＰｖ６）割当部ｐｐを設置し、この受信計器Ｑ固有のアドレスＩＰｖ６を設定するとともに、インターネット通信網Ｎに接続するインターフェイスＩ／Ｆを設置する。
【００４１】
このような図３の構成によれば、受信計器Ｑとデータ・サーバーＤＳとの間でインターネット網ＩＮを介して、データ、コンテンツを送受信することができる。このため、データ・サーバーＤＳまたはクライアント・コンピュータである監視センターＣＬの表示画面等にあって、フィールド計器１内にて検出されるセンサ値と、受信計器Ｑ内で信号処理されるセンサ値とを表示することにより、この二つの機器にて処理されている同じデータの照合チェック、またはデータのバックアップを図ることができ、フィールド機器１、受信計器Ｑ双方の機器の正常／異常をも判定することかできる。
【００４２】
また、このような図３の構成に、フィールド機器１及び受信計器Ｑ内のインターフェイスＩ／Ｆにデータ送受信機能を付加することにより、インターネット網ＩＮを介してフィールド機器１と受信計器Ｑとの間でセンサ値、各種パラメータの送受信を行うことができるようになる。従って、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２に断線、異常が発生した場合でも、フィールド機器１から受信計器Ｑへセンサ値をインターネット網Ｎを介して通信することができ、バックアップの機能を実現できる。
【００４３】
尚、この図３の例では、フィールド機器１とデータ・サーバーＤＳとの間のデータ通信は、インターネット網Ｎを介して行ったが、図１の例で説明したように、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよい。
【００４４】
また、フィールド機器１と受信計器Ｑとの間のデータ通信は、インターネット網Ｎを介して行ったが、図１の例で説明したように、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長距離でも簡便にデータ通信を可能とするとともに、コスト削減を実現できるフィールド機器を得ることができ、具体的には、次のような効果がある。
【００４６】
本発明のフィールド機器は、機器固有のアドレス、例えばＩＰｖ６等が割り当てられて携帯電話通信機能、種々の無線通信手段を必要に応じて設置するので、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＤｏＰａ方式等の公衆電話通信回線に携帯電話、携帯端末等で必要に応じて間欠的な接続、常時接続を可能とするとともにインターネット接続を可能とし、データ送受信の領域を拡大できる。
【００４７】
また、本発明のフィールド機器は、ＧＰＳ手段を備えるので、当該フィールド機器の位置及びその設置位置でのデータとの照合を実現でき、例えば、複数の給油基地にあって、１台のタンクローリがどの給油基地でどのくらいの量の給油をしたか把握することができる。
【００４８】
また、無線通信手段での通信動作にある一定以上の割合でエラーが発生するような場合には、自動的にその周波数を異なる周波数に変更する、または複数の周波数で発信させるようにすることにより、通信の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明のようなフィールド機器を多数設置する場合、１台毎に公衆電話通信回線を割り当てるとコストが高くなるが、１回線のみを採用してＰＨＳ回線で多数台を内線形式で通信接続するような構成とすれば、コスト削減となる。
【００５０】
更にまた、携帯電話等の端末を利用できるので、作業者の音声によって、コンテンツ格納部のコンテンツ、パラメータを変更する、または、フィールド機器側から公衆電話通信回線に接続する外部の装置に対して警告等の音声メッセージを送付することも可能であり、警告、警報等を直ちに、容易に把握できる。
【００５１】
更にまた、フィールド機器１に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）方式のカードのコネクタ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）に接続可能な機能を付加することにより、多くの手段にて通信が可能となり、フィールド機器自身の性能を向上させることができる。
【００５２】
本発明のデータ通信方式によれば、受信計器Ｑとデータ・サーバーＤＳとの間でインターネット網Ｎを介して、データ、コンテンツを送受信することができるため、フィールド計器にて検出されるセンサ値と、受信計器で信号処理されるセンサ値とを照合チェック、またはデータのバックアップを図ることができ、機器の正常／異常を判定することができる。
【００５３】
更に、インターネット網を介してフィールド機器と受信計器との間でセンサ値、各種パラメータの送受信を行うことができるため、２線式伝送路Ｌ１，Ｌ２に断線、異常が発生した場合でも、フィールド機器から受信計器へセンサ値をインターネット網Ｎを介して通信することができる。
【００５４】
尚、フィールド機器１とデータ・サーバーＤＳとの間のデータ通信、フィールド機器１と受信計器Ｑとの間のデータ通信は、ＩＰｖ６アドレスを利用した携帯電話通信方式、無線通信方式であってもよく、配線敷設の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィールド機器の構成ブロック図を表わす図である。
【図２】本発明のフィールド機器に接続する外部装置の表示画面を表わす図である。
【図３】本発明のフィールド計器を用いたデータ通信システムの例を表わす図である。
【符号の説明】
１ フィールド機器
１０ 信号変換器
１１ 処理回路
１２ アドレス割当部
１３ 携帯電話通信機能
１４ 無線通信手段
１５ ＧＰＳ設定部
Ｂ バッテリー
Ｄ 指示計
Ｃ コンテンツ格納部
Ｆ 携帯端末
ＰＮ 公衆電話通信回線
ＴＬ 携帯機器
ＩＮ インターネット網
ＳＮＲ センサ
Ａ／Ｄ アナログ・ディジタル変換器
ＣＰＵ マイクロプロセッサ
Ｄ／Ａ ディジタル・アナログ変換器
ＯＰＣ 出力回路
ＭＥＭ メモリ
Ｉ／Ｆ インターフェイス
Ｅ 電源
Ｒ 抵抗
Ｚ 信号処理回路
ｐｐ アドレス割当部
Ｌ１，Ｌ２ 伝送路
ＤＳ データ・サーバー
ＣＬ クライアント・コンピュータ
Claims (3)
- プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、
前記フィールド機器は、
センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、
前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、
前記受信計器は、
信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、
前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、
センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、
前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、
前記フィールド機器及び前記受信計器にそれぞれ携帯電話通信機能を設け、
前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びそれぞれの前記携帯電話通信機能を用いて、前記フィールド機器と前記受信計器とは相互にデータ送受信し、
前記フィールド機器または前記受信計器は、前記携帯電話機能を用いてデータ・サーバーとデータ送受信する
ことを特徴とする通信システム。 - プラントに設置されて各種のプロセス値を検出するフィールド機器と、前記フィールド機器と伝送線路を介して前記プロセス値及び電力を送受信する受信計器とからなる通信システムにおいて、
前記フィールド機器は、
センサで検出した検出値をアナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器の出力を信号演算処理するための各種パラメータを格納した第１のメモリと、
前記第１のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第１のアドレスを設定する第１のアドレス割当部とを備え、
前記受信計器は、
信号演算処理するための各種パラメータを格納した第２のメモリと、
前記第２のメモリに固有のＩＰｖ６（ Internet Protocol version ６）に準じた第２のアドレスを設定する第２のアドレス割当部を備え、
センサ検出値のデータまたは各種のパラメータ値を格納し、格納されているデータを送信するコンテンツ格納部を備え、
前記第１のアドレス及び前記第２のアドレスを用いて相互にデータを送受信し、
前記フィールド計器と前記受信計器とは、前記第１のアドレス、前記第２のアドレス及びインターネット通信網を介して相互にデータを送受信し、
前記フィールド計器にて処理されているデータと前記受信計器にて処理されているデータとの照合チェックまたはバックアップを図り、
前記フィールド計器及び前記受信計器双方の正常／異常を判定し、
前記フィールド機器及び前記受信計器からのデータを収集して前記インターネット網に接続するクライアント・コンピュータと、前記クライアント・コンピュータに前記データを供給するデータ・サーバーとを備え、
前記クライアント・コンピュータと前記データ・サーバーとの間で前記インターネット通信網を介してデータとコンテンツとの送受信を行う
ことを特徴とする通信システム。 - 前記クライアント・コンピュータ上にて、
前記フィールド機器から送信されたデータと、前記受信計器から送信されたデータとが比較照合表示され、
位置情報が合わせて表示され、
それぞれのフィールド機器のセンサ出力値が異常である場合にそれぞれ警告ランプが点灯され、
年月日、時刻が表示される
ことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
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