JP3816780B2 - 機器監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工場やプラントなどにおける配備機器（例えば、蒸気トラップに代表される弁類やポンプに代表される流体機器など）を監視する機器監視システムに関し、
詳しくは、監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、端末器と中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を付加配備した機器監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の機器監視システムでは（図１参照）、監視対象機器１が正常か否かにかかわらず、端末器４は周期的に又は定時的にセンサ検出情報の信号を送信し、また、中継器６は端末器４が送信したセンサ検出情報信号をそのまま中継していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の機器監視システムでは、センサ検出情報の信号がかなりの長信号（データ量の大きな信号）になることが多い為、端末器４からのセンサ検出情報信号の送信や中継器６でのセンサ検出情報信号の中継に長時間を要し、この為、それら送信や中継に要する電力が嵩んで端末器４や中継器６の消費電力が大きくなる問題があり、そして特に、端末器４や中継器６を電池電源式にする場合では、その大きな電力消費のために電池交換の必要頻度が高くなって保守管理作業の負担が大きくなる問題があった。
【０００４】
また、上記の如くセンサ検出情報信号の送信や中継に長時間を要することで、端末器４を複数配備する場合では、それら端末器４の夫々と中央管理装置３との間での通信において、互いの通信時期が重複する通信衝突が起こり易くて通信待ちの状態（既に通信状態にある先行端末器４が通信を完了するまで自身の実質通信の開始を待つ状態）になる端末器４が多く生じる通信渋滞を生じ易く、このことで、システムの機器監視機能の低下を招くとともに、通信待ちによる消費電力の一層の増大を招く問題もあった。
【０００５】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な通信形態の採用により上記の如き問題を効果的に解消する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は機器監視システムに係り、その特徴は、
監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける構成において、
前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果に応じ、監視対象機器が正常なときにはセンサ検出情報信号の送信を行わずに前記判定の結果を示す所定の短信号を送信し、かつ、監視対象機器が異常なときにはセンサ検出情報信号を送信する構成にし、
前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号の中継を行わずにその短信号の受信記録を自身の記憶部に記録し、かつ、センサ検出情報信号を受信したときには、そのセンサ検出情報信号の中継を行う構成にし、
前記中央管理装置が、監視対象機器の正常を示す前記短信号についての受信記録情報を無線通信により前記中継器から受け取る構成にしてある点にある。
【０００７】
つまり、この構成によれば、監視対象機器が異常なときには従来と同様に端末器がセンサ検出情報信号を送信することで、中央管理装置の側では受信するセンサ検出情報信号に基づいて、監視対象機器で発生した異常の種別や程度の判定、異常原因の分析、機器異常データの記録収集などの所要の処理を従来と同様に適切に行うことができる。
【０００８】
一方、監視対象機器が正常なとき（すなわち、センサ検出情報を中央管理装置に送らなくても特に問題がないとき）には、端末器は長信号となるセンサ検出情報信号の送信を行わずに、監視対象機器が正常か否かの判定結果を示す所定の短信号（データ量の小さな信号）を送信するから、先述の従来システムの如く監視対象機器が正常か否かにかかわらず長信号のセンサ検出情報信号を端末器から送信する形式に比べ、端末器における累積の送信処理時間を効果的に短くすることができ、また、中継器における累積の中継処理時間も効果的に短くすることができ、これにより、送信や中継に要する電力を低減して端末器や中継器の消費電力を低減することができる。
【０００９】
また、端末器を複数配備する場合では、上記の如く監視対象機器が正常なとき端末器がセンサ検出情報信号を送信せずに短信号を送信することで、監視対象機器が正常か否かにかかわらず長信号のセンサ検出情報信号を端末器から送信する形式に比べ、端末器の夫々と中央管理装置との間での通信における通信衝突の発生確率を効果的に低減して先述の如き通信渋滞の発生を効果的に防止することができ、これにより、監視対象機器が異常であるときの中央管理装置へのセンサ検出情報信号の伝送を円滑にしてシステムの機器監視機能を効果的に高めることができ、また、通信待ちによる送信処理時間の長時間化も防止して端末器の消費電力を一層効果的に低減することができる。
【００１０】
そしてまた、監視対象機器が正常なときには、判定結果を示す上記短信号を端末器が送信することで、監視対象機器の正常な状態が続いて端末器からのセンサ検出情報信号の送信が無い状態が続く状況においても、中央管理装置の側では、その短信号をもって監視対象機器が正常であることの確認とともに中央管理装置と端末器との間の通信機能が適切に保たれていることの確認を行うことができ、この点、監視対象機器が正常なときの端末器からの送信を単純に全て無くしてしまうことで消費電力の低減や通信渋滞の防止を図るのに比べ、システムの管理面でも一層優れたものにすることができる。
【００１１】
ちなみに、消費電力の低減や通信渋滞の防止を図り、また、監視対象機器が正常であることの確認とともに通信機能が適切に保たれていることの確認もできるようにするのに、別の形式としては、端末器がセンサ検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果に応じ、監視対象機器が正常なときには監視対象機器が異常なときよりも送信頻度を低くしてセンサ検出情報信号を送信するようにする構成も考えられるが、この構成では、監視対象機器が正常なときの端末器の送信信号が長信号のセンサ検出情報信号である点で先述の従来システムと変わりがなくて、監視対象機器が正常なときに端末器から送信されるセンサ検出情報信号そのものが通信衝突を起こし易く、この為に通信渋滞の発生を防止する効果が低く制限される。
【００１２】
これに対し、請求項１に係る発明の上記構成によれば、監視対象機器が正常なときの端末器の送信信号が上記の如き短信号であって、その送信信号自体がセンサ検出情報信号に比べ通信衝突を起こし難い信号（すなわち、センサ検出情報信号に比べデータ量の小さい信号）であることから、上記の如き別形式に比べ、通信渋滞の発生をより効果的に防止することができ、そのことで、通信渋滞の発生防止による機器監視機能の向上及び消費電力の低減を一層効果的に達成することができる。
【００１３】
なお、請求項１に係る発明を実施するのに、監視対象機器が正常なときの上記短信号の送信頻度を監視対象機器が異常なときのセンサ検出情報信号の送信頻度よりも低くし、そのことで通信渋滞の発生をさらに効果的に防止するようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項１に係る発明では、端末器が送信する上記短信号及びセンサ検出情報信号を中継器を介して中央管理装置に送る形式を採る。
【００１５】
そして、請求項１に係る発明では、
前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける構成において、
この中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号の中継を行わずにその短信号の受信記録を自身の記憶部に記録し、かつ、センサ検出情報信号を受信したときには、そのセンサ検出情報信号の中継を行う構成にし、
前記中央管理装置が、監視対象機器の正常を示す前記短信号についての受信記録情報を無線通信により前記中継器から受け取る構成にする。
【００１６】
つまり、この構成によれば、監視対象機器が異常で端末器がセンサ検出情報信号を送信したときには、従来と同様にそのセンサ検出情報信号が中継器により中継されるから、中央管理装置の側では、そのセンサ検出情報信号を従来と同様に適切に受信することができて、その受信したセンサ検出情報信号に基づき所要の処理を適切に行うことができる。
【００１７】
一方、監視対象機器が正常で端末器が判定結果を示す短信号として監視対象機器の正常を示す短信号を送信したときには、中継器はその短信号の中継を行わずに、その短信号の受信記録を自身の記憶部に記録するから、監視対象機器が正常なときに端末器が送信する上記短信号を中継器において中継する形式を採るに比べ、中継器における累積の中継処理時間を効果的に短くすることができ、これにより、中継に要する電力を低減して中継器の消費電力を低減することができる。
【００１８】
また、端末器を複数配備する場合では、上記の如く中継器が監視対象機器の正常を示す短信号の中継を行わないことで、その短信号を中継器において中継する形式に比べ、端末器の夫々と中央管理装置との間での通信における通信衝突の発生確率を一層効果的に低減することができ、これにより、先述の如き通信渋滞の発生をより一層効果的に防止することができる。
【００１９】
そしてまた、中央管理装置は監視対象機器の正常を示す上記短信号についての受信記録情報を無線通信により中継器から受け取ることができるから、中継器において監視対象機器の正常を示す短信号の中継を行わない構成にしながらも、中央管理装置の側では、上記受信記録情報の受け取りをもって監視対象機器が正常であることの確認とともに中央管理装置と端末器との間の通信機能が適切に保たれていることの確認を行うことができる。
【００２０】
なお、受信記録情報の信号は複数の上記短信号を集約した信号でよくて、中央管理装置がその信号を受け取る頻度は低いもので済み、また、その信号のデータ量も小さいもので済むことから、中央管理装置と中継器との間での無線通信による上記受信記録情報の受け渡しによって上記の各効果が大きく損なわれることはない。
【００２１】
〔２〕請求項２に係る発明は機器監視システムに係り、その特徴は、
監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける構成において、
前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号をセンサ検出情報信号とともに送信する構成にし、
前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずにその短信号の中継を行い、かつ、監視対象機器の異常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行う構成にしてある点にある。
【００２２】
つまり、この構成によれば、監視対象機器が異常で端末器が監視対象機器の異常を示す短信号をセンサ検出情報信号とともに送信したときには、従来と同様にそのセンサ検出情報信号が中継器により中継されるから、中央管理装置の側では、そのセンサ検出情報信号を従来と同様に適切に受信することができて、その受信したセンサ検出情報信号に基づき、監視対象機器で発生した異常の種別や程度の判定、異常原因の分析、機器異常データの記録収集などの所要の処理を適切に行うことができる。
【００２３】
一方、監視対象機器が正常で端末器が監視対象機器の正常を示す短信号をセンサ検出情報信号とともに送信したときには、中継器はその短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずに、その短信号の中継（すなわち、長信号となるセンサ検出情報信号に比べデータ量の小さな信号の中継）を行うから、先述の従来システムの如く監視対象機器が正常か否かにかかわらず端末器からのセンサ検出情報信号を中継器において中継する形式に比べ、中継器における累積の中継処理時間を効果的に短くすることができ、これにより、中継に要する電力を低減して中継器の消費電力を低減することができる。
【００２４】
また、端末器を複数配備する場合では、上記の如く監視対象機器が正常なとき中継器がセンサ検出情報信号の中継を行わずに短信号の中継を行うことで、監視対象機器が正常か否かにかかわらず端末器からのセンサ検出情報信号を中継器において中継する形式に比べ、端末器の夫々と中央管理装置との間での通信における通信衝突の発生確率を効果的に低減して先述の如き通信渋滞の発生を効果的に防止することができ、これにより、監視対象機器が異常であるときの中央管理装置へのセンサ検出情報信号の伝送を円滑にしてシステムの機器監視機能を効果的に高めることができ、また、通信待ちによる送信処理時間の長時間化も防止して端末器の消費電力も効果的に低減することができる。
【００２５】
そしてまた、監視対象機器が正常なときには、監視対象機器の正常を示す上記短信号が中継器において中継されることにより、監視対象機器の正常な状態が続いてセンサ検出情報信号の中継が行われない状態が続く状況においても、中央管理装置の側では、その中継短信号の受信により、監視対象機器が正常であることの確認とともに中央管理装置と端末器との間の通信機能が適切に保たれていることの確認を行なうことができ、この点でシステムの管理面においても一層優れたものにすることができる。
【００２６】
〔３〕請求項３に係る発明は機器監視システムに係り、その特徴は、
監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける構成において、
前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号をセンサ検出情報信号とともに送信する構成にし、
前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号及びそれに付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずにその短信号の受信記録を自身の記憶部に記録し、かつ、監視対象機器の異常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行う構成にし、
前記中央管理装置が、監視対象機器の正常を示す前記短信号についての受信記録情報を無線通信により前記中継器から受け取る構成にしてある点にある。
【００２７】
つまり、この構成によれば、監視対象機器が異常で端末器が監視対象機器の異常を示す短信号をセンサ検出情報信号とともに送信したときには、従来と同様にそのセンサ検出情報信号が中継器により中継されるから、中央管理装置の側では、そのセンサ検出情報信号を従来と同様に適切に受信することができて、その受信したセンサ検出情報信号に基づき、監視対象機器で発生した異常の種別や程度の判定、異常原因の分析、機器異常データの記録収集などの所要の処理を適切に行うことができる。
【００２８】
一方、監視対象機器が正常で端末器が監視対象機器の正常を示す短信号をセンサ検出情報信号とともに送信したときには、中継器はその短信号及びそれに付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずに、その短信号の受信記録を自身の記憶部に記憶するから、先述の従来システムの如く監視対象機器が正常か否かにかかわらず端末器からのセンサ検出情報信号を中継器において中継する形式に比べ、中継器における累積の中継処理時間を効果的に短くすることができ、これにより、中継に要する電力を低減して中継器の消費電力を低減することができる。
【００２９】
また、端末器を複数配備する場合では、上記の如く監視対象機器が正常なとき中継器が上記短信号及びそれに付随するセンサ検出情報信号の中継を行わないことで、監視対象機器が正常か否かにかかわらず端末器からのセンサ検出情報信号を中継器において中継する形式に比べ、端末器の夫々と中央管理装置との間での通信における通信衝突の発生確率を効果的に低減して先述の如き通信渋滞の発生を効果的に防止することができ、これにより、監視対象機器が異常であるときの中央管理装置へのセンサ検出情報信号の伝送を円滑にしてシステムの機器監視機能を効果的に高めることができ、また、通信待ちによる送信処理時間の長時間化も防止して端末器の消費電力も効果的に低減することができる。
【００３０】
そしてまた、中央管理装置は監視対象機器の正常を示す上記短信号についての受信記録情報を無線通信により中継器から受け取ることができるから、中継器において監視対象機器の正常を示す短信号の中継を行わない構成にしながらも、中央管理装置の側では、上記受信記録情報の受け取りをもって監視対象機器が正常であることの確認とともに中央管理装置と端末器との間の通信機能が適切に保たれていることの確認を行うことができ、この点でシステムの管理面においても一層優れたものにすることができる。
【００３１】
なお、前述と同様、受信記録情報の信号は複数の上記短信号を集約した信号でよくて、中央管理装置がその信号を受け取る頻度は低いもので済み、また、その信号のデータ量も小さいもので済むことから、中央管理装置と中継器との間での無線通信による上記受信記録情報の受け渡しによって上記の各効果が大きく損なわれることはない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は工場やプラント等に分散配備された多数の蒸気トラップ１の状態を無線通信を用いて監視する監視システムを示し、監視対象機器である蒸気トラップ１の夫々に状態検出用のセンサ２を装備するとともに、無線通信により中央管理装置３と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器４を各々の担当トラップ１の近傍に位置させて配備し、これら端末器４に各々の担当トラップ１の装備センサ２をリード線５を介して接続してある。
【００３３】
また、複数の中継器６を分散配備し、これら中継器６により端末器４の夫々と中央管理装置３との間での無線通信（本例ではスペクトル拡散方式の無線通信）を中継する。
【００３４】
端末器４には、図２に示す如く、１つのセンサ２の接続のみが可能なシングル用端末器４Ｓと、複数のセンサ２の並列接続が可能なマルチ用端末器４Ｍとの二種があり、いずれの端末器４（４Ｓ，４Ｍ）も、図３に示す如く、マイクロプロセッサを用いたデジタル回路部７、センサ２を接続するアナログ回路部８、アンテナ９ａを用いて情報の送受信を行う通信部９、アナログ回路部８及び通信部９への供給電力を制御する電源制御部１０、電源電池１１、設定情報などを記憶する記憶部１２、ＬＥＤを用いた警報灯１３を備えており、マルチ用端末器４Ｍのアナログ回路部８には、複数の接続センサ２の検出情報を順次に入力するための入力切換用スイッチ回路８ａを設けてある。
【００３５】
各端末器４のデジタル回路部７は、中央管理装置３から無線通信により付与された設定情報に従い設定時間（例えば１分間〜２４時間の間の範囲から選択した時間）ごとに周期的に、あるいは設定時刻において定時的に、アナログ回路部８を電源制御部１０による供給電力制御により休眠状態から覚醒状態にして、接続センサ２の検出情報を入力（マルチ用端末器４Ｍでは、デジタル回路部７による入力切換用スイッチ回路８ａの操作により複数の接続センサ２の検出情報を順次に入力）し、この入力処理の後、電源制御部１０による供給電力制御によりアナログ回路部８を再び休眠状態に戻す。また、入力したセンサ検出情報はデジタル回路部７で処理する。
【００３６】
そして、各端末器４のデジタル回路部７は、センサ検出情報の入力処理に続き、通信部９を同じく電源制御部１０による供給電力制御により休眠状態から覚醒状態にして、中央管理装置３への情報送信と中央管理装置３からの情報受信を行い、この通信処理の後、電源制御部１０による供給電力制御により通信部９を再び休眠状態に戻す。
【００３７】
つまり、このようにアナログ回路部８及び通信部９を供給電力制御により必要時にのみ覚醒状態にすることで消費電力を節減し、これにより電源電池１１の交換を長期間にわたって不要にする。
【００３８】
なお、各端末器４のデジタル回路部７は、通信部９が休眠状態下において自身宛ての中央管理装置３からの信号を受信したときには、それに対する対応のために通信部９を一時的に覚醒状態にする。
【００３９】
各端末器４のデジタル回路部７は、上記の通信処理を行うのに、その具体的処理手順として、先ず中央管理装置３に接続要求信号を送信し、この接続要求信号に対する中央管理装置３からの接続許諾信号を受信すると、それに続き実質通信としての中央管理装置３への情報送信及び中央管理装置３からの情報受信を行い、一方、接続要求信号の送信に対し中央管理装置３が他の端末器４との通信状態にあって中央管理装置３からの接続許諾信号が無い場合（すなわち、通信衝突が生じた場合）には、その先行端末器４の通信処理が完了するまで、通信待ち状態として、通信部覚醒状態の下で中央管理装置３への接続要求信号の送信を繰り返す。
【００４０】
また、各端末器４のデジタル回路部７は、記憶部１２に格納してある診断プログラムに従って、各回の入力処理ごとに、入力したセンサ検出情報に基づき担当トラップ１が正常か否かの判定を行い、そして、その判定結果に応じ、担当トラップ１が異常なときには入力処理に続く通信処理において、図７の（イ）に示す如く、判定結果を示す所定の短信号Ｓｘ（すなわち、担当トラップ１の異常を示す短信号）とともに、デジタル回路部７で処理したセンサ検出情報の信号ＳＳを送信し、一方、担当トラップ１が正常なときには入力処理に続く通信処理において、同図７の（ロ）に示す如く、センサ検出情報の信号ＳＳは送信せずに判定結果を示す所定の短信号Ｓｙ（すなわち、担当トラップ１の正常を示す短信号）を送信する。
【００４１】
すなわち、センサ検出情報の信号ＳＳがデータ量の大きい長信号であることに対し、上記の如く、担当トラップ１が正常なときにはセンサ検出情報信号ＳＳの送信を行わないことで、通信待ち状態の端末器４が生じる通信渋滞を防止して、システムのトラップ監視機能を高く維持するとともに、通信待ちによる消費電力の増大を防止する。
【００４２】
一方、各端末器４のデジタル回路部７は、電源電池１１の出力電圧及び通信部９で受信する信号の信号強度を監視するとともに、中央管理装置３からの指示に従って接続センサ２の機能チェック及び端末器各部の機能チェックを行い、電源電池１１の出力電圧が設定値未満に低下したときや、受信信号の信号強度が設定値未満になったとき、あるいはまた、接続センサ２及び端末器各部の機能チェックで異常が検出されたときには、異常信号を中央管理装置３に送信するとともに警報灯１３を点滅して、それらの事態をシステムの管理者に報知する。
【００４３】
センサ２には振動温度用センサ２Ａと振動用センサ２Ｂと温度用センサ２Ｃとの三種があり、振動温度用センサ２Ａはトラップ１の超音波レベルの振動ｄとトラップ１の温度ｔｓとトラップ１の周囲温度ｔｏとの三者を検出し、振動用センサ２Ｂはトラップ１の超音波レベルの振動ｄのみを検出し、温度用センサ２Ｃはトラップ１の温度ｔｓとトラップ１の周囲温度ｔｏとの二者のみを検出するものであり、各トラップ１の形式や監視項目に応じて、これら三種のセンサ２Ａ〜２Ｃのうちのいずれかを各トラップ１に装備する。
【００４４】
また、各端末器４のアナログ回路部８へは上記センサ２Ａ〜２Ｃに限らず、図２に示す如く、各トラップ１を装備した蒸気系への蒸気供給管１４に介装された弁１５の開閉状態ｏｓを検出する開閉センサ１６（あるいは、それら蒸気供給管１４の管内圧力ｐや各トラップ１に接続された復水流入管１７の管内圧力ｐを検出する圧力センサ１８）をリード線５を介して接続することができる。
【００４５】
各端末器４のデジタル回路部７は、センサ検出情報を入力する各回の入力処理において各接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）につき、センサ種別に関係なく、トラップ振動ｄの検出情報、トラップ温度ｔｓの検出情報、トラップ周囲温度ｔｏの検出情報、弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報の夫々を設定周期ΔＴｓ（例えば４０ｍｓ）で設定回数ｎだけサンプリングする構成にしてあり、この構成に対し、各検出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）のサンプリング回数ｎを中央管理装置３からの指示により接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）ごとに設定することで、接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）の種別に対応する。
【００４６】
すなわち、振動温度用センサ２Ａについては弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報についてのサンプリング回数ｎを０に設定し、振動用センサ２Ｂについてはトラップ温度ｔｓの検出情報、トラップ周囲温度ｔｏの検出情報、弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報の夫々についてのサンプリング回数ｎを０に設定し、温度用センサ２Ｃについてはトラップ振動ｄの検出情報、弁開閉状態ｏｓ（ないし管内圧力ｐ）の検出情報の夫々についてのサンプリング回数ｎを０に設定し、弁開閉状態を検出する開閉センサ１６（ないし管内圧力を検出する圧力センサ１８）についてはトラップ振動ｄの検出情報、トラップ温度ｔｓの検出情報、トラップ周囲温度ｔｏの検出情報の夫々についてのサンプリング回数ｎを０に設定することで、各センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）につき不要なサンプリングを行わないようにして、それらセンサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）の種別に対応する。
【００４７】
つまり、この方式を採ることで、端末器４の共通仕様化を図ってシステムコストの低減を可能にしながら、中央管理装置３からの通信による設定情報の付与だけで容易に接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）の種別に対応できるようにする。なお、センサ非接続の入力ポートについては、全てのセンサ検出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）についてのサンプリング回数ｎを０に設定することで対応する。
【００４８】
そしてまた、各端末器４のデジタル回路部７は、センサ検出情報を入力する各回の入力処理、及び、それに続く各回の通信処理において、各接続センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，１６（１８）から入力した検出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）の夫々につき、各々ｎ個のサンプリングデータを平均化して、その平均化データを中央管理装置３へ送る各々のセンサ検出情報とし、これにより、センサ検出情報として全てのサンプリングデータを中央管理装置３に送るに比べ、中央管理装置３へ送信するセンサ検出情報信号ＳＳをデータ量の極力小さな信号にして、通信渋滞の防止効果及び消費電力を低減効果を高める。
【００４９】
また、各端末器４のデジタル回路部７は、振動温度用センサ２Ａ又は振動用センサ２Ｂから入力したトラップ振動ｄの検出情報に基づき、その振動検出情報についてのｎ回のサンプリングの期間中における対象トラップ１（特にディスク式トラップ）の作動回数ｍを検出し、端末器４において担当トラップ１が正常か否かを判定する際には他のセンサ検出情報とともにこの作動回数ｍの検出情報を用いて判定を行い、また、中央管理装置３へセンサ検出情報を送る際には他のセンサ検出情報とともにこの作動回数ｍの検出情報も中央管理装置３へ送る。
【００５０】
なお、各端末器４は電源電池１１に限らず、一般商用電源や自家用電源あるいは太陽電池などの補助電源も使用できる。
【００５１】
各中継器６は、図４に示す如く、マイクロプロセッサを用いたデジタル回路部１９、アンテナ２０ａを用いて情報の送受信を行う通信部２０、一般商用電源ないし自家用電源からの供給電力を受ける受電部２１、設定情報などを記憶する記憶部２２、ＬＥＤを用いた警報灯２３、停電時用のバックアップ電池２４を備えており、各中継器６のデジタル回路部１９は、通信部２０が信号を受信すると、その受信信号に付されている識別符号と記憶部２２に記憶している各中継器６ごとの通信経路情報とに基づき、その受信信号が自身の担当信号か否かを判定し、そして、その受信信号が自身の担当信号であったときには、その受信信号を送信信号に変換して通信部２０から送信する中継処理を行う。
【００５２】
各中継器６が自身の記憶部２２に記憶している通信経路情報は（図６参照）、自身と同一の通信経路を担う連係中継器６、自身を含む連係中継器６の上位下位の関係、及び、自身を含む連係中継器６夫々の管轄端末器４を示すもの（略言すれば通信上の道標）であり、各中継器６のデジタル回路部１９は、上記の判定に基づく中継処理として、中央管理装置３を宛先とする上り信号については、直轄の下位連係中継器６及び直轄の管轄端末器４からの受信信号のみを中継処理し、また、中央管理装置３からの下り信号については、直属の上位連係中継器６又は直属の中央管理装置３からの受信信号であって直轄の管轄端末器４又は下位連係中継器６の管轄端末器４又は下位連係中継器６を宛先とする受信信号のみを中継処理し、これにより、複数の端末器４と中央管理装置３との間での無線通信を端末器４の夫々について単一の通信経路で行う。
【００５３】
つまり、この中継方式を採用して端末器４と中央管理装置３との間での無線通信を端末器４の夫々について単一の通信経路で行うことにより、複数の端末器４及び複数の中継器６を配備する形態を採りながらも通信混乱を効果的に防止した状態で、その無線通信を円滑かつ効率的に行えるようする。
【００５４】
なお、中央管理装置３との位置関係によっては中継器６による中継を介さずに中央管理装置３と直接に無線通信を行う非中継の端末器４もある。
【００５５】
また、各中継器６のデジタル回路部１９は、直轄の管轄端末器４からの送信信号であってその管轄端末器４の担当トラップ１が異常であることを示す前述の短信号Ｓｘ及びそれに付随するセンサ検出情報信号ＳＳを受信したときには、図７の（イ）に示す如く、それら短信号Ｓｘ及びセンサ検出情報信号ＳＳの中継処理を行い、一方、直轄の管轄端末器４からの送信信号であってその管轄端末器４の担当トラップ１が正常であることを示す前述の短信号Ｓｙを受信したときには、同図７の（ロ）に示す如く、その短信号Ｓｙの中継処理を行わずにその短信号Ｓｙの受信記録を自身の中継器６の記憶部２２に記録する。
【００５６】
そしてまた、各中継器６のデジタル回路部１９は、各端末器４によるセンサ検出情報の入力処理とそれに続く通信処理との一連の処理の時間間隔よりも充分に大きな時間間隔で周期的にあるいは定時的に、同図７の（ハ）に示す如く、トラップ１の正常を示す上記短信号Ｓｙについての集約化した受信記録情報の信号Ｓｙ′を中央管理装置３に送信する。
【００５７】
すなわち、トラップ１の正常を示す短信号Ｓｙの中継処理も行わないことで、前述の通信渋滞を一層効果的に防止する。また、このように中継器６においてトラップ１の正常を示す短信号Ｓｙの中継を行わない構成にしながらも、中央管理装置３の側では、トラップ１の正常を示す短信号Ｓｙについての集約化された受信記録情報の信号Ｓｙ′を周期的ないし定時的に受信することで、監視対象のトラップ１が正常な状態が続く状況下においても監視対象のトラップ１が正常であることの確認とともに中央管理装置３と各端末器４との間の通信機能が適切に保たれていることの確認を行えるようにする。
【００５８】
一方、各中継器６のデジタル回路部１９は、端末器４と同様、通信部２０で受信する信号の信号強度を監視するとともに、中央管理装置３からの指示に従って中継器各部の機能チェックを行い、受信信号の信号強度が設定値未満になったときや中継器各部の機能チェックで異常が検出されたときには、異常信号を中央管理装置３に送信するととも警報灯２３を点滅して、それらの事態をシステムの管理者に報知する。
【００５９】
中央管理装置３は、図５に示す如く、マイクロプロセッサを用いた演算制御部２５及びハードディスク等を用いた記憶部２６を備えるパーソナル型のコンピュータ本体２７に、ディスプレイ装置２８、キーボード２９などの周辺装置とともに無線モデム３０を接続して構成してあり、この無線モデム３０を用いて中継器６や端末器４との無線通信を行う。
【００６０】
中央管理装置３の演算制御部２５（コンピュータ本体２７の演算制御部）は、担当トラップ１が異常なときにセンサ検出情報信号ＳＳとして各端末器４から送られる前述のセンサ検出情報ｄ，ｔｓ，ｔｏ，ｏｓ（ｐ）や作動回数検出情報ｍに基づき、各蒸気トラップ１が正常、蒸気漏れ異常、詰まり異常、温度異常のいずれの状態にあるかを記憶部２６に格納の診断プログラムに従い詳細に診断して、異常の種別の判定とともに異常の程度の判定や異常原因の分析などを行い、そして、異常トラップ１の識別符号、発生異常の種別、発生異常の程度、異常原因、異常トラップの設置場所などの情報をディスプレイ装置２８に表示するとともに、異常トラップ１を担当する端末器４に対し警報灯１３の点滅を通信により指示する。
【００６１】
また、中央管理装置３の演算制御部２５は、端末器４から送られるセンサ検出情報や作動回数検出情報とともに、それら検出情報に基づく上記診断の結果を記憶部２６内のトラップ監視用データベースに記録し、さらに、前述した受信記録情報の信号Ｓｙ′を受信すると、その受信記録情報を記憶部２６内のトラップ監視用データベースに記録する。
【００６２】
なお、蒸気漏れ異常とは、蒸気トラップの本来機能として蒸気の流出を阻止しながら復水のみを排出することが要求されるのに対し蒸気が許容限度を超えて流出する異常であり、また、詰まり異常とは復水の排出が円滑に行われない異常であり、温度異常とはトラップ温度ｔｓないしトラップ周囲温度ｔｏが適正範囲を低下側ないし上昇側に逸脱する異常である。
【００６３】
また、詰まり異常は一般にトラップ内部における滞留復水の温度低下に伴う検出トラップ温度ｔｓの低下に基づいて検知するが、本システムでは、詰まり異常の検知精度が特に高く要求される蒸気トラップ１については、振動温度用センサ２Ａや温度用センサ２Ｃによるトラップ温度ｔｓの検出情報と、開閉センサ１６による弁開閉状態ｏｓの検出情報（ないしは、圧力センサ１８による管内圧力ｐの検出情報）との二者に基づいて詰まり異常を検知（診断）するようにしてあり、具体的には、蒸気供給管１４における介装弁１５が開き状態にある状況（ないしは、蒸気供給管１４や復水流入管１７の管内圧力ｐが設定値以上の状況）で検出トラップ温度ｔｓが設定値以下に低下したとき詰まり異常と判定する。
【００６４】
一方、中央管理装置３の演算制御部２５は、中継器６や端末器４から前述の機能チェックや信号強度低下などについて異常信号を受信したとき、それら異常中継器６や異常端末器４の識別符号、発生異常種、異常中継器６や異常端末器４の設置場所などの情報をディスプレイ装置２８に表示するとともに、それら中継器６や端末器４での異常発生を記憶部２６内のシステム管理用データベースに記録する。
【００６５】
また、複数の端末器４と中央管理装置３との間での通信を端末器４の夫々について単一の通信経路で行うのに、その通信経路の決定は中央管理装置３が経路決定プログラムに従って次の如く自動的に行う。
【００６６】
すなわち、中央管理装置３の演算制御部２５は、経路決定処理の実行を指示されると、記憶部２６内のシステム管理用データベースに予め入力されている各中継器６の登録情報に基づき、全ての中継器６に対して順次に非中継の呼掛通信を行い、この呼掛通信に対し中央管理装置３への応答通信のあった中継器６を中継段位の最も高い中継器６（すなわち、他の中継器６を介さずに中央管理装置３と直接に無線通信する最上位の中継器）として決定する初期工程を実行する。
【００６７】
また、この初期工程に続き、中央管理装置３の演算制御部２５は、前工程で段位決定した中継器６を順次に呼掛側中継器６にして、その呼掛側中継器６による中継の下で、呼掛側中継器６から段位未決定の中継器６（すなわち、未だ応答通信の無い中継器）の夫々に対し順次に非中継の呼掛通信を行い、この呼掛通信に対し呼掛側中継器６への応答通信のあった中継器６を、そのときの呼掛側中継器６の直轄の下位中継器６として決定する後続工程を繰り返し、これにより、各中継器６について直属の上位中継器６を１つに限った状態の樹枝状の中継経路網を自動的に決定する。
【００６８】
さらに、中央管理装置３の演算部２５は、この中継経路網の決定の後、記憶部２６内のシステム管理用データベースに予め入力されている各端末器４の登録情報に基づき、各中継器６を順次に呼掛側中継器６にして、その呼掛側中継器６による中継の下で、呼掛側中継器６から管轄未決定の端末器４（すなわち、未だ応答通信の無い端末器）の夫々に対し順次に非中継の呼掛通信を行い、この呼掛通信に対し呼掛側中継器６への応答通信のあった端末器４を、そのときの呼掛側中継器６の管轄端末器４として決定する最終工程を実行する。
【００６９】
つまり、中央管理装置３の演算制御部２５は、上記の初期工程及び後続工程による中継経路網の自動決定と、上記の最終工程による管轄端末器の自動決定とにより、中央管理装置３との間での無線通信を端末器４の夫々について単一の通信経路で行うための図６に示す如き通信経路網を中央管理装置３と各端末器４との間の全行程について自動的に決定し、そして、この決定した通信経路網をシステム管理及び通信処理のための情報として記憶部２６内のシステム管理用データベースに登録する。
【００７０】
なお、中央管理装置３の演算制御部２５は、前記初期工程に先立ち各端末器４に非中継の呼掛通信を行い、この呼掛通信に対し中央管理装置３への応答通信のあった端末器４を非中継端末器４として決定する形態で、中継器６を介さずに中央管理装置３と直接に無線通信を行う非中継端末器４の決定も自動的に行う。
【００７１】
通信経路の決定において、中央管理装置３の演算制御部２５は、上記の初期工程及び後続工程で最終的に応答通信の無かった中継器６があった場合、また、上記の最終工程で最終的に応答通信の無かった端末器４があった場合、それら最終的に応答通信の無かった中継器６や端末器４をディスプレイ装置２８での識別符号の表示及び設置場所の表示により報知する構成にしてあり、システムの構築者ないし管理者は、後続工程の終了段階で最終的に応答通信の無かった中継器６の報知があった際には、その中継器６の設置場所を調整する等の処置を行った上で、中央管理装置３の演算制御部２５に初期工程及びそれに続く後続工程を再実行させ、また、最終工程の終了段階で最終的に応答通信の無かった端末器４の報知があった際には、その端末器４や近傍中継器６の設置場所を調整する等の処置を行った上で、中央管理装置３の演算制御部２５に最終工程を再実行させる。
【００７２】
また、中央管理装置３の演算制御部２５は、上記の初期工程、後続工程、最終工程の夫々において、中継器６や端末器４からの応答通信の信号強度が設定値以上のときのみ、その応答通信があったと判定して各段位の中継器６の決定や管轄端末器４の決定を行い、これにより、上述の如き通信経路の自動決定を極力良好な無線通信機能を確保する上で一層的確かつ効果的なものにする。
【００７３】
さらにまた、各中継器６はデジタル回路部１９による処理により、前記後続工程の繰り返しごとに自身と同一の通信経路を担うものとなる中継器６を連係中継器６として上位下位の関係とともに自身の記憶部２２に追加登録することで、また、前記最終工程において自身を含む連係中継器６夫々の管轄端末器４を自身の記憶部２２に登録することで、中央管理装置３による通信経路の自動決定に並行して前述の如き各中継器６ごとの通信経路情報（通信上の道標）を自身の記憶部２２内に構築する。
【００７４】
そして、上記の如き通信経路網の自動決定後、中央管理装置３の演算制御部２５は、システムの構築者ないし管理者の指示にしたがって、各端末器４や各中継器６に対する種々の必要な設定処理を決定通信経路網を用いた無線通信により実行する。
【００７５】
以上要するに、本実施形態では、センサ検出情報を中央管理装置３に送ることについて（図７参照）、各端末器４は、センサ２の検出情報に基づき監視対象機器１（蒸気トラップ）が正常か否かを判定して、その判定結果に応じ、監視対象機器１が正常なときにはセンサ検出情報信号ＳＳの送信を行わずに上記判定の結果を示す所定の短信号Ｓｙ（監視対象機器１の正常を示す短信号）を送信し、かつ、監視対象機器１が異常なときにはセンサ検出情報信号ＳＳを送信する構成にしてある。
これに対し、各中継器６は、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙを受信したときには、その短信号Ｓｙの中継を行わずにその短信号Ｓｙの受信記録を自身の記憶部２２に記録し、かつ、センサ検出情報信号ＳＳを受信したときには、そのセンサ検出情報信号ＳＳの中継を行う構成にしてある。
そして、中央管理装置３は、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙについての受信記録情報を無線通信により受信記録情報信号Ｓｙ′として各中継器６から受け取る構成にしてある。
【００７６】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００７７】
センサ検出情報を中央管理装置３に送ることについて、前述の実施形態で示した構成に代え、次の（ａ）や（ｂ）のシステム構成を採用してもよい。
【００７８】
（ａ）図８の（イ），（ロ）に示す如く、端末器４は、センサ２の検出情報に基づき監視対象機器１が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号Ｓｘ，Ｓｙをセンサ検出情報信号ＳＳとともに送信する構成にする。
これに対し、中継器６は、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙを受信したときには、図８の（ロ）に示す如く、その短信号Ｓｙに付随するセンサ検出情報信号ＳＳの中継を行わずにその短信号Ｓｙの中継を行い、かつ、監視対象機器１の異常を示す短信号Ｓｘを受信したときには、図８の（イ）に示す如く、その短信号Ｓｘに付随するセンサ検出情報信号ＳＳの中継を行う構成にする。
【００７９】
（ｂ）図９の（イ），（ロ）に示す如く、端末器４は、センサ２の検出情報に基づき監視対象機器１が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号Ｓｘ，Ｓｙをセンサ検出情報信号ＳＳとともに送信する構成にする。
これに対し、中継器６は、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙを受信したときには、図９の（ロ）に示す如く、その短信号Ｓｙ及びそれに付随するセンサ検出情報信号ＳＳの中継を行わずにその短信号Ｓｙの受信記録を自身の記憶部２２に記録し、かつ、監視対象機器１の異常を示す短信号Ｓｘを受信したときには、図９の（イ）に示す如く、その短信号Ｓｘに付随するセンサ検出情報信号ＳＳの中継を行う構成にする。
そして、中央管理装置３は、図９の（ハ）に示す如く、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙについての受信記録情報を無線通信により受信記録情報信号Ｓｙ′として中継器６から受け取る構成にする。
【００８０】
請求項１〜３に係る発明は端末器４が１つのみのシステムにも適用でき、さらに、請求項１〜３に係る発明は端末器４から中央管理装置３の側への一方通行的な通信のみを行うシステムにも適用できる。
【００８１】
中央管理装置３が、監視対象機器１の正常を示す短信号Ｓｙについての受信記録情報を受信記録情報信号Ｓｙ′として中継器６から受け取るようにする場合、中央管理装置３からの要求無しに中継器６から周期的ないし定時的に受信記録情報信号Ｓｙ′を送信するのに代えて、中央管理装置３の側から中継器６に対し適時に受信記録情報信号Ｓｙ′の送信を要求するようにしてもよい。
【００８２】
端末器４はシングル用端末器４Ｓあるいはマルチ用端末器４Ｍのいずれか一方のみにしてもよく、また、センサ接続数の異なる複数種のマルチ用端末器４Ｍを用いるようにしてもよい。
【００８３】
また、前述の実施形態では、監視対象機器１の近傍に配置した端末器４に対しリード線５を介してセンサ２を接続する例を示したが、これに代え、センサ２を組み付けた端末器４を監視対象機器１に対し取り付けて、その組み付けセンサ２により監視対象機器１の状態を検出するようにしてもよく、端末器４の具体的構造、及び、端末器４に対するセンサ２の具体的接続構造は夫々、種々の構成変更が可能である。
【００８４】
端末器４と中央管理装置３の間での無線通信にはスペクトラム拡散方式に限らず、種々の方式を採用できる。
【００８５】
監視対象機器は蒸気トラップに限られるものではなく、弁、ポンプ、ファン、タンク、熱交換器、工作機器などであってもよく、本発明は種々の機器の監視に適用できる。
【００８６】
また、監視対象機器に装備するセンサも振動センサや温度センサに限られるものではなく、監視対象機器や監視目的に応じて種々のセンサを採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 監視システムの全体を示す概略平面図
【図２】 端末器を示す斜視図
【図３】 端末器の構成を示すブロック図
【図４】 中継器の構成を示すブロック図
【図５】 中央管理装置の構成を示す斜視図
【図６】 通信経路網を示す図
【図７】 信号送信形態の説明図
【図８】 別実施形態を示す信号送信形態の説明図
【図９】 他の別実施形態を示す信号送信形態の説明図
【符号の説明】
１ 監視対象機器（蒸気トラップ）
２ センサ
３ 中央管理装置
４ 端末器
６ 中継器
２２ 中継器の記憶部
ＳＳ センサ検出情報信号
Ｓｘ，Ｓｙ 判定結果を示す短信号
Ｓｙ′ 受信記録情報の信号

Claims (3)

1. 監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける機器監視システムであって、
   前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果に応じ、監視対象機器が正常なときにはセンサ検出情報信号の送信を行わずに前記判定の結果を示す所定の短信号を送信し、かつ、監視対象機器が異常なときにはセンサ検出情報信号を送信する構成にし、
   前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号の中継を行わずにその短信号の受信記録を自身の記憶部に記録し、かつ、センサ検出情報信号を受信したときには、そのセンサ検出情報信号の中継を行う構成にし、
   前記中央管理装置が、監視対象機器の正常を示す前記短信号についての受信記録情報を無線通信により前記中継器から受け取る構成にしてある機器監視システム。
2. 監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける機器監視システムであって、
   前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号をセンサ検出情報信号とともに送信する構成にし、
   前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずにその短信号の中継を行い、かつ、監視対象機器の異常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行う構成にしてある機器監視システム。
3. 監視対象機器に機器状態検出用のセンサを装備し、このセンサの検出情報を無線通信により中央管理装置に送る端末器を設けるとともに、前記端末器と前記中央管理装置との間での無線通信を中継する中継器を設ける機器監視システムであって、
   前記端末器が、前記センサの検出情報に基づき監視対象機器が正常か否かを判定して、その判定結果を示す所定の短信号をセンサ検出情報信号とともに送信する構成にし、
   前記中継器が、監視対象機器の正常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号及びそれに付随するセンサ検出情報信号の中継を行わずにその短信号の受信記録を自身の記憶部に記録し、かつ、監視対象機器の異常を示す前記短信号を受信したときには、その短信号に付随するセンサ検出情報信号の中継を行う構成にし、
   前記中央管理装置が、監視対象機器の正常を示す前記短信号についての受信記録情報を無線通信により前記中継器から受け取る構成にしてある機器監視システム。

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