JP4086497B2 - 機器監視システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工場やプラントなどに配備される複数の機器（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、複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するとともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の機器監視システム（例えば、米国特許第６，１４５，５２９号参照）では、複数の端末器及び複数の中継器を配備するシステム構成上で通信混乱を防止して端末器の夫々と中央管理装置との間での無線通信を円滑かつ効率的に行なうのに、端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信をいずれの中継器を用いた通信経路で行なうかを決定する必要があるが、従来、この通信経路の決定はシステムの構築者や管理者が人為的に行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、端末器の夫々について通信経路を決定するには、複数の端末器の夫々と複数の中継器の夫々との相互の配置関係を考慮しなければならず、また、工場やプラントなどでは無線通信の障害となる障害物が多いことから、単に端末器と中継器との離間距離や中継器どうしの離間距離だけに基づいて通信経路を決定することもできず、これらのことから、端末器の夫々についての通信経路を人為的に決定する従来のシステムでは、その経路決定作業に多大な時間と労力を要する問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的なシステム構成を採用することにより上記の問題を効果的に解消する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、
これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムにおいて、
前記センサと前記端末器と前記中継器と前記中央管理装置とをシステム中に含むとともに、
前記中央管理装置と前記端末器との間での無線通信を各端末器についていずれの前記中継器を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を前記中央管理装置に設け、
この通信経路決定手段を、
前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し前記中央管理装置への応答通信があった中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程を実行し、
この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛中継器による中継の下で、呼掛中継器から段位未決定の中継器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった中継器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返す構成にしてもよい。
【０００６】
つまり、この構成によれば、複数の端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信をいずれの中継器を用いた通信経路で行なうかが通信経路決定手段により自動的に決定されるから、その通信経路の決定を人為的に行なう従来システムに比べ、端末器の夫々についての通信経路の決定に要する時間及び労力を大きく削減することができ、これにより、システムの構築を容易にするとともに、その構築コストも大巾に低減することができる。
【０００７】
そしてまた、通信経路決定手段により決定される端末器夫々についての単一通信経路を用いて各端末器と中央管理装置との間で無線通信を行なうから、複数の端末器及び複数の中継器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、端末器の夫々と中央管理装置との間での無線通信を円滑かつ効率的に行なうことができる。
【０００９】
そして、端末器の夫々について単一の通信経路を自動的に決定するのに、上記構成では、前記通信経路決定手段を、前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し前記中央管理装置への応答通信があった中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程を実行し、この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器による中継の下で、呼掛側中継器から段位未決定の中継器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった中継器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返す構成にしてある。
【００１０】
つまり、この構成では、上記初期工程の実行により、配備の複数中継器のうち中央管理装置との非中継の相互通信（すなわち、中継器を介さない直接の相互無線通信）が可能な最上位の中継器を自動的に選定する。
【００１１】
また、この初期工程の実行後、上記後続工程を繰り返すことにより、中継段位を順次に下げて行く形態で各中継段位ごとに、前工程で段位決定した上位の中継器を介して中央管理装置と相互通信することができる下位の中継器を、その各々についての直属の上位中継器を１つに限った状態で自動的に選定し、これにより、端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信を単一の通信経路で行なうための樹枝状の中継経路網（中央管理装置を根元側とする樹枝状の中継経路網）を自動的に決定する。
【００１２】
すなわち、この構成によれば、中継段位順に順を追った試行通信の実施で上位中継器と通信可能な下位の中継器を順次に選出していくから、同じく中央管理装置と各中継器との間での試行通信、及び、中継器どうしの間での試行通信の結果に基づき中継経路網を自動的に決定するにしても、それら試行通信を中継段位順によらず総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき樹枝状の中継経路網を決定する方式に比べ、端末器夫々についての通信経路を形成する樹枝状の中継経路網を一層能率良く短時間にまた一層的確に自動決定することができる。
【００１３】
なお、上記構成において、端末器夫々についての単一の通信経路を決定するのに、それら端末器の夫々を中継経路網中のいずれの中継器の管轄にするかの部分については、各中継器と各端末器との間での試行通信の結果などに基づき、各端末器を管轄する中継器を自動的に決定する方式、あるいはまた、各端末器を管轄する中継器を人為的に定める方式のいずれを採用してもよい。
【００１４】
また、上記構成を実施するのに、初期工程で中央管理装置から呼掛通信する中継器や各回の後続工程で各上位中継器から呼掛通信する中継器を、中央管理装置と中継器との配置関係や中継器どうしの配置関係等に基づき予め人為的にある程度の数の特定中継器に限っておくようにしてもよい。
【００１５】
前記中継器の夫々を、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を連係中継器として自身の記憶部に追加登録する構成にしてもよい。
【００１６】
つまり、この構成によれば、中継段位順に順を追って下位中継器を順次に決定する前記後続工程の繰り返しごとに、各中継器自身が自身と同一の通信経路を担うものとなる中継器を連係中継器として自身の記憶部に追加登録するから、後続工程の繰り返しによる中継経路網全体の決定を終えた段階では既に、各中継器は自身と同一の通信経路を担う連係中継器を把握している状態になる。
【００１７】
したがって、例えば後続工程の繰り返しにより中継経路網全体の決定を終えた後に、中継経路情報を通信により中央管理装置から各中継器に付与して各中継器と同一の通信経路を担う連係中継器を各中継器に認知させる方式に比べ、中継経路網全体の決定後における通信上の必要処理を削減することができ、その分、システムの実用稼動への移行を簡単にし得るとともに、上記必要処理の為の実行プログラムも簡単にすることができ、これらの点でシステムの構築を一層容易にすることができる。
【００１８】
前記通信経路決定手段を、１つの前記中継器から前記端末器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信が無かった端末器については、呼掛側中継器を変更して非中継の呼掛通信を行ない、これら呼掛通信の夫々で、呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の管轄端末器として決定する構成にしてもよい。
【００１９】
つまり、この構成では、第１の呼掛通信として１つの中継器から端末器に非中継の呼掛通信を行ない、この第１の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その第１の呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２０】
また、第１の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信が無かった端末器については、呼掛側中継器を他の１つの中継器に変更して非中継の第２の呼掛通信を行ない、この第２の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その第２の呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２１】
そして以下同様に、応答通信の無かった端末器について呼掛側中継器を順次変更して非中継の呼掛通信を行なうようにし、これら呼掛通信の夫々で応答通信のあった端末器を、そのときの呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２２】
すなわち、この構成では、応答通信の無かった端末器についてのみ呼掛側中継器を変更して再度の呼掛通信を行なう試行通信形態で、各端末器を管轄する中継器を順次に決定するから、同じく各中継器と各端末器との間での試行通信の結果に基づき、各端末器を管轄する中継器を自動的に決定するにしても、各中継器と各端末器との間での試行通信を総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき、各端末器を管轄する中継器を決定する方式に比べ、各端末器を管轄する中継器を一層能率良く短時間に自動決定することができる。
【００２３】
なお、上記構成と前述の中継経路網を自動的に決定する構成を並行実施すれば、端末器の夫々についての単一の通信経路を中央管理装置と各端末器との間の全行程について自動的に決定することができて、システム構築の容易化を極めて効果的に達成できるが、場合によっては、端末器の夫々について単一の通信経路を決定するのに、各端末器をいずれの中継器の管轄にするかの決定のみを上記構成により自動的に行なって、中央管理装置と中継器との間の通信及び中継器どうしの間の通信を担う中継経路網については人為的に決定するようにしてもよい。
【００２４】
なお、上記構成を実施するのに、各中継器から呼掛通信する端末器を、各中継器と各端末器との配置関係等に基づき予め人為的にある程度の数の特定端末器に限っておくようにしてもよい。
〔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、
複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、
これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムであって、
前記センサと前記端末器と前記中継器と前記中央管理装置とをシステム中に含むとともに、
前記中央管理装置と前記端末器との間での無線通信を各端末器についていずれの前記中継器を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を設け、
前記通信経路決定手段を構成するのに、
前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程と、
この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と段位未決定の中継器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から段位未決定の中継器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を、その呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返して中継経路網を決定する工程と、
この中継経路網を決定する工程の実行後、段位決定済の１つの中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と前記端末器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から端末器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信が無かったと判定した端末器については、呼掛側中継器を変更して前記呼掛通信を行ない、これら呼掛通信の夫々で、呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置に応答通信があったと判定した全ての端末器を、その応答通信を中継した呼掛側中継器の管轄端末器として決定する工程と、
を前記中央管理装置の演算制御部に実行させる経路決定プログラムを中央管理装置の記憶部に格納してある点にある。
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記中継器の夫々を、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を連係中継器として自身の記憶部に追加登録する構成にしてある点にある。
【００２５】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記通信経路決定手段を、前記中継器又は前記端末器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する構成にしてある点にある。
【００２６】
つまり、この構成では、請求項１に係る発明における初期工程や後続工程での各中継器への呼掛通信、又は、各端末器への呼掛通信で、それら呼掛通信に対する中継器や端末器からの応答通信の信号強度が設定値以上のときのみ（略言すれば、それら中継器や端末器との試行通信が一定以上に良好であったときのみ）、その応答通信があったものと判定して、前述の如き各段位の中継器の自動決定や管轄端末器の自動決定を行なうようにする。
【００２７】
すなわち、このことにより、請求項１に係る発明による中継経路網の自動決定や管轄端末器の自動決定を、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ことができる。
【００２８】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記通信経路決定手段を、通信経路の決定段階で最終的に応答通信の無かった前記中継器又は前記端末器を報知する構成にしてある点にある。
【００２９】
つまり、この構成では、請求項１に係る発明での各中継器への呼掛通信、又は、請求項３に係る発明での各端末器への呼掛通信で、最終的にそれら呼掛通信に対する応答通信の無かった中継器や端末器（すなわち、通信が行なえなかった中継器や端末器）を報知する。
【００３０】
すなわち、このように最終的に応答通信の無かった中継器や端末器を報知することで、システムの構築者や管理者はその報知により、それら最終的に応答通信の無かった中継器や端末器を容易に認知することができて、それら中継器や端末器の配置変更などの対応処置を容易かつ適切に行なうことができる。
【００３１】
なお、上記の報知については、例えば、最終的に応答通信の無かった中継器や端末器の識別情報を中央管理装置で表示する方式、あるいは、応答通信のあった中継器や端末器で装備灯を点灯又は点滅させることで逆に装備灯の点灯や点滅がない中継器や端末器を最終的に応答通信の無かった中継器や端末器としてシステムの構築者や管理者に認知させる方式など、種々の報知方式を採用することができる。
【００３２】
〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記中継器又は前記端末器を、前記通信経路決定手段による通信経路の決定後において、自身が受信する信号の信号強度が設定値未満になったとき、又は、自身からの信号送信で送信エラーによる再送信の回数が設定回数以上になったとき警報を発する構成にしてある点にある。
【００３３】
つまり、この構成によれば、上記警報によりシステムの管理者や構築者は、その警報のあった中継器や端末器が通信経路の自動決定後に何らかの原因で通信不良や通信不能の状態になったことを認知することができ、また、そのような状態になった中継器や端末器がいずれのものかも容易に認知することができ、これにより、それら中継器や端末器の配置変更あるいは通信経路の再決定などの対応処置を容易かつ適切に行なうことができる。
【００３４】
なお、上記の警報については、装備灯を点灯又は点滅させる方式や、警報音を発信させる方式など、種々の警報方式を採用することができる。
【００３５】
【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。
【００３６】
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。
【００３７】
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なう通信部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。
【００３８】
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ΔＴｉ（例えば１分間〜２４時間の間の範囲から選定した時間）ごとに、あるいは設定時刻Ｔｔ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、この入力工程の後、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。
【００３９】
そして、センサ検出情報の入力に続き、各端末器４のデジタル回路部７は、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、デジタル回路部７で処理したセンサ検出情報を中央管理装置３へ送信するとともに中央管理装置３からの指示情報を受信し、この送受信工程の後、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。
【００４０】
つまり、このようにアナログ回路部８及び送信部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。
【００４１】
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。
【００４２】
また、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ない、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、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、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工程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なわないようにして、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工程、及び、それに続く各回の送受信工程において、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各々のセンサ検出情報として中央管理装置３に送信し、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に送信するに比べ、送信データ量を少なくして一層の省電力化を図るとともに、複数の端末器４と中央管理装置３との間での通信の混雑を防止する。
【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、この作動回数ｍの検出情報を他のセンサ検出情報とともに中央管理装置３へ送信する。
【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なう通信部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、その受信信号を中継すべきか否かを判定し、そして、その受信信号が中継すべき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なう。
【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なう。
【００５３】
つまり、この中継方式により端末器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なうことにより、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なえるようする。
【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なう端末器４もある。
【００５５】
また、各中継器６のデジタル回路部１９は、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ない、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、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。
【００５６】
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との無線通信を行なう。
【００５７】
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、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診断し、そして、異常が診断されたときには、異常トラップ１の識別符号、発生異常種、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。
【００５８】
また、中央管理装置３の演算制御部２５は、各トラップ１について、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する。
【００５９】
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な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。
【００６０】
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。
【００６１】
さらに、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に表示し、また、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。
【００６２】
なお、中央管理装置３の記憶部２６には、無線モデム３０を用いた通信を含む上記の各処理を演算制御部２５に実行させるプログラムを格納してある。
【００６３】
一方、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なうのに、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なう。
【００６４】
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、図７に示す如く、全ての中継器６に対して順次に非中継の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し中央管理装置３への応答通信ａｓ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。
【００６５】
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、図８から図９に示す如く、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（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３から）段位未決定の中継器６（すなわち、未だ応答通信ａｓの無い中継器）の夫々に対し順次に非中継（すなわち、呼掛側中継器６と段位未決定の中継器６との間での無線通信に他の中継器６による中継を介さない状態）の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し呼掛側中継器６への（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３への）応答通信ａｓ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つに限った状態の図１０に示す如き樹枝状の中継経路網を自動的に決定する。
【００６６】
そして、中央管理装置３の演算制御部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、図１１に示す如く、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（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３から）管轄未決定の端末器４（すなわち、未だ応答通信ａｓの無い端末器）の夫々に対し順次に非中継（すなわち、呼掛側中継器６と端末４との間での無線通信に他の中継器６による中継を介さない状態）の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し呼掛側中継器６への（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３への）応答通信ａｓ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。
【００６７】
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なうための図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。
【００６８】
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ａｓ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ａｓ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ａｓ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ａｓ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なった上で、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ａｓ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なった上で、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。
【００６９】
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ａｓの信号強度が設定値以上のときのみ、その応答通信ａｓ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の決定を行なう構成にしてあり、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。
【００７０】
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内に構築する構成にしてある。
【００７１】
以上、本実施形態において、中央管理装置３及び経路決定プログラムは、中央管理装置３と端末器４との間での無線通信を各端末器４についていずれの中継器６を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を構成する。
【００７２】
なお、本システムでは、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なう非中継端末器４の決定も中央管理装置３が次の如く自動的に行なう。
【００７３】
すなわち、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ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し中央管理装置３への応答通信ａｓのあった端末器４を非中継端末器４として決定する。
【００７４】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００７５】
前述の実施形態では、請求項１に係る発明を実施するのに、各回の後続工程の際、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から段位未決定の中継器６（未だ応答通信ａｓの無いの中継器）に呼掛通信ｃｓを行ない、その呼掛通信ｃｓに対し応答通信ａｓのあった中継器６を、そのときの呼掛側中継器６の下位中継器６として決定することで、各中継器６について直属の上位中継器６を１つに限った状態の中継経路網を決定するようにしたが、場合によっては、各中継器６について直属の上位中継器６を１つに限った状態の中継経路網を請求項１に係る発明により決定するのに、各回の後続工程において、前工程で段位決定した中継器６の夫々から段位未決定の中継器６に呼掛通信ｃｓを行なって、これら呼掛通信ｃｓに対し応答通信ａｓのあった中継器６を、適当な選定条件により、その応答通信ａｓを受けた呼掛側中継器６（複数の場合を含む）の１つに対する下位中継器６として決定するようにしてもよい。
【００７７】
さらにまた、各中継器６の管轄端末器４を自動的に決定するのに、場合によっては、各中継器６と各端末器４との間での試行通信を総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき適当な決定条件にしたがって各中継器６の管轄端末器４を自動的に決定するようにしてもよい。
【００７８】
中継器６や端末器４を、通信経路の決定後において自身が受信する信号の信号強度が設定値未満になったとき警報を発するのに加え、あるいは、それに代え、通信経路の決定後において自身からの信号送信で送信エラーによる再送信の回数が設定回数以上になったとき警報を発する構成にしてもよい。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
本発明の実施において、通信経路決定手段による通信経路の自動決定は、複数の端末器４の全てに対する新設的な通信経路の自動決定に限られるものではなく、決定済みの既設の通信経路網がある状況において端末器４や中継器６の追加設置があった場合に、それら追加の端末器４や中継器６に対する通信経路を例えば請求項１に係る発明の適用などをもって既設の通信経路網に対し自動的に追加するといった追加的な通信経路の自動決定、あるいはまた、決定済みの既設の通信経路網がある状況において端末器４や中継器６の配置変更があった場合に、既設の通信経路網のうち、それら配置変更の端末器４や中継器６に対する通信経路部分を例えば請求項１に係る発明の適用などをもって変更するといった一部変更的な通信経路の自動決定であってもよい。
【００８２】
経路決定プログラムは中央管理装置３の記憶部２６に常時格納してもよく、また、ＣＤ−ＲＯＭ等に格納した状態で必要時にのみ中央管理装置３に付与するようにしてもよい。
【００８３】
端末器４と中央管理装置３との間での中継器６を用いた無線通信には、スペクトル拡散方式に限らず種々の方式を採用できる。
【００８４】
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。
【００８５】
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】通信経路網の決定過程を示す図
【図８】通信経路網の決定過程を示す図
【図９】通信経路網の決定過程を示す図
【図１０】通信経路網の決定過程を示す図
【図１１】通信経路網の決定過程を示す図
【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，通信経路決定手段
４ 端末器
６ 中継器
２２ 中継器の記憶部
ｃｓ 呼掛通信
ａｓ 応答通信
【発明の属する技術分野】
本発明は工場やプラントなどに配備される複数の機器（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、複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するとともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の機器監視システム（例えば、米国特許第６，１４５，５２９号参照）では、複数の端末器及び複数の中継器を配備するシステム構成上で通信混乱を防止して端末器の夫々と中央管理装置との間での無線通信を円滑かつ効率的に行なうのに、端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信をいずれの中継器を用いた通信経路で行なうかを決定する必要があるが、従来、この通信経路の決定はシステムの構築者や管理者が人為的に行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、端末器の夫々について通信経路を決定するには、複数の端末器の夫々と複数の中継器の夫々との相互の配置関係を考慮しなければならず、また、工場やプラントなどでは無線通信の障害となる障害物が多いことから、単に端末器と中継器との離間距離や中継器どうしの離間距離だけに基づいて通信経路を決定することもできず、これらのことから、端末器の夫々についての通信経路を人為的に決定する従来のシステムでは、その経路決定作業に多大な時間と労力を要する問題があった。
【０００４】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的なシステム構成を採用することにより上記の問題を効果的に解消する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、
これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムにおいて、
前記センサと前記端末器と前記中継器と前記中央管理装置とをシステム中に含むとともに、
前記中央管理装置と前記端末器との間での無線通信を各端末器についていずれの前記中継器を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を前記中央管理装置に設け、
この通信経路決定手段を、
前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し前記中央管理装置への応答通信があった中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程を実行し、
この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛中継器による中継の下で、呼掛中継器から段位未決定の中継器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった中継器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返す構成にしてもよい。
【０００６】
つまり、この構成によれば、複数の端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信をいずれの中継器を用いた通信経路で行なうかが通信経路決定手段により自動的に決定されるから、その通信経路の決定を人為的に行なう従来システムに比べ、端末器の夫々についての通信経路の決定に要する時間及び労力を大きく削減することができ、これにより、システムの構築を容易にするとともに、その構築コストも大巾に低減することができる。
【０００７】
そしてまた、通信経路決定手段により決定される端末器夫々についての単一通信経路を用いて各端末器と中央管理装置との間で無線通信を行なうから、複数の端末器及び複数の中継器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、端末器の夫々と中央管理装置との間での無線通信を円滑かつ効率的に行なうことができる。
【０００９】
そして、端末器の夫々について単一の通信経路を自動的に決定するのに、上記構成では、前記通信経路決定手段を、前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し前記中央管理装置への応答通信があった中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程を実行し、この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器による中継の下で、呼掛側中継器から段位未決定の中継器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった中継器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返す構成にしてある。
【００１０】
つまり、この構成では、上記初期工程の実行により、配備の複数中継器のうち中央管理装置との非中継の相互通信（すなわち、中継器を介さない直接の相互無線通信）が可能な最上位の中継器を自動的に選定する。
【００１１】
また、この初期工程の実行後、上記後続工程を繰り返すことにより、中継段位を順次に下げて行く形態で各中継段位ごとに、前工程で段位決定した上位の中継器を介して中央管理装置と相互通信することができる下位の中継器を、その各々についての直属の上位中継器を１つに限った状態で自動的に選定し、これにより、端末器の夫々について中央管理装置との間での無線通信を単一の通信経路で行なうための樹枝状の中継経路網（中央管理装置を根元側とする樹枝状の中継経路網）を自動的に決定する。
【００１２】
すなわち、この構成によれば、中継段位順に順を追った試行通信の実施で上位中継器と通信可能な下位の中継器を順次に選出していくから、同じく中央管理装置と各中継器との間での試行通信、及び、中継器どうしの間での試行通信の結果に基づき中継経路網を自動的に決定するにしても、それら試行通信を中継段位順によらず総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき樹枝状の中継経路網を決定する方式に比べ、端末器夫々についての通信経路を形成する樹枝状の中継経路網を一層能率良く短時間にまた一層的確に自動決定することができる。
【００１３】
なお、上記構成において、端末器夫々についての単一の通信経路を決定するのに、それら端末器の夫々を中継経路網中のいずれの中継器の管轄にするかの部分については、各中継器と各端末器との間での試行通信の結果などに基づき、各端末器を管轄する中継器を自動的に決定する方式、あるいはまた、各端末器を管轄する中継器を人為的に定める方式のいずれを採用してもよい。
【００１４】
また、上記構成を実施するのに、初期工程で中央管理装置から呼掛通信する中継器や各回の後続工程で各上位中継器から呼掛通信する中継器を、中央管理装置と中継器との配置関係や中継器どうしの配置関係等に基づき予め人為的にある程度の数の特定中継器に限っておくようにしてもよい。
【００１５】
前記中継器の夫々を、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を連係中継器として自身の記憶部に追加登録する構成にしてもよい。
【００１６】
つまり、この構成によれば、中継段位順に順を追って下位中継器を順次に決定する前記後続工程の繰り返しごとに、各中継器自身が自身と同一の通信経路を担うものとなる中継器を連係中継器として自身の記憶部に追加登録するから、後続工程の繰り返しによる中継経路網全体の決定を終えた段階では既に、各中継器は自身と同一の通信経路を担う連係中継器を把握している状態になる。
【００１７】
したがって、例えば後続工程の繰り返しにより中継経路網全体の決定を終えた後に、中継経路情報を通信により中央管理装置から各中継器に付与して各中継器と同一の通信経路を担う連係中継器を各中継器に認知させる方式に比べ、中継経路網全体の決定後における通信上の必要処理を削減することができ、その分、システムの実用稼動への移行を簡単にし得るとともに、上記必要処理の為の実行プログラムも簡単にすることができ、これらの点でシステムの構築を一層容易にすることができる。
【００１８】
前記通信経路決定手段を、１つの前記中継器から前記端末器に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信が無かった端末器については、呼掛側中継器を変更して非中継の呼掛通信を行ない、これら呼掛通信の夫々で、呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その応答通信を受けた呼掛側中継器の管轄端末器として決定する構成にしてもよい。
【００１９】
つまり、この構成では、第１の呼掛通信として１つの中継器から端末器に非中継の呼掛通信を行ない、この第１の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その第１の呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２０】
また、第１の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信が無かった端末器については、呼掛側中継器を他の１つの中継器に変更して非中継の第２の呼掛通信を行ない、この第２の呼掛通信に対し呼掛側中継器への応答通信があった端末器を、その第２の呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２１】
そして以下同様に、応答通信の無かった端末器について呼掛側中継器を順次変更して非中継の呼掛通信を行なうようにし、これら呼掛通信の夫々で応答通信のあった端末器を、そのときの呼掛通信を行なうとともにそれに対する応答通信を受けた中継器の管轄端末器として自動的に決定する。
【００２２】
すなわち、この構成では、応答通信の無かった端末器についてのみ呼掛側中継器を変更して再度の呼掛通信を行なう試行通信形態で、各端末器を管轄する中継器を順次に決定するから、同じく各中継器と各端末器との間での試行通信の結果に基づき、各端末器を管轄する中継器を自動的に決定するにしても、各中継器と各端末器との間での試行通信を総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき、各端末器を管轄する中継器を決定する方式に比べ、各端末器を管轄する中継器を一層能率良く短時間に自動決定することができる。
【００２３】
なお、上記構成と前述の中継経路網を自動的に決定する構成を並行実施すれば、端末器の夫々についての単一の通信経路を中央管理装置と各端末器との間の全行程について自動的に決定することができて、システム構築の容易化を極めて効果的に達成できるが、場合によっては、端末器の夫々について単一の通信経路を決定するのに、各端末器をいずれの中継器の管轄にするかの決定のみを上記構成により自動的に行なって、中央管理装置と中継器との間の通信及び中継器どうしの間の通信を担う中継経路網については人為的に決定するようにしてもよい。
【００２４】
なお、上記構成を実施するのに、各中継器から呼掛通信する端末器を、各中継器と各端末器との配置関係等に基づき予め人為的にある程度の数の特定端末器に限っておくようにしてもよい。
〔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、
複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、
これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムであって、
前記センサと前記端末器と前記中継器と前記中央管理装置とをシステム中に含むとともに、
前記中央管理装置と前記端末器との間での無線通信を各端末器についていずれの前記中継器を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を設け、
前記通信経路決定手段を構成するのに、
前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程と、
この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と段位未決定の中継器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から段位未決定の中継器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を、その呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返して中継経路網を決定する工程と、
この中継経路網を決定する工程の実行後、段位決定済の１つの中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と前記端末器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から端末器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信が無かったと判定した端末器については、呼掛側中継器を変更して前記呼掛通信を行ない、これら呼掛通信の夫々で、呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置に応答通信があったと判定した全ての端末器を、その応答通信を中継した呼掛側中継器の管轄端末器として決定する工程と、
を前記中央管理装置の演算制御部に実行させる経路決定プログラムを中央管理装置の記憶部に格納してある点にある。
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記中継器の夫々を、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を連係中継器として自身の記憶部に追加登録する構成にしてある点にある。
【００２５】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記通信経路決定手段を、前記中継器又は前記端末器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する構成にしてある点にある。
【００２６】
つまり、この構成では、請求項１に係る発明における初期工程や後続工程での各中継器への呼掛通信、又は、各端末器への呼掛通信で、それら呼掛通信に対する中継器や端末器からの応答通信の信号強度が設定値以上のときのみ（略言すれば、それら中継器や端末器との試行通信が一定以上に良好であったときのみ）、その応答通信があったものと判定して、前述の如き各段位の中継器の自動決定や管轄端末器の自動決定を行なうようにする。
【００２７】
すなわち、このことにより、請求項１に係る発明による中継経路網の自動決定や管轄端末器の自動決定を、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ことができる。
【００２８】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記通信経路決定手段を、通信経路の決定段階で最終的に応答通信の無かった前記中継器又は前記端末器を報知する構成にしてある点にある。
【００２９】
つまり、この構成では、請求項１に係る発明での各中継器への呼掛通信、又は、請求項３に係る発明での各端末器への呼掛通信で、最終的にそれら呼掛通信に対する応答通信の無かった中継器や端末器（すなわち、通信が行なえなかった中継器や端末器）を報知する。
【００３０】
すなわち、このように最終的に応答通信の無かった中継器や端末器を報知することで、システムの構築者や管理者はその報知により、それら最終的に応答通信の無かった中継器や端末器を容易に認知することができて、それら中継器や端末器の配置変更などの対応処置を容易かつ適切に行なうことができる。
【００３１】
なお、上記の報知については、例えば、最終的に応答通信の無かった中継器や端末器の識別情報を中央管理装置で表示する方式、あるいは、応答通信のあった中継器や端末器で装備灯を点灯又は点滅させることで逆に装備灯の点灯や点滅がない中継器や端末器を最終的に応答通信の無かった中継器や端末器としてシステムの構築者や管理者に認知させる方式など、種々の報知方式を採用することができる。
【００３２】
〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記中継器又は前記端末器を、前記通信経路決定手段による通信経路の決定後において、自身が受信する信号の信号強度が設定値未満になったとき、又は、自身からの信号送信で送信エラーによる再送信の回数が設定回数以上になったとき警報を発する構成にしてある点にある。
【００３３】
つまり、この構成によれば、上記警報によりシステムの管理者や構築者は、その警報のあった中継器や端末器が通信経路の自動決定後に何らかの原因で通信不良や通信不能の状態になったことを認知することができ、また、そのような状態になった中継器や端末器がいずれのものかも容易に認知することができ、これにより、それら中継器や端末器の配置変更あるいは通信経路の再決定などの対応処置を容易かつ適切に行なうことができる。
【００３４】
なお、上記の警報については、装備灯を点灯又は点滅させる方式や、警報音を発信させる方式など、種々の警報方式を採用することができる。
【００３５】
【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。
【００３６】
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。
【００３７】
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なう通信部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。
【００３８】
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ΔＴｉ（例えば１分間〜２４時間の間の範囲から選定した時間）ごとに、あるいは設定時刻Ｔｔ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、この入力工程の後、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。
【００３９】
そして、センサ検出情報の入力に続き、各端末器４のデジタル回路部７は、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、デジタル回路部７で処理したセンサ検出情報を中央管理装置３へ送信するとともに中央管理装置３からの指示情報を受信し、この送受信工程の後、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。
【００４０】
つまり、このようにアナログ回路部８及び送信部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。
【００４１】
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。
【００４２】
また、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ない、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、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、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工程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なわないようにして、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工程、及び、それに続く各回の送受信工程において、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各々のセンサ検出情報として中央管理装置３に送信し、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に送信するに比べ、送信データ量を少なくして一層の省電力化を図るとともに、複数の端末器４と中央管理装置３との間での通信の混雑を防止する。
【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、この作動回数ｍの検出情報を他のセンサ検出情報とともに中央管理装置３へ送信する。
【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なう通信部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、その受信信号を中継すべきか否かを判定し、そして、その受信信号が中継すべき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なう。
【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なう。
【００５３】
つまり、この中継方式により端末器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なうことにより、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なえるようする。
【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なう端末器４もある。
【００５５】
また、各中継器６のデジタル回路部１９は、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ない、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、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。
【００５６】
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との無線通信を行なう。
【００５７】
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、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診断し、そして、異常が診断されたときには、異常トラップ１の識別符号、発生異常種、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。
【００５８】
また、中央管理装置３の演算制御部２５は、各トラップ１について、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する。
【００５９】
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な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。
【００６０】
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。
【００６１】
さらに、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に表示し、また、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。
【００６２】
なお、中央管理装置３の記憶部２６には、無線モデム３０を用いた通信を含む上記の各処理を演算制御部２５に実行させるプログラムを格納してある。
【００６３】
一方、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なうのに、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なう。
【００６４】
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、図７に示す如く、全ての中継器６に対して順次に非中継の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し中央管理装置３への応答通信ａｓ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。
【００６５】
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、図８から図９に示す如く、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（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３から）段位未決定の中継器６（すなわち、未だ応答通信ａｓの無い中継器）の夫々に対し順次に非中継（すなわち、呼掛側中継器６と段位未決定の中継器６との間での無線通信に他の中継器６による中継を介さない状態）の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し呼掛側中継器６への（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３への）応答通信ａｓ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つに限った状態の図１０に示す如き樹枝状の中継経路網を自動的に決定する。
【００６６】
そして、中央管理装置３の演算制御部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、図１１に示す如く、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（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３から）管轄未決定の端末器４（すなわち、未だ応答通信ａｓの無い端末器）の夫々に対し順次に非中継（すなわち、呼掛側中継器６と端末４との間での無線通信に他の中継器６による中継を介さない状態）の呼掛通信ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し呼掛側中継器６への（詳しくは、呼掛側中継器６による中継を介して中央管理装置３への）応答通信ａｓ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。
【００６７】
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なうための図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。
【００６８】
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ａｓ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ａｓ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ａｓ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ａｓ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なった上で、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ａｓ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なった上で、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。
【００６９】
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ａｓの信号強度が設定値以上のときのみ、その応答通信ａｓ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の決定を行なう構成にしてあり、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。
【００７０】
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内に構築する構成にしてある。
【００７１】
以上、本実施形態において、中央管理装置３及び経路決定プログラムは、中央管理装置３と端末器４との間での無線通信を各端末器４についていずれの中継器６を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を構成する。
【００７２】
なお、本システムでは、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なう非中継端末器４の決定も中央管理装置３が次の如く自動的に行なう。
【００７３】
すなわち、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ｃｓを行ない、この呼掛通信ｃｓに対し中央管理装置３への応答通信ａｓのあった端末器４を非中継端末器４として決定する。
【００７４】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００７５】
前述の実施形態では、請求項１に係る発明を実施するのに、各回の後続工程の際、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から段位未決定の中継器６（未だ応答通信ａｓの無いの中継器）に呼掛通信ｃｓを行ない、その呼掛通信ｃｓに対し応答通信ａｓのあった中継器６を、そのときの呼掛側中継器６の下位中継器６として決定することで、各中継器６について直属の上位中継器６を１つに限った状態の中継経路網を決定するようにしたが、場合によっては、各中継器６について直属の上位中継器６を１つに限った状態の中継経路網を請求項１に係る発明により決定するのに、各回の後続工程において、前工程で段位決定した中継器６の夫々から段位未決定の中継器６に呼掛通信ｃｓを行なって、これら呼掛通信ｃｓに対し応答通信ａｓのあった中継器６を、適当な選定条件により、その応答通信ａｓを受けた呼掛側中継器６（複数の場合を含む）の１つに対する下位中継器６として決定するようにしてもよい。
【００７７】
さらにまた、各中継器６の管轄端末器４を自動的に決定するのに、場合によっては、各中継器６と各端末器４との間での試行通信を総当り的に行なって、その総当り的な試行通信の結果に基づき適当な決定条件にしたがって各中継器６の管轄端末器４を自動的に決定するようにしてもよい。
【００７８】
中継器６や端末器４を、通信経路の決定後において自身が受信する信号の信号強度が設定値未満になったとき警報を発するのに加え、あるいは、それに代え、通信経路の決定後において自身からの信号送信で送信エラーによる再送信の回数が設定回数以上になったとき警報を発する構成にしてもよい。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
本発明の実施において、通信経路決定手段による通信経路の自動決定は、複数の端末器４の全てに対する新設的な通信経路の自動決定に限られるものではなく、決定済みの既設の通信経路網がある状況において端末器４や中継器６の追加設置があった場合に、それら追加の端末器４や中継器６に対する通信経路を例えば請求項１に係る発明の適用などをもって既設の通信経路網に対し自動的に追加するといった追加的な通信経路の自動決定、あるいはまた、決定済みの既設の通信経路網がある状況において端末器４や中継器６の配置変更があった場合に、既設の通信経路網のうち、それら配置変更の端末器４や中継器６に対する通信経路部分を例えば請求項１に係る発明の適用などをもって変更するといった一部変更的な通信経路の自動決定であってもよい。
【００８２】
経路決定プログラムは中央管理装置３の記憶部２６に常時格納してもよく、また、ＣＤ−ＲＯＭ等に格納した状態で必要時にのみ中央管理装置３に付与するようにしてもよい。
【００８３】
端末器４と中央管理装置３との間での中継器６を用いた無線通信には、スペクトル拡散方式に限らず種々の方式を採用できる。
【００８４】
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。
【００８５】
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】通信経路網の決定過程を示す図
【図８】通信経路網の決定過程を示す図
【図９】通信経路網の決定過程を示す図
【図１０】通信経路網の決定過程を示す図
【図１１】通信経路網の決定過程を示す図
【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，通信経路決定手段
４ 端末器
６ 中継器
２２ 中継器の記憶部
ｃｓ 呼掛通信
ａｓ 応答通信
Claims (5)
- 複数の監視対象機器の夫々に機器状態検出用のセンサを装備するともに、無線通信により中央管理装置と情報交換するセンサ管理用の複数の端末器を設けて、それら端末器にその各々が担当する監視対象機器の装備センサを接続し、
これら端末器の夫々と前記中央管理装置との間での無線通信についてその中継を行なう複数の中継器を設ける機器監視システムであって、
前記センサと前記端末器と前記中継器と前記中央管理装置とをシステム中に含むとともに、
前記中央管理装置と前記端末器との間での無線通信を各端末器についていずれの前記中継器を用いた単一の通信経路で行なうかを自動的に決定する通信経路決定手段を設け、
前記通信経路決定手段を構成するのに、
前記中央管理装置から前記中継器の夫々に非中継の呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を中継段位の最も高い中継器として決定する初期工程と、
この初期工程の実行後、前工程で段位決定した中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と段位未決定の中継器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から段位未決定の中継器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信があったと判定した全ての中継器を、その呼掛側中継器の１つに対する下位中継器として決定する後続工程を繰り返して中継経路網を決定する工程と、
この中継経路網を決定する工程の実行後、段位決定済の１つの中継器を呼掛側中継器にして、その呼掛側中継器と前記端末器との間の通信状態が非中継となる状態で、呼掛側中継器による中継を介して前記中央管理装置から端末器の夫々に呼掛通信を行なって、この呼掛通信に対し呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置への応答通信があったかどうかを判定し、応答通信が無かったと判定した端末器については、呼掛側中継器を変更して前記呼掛通信を行ない、これら呼掛通信の夫々で、呼掛側中継器による中継を介して中央管理装置に応答通信があったと判定した全ての端末器を、その応答通信を中継した呼掛側中継器の管轄端末器として決定する工程と、
を前記中央管理装置の演算制御部に実行させる経路決定プログラムを中央管理装置の記憶部に格納してある機器監視システム。 - 前記中継器の夫々を、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を連係中継器として自身の記憶部に追加登録する構成にしてある請求項１記載の機器監視システム。
- 前記通信経路決定手段を、前記中継器又は前記端末器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する構成にしてある請求項１又は２記載の機器監視システム。
- 前記通信経路決定手段を、通信経路の決定段階で最終的に応答通信の無かった前記中継器又は前記端末器を報知する構成にしてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器監視システム。
- 前記中継器又は前記端末器を、前記通信経路決定手段による通信経路の決定後において、自身が受信する信号の信号強度が設定値未満になったとき、又は、自身からの信号送信で送信エラーによる再送信の回数が設定回数以上になったとき警報を発する構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器監視システム。
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