JP4651321B2 - 瞬低調査システム - Google Patents

Description

本発明は、瞬低調査システムに関し、詳しくは、複数箇所の調査対象を監視して、電力の瞬低による影響の有無を調査することのできるものに関する。

各種装置は電源から電力供給を受けて所望の動作を行うようになっており、その各種装置が連携して一連の処理を実行するラインにおいては、商用電力を接続する分電盤（受電盤）などから電源電力を引き出して、並列接続したり、直列接続するなどして、商用電力を利用するのが一般的である。

また、そのラインに組み込まれる装置には、電圧変動による影響が大きな装置が存在する場合がある。そのような装置では、電源からの供給電力に瞬間的に電圧が低下する（停止を含む）瞬低が発生すると、処理動作が中断するなどの影響が出てしまう。

このことから、ラインによっては、電源電圧の低下を検出する瞬低検知装置と共に、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uniterruptible Power System）や超伝導エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥＳ：Superconducting Magnetic Energy Storage）などを、瞬低補償装置として具備させる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２９４７９１号公報

しかしながら、このような従来の瞬低補償装置にあっては、高価であるために、やたらに多くの装置に具備させることはできない。よって、この瞬低補償装置を具備させて有効に動作させる装置（箇所）を特定する必要があるが、どこに瞬低が発生するのか（系統側あるいは設備内の電源回路の特定箇所か）、また、どこに瞬低の影響による不具合（瞬低の影響を間接的に受けたことによる装置の停止など）が発生するのかなどを特定することができなかった。

このために、瞬低の発生原因を分析することができないとともに、その発生箇所も特定することができないことから、瞬低補償装置を配備するという瞬低対策を、瞬低の影響を受ける可能性のある広範囲の設備に対して行わなければならず、費用が高額となってしまってその対策自体を困難にしていた。

そこで、本発明は、瞬低と装置状態とを複数箇所で監視して瞬低による影響を調査することにより、瞬低が不具合の発生要因なのか否か、また、さらにどの装置に瞬低が影響しているのかを特定可能にする瞬低調査システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第１の発明は、調査対象を監視する監視手段と、該監視情報に基づいて電力の瞬低の発生を検知する検知手段と、該瞬低発生の検知情報に基づいてトリガー信号を生成する信号生成手段と、該トリガー信号を外部に出力する信号出力手段と、外部から送られてきたトリガー信号を入力する信号入力手段と、内部または外部で生成されたトリガー信号を受け取ったときに前記調査対象と同一または異なる調査対象の状態変化を記録する記録手段と、を有する瞬低調査装置を複数箇所に配置して、瞬低発生時における調査対象毎の状態変化を記録することを特徴とするものである。

この発明では、いずれかの瞬低調査装置の調査対象の監視情報から瞬低が検知されると、トリガー信号が生成されて他の瞬低調査装置に出力される。そのトリガー信号を内部で生成あるいは外部から受け取ると、監視する調査対象の状態変化が瞬低調査装置毎に記録される。したがって、調査対象のいずれかでの瞬低の発生と同時に、他の調査対象の状態変化も記録される。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第２の発明は、上記第１の発明の特定事項に加え、前記信号出力手段は、閃光を発する閃光手段と、トリガー信号が入力されたときに閃光を受光する手段に向けて閃光手段から閃光を発せさせる制御手段と、を備えて構成される一方、前記信号入力手段は、光を受光して光電変換する光電変換手段と、該光電変換手段が閃光を受光したときにトリガー信号に光電変換して生成・入力する制御手段と、を備えて、瞬低調査装置においてトリガー信号が生成されたときに記録手段による記録動作と同時に直ちに閃光を発させるとともに、他の瞬低調査装置でも当該閃光を受光したときに直ちにトリガー信号を生成・入力することを特徴とするものである。

この発明では、調査対象の瞬低に基づくトリガー信号が瞬間的な強い光の閃光として直ちに伝送されて、その閃光は受光されてトリガー信号に光電変換される。したがって、調査対象の間にトリガー信号を伝送する配線を敷設することなく、瞬低の発生と略同時に複数箇所の調査対象の状態変化を記録することができ、短時間に変化する調査対象にも対応することができる。
このとき、瞬低調査装置では、他の瞬低調査装置からの閃光を信号入力手段が受光したときに直ちにトリガー信号を生成・入力して記録動作を実行するのと同時に、商用電源周波数の数周期以内に、信号出力手段が当該トリガー信号に基づいて直ちに閃光を発する。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第３の発明は、上記第２の発明の特定事項に加え、閃光を発する閃光手段と、光を受光して光電変換する光電変換手段と、該光電変換手段が閃光を受光したときに閃光手段から閃光を発せさせる制御手段と、を備える信号中継装置を有して、該信号中継装置が前記瞬低調査装置の信号出力手段からの閃光を受光したときに他の閃光を受光する手段に向けて閃光手段から閃光を発せさせることを特徴とするものである。

この発明では、閃光を受光・光電変換すると直ちに閃光を発することができ、閃光を中継伝送することができる。したがって、閃光を直接到達させることのできない調査対象でも、その間にトリガー信号を伝送する配線を敷設することなく、瞬低の発生と略同時に状態変化を記録することができる。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明の特定事項に加え、前記監視手段は、調査対象の電気波形または動作状況等の装置状態を監視することを特徴とするものである。

この発明では、調査対象の電源や回路などにおける電圧／電流波形の装置状態、あるいは、ランプの点灯・消灯・点滅の表示やリレーの動作状況等の装置状態が監視されて、予め設定されている条件により電力の瞬低発生と判断・検知される。したがって、電力の瞬低を直接監視して、装置状態を記録することができる。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第５の発明は、上記第１から第４のいずれかの発明の特定事項に加え、前記記録手段は、調査対象の電気波形または動作状況等の装置状態を記録することを特徴とするものである。

この発明では、電力の瞬低が検知されると、調査対象の電圧／電流波形などの装置状態が監視情報として記録される。したがって、調査対象のいずれかで瞬低が発生すると、同時に、他の調査対象での装置状態が記録される。

上記課題を解決する瞬低調査システムの第６の発明は、上記第５の発明の特定事項に加え、前記記録手段は、瞬低発生を検知したタイミングより前からの記録を残すことを特徴とするものである。

この発明では、監視する調査対象の状態変化は、電力の瞬低の検知の有無に拘わらずに少なくとも一時記録されて、電力の瞬低が検知されると、予め設定されている検知タイミングよりも前からの記録が残される。したがって、記録を開始したときには瞬低による状態変化が消滅してしまうような短時間に変化する調査対象や、瞬低が検知される前からの情報が必要な調査対象でも、有効に状態変化を記録して残すことができる。

本発明によれば、調査対象における電圧／電流波形やランプの点灯・消灯・点滅等の装置状態を監視して、電力の瞬低発生を検知すると、トリガー信号を生成して複数箇所の調査対象の状態変化を同時に記録することができ、電力の瞬低発生の状態変化（現象）を関連付けして記録することができる。したがって、その記録を比較・分析などすることにより、瞬低による影響を調査することができ、例えば、ライン上で発生する不都合などの発生要因を特定することができる。

このとき、トリガー信号を閃光により伝送することにより、トリガー信号を伝送する配線を特別に敷設することなく、離隔する装置間でもトリガー信号を入出力して同時に装置状態を記録することができるとともに、遅延のほとんどないトリガー信号の伝送を実現して所望の処理を実行することができる。例えば、電源周波数の少なくとも数周期以内になるように同期させて各種装置毎における瞬低調査を行うことができ、瞬低の発生箇所や瞬低の影響のある箇所などを特定して、最適な設備での適切な電力利用を可能にすることができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図９は本発明に係る瞬低調査システムの第１の実施形態を示す図である。

図１は工場内に設置されている設備の一例を示す図であり、変電設備などに接続されて工場内に商用電力を分配する分電盤１０１が設置されている。この分電盤１０１には、生産ライン１００における製造ライン設備１０２、制御盤１０３、１０４、シーケンサー１０５、表示盤１０６、および、計算機１０７が接続されている。

製造ライン設備１０２は、例えば、製品を搬送するベルトコンベアや、その製品の加工・検査を行う各種装置が設置されており、分電盤１０１からの電力供給や、他の装置を介して中継される電力供給により各種動作を実行し稼動する。

制御盤１０３は、分電盤１０１からの電力供給を受けるとともに、制御盤１０４やシーケンサー１０５などと間で各種の制御信号や検知信号等をやり取りすることにより製造ライン設備１０２の割り当て箇所を統括制御する。制御盤１０４は、同様に、分電盤１０１からの電力供給を受けて製造ライン設備１０２の割り当て箇所を統括制御するとともに、計算機１０７に制御信号や検知信号等に基づく稼働信号などを出力する。

シーケンサー１０５は、分電盤１０１からの電力供給を受けるとともに、制御盤１０４、１０５などから各種の制御信号や検知信号等を受け取って、製造ライン設備１０２を稼働させるための各種タイミング信号をその制御盤１０４、１０５や表示盤１０６に出力する。表示盤１０６は、シーケンサー１０５から送られてくる各種のタイミング信号を受け取って、パイロットランプの点灯／消灯／点滅や各種計器の表示などにより製造ライン設備１０２の稼働状況等を表示出力する。計算機１０７は、例えば、パーソナルコンピュータやモニターなどにより構成されており、制御盤１０４から送られてくる稼働信号などを受け取って稼働実績や稼働状況等を蓄積するとともにモニター出力する。

この生産ライン１００には、複数の瞬低調査装置１０や信号中継装置２０が設置されており、これら瞬低調査装置１０および信号中継装置２０は電池やバッテリーを具備することにより、分電盤１０１から電力供給を受けることなく稼働可能な瞬低調査システムを構成している。なお、瞬低調査装置１０や信号中継装置２０は、無停電電源装置などを備えて、商用電源に接続するようにしてもよい。

瞬低調査装置１０は、図２に示すように、複数の波形を記録することのできるメモリレコーダ機能１１を備えており、複数チャンネル分の電圧波形をそのままアナログ信号として入力することができるとともに、ロジックプローブ１１ａ（図７に図示）を介して複数チャンネル分の電気信号に基づく論理結果（０／１信号）をロジック信号として入力することができる。この瞬低調査装置１０は、例えば、図３に示すように、４箇所の交流電圧波形をそのまま入力して記録することができるとともに、４箇所のロジック信号を入力して記録することができる。なお、メモリレコーダ機能１１は、後述するようにＣＰＵ（中央処理装置）により演算処理するために、アナログ信号をアナログ（Ａ）／デジタル（Ｄ）コンバータ１１ｂ（図７に図示）によりデジタル信号に変換・入力して処理する。

具体的に、この瞬低調査装置１０のアナログ入力としては、電圧に関しては並列接続して影響なく検出できることから、生産ライン１００の配線や回路の接点に電圧計を直接接続してアナログ電圧の信号波形を入力する。一方、電流に関しては、生産ライン１００の配線や回路をいじることになるので、そのままの状態で瞬低調査を行い得るようにするために、図４（ａ）に示すクランプ式電流センサ（監視手段）１２が接続されている。ここで、このクランプ式電流センサ１２を用いて微弱電流の流れる配線、例えば、デジタル信号をやり取りする配線（デジタル信号）を検出対象とする場合には、図４（ｂ）に示すように、検出効率を妨げる電磁誘導が起こらないように、その検出対象の電線Ｄをクランプ部１２ａに巻き付けるなどすればよい。

また、瞬低調査装置１０のロジック入力としては、図５に示すように、生産ライン１００の回路におけるリレー１１３の近傍に、リードスイッチ１３ａなどの磁界検出センサ（監視手段）１３が設置されて接続されている。この磁界検出センサ１３は、そのリレー１１３のコイル１１３ａが機能する際の磁界の変化を検出してロジックプローブ１１ａを介してロジック信号として入力する。なお、磁界検出センサ１３は、リードスイッチ１３ａを容器１３ｂ内に収納したものであるが、リードスイッチ１３ａに限らずに、例えば、ホール手段やＭＲ手段（磁気抵抗効果手段）等でもよい。

さらに、瞬低調査装置１０のロジック入力としては、図６に示すように、生産ライン１００の回路におけるパイロットランプ１１４の対面位置に、フォトトランジスタ１４ａなどの光センサ（監視手段）１４を設置して接続されている。この光センサ１４は、そのパイロットランプ１１４が点灯／消灯／点滅する際の光の強度変化を検出してロジックプローブ１１ａを介してロジック信号として入力する。なお、光センサ１４は、円筒形状の内周面を反射面に加工した容器１４ｂ内にフォトトランジスタ１４ａを収納したものであるが、フォトトランジスタ１４ａに限らずに、他の光電変換手段を用いてもよい。

この瞬低調査装置１０は、図２に戻って、発光装置１６と受光装置１７とが図７に図示するトリガー入出力装置１８を介して電気信号をやり取り可能に取り付けられている。発光装置１６は、放電管（閃光手段）１６ａに高圧電流を瞬間的に流すことにより直ちに強い光の閃光を発する、所謂、ストロボ装置により構成されている。この発光装置１６は、その閃光を平行光にして出射するための集光レンズ１６ｂが放電管１６ａの前面に取り付けられているとともに、特に図示していないが、放電管１６ａの背面側には閃光を前面側に向けて反射するように集光板が取り付けられている。一方、受光装置１７は、受けた光を光電変換して電気信号を出力するフォトトランジスタ（光電変換手段）１７ａが設置されている。この受光装置１７は、フォトトランジスタ１７ａの前面側に、外部からの光をフォトトランジスタ１７ａに集光するように集光レンズ１７ｂが取り付けられているとともに、このフォトトランジスタ１７ａに無用な光を受光させないようにその集光レンズ１７ｂよりも前面側に向かって延長した外乱防止カバー１７ｃが形成されている。

そして、瞬低調査装置１０は、図７に示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）３１と、メインメモリ３２と、補助メモリ３３と、ディスプレイ制御装置３４と、通信制御装置３５とがバス３６を介して接続されており、ロジック信号の入力を実現するロジックプローブ１１ａ、アナログ信号の入力を実現するＡ／Ｄコンバータ１１ｂ、および、発光装置１６と受光装置１７との間の後述のトリガー信号のやり取りを実現するトリガー入出力装置１８は、入出力制御装置３７を介してそのバス３６に接続されている。これにより、瞬低調査装置１０は、ＣＰＵ３１の動作に同期させてのアナログ信号、ロジック信号およびトリガー信号などのやり取りを実現し、瞬低調査システムとしての各種処理を実行する。

具体的には、ＣＰＵ３１は、メインメモリ３２内に予め格納されている制御プログラムやパラメータに従って各種処理を実行するようになっており、図３に示すように、後述するトリガー信号の入出力タイミング時（瞬低に起因する事故発生時）にロジックプローブ１１ａやＡ／Ｄコンバータ１１ｂを介して検出した電圧波形などの各種処理結果を、ディスプレイ制御装置３４によりディスプレイ３４ａに表示出力させる。また、この入出力制御装置３７には、各種入力操作を行う操作スイッチ３８が接続されているとともに、ディスプレイ３４ａに表示出力する各種処理結果などと同様の内容をプリントアウトするプリンター３９が接続されている。なお、補助メモリ３３は、着脱して携行可能なメモリカードであり、各種処理結果のデータを長期保存したり、パーソナルコンピュータなどに読み込ませて分析等する際に利用する。また、通信制御装置３５は、パーソナルコンピュータなどに有線接続あるいは無線接続してのリモート制御やデータ通信を実現するものである。

例えば、生産ライン１００の調査対象毎（瞬低調査装置１０毎）に、このＣＰＵ３１は、図８に示すように、図４（ａ）に示すクランプ式電流センサ１２からアナログ入力される回路電圧・電流（アナログ信号）を繰り返しサンプリング（監視）して補助メモリ３３内などに一時記憶するようになっており、そのアナログ信号と予め設定されている閾値などのパラメータとを比較する演算処理を行うことにより、生産ライン１００内に瞬低（瞬停を含む、以下同様）が発生していないか確認する。このとき、ＣＰＵ３１は、検出した電圧・電流（アナログ信号）のピーク値が閾値以下に低下するなどして、その生産ライン１００の調査対象の箇所において瞬低の発生が確認（検知）された場合には、直ちにトリガー信号を生成して、入出力制御装置３７を介してトリガー入出力装置１８に出力し、発光装置１６から閃光を発せさせるのと同時に、そのタイミングを含むように予め設定されている期間のアナログ信号やロジック信号を書換可能にメインメモリ３２内に記憶・保持（記録）させる。すなわち、ＣＰＵ３１が検知手段および信号生成手段を構成して、メインメモリ３２が記録手段を構成している。

また、ＣＰＵ３１は、同様に、図５に示す磁界検出センサ１３や図６に示す光センサ１４からロジック入力される生産ライン１００のリレー１１３やパイロットランプ１１４の状態に応じたロジック信号（論理結果）を繰り返しサンプリングして、通常状態にあるか否か確認する演算処理を行うことにより、生産ライン１００内に瞬低が発生していないか確認する。このとき、ＣＰＵ３１は、瞬低に起因して稼動停止などしたときのリレー１１３の駆動／停止やパイロットランプ１１４の点灯／消灯／点滅などに応じたロジック信号（故障信号）の０／１信号が検出・確認された場合にも同様に、直ちにトリガー信号を生成して、発光装置１６から閃光を発せさせるのと同時に、そのタイミングを含むように予め設定されている期間のアナログ信号やロジック信号を書換可能にメインメモリ３２内に記憶・保持させる。

ここで、メインメモリ３２内にアナログ信号やロジック信号を記憶・保持する期間は、図３に示すように、瞬低の発生する前の一定期間を事故前情報とするとともに、これに続く一定期間を事故後情報とすることにより、その瞬低の発生前から瞬低の発生後に現れる影響を、アナログ信号やロジック信号から把握することができるように設定すればよい。具体的には、瞬低発生前後における生産ライン１００の電源電力や装置回路における電圧・電流波形はアナログ信号により、また、装置の稼動状態はロジック信号により把握することができ、瞬低そのものや、瞬低に起因する変化を確認することができる。

なお、メインメモリ３２内に記憶・保持させるアナログ信号やロジック信号は、適宜、ディスプレイ３４ａに画面表示させたり、プリンター３９によりプリントアウト（印刷）させたり、通信制御装置３５を介してパーソナルコンピュータなどの外部装置に自動送信させるようにしてもよい。また、瞬低の発生が確認されなかった場合には、一時記憶するアナログ信号やロジック信号は一定期間保存した後に廃棄するように設定すればよく、その保存期間内に瞬低の発生が確認された場合に利用可能に保持することにより、無用にメモリ容量を浪費してしまうことを回避するように設計されている。メモリ容量が許すときには一時記憶するアナログ信号やロジック信号のすべてを保存するようにしてもよい。メインメモリ３２内に保存するアナログ信号やロジック信号は、通信制御装置３５を介して外部の記憶装置に有線／無線接続することができる場合には、その記憶装置にアナログ信号やロジック信号を送って保存させるようにしてもよい。

その一方で、ＣＰＵ３１は、トリガー入出力装置１８や入出力制御装置３７を介して受光装置１７が受光して光電変換した電気信号の入力があったときには、その電気信号と予め設定されている閾値などのパラメータとを比較する演算処理を行うことにより、他の瞬低調査装置１０などの外部からの閃光を受光装置１７が受光したのか否かを確認する。このとき、受光装置１７が他の発光装置１６からの閃光を受光していて、生産ライン１００内のいずれかで瞬低が発生している場合にも、直ちにトリガー信号を生成して、入出力制御装置３７を介してトリガー入出力装置１８に出力し、発光装置１６から閃光を発せさせるのと同時に、そのタイミングを含むように予め設定されている期間のアナログ信号やロジック信号を書換可能にメインメモリ３２内に記憶・保持させる。なお、受光装置１７は、設定レベル以上の光を受光したときに光電変換を行うように設計するのが一般的であることから、その設定レベルを閃光に合わせることにより、閃光の受光であるか否かを判断する演算処理を省いて迅速に処理するようにしてもよい。また、この閃光の受光であるか否かを判断する演算処理は、入出力制御装置３７を経由してＣＰＵ３１に行わせるのではなく、後述する信号中継装置２０のようにトリガー入出力装置１８で分散処理させることにより、迅速に閃光の受光・発光を行わせるようにしてもよい。

これにより、瞬低調査装置１０は、自機内のメモリレコーダ機能１１が瞬低の発生を検知したときには、そのメモリレコーダ機能１１が検出するアナログ信号やロジック信号を記録・保存するのに加えて、トリガー信号を生成して発光装置１６から閃光を発せさせることができるとともに、受光装置１７がトリガー信号の閃光を受光したときにも、自機内のメモリレコーダ機能１１が検出するアナログ信号やロジック信号を記録・保存することができ、さらに、トリガー信号を生成して発光装置１６から閃光を発せさせることができる。言い換えると、瞬低調査装置１０は、単独で監視対象における瞬低の発生の有無を調査する基本的な機能に加えて、その瞬低の発生に伴うアナログ信号やロジック信号の変化の記録・保存を行うタイミングを、トリガー信号の閃光として発信して他の瞬低調査装置１０に伝送することができるとともに、そのトリガー信号の閃光を受け取った場合にもそのトリガー信号の閃光を発信して他の瞬低調査装置１０に中継・伝送することができる。

よって、複数台の瞬低調査装置１０は、図９に示すように、互いの発光装置１６と受光装置１７とを閃光のやり取りをすることができるように対向させることにより、装置間にトリガー信号を伝送する配線を敷設することなく、メモリレコーダ機能１１にアナログ信号やロジック信号を記録・保存させるトリガー信号を閃光により複数台で直ちに入出力して伝送することができる。すなわち、発光装置１６が信号出力手段を構成するとともに受光装置１７が信号入力手段を構成しており、ＣＰＵ３１が制御手段を構成している。

ここで、信号中継装置２０は、瞬低調査装置１０と同様に、発光装置１６および受光装置１７を備えており、受光装置１７が外部からの閃光を受光したときに、直ちに発光装置１６が閃光を発するように構成されている。これにより、信号中継装置２０は、図９に示すように、瞬低調査装置１０と共に、装置間にトリガー信号を伝送する配線を敷設することなく、トリガー信号を閃光として入出力して直ちに中継・伝送することができる。

したがって、生産ライン１００内にトリガー信号を伝送する配線を敷設することなくその生産ライン１００に配置された瞬低調査装置１０のいずれかが瞬低の発生を検知すると、トリガー信号を生成して他の瞬低調査装置１０に直接、あるいは、その他の瞬低調査装置１０や信号中継装置２０を経由して直ちに伝送することができ、生産ライン１００内に配置した瞬低調査装置１０によりすべての監視対象の状態変化（アナログ信号やロジック信号）を同時に記録して保存することができる。

このとき、発光装置１６および受光装置１７との間でやり取りする閃光は、一般的なライトとは異なって直ちに発光（出射）させることができ、発光装置１６への閃光の発光命令から受光装置１７の受光までに掛かる伝送遅延時間としては、数μｓｅｃ程度に抑えることができる。このため、商用電力は、西日本において６０Ｈｚであることから１サイクルが１／６０ｓｅｃの１６ｍｓｅｃ（１６０００μｓｅｃ）であるのに対して、十分な短時間内にトリガー信号を伝送することができ、短時間に変化してしまう監視対象であっても、瞬低が発生したことが記録に残らないほど遅延してしまうことがなく、生産ライン１００の複数箇所の状態変化を同時に記録することができる。なお、東日本においては５０Ｈｚで１サイクルが２００００μｓｅｃであることから、同様に遅延なく、生産ライン１００の複数箇所の状態変化を同時に記録することができる。

このように本実施形態においては、各種装置の稼動する生産ライン１００の複数箇所で電圧・電流波形や装置の稼動状況などを監視して、いずれかにおいて瞬低が発生するのと同時にトリガー信号を閃光により瞬時に伝送することにより、瞬低の発生前後の監視情報を調査対象毎に記録することができ、瞬低と同時に発生する現象（装置状態）を関連付けして比較検討するなど分析することができる。その結果、例えば、生産ライン１００における不具合などが真に瞬低に起因するものなのか、商用電力における瞬低に起因するものなのかなど、不具合の発生要因を特定することができる。

これにより、生産ライン１００に関係のない配線などの敷設作業を行うことなく、瞬低調査装置１０や信号中継装置２０を配置するだけで、電力の周波数単位で変化する電圧・電流波形や装置状態を関連付けして調査することができ、例えば、生産ライン１００における不都合の発生要因となる瞬低の発生箇所や、その瞬低による不都合の発生箇所などを特定することができる。よって、無停電電源装置などの最適な設置箇所を明確にすることができ、有効に電力を利用可能に対策することができる。

次に、図１０から図１２は本発明に係る瞬低調査システムの第２の実施形態を示す図である。なお、本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されているので、図面を流用して、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する。

図１０において、瞬低調査装置１０は、図１に図示する生産ライン１００に、信号中継装置２０と共に設置されて瞬低調査システムを構築しており、本実施形態の瞬低調査装置１０は、集光レンズ１７ｂに代えて、湾曲形状に形成された反射鏡４７ｂを備える受光装置４７が取り付けられている。この受光装置４７は、入射してくる光を、フォトトランジスタ１７ａの設置されている中心の最底部に集光するように反射鏡４７ｂの鏡面が形成されており、フォトトランジスタ１７ａに集光する光の入射光路（角度）の範囲を大きく取って集光レンズ１７ｂの場合よりも入射光の強度を大きくすることができる。

これにより、他の瞬低調査装置１０や信号中継装置２０からの閃光を感度良く受光することができ、トリガー信号を信頼性高く伝送することができる。ここで、信号中継装置２０の受光装置１７も受光装置４７に代えてもよいことはいうまでもない。

また、この瞬低調査装置１０には、図１１に示すように、磁界検出センサ１３に代えて、磁界検出センサ４３が生産ライン１００のリレー１１３のコイル１１３ａによる磁界変化を検出してロジック信号として入力するように設置されている。この磁界検出センサ４３は、ＸＹＺ方向のそれぞれが検出方向になるように３つのリードスイッチ１３ａが容器１３ｂ内に並列接続されており、リレー１１３のコイル１１３ａが機能する際のＸＹＺの各方向における磁界の変化をそれぞれ検出することができる。なお、このリードスイッチ１３ａは、厳密にＸＹＺ方向になるように設置しなければならない訳ではないことはいうまでもない。

これにより、生産ライン１００のリレー１１３の近傍には、そのリレー１１３の機能時にコイル１１３ａから発生する磁界の向きを確認することなく、磁界検出センサ４３を設置することができる。

さらに、瞬低調査装置１０には、図１２に示すように、生産ライン１００のパイロットランプ１１４と光センサ１４との間に介在するように光ファイバ４４が設置されている。この光ファイバ４４は、光を入射／出射する一方の端部４４ａがそのパイロットランプ１１４からの光を入射可能に側面に設置されているとともに、他方の端部４４ａが光センサ１４の光検知面に向かって導光する光を出射するようにその前面に設置されている。

これにより、生産ライン１００における視認性を低下させてしまうことなく、パイロットランプ１１４の光を光ファイバ４４により導光して光センサ１４に検出させることができる。

このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、受光装置４７に代えることにより、トリガー信号の伝送精度を向上させて、信頼性の高い瞬低調査を実現することができる。また、磁界検出センサ４３に代えることにより、瞬低調査システムをより容易に生産ライン１００に設置して、その瞬低調査を開始することができ、作業性を向上させることができる。さらに、光ファイバ４４を利用することにより、生産ライン１００の稼動の妨げになることなく、瞬低調査を実行することができる。この結果、瞬低調査をより簡単に行うことができる。

また、上述実施形態の他の態様としては、図１３に示すように、瞬低調査装置１０を一例に図示するが、受光装置１７、４７に代えて、瞬低調査装置１０や信号中継装置２０に、受光装置５７を取り付けてもよい。この受光装置５７は、受光装置４７の反射鏡４７ｂよりも大きく湾曲する鏡面（懐中電灯などの反射鏡と略同様な湾曲鏡面）が形成された反射鏡５７ｂが設置されており、この反射鏡５７ｂの焦点にフォトトランジスタ５７ａが設置されている。これにより、受光装置５７は、より広い範囲（入射角度）の光を反射してフォトトランジスタ５７ａに集光することができ、他の瞬低調査装置１０や信号中継装置２０からの閃光を感度良く受光して、トリガー信号を信頼性高く伝送することができる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、連携動作を行うラインに設置する一例を説明するが、これに限るものではなく、単独で稼動する複数の装置をそれぞれ監視して、瞬低の調査を行うシステムとして構成してもよいことはいうまでもない。

また、瞬低調査装置１０や信号中継装置２０は閃光（所謂、白色光）によりトリガー信号を伝送する場合を一例として説明するが、これに限るものではなく、例えば、赤外線によるリモコン方式やストロボ発光方式を利用したり、指向性を有さない電波方式を利用して、作業者などが発光を認識できないようにしてもよい。ただし、赤外線リモコン方式の場合には、トリガー信号であることを識別する変調信号として送出しなければならず、このために、多少遅延が生じてしまう。また、赤外線ストロボ方式の場合には、可視光を抑えるために光の強度が低下してしまうとともに、工場などでは赤外線を発するものも多い場合もあることから、視認不能で対策の難しい外乱の影響を受け易くなってしまう。さらに、電波方式の場合には、赤外線リモコン方式と同様に、トリガー信号であることを識別する信号を送出しなければならず、このために、多少遅延が生じてしまうとともに、ノイズによる誤動作や工場内に設置されている装置に悪影響を与えてしまう可能性もある。このことから、本実施形態のように、閃光によりトリガー信号を伝送する方式を採用するのが現在のところ一番有利である。なお、トリガー信号を伝送する配線を敷設することが可能な場合には、瞬低調査装置１０を有線接続してもよいことはいうまでもない。

また、監視手段や記録手段がアナログ信号やロジック信号を監視・記録する場合を説明するが、これに限るものではなく、例えば、生産ライン１００における製品の加工状態などを監視するカメラを設置して、瞬低発生時のトリガー信号によりその監視カメラの映像を記録するようにしてもよい。

本発明に係る瞬低調査システムの第１実施形態を示す図であり、その調査対象の設備との配置関係を示す配置図である。 その瞬低調査装置の概略全体構成を示す概念図である。 その調査対象を監視する監視情報を示す波形図である。 その調査対象を監視する手段を示す図であり、（ａ）はその全体構成を示す斜視図、（ｂ）はその応用例を示す斜視図である。 その調査対象を監視する手段の全体構成を示す透視斜視図である。 その調査対象を監視する手段の全体構成を示す透視斜視図である。 その瞬低調査装置の要部構成を示すブロック図である。 その瞬低調査装置の実行する処理を示す説明図である。 そのトリガー信号の伝送を示す概念図である。 本発明に係る瞬低調査システムの第２実施形態を示す図であり、その瞬低調査装置の概略全体構成を示す概念図である。 その調査対象を監視する手段の全体構成を示す透視斜視図である。 その調査対象を監視する手段の全体構成を示す透視斜視図である。 その他の態様を示す概念図であり、その瞬低調査装置の概略全体構成を示す概念図である。

符号の説明

１０ 瞬低調査装置
１１ メモリレコーダ機能
１２ クランプ式電流センサ
１３、４３ 磁界検出センサ
１４ 光センサ
１６ 発光装置
１６ａ 放電管
１６ｂ、１７ｂ 集光レンズ
１７、４７、５７ 受光装置
１７ａ、５７ａ フォトトランジスタ
１７ｃ 外乱防止カバー
１８ トリガー入出力装置
２０ 信号中継装置
３１ ＣＰＵ
３２ メインメモリ
３３ 補助メモリ
３４ ディスプレイ制御装置
３５ 通信制御装置
３７ 入出力制御装置
３８ 操作スイッチ
３９ プリンター
４４ 光ファイバ
４７ｂ、５７ｂ 反射鏡
１００ 生産ライン
１０１ 分電盤
１０２ 製造ライン設備
１０３、１０４ 制御盤
１０５ シーケンサー
１０６ 表示盤
１０７ 計算機
１１３ リレー
１１４ パイロットランプ

Claims (6)

1. 調査対象を監視する監視手段と、該監視情報に基づいて電力の瞬低の発生を検知する検知手段と、該瞬低発生の検知情報に基づいてトリガー信号を生成する信号生成手段と、該トリガー信号を外部に出力する信号出力手段と、外部から送られてきたトリガー信号を入力する信号入力手段と、内部または外部で生成されたトリガー信号を受け取ったときに前記調査対象と同一または異なる調査対象の状態変化を記録する記録手段と、を有する瞬低調査装置を複数箇所に配置して、
   瞬低発生時における調査対象毎の状態変化を記録する瞬低調査システムであって、
   信号出力手段は、閃光を発する閃光手段と、トリガー信号が入力されたときに閃光を受光する手段に向けて閃光手段から閃光を発せさせる制御手段と、を備えて構成される一方、
   信号入力手段は、光を受光して光電変換する光電変換手段と、該光電変換手段が閃光を受光したときにトリガー信号に光電変換して生成・入力する制御手段と、を備えて、
   瞬低調査装置においてトリガー信号が生成されたときに記録手段による記録動作と同時に直ちに閃光を発させるとともに、他の瞬低調査装置でも当該閃光を受光したときに直ちにトリガー信号を生成・入力することを特徴とする瞬低調査システム。
2. 前記瞬低調査装置は、他の瞬低調査装置からの閃光を信号入力手段が受光したときに直ちにトリガー信号を生成・入力して記録動作を実行するのと同時に、商用電源周波数の数周期以内に、信号出力手段が当該トリガー信号に基づいて直ちに閃光を発することを特徴とする請求項１に記載の瞬低調査システム。
3. 閃光を発する閃光手段と、光を受光して光電変換する光電変換手段と、該光電変換手段が閃光を受光したときに閃光手段から閃光を発せさせる制御手段と、を備える信号中継装置を有して、
   該信号中継装置が前記瞬低調査装置の信号出力手段からの閃光を受光したときに他の閃光を受光する手段に向けて閃光手段から閃光を発せさせることを特徴とする請求項１または２に記載の瞬低調査システム。
4. 前記監視手段は、調査対象の電気波形または動作状況等の装置状態を監視することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の瞬低調査システム。
5. 前記記録手段は、調査対象の電気波形または動作状況等の装置状態を記録することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の瞬低調査システム。
6. 前記記録手段は、瞬低発生を検知したタイミングよりも前からの記録を残すことを特徴とする請求項５に記載の瞬低調査システム。

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