JP6242014B2 - ベルト個体管理システム及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベルトコンベアのベルトの管理を行うベルト個体管理システム及びその方法に関する。
本願は、２０１２年５月３０日に、日本に出願された特願２０１２−１２３５５４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、石炭や鉱石などの採掘現場における採掘された鉱物の運搬、また工場における工業製品の搬送などにベルトコンベアが用いられている。
例えば下記特許文献１に示すように、石炭や鉄鉱石などの鉱物の運搬を行うベルトコンベアのベルトの劣化や損傷を検知することが行われている。
このベルトの劣化や検知により、ベルトの長さ方向に裂傷（縦裂き）が起こり、ベルトが破損し、鉱物の運搬に支障が発生することを事前に察知し、修理等の処理を行なうことができる。

日本国特開２００９−１２９５７号公報

しかしながら、特許文献１においては、事前にベルトの破損を察知することができるが、いつベルトを交換すべきであるかが明確に判らない。
すなわち、どの程度劣化したかが判るが、交換の要否については劣化の程度により作業者が判定することになる。
このため、作業者が判定した時点においてベルトを交換することになり、いつベルトの交換が発生するか不明のため、常に交換できるベルトの在庫を準備しておくことが必要となる。

このため、交換するベルトを常に在庫に持つことで、不必要なベルトの在庫を持つこととなり、ベルトコンベアのランニングコストが上昇してしまう。
また、ベルトコンベアで搬送する搬送物が変わる場合、このラインで用いるベルトコンベアの種類も変化し、在庫しているベルトが無駄になる場合もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされ、ベルトの交換時期を明確にし、ベルトの在庫管理を行うことにより、ベルトコンベアのランニングコストを低減するベルト個体管理システム及びその方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様のベルト個体管理システムは、ベルトコンベアに用いられるベルトの管理を行う管理サーバと、ベルトコンベアが設置されている場所に設けられた端末と、ベルトの製造販売を行う会社に設けられたデータサーバとからなるベルト個体管理システムであり、前記管理サーバが、所定の期間毎に前記端末から供給される前記ベルトの厚さを示すベルト残厚データを時系列に受信する送受信部と、前記ベルト残厚データを時系列に管理データベースに書き込み、前記管理データベースから時系列に記憶されている前記ベルト残厚データを読み出し、前記所定の期間の差分を、前記所定の期間における前記ベルトの使用量により除算し、使用量単位の単位変化量を求め、最新のベルト残厚データから、交換する指標となるベルトの厚さを示す管理限界値を減算し、減算結果を前記単位変化量で除算することにより、これから交換するまでの前記使用量を示す残存寿命を求めるベルト寿命予測部と、ベルトコンベア単位に、ベルトの種類毎に、少なくとも前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を含む総所有コストが書き込まれて記憶されている費用データベースと、前記費用データベースに記載された前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を加算した総計を、前記使用量により除算し、使用量単位の総コストを求め、対応するベルトコンベアのベルトに対応して前記費用データベースに書き込んで記憶させる総所有コスト算出部とを備え、前記ベルト寿命予測部が、前記残存寿命が予め定めた所定の期間における使用量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに対して前記ベルトの交換を促すアラームを送信する。

本発明の第２の態様のベルト個体管理システムは、第１の態様における前記ベルトコンベアには前記ベルト残厚データを測定する測定部が設けられており、前記端末が、前記測定部によって所定の期間毎に測定された前記ベルト残厚データを、前記管理サーバに送信する。

本発明の第３の態様のベルト個体管理システムは、第１の態様における前記使用量がベルトコンベアが搬送する搬送物の重量であり、前記残存寿命が最新のベルト残厚データを測定した時点から搬送することのできる重量を示している。

本発明の第４の態様のベルト個体管理システムは、第１の態様における前記使用量がベルトコンベアが搬送物を搬送する期間であり、前記残存寿命が最新のベルト残厚データを測定した時点から、前記搬送物を搬送することのできる期間を示している。

本発明の第５の態様のベルト個体管理システムは、第１の態様における前記管理サーバが、前記ベルトコンベアの配置されている前記場所におけるベルトの種類毎の在庫量と、このベルトの種類毎にベルトコンベアを管理するために必要な最小の在庫量を示す管理残量とが予め書き込まれて記憶されている在庫データベースと、前記在庫量が前記管理残量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに購入の必要を促すベルト在庫管理部とをさらに有する。

本発明の第６の態様のベルト個体管理システムは、第１の態様における前記管理サーバが、ライン毎に設定されたベルトの異常の有無を判定する検出閾値を示す異常データベースと、前記端末から供給されるベルトの状態を示す検出値と、前記検出閾値とを比較し、比較結果が前記ベルトの異常を示す場合、前記端末及び前記データサーバにベルトに異常が発生したことを示す通知を送信する異常管理部とをさらに有する。

本発明の第７の態様のベルト個体管理システムは、ベルトコンベアに用いられるベルトの管理を行う管理サーバと、ベルトコンベアが設置されている場所に設けられた端末と、ベルトの製造販売を行う会社に設けられたデータサーバとからなるベルト個体管理システムを動作させるベルト個体管理方法であり、前記管理サーバにより、所定の期間毎に前記端末から供給される前記ベルトの厚さを示すベルト残厚データを時系列に受信する受信過程と、前記管理サーバにより、前記ベルト残厚データを時系列に管理データベースに書き込み、前記管理データベースから時系列に記憶されている前記ベルト残厚データを読み出し、前記所定の期間の差分を、前記所定の期間における前記ベルトの使用量により除算し、使用量単位の単位変化量を求め、最新のベルト残厚データから、交換する指標となるベルトの厚さを示す管理限界値を減算し、減算結果を前記単位変化量で除算することにより、これから交換するまでの前記使用量を示す残存寿命を求めるベルト寿命予測過程と、ベルトコンベア単位に、ベルトの種類毎に、少なくとも前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を含む総所有コストが書き込まれて記憶されている費用データベースに記載された前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を加算した総計を、前記使用量により除算し、使用量単位の総コストを求め、対応するベルトコンベアのベルトに対応して前記費用データベースに書き込んで記憶させる総所有コスト算出過程とを含み、前記ベルト寿命予測過程において、前記残存寿命が予め定めた所定の期間における使用量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに対して前記ベルトの交換を促すアラームを送信する。

この発明によれば、ベルトの摩耗量から使用可能な寿命を予測するため、ベルトの交換時期を明確とし、この交換時期に対応したベルトの在庫管理を行うことにより、無駄な在庫を避けて、ベルトコンベアのランニングコストを低減することが可能となる。
なお、本発明において「複数」とは、少なくとも２つ以上の任意の数であってよいことを意味する。

本発明の一実施形態によるベルト個体管理システムの構成例を示す図である。 図１のベルト個体管理システムにおける管理サーバの構成例を示すブロック図ある。 本発明の一実施形態の管理サーバにおけるベルト寿命予測部によるベルトの残存寿命の算出を説明する図である。 本発明の一実施形態の管理サーバにおけるベルト寿命予測部によるベルトの残存寿命の算出を説明する図である。 本発明の一実施形態の管理サーバにおけるベルト寿命予測部によるベルトの残存寿命の算出を説明する図である。 本発明の一実施形態の管理データベースに記憶されている、ある工場にあるベルトコンベアのライン毎の管理テーブルと、ライン毎のベルトの使用履歴を示す使用履歴テーブルとの構成を示す図である。 本発明の一実施形態の管理データベースに記憶されている、ある工場にあるベルトコンベアのライン毎の管理テーブルと、ライン毎のベルトの使用履歴を示す使用履歴テーブルとの構成を示す図である。 本発明の一実施形態の搬送量とベルト残厚データにおけるベルト最小残厚データとの対応を示す図である。 本発明の一実施形態の費用データベースに予め書き込まれて記憶されている費用テーブル（後述する稼働テーブル及び使用履歴テーブル）の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態の費用データベースに予め書き込まれて記憶されている費用テーブル（後述する稼働テーブル及び使用履歴テーブル）の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態の在庫データベースに予め書き込まれて記憶されている在庫テーブルの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態の異常データベースに予め書き込まれて記憶されているテーブルの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態の異常データベースに予め書き込まれて記憶されているテーブルの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態のベルトコンベアのベルトに埋め込まれた、ベルトの損壊状態の一つである縦裂きを検出する被検出体を示す図である。 図９に示した被検出体を設けたベルトを用いたベルトコンベアの側面図である。 本発明の一実施形態のラインにおけるベルトコンベア装置の側面図である。 図１１に示すベルトコンベア装置を構成する要部の部分縦断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態によるベルト個体管理システムの構成例を示す図である。
図１において、管理サーバ１は、インターネットを含む情報通信網Ｉに接続され、工場や鉱物の採掘場などで用いられているベルトコンベアのベルト（コンベアベルト）の交換時期や在庫管理などの処理を行う。
端末２は、上述した工場や鉱物の採掘場の管理棟などの各ラインに対応した場所に配置され、情報通信網Ｉを介して管理サーバ１及び後述するデータサーバ３との間におけるデータの送受信を行う。
データサーバ３は、工場や鉱物の採掘場などで用いられているベルトコンベアのベルトの製造及び販売を行う会社（製造販売会社）に設けられており、情報通信網Ｉを介して管理サーバ１及び端末２との間におけるデータの送受信を行う。

また、本実施形態において、例えば、ベルト個体管理システムは、端末２と、データサーバ３と、管理サーバ１とを連携させ、管理サーバ１が端末２及びデータサーバ３に対して効率的にクラウドサービスを提供する。このクラウドサービスは、ベルトの残存寿命（後述）を含む在庫管理を行うアプリケーションの実行基盤を提供するＰａａＳ（Ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｓ ａ Ｓｅｒｖｉｃｅ）として構築されている。ここで、管理サーバ１は、１つのサーバで構成しても良いし、ベルトを管理する機能を複合的に処理する複数のサーバで構成しても良い。

また、作業者は、端末２から上述したベルト個体管理システムのアプリケーションを実行する場合、端末２から管理サーバ１のオンラインサービスに接続する。そして、端末２は、このオンラインサービスによって起動したアプリケーションの制御により、例えば、表示画面にＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）コード及びパスワード（端末２を識別する識別情報）の入力欄と、この入力欄にＩＤコード及びパスワードの入力を促す画像を表示する。すなわち、この端末２を識別する識別情報は、各ラインが配置されている工場及び採掘場を識別する情報である。
そして、作業者がＩＤコード及びパスワードを入力欄に入力すると、端末２は入力されたＩＤコード及びパスワードを、情報通信網Ｉを介して管理サーバ１へ送信する。

管理サーバ１は、端末２から供給されたＩＤコード及びパスワードの認証を行い、このＩＤコード及びパスワードに対応する各テーブル（後述する管理データベース１５、費用データベース１６、在庫データベース１７及び異常データベース１８の各々に予め書き込まれて記憶されているテーブル）のデータを用い、ＩＤコード及びパスワードに対応する工場や採掘場などのラインにおけるベルトコンベアのベルトに対する管理を行う。

次に、図２は、図１のベルト個体管理システムにおける管理サーバ１の構成例を示すブロック図ある。
この図において、管理サーバ１は、送受信部１０、ベルト寿命予測部１１、総所有コスト算出部１２、ベルト在庫管理部１３、異常管理部１４、管理データベース１５、費用データベース１６、在庫データベース１７及び異常データベース１８を備えている。送受信部１０は、情報通信網Ｉを介して、端末２及びデータサーバ３の各々と後述する各データ及び通知信号（アラーム）の送受信を行う。
以下、上記ベルト寿命予測部１１、総所有コスト算出部１２、ベルト在庫管理部１３、異常管理部１４の各々の動作を順次説明する。

＜ベルト寿命予測部１１＞
ベルト寿命予測部１１は、端末２から一定の周期（一定周期）毎に時系列に送られてくるベルトの厚さを示すベルト残厚データから、ベルトの摩耗速度（時間を単位とする単位変化量）を算出する。なお、ベルト残厚データが送られてくるのは一定周期でなくても、所定の期間毎でもよく、例えば、端末２が残厚データを送信する間隔が、１週間であったり、３日間であったりと不定期であってもよい。このベルト残厚データは、ベルト交換のための指標として端末２から前記端末２の識別情報が付加されて供給されるデータである。作業員が測定して端末２に入力したデータでも、後述するように測定装置が測定して、端末２がこの測定装置から予め設定された測定の周期（一定の周期であり、この期間を使用量単位とする）において収集して送信するデータでもどちらでも良い。使用量とは、本実施形態において、使用した期間、あるいは後述するように、搬送した搬送物の搬送量とする。
また、ベルト寿命予測部１１は、予め設定された管理限界値から現在のベルト残厚データを減算し、減算結果の差分を摩耗速度で除算することにより、今後の使用可能の期間を算出し、残存寿命として出力する。ここで、管理限界値とは、ベルトの厚さが下回ると損壊の可能性が高くなる数値として設定され、ベルトコンベアのメンテナンスを行う作業者が、搬送する搬送物の種類やベルトの種類により、従来の経験を加味して、ベルトコンベアのライン毎に予め設定する。

次に、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、ベルト寿命予測部１１による残存寿命の算出を説明する図である。図３Ａは、周期的に端末２から供給されるベルトの幅方向のベルト残厚データを示す図である。ここでベルトの幅方向とは、ベルトコンベアのベルトの搬送物を載せる面において、搬送方向に対して垂直な方向を示している。図３Ａにおいて、横軸がベルトの幅方向の位置（例えば、Ｐ０が右端、Ｐ４が中央、Ｐ８が左端）を示し、縦軸がベルトの厚さ（残厚）を示している。

図３Ｂは、図３Ａにおける幅方向の厚さデータの組であるベルト残厚データのデータ構成を説明する図である。図３Ｂに示すように、ベルト残厚データは、ベルトの幅方向の複数の位置、すなわち９箇所の位置Ｐ０〜Ｐ８の各々の厚さデータの組である。
また、このベルト残厚データは、周期毎に搬送方向の複数の測定位置、例えば搬送方向における位置Ｑ１からＱ７の各々のベルト残厚データが端末２より供給される。この搬送方向の位置は、ベルトの全長さを複数、図３Ｂにおいては、７つに分割して、その分割した長さ単位に設けられている。

図３Ｃは、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３の各々のベルト残厚データにより、単位時間当たりのベルトの残厚の変化量を示す直線ｌを求める図である。この図３Ｃにおいて、横軸が時間であり、縦軸がベルトの厚さを示し、直線ｌの傾きが摩耗速度となる。また、直線ｌの破線部分が推定した部分であり、一点鎖線が管理限界値となった時間ｔＴがベルトの交換を行う必要があると予想される時間となる。この図３Ｃにおいて用いられるベルト残厚データは、位置Ｑ１から位置Ｑ７の各々における位置Ｐ０から位置Ｐ８の６０個の測定箇所において、最も残厚の少ないベルト残厚データ（ベルト最小残厚データ）である。

次に、図４Ａ及び図４Ｂは、管理データベース１５に記憶されている、ある工場にあるベルトコンベアのライン毎の管理テーブルと、ライン毎のベルトの使用履歴を示す使用履歴テーブルとの構成を示す図である。この管理テーブルは、ＩＤコード及びパスワードに対応して設けられており、異なるＩＤコード及びパスワードの端末２からは参照できない。図４Ａは、ある工場にあるベルトコンベアのライン毎の管理テーブルであり、複数のライン各々、例えば、ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の各々の管理データが予め管理データベース１５の管理テーブルの記憶領域に予め書き込まれて記憶されている。ここで、管理データは、ベルト長さ、ベルトメーカ、ベルト品番、搬送対象、ベルト厚さ初期値及び管理限界値などがある。

すなわち、ベルト長さは、ラインのベルトコンベアに用いられているベルトの全長（ｍ：メートル）である。ベルトメーカは、ラインのベルトコンベアに用いられているベルトの製造・販売を行うメーカ名（会社名）を示す。ベルト品番は、ベルトの種類を示す製品番号である。搬送対象は、各ラインで搬送する搬送物の種類を示す。ベルト厚さ初期値は、ベルトコンベアを設置した際のベルトの厚さ（取り付け初期の厚さ）を示す。管理限界値は、すでに説明したように、搬送する搬送物の種類やベルトの種類により、従来の経験を加味して、設定された品質上から交換が必要なベルトの厚さを示す。
ここで、ベルト長さ、ベルトメーカ、ベルト品番、搬送対象、ベルト厚さ初期値及び管理限界値の各々のデータは、予め端末２で入力されて、管理データベース１５の管理テーブルに予め送受信部１０により書き込まれて記憶される。

図４Ｂは、図４Ａの各ラインのベルトの使用履歴を示す使用履歴テーブルであり、複数のライン各々、例えばラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の各々の使用履歴データが予め管理データベース１５の使用履歴テーブルの記憶領域に予め書き込まれて記憶されている。ここで、使用履歴データは、設置日、最終測定日、経過日数、総輸送量、厚さデータ、摩耗速度、残存寿命、交換予定日などがある。
このグラフにより、現在以降に、どの程度の期間にわたって搬送物を搬送できるかが明確に判り、現時点からあとどの程度ベルトが使用できるかの推定を行うことが容易にでき、各ベルトの発注の計画を高い精度で組めることになる。

すなわち、設置日は、各ラインのベルトコンベアのベルトを新しいベルトに交換した年月日を示す。最終測定日は、最新のベルト残厚データが供給された年月日を示す。経過日数は、最新の設置日から現在の年月日までの経過日数を示す。総輸送量は、ベルトが設置日から最終経過日数で搬送した搬送物の総重量を示す。厚さデータは、最新のベルトの最小の厚さデータ（ベルト最小残厚データ）を示す。摩耗速度は、ベルトの摩耗する速度であり、ベルト厚さ初期値から厚さデータを減算し、減算結果の差分を最終測定日と設置日との日数差により除算した日単位の摩耗量を示す。残存寿命は、現在から交換予定日までの日数であり、厚さデータから管理限界値を減算し、減算結果の差分を摩耗速度で除算し、除算結果から経過日数と最終測定日との差日数を減算した日数を示す。交換予定日は、ベルトを交換する予定日であり、厚さデータから管理限界値を減算し、減算結果の差分を摩耗速度で除算し、除算結果を最終測定日に加算した年月日を示す。ここで、ライン名、設置日、最終測定日（今回のベルト残厚データが供給された日）、総輸送量、厚さデータ（前回のベルト最小残厚データ）の各々のデータは、端末２から供給され、管理データベース１５の使用履歴テーブルに、送受信部１０により書き込まれて記憶される。

図２に戻り、ベルト寿命予測部１１は、残存寿命及び交換予定日を、各端末２の設置されている工場や採掘現場におけるライン毎に予測する。
ベルト寿命予測部１１は、端末２から送受信部１０を介して、一定の周期毎に送られてくる複数、例えば位置Ｑ１から位置Ｑ７のベルト残厚データの中から、最小の厚さデータを抽出し、ベルト最小残厚データとする。ここで、ベルト寿命予測部１１は、この一定周期でベルト残厚データが送信される毎に、受信日を最終測定日として管理データベース１５の使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。
そして、ベルト寿命予測部１１は、１回の周期で送信された複数の位置のベルト残厚データから、最小の厚さデータをベルト最小残厚データとして抽出し、図３Ｃに示すように、直線ｌを求め、この直線の傾きとしての摩耗速度を算出する。また、ベルト寿命予測部１１は、最終測定日におけるベルト最小残厚データを厚さデータとして、管理データベース１５の使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。

このとき、ベルト寿命予測部１１は、管理データベース１５の使用履歴テーブルから前回のベルト最小残厚データを読み出し、今回の（最新の）ベルト最小残厚データから前回の（直前の）ベルト最小残厚データ間の傾きとして摩耗速度を求める。すなわち、ベルト寿命予測部１１は、前回のベルト最小残厚データから今回のベルト最小残厚データを減算し、減算結果の差分を測定の周期の時間で除算して摩耗速度を求める。
そして、ベルト寿命予測部１１は、求めた摩耗速度を管理データベース１５の使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。

また、ベルト寿命予測部１１は、管理データベース１５の管理テーブルからベルト厚さ初期値を読み出し、この読み出したベルト厚さ初期値から今回のベルト最小残厚データを減算し、減算結果の差分を管理データベース１５の使用履歴テーブルから読み出した経過日数で除算してもよい。このとき、ベルト寿命予測部１１は、管理データベース１５の使用履歴テーブルから設置日及び最終測定日を読み出し、最終測定日から設置日を減算して経過日数を算出する。そして、ベルト寿命予測部１１は、求めた摩耗速度を管理データベース１５の使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。また、ベルト寿命予測部１１は、今回のベルト最小残厚データを、管理データベース１５の使用履歴テーブルの厚さデータに書き込む。

また、ベルト寿命予測部１１は、管理データベース１５の管理テーブルから管理限界値を読み出し、使用履歴テーブルから摩耗速度を読み出し、最新のベルト最小残厚データから管理限界値を減算し、この減算結果の差分を摩耗速度により除算し、残存寿命を求める。
そして、ベルト寿命予測部１１は、残存寿命を最終測定日に加算し、管理限界値を下回る日、すなわち交換予定日を求める。ここで、ベルト寿命予測部１１は、求めた残存寿命及び交換予定日の各々を管理データベース１５の使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。

ここで、ベルト寿命予測部１１は、求めた残存寿命が、予め管理データベース１５に記憶されている基本残存寿命を下回った場合、端末２及びデータサーバ３に対して、ベルトの交換を促す通知を、このラインを識別する情報（いずれの場所においてどのベルトコンベアで用いられているかを示す情報、すなわちＩＤコード及びパスワード、ライン名など）を付加して送受信部１０を介して行う。
また、この基本残存寿命は、例えば、ベルト寿命予測部１１が、測定の一周期の間の摩耗量、すなわち一周期の時間に摩耗速度を乗じて求め、ベルト寿命予測部１１により予め管理データベース１５に書き込まれている。なお、基本残存寿命は一定の周期に基づいて算出しなくてもよく、予め定めた所定の時間に摩耗速度を乗じる等により求めてもよい。

次に、図５は、搬送量とベルト残厚データにおけるベルト最小残厚データとの対応を示す図である。このグラフの直線ｌの傾きは、単位搬送量に対応した摩耗量を示している。このように、測定の周期単位の搬送量（一定の周期における搬送量を使用量単位とする））により、残存寿命を求めても良い。このときの残存寿命は、あと搬送物をどの程度搬送することにより、ベルト最小残差データが管理限界値を下回るかを示す搬送量（搬送量を単位とする単位変化量）として求められる。搬送量ＭＴは、ベルト最小残厚データが管理限界値を下回る搬送物の総重量を示している。このグラフにより、現在以降に、どの程度の搬送物を搬送することができるかが明確に判り、搬送物の搬送予定から、あとどの程度ベルトが使用できるかの推定を行うことが容易にでき、各ベルトの発注の計画を高い精度で組めることになる。

図２に戻り、ベルト寿命予測部１１は、最新のベルト最小残厚データから管理限界値を減算し、減算結果の差分を単位搬送量に対応した摩耗量で除算することにより、管理限界値にベルト最小残厚データが達するまでの搬送量を求め、残存寿命とする。
また、ベルト寿命予測部１１は、最新のベルト残厚データが得られた際の総輸送量を経過日数で除算し、除算結果を１日あたりの搬送物の搬送量である平均搬送量とする。
そして、ベルト寿命予測部１１は、搬送量としての残存寿命を平均搬送量で除算し、除算結果を最終測定日に加算し、加算結果を交換予定日として求める。

＜総所有コスト算出部１２＞
総所有コスト算出部１２は、端末２から供給されるコストデータを、費用データベース１６の費用テーブルに書き込んで記憶させる。
次に、図６Ａ及び図６Ｂは費用データベース１６の費用テーブル（後述する稼働テーブル及び使用履歴テーブル）の構成例を示す図である。この費用テーブルは、管理テーブルと同様に、ＩＤコード及びパスワードに対応して設けられており、異なるＩＤコード及びパスワードの端末２からは参照できない。
図６Ａは、工場あるいは採掘現場の各ラインで使用されているベルトコンベアのベルト及びベルトコンベアの稼働に対するコストを示す費用データベース１６の稼働テーブルの構成を示す。図６Ａにおいて、ライン名は各ラインを示し、会社名はラインのベルトコンベアで使用しているベルトのメーカを示し、設置日はベルトがベルトコンベアに設置された日を示し、資材コストはベルトの価格を示している。また、エンドレス作業費は各ラインにおいてベルトコンベアとしてベルトを環状につないで取り付ける作業費を示している。メンテナンス費は、ベルトコンベアのベルトの補修などのメンテナンスにかかった費用を示している。電気代は、ベルトコンベアを稼働するために使用した電気の代金を示している。
図２に戻り、総所有コスト算出部１２は、（ベルト購入費用＋エンドレス費用＋電力）を使用期間、例えば年で除算し、この除算結果をベルト長さで除算して、この除算結果を使用期間に対応したＴＯＣ（総コスト（／年））とする。また、総所有コスト算出部１２は、（ベルト購入費用＋エンドレス費用＋電力）を搬送した搬送量（例えば、トン数）で除算し、除算結果を搬送量に対応したＴＯＣ（総コスト（／トン））とする。そして、総所有コスト算出部１２は、求めたＴＯＣを費用データベース１６の費用テーブルに書き込んで記憶させる。ここで、ベルト購入費用は、図６Ａ及び図６Ｂにおける資材コストである。
すなわち、総コスト（／年）は、後述する式で求めた、ベルトを設置してから現時点までの総費用を使用した年数で除算した年間あたりのコストを示している。また、総コスト（／トン）は、後述する式で求めた、設置してから現時点までの総費用を搬送した搬送物の総搬送量（たとえばトン単位）で除算した重量あたりのコストを示している。また、複数のベルトコンベア間におけるベルトの比較を容易にするため、総コスト（／年）及び総コスト（／トン）を各ベルトコンベアにおけるベルトの長さで除算しても良い。

図６Ｂは、工場あるいは採掘現場の各ラインで使用されているベルトコンベアのベルト及びベルトコンベアの交換履歴を示す費用データベース１６の使用履歴テーブルの構成例である。図６Ｂにおいて、ライン名は各ラインを示し、設置期間はベルトが設置されてから交換されるまでの期間を示し、会社名はラインのベルトコンベアで使用しているベルトのメーカを示し、資材コストはベルトの価格を示している。エンドレス作業費は各ラインにおいてベルトコンベアとしてベルトを環状につないで取り付ける作業費を示している。
メンテナンス費は、ベルトコンベアのベルトの補修などのメンテナンスにかかった費用を示している。電気代は、ベルトコンベアを稼働するために使用した電気の代金を示している。また、総コスト（／年）は、後述する式で求めた、ベルトを設置してから現時点までの総費用を使用した年数で除算した年間あたりのコストを示している。総コスト（／トン）は、後述する式で求めた、ベルトを設置してから現時点までの総費用を搬送した搬送物の総搬送量（たとえばトン単位）で除算した重量あたりのコストを示している。

図２に戻り、総所有コスト算出部１２は、端末２から送受信部１０を介して供給されるライン名、会社名、設置日、資材コスト、エンドレス作業費、メンテナンス費、搬送物の総搬送量及び電気代（コストデータ）を元に、後述する式により総コスト（／年）及び総コスト（／トン）を算出する。そして、総所有コスト算出部１２は、費用データベース１６の稼働テーブル及び使用履歴テーブルに書き込んで記憶させる。
また、図６Ｂにおけるライン１の履歴において、設置期間がＸ〜は現在使用されているベルトコンベアのベルトに対する情報である。一方、設置期間がＳ〜Ｘは現在使用している直前の期間に使用されていたベルトコンベアのベルトに関する情報が示されている。これにより、ベルトコンベアの稼働を含めた全操業のコストを示すＴＣＯ（Ｔｏｔａｌ Ｃｏｓｔ ｏｆ Ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ：総所有コスト）が、端末２の作業者に対して可視化されることになる。

これにより、本実施形態においては、作業者がベルトの価格だけでなく、各ラインのベルトコンベアのＴＣＯを、ベルトコンベアに使用されているベルトの種類ごとに把握し、使用されるベルトのコストパフォーマンスの比較が容易にできる。

＜ベルト在庫管理部１３＞
ベルト在庫管理部１３は、端末２から送受信部１０を介して供給される在庫データを、在庫データベース１７の在庫テーブルに書き込んで記憶させる。この在庫データは、メーカ、品番、ベルト識別情報、残量（在庫量）、品番総残量及び管理残量である。また、在庫テーブルは、管理テーブルと同様に、ＩＤコード及びパスワードに対応して設けられており、異なるＩＤコード及びパスワードの端末２からは参照できない。
次に、図７は在庫データベース１７の在庫テーブルの構成例を示す図である。この図７において、メーカはベルトの製造販売を行う会社名であり、品番はそのベルトの製品の種類を示す番号であり、ベルト識別情報はそのベルトのロット単位、例えばベルトが巻かれたロール単位で個々のベルトを識別する情報である。また、残量はそのベルト識別情報の示すロットのベルトの残量としての在庫量（例えば、ｍ単位）を示し、残量の「ＦＵＬ」は未使用製品であり例えば１０００ｍ全てが残っており、使用されたロットに関しては残量（在庫量）がそのままｍ単位で示される。品番総残量は、同一製品の全ての残量を示す。
例えば、Ａ社の品番Ｂ１に関しては「ＦＵＬ」が２個であり、１個が２００ｍであるため、品番総残量は２２００ｍとなる。管理残量は、過去の経験から、ベルトコンベアのベルトに異常が発生した場合に対処可能となるベルトの最小の必要量な在庫量を示している。

図２に戻り、ベルト在庫管理部１３は、端末２から送受信部１０を介して供給される在庫データを、在庫データベース１７の在庫テーブルに書き込むとともに、品番総残量を算出する。ここで、ベルト在庫管理部１３は、品番が同様のべルトの残量を全て加算し、加算結果を品番総残量として、在庫データベース１７の在庫テーブルの品番に対応させて書き込んで記憶させる。
また、ベルト在庫管理部１３は、端末２からベルトの在庫データの更新情報が供給される毎に、この在庫データから品番を抽出する。そして、ベルト在庫管理部１３は、上述したように、抽出した品番に対応した品番総残量を求める。

次に、ベルト在庫管理部１３は、品番に対応した管理残量を読み出し、新たに求めた品番総残量と比較する。
この比較の結果、ベルト在庫管理部１３は、品番総残量が管理残量を下回った場合、端末２及びこのベルトの製造販売を行うメーカのデータサーバ３に対して、ラインを識別する情報を付加して、品番と発注を促す内容とを含む通知を送信する。
また、上述した在庫テーブルはメーカで分類する構成となっているが、ベルトコンベアのライン毎に、メーカ、品番、ベルト識別情報、残量、品番総残量及び管理残量の表を作成しても良い。

これにより、工場及び採掘現場などの作業者が、常に最新の在庫状況を確認することが可能となり、適切なベルトの量（長さ）をいつ発注したら良いかのスケジューリングを容易に行うことができ、不要な在庫を持つことなく、ベルトが損傷した場合に対応可能な量の適正な在庫管理が行える。
また、ベルトの製造販売を行うメーカは、工場や採掘現場の各々からいつ頃、どの程度のベルトの量の発注があるかを予想することが可能となり、製造のスケジュールを立てることができ、不要な在庫の保持や発注に即座に対応できないなどの問題を防止することができる。

また、上述のベルト識別情報は、各ベルトのロールや梱包材に添付あるいは貼着されたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）あるいはバーコードなどに書き込まれている。工場及び採掘現場などの作業者は、定期的にＲＦＩＤもしくはバーコードの読み取り機により、在庫品のベルト識別情報を読み取る。そして、未使用であれば「ＦＵＬ」、使用中であれば実際の残量を、またメーカ、品番を付加して、在庫データとする。そして、作業者は、読み取り機を端末２に接続し、端末２から在庫データを管理サーバ１へ送信する。

＜異常管理部１４＞
異常管理部１４は、端末２から送受信部１０を介して供給される検出データを、予め設定された閾値（後述する検出閾値）と比較して異常か否かの判定を行い、異常と判定した場合、異常データベース１８の異常テーブルに書き込んで記憶させる。この異常データは、検出日、ライン番号、検出位置などである。また、異常テーブルは、管理テーブルと同様に、ＩＤコード及びパスワードに対応して設けられており、異なるＩＤコード及びパスワードの端末２からは参照できない。

次に、図８Ａ及び図８Ｂは、異常データベース１８に予め書き込まれて記憶されているテーブルの構成例を示す図である。図８Ａは、ライン毎に設定された損壊などの異常の有無を判定する検出閾値を示す閾値テーブルである。この図８Ａにおいて、ライン番号は、工場あるいは採掘場などに配置されているラインの番号（ラインを識別する情報）であり、検出閾値は、ライン毎に設定されたおり、一定周期で送信されるラインで用いられているベルトの状態を示す検出値と比較する閾値である。
図８Ｂは、異常と判定されたラインの情報を時系列に示す異常履歴テーブルである。この図８Ｂにおいて、検出日はラインの異常が検出された年月日を示し、ライン番号はベルトの異常が検出されたライン番号であり、検出位置はベルトの異常が検出された位置を示し、インデックスはベルトの異常の発生した位置を示す画像が記憶された領域を示すアドレスである。

次に、図９は、ベルトコンベアのベルト１１３に埋め込まれた、ベルトの損壊状態の一つである縦裂きを検出するための被検出体１１７を示す図である。
ベルト１１３は、ベルト長手方向（搬送物の搬送方向）Ｌに延在する本体ゴム１１６と、前記本体ゴム１１６に、ベルト長手方向Ｌに間隔をあけて配設された複数の被検出体１１７と、を備えている。本体ゴム１１６は、例えば硫黄加硫可能なゴム材料で形成されている。このゴム材料としては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）等を、単独であるいは混合して使用してもよい。

また、図示しないが抗張体は、ベルト長手方向Ｌに沿って延在するスチールコードまたは有機繊維コードとされ、ベルト幅方向Ｈに沿って複数配設されている。有機繊維コードとしては、例えばナイロン、ポリエステル若しくはアラミド等が挙げられる。また複数の抗張体は、本体ゴム１１６内において、本体ゴム１１６の厚さ方向の中央部にベルト幅方向Ｈのほぼ全域にわたって配設されている。

被検出体１１７は、本体ゴム１１６内において、抗張体が埋設された前記厚さ方向の中央部よりも、本体ゴム１１６の裏面側に位置する部分に埋設されている。被検出体１１７には、コイル部１１９を有するとともにベルト１１３を前記厚さ方向から見た平面視で環状をなす環状回路１２０が備えられている。環状回路１２０は、本体ゴム１１６の両側端部間にわたってベルト幅方向Ｈに延在しており、図示の例では、環状回路１２０は、前記平面視でベルト幅方向Ｈに長い矩形環状をなしている。

コイル部１１９は、導線１１９ａがコイル軸回りに周回されてなり、図示の例では、導線１１９ａが複数周、周回されてなる。コイル部１１９のコイル軸は、前記厚さ方向に沿って延在しており、コイル部１１９は、電流が供給されたときに前記厚さ方向に磁界を励起する。コイル部１１９は、前記平面視において、導線１１９ａの一端から他端に向かうに従い漸次、縮径しながら周回される渦巻き状に形成され、コイル部１１９の径方向に隣接し合う導線１１９ａ同士の間隔は、同等となっている。
また、複数の被検出体１１７の各コイル部１１９は、ベルト幅方向Ｈの位置が互いに同等となるように配設されており、本実施形態では、各コイル部１１９が、本体ゴム１１６の両側端部のうちの一方側の側端部に共通して配置されることで、各コイル部１１９のベルト幅方向Ｈの位置が、互いに同等となっている。

そして本実施形態では、環状回路１２０には、振動が印加されることにより発電して電力をコイル部１１９に供給する振動発電部１２１が備えられている。
振動発電部１２１は、コイル部１１９に電気的に接続された起電コイル１２２と、起電コイル１２２と同軸に配設された磁石体１２３と、これらの起電コイル１２２および磁石体１２３が収容された収容ケース１２４と、を備えている。

収容ケース１２４は、前記平面視において辺部がベルト長手方向Ｌおよびベルト幅方向Ｈの両方向に沿う直方体状に形成されている。
起電コイル１２２は、導線１２２ａがコイル軸回りに周回されてなり、図示の例では、コイル部１１９のコイル軸は、ベルト幅方向Ｈに沿って延在している。起電コイル１２２は、導線１２２ａが複数周、ベルト幅方向Ｈに位置をずらされながら同径になるように周回されてなり、全体としてベルト幅方向Ｈに延在する円筒状に形成されている。
また、起電コイル１２２を形成する導線１２２ａの両端部はそれぞれ、収容ケース１２４のうち、ベルト長手方向Ｌに対向し合う各部分に固定されている。

磁石体１２３は、ベルト幅方向Ｈに移動可能に配設され、この磁石体１２３が起電コイル１２２のコイル軸上をベルト幅方向Ｈに移動すると、起電コイル１２２に電磁誘導による起電力が生じる。図示の例では、磁石体１２３は、棒状に形成されるとともに起電コイル１２２内に挿通されており、磁石体１２３のベルト幅方向Ｈに沿った大きさは、起電コイル１２２のベルト幅方向Ｈに沿った大きさと同等となっている。磁石体１２３のベルト幅方向Ｈの両端部は、収容ケース１２４の内面に、ベルト幅方向Ｈに弾性変形可能な弾性部材１２５を介して各別に連結されている。図示の例では、弾性部材１２５は、コイルスプリングにより形成されている。

また、複数の被検出体１１７の各振動発電部１２１は、ベルト幅方向Ｈの位置が互いに同等となるように配設されており、本実施形態では、各振動発電部１２１が、本体ゴム１１６の両側端部のうち、コイル部１１９が配設されていない他方側の側端部に共通して配置されることで、各振動発電部１２１のベルト幅方向Ｈの位置が、互いに同等となっている。また、振動発電部１２１のベルト長手方向Ｌの位置は、コイル部１１９のベルト長手方向Ｌの位置と同等になっている。

また環状回路１２０には、環状回路１２０の周方向に延在し、コイル部１１９と振動発電部１２１とを接続する接続導線１２６が備えられている。接続導線１２６は、コイル部１１９と振動発電部１２１とをベルト長手方向Ｌに挟むように一対配設されている。
接続導線１２６は、ベルト幅方向Ｈに延在するとともに両端部が本体ゴム１１６の各側端部に配置された主導線１２６ａと、主導線１２６ａの両端部からベルト長手方向Ｌに延設された一対の副導線１２６ｂと、を備えている。

副導線１２６ｂの両端部のうち、主導線１２６ａに接続されていない端部は、コイル部１１９を形成する導線１１９ａ、または振動発電部１２１の起電コイル１２２を形成する導線１２２ａの端部に各別に連結されている。図示の例では、これらの端部は一体に連結されており、コイル部１１９、起電コイル１２２および接続導線１２６は、一体に形成されている。また、接続導線１２６の副導線１２６ｂのうち、コイル部１１９を形成する導線１１９ａの前記他端に連結される副導線１２６ｂは、コイル部１１９のうちの前記他端以外の部分と非接触になるように、コイル部１１９よりも、前記厚さ方向に沿った本体ゴム１１６の裏面側に配設されている。

図１０は、図９に示した被検出体１１７を設けたベルト１１３を用いたベルトコンベア１１０の側面図である。
図１０に示すように、検出部１１４、１１５としては、キャリア側のベルト１１３が通過するベルト経路において、ホッパ１３０に駆動プーリ１１１側から隣接する搬送開始位置Ｐ１に配置された第１検出部１１４と、リターン側のベルト１１３が通過するベルト経路における戻り開始位置Ｐ２に配置された第２検出部１１５と、が備えられている。第１検出部１１４は、ホッパ１３０にベルト長手方向Ｌに隣接するように配置されており、第２検出部１１５は、振り落とし手段１３１にベルト幅方向Ｈに隣接するように配置されている。

各検出部１１４、１１５は、ベルト１１３の裏面側に、本体ゴム１１６の前記一方側の側端部に対向するように、ベルト１１３のベルト幅方向Ｈの中央よりも外側に配設されており、コイル部１１９により励起された磁界を検出することで、ベルト１１３の縦裂きを検出する。検出部１１４、１１５としては、例えば、コイル部１１９により励起された磁界により誘導電流が生じる図示しない検出コイルと、この検出コイルに生じた誘導電流の電流値を検出し、端末２に検出データとしてライン名とともに出力する。

ここで、図１０に示すように、ベルト１１３の走行時には、ホッパ１３０から搬送物が投下され、キャリア側のベルト１１３に外力が付加されることにより、搬送開始位置Ｐ１を通過するキャリア側のベルト１１３に振動が印加されるとともに、振り落とし手段１３１が作動することにより、戻り開始位置Ｐ２を通過するリターン側のベルト１１３に振動が印加される。

このように振動が印加される両位置Ｐ１、Ｐ２を、ベルト１１３のうち、環状回路１２０が配設された部分が通過するときには、環状回路１２０が断線していなければ、振動発電部１２１が発電することでコイル部１１９に電流が流れて磁界が励起される一方、ベルト１１３に縦裂きが形成され、環状回路１２０が断線していると、コイル部１１９に電流が流れず磁界が励起されない。したがって、両位置Ｐ１、Ｐ２に配置された各検出部１１４、１１５が、コイル部１１９により励起された磁界を検出することで、ベルト１１３の縦裂きを検出することができる。

ここで、個々の被検出体１１７と徐々に隣接する他の被検出体１１７との距離を変化させることにより、縦裂きを起こした地点を、検出部１１４、１１５の検出される電流の周期により検出することができる。また、上述したベルトの被検出体１１７の配置開始位置として、ベルト１１３にマークを設定し、例えば、摩耗しないベルト１１３の側部に磁石等を埋め込み、磁気センサによりこのマークを検出し、端末２がベルト１１３の周回単位の検出データを蓄積する。

次に、端末２は、磁気センサの出力により、ベルトが周回する毎に、時系列にサンプリングした検出部１１４、１１５の出力する検出データを管理サーバ１に対して送信する。
そして、異常管理部１４は、端末２から供給された検出データ、すなわち検出部１１４、１１５の測定した電流値を順次、閾値テーブルから読み出した検出閾値（電流値）と比較する。
ここで、異常管理部１４は、検出閾値を超える電流値をピーク値として検出し、このピーク値の検出される周期を測定し、周期が順番に長くなる場合は正常と判定する。一方、異常管理部１４は、ピーク値の検出される周期が一端長くなり、再度直前の周期より短くなった場合、検出閾値を超える電流値が検出されていない、すなわちその位置の被検出体１１７が損壊していると判定する。この被検出体１１７の損壊は、ベルト１１３の縦裂きを示す。このため、異常管理部１４は、ベルト１１３に縦裂きの損壊が発生したことを検出する。

次に、異常管理部１４は、ベルト１１３に異常が発生したため、再度直前の周期より短くなった電流のピークを含むピーク数の、開始のマークからの並び順の位置の被検出体１１７の位置の画像を生成し、異常データベース１８に書き込んで記憶させる。
また、異常管理部１４は、供給された年月日、ライン番号（ライン名）、検出位置（開始のマークから何番目の被検出体１１７）、ベルト１１３における被検出体１１７の位置を示す画像を記憶した領域のアドレスを、異常データベース１８の異常履歴テーブルに書き込んで記憶させる。

そして、異常管理部１４は、ラインのベルトに損壊、すなわち異常が発生したことを示す通知に前記ラインを識別する情報を付加して、端末２及びデータサーバ３に対し、電子メールなどを用いて通知する。
これにより、ベルトコンベアの保守を行う作業者は異常の発生を確認することができ、短期間に対応することができる。一方、ベルトの製造販売を行う会社は、いずれの場所のベルトコンベアであり、どの種類のベルトに異常が発生したかの情報を知ることができるため、発注が来た際に即座に対応する準備ができる。
また、ベルト１１３のスチールコードの破断を検知するため、Ｘ線装置によりベルト１１３のＸ線画像を撮り、このＸ線画像の画像処理によりスチールコードの破断位置を検出しても良い。この場合の破断位置は、ベルトコンベアにおけるベルトの端部を接続した位置と、ベルトコンベアの搬送速度から特定することができる。

＜ベルト残厚データ及び搬送物の搬送量の測定＞
図１１は、本実施形態におけるラインにおけるベルトコンベア装置２１０の側面図である。図１２は、図１１に示すベルトコンベア装置２１０を構成する要部の部分縦断面図である。図１１および図１２に示すように、ベルトコンベア装置２１０は、搬送物Ｙを輸送する無端帯状のベルト２１１と、ベルト２１１において搬送物Ｙが積載される表面２１１ａの摩耗量を測定する摩耗量測定手段（周回検出手段）２１２と、ベルト２１１に積載された搬送物Ｙの積載高さを測定する積載高さ測定手段２１３と、摩耗量測定手段２１２および積載高さ測定手段２１３から測定データを各別に取得する演算部（周回数測定手段）２１４と、を備えている。この演算部２１４は端末２に設けられている。

ベルト２１１は、水平方向に延在する回転軸回りに回転可能な一対のプーリ２１５、２１６の間に巻回されている。図示の例では、一対のプーリ２１５、２１６として駆動プーリ２１５および従動プーリ２１６が備えられており、これらの両プーリ２１５、２１６の回転軸は、互いに平行であるとともに、ベルト幅方向Ｈに沿って延在している。

また、表面２１１ａが鉛直上側を向くキャリア側のベルト２１１は、駆動プーリ２１５および従動プーリ２１６の間に、ベルト周方向Ｌに複数配置されたベルト支持手段２１７によってトラフ状に支持された状態で走行する。ベルト支持手段２１７は、ベルト幅方向Ｈに沿って延在する回転軸回りに回転自在に配設され、ベルト２１１のベルト幅方向Ｈの中央部を支持するセンタローラ２１８と、このセンタローラ２１８のベルト幅方向Ｈの両外側に配置されるとともにセンタローラ２１８の回転軸に対して傾斜した回転軸回りに回転自在に配設され、ベルト２１１のベルト幅方向Ｈの側端部を各別に支持する一対のサイドローラ２１９と、を備えている。

そして、キャリア側のベルト２１１は、ベルト２１１に積載される搬送物Ｙを、従動プーリ２１６（一方のプーリ）側から駆動プーリ２１５（他方のプーリ）側に向けて搬送する。キャリア側のベルト２１１の上方には、搬送物Ｙをベルト２１１上に投下する図示しないホッパが設けられており、キャリア側のベルト２１１は、このホッパから投下された搬送物Ｙを、駆動プーリ２１５側に設けられた図示しない荷降ろし部に搬送する。
図示の例では、表面２１１ａが鉛直下側を向くリターン側のベルト２１１は、ベルト幅方向Ｈに沿って平坦に展開された状態で走行する。

またベルト２１１には、ベルト２１１の表面２１１ａ側に向けて磁界を発生させる第１磁界発生手段２２０および第２磁界発生手段２２１が各別に配設されている。本実施形態では、これらの第１磁界発生手段２２０および第２磁界発生手段２２１は、ベルト周方向Ｌの位置が互いに異なり、かつベルト幅方向Ｈの位置が互いに同等となるように配設されている。

第１磁界発生手段２２０および第２磁界発生手段２２１の各磁界の極性は、ベルト２１１の表面２１１ａ側において互いに異なっている。本実施形態では、各磁界発生手段２２０、２２１は、ベルト２１１に追従して変形可能な程度の柔軟性が具備された１つのゴム磁石により構成されており、第１磁界発生手段２２０を構成するゴム磁石と、第２磁界発生手段２２１を構成するゴム磁石と、の各磁界が、ベルト２１１の表面２１１ａ側において異極となっている。前記ゴム磁石は、例えば永久磁石材料の磁性粉が配合ゴム中に分散されてなるボンド磁性体などにより、ベルト２１１の厚さ方向に磁化されるように形成され、前記磁性粉としては、例えば、ネオジウム鉄ボロンまたはサマリウム鉄窒素などの希土類磁石、アルコ磁石、およびフェライト等を採用することができる。

また第１磁界発生手段２２０は、例えばベルト２１１に、その表面２１１ａから露出するように埋設される等しており、ベルト２１１の表面２１１ａの摩耗に伴い第１磁界発生手段２２０も摩耗される。このようなベルト２１１の表面２１１ａの摩耗に伴い、例えば第１磁界発生手段２２０の磁界の大きさ、第１磁界発生手段２２０の磁界のベルト幅方向Ｈに沿った範囲、および第１磁界発生手段２２０の磁界のベルト周方向Ｌに沿った範囲などが変化する。すなわち、この第１磁界発生手段２２０は、測定点が明確となるように、図３Ｂの各測定点に対応させてベルト２１１に配置されている。

摩耗量測定手段２１２は、使用開始時のベルト２１１を基準とした摩耗量を測定し、本実施形態では、前述のようにベルト２１１の表面２１１ａの摩耗量に応じて変化する第１磁界発生手段２２０の磁界を、ベルト２１１の表面２１１ａの摩耗量として測定する磁気センサにより構成されている。磁気センサとしては、例えばガウスメータやループコイルなどを採用することができる。

摩耗量測定手段２１２は、リターン側のベルト２１１の表面２１１ａに対向するように配置されている。リターン側のベルト２１１が通過するベルト経路のうち、摩耗量測定手段２１２に対向する対向部分には、ベルト２１１のベルト幅方向Ｈに沿った移動を規制する図示しない幅方向ガイドや、ベルト２１１をその裏面側から支持し、ベルト２１１が摩耗量測定手段２１２からベルト２１１の厚さ方向に離間することを規制する厚さ方向ガイドなどが設けられてもよい。

また本実施形態では、摩耗量測定手段２１２は、ベルト２１１の一周回の開始および終了を検出する。図示の例では、摩耗量測定手段２１２は、ベルト２１１の一周回の開始および終了として、第２磁界発生手段２２１の磁界を検出しており、ベルト２１１の一周回の終了を検出したときに、ベルト２１１の次の一周回の開始が検出される。

積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１のうちの一部分に積載された搬送物Ｙの積載高さを測定する。本実施形態では、積載高さ測定手段２１３は、キャリア側のベルト２１１のベルト経路のうち、前記ホッパよりも駆動プーリ２１５側に位置する測定部分に配設されており、この積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１のうち、測定部分を通過する一部分に積載された搬送物Ｙの積載高さを測定する。

また積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１の表面２１１ａ側に配設されるとともに、搬送物Ｙの積載高さとして、前記積載高さ測定手段２１３から搬送物Ｙまでの距離を、例えばレーザー光等の光または超音波を出射して前記光または超音波の反射を受信することで測定する距離センサにより構成されている。
本実施形態では、積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１およびベルト支持手段２１７よりも上方に配設されており、ベルト２１１に積載された搬送物Ｙに向けて、光または超音波を出射する。

図示の例では、積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１の表面２１１ａに搬送物Ｙが非積載とされている状態で、ベルト２１１の表面２１１ａのうちのベルト幅方向Ｈの中央に向けて光または超音波を出射するように、ブラケット２２２により保持されている。また積載高さ測定手段２１３は、ベルト２１１のベルト幅方向Ｈの中央部よりもベルト幅方向Ｈの外側に位置しており、光または超音波を、ベルト幅方向Ｈに沿った内側に向かう斜め下方に向けて出射する。
積載高さ測定手段２１３から搬送物Ｙまでの距離は、ベルト２１１に積載された搬送物Ｙの積載高さが大きいと短くなる一方、小さいと長くなり、前記積載高さに応じて変化する。

演算部２１４には、予め定められた単位積載高さあたりの搬送物Ｙの積載量が記憶されており、演算部２１４は、この単位積載高さあたりの搬送物Ｙの積載量と、積載高さ測定手段２１３から取得された測定データと、に基づいて、前記測定データが取得されたタイミングにおいて、ベルト２１１のうち、前記測定部分を通過する一部分に積載された搬送物Ｙの積載量を算出可能である。

また、演算部２１４は、ベルト２１１の稼働、非稼働を判定する。本実施形態では、演算部２１４は、摩耗量測定手段２１２から取得されるベルト２１１の一周回の開始および終了の検出データに基づいて、ベルト２１１の一周回の開始を検出してから、予め定められた周回予定時間以内に前記一周回の終了が検出された場合、ベルト２１１が稼働していると判定するとともに、前記一周回の開始を検出してから、前記周回予定時間よりも時間が経過しても、前記一周回の終了が検出されない場合、ベルト２１１が非稼働であると判定する。前記周回予定時間としては、例えばベルト２１１の一周回に要する標準時間に、余裕時間を加算したもの等を採用することができる。
さらに演算部２１４は、ベルト２１１の使用開始時からのベルト２１１の周回数を測定する。本実施形態では、摩耗量測定手段２１２からの前記検出データに基づいて、ベルト２１１の一周回が終了するごとにベルト２１１の周回数に一周回を加算することで、前記周回数を測定する。

また本実施形態では、演算部２１４は、摩耗量測定手段２１２から取得されるベルト２１１の摩耗量の測定データに基づいて、ベルト２１１の残り厚さを算出する。ベルト２１１の残り厚さ（ベルト残厚データにおけるベルト厚さデータ）は、演算部２１４に予め記憶されたベルト２１１の使用開始時の厚さ（ベルト厚さ初期値）から、ベルト２１１の摩耗量を減ずることにより算出される。

次に、ベルトコンベア装置２１０の作用について説明する。
ベルトコンベア装置２１０では、駆動プーリ２１５によりベルト２１１を走行させるときに、演算部２１４は、ベルト２１１の稼働、非稼働を判定するとともに、積載高さ測定手段２１３から継続して測定データを取得する。積載高さ測定手段２１３から取得された測定データのうち、ベルト２１１が稼働していると判定されたときに取得されたデータは、後述する搬送物Ｙの総量の算出に用いられる。演算部２１４は、ベルト２１１が非稼働であると判定されたときには、積載高さ測定手段２１３から測定データを取得しなくてもよい。

また演算部２１４は、ベルト２１１の周回数を測定し、ベルト２１１が、例えば１０００周回などの一定数、周回するごとに、摩耗量測定手段２１２から測定データを取得し、摩耗量測定手段２１２により摩耗量を測定する。
そして本実施形態では、演算部２１４は、摩耗量測定手段２１２による摩耗量の測定時に、ベルト２１１の使用開始時から前記摩耗量の測定時までに積載高さ測定手段２１３から取得された測定データに基づいて、前記摩耗量の測定時までにベルト２１１により搬送された搬送物Ｙの総量を算出する。

このとき、演算部２１４は、前記摩耗量の測定時までに、ベルト２１１の稼働中の異なるタイミングで積載高さ測定手段２１３から取得された複数の測定データと、前記単位積載高さあたりの搬送物Ｙの積載量と、に基づいて、複数の測定データそれぞれが取得された各タイミングにおいてベルト２１１に積載された搬送物Ｙの積載量を各別に算出する。
その後、演算部２１４は、これらの各積載量を積算することで、前記搬送物Ｙの総量を算出する。

以上説明したように、本実施形態に係るベルトコンベア装置２１０によれば、演算部２１４が、摩耗量測定手段２１２による摩耗量の測定時に、前記摩耗量の測定時までにベルト２１１により搬送された搬送物Ｙの総量を算出する。
そして、端末２は、測定の周期毎に、演算部２１４が求めたベルト残厚データ及び前回の周期から今回の周期までの搬送物Ｙの搬送量を管理サーバ１に対して送信する。

また、図１における管理サーバ１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりベルトコンベアのベルトの管理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含む。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現しても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現しても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

ベルトの交換時期を明確とし、ベルトの在庫管理を行うことにより、ベルトコンベアのランニングコストを低減するベルト個体管理システム及びその方法を提供する。

１ 管理サーバ
２ 端末
３ データサーバ
１０ 送受信部
１１ ベルト寿命予測部
１２ 総所有コスト算出部
１３ ベルト在庫管理部
１４ 異常管理部
１５ 管理データベース
１６ 費用データベース
１７ 在庫データベース
１８ 異常データベース
Ｉ 情報通信網

Claims (11)

1. ベルトコンベアに用いられるベルトの管理を行う管理サーバと、ベルトコンベアが設置されている場所に設けられた端末と、ベルトの製造販売を行う会社に設けられたデータサーバとからなるベルト個体管理システムであり、
   前記管理サーバが、所定の期間毎に前記端末から供給される前記ベルトの厚さを示すベルト残厚データを時系列に受信する送受信部と、
   前記ベルト残厚データを時系列に管理データベースに書き込み、前記管理データベースから時系列に記憶されている前記ベルト残厚データを読み出し、前記所定の期間の差分を、前記所定の期間における前記ベルトの使用量により除算し、使用量単位の単位変化量を求め、最新のベルト残厚データから、交換する指標となるベルトの厚さを示す管理限界値を減算し、減算結果を前記単位変化量で除算することにより、これから交換するまでの前記使用量を示す残存寿命を求めるベルト寿命予測部と、
   ベルトコンベア単位に、ベルトの種類毎に、少なくとも前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を含む総所有コストが書き込まれて記憶されている費用データベースと、
   前記費用データベースに記載された前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を加算した総計を、前記使用量により除算し、使用量単位の総コストを求め、対応するベルトコンベアのベルトに対応して前記費用データベースに書き込んで記憶させる総所有コスト算出部と
   を備え、
   前記ベルト寿命予測部が、前記残存寿命が予め定めた所定の期間における使用量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに対して前記ベルトの交換を促すアラームを送信するベルト個体管理システム。
2. 前記ベルトコンベアには前記ベルト残厚データを測定する測定部が設けられており、
   前記端末が、前記測定部によって所定の期間毎に測定された前記ベルト残厚データを、前記管理サーバに送信する請求項１に記載のベルト個体管理システム。
3. 前記使用量がベルトコンベアが搬送する搬送物の重量であり、前記残存寿命が最新のベルト残厚データを測定した時点から搬送することのできる重量を示している請求項１に記載のベルト個体管理システム。
4. 前記使用量がベルトコンベアが搬送物を搬送する期間であり、前記残存寿命が最新のベルト残厚データを測定した時点から、前記搬送物を搬送することのできる期間を示している請求項１に記載のベルト個体管理システム。
5. 前記管理サーバが、前記ベルトコンベアの配置されている前記場所におけるベルトの種類毎の在庫量と、このベルトの種類毎にベルトコンベアを管理するために必要な最小の在庫量を示す管理残量とが予め書き込まれて記憶されている在庫データベースと、
   前記在庫量が前記管理残量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに購入の必要を促すベルト在庫管理部と
   をさらに有する請求項１に記載のベルト個体管理システム。
6. 前記管理サーバが、ライン毎に設定されたベルトの異常の有無を判定する検出閾値を示す異常データベースと、前記端末から供給されるベルトの状態を示す検出値と、前記検出閾値とを比較し、比較結果が前記ベルトの異常を示す場合、前記端末及び前記データサーバにベルトに異常が発生したことを示す通知を送信する異常管理部と
   をさらに有する請求項１に記載のベルト個体管理システム。
7. ベルトコンベアに用いられるベルトの管理を行う管理サーバと、ベルトコンベアが設置されている場所に設けられた端末と、ベルトの製造販売を行う会社に設けられたデータサーバとからなるベルト個体管理システムを動作させるベルト個体管理方法であり、
   前記管理サーバにより、所定の期間毎に前記端末から供給される前記ベルトの厚さを示すベルト残厚データを時系列に受信する受信過程と、
   前記管理サーバにより、前記ベルト残厚データを時系列に管理データベースに書き込み、前記管理データベースから時系列に記憶されている前記ベルト残厚データを読み出し、前記所定の期間の差分を、前記所定の期間における前記ベルトの使用量により除算し、使用量単位の単位変化量を求め、最新のベルト残厚データから、交換する指標となるベルトの厚さを示す管理限界値を減算し、減算結果を前記単位変化量で除算することにより、これから交換するまでの前記使用量を示す残存寿命を求めるベルト寿命予測過程と、
   ベルトコンベア単位に、ベルトの種類毎に、少なくとも前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を含む総所有コストが書き込まれて記憶されている費用データベースに記載された前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を加算した総計を、前記使用量により除算し、使用量単位の総コストを求め、対応するベルトコンベアのベルトに対応して前記費用データベースに書き込んで記憶させる総所有コスト算出過程と
   を含み、
   前記ベルト寿命予測過程において、前記残存寿命が予め定めた所定の期間における使用量を下回った場合、前記端末及び前記データサーバに対して前記ベルトの交換を促すアラームを送信するベルト個体管理方法。
8. ベルトコンベアが設置されている場所に設けられた端末と、ベルトコンベアに用いられるベルトの管理を行う管理サーバとの間でデータの送受信を行うベルトの個体管理方法であって、
   前記端末により、所定の期間毎に前記ベルトの厚さを示すベルト残厚データを、時系列に前記管理サーバに送信する送信過程と、
   前記管理サーバが求めた、これから交換するまでの前記ベルトの使用量を示す残存寿命が、予め定めた所定の期間における使用量を下回った場合に、前記端末により、前記管理サーバからの前記ベルトの交換を促すアラームを受信する受信過程と、
   前記管理サーバにより、ベルトコンベア単位に、ベルトの種類毎に、少なくとも前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を含む総所有コストが書き込まれて記憶されている費用データベースに記載された前記ベルトの価格、メンテナンス費用、電気代を加算した総計を、前記使用量により除算し、使用量単位の総コストを求め、対応するベルトコンベアのベルトに対応して前記費用データベースに書き込んで記憶させる総所有コスト算出過程と
   を含む、ベルトの個体管理方法。
9. 前記ベルトコンベアには前記ベルト残厚データを測定する測定部が設けられており、前記端末から、前記測定部によって所定の期間毎に測定された前記ベルト残厚データを、前記管理サーバに送信する請求項８に記載のベルトの個体管理方法。
10. 前記端末によって、前記ベルトコンベアの配置されている前記場所におけるベルトの種類毎の在庫量を管理サーバへ送信し、
    前記在庫量が予め定められた管理残量を下回った場合、前記端末によって前記管理サーバから購入の必要を促す通知を受信する請求項８に記載のベルトの個体管理方法。
11. 前記端末によって、ベルトの状態を示す検出値を管理サーバへ送信し、
    前記検出値が、予め定められた検出閾値と比較して前記ベルトの異常を示す場合、前記端末によって前記管理サーバからベルトに異常が発生したことを示す通知を受信する請求項８に記載のベルトの個体管理方法。

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