JP6724664B2 - Wireless device and communication control program - Google Patents
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Description
本発明は、無線装置および通信制御プログラムに関する。 The present invention relates to a wireless device and a communication control program.
従来、設備の異常を判断するための技術が開発されている。たとえば、特許文献1(特開平11−83686号公報)には以下のような技術が開示さている。 Conventionally, a technique for determining an abnormality in equipment has been developed. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-83686) discloses the following technique.
すなわち、異常診断装置は、機械設備を駆動する電動機の負荷電流信号を利用して機械設備の異常診断を行う装置おいて、電動機の負荷電流を検出する電流検出器と、検出した負荷電流信号を電圧に変換する変換器と、電圧のアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、デジタル信号に変換された負荷電流データの周波数分析を行うスペクトル分析部と、スペクトル分析結果から機械設備の異常を識別する診断パラメータを算出する診断パラメータ算出部と、診断対象機械設備毎に予め設定した判定基準値を格納した判定基準格納部と、診断パラメータ算出部で算出した診断パラメータと判定基準格納部に格納してある当該機械設備の判定基準値とを比較し、算出した診断パラメータが判定基準値より大きい場合に、機械設備が異常であると判定する異常判定部と、診断結果を表示する診断結果表示部と、診断結果を対象機械設備毎に格納する診断結果格納部とを備える。 That is, the abnormality diagnosing device is a device for diagnosing an abnormality of mechanical equipment by using a load current signal of a motor for driving mechanical equipment, and a current detector for detecting a load current of the electric motor and a detected load current signal. A converter for converting the voltage, an A/D converter for converting an analog signal of the voltage into a digital signal, a spectrum analyzer for performing frequency analysis of the load current data converted into the digital signal, and a machine facility based on the spectrum analysis result. Diagnostic parameter calculation unit that calculates a diagnostic parameter for identifying an abnormality, a determination reference storage unit that stores a determination reference value that is preset for each diagnostic target machine facility, and a diagnostic parameter and a determination reference storage that are calculated by the diagnostic parameter calculation unit Comparing with the judgment reference value of the machine equipment stored in the section, if the calculated diagnostic parameter is larger than the judgment reference value, the abnormality judgment section for judging that the machine equipment is abnormal and the diagnosis result are displayed. A diagnostic result display unit and a diagnostic result storage unit that stores the diagnostic result for each target machine/equipment are provided.
特許文献1に記載の異常診断装置では、スペクトル分析部、診断パラメータ算出部、判定基準格納部、異常判定部、診断結果表示部および診断結果格納部は、たとえばコンピュータに格納される。このような構成において、A/D変換器とコンピュータとの間において有線の通信が行われる場合、デジタル信号をコンピュータへ高速に伝送することが可能となる。 In the abnormality diagnosis device described in Patent Document 1, the spectrum analysis unit, the diagnostic parameter calculation unit, the determination reference storage unit, the abnormality determination unit, the diagnostic result display unit, and the diagnostic result storage unit are stored in, for example, a computer. With such a configuration, when wired communication is performed between the A/D converter and the computer, it becomes possible to transmit a digital signal to the computer at high speed.
一方、多数の設備を監視対象としたり、監視対象の設備がエレベータまたは荷物の移動装置等の可動設備であったりする場合、A/D変換器とコンピュータとの間の通信は、無線通信により行われることが好ましい。しかしながら、無線通信の通信速度は、有線通信の通信速度と比べて一般に遅い。 On the other hand, when a large number of equipment is monitored or the equipment to be monitored is a movable equipment such as an elevator or a moving device for luggage, communication between the A/D converter and the computer is performed by wireless communication. It is preferred that However, the communication speed of wireless communication is generally slower than the communication speed of wired communication.
また、たとえば、スペクトル分析部および診断パラメータ算出部をコンピュータの外部に設け、スペクトルから抽出された特徴量をコンピュータへ伝送する構成が考えられる。このような構成では、スペクトル情報よりデータ量の小さい特徴量が伝送されるので、無線通信の通信速度でも問題にならないことが多い。 In addition, for example, a configuration in which the spectrum analysis unit and the diagnostic parameter calculation unit are provided outside the computer and the characteristic amount extracted from the spectrum is transmitted to the computer can be considered. In such a configuration, since a feature amount having a smaller data amount than the spectrum information is transmitted, there is often no problem with the communication speed of wireless communication.
しかしながら、設備の稼働状況の変化に応じた適切な判定基準の作成を行うためには、データ量の大きいスペクトル情報を無線伝送する構成が好ましい。 However, in order to create an appropriate determination criterion according to changes in the operating status of equipment, it is preferable to wirelessly transmit spectrum information having a large amount of data.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通信容量の制限に対して、有用な情報を良好に伝送することが可能な無線装置および通信制御プログラムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a wireless device and a communication control program capable of satisfactorily transmitting useful information despite the limitation of the communication capacity. That is.
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線装置は、定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、前記記憶データに関する判断を行う判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部とを備える。 (1) In order to solve the above problems, a wireless device according to an aspect of the present invention includes a storage unit that updates storage data in a storage unit with target information regarding a monitoring target that is output periodically or irregularly, and A determination unit that makes a determination regarding the stored data and a transmission unit that wirelessly transmits the monitoring information based on the stored data according to the determination result of the determination unit.
(7)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、前記記憶データに関する判断を行う判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部、として機能させるためのプログラムである。 (7) In order to solve the above problems, a communication control program according to an aspect of the present invention is a communication control program used in a wireless device, and relates to a monitoring target that outputs a computer regularly or irregularly. A storage unit that updates the storage data of the storage unit with target information, a determination unit that determines the storage data, and a transmission unit that wirelessly transmits monitoring information based on the storage data according to the determination result of the determination unit, It is a program to function as.
本発明は、このような特徴的な処理部を備える無線装置として実現することができるだけでなく、無線装置を備える通信システムとして実現したり、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したりすることができる。また、本発明は、無線装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。 The present invention can be realized not only as a wireless device including such a characteristic processing unit, but also as a communication system including a wireless device or as a method having such characteristic processing as steps. can do. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of a wireless device.
本発明によれば、通信容量の制限に対して、有用な情報を良好に伝送することができる。 According to the present invention, useful information can be satisfactorily transmitted despite the limitation of communication capacity.
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
(1)本発明の実施の形態に係る無線装置は、定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、前記記憶データに関する判断を行う判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部とを備える。 (1) A wireless device according to an embodiment of the present invention determines a storage unit that updates storage data in a storage unit based on target information regarding a monitoring target that is output regularly or irregularly, and a determination regarding the storage data. And a transmitter that wirelessly transmits the monitoring information based on the stored data according to the determination result of the determination unit.
このような構成により、送信対象とすべき情報および送信対象から外すべき情報を判断結果に応じて決定することができるので、たとえば、記憶されたスペクトル情報から判定基準の作成に不用なデータを除いた情報を無線送信することができる。したがって、通信容量の制限に対して、有用な情報を良好に伝送することができる。 With such a configuration, it is possible to determine the information to be transmitted and the information to be excluded from the transmission according to the determination result. Therefore, for example, data unnecessary for creating a determination criterion is excluded from the stored spectrum information. The information can be transmitted wirelessly. Therefore, useful information can be satisfactorily transmitted despite the limitation of the communication capacity.
(2)好ましくは、前記対象情報の出力レートは、前記送信部による情報の送信レートより大きい。 (2) Preferably, the output rate of the target information is higher than the transmission rate of the information by the transmitter.
このように、通信レートの限界から記憶部がデータによりあふれてしまう状況においても、送信対象のデータを記憶データの一部に限定し、送信対象としないデータを破棄することで、限られた通信容量において情報を良好に伝送することができる。 In this way, even in a situation where the storage unit overflows with data due to the limit of the communication rate, by limiting the data to be transmitted to a part of the stored data and discarding the data not to be transmitted, the limited communication is possible. Good information can be transmitted in the capacity.
(3)好ましくは、前記判断部は、前記記憶データにおいて所定条件を満たすデータが存在するか否かを判断し、前記送信部は、前記記憶データのうち、前記所定条件を満たすデータを前記監視情報として選択的に送信する。 (3) Preferably, the determination unit determines whether or not there is data satisfying a predetermined condition in the storage data, and the transmission unit monitors the data satisfying the predetermined condition among the storage data. Selectively transmitted as information.
このような構成により、記憶部の記憶データのうちのいずれのデータを送信対象のデータとすべきかについて所定条件を基準に決定することができる。 With such a configuration, it is possible to determine which of the data stored in the storage unit should be the data to be transmitted based on a predetermined condition.
(4)好ましくは、前記無線装置は、さらに、前記送信部による前記監視情報の送信状況に基づいて、前記判断部の判断結果に関わらず、前記送信部による前記監視情報の送信を制限する制限部を備える。 (4) Preferably, the wireless device further limits the transmission of the monitoring information by the transmission unit, based on the transmission status of the monitoring information by the transmission unit, regardless of the determination result of the determination unit. Section.
このような構成により、たとえば、送信対象とすべきと判断された情報であっても、送信頻度が高い場合に当該情報の送信頻度を低下させることができる。 With such a configuration, for example, even if the information is determined to be the transmission target, the transmission frequency of the information can be reduced when the transmission frequency is high.
(5)好ましくは、前記無線装置は、さらに、前記判断部の判断結果に基づいて、前記対象情報の出力頻度を下げる制限部を備える。 (5) Preferably, the wireless device further includes a limiting unit that lowers the output frequency of the target information based on the determination result of the determining unit.
このような構成により、たとえば、送信対象から外すべきと判断された情報の基となる対象情報の出力頻度を低下させることができるので、無線装置における処理負荷を低減することができる。 With such a configuration, for example, it is possible to reduce the output frequency of the target information that is the basis of the information determined to be excluded from the transmission target, and thus it is possible to reduce the processing load on the wireless device.
(6)好ましくは、前記判断の基準は設定変更可能である。 (6) Preferably, the criteria for the judgment can be changed.
このような構成により、たとえば、監視対象の仕様変更、機器変更およびばらつき等に対して容易に対処することができる。 With such a configuration, it is possible to easily deal with, for example, a change in specifications of a monitoring target, a change in equipment, and a variation.
(7)本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、無線装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、前記記憶データに関する判断を行う判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部、として機能させるためのプログラムである。 (7) A communication control program according to an embodiment of the present invention is a communication control program used in a wireless device, and stores a computer in a storage unit according to target information regarding a monitoring target that is regularly or irregularly output. A program for functioning as a storage unit that updates data, a determination unit that determines the stored data, and a transmission unit that wirelessly transmits monitoring information based on the stored data according to the determination result of the determination unit. is there.
このような構成により、送信対象とすべき情報および送信対象から外すべき情報を判断結果に応じて決定することができるので、たとえば、記憶されたスペクトル情報から判定基準の作成に不用なデータを除いた情報を無線送信することができる。したがって、通信容量の制限に対して、有用な情報を良好に伝送することができる。 With such a configuration, it is possible to determine the information to be transmitted and the information to be excluded from the transmission according to the determination result. Therefore, for example, data unnecessary for creating a determination criterion is excluded from the stored spectrum information. The information can be transmitted wirelessly. Therefore, useful information can be satisfactorily transmitted despite the limitation of the communication capacity.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated. Further, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.
<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
図1を参照して、通信システム301は、2つの無線装置101と、アクセスポイント111と、管理装置151とを備える。
Referring to FIG. 1, the
この例では、通信システム301において、2つの設備3が設けられる。なお、通信システム301において、1つまたは3つ以上の設備3が設けられてもよい。
In this example, two facilities 3 are provided in the
無線装置101は、設備3に対応して設けられる。この例では、2つの無線装置101は、2つの設備にそれぞれ対応して設けられる。
The
なお、通信システム301は、2つの無線装置101を備えているが、1つまたは3つ以上の無線装置101を備えてもよい。
The
設備3は、たとえばモータを含み、分電盤12から動力線14を介して電力の供給を受ける。
The equipment 3 includes, for example, a motor, and is supplied with electric power from the
より詳細には、たとえば、動力線14は、3相交流の電流を伝導するための3つの導線を含み、分電盤12におけるブレーカ13に接続された第1端と、設備3に接続された第2端とを有する。
More specifically, for example, the
たとえば、動力線14の第1端側において、3つの導線のうちの1つに無線装置101が設けられる。
For example, the
無線装置101は、対応の設備3についての計測を行い、計測結果を含む計測パケットを作成する。無線装置101は、作成した計測パケットを含む無線信号を送信する。
The
アクセスポイント111は、各無線装置101から計測パケットを含む無線信号を受信すると、受信した無線信号に含まれる計測パケットを取得し、取得した計測パケットをたとえば有線通信により内部ネットワーク10経由で管理装置151へ送信する。
Upon receiving the wireless signal including the measurement packet from each
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the wireless device according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、無線装置101は、センサ部31と、保存部32と、制御部(判断部および制限部)33と、送信部34と、タイマ36とを備える。保存部32は、記憶部35を含む。記憶部35は、たとえば不揮発性のメモリである。
With reference to FIG. 2, the
センサ部31および保存部32は、たとえばセンサモジュール61に搭載される。この場合、無線装置101は、センサモジュール61を備える。センサモジュール61は、制御部33から定期的に受ける開始命令Rsおよび停止命令Reに従って、起床状態またはスリープ状態へそれぞれ遷移する。
The
送信部34は、たとえば無線モジュール62に搭載される。この場合、無線装置101は、無線モジュール62を備える。無線モジュール62は、制御部33から定期的に受ける送信命令Rtに従って起床状態へ遷移し、データの送信が完了すると自発的にスリープ状態へ遷移する。
The
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置における制御部の従うスケジュールの一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a schedule to be followed by the control unit in the wireless device according to the first embodiment of the present invention.
図2および図3を参照して、制御部33は、たとえば、所定のスケジュールに従って、自己、センサモジュール61および無線モジュール62のスリープ状態への遷移およびスリープ状態からの復帰を制御することで低消費電力を実現する。
With reference to FIGS. 2 and 3, the
より詳細には、制御部33は、周期Tsたとえば5秒周期の計測シーケンスを設定する。
More specifically, the
制御部33は、タイマ36を使用可能であり、計測シーケンスの開始タイミングにおいて開始命令Rsをセンサモジュール61へ出力するとともに、タイマ36にサンプリング時間Psを設定する。タイマ36は、制御部33の設定値に従って動作し、満了すると制御部33に通知する。
The
制御部33は、タイマ36から満了の通知を受けると、停止命令Reをセンサモジュール61へ出力するとともに、タイマ36に(Ts−Ps)を設定する。そして、制御部33は、後述する判断処理を行った後、スリープ状態へ遷移する。
When the
制御部33は、タイマ36から満了の通知を受けると、起床状態へ遷移し、新たな開始命令Rsをセンサモジュール61へ出力する。
When the
また、制御部33は、たとえば、自己の無線装置101の動作モードとしてデフォルトの通常モード、および異常モードを切り替える。制御部33は、通常モードにおいて周期Ttたとえば60秒周期の送信シーケンスを設定する。
In addition, the
制御部33は、たとえば、送信シーケンスの開始タイミングにおいて送信命令Rtを無線モジュール62へ出力する。より詳細には、送信シーケンスの長さと計測シーケンスの長さとの比はTt/Tsであり、この例では12である。
The
制御部33は、12回の計測シーケンスのうちの1回の計測シーケンス(以下、先頭計測シーケンスとも称する。)における送信開始タイミングにおいて送信命令Rtを無線モジュール62へ出力する。ここで、送信開始タイミングは、たとえば、先頭計測シーケンスの開始タイミングに対してサンプリング時間Psおよび判断処理のための所定時間が経過したタイミングである。
The
制御部33は、たとえば、後述する判断処理の結果に基づいて、動作モードを通常モードから異常モードに切り替えると、現在の送信シーケンスを破棄する。そして、制御部33は、現在の計測シーケンスを新たな先頭計測シーケンスとして設定し、送信開始タイミングにおいて送信命令Rtを無線モジュール62へ出力するとともに、開始周期Ttより短い周期Teたとえば10秒周期の送信シーケンスを新たに設定する。
For example, when the operation mode is switched from the normal mode to the abnormal mode based on the result of the determination process described later, the
センサ部31は、監視対象に関する対象情報を出力する。より詳細には、センサ部31は、たとえば監視対象の時系列の計測結果を示す対象情報を出力する。
The
具体的には、センサ部31は、たとえば対応の設備3に関する対象情報として、対応の設備3に流れる電流値を示す情報を定期的に保存部32へ出力する。
Specifically, the
より詳細には、センサ部31は、たとえばクランプ型の電流センサおよびADコンバータを含み、センサモジュール61が起床状態へ遷移すると、自己の無線装置101が設けられた動力線14における導線を流れる電流に応じたアナログ信号を生成する。
More specifically, the
センサ部31は、生成したアナログ信号を所定のサンプリング周波数たとえば10キロヘルツでサンプリングし、サンプリング結果である電流値を示す対象情報を保存部32へ出力する。
The
ここで、対象情報の保存部32への出力レートは、たとえば、電流値が16ビットの精度でサンプリングされる場合、概ね160kbpsとなる。
Here, the output rate of the target information to the
保存部32は、センサ部31から定期的に出力される対象情報により記憶部35の記憶データを更新する。
The
より詳細には、保存部32は、たとえば、記憶部35をリングバッファとして機能させる。
More specifically, the
具体的には、保存部32は、たとえば、センサ部31から対象情報を受けると、受けた対象情報を計測シーケンスのインデックスに対応付けて記憶部35に蓄積する。保存部32は、たとえば対象情報をバッファの上限数まで記憶部35に蓄積する。
Specifically, for example, when the
保存部32は、上限数の対象情報を記憶部35に蓄積した状態において新たな対象情報をセンサ部31から受けると、上限数の対象情報のうち最も古い対象情報を記憶部35から破棄し、破棄した対象情報の代わりに新たな対象情報を記憶部35に蓄積する。
When the
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置により測定された電流値の時間変化に基づくパワースペクトルの一例を示す図である。なお、図4では、縦軸は電流を示し、横軸は周波数を示す。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a power spectrum based on a time change of a current value measured by the wireless device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, the vertical axis represents current and the horizontal axis represents frequency.
図4に示すパワースペクトルには、電源の周波数におけるピークPn1と、設備3に含まれるモータの回転子においてバー損傷が発生した場合における側帯波のピークPn2,Pn3と、当該回転子において偏心が発生した場合におけるピークPn4,Pn5とが示される。 In the power spectrum shown in FIG. 4, the peak Pn1 at the frequency of the power source, the peaks Pn2 and Pn3 of the sidebands when the bar damage occurs at the rotor of the motor included in the equipment 3, and the eccentricity at the rotor are generated. The peaks Pn4 and Pn5 in the case of doing are shown.
図4を参照して、制御部33は、たとえば、センサモジュール61へ停止命令Reを出力するとともにタイマ36に(Ts−Ps)を設定すると、今回の計測シーケンスにおいて記憶部35に新たに蓄積された対象情報(以下、今回計測データとも称する。)を取得する。
With reference to FIG. 4, for example, when the
制御部33は、取得した今回計測データすなわちサンプリング時間Psにおける電流の時間変化を示す波形をFFT(Fast Fourier Transform)処理することによりパワースペクトルを生成する。
The
制御部33は、記憶部35に記憶されている記憶データに関する判断である判断処理を行う。詳細には、制御部33は、たとえば、記憶データにおいて所定条件を満たすデータ、具体的には異常を示すデータが存在するか否かを判断する。
The
より詳細には、制御部33は、たとえば、今回計測データにおいて、設備3に含まれるモータの回転子におけるバー損傷または偏心に基づくデータが含まれるか否かを判断する。
More specifically, for example, the
具体的には、制御部33は、今回計測データに基づくパワースペクトル(図4参照)において、所定のしきい値Th1より強度の大きいピークPn2〜Pn5の少なくともいずれか1つが含まれるか否かを判断する。
Specifically, the
なお、制御部33は、ピークPn2〜Pn5ごとに設定されたしきい値を用いて、ピーク強度と対応のしきい値との比較を行ってもよい。
The
また、制御部33は、たとえば、今回計測データに基づく電流波形の平均電流値およびピーク電流値を取得し、取得した平均電流値およびピーク電流値の少なくともいずれか一方がそれぞれ所定のしきい値Th2およびTh3より大きい場合、今回計測データに異常を示すデータが含まれると判断する。
Further, the
制御部33は、今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれると判断すると、動作モードを通常モードから異常モードに切り替え、判断結果を送信部34へ出力した後、スリープ状態へ遷移する。
When the
一方、制御部33は、今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれないと判断すると、以下の処理を行う。
On the other hand, when the
すなわち、制御部33は、現在の計測シーケンスが先頭計測シーケンスである場合、送信開始タイミングにおいて送信命令Rtを無線モジュール62へ出力した後、判断結果を無線モジュール62における送信部34へ出力し、スリープ状態へ遷移する。一方、制御部33は、現在の計測シーケンスが先頭計測シーケンスでない場合、スリープ状態へ遷移する。
That is, when the current measurement sequence is the first measurement sequence, the
送信部34は、制御部33の判断結果に応じて、判断対象となった記憶データに基づく監視情報を無線送信する。
The
より詳細には、送信部34は、無線モジュール62が起床状態へ遷移し、制御部33から判断結果を受けると、受けた判断結果の内容を確認する。送信部34は、たとえば、当該内容が今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれないことを示す場合、記憶部35から最新の計測シーケンスの対象情報すなわち今回計測データを取得する。
More specifically, when the
送信部34は、監視情報として、今回計測データ、判断結果および自己のセンサIDを含む計測パケットを作成する。
The
送信部34は、たとえば、IEEE802.15.4に通信規格に従って、対象情報の保存部32への出力レートより小さい送信レート、具体的には10kbpsの通信速度で計測パケットをブロードキャストする。無線モジュール62は、送信部34による計測パケットの送信が完了すると、スリープ状態へ自発的に遷移する。
The
なお、送信部34は、異常を示さない今回計測データ、判断結果および自己のセンサIDを送信する構成に限らず、判断結果および自己のセンサIDに限定した監視情報を送信する構成であってもよい。
The
送信部34は、たとえば、記憶データのうち、所定条件を満たすデータを監視情報として選択的に送信する。
The
より詳細には、送信部34は、制御部33から受けた判断結果の内容が今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれることを示す場合、記憶部35から異常を示した計測シーケンスの対象情報(以下、異常データとも称する。)を選択的に取得する、ここでは今回計測データを取得する。
More specifically, when the content of the determination result received from the
送信部34は、監視情報として、異常データ、判断結果および自己のセンサIDを含む計測パケットを作成し、作成した計測パケットをブロードキャストする。無線モジュール62は、送信部34による計測パケットの送信が完了すると、スリープ状態へ自発的に遷移する。
The
制御部33は、たとえば、送信部34による監視情報の送信状況に基づいて、自己の判断結果に関わらず、送信部34による監視情報の送信を制限する。
The
より詳細には、制御部33は、異常モードにおいて、周期Teの送信シーケンスで送信部34に異常データを所定回数たとえば5回連続で送信させた場合、制御部33から受ける判断結果の内容が、今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれることを引き続き示していても、動作モードを通常モードに切り替え、送信シーケンスの周期をTeからTtに戻す。
More specifically, when the
[無線装置101の変形例1]
無線装置101の変形例1は、たとえば、10分間稼働した後、50分間休止することを繰り返す設備3を監視対象とする。この場合、制御部33は、たとえば、自己の判断結果に基づいて、対象情報の出力頻度を下げる。
[Modification 1 of wireless device 101]
In the first modification of the
より詳細には、制御部33は、電流値がゼロの今回計測データを記憶部35から取得する計測シーケンスが所定回数連続した場合、たとえば、一定時間、開始命令Rsをセンサモジュール61へ出力しないことにより対象情報の出力頻度を下げる。
More specifically, the
[無線装置101の変形例2]
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置の変形例の構成を示す図である。
[
FIG. 5: is a figure which shows the structure of the modification of the radio|wireless apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
図5を参照して、無線装置101の変形例2である無線装置102は、図2に示す無線装置101と比べて、送信部34の代わりに通信部37を備える。
Referring to FIG. 5,
無線装置102におけるセンサ部31、保存部32、制御部33およびタイマ36の動作は、図2に示す無線装置101におけるセンサ部31、保存部32、制御部33およびタイマ36の動作とそれぞれ同様である。
The operations of the
無線装置102では、たとえば、記憶データに関する判断の基準が設定変更可能である。通信部37は、管理装置151と情報の送受信を行うことが可能である。
In the
再び図1を参照して、管理者は、たとえば、無線装置102において用いられる異常の判断基準、具体的にはしきい値Th1〜Th3等を変更する場合、判断基準の変更内容を入力するための操作を管理装置151に対して行う。
Referring to FIG. 1 again, for example, when the administrator changes the abnormality determination criteria used in the
管理装置151は、管理者の操作を受けると、受けた操作内容を示す基準変更命令を作成し、作成した基準変更命令を内部ネットワーク10およびアクセスポイント111経由で無線装置102へ送信する。
When the
再び図5を参照して、通信部37は、基準変更命令を管理装置151から受信すると、受信した基準変更命令を制御部33へ出力する。
Referring to FIG. 5 again, when the
制御部33は、基準変更命令を通信部37から受けると、受けた基準変更命令に従って、しきい値Th1〜Th3を指定された値に更新する。
When the
[動作]
通信システム301における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
[motion]
Each device in the
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置が対象情報の処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart defining an operation procedure when the wireless device according to the first embodiment of the present invention processes target information.
図6を参照して、無線装置101は、計測シーケンスの開始タイミングが到来するまで待機し(ステップS102でNO)、当該開始タイミングが到来すると(ステップS102でYES)、センサモジュール61を起床状態へ遷移させる(ステップS104)。
Referring to FIG. 6,
次に、無線装置101は、今回の計測シーケンスのサンプリング時間Psにおいて今回計測データを蓄積した後、センサモジュール61をスリープ状態へ遷移させる(ステップS106)。
Next, the
次に、無線装置101は、今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれると判断した場合(ステップS108でYES)、動作モードを異常モードに切り替える(ステップS110)。
Next, when the
一方、無線装置101は、今回計測データにおいて異常を示すデータが含まれないと判断した場合(ステップS108でNO)、現在の動作モードを確認する(ステップS112)。
On the other hand, when the
無線装置101は、現在の動作モードが異常モードである場合(ステップS112でYES)、動作モードを通常モードに戻す(ステップS114)。
If the current operation mode is the abnormal mode (YES in step S112), the
次に、無線装置101は、動作モードを異常モードに切り替えるか(ステップS110)、動作モードを通常モードに戻すか(ステップS114)、または現在の動作モードが通常モードである場合(ステップS112でNO)、現在の計測シーケンスが先頭計測シーケンスであるか否かを判断する(ステップS118)。
Next, the
無線装置101は、現在の計測シーケンスが先頭計測シーケンスである場合(ステップS118でYES)、送信開始タイミングにおいて無線モジュール62を起床状態へ遷移させる(ステップS120)。
When the current measurement sequence is the top measurement sequence (YES in step S118), the
次に、無線装置101は、計測パケットを送信する(ステップS122)。
Next, the
次に、無線装置101は、無線モジュール62をスリープ状態へ遷移させる(ステップS124)。
Next, the
次に、無線装置101は、異常データを所定回数連続で送信した場合(ステップS126でYES)、動作モードを通常モードに戻す(ステップS128)。
Next, when the
次に、無線装置101は、現在の計測シーケンスが先頭計測シーケンスでないか(ステップS118でNO)、異常データを所定回数連続で送信していないか(ステップS126でNO)、または動作モードを通常モードに戻すと(ステップS128)、計測シーケンスの新たな開始タイミングが到来するまで待機する(ステップS102でNO)。
Next, the
なお、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、センサ部31は、対象情報を定期的に出力する構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサ部31は、対象情報を不定期に出力する構成であってもよい。
In the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、記憶部35は、無線装置101の内部に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。記憶部35は、無線装置101の外部に設けられる構成であってもよい。
Further, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、センサ部31は、無線装置101の内部に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサ部31は、無線装置101の外部に設けられる構成であってもよい。
In the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、制御部33は、センサモジュール61および無線モジュール62の両方のスリープ状態への遷移およびスリープ状態からの復帰を制御する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部33は、センサモジュール61および無線モジュール62のスリープ状態への遷移およびスリープ状態からの復帰を制御しない構成であってもよい。また、制御部33は、センサモジュール61および無線モジュール62のいずれか一方のスリープ状態への遷移およびスリープ状態からの復帰を制御する構成であってもよい。
In addition, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置は、時系列の計測結果を処理する構成に限らず、画像または動画を処理する構成であってもよい。具体的には、無線装置101は、たとえば、画像または動画を記憶部35から取得し、取得した画像または動画に基づいて、計測対象物の姿勢等の状態が特定の状態であるか否かを上記所定条件として判断する。そして、無線装置101は、判断結果に応じて、取得した画像または動画の一部または全部を示す監視情報を送信する。また、無線装置101は、たとえば、画像または動画を記憶部35から取得し、取得した画像または動画に特徴画像が含まれるか否かを上記所定条件として判断する。そして、無線装置101は、判断結果に応じて、取得した画像または動画の一部または全部を示す監視情報を送信する。
Further, the wireless device according to the first embodiment of the present invention is not limited to the configuration of processing time-series measurement results, and may have a configuration of processing an image or a moving image. Specifically, the
ところで、特許文献1に記載の異常診断装置では、スペクトル分析部、診断パラメータ算出部、判定基準格納部、異常判定部、診断結果表示部および診断結果格納部は、たとえばコンピュータに格納される。このような構成において、A/D変換器とコンピュータとの間において有線の通信が行われる場合、デジタル信号をコンピュータへ高速に伝送することが可能となる。 By the way, in the abnormality diagnosis device described in Patent Document 1, the spectrum analysis unit, the diagnostic parameter calculation unit, the determination reference storage unit, the abnormality determination unit, the diagnostic result display unit, and the diagnostic result storage unit are stored in, for example, a computer. With such a configuration, when wired communication is performed between the A/D converter and the computer, it becomes possible to transmit a digital signal to the computer at high speed.
一方、多数の設備を監視対象としたり、監視対象の設備がエレベータまたは荷物の移動装置等の可動設備であったりする場合、A/D変換器とコンピュータとの間の通信は、無線通信により行われることが好ましい。しかしながら、無線通信の通信速度は、有線通信の通信速度と比べて一般に遅い。 On the other hand, when a large number of equipment is monitored or the equipment to be monitored is a movable equipment such as an elevator or a moving device for luggage, communication between the A/D converter and the computer is performed by wireless communication. It is preferred that However, the communication speed of wireless communication is generally slower than the communication speed of wired communication.
また、たとえば、スペクトル分析部および診断パラメータ算出部をコンピュータの外部に設け、スペクトルから抽出された特徴量をコンピュータへ伝送する構成が考えられる。このような構成では、スペクトル情報よりデータ量の小さい特徴量が伝送されるので、無線通信の通信速度でも問題にならないことが多い。 In addition, for example, a configuration in which the spectrum analysis unit and the diagnostic parameter calculation unit are provided outside the computer and the characteristic amount extracted from the spectrum is transmitted to the computer can be considered. In such a configuration, since a feature amount having a smaller data amount than the spectrum information is transmitted, there is often no problem with the communication speed of wireless communication.
しかしながら、設備の稼働状況の変化に応じた適切な判定基準の作成を行うためには、データ量の大きいスペクトル情報を無線伝送する構成が好ましい。 However, in order to create an appropriate determination criterion according to changes in the operating status of equipment, it is preferable to wirelessly transmit spectrum information having a large amount of data.
これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、保存部32は、定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部35の記憶データを更新する。制御部33は、記憶データに関する判断を行う。そして、送信部34は、制御部33の判断結果に応じて、記憶データに基づく監視情報を無線送信する。
On the other hand, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、送信対象とすべき情報および送信対象から外すべき情報を判断結果に応じて決定することができるので、たとえば、記憶されたスペクトル情報から判定基準の作成に不用なデータを除いた情報を無線送信することができる。したがって、通信容量の制限に対して、有用な情報を良好に伝送することができる。 With such a configuration, it is possible to determine the information to be transmitted and the information to be excluded from the transmission according to the determination result. Therefore, for example, data unnecessary for creating a determination criterion is excluded from the stored spectrum information. The information can be transmitted wirelessly. Therefore, useful information can be satisfactorily transmitted despite the limitation of the communication capacity.
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、対象情報の出力レートは、送信部34による情報の送信レートより大きい。
Further, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the output rate of the target information is higher than the transmission rate of the information by the
このように、通信レートの限界から記憶部35がデータによりあふれてしまう状況においても、送信対象のデータを記憶データの一部に限定し、送信対象としないデータを破棄することで、限られた通信容量において情報を良好に伝送することができる。
As described above, even in a situation where the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、制御部33は、記憶データにおいて所定条件を満たすデータが存在するか否かを判断する。そして、送信部34は、記憶データのうち、所定条件を満たすデータを監視情報として選択的に送信する。
Moreover, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、記憶部35の記憶データのうちのいずれのデータを送信対象のデータとすべきかについて所定条件を基準に決定することができる。
With such a configuration, it is possible to determine which of the data stored in the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、制御部33は、送信部34による監視情報の送信状況に基づいて、自己の判断結果に関わらず、送信部34による監視情報の送信を制限する。
Further, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、たとえば、送信対象とすべきと判断された情報であっても、送信頻度が高い場合に当該情報の送信頻度を低下させることができる。 With such a configuration, for example, even if the information is determined to be the transmission target, the transmission frequency of the information can be reduced when the transmission frequency is high.
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、制御部33は、自己の判断結果に基づいて、対象情報の出力頻度を下げる。
Further, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、たとえば、送信対象から外すべきと判断された情報の基となる対象情報の出力頻度を低下させることができるので、無線装置101における処理負荷を低減することができる。
With such a configuration, for example, the output frequency of the target information that is the basis of the information determined to be excluded from the transmission target can be reduced, and thus the processing load on the
また、本発明の第1の実施の形態に係る無線装置では、判断の基準は設定変更可能である。 In addition, in the wireless device according to the first embodiment of the present invention, the judgment criterion can be changed.
このような構成により、たとえば、監視対象の仕様変更、機器変更およびばらつき等に対して容易に対処することができる。 With such a configuration, it is possible to easily deal with, for example, a change in specifications of a monitoring target, a change in equipment, and a variation.
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る通信システムと比べて多数の無線装置が設けられる通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る通信システムと同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a communication system in which a large number of wireless devices are provided as compared with the communication system according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the communication system according to the first embodiment.
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。 FIG. 7: is a figure which shows the structure of the communication system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
図7を参照して、通信システム302は、複数の無線装置103と、アクセスポイント111と、管理装置151とを備える。
Referring to FIG. 7, the
通信システム302では、多数の無線装置103が工場等の所定の閉空間A1に設けられる。
In the
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る無線装置の構成を示す図である。 FIG. 8: is a figure which shows the structure of the radio|wireless apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
図8を参照して、無線装置103は、センサ部31と、保存部32と、制御部33と、タイマ36と、通信部38とを備える。保存部32は、記憶部35を含む。
With reference to FIG. 8, the
無線装置103におけるセンサ部31、保存部32、制御部33およびタイマ36の動作は、図2に示す無線装置101におけるセンサ部31、保存部32、制御部33およびタイマ36の動作とそれぞれ同様である。
The operations of the
無線装置103は、たとえば、所定の閉空間A1において、設置された位置の周辺環境を監視対象とする。
The
より詳細には、無線装置103におけるセンサ部31は、温度および煙濃度を定期的に計測する。たとえば、1つの計測シーケンスにおける温度および煙濃度の計測結果を示す対象情報のデータ量は、2バイト程度であり、無線装置101が1つの計測シーケンスにおいて計測する電流波形を示すデータより小さい。
More specifically, the
通信部38は、たとえば、IEEE802.15.4の通信規格に従って、監視情報を無線送信するとともに、他の無線装置101から受信した監視情報を中継する。
The
[課題]
通信システム302では、10kbpsの通信容量を複数の無線装置103で共用しながら監視情報がアクセスポイント111へ伝送されるため、各無線装置103が計測した情報のすべてをアクセスポイント111へ伝送することが困難となることがある。
[Task]
In the
これに対して、制御部33は、たとえば、今回計測データの示す温度および煙濃度の少なくともいずれか一方がそれぞれ所定のしきい値Th4およびTh5より大きい場合、今回計測データに異常を示すデータが含まれると判断する。
On the other hand, for example, when at least one of the temperature and the smoke density indicated by the current measurement data is larger than the predetermined threshold values Th4 and Th5, the
送信部34は、たとえば、記憶データのうち、異常データを監視情報として選択的に送信する。
The
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る無線装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Other configurations and operations are similar to those of the wireless device according to the first embodiment, and therefore detailed description will not be repeated here.
なお、本発明の第1の実施の形態および第2の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。 Note that it is possible to appropriately combine some or all of the constituent elements and operations of each device according to the first and second embodiments of the present invention.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the above-described embodiments are illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。 The above description includes the following additional features.
[付記1]
無線装置であって、
定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、
前記記憶データに関する判断を行う判断部と、
前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部とを備え、
前記監視対象は、設備に電力を供給する動力線の電流、または所定の閉空間の環境であり、
前記対象情報は、センサによる前記監視対象の時系列の計測結果を示し、
前記無線装置は、さらに、
前記保存部または前記送信部のスリープ状態への遷移および前記スリープ状態からの復帰を制御する制御部を備える、無線装置。
[Appendix 1]
A wireless device,
A storage unit that updates the storage data of the storage unit with target information regarding the monitoring target that is output regularly or irregularly,
A judging unit for judging the stored data,
A transmission unit that wirelessly transmits monitoring information based on the stored data according to the determination result of the determination unit,
The monitoring target is a current of a power line for supplying power to the facility, or an environment of a predetermined closed space,
The target information indicates a time-series measurement result of the monitoring target by a sensor,
The wireless device further comprises:
A wireless device comprising: a control unit that controls transition of the storage unit or the transmission unit to a sleep state and return from the sleep state.
3 設備
10 内部ネットワーク
12 分電盤
13 ブレーカ
14 動力線
31 センサ部
32 保存部
33 制御部(判断部および制限部)
34 送信部
35 記憶部
36 タイマ
37,38 通信部
61 センサモジュール
62 無線モジュール
101,102,103 無線装置
111 アクセスポイント
151 管理装置
301,302 通信システム
3
34
Claims (6)
前記記憶データに関する判断を行う判断部と、
前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部とを備え、
前記対象情報の出力レートは、前記送信部による情報の送信レートより大きい、無線装置。 A storage unit that updates the storage data of the storage unit with target information regarding the monitoring target that is output regularly or irregularly,
A judging unit for judging the stored data,
Depending on the determination result of the determination unit, e Bei a transmitting unit for monitoring information based on the stored data wirelessly transmits,
The wireless device , wherein the output rate of the target information is higher than the transmission rate of the information by the transmitting unit.
前記送信部は、前記記憶データのうち、前記所定条件を満たすデータを前記監視情報として選択的に送信する、請求項1に記載の無線装置。 The determination unit determines whether or not there is data satisfying a predetermined condition in the stored data,
The wireless device according to claim 1 , wherein the transmission unit selectively transmits, out of the stored data, data that satisfies the predetermined condition as the monitoring information.
前記送信部による前記監視情報の送信状況に基づいて、前記判断部の判断結果に関わらず、前記送信部による前記監視情報の送信を制限する制限部を備える、請求項1または請求項2に記載の無線装置。 The wireless device further comprises:
Based on the transmission status of the monitoring information by the transmitting unit, regardless of the determination result of the determining unit includes a restriction unit for restricting the transmission of the monitoring information by the transmitting unit, according to claim 1 or claim 2 Wireless device.
前記判断部の判断結果に基づいて、前記対象情報の出力頻度を下げる制限部を備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の無線装置。 The wireless device further comprises:
The wireless device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising: a limiting unit that lowers an output frequency of the target information based on a determination result of the determining unit.
コンピュータを、
定期的または不定期に出力される監視対象に関する対象情報により記憶部の記憶データを更新する保存部と、
前記記憶データに関する判断を行う判断部と、
前記判断部の判断結果に応じて、前記記憶データに基づく監視情報を無線送信する送信部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記対象情報の出力レートは、前記送信部による情報の送信レートより大きい、通信制御プログラム。 A communication control program used in a wireless device,
Computer,
A storage unit that updates the storage data of the storage unit with target information regarding the monitoring target that is output regularly or irregularly,
A judgment unit for judging the stored data,
A transmission unit that wirelessly transmits monitoring information based on the stored data according to the determination result of the determination unit;
Is a program to function as
The communication control program , wherein the output rate of the target information is higher than the transmission rate of the information by the transmitting unit .
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