JP6937985B2 - 監視システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば工場などの施設内の機器などの監視対象の状態を監視する監視システムに関する。

電動機器、油圧機器などの機器の状態を監視する監視システムとして、無線センサーネットワークを用いたものが知られる。この監視システムでは、無線センサーネットワークに接続された複数のセンサーによって機器の状態を示す様々な物理量が検出され、各センサーの検出データは無線センサーネットワークを通じてゲートウェイにて収集され、外部のネットワークに接続されたコンピュータなどで一元管理される。

特開２０１１−０１３７６５号公報

上記のような監視システムでは、外部のネットワークに接続されたコンピュータなどにより構成される監視装置に収集されたデータを監視者が定期的に確認し、異常などの特定の状態が発生していることが推定された機器の保守管理を担う担当者（オペレータ）に機器の点検作業を指示することが一般的に行われる。

しかしながら、上記のようなシステムでは、機器の異常発生から機器の点検が実際にオペレータによって開始されるまでの間に、監視者によるデータ確認、監視者からオペレータへの点検作業の指示連絡などのための時間がかかる。機器の異常内容によっては、早急な対応が深刻な故障や事故の発生を防止するために求められる場合があり、そのためには機器の異常発生をその機器のオペレータに早急に通信する技術が求められている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、監視対象の異常などの状態に関する情報をオペレータに早急に通信することのできる監視システムを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る監視システムは、
各々オペレータが割り当てられた複数の監視対象を監視する監視システムであって、
互いに無線通信が可能な複数の無線センサーモジュールを含む無線センサーネットワークを有し、
前記複数の無線センサーモジュールは、個々の前記監視対象に対応して設けられ、
前記複数の無線センサーモジュールは、
前記対応する監視対象の物理的な状態を検出するセンサーの出力データをもとに、当該監視対象の前記状態に関する通知情報を生成する演算処理回路と、
前記生成された通知情報を、前記対応する監視対象に割り当てられた前記オペレータの無線端末に送信する無線通信部とを具備し、
前記複数の無線センサーモジュールのうち前記通知情報を送信した前記無線センサーモジュールを第１の無線センサーモジュール、他の１以上の無線センサーモジュールの少なくとも１つを第２の無線センサーモジュールとして、
前記第１の無線センサーモジュールは、
前記通知情報の前記無線端末への通信に失敗した場合、前記第２の無線センサーモジュールに前記通知情報を送信し、
前記第２の無線センサーモジュールは、
前記第１の無線センサーモジュールより前記通知情報を受信したとき、前記無線通信部を使って前記通知情報を前記無線端末に送信するように構成される。

本発明に係る監視システムでは、監視対象に割り当てられた無線センサーモジュールが、センサーにて当該監視対象の物理的な状態を検出し、演算処理回路にて、センサーの出力データをもとに当該監視対象の状態に関する通知情報を生成し、無線通信部を使って、その通知情報を当該監視対象に割り当てられたオペレータが携帯する無線端末に送信する。これにより、監視対象の状態に関する通知情報を当該監視対象のオペレータに早急に通知することができる。その際、監視対象の情報に関する情報を生成した第１の無線センサーモジュールの無線通信可能エリアの外に、通知情報の送信先である無線端末が存在する場合であっても、その送信先である無線端末が第２の無線センサーモジュールの無線通信可能エリア内に存在すれば、第２の無線センサーモジュールから送信された通知情報が無線端末にて受信され得る。

さらに、前記第２の無線センサーモジュールは、
前記通知情報の前記無線端末への通信に失敗した場合、当該第２の無線センサーモジュールに各々割り当てられた他の第２のオペレータの無線端末に前記通知情報を送信するように構成されてもよい。

状態に関する情報の本来の通知先であるオペレータの無線端末以外の他のオペレータの無線端末に、当該状態に関する情報が通知されることによって、情報の本来の通知先であるオペレータの監視対象の保守管理を、当該本来の通知先であるオペレータに代わって他のオペレータに代行してもらうなどの対処が可能になる。

さらに、監視システムは、システム全体を監視する監視装置をさらに具備し、
前記第２の無線センサーモジュールは、前記第２のオペレータの無線端末への前記通知情報の通信に失敗した場合、前記監視装置に前記通知情報を送信するように構成されてもよい。

また、前記通知情報は、前記監視対象の物理的状態が異常と判定されたときの前記監視対象の前記状態に関する情報と、前記監視対象もしくは前記オペレータを識別する情報を含むものであってよい。

異常の状態に関する情報と前記監視対象もしくは前記オペレータを識別する情報をオペレータに通信することによって、異常が発生した監視対象に対してオペレータによる早急な対処が可能になる。

以上のように、本発明によれば、監視対象の異常などの状態に関する情報をその監視対象のオペレータに早急に通信することができる。

本発明に係る一実施形態である監視システムの全体的な構成を示す図である。 図１の監視システムにおけるメッシュ型の無線センサーネットワークの構成例を示す図である。 無線センサーモジュールの構成を示すブロック図である。 無線センサーモジュールによるセンサーの検出データに基づく機器の異常診断の例を示す図である。 第１の無線センサーモジュールによる通知情報の通信処理のフローチャートである。 第１の無線センサーモジュールからオペレータの無線端末への通知情報送信を示す図である。 第２の無線センサーモジュールからオペレータの無線端末への通知情報の二次通信処理を示す図である。 第２の無線センサーモジュールの二次通信処理のフローチャートである。 第２の無線センサーモジュールの三次通信処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面をもとに説明する。
図１は本発明に係る一実施形態である監視システムの全体的な概念図である。
この監視システム１は、例えば工場などの施設内の複数の機器１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の劣化、異常など、監視対象の状態を監視するシステムである。
施設内には、個々の機器１０の保守管理を行う複数のオペレータＵ（Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ）が存在する。つまり、機器１０ａはオペレータＵａによって保守管理され、機器１０ｂはオペレータＵｂによって保守管理され、機器１０ｃはオペレータＵｃによって保守管理される。

監視システム１は、無線センサーネットワーク１００と監視装置２００とを有する。無線センサーネットワーク１００と監視装置２００とはネットワーク３００を通じて接続可能である。ここでネットワークはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよい。

無線センサーネットワーク１００は、ゲートウェイＧと複数の無線センサーモジュールＭ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）などを含む。

複数の無線センサーモジュールＭは各々、個々の監視対象である機器１０に一対一に対応して設けられる。すなわち、無線センサーモジュールＭ１は機器１０ａを監視対象とし、無線センサーモジュールＭ２は機器１０ｂを監視対象とし、無線センサーモジュールＭ３は機器１０ｃを監視対象とする。

無線センサーモジュールＭは各々、監視対象の機器１０の状態を検出する１以上のセンサー２１の検出信号を取り込み、監視対象の機器１０の状態を検出し、分析して、異常などの特定の状態が判定された場合、その状態に関する情報を含む通知情報を生成して、監視対象の機器１０を管理するオペレータＵの無線端末３０に無線送信する。

なお、本明細書において、特定の無線センサーモジュールを指して呼ぶ場合は「無線センサーモジュールＭ１」、「無線センサーモジュールＭ２」、「無線センサーモジュールＭ３」と表記する。機器１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）、オペレータＵ（Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃ）、無線端末３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）についても同様である。

また、無線センサーモジュールＭは、無線センサーネットワーク１００に属する他のノード（ゲートウェイＧ、他の無線センサーモジュールＭ）との間で、センサーの検出データ、状態に関する情報などの情報を無線通信することが可能である。ゲートウェイＧは、無線センサーモジュールＭより受信した情報を外部のネットワーク３００を通じて監視装置２００に送信することが可能である。

監視装置２００は、無線センサーネットワーク１００のゲートウェイＧから外部のネットワーク３００を通じて送信された情報を受信し、ディスプレイやスピーカなどの情報提示装置を通じて監視者Ｕ１にリアルタイムで提示することが可能である。

監視装置２００は、具体的には、例えばパーソナルコンピュータやサーバ用計算機などである。より詳細には、監視装置２００はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、ストレージデバイス、ネットワークインタフェース、ディスプレイ、スピーカ、ユーザ入力装置（マウス、キーボードなど）などを有する。

［無線センサーネットワーク］
無線センサーネットワーク１００には、例えばＩＳＡ１００．１１ａの規格による近距離無線通信（第１の無線方式）などが採用される。複数の無線センサーモジュールＭとゲートウェイＧはメッシュ型のネットワークの形態で接続可能とされている。メッシュ型のネットワークは、無線通信において障害物による遮断や反射波による干渉にさらされることによる電波環境の変化に対し、すべての無線センサーモジュールＭで生成された検出データがゲートウェイＧに収集されるための最適な無線通信経路が得られるように、互いにピアツーピアで無線接続されるノードのペアを変更することができる。

図２はメッシュ型の無線センサーネットワーク１００の構成例を示す図である。
このメッシュ型の無線センサーネットワーク１００には、１機のゲートウェイＧと３機の無線センサーモジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３がノードとして存在する。３機の無線センサーモジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３はゲートウェイＧとピアツーピア接続により無線通信することが可能とされている。

メッシュ型の無線センサーネットワーク１００にはマネージャ（図示せず）が接続されている。なお、ゲートウェイＧがこのマネージャの機能をもっていてもよい。マネージャは、ピアツーピア接続するノードのペアの管理と、各ノードのペアが通信に利用するタイムスロット、チャンネルなどの割り当てを行う。

例えば、図２において、ゲートウェイＧは無線センサーモジュールＭ１とのペア、無線センサーモジュールＭ２とのペア、無線センサーモジュールＭ３とのペアに各々固有に割り当てられたタイムスロット、チャンネルを用いて無線通信するように設定される。

このメッシュ型の無線センサーネットワーク１００では、上記のペアの他、例えば、無線センサーモジュールＭ１と無線センサーモジュールＭ３とのペア、無線センサーモジュールＭ２と無線センサーモジュールＭ３とのペアなどの設定も可能とされる。

なお、本発明は、必ずしもメッシュ型の無線センサーネットワークを用いたもの限定されるものではなく、スター型、バス型の無線センサーネットワークであってもよい。また、本発明は、必ずしも無線ネットワークを用いたものとは限らず、有線ネットワークを用いたものであってもよい。

［無線センサーモジュール］
図３は無線センサーモジュールＭの構成を示すブロック図である。
無線センサーモジュールＭは、センサー信号処理回路１１、マイクロプロセッサ１２、メモリ１３、第１の無線モジュール１４、第１の無線アンテナ１５、電源部１６、第２の無線モジュール１７および第２の無線アンテナ１８を有する。

センサー信号処理回路１１は１以上のセンサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃの出力信号をデジタルデータに変換して、マイクロプロセッサ１２に供給する。機器の状態を検出するためのセンサーには、例えば、機器の振動を検出するための加速度センサー２１ａ、温度を検出するための温度センサー２１ｂ、圧力を検出するための圧力センサー２１ｃなどが挙げられる。

なお、本実施形態において、油圧機器の油状態を検出する油状態センサー２１ｄの出力は、無線センサーモジュールＭの外部の信号変換モジュール２２によってデジタルデータに変換されてマイクロプロセッサ１２に供給される。但し、油状態センサー２１ｄの出力も、その他のセンサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃと同様にセンサー信号処理回路１１に供給され、センサー信号処理回路１１にてデジタルデータに変換されてもよい。

マイクロプロセッサ１２は、センサー信号処理回路１１から供給されたセンサー出力データから機器診断用の検出データを生成する。例えば、マイクロプロセッサ１２は、加速度センサー２１ａの出力データから、加速度の実効値、加速度の時間波形、速度の実効値、速度の時間波形、エンベロープ加速度のp-p値、エンベロープ加速度の時間波形などを算出する。その他、マイクロプロセッサ１２は、温度センサー２１ｂ、圧力センサー２１ｃおよび油状態センサー２１ｄなどの各種のセンサーの出力データから機器診断用の検出データを生成する。

マイクロプロセッサ１２は、センサー２１の検出データを分析して機器の劣化、異常などの状態を判定する。例えば、モータ機器の軸受などの劣化は、例えば加速度センサー２１ａの出力から生成される振動速度に関する検出データである加速度の実効値、速度の実効値、エンベロープ加速度のp-p値（ピークtoピーク値）などの増大として表れる。そこで、マイクロプロセッサ１２は、検出データと異常診断用の閾値と比較し、検出データが閾値を超える場合に機器の異常を判断する。図４はエンベロープ加速度のp-p値のトレンドデータの例を示す図である。この例は、エンベロープ加速度のp-p値が４月１５日以降より増大しはじめ、６月１５日あたりで閾値を越えたことにより、機器の異常が判断される場合を示している。

メモリ１３は、無線センサーモジュールＭのマイクロプロセッサ１２により生成された機器診断用の検出データの一時保存、および検出データに基づく異常などの状態の判定のための作業領域などとして用いられる。

第１の無線モジュール１４は、ゲートウェイＧや他の無線センサーモジュールＭとの無線通信のための処理を行うモジュールである。第１の無線モジュール１４は第１の無線アンテナ１５を有する。

電源部１６は、無線センサーモジュールＭを動作させるために必要な電力を生成する。電源部１６は、バッテリ１６ａと、バッテリ１６ａに蓄積された電荷から無線センサーモジュールＭの動作用の定電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ１６ｂを有する。

第２の無線モジュール１７は、無線センサーモジュールＭの監視対象である機器の保守管理を担うオペレータＵが携帯する無線端末３０との無線通信を行うモジュールである。第２の無線モジュール１７は、無線センサーネットワーク１００で採用される無線方式とは異なる第２の無線方式、例えば無線ＬＡＮなどによるものである。第２の無線モジュール１７は、第２の無線アンテナ１８を有する。

［無線端末について］
オペレータＵが携帯する無線端末３０は、例えば、スマートホン、タブレット端末の他、時計形、ブレスレット形などの携帯端末いわゆるウェアラブル端末などであってよい。無線端末３０は、具体的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、ストレージデバイス、ネットワークインタフェース、第２の無線方式に対応する無線モジュール、ディスプレイ、スピーカ、ユーザ入力装置（マウス、キーボードなど）、振動デバイスなどを有する。ここで、無線モジュールは、無線センサーモジュールＭに搭載された第２の無線モジュール１７との間で例えば無線ＬＡＮなどによる無線通信を行うためのものである。

無線端末３０には、無線センサーモジュールＭから無線送信された通知情報を無線モジュールを用いて受信し、例えば、ディスプレイ、スピーカ、振動モータの駆動などの制御によって通知情報の内容をオペレータＵに提示し、オペレータＵからの受領応答の入力操作を検出して、無線モジュールを使って無線センサーモジュールＭに受領応答を無線送信するようにＣＰＵを動作させるアプリケーションプログラムがメモリなどにインストールされる。

［通知情報の構成］
無線センサーモジュールＭで生成される通知情報は、宛先、機器ＩＤ、状態データなどを含む。

宛先は、通知情報の宛先であり、複数のオペレータＵが各々携帯する無線端末３０にユニークに割り当てられた端末ＩＤなどである。
機器ＩＤは、監視対象の複数の機器１０にユニークに割り当てられたＩＤである。
状態データは、機器の状態に関する通知情報の本体であり、例えば、異常内容、機器診断用の検出データなどである。

各々の無線センサーモジュールＭのメモリ１３には、自身に対応付けられた監視対象である機器１０の機器ＩＤおよび当該機器１０のオペレータＵが携帯する無線端末３０の端末ＩＤが保存されている。つまり無線センサーモジュールＭ１のメモリ１３には、機器１０ａの機器ＩＤ、オペレータＵａの無線端末３０ａの端末ＩＤが保存されている。無線センサーモジュールＭ２のメモリ１３には、機器１０ｂの機器ＩＤ、オペレータＵｂの無線端末３０ｂの端末ＩＤが保存されている。同様に、無線センサーモジュールＭ２のメモリ１３には、機器１０ｃの機器ＩＤ、オペレータＵｃの無線端末３０ｃの端末ＩＤが保存されている。

［通知情報の通信処理］
次に、本実施形態の監視システム１において、機器１０ａの特定の状態が無線センサーモジュールＭ１で判定された場合に、その機器１０ａのオペレータＵａが携帯する無線端末３０ａに通知情報を通信する動作を説明する。なお、機器１０ａの特定の状態とは、この例では機器１０ａの異常状態とする。

下記の無線センサーモジュールＭ１の動作は、その他の無線センサーモジュールＭ２、Ｍ３で機器１０ｂ、１０ｃの特定の状態が判定された場合も同様である。

図５は無線センサーモジュールＭ１による通知情報の通信処理のフローチャートである。
図６は無線センサーモジュールＭ１からオペレータＵａの無線端末３０ａへの通知情報送信時の監視システム１を示す図である。
無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、センサー信号処理回路１１が生成するセンサー出力データをもとに機器１０ａの異常の有無を判定する（ステップＳ１０１）。

無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、機器１０ａの異常を判定すると（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、機器１０ａのオペレータＵａが携帯する無線端末３０ａに宛てた通知情報を生成する（ステップＳ１０３）。この通知情報は、機器１０ａのオペレータＵａが携帯する無線端末３０ａの端末ＩＤ、機器１０ａの機器ＩＤ、状態データなどで構成される。ここで、端末ＩＤが通知情報の宛先となる。

次に、無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、生成された通知情報を、機器１０ａのオペレータＵａが携帯する無線端末３０ａに第２の無線モジュール１７を使って無線送信するように制御をする（ステップＳ１０４）。

無線端末３０ａのＣＰＵは、無線センサーモジュールＭ１から無線送信された通知情報を受信すると、例えばディスプレイ、スピーカ、振動モータの起動などの制御によって通知情報の内容をオペレータＵａに提示し、この通知情報の提示に対するオペレータＵａからの受領応答の入力を待機する。オペレータＵａからの受領応答の入力は、例えば、ディスプレイに表示された応答ボタンの操作、無線端末３０ａに固定的に設けられた特定のメカボタンの操作、音声入力などによって行われる。無線端末３０ａのＣＰＵは、オペレータＵａからの受領応答の入力を検出すると、通知情報の受領応答を無線センサーモジュールＭ１に返信する。

無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ａからの受領応答を受信すると（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、今回の通知情報の通信処理を終了し、最初のステップＳ１０１に戻る。

また、無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ａからの受領応答が例えば所定の待機時間内に受信されない場合など、受領応答を受信できない場合には（ステップＳ１０５のＮＯ）、通知情報の通信失敗を判断し、通知情報の二次通信処理に移行する。

［二次通信処理］
次に、通知情報の二次通信処理について説明する。
無線センサーモジュールＭ１からオペレータＵａの無線端末３０ａに通知情報の無線送信が試みられても、例えば図７に示すように、無線センサーモジュールＭ１の無線通信可能エリアＡａに監視対象である機器１０ａのオペレータＵａの無線端末３０ａが存在していなければ、無線端末３０ａにて通知情報が受信されない。

そこで、無線センサーモジュールＭ１から他の１以上の無線センサーモジュールにオペレータＵａの無線端末３０ａに対する通知情報の通信を依頼することによって、オペレータＵａの無線端末３０ａに通知情報が届く確率が高くなり、信頼性の向上を図ることができる。

以下、二次通信処理の詳細を説明する。
機器１０ａの異常状態を判定した無線センサーモジュールＭ１（以下「第１の無線センサーモジュール」と呼ぶ。）のマイクロプロセッサ１２は、機器１０ａのオペレータＵａが携帯する無線端末３０ａに割り当てられた端末ＩＤと、機器１０ａの機器ＩＤと、状態データなどで構成される通知情報を第２の無線モジュール１７を使って無線センサーネットワーク１００内の他の１以上の無線センサーモジュール（以下「第２の無線センサーモジュール」と呼ぶ。）に無線送信する。

例として、無線センサーモジュールＭ２が第２の無線センサーモジュールである場合を想定する。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、機器１０ａのオペレータＵａの無線端末３０ａの端末ＩＤ、機器１０ａの機器ＩＤ、状態データなどで構成される通知情報を、第１の無線モジュール１４を使って無線センサーネットワーク１００内の第２の無線センサーモジュールＭ２に無線送信する（図５；ステップＳ１０６）。

図８は第２の無線センサーモジュールＭ２の二次通信処理のフローチャートである。
第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、第１の無線センサーモジュールＭ１から通知情報を受信すると（図８；ステップＳ２０１）、この通知情報に宛先として含まれる端末ＩＤをもとに、第２の無線モジュール１７を使って、当該通知情報を、第２の無線センサーモジュールＭ２の無線通信可能エリアＡｂ内に存在するオペレータＵａの無線端末３０ａに送信するように試みる（図８；ステップＳ２０２）。

第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ａから通知情報の受領応答を受信すると（図８；ステップＳ２０３のＹＥＳ）、第１の無線モジュール１４を使って第１の無線センサーモジュールＭ１に受領応答通知を送信し（図８；ステップＳ２０４）、処理を終了する。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、第１の無線モジュール１４を使って、第２の無線センサーモジュールＭ２より受領応答通知を受信すると（図５；ステップＳ１０７の受領応答通知）、無線端末３０ａへの通知情報の通信が成功したことを判断し、二次通信処理を終了する。

例えば、図７では、第２の無線センサーモジュールＭ２の無線通信可能エリアＡｂに、オペレータＵａの無線端末３０ａが存在する。このため、第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ａからの受領応答を受信し、第１の無線モジュール１４を使って第１の無線センサーモジュールＭ１に受領応答通知を送信する。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、この受領応答通知を受信すると、今回の通知情報の通信動作を終了し、最初のステップＳ１０１に戻る。

また、第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ａからの受領応答が例えば所定の待機時間内に受信されない場合など、受領応答を受信できない場合には（図８；ステップＳ２０３のＮＯ）、通知情報の三次通信処理に移行する（図８；ステップＳ２０５）。

なお、上記の二次通信処理において、通知情報は、機器１０ａの異常状態を判定した第１の無線センサーモジュールＭ１から、他の複数あるいはすべてのすべての第２の無線センサーモジュール（Ｍ２、Ｍ３）に同時に送信されてもよい。この場合も、他の複数あるいはすべての第２の無線センサーモジュール（Ｍ２、Ｍ３）から機器１０ａのオペレータＵａの無線端末３０ａへの通知情報の送信が試みられる。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、他の複数あるいはすべての第２の無線センサーモジュール（Ｍ２、Ｍ３）のいずれかから受領応答通知を受けたならば、今回の通知情報の通信動作を終了し、最初のステップＳ１０１に戻る。

［三次通信処理］
次に、三次通信処理について説明する。
ここまで通知情報の通信処理として、異常が検出された機器１０ａのオペレータＵａの無線端末３０ａに通知情報を通信する場合について説明してきたが、オペレータＵａの無線端末３０ａがどの無線センサーモジュールの無線通信可能エリアにも存在しない場合があり得る。そこで、本実施形態の監視システム１には、第２の無線センサーモジュールＭ２が、二次通信処理において異常状態が判定された機器のオペレータの無線端末からの受領応答の受信に失敗した場合には、その異常状態が判定された機器のオペレータの無線端末への通知情報の送信を中断し、第２の無線センサーモジュールＭ２自身の監視対象である機器のオペレータが携帯する無線端末に通知情報を送信する三次通信処理が用意されている。

次に、三次通信処理の詳細を説明する。
図９は第２の無線センサーモジュールＭ２による三次通信処理のフローチャートである。
第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、第１の無線センサーモジュールＭ１より受信した通知情報を、異常状態が判定された機器１０ａのオペレータＵａの無線端末３０ａへではなく、第２の無線センサーモジュールＭ２自身の監視対象である機器１０ｂのオペレータＵｂが携帯する無線端末３０ｂに宛てて無線送信することを試みる（図９；ステップＳ３０１）。

第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ｂからの受領応答を受信すると（図９；ステップＳ３０２のＹＥＳ）、第１の無線モジュール１４を使って第１の無線センサーモジュールＭ１に受領応答通知を無線送信し（図９；ステップＳ３０３）、処理を終了する。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、無線センサーモジュールＭ２からの受領応答通知を第１の無線モジュール１４を使って無線受信すると（図５；ステップＳ１０７の受領応答通知）、通知情報の通信処理を終了する。

また、第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、無線端末３０ｂからの受領応答が例えば所定の待機時間内に受信されない場合など、受領応答を受信できない場合には（図９；ステップＳ３０２のＮＯ）、第１の無線モジュール１４を使ってゲートウェイＧを通じて監視装置２００に通知情報を送信する（図９；ステップＳ３０４）。監視装置２００は、受信した通知情報を監視者Ｕ１に提示する。

さらに、第２の無線センサーモジュールＭ２のマイクロプロセッサ１２は、第１の無線モジュール１４を使って、第１の無線センサーモジュールＭ１にエラー応答を送信する（図９；ステップＳ３０５）。以上で第２の無線センサーモジュールＭ２による三次通信処理が終了する。

なお、監視装置２００への通知情報の送信と第１の無線センサーモジュールＭ１へのエラー応答の送信の順番は逆であってもよい。

第１の無線センサーモジュールＭ１のマイクロプロセッサ１２は、第２の無線センサーモジュールＭ２からのエラー通知を第１の無線モジュール１４を使って受信すると（図５；ステップ１０７のエラー通知）、所定のエラー処理を行う（図５；ステップＳ１０８）。

所定のエラー処理としては、例えば、
１．第１の無線センサーモジュールＭ１からオペレータＵａの無線端末３０ａへの通知情報の無線送信を繰り返す。
２．第１の無線センサーモジュールＭ１および第２の無線センサーモジュールＭ２からオペレータＵａの無線端末３０ａへの通知情報の無線送信を繰り返す。
３．最初のステップＳ１０１に戻る。
などが挙げられる。

以上説明したように、本実施形態の監視システム１によれば、無線センサーモジュールがセンサーの出力データをもとに機器の異常などの状態を判定し、判定した状態に関する通知情報を、その機器を保守管理するオペレータの無線端末に無線によって直接通信する。このため、機器の異常などの状態を早急に、その機器の保守管理を行うオペレータの無線端末に通信することができ、機器の状態に応じたオペレータによる早急な対応、例えば部品交換、修理などが可能になる。

また、本実施形態の監視システム１によれば、二次通信処理によって、監視対象の機器に対応付けて配置された無線センサーモジュールから離れた場所にいるオペレータの無線端末にも通知情報が届く確率が高くなる。これにより、複数の機器が広範囲な領域に配置される場合の、各機器への通知情報の通信が可能になる。

さらに、本実施形態の監視システム１によれば、三次通信処理によって、他の機器のオペレータの無線端末に宛てて通知情報を通知することによって、他の機器のオペレータによる緊急対応を期待することができ、異常状態を長い時間報知することによって起こり得る機器の深刻な故障や事故の発生を防止することができる。

＜変形例１＞
ここまで監視対象の特に異常状態を無線センサーモジュールにおいて判定する場合について説明したが、異常状態だけでなく、オペレータに早急に通知すべき何らかの特定状態の発生を判定したとき、通知情報を無線端末に通信するようにしてもよい。例えば、特定状態になった監視対象をオペレータが直接観測するために、オペレータを早急に呼び出すような場合に本発明は適用可能である。

＜変形例２＞
上記の実施形態において、二次通信処理と三次通信処理は、順番を入れ替えて実行されてもよい。
また、無線センサーモジュールＭ１からオペレータＵａの無線端末３０ａへの通知情報の通信に失敗した後、上記の実施形態の二次通信処理をキャンセルして、三次通信処理のみを実行してもよい。

本発明は、工場内の機器の状態を監視するシステムのみならず、例えば、ビル、鉄道、船舶、建設用車両など、様々な種類の設備、施設内の監視対象を監視する場合に適用できる。その他、橋梁、道路、トンネルなどの構築物において、監視対象となる部位の振動や変形などの状態を監視するシステムにも本発明は応用することができる。

その他、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

Ｍ…無線センサーモジュール
Ｕ…オペレータ
Ｇ…ゲートウェイ
１…監視システム
１０…機器（監視対象）
１１…センサー信号処理回路
１２…マイクロプロセッサ
１４…第１の無線モジュール
１７…第２の無線モジュール
２１…センサー
３０…無線端末
１００…無線センサーネットワーク

Claims (4)

1. 各々オペレータが割り当てられた複数の監視対象を監視する監視システムであって、
   互いに無線通信が可能な複数の無線センサーモジュールを含む無線センサーネットワークを有し、
   前記複数の無線センサーモジュールは、個々の前記監視対象に対応して設けられ、
   前記複数の無線センサーモジュールは、
   前記対応する監視対象の物理的な状態を検出するセンサーの出力データをもとに、当該監視対象の前記状態に関する通知情報を生成する演算処理回路と、
   前記生成された通知情報を、前記対応する監視対象に割り当てられた前記オペレータの無線端末に送信する無線通信部とを具備し、
   前記複数の無線センサーモジュールのうち前記通知情報を送信した前記無線センサーモジュールを第１の無線センサーモジュール、他の１以上の無線センサーモジュールの少なくとも１つを第２の無線センサーモジュールとして、
   前記第１の無線センサーモジュールは、
   前記通知情報の前記無線端末への通信に失敗した場合、前記第２の無線センサーモジュールに前記通知情報を送信し、
   前記第２の無線センサーモジュールは、
   前記第１の無線センサーモジュールより前記通知情報を受信したとき、前記無線通信部を使って前記通知情報を前記無線端末に送信する
   監視システム。
2. 請求項１に記載の監視システムであって、
   前記第２の無線センサーモジュールは、
   前記通知情報の前記無線端末への通信に失敗した場合、当該第２の無線センサーモジュールに各々割り当てられた他の第２のオペレータの無線端末に前記通知情報を送信する
   監視システム。
3. 請求項２に記載の監視システムであって、
   システム全体を監視する監視装置をさらに具備し、
   前記第２の無線センサーモジュールは、
   前記第２のオペレータの無線端末への前記通知情報の通信に失敗した場合、前記監視装置に前記通知情報を送信する
   監視システム。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の監視システムであって、
   前記通知情報は、前記監視対象の物理的状態が異常と判定されたときの前記監視対象の前記状態に関する情報と、前記監視対象もしくは前記オペレータを識別する情報を含む
   監視システム。

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