JP7116037B2 - 物理量測定装置および物理量監視システム - Google Patents
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Description
本発明は、物理量測定装置および物理量監視システムに関する。
内蔵する電池にて駆動する無線通信型検出器端末が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1では、通常時には、消費電力の大きい主制御CPUや検出器制御CPU等を停止状態にしている。そして、所定間隔毎にこれらの主制御CPUや検出器制御CPU等を起動させて温度や湿度等を検出し、外部の監視装置に通信するように構成されている。
これにより、通常時には消費電力の大きい主制御CPU等を停止状態にしているので、電池の消費を低減できるようにしている。
これにより、通常時には消費電力の大きい主制御CPU等を停止状態にしているので、電池の消費を低減できるようにしている。
また、特許文献1では、電源制御CPUにて電池の電池残容量を定期的に監視し、電池残容量が所定の容量以下になった場合に、主制御CPUや通信制御CPU等を起動させて、電池残量減少の警報を監視装置に出力可能に構成されている。
特許文献1では、常時起動している電源制御CPUと、当該電源制御CPUにより起動される主制御CPUと、主制御CPUにより制御される通信制御CPUおよび検出器制御CPUを備えている。すなわち、特許文献1では、起動用CPU(電源制御CPU)、各機能を発揮する機能用CPU(通信制御CPU、検出器制御CPU)、および、機能用CPUを制御する制御用CPUの3種類の動作を制御するためのCPUを備える。そのため、各動作を制御するCPUの数が多くなってしまうため、消費電力量が大きくなってしまうといった課題があった。
本発明の目的は、定期的な検出信号の出力と、随時的な警報信号の出力とを可能にしつつ、制御装置の動作に伴う電力消費の抑制をすることができる物理量測定装置および物理量監視システムを提供することにある。
本発明の物理量測定装置は、外部装置と通信可能に構成された通信装置と、被測定流体の物理量を検出し、検出した物理量に応じた検出信号を出力可能に構成された物理量検出器と、前記物理量検出器に接続された測定制御装置と、前記通信装置を制御し、かつ、前記測定制御装置と通信可能に構成された通信制御装置と、所定の間隔毎に第1起動信号を出力するタイマーと、を備え、前記測定制御装置は、前記検出信号を入出力可能に構成された検出信号入出力部と、異常状態を検出可能に構成された異常状態検出部と、前記異常状態検出部が前記異常状態を検出した際に、第2起動信号を前記通信制御装置に出力可能に構成された起動信号出力部と、前記異常状態検出部による前記異常状態の検出に基づく異常信号を前記通信制御装置に出力可能に構成された異常信号出力部と、を有し、前記通信制御装置は、前記第1起動信号および前記第2起動信号を入力可能に構成され、かつ、電源からの電力供給を制御して、前記通信制御装置を起動状態、または、停止状態にする駆動制御部と、前記測定制御装置に検出信号要求信号を出力可能に構成された検出信号要求部と、前記測定制御装置に異常信号要求信号を出力可能に構成された異常信号要求部と、前記通信装置による通信を制御可能に構成された通信制御部と、を有し、前記駆動制御部は、前記第1起動信号を入力したら、前記電源から前記通信制御装置への電力供給を可能にして、前記通信制御装置を前記起動状態にし、前記検出信号要求部は、前記第1起動信号に基づいて前記通信制御装置が前記起動状態になった場合に、前記検出信号要求信号を前記検出信号入出力部に出力し、前記検出信号入出力部は、前記検出信号要求信号を入力した場合に、前記検出信号を前記通信制御部に出力し、前記通信制御部は、前記検出信号を入力した場合に、前記通信装置を制御して前記検出信号を前記外部装置に出力し、前記駆動制御部は、前記第2起動信号を入力したら、前記電源から前記通信制御装置への電力供給を可能にして、前記通信制御装置を前記起動状態にし、前記異常信号要求部は、前記第2起動信号に基づいて前記通信制御装置が前記起動状態になった場合に、前記異常信号要求信号を前記異常信号出力部に出力し、前記異常信号出力部は、前記異常信号要求信号を入力した場合に、前記異常信号を前記通信制御部に出力し、前記通信制御部は、前記異常信号を入力した場合に、前記通信装置を制御して警報信号を前記外部装置に出力し、前記駆動制御部は、前記通信制御部が前記通信装置に前記検出信号、または、前記警報信号を出力したら、前記電源からの電力供給を遮断して、前記通信制御装置を前記停止状態にすることを特徴とする。
本発明では、物理量および異常状態の検出動作を制御する測定制御装置と、当該測定制御装置と通信し、かつ、通信装置の動作を制御する通信制御装置の2種類の独立動作をする制御装置を備える。そして、当該2種類の制御装置によって、定期的な検出信号の出力と、随時的な警報信号の出力とを可能にしつつ、通常時は通信制御装置を停止状態にして省電力化を図ることができるようにしている。すなわち、通信制御装置を間欠的な起動にしつつ、定期的な検出信号の出力および随時的な警報信号の出力を、2種類の制御装置と2種類の起動信号とによって達成できるので、制御装置の動作に伴う電力消費の抑制をすることができる。
本発明の物理量測定装置において、前記異常状態検出部は、前記検出信号に基づいて、前記異常状態を検出可能に構成されることが好ましい。
この構成では、異常状態検出部は、検出信号に基づいて異常状態を検出可能に構成されるので、例えば、圧力等の物理量の上限値や下限値を設定しておくことで、上限値を上回った際や、下限値を下回った際に異常状態として検出することができる。すなわち、被測定流体の物理量が通常の範囲から逸脱した場合に異常状態として検出できるので、より詳細に被測定流体の物理量を監視することができる。
この構成では、異常状態検出部は、検出信号に基づいて異常状態を検出可能に構成されるので、例えば、圧力等の物理量の上限値や下限値を設定しておくことで、上限値を上回った際や、下限値を下回った際に異常状態として検出することができる。すなわち、被測定流体の物理量が通常の範囲から逸脱した場合に異常状態として検出できるので、より詳細に被測定流体の物理量を監視することができる。
本発明の物理量測定装置において、前記電源としての電池と、前記電池の電圧を検出可能に構成された電源電圧検出回路を備え、前記異常状態検出部は、前記電源電圧検出回路による前記電圧の検出結果に基づいて、前記異常状態を検出可能に構成されることが好ましい。
この構成では、異常状態検出部は、電源電圧検出回路による電圧の検出結果に基づいて、異常状態を検出可能に構成されるので、例えば、電源としての電池の残量が低下した場合に、異常状態として検出することができる。そのため、電池交換を確実に実施できたり、電源の不具合を監視したりすることができる。
この構成では、異常状態検出部は、電源電圧検出回路による電圧の検出結果に基づいて、異常状態を検出可能に構成されるので、例えば、電源としての電池の残量が低下した場合に、異常状態として検出することができる。そのため、電池交換を確実に実施できたり、電源の不具合を監視したりすることができる。
本発明の物理量測定装置において、前記測定制御装置に接続された表示部を備え、前記測定制御装置は、前記検出信号に応じた表示信号を前記表示部に出力する表示制御部を有し、前記表示部は、前記表示制御部から出力された前記表示信号に基づいて、前記物理量検出器にて検出した前記物理量を表示することが好ましい。
この構成では、表示部に物理量が表示されるので、物理量測定装置が設置されている現場において、被測定流体の物理量を把握することができる。そのため、メンテナンス等、現場にて行う作業を容易にすることができる。
この構成では、表示部に物理量が表示されるので、物理量測定装置が設置されている現場において、被測定流体の物理量を把握することができる。そのため、メンテナンス等、現場にて行う作業を容易にすることができる。
本発明の物理量監視システムは、前記物理量測定装置と、前記物理量測定装置から出力された前記検出信号、または、前記警報信号を入力可能に構成された前記外部装置と、を備えることを特徴とする。
この構成では、上述と同様の作用効果を奏することができる。
この構成では、上述と同様の作用効果を奏することができる。
[実施形態]
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の物理量監視システム100の概略構成を示す模式図である。本実施形態の物理量監視システム100は、被接続部Cに流通する被測定流体の物理量、具体的には、被測定流体の圧力を監視するシステムである。
図1に示すように、物理量監視システム100は、物理量測定装置1と、ターミナル装置2と、データ管理装置3とを備える。
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の物理量監視システム100の概略構成を示す模式図である。本実施形態の物理量監視システム100は、被接続部Cに流通する被測定流体の物理量、具体的には、被測定流体の圧力を監視するシステムである。
図1に示すように、物理量監視システム100は、物理量測定装置1と、ターミナル装置2と、データ管理装置3とを備える。
[物理量測定装置1]
図2は、本実施形態の物理量測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
図1、2に示すように、物理量測定装置1は、被測定流体が流通する流通管Lの被接続部Cに接続されており、被測定流体の物理量、具体的には、被測定流体の圧力を測定可能に構成されている。
物理量測定装置1は、電池10、電源電圧検出回路11、物理量検出器12、表示部13、操作部14、通信装置15、アンテナ16、通信制御装置17、および、測定制御装置18を備える。
図2は、本実施形態の物理量測定装置1の概略構成を示すブロック図である。
図1、2に示すように、物理量測定装置1は、被測定流体が流通する流通管Lの被接続部Cに接続されており、被測定流体の物理量、具体的には、被測定流体の圧力を測定可能に構成されている。
物理量測定装置1は、電池10、電源電圧検出回路11、物理量検出器12、表示部13、操作部14、通信装置15、アンテナ16、通信制御装置17、および、測定制御装置18を備える。
[電池10]
電池10は、通信制御装置17や測定制御装置18等に電力を供給可能に構成されており、本発明の電源の一例である。本実施形態では、電池10は、コイン型の一次電池として構成されている。なお、電池10は、上記構成に限られるものではなく、例えば、乾電池として構成されていてもよい。また、電池10は、二次電池として構成されていてもよい。
電池10は、通信制御装置17や測定制御装置18等に電力を供給可能に構成されており、本発明の電源の一例である。本実施形態では、電池10は、コイン型の一次電池として構成されている。なお、電池10は、上記構成に限られるものではなく、例えば、乾電池として構成されていてもよい。また、電池10は、二次電池として構成されていてもよい。
[電源電圧検出回路11]
電源電圧検出回路11は、電源としての電池10の電圧を検出可能に構成されている。そして、電源電圧検出回路11は、電池10の電圧に応じた電圧信号Vを、測定制御装置18に出力する。
電源電圧検出回路11は、電源としての電池10の電圧を検出可能に構成されている。そして、電源電圧検出回路11は、電池10の電圧に応じた電圧信号Vを、測定制御装置18に出力する。
[物理量検出器12]
物理量検出器12は、被測定流体の圧力を検出可能に構成された所謂圧力センサーである。本実施形態では、物理量検出器12は、検出した圧力に応じた検出信号Aを、測定制御装置18に出力可能に構成されている。
物理量検出器12は、被測定流体の圧力を検出可能に構成された所謂圧力センサーである。本実施形態では、物理量検出器12は、検出した圧力に応じた検出信号Aを、測定制御装置18に出力可能に構成されている。
[表示部13]
表示部13は、測定制御装置18から出力された表示信号Dに基づいて、物理量検出器12で検出された圧力をデジタル表示可能に構成されている。本実施形態では、表示部13は、液晶ディスプレイにより構成されている。
表示部13は、測定制御装置18から出力された表示信号Dに基づいて、物理量検出器12で検出された圧力をデジタル表示可能に構成されている。本実施形態では、表示部13は、液晶ディスプレイにより構成されている。
[操作部14]
操作部14は、物理量測定装置1を操作するためのものである。具体的には、操作部14は、電源をオン、または、オフしたり、設定値を変更したりする際の入力部として使用される。本実施形態では、操作部14は、第1操作ボタン141、第2操作ボタン142、および、第3操作ボタン143を備えている。
操作部14は、物理量測定装置1を操作するためのものである。具体的には、操作部14は、電源をオン、または、オフしたり、設定値を変更したりする際の入力部として使用される。本実施形態では、操作部14は、第1操作ボタン141、第2操作ボタン142、および、第3操作ボタン143を備えている。
[通信装置15]
通信装置15は、アンテナ16を介して、ターミナル装置2に対する電波を送受信することにより、ターミナル装置2との無線通信を可能に構成された所謂無線通信モジュールである。本実施形態では、通信装置15は、920MHz帯の特定小電力無線による電波を送受信可能に構成されている。
通信装置15は、アンテナ16を介して、ターミナル装置2に対する電波を送受信することにより、ターミナル装置2との無線通信を可能に構成された所謂無線通信モジュールである。本実施形態では、通信装置15は、920MHz帯の特定小電力無線による電波を送受信可能に構成されている。
[アンテナ16]
アンテナ16は、電波を送受信可能に構成された所謂アンテナである。本実施形態では、アンテナ16は、920MHz帯の電波を送受信可能なバーアンテナとして構成されている。
アンテナ16は、電波を送受信可能に構成された所謂アンテナである。本実施形態では、アンテナ16は、920MHz帯の電波を送受信可能なバーアンテナとして構成されている。
[通信制御装置17]
通信制御装置17は、CPU(Central processing unit)やメモリ等によって構成され、通信装置15を制御し、かつ、測定制御装置18と通信可能に構成されている。
本実施形態では、通信制御装置17は、駆動制御部171、検出信号要求部172、異常信号要求部173、通信制御部174、および、タイマー部175を有している。
通信制御装置17は、CPU(Central processing unit)やメモリ等によって構成され、通信装置15を制御し、かつ、測定制御装置18と通信可能に構成されている。
本実施形態では、通信制御装置17は、駆動制御部171、検出信号要求部172、異常信号要求部173、通信制御部174、および、タイマー部175を有している。
駆動制御部171は、電池10から通信制御装置17への電力供給を制御して、当該通信制御装置17を起動状態、または、停止状態にすることができるように構成されている。検出信号要求部172は、測定制御装置18に検出信号要求信号Rを出力可能に構成されている。異常信号要求部173は、測定制御装置18に異常信号要求信号Qを出力可能に構成されている。通信制御部174は、通信装置15による通信を制御可能に構成されている。なお、駆動制御部171、検出信号要求部172、異常信号要求部173、および、通信制御部174の動作の詳細については、後述する。
タイマー部175は、所定の間隔毎に第1起動信号P1を駆動制御部171に出力可能に構成されている。本実施形態では、例えば、タイマー部175は、60秒毎に第1起動信号P1をLowからHighに切替可能に構成されている。すなわち、タイマー部175には、予め60秒のタイマー設定がなされている。
また、タイマー部175には、駆動制御部171にて制御される電力とは別に、独自に電池10からの電力が供給されている。すなわち、タイマー部175には、通信制御装置17が停止状態であっても、電池10から電力が供給されている。
なお、タイマー部175は、本発明のタイマーの一例である。
また、タイマー部175には、駆動制御部171にて制御される電力とは別に、独自に電池10からの電力が供給されている。すなわち、タイマー部175には、通信制御装置17が停止状態であっても、電池10から電力が供給されている。
なお、タイマー部175は、本発明のタイマーの一例である。
[測定制御装置18]
測定制御装置18は、CPU(Central processing unit)やメモリ等によって構成され、物理量としての圧力および異常状態の検出動作を制御可能に構成されている。
本実施形態では、測定制御装置18は、起動信号出力部181、異常状態検出部182、検出信号入出力部183、異常信号出力部184、表示制御部185、および、入力制御部186を有している。
なお、本実施形態では、測定制御装置18は、物理量測定装置1の電源がオンとされている間は、電池10からの電力供給によって起動状態とされて動作している。
測定制御装置18は、CPU(Central processing unit)やメモリ等によって構成され、物理量としての圧力および異常状態の検出動作を制御可能に構成されている。
本実施形態では、測定制御装置18は、起動信号出力部181、異常状態検出部182、検出信号入出力部183、異常信号出力部184、表示制御部185、および、入力制御部186を有している。
なお、本実施形態では、測定制御装置18は、物理量測定装置1の電源がオンとされている間は、電池10からの電力供給によって起動状態とされて動作している。
起動信号出力部181は、第2起動信号P2を、通信制御装置17の駆動制御部171に出力可能に構成されている。本実施形態では、起動信号出力部181は、異常状態検出部182が異常状態を検出した場合に、第2起動信号P2をLowからHighに切替可能に構成されている。
異常状態検出部182は、異常状態を検出可能に構成されている。本実施形態では、異常状態検出部182は、検出信号Aおよび電圧信号Vに基づいて、異常状態を検出可能に構成されている。
具体的には、異常状態検出部182は、検出信号Aに基づいて、被測定流体の圧力が予め設定された上限値および下限値の範囲内であるか否かを判定し、範囲内でないと判定した場合に、異常状態として検出する。また、異常状態検出部182は、電圧信号Vに基づいて、電池10の電圧残量が予め設定された下限値以下であるか否かを判定し、下限値以下であると判定した場合に、異常状態として判定する。すなわち、異常状態検出部182は、電源電圧検出回路11による電圧の検出結果に基づいて、異常状態を検出可能に構成されている。
具体的には、異常状態検出部182は、検出信号Aに基づいて、被測定流体の圧力が予め設定された上限値および下限値の範囲内であるか否かを判定し、範囲内でないと判定した場合に、異常状態として検出する。また、異常状態検出部182は、電圧信号Vに基づいて、電池10の電圧残量が予め設定された下限値以下であるか否かを判定し、下限値以下であると判定した場合に、異常状態として判定する。すなわち、異常状態検出部182は、電源電圧検出回路11による電圧の検出結果に基づいて、異常状態を検出可能に構成されている。
検出信号入出力部183は、物理量検出器12から出力された検出信号Aを入力し、当該検出信号Aを通信制御部174、異常状態検出部182、表示制御部185に出力可能に構成されている。異常信号出力部184は、通信制御部174に異常信号Eを出力可能に構成されている。
なお、検出信号入出力部183および異常信号出力部184の動作の詳細については、後述する。
なお、検出信号入出力部183および異常信号出力部184の動作の詳細については、後述する。
表示制御部185は、検出信号入出力部183から出力された検出信号Aを入力し、当該検出信号Aに応じた表示信号Dを表示部13に出力可能に構成されている。入力制御部186は、操作部14の操作に応じて出力される操作信号Oを入力可能に構成されている。そして、入力制御部186は、操作信号Oに応じて、物理量測定装置1の動作を制御可能に構成されている。例えば、入力制御部186は、操作信号Oに応じて、物理量測定装置1の電源をオン、または、オフさせたり、測定制御装置18のメモリ等に記憶されている設定値を変更させたりすることができるように構成されている。
[ターミナル装置2]
ターミナル装置2は、物理量測定装置1との無線通信を可能な所謂基地局として構成されている。また、ターミナル装置2は、インターネット回線等のネットワークを介して、データ管理装置3と通信可能に構成されている。これにより、物理量測定装置1から出力された検出信号Aや警報信号Zをデータ管理装置3に伝送したり、データ管理装置3から出力された制御信号を物理量測定装置1に伝送したりすることができる。なお、ターミナル装置2は、データ管理装置3から出力された制御信号を物理量測定装置1に伝送する場合、例えば、タイマー等によって設定された通信制御装置17の起動時間に合わせて、制御信号を伝送するように構成されていてもよい。また、例えば、操作部14の操作によって通信制御装置17を起動状態にできるように構成しておき、操作部14の操作によって通信制御装置17を起動状態にしてから、ターミナル装置2が物理量測定装置1に制御信号を伝送するように構成してもよい。
また、ターミナル装置2は、本発明の外部装置の一例である。
ここで、本実施形態では、ターミナル装置2は、物理量測定装置1から検出信号Aや警報信号Zを正常に受信した場合に、応答信号を物理量測定装置1に出力するように構成されている。これにより、物理量測定装置1は、検出信号Aや警報信号Zの伝送が失敗した場合に、応答信号を受信しないので、これらの信号の伝送が失敗したことを検知することができる。そのため、物理量測定装置1は、応答信号を受信しない場合に、再度伝送を行うように構成されることで、検出信号Aや警報信号Zのデータが伝送の失敗により抜けてしまうことを抑制できる。
ターミナル装置2は、物理量測定装置1との無線通信を可能な所謂基地局として構成されている。また、ターミナル装置2は、インターネット回線等のネットワークを介して、データ管理装置3と通信可能に構成されている。これにより、物理量測定装置1から出力された検出信号Aや警報信号Zをデータ管理装置3に伝送したり、データ管理装置3から出力された制御信号を物理量測定装置1に伝送したりすることができる。なお、ターミナル装置2は、データ管理装置3から出力された制御信号を物理量測定装置1に伝送する場合、例えば、タイマー等によって設定された通信制御装置17の起動時間に合わせて、制御信号を伝送するように構成されていてもよい。また、例えば、操作部14の操作によって通信制御装置17を起動状態にできるように構成しておき、操作部14の操作によって通信制御装置17を起動状態にしてから、ターミナル装置2が物理量測定装置1に制御信号を伝送するように構成してもよい。
また、ターミナル装置2は、本発明の外部装置の一例である。
ここで、本実施形態では、ターミナル装置2は、物理量測定装置1から検出信号Aや警報信号Zを正常に受信した場合に、応答信号を物理量測定装置1に出力するように構成されている。これにより、物理量測定装置1は、検出信号Aや警報信号Zの伝送が失敗した場合に、応答信号を受信しないので、これらの信号の伝送が失敗したことを検知することができる。そのため、物理量測定装置1は、応答信号を受信しない場合に、再度伝送を行うように構成されることで、検出信号Aや警報信号Zのデータが伝送の失敗により抜けてしまうことを抑制できる。
データ管理装置3は、物理量測定装置1から伝送された検出信号Aに基づく圧力や、警報信号Zに基づく警報情報をデータとして記憶したり、当該データを監視したりするための装置である。
本実施形態では、データ管理装置3は、サーバー装置31と、クライアント装置32とを備えている。
サーバー装置31は、所謂サーバーを備えて構成され、検出信号Aに基づく圧力をデータとして記憶している。クライアント装置32は、所謂パーソナルコンピューターを備えて構成され、サーバー装置31に記憶されたデータを出力したり、物理量測定装置1に伝送するための制御信号を入力したりすることができる。
ここで、本実施形態では、物理量測定装置1、ターミナル装置2、および、データ管理装置3は、時刻の同期を可能に構成されている。本実施形態では、例えば、物理量測定装置1から検出信号Aや警報信号Zが伝送されるタイミングで、物理量測定装置1、ターミナル装置2、および、データ管理装置3が、それぞれ時刻情報を伝送することにより、時刻同期を行うように構成されている。これにより、検出信号Aや警報信号Zを伝送するタイミングで時刻同期が行われるので、時刻同期を行うために通信制御装置17を起動状態にする必要がなく、電力消費を抑制することができる。
本実施形態では、データ管理装置3は、サーバー装置31と、クライアント装置32とを備えている。
サーバー装置31は、所謂サーバーを備えて構成され、検出信号Aに基づく圧力をデータとして記憶している。クライアント装置32は、所謂パーソナルコンピューターを備えて構成され、サーバー装置31に記憶されたデータを出力したり、物理量測定装置1に伝送するための制御信号を入力したりすることができる。
ここで、本実施形態では、物理量測定装置1、ターミナル装置2、および、データ管理装置3は、時刻の同期を可能に構成されている。本実施形態では、例えば、物理量測定装置1から検出信号Aや警報信号Zが伝送されるタイミングで、物理量測定装置1、ターミナル装置2、および、データ管理装置3が、それぞれ時刻情報を伝送することにより、時刻同期を行うように構成されている。これにより、検出信号Aや警報信号Zを伝送するタイミングで時刻同期が行われるので、時刻同期を行うために通信制御装置17を起動状態にする必要がなく、電力消費を抑制することができる。
[物理量測定装置1の制御方法]
次に、物理量測定装置1の制御方法について、図3のフローチャートに基づいて説明する。
図3に示すように、先ず、異常状態検出部182は異常状態を検出したか否かを判定する(ステップS1)。
ステップS1でYesと判定した場合、起動信号出力部181は、第2起動信号P2を駆動制御部171に出力する、つまり、第2起動信号P2をLowからHighに切り替える(ステップS2)。
次に、物理量測定装置1の制御方法について、図3のフローチャートに基づいて説明する。
図3に示すように、先ず、異常状態検出部182は異常状態を検出したか否かを判定する(ステップS1)。
ステップS1でYesと判定した場合、起動信号出力部181は、第2起動信号P2を駆動制御部171に出力する、つまり、第2起動信号P2をLowからHighに切り替える(ステップS2)。
次に、駆動制御部171は、第2起動信号P2を入力したら、つまり、第2起動信号P2がLowからHighに切り替わったら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする(ステップS3)。この際、通信制御装置17が起動状態になったら、起動信号出力部181は、第2起動信号P2をHighからLowに切り替える。
次に、異常信号要求部173は、第2起動信号P2に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、異常信号要求信号Qを測定制御装置18の異常信号出力部184に出力する(ステップS4)。具体的には、異常信号要求部173は、第2起動信号P2に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、異常信号要求信号QをLowからHighに切り替える。
そして、異常信号出力部184は、異常信号要求信号Qを入力した場合、つまり、異常信号要求信号QがLowからHighに切り替わった場合、異常信号Eを通信制御部174に出力する(ステップS5)。具体的には、異常信号出力部184は、異常信号要求信号QがLowからHighに切り替わったら、異常信号EをLowからHighに切り替える。
そして、異常信号出力部184は、異常信号要求信号Qを入力した場合、つまり、異常信号要求信号QがLowからHighに切り替わった場合、異常信号Eを通信制御部174に出力する(ステップS5)。具体的には、異常信号出力部184は、異常信号要求信号QがLowからHighに切り替わったら、異常信号EをLowからHighに切り替える。
次に、異常信号EがLowからHighに切り替わったら、通信制御部174は、通信装置15を制御してターミナル装置2に警報信号Zを出力する(ステップS6)。これにより、物理量測定装置1は、異常状態検出部182にて異常状態が検出された際に、随時的に通信制御装置17を起動させて、警報を出力する。
その後、駆動制御部171は、通信制御部174がターミナル装置2に警報信号Zを出力したら、電池10からの電力供給を遮断して、通信制御装置17を停止状態にする(ステップS7)。なお、この際、異常信号要求信号Qおよび異常信号Eは、HighからLowに切り替わるように構成されている。
そして、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
その後、駆動制御部171は、通信制御部174がターミナル装置2に警報信号Zを出力したら、電池10からの電力供給を遮断して、通信制御装置17を停止状態にする(ステップS7)。なお、この際、異常信号要求信号Qおよび異常信号Eは、HighからLowに切り替わるように構成されている。
そして、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
ステップS1に戻って、ステップS1でNoと判定された場合、タイマー部175は、予め設定された時間がタイムアップしたか否かを判定する(ステップS8)。具体的には、前回タイムアップされてから、予め設定された60秒間が経過したか否かを判定する。
ステップS8でNoと判定した場合、ステップS1に戻る。
ステップS8でNoと判定した場合、ステップS1に戻る。
一方、ステップS8でYesと判定した場合、タイマー部175は、第1起動信号P1を駆動制御部171に出力する、つまり、第1起動信号P1をLowからHighに切り替える(ステップS9)。
次に、駆動制御部171は、第1起動信号P1を入力したら、つまり、第1起動信号P1がLowからHighに切り替わったら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする(ステップS10)。この際、通信制御装置17が起動状態になったら、タイマー部175は、第1起動信号P1をHighからLowに切り替える。
次に、検出信号要求部172は、第1起動信号P1に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、検出信号要求信号Rを測定制御装置18の検出信号入出力部183に出力する(ステップS11)。具体的には、検出信号要求部172は、第1起動信号P1に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、検出信号要求信号RをLowからHighに切り替える。
次に、検出信号入出力部183は、検出信号要求信号Rを入力した場合、つまり、検出信号要求信号RがLowからHighに切り替わった場合、検出信号Aを通信制御部174に出力する。そして、通信制御部174は、通信装置15を制御してターミナル装置2に検出信号Aを出力する(ステップS12)。これにより、物理量測定装置1は、タイマー部175によるタイムアップに基づいて、間欠的に通信制御装置17を起動させて、検出信号Aを出力する。
その後、ステップS7に進んで、通信制御装置17を停止状態にする。すなわち、駆動制御部171は、通信制御部174がターミナル装置2に検出信号Aを出力したら、電池10からの電力供給を遮断する。この際、検出信号要求信号Rは、HighからLowに切り替わるように構成されている。
そして、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
そして、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
[本実施形態の作用効果]
以上のような本実施形態では、次の効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、物理量測定装置1は、ターミナル装置2と通信可能に構成された通信装置15と、被測定流体の圧力を検出し、検出した圧力に応じた検出信号Aを出力可能に構成された物理量検出器12と、物理量検出器12に接続された測定制御装置18と、通信装置15を制御し、かつ、測定制御装置18と通信可能に構成された通信制御装置17と、通信制御装置17の一部として構成され、所定の間隔毎に第1起動信号P1を出力するタイマー部175と、を備える。
測定制御装置18は、検出信号Aを入出力可能に構成された検出信号入出力部183と、異常状態を検出可能に構成された異常状態検出部182と、異常状態検出部182が異常状態を検出した際に、第2起動信号P2を通信制御装置17に出力可能に構成された起動信号出力部181と、異常状態検出部182による異常状態の検出に基づく異常信号Eを通信制御装置17に出力可能に構成された異常信号出力部184と、を有する。
通信制御装置17は、第1起動信号P1および第2起動信号P2を入力可能に構成され、かつ、電池10からの電力供給を制御して、通信制御装置17を起動状態、または、停止状態にする駆動制御部171と、測定制御装置18に検出信号要求信号Rを出力可能に構成された検出信号要求部172と、測定制御装置18に異常信号要求信号Qを出力可能に構成された異常信号要求部173と、通信装置15による通信を制御可能に構成された通信制御部174と、を有する。
そして、駆動制御部171は、第1起動信号P1を入力したら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする。検出信号要求部172は、第1起動信号P1に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、検出信号要求信号Rを検出信号入出力部183に出力する。検出信号入出力部183は、検出信号要求信号Rを入力した場合に、検出信号Aを通信制御部174に出力する。通信制御部174は、検出信号Aを入力した場合に、通信装置15を制御して検出信号Aをターミナル装置2に出力する。
また、駆動制御部171は、第2起動信号P2を入力したら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする。異常信号要求部173は、第2起動信号P2に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、異常信号要求信号Qを異常信号出力部184に出力する。異常信号出力部184は、異常信号要求信号Qを入力した場合に、異常信号Eを通信制御部174に出力する。通信制御部174は、異常信号Eを入力した場合に、通信装置15を制御して警報信号Zをターミナル装置2に出力する。
最後に、駆動制御部171は、通信制御部174が通信装置15に検出信号A、または、警報信号Zを出力したら、電池10からの電力供給を遮断して、通信制御装置17を停止状態にする。
この構成では、物理量測定装置1は、物理量および異常状態の検出動作を制御する測定制御装置18と、当該測定制御装置18と通信し、かつ、通信装置15の動作を制御する通信制御装置17の2種類の独立動作をする制御装置17,18を備える。そして、当該2種類の制御装置17,18によって、定期的な検出信号Aの出力と、随時的な警報信号Zの出力とを可能にしつつ、通常時は通信制御装置17を停止状態にして省電力化を図ることができるようにしている。すなわち、通信制御装置17を間欠的な起動にしつつ、定期的な検出信号Aの出力および随時的な警報信号Zの出力を、2種類の制御装置17,18と2種類の起動信号P1,P2とによって達成できるので、制御装置17,18の動作に伴う電力消費の抑制をすることができる。
以上のような本実施形態では、次の効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、物理量測定装置1は、ターミナル装置2と通信可能に構成された通信装置15と、被測定流体の圧力を検出し、検出した圧力に応じた検出信号Aを出力可能に構成された物理量検出器12と、物理量検出器12に接続された測定制御装置18と、通信装置15を制御し、かつ、測定制御装置18と通信可能に構成された通信制御装置17と、通信制御装置17の一部として構成され、所定の間隔毎に第1起動信号P1を出力するタイマー部175と、を備える。
測定制御装置18は、検出信号Aを入出力可能に構成された検出信号入出力部183と、異常状態を検出可能に構成された異常状態検出部182と、異常状態検出部182が異常状態を検出した際に、第2起動信号P2を通信制御装置17に出力可能に構成された起動信号出力部181と、異常状態検出部182による異常状態の検出に基づく異常信号Eを通信制御装置17に出力可能に構成された異常信号出力部184と、を有する。
通信制御装置17は、第1起動信号P1および第2起動信号P2を入力可能に構成され、かつ、電池10からの電力供給を制御して、通信制御装置17を起動状態、または、停止状態にする駆動制御部171と、測定制御装置18に検出信号要求信号Rを出力可能に構成された検出信号要求部172と、測定制御装置18に異常信号要求信号Qを出力可能に構成された異常信号要求部173と、通信装置15による通信を制御可能に構成された通信制御部174と、を有する。
そして、駆動制御部171は、第1起動信号P1を入力したら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする。検出信号要求部172は、第1起動信号P1に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、検出信号要求信号Rを検出信号入出力部183に出力する。検出信号入出力部183は、検出信号要求信号Rを入力した場合に、検出信号Aを通信制御部174に出力する。通信制御部174は、検出信号Aを入力した場合に、通信装置15を制御して検出信号Aをターミナル装置2に出力する。
また、駆動制御部171は、第2起動信号P2を入力したら、電池10から通信制御装置17への電力供給を可能にして、通信制御装置17を起動状態にする。異常信号要求部173は、第2起動信号P2に基づいて通信制御装置17が起動状態になった場合に、異常信号要求信号Qを異常信号出力部184に出力する。異常信号出力部184は、異常信号要求信号Qを入力した場合に、異常信号Eを通信制御部174に出力する。通信制御部174は、異常信号Eを入力した場合に、通信装置15を制御して警報信号Zをターミナル装置2に出力する。
最後に、駆動制御部171は、通信制御部174が通信装置15に検出信号A、または、警報信号Zを出力したら、電池10からの電力供給を遮断して、通信制御装置17を停止状態にする。
この構成では、物理量測定装置1は、物理量および異常状態の検出動作を制御する測定制御装置18と、当該測定制御装置18と通信し、かつ、通信装置15の動作を制御する通信制御装置17の2種類の独立動作をする制御装置17,18を備える。そして、当該2種類の制御装置17,18によって、定期的な検出信号Aの出力と、随時的な警報信号Zの出力とを可能にしつつ、通常時は通信制御装置17を停止状態にして省電力化を図ることができるようにしている。すなわち、通信制御装置17を間欠的な起動にしつつ、定期的な検出信号Aの出力および随時的な警報信号Zの出力を、2種類の制御装置17,18と2種類の起動信号P1,P2とによって達成できるので、制御装置17,18の動作に伴う電力消費の抑制をすることができる。
(2)本実施形態では、異常状態検出部182は、検出信号Aに基づいて異常状態を検出可能に構成されるので、圧力の上限値および下限値を設定しておくことで、上限値を上回った際や、下限値を下回った際に異常状態として検出することができる。すなわち、被測定流体の物理量が通常の範囲から逸脱した場合に異常状態として検出できるので、より詳細に被測定流体の圧力を監視することができる。
(3)本実施形態では、異常状態検出部182は、電源電圧検出回路11による電圧の検出結果に基づいて、異常状態を検出可能に構成されるので、電池10の残量が低下した場合に、異常状態として検出することができる。そのため、電池交換を確実に実施できたり、電池10の不具合を監視したりすることができる。
(4)本実施形態では、表示部13に圧力がデジタル表示されるので、物理量測定装置1が設置されている現場において、被測定流体の圧力を把握することができる。そのため、メンテナンス等、現場にて行う作業を容易にすることができる。
[変形例]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、タイマーとしてのタイマー部175は、通信制御装置17の一部として構成されていたが、これに限定されない。例えば、タイマーは、通信制御装置とは別に設けられたタイマー回路として構成されていてもよく、所定の間隔毎に第1起動信号を出力可能に構成されていればよい。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、タイマーとしてのタイマー部175は、通信制御装置17の一部として構成されていたが、これに限定されない。例えば、タイマーは、通信制御装置とは別に設けられたタイマー回路として構成されていてもよく、所定の間隔毎に第1起動信号を出力可能に構成されていればよい。
前記実施形態では、物理量測定装置1は、920MHz帯の特定小電力無線によってターミナル装置2と通信可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置は、有線LAN、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等により、ターミナル装置と通信可能に構成されていてもよい。すなわち、通信装置は、有線LAN、無線LAN、Bluetooth等のモジュールとして構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、物理量測定装置1の通信装置15は、アンテナ16を介して、ターミナル装置2と電波を送受信可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置の通信装置は、電波の受信は行わず、電波の送信のみを行うように構成されていてもよい。
さらに、前記実施形態では、ターミナル装置2を介して、物理量測定装置1とデータ管理装置3とが通信していたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置は、データ管理装置と直接通信できるように構成されていてもよい。この場合、データ管理装置が本発明の外部装置として構成される。
また、前記実施形態では、物理量測定装置1の通信装置15は、アンテナ16を介して、ターミナル装置2と電波を送受信可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置の通信装置は、電波の受信は行わず、電波の送信のみを行うように構成されていてもよい。
さらに、前記実施形態では、ターミナル装置2を介して、物理量測定装置1とデータ管理装置3とが通信していたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置は、データ管理装置と直接通信できるように構成されていてもよい。この場合、データ管理装置が本発明の外部装置として構成される。
前記実施形態では、物理量検出器12は、被測定流体の圧力を検出可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量検出器は、被測定流体の差圧や温度等を検出可能に構成されていてもよい。
前記実施形態では、異常状態検出部182は、検出信号Aおよび電圧信号Vに基づいて、異常状態を検出可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、異常状態検出部は、検出信号および電圧信号のいずれか一方に基づいて、異常状態を検出可能に構成されていてもよい。また、異常状態検出部は、検出信号および電圧信号以外の要因、例えば、接点異常等に基づいて異常状態を検出可能に構成されていてもよい。
前記実施形態では、表示部13は、被測定流体の圧力をデジタル表示可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、表示部は指示針と目盛とを備えて構成され、被測定流体の物理量をアナログ表示可能に構成されていてもよい。さらに、物理量測定装置に表示部が設けられない場合も、本発明に含まれる。
前記実施形態では、物理量測定装置1は電源としての電池10を備えて構成されていたが、これに限定されない。例えば、物理量測定装置は、外部電源から電力を供給されるように構成されていてもよい。
前記実施形態では、1台のターミナル装置2に対して、1台の物理量測定装置1が設けられていたが、これに限定されない。例えば、1台のターミナル装置に対して、複数台の物理量測定装置が設けられていてもよい。
また、前記実施形態では、1台のデータ管理装置3に対して、1台のターミナル装置2が設けられていたが、これに限定されない。例えば、1台のデータ管理装置に対して、複数台のターミナル装置が設けられていてもよい。
さらに、前記実施形態では、1台のサーバー装置31に対して、1台のクライアント装置32が設けられていたが、これに限定されない。例えば、1台のサーバー装置に対して、複数台のクライアント装置が設けられていてもよい。
また、前記実施形態では、1台のデータ管理装置3に対して、1台のターミナル装置2が設けられていたが、これに限定されない。例えば、1台のデータ管理装置に対して、複数台のターミナル装置が設けられていてもよい。
さらに、前記実施形態では、1台のサーバー装置31に対して、1台のクライアント装置32が設けられていたが、これに限定されない。例えば、1台のサーバー装置に対して、複数台のクライアント装置が設けられていてもよい。
前記実施形態では、物理量測定装置1は、異常信号要求信号Q、異常信号E、および、検出信号要求信号RをLowからHighに切り替えることにより、これらの信号を出力するように構成されていたが、これに限定されない。例えば、異常信号要求信号Q、異常信号E、および、検出信号要求信号Rをコマンド等による通信により出力するように物理量測定装置を構成してもよい。
1…物理量測定装置、2…ターミナル装置(外部装置)、3…データ管理装置、10…電池(電源)、11…電源電圧検出回路、12…物理量検出器、13…表示部、14…操作部、15…通信装置、16…アンテナ、17…通信制御装置、18…測定制御装置、31…サーバー装置、32…クライアント装置、100…物理量監視システム、141…第1操作ボタン、142…第2操作ボタン、143…第3操作ボタン、171…駆動制御部、172…検出信号要求部、173…異常信号要求部、174…通信制御部、175…タイマー部(タイマー)、181…起動信号出力部、182…異常状態検出部、183…検出信号入出力部、184…異常信号出力部、185…表示制御部、186…入力制御部。
Claims (5)
- 外部装置と通信可能に構成された通信装置と、
被測定流体の物理量を検出し、検出した物理量に応じた検出信号を出力可能に構成された物理量検出器と、
前記物理量検出器に接続された測定制御装置と、
前記通信装置を制御し、かつ、前記測定制御装置と通信可能に構成された通信制御装置と、
所定の間隔毎に第1起動信号を出力するタイマーと、を備え、
前記測定制御装置は、
前記検出信号を入出力可能に構成された検出信号入出力部と、
異常状態を検出可能に構成された異常状態検出部と、
前記異常状態検出部が前記異常状態を検出した際に、第2起動信号を前記通信制御装置に出力可能に構成された起動信号出力部と、
前記異常状態検出部による前記異常状態の検出に基づく異常信号を前記通信制御装置に出力可能に構成された異常信号出力部と、を有し、
前記通信制御装置は、
前記第1起動信号および前記第2起動信号を入力可能に構成され、かつ、電源からの電力供給を制御して、前記通信制御装置を起動状態、または、停止状態にする駆動制御部と、
前記測定制御装置に検出信号要求信号を出力可能に構成された検出信号要求部と、
前記測定制御装置に異常信号要求信号を出力可能に構成された異常信号要求部と、
前記通信装置による通信を制御可能に構成された通信制御部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記第1起動信号を入力したら、前記電源から前記通信制御装置への電力供給を可能にして、前記通信制御装置を前記起動状態にし、
前記検出信号要求部は、前記第1起動信号に基づいて前記通信制御装置が前記起動状態になった場合に、前記検出信号要求信号を前記検出信号入出力部に出力し、
前記検出信号入出力部は、前記検出信号要求信号を入力した場合に、前記検出信号を前記通信制御部に出力し、
前記通信制御部は、前記検出信号を入力した場合に、前記通信装置を制御して前記検出信号を前記外部装置に出力し、
前記駆動制御部は、前記第2起動信号を入力したら、前記電源から前記通信制御装置への電力供給を可能にして、前記通信制御装置を前記起動状態にし、
前記異常信号要求部は、前記第2起動信号に基づいて前記通信制御装置が前記起動状態になった場合に、前記異常信号要求信号を前記異常信号出力部に出力し、
前記異常信号出力部は、前記異常信号要求信号を入力した場合に、前記異常信号を前記通信制御部に出力し、
前記通信制御部は、前記異常信号を入力した場合に、前記通信装置を制御して警報信号を前記外部装置に出力し、
前記駆動制御部は、前記通信制御部が前記通信装置に前記検出信号、または、前記警報信号を出力したら、前記電源からの電力供給を遮断して、前記通信制御装置を前記停止状態にする
ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1に記載の物理量測定装置において、
前記異常状態検出部は、前記検出信号に基づいて、前記異常状態を検出可能に構成される
ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1または請求項2に記載の物理量測定装置において、
前記電源としての電池と、
前記電池の電圧を検出可能に構成された電源電圧検出回路を備え、
前記異常状態検出部は、前記電源電圧検出回路による前記電圧の検出結果に基づいて、前記異常状態を検出可能に構成される
ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の物理量測定装置において、
前記測定制御装置に接続された表示部を備え、
前記測定制御装置は、前記検出信号に応じた表示信号を前記表示部に出力する表示制御部を有し、
前記表示部は、前記表示制御部から出力された前記表示信号に基づいて、前記物理量検出器にて検出した前記物理量を表示する
ことを特徴とする物理量測定装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の物理量測定装置と、
前記物理量測定装置から出力された前記検出信号、または、前記警報信号を入力可能に構成された前記外部装置と、を備える
ことを特徴とする物理量監視システム。
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Citations (1)
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