JPH01276000A - 監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項の謂わゆる上位概念項
に記載の監視システムに関する。

従来技術 ２本もしくは複数本の導管間において一時的な介在接続
導管を利用する場合には、特に、自動的に操業される設
備の場合、特定の導管がそれぞれ開放しているか或はホ
ース（介在接続導管）と結合もしくは接続されているか
を確定すると言う問題が存在する。この問題は、上記導
管で、環境を危険にするような毒性もしくは可燃性の材
料（物質）を搬送している場合、如何なる時でも環境内
に制御し得ない流出が生ずるのを阻止しなければならな
い点で特に重要である。これと関連して、単なる例とし
てではあるが、工業設備に、種々なタンク設備から種々
な流体が供給される事例を挙げることができよう。

この場合、タンク設備からの導管と工業設備の導管との
結合もしくは接続は、撓み性或は剛性の接続導管を介し
て行われる。個々の導管は遠隔制御されるポンプ及び遮
断装置と関連して稼働されるので、接続導管を接続する
際並びにタンク設備から製品を上述の設備に供給する際
には、部分的に相当な安全上の危険を伴う数多の誤った
取扱いの可能性が想定される。

上記のことと関連して、局所的な静電気的帯電、全回避
するために、非金属性で導電性のホースを使用しなけれ
はならない場合がままある。

このため、例えば、外部作用の結果として損傷され導電
性が悪影響を受は得る上記接続導管自体の動作状態によ
り更に付加的な危険源が生じ得る。

タンク設備の導管の端部並ひに工業設備の端部の接続状
態を中央で直接的に監視することができないという事実
から、タンク設備から移送される製品量を制御もしくは
監視するために、各ポンプに計数器を設けねばならず、
そのため相当な費用を必要とするという別の欠点も存在
する。

発明の目的 従って本発明の課題は、冒頭に述べた形式の少なくとも
２本の導管の間の接続状態を監視するための監視システ
ムであって、上記導管間の接続導管の状態を満足にチェ
ックすることができ、このチェックから、−時的接続導
管を介しての製品の流れに対する保安機能を引出すこと
ができる監視システムを提供することにある。

発明の構成及び作用 上記課題は、冒頭に述べた監視システムにおいて、特許
請求の範囲第１項の詣わゆる特徴項に記載の構成により
解決される。本発明にとって本質的に重要なことは、例
えば、撓み性の接続ホースのような接続導管、接続され
る導管の端部及び監視装置を介して形成される閉じた電
流路もしくは電気回路を、接続状態のチェックに利用す
ることにある。このチェックでは、本質的に、一方の導
管の端部、接続導管及び他方の導管の端部により画定さ
れる区間の導電性の検査が行われる。このチェックから
、直接、接縦導管が接続されているか否か並びに接続導
管がその導電性を減少する程の損傷を受けているか否か
を検出することができる。更に本発明によれば、排他的
に上記監視装置によって制御装置が付活され、該制御装
置によって、接続導管を介し接続される導管の遮断装置
が開放される。

監視装置と制御装置との間の接続は、本発明によれは、
遮断装置を開放する前に自動的に接続の信頼性チェック
を行い、上述のような障害が検出された場合には開放を
行わないようにするのに利用される。更にこの場合、本
発明によれは、製品が連続して流れている間も接続部の
動作状態の連続した監視が可能となり、突発的に損傷が
生じた場合には、導管の端部に設けられている遮断装置
の自動的閉成が惹起される。

特許請求の範囲第２項に記載の構成によれば、導電性の
接続導管は、それにより接続される導管に対し絶縁状態
で設けられる。必要に応じ、静電気を放電するために、
接続導体の上記絶縁接続部を橋絡する抵抗器を設けるこ
とができる。

既述の区間に電圧が印加されることにより成端部材の領
域に所定の電位パターンが発生し、それにより、各接続
導管の領域における損傷を一義的に検出することが可能
となる。

特許請求の範囲第３項に記載の構成によれば、互いに接
続される導管の端部を常に明確に識別することができ、
それにより、特に自動的に操業される設備の場合、異っ
た導管群間における接続状態を、例えば管制ステーショ
ンにおいて常に正確に認識することができるという利点
が得られる。この情報に基づいて、例えば、計数器の信
号を、やはり基本的に異なるボンデに対応付けることが
できる。導管端部の接続状態に関する情報を中央で利用
可能であることから、更に、誤った接続切換による誤シ
接続を迅速に検知することができるという別の利点が得
られ、この利点は、特に複雑な設備の場合大きな意味を
有する。

特許請求の範囲第４項乃至第３項に記載の構成は、本質
的に、相互接続される導管の数が異なることによりそれ
ぞれ相異なる実施態様に関するものである。例えば、２
つの導管の識別はそれぞれの端部に印加される直流電圧
の極性或は該導管によシそれぞれの電流路に生ずる電流
の方向に基づいて行うことができる。特定の接続の識別
は、各電流路の電流の流れる方向に基づく情報を利用し
て行うことができる。第１の導管群に対し第２の導管群
が対置して設けられている一般的な事例においては、本
発明によれば、個々の電流路は時分割的にチェックされ
、この場合には、成る特定の接続の識別はクロック信号
のタイミング下で各電流路によって行われる。従って、
単に２本の導管を接続するという単純な事例を除けば、
それぞれ接続されている導管を識別するのに常に２つの
パラメータが利用可能である。

本発明の他の利点や特徴は、本発明の実施例を簡略的に
示す添付図面を参照しての以下の説明から明らかとなる
であろう。

実施例 第１図において、参照数字１は一端部に接続フランジ２
が設けられている導管を表す。この導管１は、接続導管
３を介して導管４に接続され、該導管４は、接続導管３
に面する側の端に接続７ランジ５を備えている。接続導
管３は、両端に継手６を有しており、該継手は、導管１
及び４に面する側の端にそれぞれ接続フランジ８を備え
ている成端部材７に対する接続部材としての働きをなす
。

一対の接続フランジ２．８及び５．°８によって形成さ
れるフランジ接続部は電気的に絶縁された構造で実現さ
れており、局所的静電気帯電を回避するために、絶縁フ
ランジ接続部を橋絡する抵抗器９が設けられている。因
に、成端部材と接続関係にある接続導管３は導電性要素
として形成されている。

参照数字１０及び１１は、導管１及び４の端部に配設さ
れて、例えは電磁的に開閉可能でるる遮断装置を表し、
該遮断装置は、制御装置１２によって操作可能にされて
いる。

参照数字１３は、監視装置を表し、該監視装置は導体１
５　、１５’を介して、それぞれ導管１及び４に関連の
２つの成端部材と電気的に接続されている。このように
して、監視装置１３から出発し、導体１５′、第１の成
端部材７、接続導管３、第２の成端部材７及び導体１５
を介して閉電流路が形成される。追って詳述する機能を
有する監視装置１３は、この電流路に所定の電圧を印加
し、該電流路の抵抗もしくは測定電流から、導管１及び
４間における適切な接続状態の存在または不在に関する
情報を導出する。

なお、監視装置１３の回路構成もしくは設計は任意選択
的事項であり、従って、監視装置の回路構成に関する詳
述は必要でないと考える。

参照数字１４は、給電導体を表す。

監視装置１３は、導体１６を介して制御装置１２と接続
されている。また、制御装置１２と表示装置１７との間
にも電気的接続が設けられる。該表示装置１γは実際例
において、ＥＤｖ設備のモニタとすることかでさる。

所定の安全基準を維持しつつ、遮断装置１０゜１１を遠
隔制御形態で操作し、それにより導管１及び４間におけ
る製品の流れの開始または遮断を行う働きをなす第１図
に示した監視システムは、空間的に分散して配設するこ
とができる。

例えば、制御装置、監視装置並びに表示装置は管制場所
に配設し、導管１及び４から和尚に離間して設けること
が可能である。ｌ要なのは、この管制場所から出発して
、監視装置１３を介し製品の流れを制御できることであ
り、その場合に、表示装置１７を介して、導管１及び４
間の接続動作状態並びに場合によって起こり得る故障を
表示できることである。以下、この監視システムの動作
態様に関し梗概的に説明する。

製品の流れの開始に際して相応の制御命令が監視装置１
３に供給さｎると、制御装置１２に対し対応の信号を発
生する前に、既述の電流路のチェックが行われる。その
場合、該電流路の合成抵抗により、導管１及び４の端間
に接続状態が存在するか否かを直接的に検出することが
できる。この抵抗もしくは電流測定は、所定の時間区間
中に行われ、該時間の経過後、測定結果から、上述の接
続が存在することを表す情報が導出された場合には、導
体１６を介して制御装置１２に信号が伝送され、該信号
により、２つの遮断装置１０．１１が開放状態に切換さ
れる。このようにして開始された製品の流れの期間中、
監視装置は付活された状態に留どまる。

川」ち、該監視装置は、特に連続的に、導管１及び４間
における最初に確立された接続が存続しているか否か並
びに必要に応じ障害の結果として接続導管３の導電性が
影響を受け、それにより場合によっては、局所的静電気
帯電の危険が発生し得るか否かを監視し続ける。後者の
場合には、導体１６及び制御装置１２を介して遮断装置
１０及び１１が直ちに閉成され、表示装置１７全介して
損傷の種類が通報される。

参照数字１８は、高い信頼性を以て設計されている既述
の電流路を非常時もしくは緊急時に遮断することができ
る例えば緊急遮断器のような作動要素を表し、該作動要
素は、例えば、導管の近傍に設けることができる。

上の説明からも理解されるように、監視装置１３から制
御命令があった場合でも、導管１及び４間に実際上接続
が存在しない場合には遮断装置１０及び１１の開放は阻
止される。更に加えて、接続導管３に突発的に損傷が生
じた場合この損傷で電、気抵抗の充分に大きな変動が惹
起される限りにおいて、上記遮断装置１０及び１１は自
動的に閉成される。

第２図乃至第４図は、第１図に示した装置の基本となる
原理の異った実施態様並ひに発展態様を表す別の実施例
を示す図である。なお、これらの図において、対応もし
くは均等の機能要素は同じ参照数字を付し、再述は省略
することにする。

第２図を参照するに、導管１は、接続導管３により、導
管１９　、１９’　、　１９”　、　１９”’及び１９
“からなる群の内の１つの導管と選択的に接続可能であ
る。これら導管群の各導管１９乃至１９““には、例え
ば電磁的に開閉可能な遮断装置２０　、２０’　、　２
０”　、　２０”　、　２０″″が対応して設けられて
おって対応の導体を介し制御装置１２′と動作接続関係
にある。

参照数字２１は監視装置を表し、この監視装置は、一方
では導体要素２２を介して導管１の成端部材７と電気的
に接続され、他方では、導体要素群２３を介して導管１
９乃至１９″“の成端部材７と電気的に接続されている
。群２３の各導体要素には、セン−Ｆｊ２４が設けられ
ており、これらセンサ２４は個々の導体２５を介して制
御装置１２′と接続されている。これらセンサは実際上
任意の構成のものとすることができ、群２３のそれぞれ
の導体に流れる電流に依存して制御装置１２′に対応の
信号を発生することができる機能要素であれば良い。例
えば、これらセンサは、リレーまたはトランジスタ　ス
イッチとして構成することができよう。

明うかなように、第２図に示した導管配列においては、
１本の導管１が、選択的に、導管群から選択された１本
の導管と接続されるようになっており、閉じた電流路は
第１図に示した実施例に対応し互いに接続し合わされた
導管、第２図の例では導管１及び１９′に対してのみ形
成される。

弁の開放による製品の流れの開始は、第１図の実施例の
場合と同様に監視装置２１を介して行われる。この監視
装置２１け、先ず、接続導管の接続状態を既述の仕方で
チェックする。次いで、制御装置１２′により弁、この
例では弁１０及び２０′を開く。製品の流れが存在する
限り、監視は機能し続け、接続導管の導電性に対応の変
化を招来するような該接続導管の損傷時に、遮断装置の
自動閉成が惹起される。

例えば、監視装置２１にその構成要素として一体化する
ことができるセンサ２４の出力状態により、導管１と１
９乃至１９“との間にかける接続状態の正確な写像情報
が得られる。従ってまた、特別な計数装置を設けること
により、任意の導管対間と移送される製品の量との関係
に関する正確な情報も常に利用可能である。特に、既知
の接続状態に基づいて、１つの計数器の信号を種々な導
管に対応付けることが可能である。

第３図に示した実施例においては、２本の導管２６　、
２６’を任意の仕方で、接続導管３、例えば撓み性のあ
る接続ホースにより、２つの群の導管１９乃至１９″と
接続することが可能である。この接続は、既述の実施例
におけるのと同じ仕方で行われる。即ち、継手６並びに
成端部材７を用いて行われ、その場合、後者は電気的に
絶縁された構成の７ランジ接続を介して各導管２６　、
２６’並びに１９’　、　１９”に接続される。上記の
導管２６．２６’は、例えは、電磁的に開閉可能な遮断
装置２７　、２７’により閉成されており、他方、導管
１９乃至１９“１からなる各群の各導管には電磁的に開
閉可能な遮断装置２８乃至２８″が対応して設けられて
いる。

この導管配列においても、基本的な問題は、管制中央ス
テーションにおいて導管の接続状態に関する情報を利用
可能にし、更に加えて製品の流れ中（稼働中）、接続導
管の状態を監視することにある。

参照数字２９及び３０は、導体１４を介して共通の回路
網端子と接続されている監視装置の機能要素を表す。

これら機能要素２９及び３０は、それぞれ導体要素３１
及び３２を介して、導管２６及び２６′の成端部材Ｔと
電気的に接続されている。

参照数字３３は、それぞれが導管１９乃至’１９”’の
群の１つの成端部材７と関連して設けられている個々の
電気導体の群を懺し、これら各導体にはそれぞれセンサ
３４が設けられている。各センサ３４からは、第１の導
体３５が制御装置３６に延びており、更に第２及び第３
の導体３７及び３７′が、それぞれ、機能要素２９及び
３０の内の１つに延びている。参照数字３８で表した個
々の導体群の１つが、制御装置３６から個々の弁２８乃
至２８””に延びている。

監視装置を機能要素２９及び３０に分割する目的は、導
管２６及び２６′の成端部材７に異った極性の電圧全印
加するためである。センサ３４は従って、それぞれ群３
３の１本の導体に関し、該導体に電流が流れているか否
か並びに該電流がどの方向に流れているかを検出する機
能要素である。この情報から、導体３５により形成され
る導体群を介して対応の信号が制御装置３６に供給され
、それにより、本質的に接続導管３並びに監視装置２９
及び３０の機能要素によって構成される電流路の導電状
態に関するチェックから、導管２６　、２６’と導管１
９゜１９″’との接続が存在することの情報が得られた
場合には、上記制御装置３６に−よって、遮断装置２７
　、２７’並びにこの実施例では遮断装置２８′及び２
８″が開放される。

センサ３４としては、上述の機能を果たすことができる
限りにおいて任意の電気的要素全利用することができる
。例えば、この例においても、リレースイッチ或いは対
応の半導体スイッチング回路金利用することができよう
。

上の説明から明らかなように、第３図に示した実施例に
おいても、センサ３４の出力状態から、導管２６　、２
６’並びに１９乃至１９’−の接続状態を正確に表す情
報（写像情報）が得られると共に、これら接続を介して
製品の流れ中（稼働中）、連続的な監視が可能となる。

第４図に示した実施例は、単に、３本の導管３９　、３
９’及び３９″が接続導管３を介して、導管１９乃至１
９””からなる群の内の３本の導管に接続されている点
において第３図の実施例と異なるに過ぎない。しかしな
がら、ここに開示されている機能原理は、６本の導管３
９乃至３９″に制限されるものではなく、本発明の更に
広い範囲において、ｎ本の導管からなる第１の群とｍ本
の導管からなる第２の群から選択された導管反の組合せ
にも適用可能である。

参照数字４１は、監視装置を表し、この監視装置は、導
体群４２を介して導管３９　、３９’及び３９″の成端
部材７と電気的に接続されている。また、参照数字４３
は、それぞれ、群３３の各導体に配設されているセンサ
を表し、各センサは制御装置４４と接続されている。こ
れらセンサ４３は単に、各導体における電流の検出／判
定並びにそれから得られた信号を制御装置４４に伝送す
る機能を果たすだけのものである。

参照数字４５は、それぞれ、監視装置４１を導管３９．
３９′，３９“の成端部材７と接続する導体要素に設け
られている別のセンサを表す。

第４図に示している監視システムは、更に、複数の導管
３９　、３９”　、　３９”に対応して、接続のチェッ
ク全クロック　ベースで行うように設計されている。即
ち、監視装置４１から、接続導管３を経る電流が時分割
的に供給されるように構成されている。従ってセンサ４
５は、それぞれ関連の導体にその時点で「チェック電流
」が流れていることを検出し、それにより、各センサ４
５を介して対応のクロック信号が制御装置４４に伝送さ
れる。言換えるならば、このようにして、導管３９乃至
３９“の各群上導管の識別がクロック信号によって行わ
れ、そｎによりこのクロック信号とセンサ４３を介して
伝送される信号との論理結合から、導管３９乃至３９“
と導管１９乃至１９”’との接続状態を表す情報が得ら
れる。この原理を実際に電気的に実現するのには、それ
自体公知の回路要素を用いることができるので、これ以
上の説明は不要であろう。尚、製品の流れの開始前の接
続のチェック並びに製品の流れ中の監視は、既゛述の実
施例の場合と同じ仕方で行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２つの導管を有する導管接続のための監視シ
ステムの第１の実施例を示す簡略回路図、第２図は、１
本の導管に対して５本の導管が設けられている場合の導
管系の監視システムの第２の実施例を示す簡略回路図、
第３図は、２本の４管に対し６本の導管が用いられる導
管配列の監視システムの第３の実施例を示す簡略回路図
、そして第４図は、２つの導管系が対峙して設けられて
いる導管配列の監視システムの一般的構成を示す回路略
図である。 １．４，１９，２６．３９・・・導管、２，５゜８・・
・接続フランジ、３・・・接続導管、６・・・継手、７
・・・成端部材、９・・・抵抗器、１０．１１，２０゜
２７．２８・・・遮断装置、１２．４４・・・制御装置
、１３．２１．４１・・・監視装置、１５．１６゜２２
．２３，２５．３１．３２，３５．３７・・・導体、１
７・・・表示装置、２４．３４．４３・・−センサ、２
８・・・弁、２９．３０・・・機能要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、接続導管（３）を介して相互に接続することができ
   、それぞれが遮断装置（１０，１１；１０，２０乃至２
   ０″″；２７，２７′２８乃至２８″″；４０乃至４０
   ″，２８乃至２８″″）により端側で閉鎖可能である少
   なくとも２つの導管（１，４；１，１９乃至１９″″；
   ２６，２６′，１９乃至１９″″；３９乃至３９″，１
   ９乃至１９″″）の間の接続状態を監視するための監視
   システムにおいて、前記接続導管を導電性にし、連結さ
   るべき前記導管の端部、前記接続導管並びに前記監視装
   置（１３，２１，２９，３０，４１）を介して閉じた電
   流路を形成し、前記導管の遮断装置を、監視装置によつ
   てのみ作動可能な制御装置（１２，１２′，３６，４４
   ）により操作可能にし、少なくとも前記監視装置に前記
   電流路の動作状態を検出するための手段を設けたことを
   特徴とする監視システム。 ２、連結さるべき導管の端部に絶縁して設けられ電流路
   に対する接続箇所を形成する金属製の成端部材（７）を
   設け、該成端部材に接続導管（３）を取付ける特許請求
   の範囲第１項記載の監視システム。 ３、第１の群の導管と第２の群の導管とを接続導管（３
   ）により接続する場合に、制御装置（１２，１２′，３
   ６，４４）及び／または監視装置（１３，２１，２９，
   ３０，４１）に、互いに接続される導管を識別するため
   の装置を設けた特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の監視システム。 ４、前記２つの群の接続される導管を識別するための装
   置が、各導管の端が接続されている電流路の動作状態を
   検出することができるセンサ（２４，４３，４５）を備
   え、制御装置（１２′，４４）が該センサ（２４，４３
   ，４５）から伝送される信号を評価するための手段を備
   えている特許請求の範囲第３項記載の監視システム。 ５、監視装置（４１）が、個々の電流路のチェックを時
   間的に順次行う手段を備えている特許請求の範囲第４項
   記載の監視システム。 ６、２つの導管（２６，２６′）からなる第１の群と、
   導管（１９乃至１９″″）からなる第２の群とを接続す
   る場合に、監視装置（２９，３０）及び／または制御装
   置（３６）が、互いに接続される導管を識別するための
   装置を備え、該装置は前記第２の群の各導管の端が接続
   されている電流路の動作状態を検出可能なセンサ（３４
   ）から構成され、前記センサ（３４）により、各電流路
   の少なくとも２つの電気的パラメータを検出可能にする
   と共に、監視装置の相応の電気信号を伝送可能にし、前
   記制御装置（３６）に、前記センサから伝送される信号
   を評価するための手段を設けた特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の監視システム。