WO2019049508A1 - 操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム - Google Patents

操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム Download PDF

Info

Publication number
WO2019049508A1
WO2019049508A1 PCT/JP2018/026269 JP2018026269W WO2019049508A1 WO 2019049508 A1 WO2019049508 A1 WO 2019049508A1 JP 2018026269 W JP2018026269 W JP 2018026269W WO 2019049508 A1 WO2019049508 A1 WO 2019049508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
switch
maintenance worker
lever
operation result
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/026269
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
麗双 佐々木
西村　卓真
広茂 柏原
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Publication of WO2019049508A1 publication Critical patent/WO2019049508A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to an operation record management apparatus and a switch abnormality detection system.
  • switchgears There are many switchgears directly connected to piping in the field equipment of the plant, and maintenance personnel may operate these switchgears at the time of equipment inspection. Then, after the equipment inspection by the maintenance personnel is completed, the switch is returned to the original position. However, due to human error, maintenance personnel may forget to return the switch to its original position or may return it more than the original position. Therefore, a need has arisen to automatically detect a return switch failure.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to make it possible to detect an abnormality in a switch over a long period of time.
  • the operation record management apparatus is an operation record management apparatus that manages the operation record of the switch operated by the maintenance worker, and the operation detection unit detects that the operation of the switch has been performed by the maintenance worker. And, when the operation detection unit measures the operation results of the operation performed on the switch and the operation detection unit detects the start of the operation, the power supply to the operation results measurement unit is started, and the operation results by the operation results measurement unit The feed control unit terminates power supply to the operation result measuring unit when the measurement of the operation result ends, the operation result analyzing unit analyzes the operation result measured by the operation result measuring unit, and transmits the analysis result of the operation result to the collection device And a communication unit.
  • the switch abnormality detection system includes, in addition to the above-described operation record management apparatus, a collection apparatus that collects analysis results of the operation records analyzed by the operation record management apparatus.
  • the collection device includes a log data generation unit that converts analysis results collected from the operation result management apparatus into log data, a log data recording unit that records the analysis results converted into log data, and an analysis result stored in the log data recording unit. And an abnormality detection unit that detects an abnormality of the switch.
  • the power supply control unit supplies power to the operation result measuring unit, and when the operation result measuring unit finishes measuring the operation result, the power supply to the operation result measuring unit Power consumption of the operation result measuring unit can be reduced.
  • the collection device can detect, for example, a return failure of the switch as an abnormality of the switch by collecting an analysis result of the operation result measured by the operation result measuring unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the switch abnormality detection system 1.
  • the switch abnormality detection system 1 includes a wireless slave station 10, a wireless master station 20, and a data collection device 30.
  • On-site equipment provided in a plant or the like there is, for example, a pipe through which a fluid flows.
  • the pipe is provided with a switch capable of adjusting the amount of fluid flowing in the pipe.
  • the switch for example, there are a valve switch 40 shown in FIG. 5 described later and an upper and lower lever switch 50 shown in FIG. 8 described later.
  • the wireless slave station 10 is attached to a switch operated by a maintenance worker, and is used as an example of an operation record management device that manages the operation record of the switch. When there are a plurality of switches, a plurality of wireless slave stations 10 are attached to each of the switches.
  • the wireless slave station 10 can transmit and receive various data to and from the wireless master station 20 by wireless.
  • the wireless slave station 10 includes an operation detection unit 11, an operation performance measurement unit 12, a power supply control unit 13, an operation performance analysis unit 14, a wireless communication unit 15, and a notification unit 16.
  • the operation detection unit 11 detects that the operation to the switch has been performed by the maintenance worker.
  • the operation detection unit 11 is constantly supplied with power from a stand-alone power source such as a battery.
  • the operation detection unit 11 detects that the operation on the switch has been performed, the operation detection unit 11 outputs a detection signal to the feed control unit 13.
  • the operation result measuring unit 12 is fed by the feed control unit 13 at a predetermined timing. Therefore, the operation result measurement unit 12 is intermittently driven by the power supply control unit 13.
  • the operation result measuring unit 12 outputs measurement data obtained by measuring the operation result of the operation performed on the switch to the operation result analyzing unit 14.
  • the measurement data of the operation result measurement unit 12 includes, for example, a measurement value of the operation performed on the switch and a measurement result such as a plus or minus sign of the measurement value.
  • the power supply control unit 13 controls the intermittent drive of the operation result measuring unit 12 by supplying power to the operation result measuring unit 12 with electric power acquired from a battery or the like (not shown).
  • the power supply control unit 13 starts power supply to the operation result measurement unit 12 and when the measurement of the operation result by the operation result measurement unit 12 ends, the operation result measurement unit End the power supply to 12.
  • the feed control unit 13 starts feeding power to the operation result analysis unit 14 at the timing when power feeding to the operation result measuring unit 12 starts, and at the timing when power feeding to the operation result measuring unit 12 ends, operation performance analysis Power supply to the unit 14 is also ended.
  • the operation record analysis unit 14 analyzes the operation record measured by the operation record measuring unit 12. For example, as shown in FIG. 5 described later, if the switch is the valve switch 40, the rotation direction and the number of rotations of the handle 41 are analyzed from the value of measurement data output as the operation result from the operation result measuring unit 12. Then, the operation record analysis unit 14 outputs analysis data including, for example, the rotation direction and the number of rotations of the handle 41 to the wireless communication unit 15 as an analysis result of the operation record.
  • the wireless communication unit 15 transmits the analysis data input from the operation record analysis unit 14 toward the data collection device 30. Since the distance between the wireless slave station 10 and the data collection device 30 is large, the wireless communication unit 15 wirelessly transmits analysis data to the wireless master station 20 in the present embodiment.
  • the timing at which the wireless communication unit 15 wirelessly transmits the analysis data to the wireless master station 20 may be performed each time the operation result measuring unit 12 performs measurement and the analysis of the operation result analyzing unit 14 is performed. Further, the timing at which the wireless communication unit 15 wirelessly transmits the analysis data may be every time when the analysis data is input from the operation record analysis unit 14 or some degree of analysis data is accumulated every predetermined time (for example, every 10 minutes). It may be from. Then, the feeding control unit 13 feeds power to the wireless communication unit 15 at the timing when the wireless communication unit 15 wirelessly transmits the analysis data. This enables the wireless communication unit 15 to wirelessly transmit analysis data.
  • the notification unit 16 is used as an example of a first notification unit that notifies maintenance personnel of an abnormality in the switch based on notification data notified from the data collection device 30 through the wireless communication unit 15.
  • the notification data is to notify the notification unit 16 of the abnormality of the switch.
  • the notification of the abnormality of the switch performed by the notification unit 16 may be performed, for example, by blinking of an LED (Light Emitting Diode) used as the notification unit 16 or “opened” on the electronic paper used as the notification unit 16 Or it may be performed by displaying the character of "closed".
  • the notification unit 16 reports an abnormality in the switch, the maintenance worker can notice the abnormality in the switch and can return the switch to its original position.
  • the wireless master station 20 is disposed between the wireless slave station 10 and the data collection device 30, and is used as an example of a relay unit that relays various data transmitted and received between the wireless slave station 10 and the data collection device 30.
  • the wireless master station 20 can transfer the analysis data transmitted from the wireless slave station 10 to the data collection device 30, and transfer the abnormality of the switch notified from the data collection device 30 to the wireless slave station 10 It is.
  • the wireless master station 20 includes a wireless communication unit 21.
  • the wireless master station 20 collects analysis data from a plurality of wireless slave stations 10. If the distance between the wireless master station 20 and the data collection device 30 is long, a new wireless master station 20 is added according to the distance between the wireless master station 20 and the data collection device 30. In this case, a plurality of wireless master stations 20 form a multi-hop network. If the distance between the wireless master station 20 and the data collection device 30 is short, the wireless master station 20 and the data collection device 30 can directly communicate with each other, so the relay wireless master station 20 becomes unnecessary.
  • the wireless communication unit 21 wirelessly receives analysis data from the wireless slave station 10. Then, the wireless communication unit 21 transfers the analysis data to the data collection device 30. Further, the wireless communication unit 21 transfers the notification data notified from the data collection device 30 to the specific wireless slave station 10 in which the switch abnormality has occurred.
  • the data collection device 30 is provided at a place (for example, a monitoring center of a plant, a server room, etc.) apart from the on-site equipment, and collects analysis data from the wireless slave station 10 via the wireless master station 20.
  • the data collection device 30 includes a log data generation unit 31, a log database 32, an abnormality detection unit 33, and a notification unit 34.
  • the log data conversion unit 31 converts the analysis data collected from the wireless slave station 10 through the wireless master station 20 into log data, and automatically stores the data in the log database 32. For example, the log data conversion unit 31 arranges the format of analysis data transferred from the wireless master station 20 and controls the analysis data to be accumulated in the log database 32 in time series for each wireless slave station 10.
  • the log database 32 is used as an example of a log data recording unit that accumulates log data obtained by converting the analysis data into log data by the log data conversion unit 31 for each wireless slave station 10.
  • the abnormality detection unit 33 detects an abnormality of the switch based on the log data of the analysis data accumulated in the log database 32, and notifies the notification unit 34 of notification data indicating the occurrence of the abnormality. Further, the abnormality detection unit 33 notifies the occurrence of an abnormality to the wireless slave station 10 by transmitting notification data to the wireless slave station 10 via the wireless master station 20, and the abnormality from the notification unit 16 of the wireless slave station 10 Can be reported.
  • the notification unit 34 is used, for example, as an example of a second notification unit that notifies that a switchgear abnormality has occurred to a supervisor in the monitoring center based on the notification data notified by the abnormality detection unit 33.
  • the monitoring staff can notify the maintenance staff at the site of the switch in which the abnormality has occurred, and can instruct the switch to return to the original position.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the computer C.
  • the computer C is hardware that is used as a so-called computer.
  • the computer C includes a central processing unit (CPU) C1 connected to the bus C4, a read only memory (ROM) C2, and a random access memory (RAM) C3.
  • the computer C further includes a non-volatile storage C5, a network interface C6, and a sensor C7.
  • the CPU C1 reads out from the ROM C2 a program code of software that implements each function according to the present embodiment and executes it.
  • the RAM C3 variables, parameters, and the like generated during the arithmetic processing are temporarily written.
  • the functions of the power supply control unit 13 and the operation result analysis unit 14 of the wireless slave station 10 are realized by the CPU C1. Further, the functions of the log data generation unit 31, the abnormality detection unit 33, and the notification unit 34 of the data collection device 30 are realized by the CPU C1.
  • non-volatile storage C5 for example, a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), a flexible disk, an optical disk, an optical magnetic disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory, etc. are used.
  • a program for causing the computer C to function is recorded in the non-volatile storage C5.
  • the ROM C2 and the non-volatile storage C5 store programs and data required for the CPU C1 to operate, and are computer readable non-transitory recording media storing programs executed by the computer C. It is used as an example. Therefore, the program is permanently stored in the ROM C2 and the non-volatile storage C5.
  • the log database 32 of the data collection device 30 is configured in the non-volatile storage C5. It is also possible that the wireless slave station 10 is provided with the non-volatile storage C5, and can store the analysis data in the non-volatile storage C5 as log data in the form of log data.
  • a network interface card or the like is used for the network interface C6, and various types of data are transmitted and received between devices via a LAN (Local Area Network) to which a terminal is connected, a dedicated line, a wireless LAN or the like. Is possible.
  • the network interface C6 implements the functions of the wireless communication units 15 and 21.
  • the sensor C7 detects various operations and the like, and the functions of the operation detection unit 11 and the operation result measurement unit 12 are realized by the sensor C7.
  • the sensor C7 for example, an acceleration sensor 11A and an angular velocity sensor 12A shown in FIG. 5 described later are used. Further, as the sensor C7, for example, a photoelectric sensor 11B and a displacement sensor 12B shown in FIG. 8 described later are used.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing of the mobile station 10.
  • the operation detection unit 11 detects that the operation on the switch has been performed by the maintenance worker as the maintenance worker starts the equipment inspection (S1). Then, the operation detection unit 11 outputs a detection signal to the feed control unit 13 (S2).
  • the power supply control unit 13 starts power supply to the operation result measurement unit 12 (S3).
  • the operation result measuring unit 12 can measure the operation performed by the operator on the switch.
  • the operation result measuring unit 12 supplied with power by the power supply control unit 13 measures the operation result of the switch (S4), and outputs the measurement data to the operation result analyzing unit 14 (S5).
  • the power supply control unit 13 is considered to have not operated the switch.
  • Power supply to the power supply is stopped (S6).
  • the power supply control unit 13 stops the power supply measurement of the operation result by the operation result measuring unit 12 is stopped.
  • the operation record analysis unit 14 performs data analysis of the measurement data input from the operation record measurement unit 12 (S7). Then, the operation record analysis unit 14 outputs analysis data obtained by analyzing the measurement data to the wireless communication unit 15 (S8).
  • the wireless communication unit 15 transmits the analysis data input from the operation record analysis unit 14 to the wireless master station 20 (S9).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing of the wireless master station 20 and the data collection device 30.
  • the wireless communication unit 21 of the wireless master station 20 When the wireless communication unit 21 of the wireless master station 20 receives the analysis data transmitted from the wireless slave station 10 (S11), the wireless communication unit 21 transfers the analysis data to the data collection device 30 (S12).
  • the log data conversion unit 31 adds switch ID, collection date and time, etc. to the analysis data transferred from the wireless master station 20 to create log data, and accumulates the log data in the log database 32 (S13) ).
  • the process in which the log data conversion unit 31 creates log data in this manner and stores the log data in the log database 32 is called "automatic data conversion of operation results".
  • the abnormality detection unit 33 detected an abnormality of the switch by searching the log database 32 for a switch that has not been returned to the original state for a predetermined time or more after being operated by a maintenance worker? It is judged whether or not (S14). If it is determined that the abnormality detection unit 33 has not detected an abnormality in the switch (NO in S14), the present process ends.
  • the abnormality detection unit 33 determines that an abnormality has occurred in the switch (YES in S14)
  • the abnormality detection unit 33 sends notification data to the notification unit 34 provided in the data collection device 30, Report occurrences.
  • the notification unit 34 notifies a supervisor or the like that an abnormality has occurred in the switch detected by the abnormality detection unit 33 (S15). At this time, it is possible to notify maintenance personnel or the like that an abnormality has occurred in the switch detected by the abnormality detection unit 33 from the notification unit 16 provided in the wireless slave station 10 as well.
  • FIGS. 8 to 10 show specific examples in the case where the switch is the upper and lower lever type switch 50.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a configuration example and an operation example of the valve switch 40.
  • the valve switch 40 has a handle 41 rotatable about a drive shaft.
  • the handle 41 When the maintenance worker rotates the handle 41 clockwise (rightward) or counterclockwise (leftward), for example, the amount of fluid passing through a pipe (not shown) to which the valve switch 40 is attached It is possible to control.
  • the amount of fluid to be controlled changes.
  • the valve switch 40 has an annular handle 41.
  • the center of the handle 41 is configured to coincide with the drive shaft of the valve switch 40.
  • three support portions 42 are formed radially outward from the center of the handle 41.
  • the wireless slave station 10 is attached to the drive shaft of the handle 41 so as to rotate in the same direction as the handle 41 rotates. It is shown by broken lines that the wireless slave station 10 is provided with an acceleration sensor 11A and an angular velocity sensor 12A.
  • the acceleration sensor 11A is an example of the operation detection unit
  • the angular velocity sensor 12A is an example of the operation result measurement unit 12.
  • the acceleration sensor 11A is used as an example of an impact sensor that detects an impact generated when the maintenance worker grips the handle 41 as an operation on the valve switch 40. When the maintenance worker grips the handle 41, an acceleration is generated on the handle 41 as an impact. When the acceleration sensor 11A detects an acceleration, a detection signal is output to the feed control unit 13. The feed control unit 13 having received the detection signal starts feeding power to the angular velocity sensor 12A.
  • the angular velocity sensor 12A is used as an example of an angle measurement sensor that measures, as an operation result, the rotation angle of the handle 41 caused by the maintenance worker rotating the handle 41.
  • the angular velocity sensor 12A measures an angular velocity accompanying the rotation of the steering wheel 41 and a plus or minus sign of the angular velocity as an operation result, and outputs measurement data including the operation result.
  • the measurement data output from the angular velocity sensor 12A is input to the operation record analysis unit 14, and data analysis is performed. Further, the angular velocity sensor 12A outputs, to the power supply control unit 13, an operation signal indicating that the rotation of the handle 41 is continuing.
  • the output of the detection signal from the acceleration sensor 11A to the feed control unit 13 stops. Further, when the maintenance worker releases the handle 41, the output of the operation signal from the angular velocity sensor 12A to the feed control unit 13 also stops. At this time, the feed control unit 13 stops the feed to the angular velocity sensor 12A.
  • FIG. 5 shows that the handle 41 is rotated clockwise by a predetermined angle.
  • the wireless slave station 10 attached to the drive shaft of the valve switch 40 also rotates.
  • the angular velocity sensor 12A measures the angular velocity of the wireless slave station 10.
  • the operation record analysis unit 14 analyzes the rotation angle of the handle 41 by the angular velocity of the handle 41 per unit time measured by the angular velocity sensor 12A, and analyzes the rotation direction of the handle 41 based on the plus or minus sign of the angular velocity Do.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a configuration example of the valve switch log table Ta1.
  • the valve switch log table Ta1 is formed of a table having fields of switch ID, collection date and time, rotational speed, and rotational direction.
  • the valve switch log table Ta1 is one of various tables stored in the log database 32.
  • a switch ID as an example of switch identification information attached to uniquely identify the valve switch 40 to which the wireless slave station 10 is attached is stored.
  • the rotational speed field stores the rotational speed of the handle 41 based on the original position of the handle 41.
  • the rotational direction field stores the rotational direction (either clockwise or counterclockwise) based on the original position of the handle 41.
  • the operation record analysis unit 14 outputs analysis data including the rotation direction and the rotation angle of the handle 41 obtained by analyzing the measurement data output from the angular velocity sensor 12A to the wireless communication unit 15.
  • the wireless communication unit 15 transmits the input analysis data to the wireless communication unit 21 of the wireless master station 20.
  • the analysis data transferred from the wireless communication unit 21 is input to the data collection device 30.
  • the data collection device 30 automatically converts the analysis data collected from the plurality of wireless slave stations 10 and input from the wireless master station 20 into log data. As a result, the date and time of collection of analysis data, the rotational direction, and the number of rotations are stored in the valve switch log table Ta1 for each valve switch 40.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing an example of the operation result of the valve switch 40 analyzed by the operation result analysis unit 14.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the number of rotations of the handle 41 relative to the reference position.
  • the acceleration sensor 11A detects the acceleration of the steering wheel 41 and inputs a detection signal to the feed control unit 13. Thereby, the feed control unit 13 starts feeding power to the angular velocity sensor 12A.
  • the angular velocity sensor 12 ⁇ / b> A starts measurement of the operation performed on the handle 41 when power is supplied by the power supply control unit 13.
  • the handle 41 is rotated clockwise.
  • the graph shows that the steering wheel 41 is stopped at a constant rotational speed from time t2.
  • the handle 41 is returned beyond the reference position.
  • the rotation speed of the handle 41 is negative.
  • the steering wheel 41 remains stopped in the state of being turned counterclockwise from the reference position.
  • the abnormality detection unit 33 detects an abnormality (too much return) of the valve switch 40, and the notification units 16 and 34 notify that the valve switch 40 has an abnormality. Therefore, the maintenance worker can promptly return the handle 41 to the original reference position.
  • the abnormality detection unit 33 detects an abnormality in the valve switch 40 after a predetermined period of time elapses. (Forgetting to return) is detected, and notification that the abnormality has occurred in the valve switch 40 is notified by the notification units 16 and 34.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a configuration example and an operation example of the upper and lower lever switch 50.
  • the upper and lower lever switch 50 is used as an example of a switch having a lever 51 movable in one of upper and lower directions.
  • By the maintenance worker moving up and down the lever 51 it is possible to control, for example, the amount of fluid passing through the inside of a pipe (not shown) to which the upper and lower lever switch 50 is attached.
  • the amount of fluid passing through the pipe changes according to the amount of displacement of the lever 51 in the vertical direction.
  • the wireless slave station 10 is attached to the lower part of the upper and lower lever switch 50.
  • FIG. 8 shows the lever 51 in the reference position.
  • the photoelectric sensor 11B is installed on a wall surface, a pipe or the like. The photoelectric sensor 11B is used to detect that the maintenance worker has stood at a position where the lever 51 can be operated.
  • a displacement sensor 12B that measures the displacement of the lever 51 is provided on the top of the lever 51.
  • the broken lines in the drawing respectively indicate the direction in which the photoelectric sensor 11B detects maintenance personnel and the direction in which the displacement sensor 12B measures the displacement of the lever 51.
  • the displacement (distance) from the displacement sensor 12B to the lever 51 measured by the displacement sensor 12B is L1.
  • the displacement from the displacement sensor 12B to the lever 51 is represented by 0 indicating the reference position.
  • the photoelectric sensor 11B is used as an example of an operation detection unit that detects a maintenance worker who operates the lever 51. Therefore, when the maintenance worker stands in front of the upper and lower lever switch 50, the photoelectric sensor 11 ⁇ / b> B detects the maintenance worker and inputs a detection signal to the power supply control unit 13. Since the maintenance worker detected by the photoelectric sensor 11B is a person who operates the lever 51, detection of the maintenance worker by the photoelectric sensor 11B has the same meaning as detection of start of operation of the lever 51 by the maintenance worker. . When the detection signal is input, the power supply control unit 13 starts power supply to the displacement sensor 12B.
  • the displacement sensor 12 ⁇ / b> B is used as an example of an operation result measuring unit that measures the displacement of the lever 51 due to the maintenance worker moving the lever 51 as the operation result of the upper and lower lever switch 50. Measurement data including the displacement of the lever 51 measured by the displacement sensor 12B is input to the operation record analysis unit 14, and analysis is performed.
  • the output of the detection signal from the photoelectric sensor 11B to the power supply control unit 13 is stopped.
  • the displacement sensor 12B outputs a stop signal to the feed control unit 13.
  • the feed control unit 13 that receives the stop signal stops the feed to the displacement sensor 12B. Thereby, the measurement of the displacement sensor 12B is stopped.
  • the operation record analysis unit 14 analyzes the displacement amount of the lever 51 and the displacement direction of the lever 51 based on the displacement of the lever 51 per unit time measured by the displacement sensor 12B. For example, if the displacement amount of the lever 51 increases, it is analyzed that the lever 51 is pushed downward. On the other hand, if the displacement amount of the lever 51 decreases, it is analyzed that the lever 51 is pushed up.
  • the right side of FIG. 8 shows that the lever 51 is completely depressed by the maintenance staff.
  • the displacement from the displacement sensor 12B to the lever 51 is L3 longer than L2. Therefore, the amount of displacement from the displacement sensor 12B to the lever 51 is represented by L3-L2.
  • the displacement amount of the lever 51 since the displacement amount of the lever 51 has increased, it is analyzed by the operation record analysis unit 14 that the lever 51 has been pushed downward.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a configuration example of the upper and lower lever switchgear log table Ta2.
  • the upper and lower lever switchgear log table Ta2 is formed of a table having fields of switchgear ID, collection date and time, displacement amount, and displacement direction.
  • the upper and lower lever switchgear log table Ta2 is also one of various tables stored in the log database 32.
  • a switch ID is stored as an example of switch identification information to uniquely identify the upper and lower lever switch 50 to which the wireless slave station 10 is attached.
  • the displacement amount of the lever 51 is stored in the displacement amount field.
  • the displacement direction (upward or downward) of the lever 51 is stored in the displacement direction field.
  • the operation record analysis unit 14 analyzes the measurement data output from the displacement sensor 12B, and outputs analysis data including the displacement amount and displacement direction of the lever 51 to the wireless communication unit 15.
  • the wireless communication unit 15 transmits analysis data to the wireless master station 20.
  • the wireless communication unit 21 of the wireless master station 20 transfers the analysis data to the data collection device 30.
  • the log data conversion unit 31 of the data collection device 30 automatically converts the analysis data transferred from the wireless master station 20 into log data and stores the log data in the log database 32.
  • the collection date and time, the displacement direction, and the displacement amount of the analysis data are stored in the upper and lower lever switchgear log table Ta2 for each of the upper and lower lever switchgears 50.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing an example of the operation result of the upper and lower lever switch 50 analyzed by the operation result analysis unit 14.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the displacement of the lever 51 relative to the reference position. Since the displacement amount of the lever 51 is stored in the log table Ta2 for the upper and lower lever switches, the displacement of the lever 51 shown on the vertical axis of FIG. 10 adds or subtracts the displacement amount per unit time of the lever 51. Is represented.
  • the photoelectric sensor 11B detects the maintenance worker and inputs a detection signal to the power supply control unit 13.
  • the feed control unit 13 starts feeding power to the displacement sensor 12B.
  • the displacement sensor 12 ⁇ / b> B starts measurement of the operation performed on the lever 51 when power is supplied by the power supply control unit 13.
  • the lever 51 is moved downward. Therefore, the displacement amount of the lever 51 is positive from time t11 to time t12.
  • the lever 51 After the lever 51 has moved to some extent, the lever 51 is stopped at time t12. Then, the lever 51 maintains the stopped state. For this reason, the graph shows that the lever 51 is stopped at a constant constant displacement from time t12.
  • the graph shown in FIG. 10 is represented by a region which is more negative than the reference position. Also in this case, the notification units 16 and 34 notify that the abnormality has occurred in the upper and lower lever switch 50 after the predetermined period has elapsed.
  • the switch abnormality detection system 1 when the maintenance worker operates the switch provided in the field equipment such as a plant, the operation result of the switch is automatically converted into log data. And stored in the log database 32. As described above, since the operation results of the switch are recorded, the maintenance worker does not have to be aware of the operation such as writing the operation result of the switch in the ledger. Then, the abnormality detection unit 33 detects an abnormality of the switch at the time of the equipment inspection, for example, a return failure of the switch, and the notification unit 16, 34 notifies the maintenance worker, the monitoring worker, etc. . For this reason, when a switch fails to return, the maintenance worker can quickly return the switch to the original state.
  • the power consumption of the operation detection unit 11 is generally lower than the power consumption of the operation result measurement unit 12. Then, even if power is constantly supplied to the operation detection unit 11, power supply to the operation result measurement unit 12 is performed intermittently, and the power consumption of the entire wireless slave station 10 is reduced. For this reason, the power consumption of the wireless slave station 10 driven by a stand-by power supply such as a battery can be suppressed. In addition, since the frequency of replacing a stand-alone power supply such as a battery is also reduced, the operation cost of the switch abnormality detection system 1 can be reduced, and the wireless slave station 10 can be attached to the switch over a long period of time.
  • the wireless master station 20 can be disposed between the wireless slave station 10 and the data collection device 30, and various data transmitted and received between the wireless slave station 10 and the data collection device 30 can be relayed. For this reason, even if the data collection device 30 is installed in a monitoring room or the like in a place away from the switch at the site, the data collection device 30 logs log data obtained by converting analysis data collected from the wireless slave station 10 into log data. It can be stored in the database 32.
  • the resolution of the graph of FIG. 7 can be increased, for example, by increasing the frequency per unit time at which the operation result measuring unit 12 measures the operation result.
  • the monitoring staff can grasp exactly how the maintenance staff operated the valve switch 40. This is the same in the graph of FIG. 10 showing the operation results of the upper and lower lever switch 50, and the monitoring staff accurately grasps how the maintenance staff operates the upper and lower lever switch 50. be able to.
  • the wireless slave station 10 and the data collection device 30 are provided separately, the configuration in which the log data conversion unit 31, the log database 32, and the abnormality detection unit 33 of the data collection device 30 are provided in the wireless slave station 10. It is also good. In the wireless slave station 10 configured as such, the wireless slave station 10 itself can detect an abnormality that has occurred in the switch and notify the maintenance personnel of the abnormality.
  • valve switch 40 and the upper and lower lever switch 50 may be installed together. Therefore, in the log database 32, the valve switch log table Ta1 and the upper and lower lever switch logs Ta2 may be combined.
  • the switch abnormality detection system 1A can convert information of maintenance personnel who operate the switch into log data.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the switch abnormality detection system 1A.
  • the switch abnormality detection system 1A includes a wireless slave station 10A, a wireless master station 20, a data collection device 30, a maintenance worker certificate 60, and a maintenance worker management device 70.
  • An electronic tag 61 is provided on the maintenance worker card 60.
  • the electronic tag 61 stores a maintenance worker ID (an example of identification information of the maintenance worker) for identifying the maintenance worker who carries the maintenance worker card 60.
  • the maintenance worker ID may be readably stored in, for example, a portable terminal carried by the maintenance worker.
  • the maintenance worker management device 70 manages the maintenance hours (time to work and the like) of the maintenance worker based on a maintenance worker ID read by a card reader (not shown) holding the maintenance worker card 60 when the maintenance worker goes to work.
  • the maintenance worker's attendance is stored in the maintenance worker database 71 (an example of a maintenance worker data recording unit) as maintenance worker data for each maintenance worker ID.
  • the maintenance worker database 71 an example of a maintenance worker data recording unit
  • physical condition information indicating the physical condition of the maintenance worker is recorded in the maintenance worker database 71 for each maintenance worker.
  • the physical condition information may be recorded, for example, while the supervisor of the maintenance worker looks at the condition of the maintenance worker, or may be automatically recorded by a physical condition management device (not shown) based on a video of the maintenance worker.
  • the wireless slave station 10A includes a maintenance worker ID acquisition unit 17 in addition to the components of the wireless slave station 10 according to the above-described first embodiment.
  • the maintenance worker ID acquisition unit 17 receives power from the power supply control unit 13. Then, the maintenance worker ID acquisition unit 17 is an electronic tag stored in the maintenance worker certificate 60 of the maintenance worker detected by the operation detection unit 11 using a short distance wireless communication technology such as RFID (Radio Frequency IDentification), for example. Acquire the maintenance worker ID from 61.
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • the maintenance worker ID acquisition unit 17 operates after the operation detection unit 11 detects the operation of the switch, the maintenance worker ID acquisition unit 17 is electronic only when the maintenance worker moves near the wireless slave station 10A. The identification information is not read from the tag 61. Therefore, the maintenance worker ID acquisition unit 17 can be driven intermittently, and the power consumption of the wireless slave station 10A can be suppressed.
  • a maintenance worker ID is input from the maintenance worker ID acquisition unit 17 to the operation history analysis unit 14 together with the measurement data from the operation history measurement unit 12.
  • the operation record analysis unit 14 attaches a maintenance worker ID to the analysis data and outputs the analysis data to the wireless communication unit 15.
  • the analysis data to which the maintenance worker ID is attached is transmitted from the wireless communication unit 15 to the wireless master station 20. Then, the analysis data to which the maintenance worker ID is assigned is transferred from the wireless master station 20 to the data collection device 30.
  • the log data conversion unit 31 of the data collection device 30 acquires physical condition information indicating the physical condition of the maintenance worker from the maintenance worker database 71 included in the maintenance worker management device 70 based on the maintenance worker ID attached to the analysis data. Then, when storing the analysis data collected from the wireless master station 20 as log data in the log database 32, the log data conversion unit 31 stores the maintenance worker ID and the physical condition information of the maintenance worker together with the analysis data.
  • the abnormality detection unit 33 searches the log database 32A to notify the notification unit 34 of the switch that has detected the occurrence of the abnormality, and the notification unit 34 notifies the abnormality of the switch.
  • the abnormality detection unit 33 reads the name of the maintenance worker corresponding to the maintenance worker ID from the maintenance worker database 71 based on the maintenance worker ID who has operated the switch in which the notification unit 34 has an abnormality.
  • the physical condition information attached to the analysis data is also notified to the maintenance unit along with the maintenance worker's name. Notify For this reason, the notification unit 34 not only notifies the monitoring staff of the abnormality of the switch, but who is the maintenance worker who operated the switch where the abnormality occurred, and the physical condition of the maintenance worker is It is also possible to notify if it was. Further, if the notification unit 16 provided in the wireless slave station 10A is an electronic paper or the like capable of displaying text data, after operating the valve switch 40 for the notification unit 16, the name of the maintenance worker who forgot to return is displayed Can be notified.
  • valve switch when the switch is the valve switch 40 (see FIG. 5), the structure of the valve switch log table Ta3 stored in the log database 32A and the maintenance worker table Ta4 stored in the maintenance worker database 71. An example will be described.
  • FIG. 12 is an explanatory view showing a configuration example of the valve switch log table Ta3 and the maintenance staff table Ta4.
  • the valve switch log table Ta3 is provided with fields for maintenance personnel ID and physical condition information in addition to the switch ID, collection date and time, rotational speed, and rotational direction fields similar to the valve switch log table Ta1 shown in FIG. .
  • the maintenance worker ID field the maintenance worker ID of the maintenance worker who operated the valve switch 40 is stored.
  • the physical condition information of the maintenance worker is stored in the physical condition information field.
  • the maintenance staff table Ta4 has fields for maintenance staff ID, name, and physical condition information.
  • the maintenance staff ID field stores the maintenance staff ID of the maintenance staff. In addition to maintenance personnel, surveillance personnel etc. are included as maintenance personnel.
  • the name field stores the name of the maintenance worker corresponding to the maintenance worker ID.
  • the physical condition information of the maintenance staff corresponding to the maintenance staff ID is stored in the physical condition information field.
  • the abnormality detection unit 33 detects that the valve switch 40 has failed to return, and the notification units 16 and 34 detect the valve switch 40. It is possible to notify the name and physical condition of the maintenance staff who forgot to return.
  • the abnormality detection unit 33 can detect an abnormality of the upper and lower lever switch 50 by referring to the log database 32A, and notify the notification units 16 and 34 of the abnormality. Then, the notification units 16 and 34 can notify the name and physical condition of the maintenance worker who has caused the abnormality to the upper and lower lever switch 50.
  • the names of maintenance personnel who have caused an abnormality in the switch are notified together with the information indicating the switch. Therefore, the supervisor can know that an abnormality has occurred in the switch and can know who has caused the abnormality in the switch.
  • the physical condition information of the maintenance worker is also notified. For this reason, it becomes easy to predict what kind of physical condition a maintenance worker is likely to cause a switch abnormality. Then, the maintenance worker who is judged to be in poor physical condition can take measures such as removing it from the maintenance inspection work and shortening the operation time. As a result, when another maintenance worker who is judged to be in good physical condition carries out maintenance inspection, abnormality of the switch does not easily occur, and reliable maintenance of the equipment can be performed.
  • the log data conversion unit 31 may store only the maintenance worker ID together with the analysis data. As a result, it is not necessary to record the physical condition information of the maintenance staff in the log database 32A, and the recording capacity of the log database 32A can be reduced. Then, the abnormality detection unit 33 reads the maintenance worker's name and physical condition information from the maintenance worker database 71 based on the maintenance worker ID when the maintenance worker ID operating the switch detecting the abnormality is read from the log database 32A. . When the abnormality detection unit 33 notifies of an abnormality, the maintenance worker's name and physical condition information read out from the maintenance worker database 71 may be notified.
  • the abnormality detection unit 33 may acquire only the name of the maintenance worker from the maintenance worker database 71 based on the maintenance worker ID read from the log database 32A. This makes it easy for the monitoring personnel to grasp the maintenance personnel who are likely to cause an abnormality in the switch. For such maintenance personnel, by thoroughly performing double check etc., it is possible to make it difficult to cause an abnormality in the switch and to perform reliable maintenance of the equipment.
  • valve switch 40 and the upper and lower lever switch 50 are exemplified as the switch, but other switches are It may be used.
  • switches are It may be used.
  • a rotary lever type switch, a switch type switch, etc. may be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other applications and modifications can be taken without departing from the scope of the present invention described in the claims.
  • the above-described embodiment is a detailed and specific description of the configuration of the apparatus and system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for the description, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected.
  • SYMBOLS 1 Switchgear abnormality detection system, 10 ... Wireless slave station, 11 ... Operation detection part, 11A ... Acceleration sensor, 11B ... Photoelectric sensor, 12 ... Operation performance measurement part, 12A ... Angular velocity sensor, 12B ... Displacement sensor, 13 ... Electric power feeding Control unit, 14: Operation result analysis unit, 15: Wireless communication unit, 16: Notification unit, 20: Wireless master station, 21: Wireless communication unit, 30: Data collection device, 31: Log data conversion unit, 32: Log database 33: abnormality detection unit 34: notification unit 40: valve switch 50: upper and lower lever switch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Abstract

無線子局が備える給電制御部は、操作検知部により操作開始が検知されると操作実績計測部への給電を開始し、操作実績計測部による操作実績の計測が終了すると操作実績計測部への給電を終了する。操作実績解析部は、操作実績計測部により計測された操作実績を解析する。通信部は、操作実績の解析結果をデータ収集装置に送信する。

Description

操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム
　本発明は、操作実績管理装置及び開閉器異常検知システムに関する。
　プラントの現場設備には、配管に直結する開閉器が多数あり、設備点検時に保守員がこれらの開閉器を操作することがある。そして、保守員による設備点検が完了した後は、開閉器が元の位置に戻される。しかし、ヒューマンエラーにより、保守員が開閉器を元の位置に戻し忘れたり、元の位置よりも戻し過ぎたりすることがある。そこで、開閉器の戻し忘れを自動検知したいというニーズが発生していた。
　従来、開閉器の操作実績を取得するための特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１には、「手動バルブの回転ハンドルの回転角度をバルブ開閉検知装置の回転角度測定手段で測定して、そのデータを外部入出力端子を有する通信機能モジュールが読取って演算して手動バルブの弁開閉情報のデータを作成する」と記載されている。
特開２０１６－１２５６１６号公報
　特許文献１に開示された技術では、保守員が手動バルブをいつ操作してもよいように、回転角度測定手段に電力が常時供給される。しかし、常に手動バルブが操作されるわけではない。このため、回転角度測定手段にはバルブ開閉検知装置内に設けられた電池等の自立電源から電力が供給されるが、回転角度測定手段に電力が常時供給されると、回転角度測定手段の消費電力が多くなる。このため、回転角度測定手段の消費電力を抑えることで電池等の自立電源で長期間にわたって動作可能としつつ、開閉器の異常を検知するための技術が求められていた。
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、開閉器の異常を長期にわたって検知可能とすることを目的とする。
　本発明に係る操作実績管理装置は、保守員により操作される開閉器の操作実績を管理する操作実績管理装置であって、保守員により開閉器に対する操作が行われたことを検知する操作検知部と、開閉器に行われた操作の操作実績を計測する操作実績計測部と、操作検知部により操作開始が検知されると操作実績計測部への給電を開始し、操作実績計測部による操作実績の計測が終了すると操作実績計測部への給電を終了する給電制御部と、操作実績計測部により計測された操作実績を解析する操作実績解析部と、操作実績の解析結果を収集装置に送信する通信部と、を備える。
　また、本発明に係る開閉器異常検知システムは、上述した操作実績管理装置に加え、操作実績管理装置により解析された操作実績の解析結果を収集する収集装置を備える。収集装置は、操作実績管理装置から収集した解析結果をログデータ化するログデータ化部と、ログデータ化された解析結果を記録するログデータ記録部と、ログデータ記録部に格納された解析結果から開閉器の異常を検知する異常検知部と、を有する。
　本発明は、操作検知部により開閉器の操作開始が検知されると、給電制御部が操作実績計測部に給電し、操作実績計測部による操作実績の計測が終了すると操作実績計測部への給電を終了するため、操作実績計測部の消費電力を抑えることができる。また、収集装置は、操作実績計測部により計測された操作実績の解析結果を収集することで開閉器の異常として、例えば、開閉器の戻し忘れを検知することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
本発明の第１の実施の形態に係る開閉器異常検知システムの全体構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線子局の処理例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る無線親局とデータ収集装置の処理例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係るバルブ開閉器の構成例及び動作例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係るバルブ開閉器用ログテーブルの構成例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る操作実績解析部により解析されたバルブ開閉器の操作実績の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る上下レバー式開閉器の構成例及び動作例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る上下レバー式開閉器用ログテーブルの構成例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る操作実績解析部により解析された上下レバー式開閉器の操作実績の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る開閉器異常検知システムの全体構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係るバルブ開閉器用ログテーブルと保守員テーブルの構成例を示す説明図である。
　以下、本発明を実施するための形態例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
［第１の実施の形態］
＜開閉器異常検知システムの全体構成例＞
　図１は、開閉器異常検知システム１の全体構成例を示すブロック図である。
　開閉器異常検知システム１は、無線子局１０、無線親局２０及びデータ収集装置３０を備える。プラント等に設けられる現場設備として、例えば、流体が流れるパイプがある。このパイプに、パイプ内を流れる流体の量を調整可能な開閉器が設けられている。開閉器としては、例えば、後述する図５に示すバルブ開閉器４０、後述する図８に示す上下レバー式開閉器５０がある。
　無線子局１０は、保守員により操作される開閉器に取付けられており、開閉器の操作実績を管理する操作実績管理装置の一例として用いられる。開閉器が複数ある場合には、開閉器毎に複数の無線子局１０が取付けられる。無線子局１０は、無線親局２０との間で無線により各種のデータを送受信可能である。無線子局１０は、操作検知部１１、操作実績計測部１２、給電制御部１３、操作実績解析部１４、無線通信部１５及び報知部１６を備える。
　操作検知部１１は、保守員により開閉器に対する操作が行われたことを検知する。操作検知部１１には、電池等の自立電源から常時給電されている。操作検知部１１は、開閉器に対する操作が行われたことを検知すると、検知信号を給電制御部１３に出力する。
　操作実績計測部１２は、給電制御部１３により所定のタイミングで給電される。このため、操作実績計測部１２は、給電制御部１３により間欠駆動される。操作実績計測部１２は、開閉器に行われた操作の操作実績を計測して得た計測データを操作実績解析部１４に出力する。操作実績計測部１２の計測データには、例えば、開閉器に行われた操作の計測値と、この計測値のプラス又はマイナスの符号といった計測結果が含まれる。
　給電制御部１３は、不図示の電池等から取得した電力を、操作実績計測部１２に給電することで操作実績計測部１２の間欠駆動を制御する。ここで、給電制御部１３は、操作検知部１１により操作開始が検知されると操作実績計測部１２への給電を開始し、操作実績計測部１２による操作実績の計測が終了すると操作実績計測部１２への給電を終了する。なお、給電制御部１３は、操作実績計測部１２に給電を開始するタイミングで、操作実績解析部１４にも給電を開始し、操作実績計測部１２への給電を終了するタイミングで、操作実績解析部１４への給電も終了する。
　操作実績解析部１４は、操作実績計測部１２により計測された操作実績を解析する。例えば、後述する図５に示すように開閉器がバルブ開閉器４０であれば、操作実績計測部１２から操作実績として出力される計測データの値からハンドル４１の回転方向と回転数を解析する。そして、操作実績解析部１４は、例えば、ハンドル４１の回転方向と回転数を含む解析データを操作実績の解析結果として無線通信部１５に出力する。
　無線通信部１５は、操作実績解析部１４から入力した解析データをデータ収集装置３０に向けて送信する。なお、無線子局１０とデータ収集装置３０との距離が離れているので、本実施の形態では、無線通信部１５が無線親局２０に解析データを無線送信する。無線通信部１５が無線親局２０に解析データを無線送信するタイミングは、操作実績計測部１２により計測が行われ、操作実績解析部１４の解析が行われる毎に行ってよい。また、無線通信部１５が解析データを無線送信するタイミングは、操作実績解析部１４から解析データが入力する毎でもよいし、一定時間毎（例えば、１０分間毎）にある程度の解析データが溜まってからでもよい。そして、給電制御部１３は、無線通信部１５が解析データを無線送信するタイミングに合わせて、無線通信部１５に給電する。これにより無線通信部１５が解析データを無線送信することが可能となる。
　報知部１６は、無線通信部１５を通じてデータ収集装置３０から通知される通知データに基づいて、保守員に開閉器の異常を報知する第１報知部の一例として用いられる。開閉器の異常として、例えば、開閉器の戻し忘れがある。そして、通知データは、開閉器の異常を報知部１６に通知するものである。報知部１６により行われる開閉器の異常の報知は、例えば、報知部１６として用いられるＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点滅により行われてもよいし、報知部１６として用いられる電子ペーパーに「開」又は「閉」の文字を表示させることにより行われてもよい。保守員は、報知部１６により開閉器の異常が報知されると、開閉器の異常に気付いて、開閉器を元の位置に戻すことができる。
　無線親局２０は、無線子局１０とデータ収集装置３０との間に配置され、無線子局１０とデータ収集装置３０との間で送受信される各種のデータを中継する中継部の一例として用いられる。例えば、無線親局２０は、無線子局１０から送信される解析データをデータ収集装置３０に転送し、データ収集装置３０から通知される開閉器の異常を無線子局１０に転送することが可能である。
　この無線親局２０は、無線通信部２１を備える。無線親局２０は、複数の無線子局１０から解析データを収集する。無線親局２０とデータ収集装置３０の間の距離が長ければ、無線親局２０とデータ収集装置３０の間の距離に応じて、新たな無線親局２０が追加される。この場合、複数の無線親局２０によりマルチホップネットワークが構成される。なお、無線親局２０とデータ収集装置３０の間の距離が短ければ、無線親局２０とデータ収集装置３０が直接通信可能であるため、中継用の無線親局２０が不要となる。
　無線通信部２１は、無線子局１０から解析データを無線で受信する。そして、無線通信部２１は、データ収集装置３０に解析データを転送する。また、無線通信部２１は、データ収集装置３０から通知される通知データを、開閉器の異常が発生した特定の無線子局１０に転送する。
　データ収集装置３０は、現場設備から離れた場所（例えば、プラントの監視センター、サーバ室等）に設けられ、無線子局１０から無線親局２０を経て解析データを収集する。このデータ収集装置３０は、ログデータ化部３１、ログデータベース３２、異常検知部３３及び報知部３４を備える。
　ログデータ化部３１は、無線親局２０を通じて無線子局１０から収集した解析データをログデータ化し、自動的にログデータベース３２に蓄積する。例えば、ログデータ化部３１は、無線親局２０から転送された解析データのフォーマットを整え、無線子局１０毎に時系列で解析データがログデータベース３２に蓄積するよう制御する。
　ログデータベース３２は、ログデータ化部３１が解析データをログデータ化したログデータを無線子局１０毎に蓄積するログデータ記録部の一例として用いられる。
　異常検知部３３は、ログデータベース３２に蓄積された解析データのログデータに基づいて開閉器の異常を検知し、異常の発生を示す通知データを報知部３４に通知する。また、異常検知部３３は、無線親局２０を経て、無線子局１０に通知データを送信することで、無線子局１０に異常の発生を通知し、無線子局１０の報知部１６から異常の発生を報知させることができる。
　報知部３４は、異常検知部３３により通知された通知データに基づいて、例えば、監視センターにいる監視員に対して、開閉器の異常が発生したことを報知する第２報知部の一例として用いられる。これにより監視員は、現場の保守員に対して、異常が発生した開閉器の連絡を行い、開閉器を元の位置に戻す指示が可能となる。
　次に、開閉器異常検知システム１の各装置を構成する計算機Ｃのハードウェア構成を説明する。
　図２は、計算機Ｃのハードウェア構成例を示すブロック図である。
　計算機Ｃは、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機Ｃは、バスＣ４にそれぞれ接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）Ｃ１、ＲＯＭ（Read Only Memory）Ｃ２、ＲＡＭ（Random Access Memory）Ｃ３を備える。さらに、計算機Ｃは、不揮発性ストレージＣ５、ネットワークインターフェイスＣ６、センサＣ７を備える。
　ＣＰＵ Ｃ１は、本実施の形態例に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ Ｃ２から読み出して実行する。ＲＡＭ Ｃ３には、演算処理の途中に発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれる。ＣＰＵ Ｃ１により、無線子局１０の給電制御部１３及び操作実績解析部１４の機能が実現される。また、ＣＰＵ Ｃ１により、データ収集装置３０のログデータ化部３１、異常検知部３３及び報知部３４の機能が実現される。
　不揮発性ストレージＣ５としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。この不揮発性ストレージＣ５には、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメーターの他に、計算機Ｃを機能させるためのプログラムが記録されている。ＲＯＭ Ｃ２、不揮発性ストレージＣ５は、ＣＰＵ Ｃ１が動作するために必要なプログラムやデータ等を記録しており、計算機Ｃによって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。このため、ＲＯＭ Ｃ２、不揮発性ストレージＣ５には、このプログラムが永続的に格納される。不揮発性ストレージＣ５に、データ収集装置３０のログデータベース３２が構成される。なお、無線子局１０が不揮発性ストレージＣ５を備え、解析データをログデータ化したログデータとして不揮発性ストレージＣ５に蓄積することも可能である。
　ネットワークインターフェイスＣ６には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、端子が接続されたＬＡＮ（Local Area Network）、専用線、無線ＬＡＮ等を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。ネットワークインターフェイスＣ６により、無線通信部１５，２１の機能が実現される。
　センサＣ７は、各種の操作等を検知するものであり、センサＣ７により、操作検知部１１及び操作実績計測部１２の機能が実現される。センサＣ７として、例えば、後述する図５に示す加速度センサ１１Ａ及び角速度センサ１２Ａが用いられる。また、センサＣ７として、例えば、後述する図８に示す光電センサ１１Ｂ及び変位センサ１２Ｂが用いられる。
＜開閉器異常検知システムの処理例＞
　次に、開閉器異常検知システム１の各装置の処理例について、図３と図４を参照して説明する。
　図３は、無線子局１０の処理例を示すフローチャートである。
　始めに、操作検知部１１は、保守員が設備点検を開始するタイミングとして、保守員により開閉器に対する操作が行われたことを検知する（Ｓ１）。そして、操作検知部１１は、検知信号を給電制御部１３に出力する（Ｓ２）。
　給電制御部１３は、操作検知部１１から検知信号が入力すると、操作実績計測部１２に給電を開始する（Ｓ３）。これにより、操作員が開閉器に対して行った操作を操作実績計測部１２が計測可能となる。
　給電制御部１３により給電された操作実績計測部１２は、開閉器の操作実績を計測し（Ｓ４）、計測データを操作実績解析部１４に出力する（Ｓ５）。ここで、給電制御部１３は、操作実績計測部１２からのアクセス（例えば、動作信号の入力）が一定時間無い場合、開閉器に操作が行われていないと考えられるため、操作実績計測部１２への給電を停止する（Ｓ６）。給電制御部１３が給電を停止すると、操作実績計測部１２による操作実績の計測が停止する。
　操作実績解析部１４は、操作実績計測部１２から入力した計測データのデータ解析を実施する（Ｓ７）。そして、操作実績解析部１４は、計測データを解析して得た解析データを無線通信部１５に出力する（Ｓ８）。無線通信部１５は、操作実績解析部１４から入力した解析データを無線親局２０に送信する（Ｓ９）。
　図４は、無線親局２０とデータ収集装置３０の処理例を示すフローチャートである。
　無線親局２０の無線通信部２１は、無線子局１０から送信された解析データを受信すると（Ｓ１１）、データ収集装置３０に解析データを転送する（Ｓ１２）。
　ログデータ化部３１は、無線親局２０から転送された解析データに対して、開閉器ＩＤ、収集日時等を付加してログデータを作成し、このログデータをログデータベース３２に蓄積する（Ｓ１３）。このようにログデータ化部３１がログデータを作成し、ログデータベース３２に蓄積する処理を「操作実績の自動データ化」と呼ぶ。
　次に、異常検知部３３は、保守員により操作された後、所定時間以上にわたって、元の状態に戻されていない開閉器をログデータベース３２から検索することで、開閉器の異常を検知したか否かを判断する（Ｓ１４）。異常検知部３３が開閉器に異常を検知していないと判断すると（Ｓ１４のＮＯ）、本処理を終了する。
　一方、異常検知部３３が開閉器に異常が発生したと判断すると（Ｓ１４のＹＥＳ）、異常検知部３３は、データ収集装置３０に設けられた報知部３４に通知データを送ることで、異常の発生を通知する。報知部３４は、異常検知部３３から受け取った通知データに基づいて、異常検知部３３により検知された開閉器に異常が発生したことを監視員等に報知する（Ｓ１５）。このとき、無線子局１０に設けられた報知部１６からも異常検知部３３により検知された開閉器に異常が発生したことを保守員等に報知することが可能である。
　次に、保守員により操作される開閉器、操作検知部１１及び操作実績計測部１２の具体例について説明する。図５～図７は、開閉器がバルブ開閉器４０である場合の具体例を示し、図８～図１０は、開閉器が上下レバー式開閉器５０である場合の具体例を示す。
＜バルブ開閉器の例＞
　図５は、バルブ開閉器４０の構成例及び動作例を示す説明図である。
　バルブ開閉器４０は、駆動軸を中心として回転可能なハンドル４１を有する。保守員が時計回り（右方向）、又は反時計回り（左方向）にハンドル４１を回転させることで、例えば、バルブ開閉器４０が取付けられた不図示のパイプ内を通過する流体の量等を制御することが可能である。ハンドル４１の回転方向及び回転数に応じて、制御される流体の量が変わる。
　図５の左側に示すように、バルブ開閉器４０は、環状のハンドル４１を備える。ハンドル４１の中心は、バルブ開閉器４０の駆動軸に一致するよう構成される。ハンドル４１の内部には、ハンドル４１の中心から外側に向けて放射状に３本の支持部４２が形成される。ハンドル４１の駆動軸には、ハンドル４１の回転と共に同じ方向に回転するように無線子局１０が取付けられている。無線子局１０には、加速度センサ１１Ａ及び角速度センサ１２Ａが設けられることが破線で示されている。加速度センサ１１Ａが操作検知部の一例であり、角速度センサ１２Ａが操作実績計測部１２の一例である。
　加速度センサ１１Ａは、保守員がハンドル４１を握ったときに生じた衝撃をバルブ開閉器４０への操作が行われたものとして検知する衝撃センサの一例として用いられる。保守員がハンドル４１を握ると、ハンドル４１に衝撃として加速度が生じる。加速度センサ１１Ａが加速度を検知すると、給電制御部１３に検知信号を出力する。検知信号が入力した給電制御部１３は、角速度センサ１２Ａに給電を開始する。
　角速度センサ１２Ａは、保守員がハンドル４１を回転したことによるハンドル４１の回転角度を操作実績として計測する角度計測センサの一例として用いられる。この角速度センサ１２Ａは、ハンドル４１の回転に伴う角速度、及び角速度のプラス又はマイナスの符号を操作実績として計測し、この操作実績を含む計測データを出力する。角速度センサ１２Ａから出力される計測データは、操作実績解析部１４に入力され、データ解析が行われる。また、角速度センサ１２Ａは、給電制御部１３に対して、ハンドル４１の回転が続いていることを示す動作信号を出力する。
　なお、保守員がハンドル４１から手を離すと、加速度センサ１１Ａから給電制御部１３への検知信号の出力が停止する。また、保守員がハンドル４１から手を離したことにより、角速度センサ１２Ａから給電制御部１３への動作信号の出力も停止する。このとき、給電制御部１３は、角速度センサ１２Ａへの給電を停止する。
　図５の右側には、ハンドル４１が時計回りに所定角度だけ回転した様子を示す。このようにハンドル４１が回転すると、バルブ開閉器４０の駆動軸に取付けられた無線子局１０も回転する。このとき、角速度センサ１２Ａは、無線子局１０の角速度を計測する。操作実績解析部１４は、角速度センサ１２Ａにより計測された単位時間当たりのハンドル４１の角速度によりハンドル４１の回転角度を解析し、角速度のプラス又はマイナスの符号に基づいて、ハンドル４１の回転方向を解析する。
　図６は、バルブ開閉器用ログテーブルＴａ１の構成例を示す説明図である。
　バルブ開閉器用ログテーブルＴａ１は、開閉器ＩＤ、収集日時、回転数、回転方向の各フィールドを有するテーブルによって構成される。このバルブ開閉器用ログテーブルＴａ１は、ログデータベース３２に格納される様々なテーブルの一つである。
　開閉器ＩＤフィールドには、無線子局１０が取付けられたバルブ開閉器４０を一意に識別するために付される開閉器識別情報の一例としての開閉器ＩＤが格納される。
　収集日時フィールドには、データ収集装置３０が無線子局１０から解析データを収集した日時が格納される。
　回転数フィールドには、ハンドル４１の元の位置を基準としたときのハンドル４１の回転数が格納される。
　回転方向フィールドには、ハンドル４１の元の位置を基準としたときの回転方向（右回り又は左回りのいずれか）が格納される。
　操作実績解析部１４は、角速度センサ１２Ａが出力した計測データを解析して得たハンドル４１の回転方向と回転角度を含む解析データを無線通信部１５に出力する。無線通信部１５は、入力した解析データを無線親局２０の無線通信部２１に送信する。無線通信部２１から転送された解析データは、データ収集装置３０に入力される。データ収集装置３０では、複数の無線子局１０から収集され、無線親局２０から入力された解析データを自動的にログデータ化する。これにより、バルブ開閉器用ログテーブルＴａ１には、バルブ開閉器４０毎に、解析データの収集日時、回転方向及び回転数が格納される。
　図７は、操作実績解析部１４により解析されたバルブ開閉器４０の操作実績の例を示す説明図である。図７において、横軸は時間、縦軸はハンドル４１の基準位置に対する回転数を表す。
　始めに、ハンドル４１が基準位置で停止した状態であるとする。ここで、基準位置を０とした場合に、角速度センサ１２Ａが計測した単位時間当たりの角速度から換算される基準位置からのプラス方向の値を、ハンドル４１の右回りの回転数として表し、基準位置からのマイナス方向の値を、ハンドル４１の左回りの回転数として表す。図７に示すグラフは、バルブ開閉器用ログテーブルＴａ１に格納されたログデータから求められる。
　時刻ｔ１に保守員がハンドル４１を握ると、加速度センサ１１Ａがハンドル４１の加速度を検知し、給電制御部１３に検知信号を入力する。これにより、給電制御部１３が角速度センサ１２Ａに給電を開始する。角速度センサ１２Ａは、給電制御部１３により給電されると、ハンドル４１に行われる操作の計測を開始する。ここでは、ハンドル４１が右回りに回転されたとする。
　ハンドル４１がある程度回転された後、時刻ｔ２で回転が停止される。そして、ハンドル４１は、回転が停止した状態を維持する。このため、グラフでは、ハンドル４１が時刻ｔ２から一定の回転数のまま停止していることが示される。
　その後、時刻ｔ３でハンドル４１を基準位置に戻す操作が行われる。グラフでは、右回りの回転数が減っていくことで、ハンドル４１が左回りに回転されていることが示される。
　時刻ｔ４では、ハンドル４１が基準位置を超えて戻されたとする。このとき、グラフより、ハンドル４１の回転数がマイナスとなる。
　時刻ｔ５以降では、ハンドル４１が基準位置よりも左回りに回された状態で停止したままとなる。この場合、一定期間の経過後に、異常検知部３３によりバルブ開閉器４０の異常（戻し過ぎ）が検知され、バルブ開閉器４０に異常が発生したことが報知部１６，３４により報知される。このため、保守員は、速やかにハンドル４１を元の基準位置に戻す対応が可能である。
　なお、例えば、時刻ｔ２で示したようにハンドル４１が基準位置よりも右回りに回転された状態が維持された場合においても、一定期間の経過後に、異常検知部３３によりバルブ開閉器４０の異常（戻し忘れ）が検知され、バルブ開閉器４０に異常が発生したことが報知部１６，３４により報知される。
＜上下レバー式開閉器の例＞
　図８は、上下レバー式開閉器５０の構成例及び動作例を示す説明図である。
　上下レバー式開閉器５０は、上下の一方向に移動可能なレバー５１を有する開閉器の一例として用いられる。保守員がレバー５１を上下することで、例えば、上下レバー式開閉器５０が取付けられた不図示のパイプ内を通過する流体の量等を制御することが可能である。レバー５１の上下方向の変位量に応じてパイプ内を通過する流体の量が変わる。上下レバー式開閉器５０の下部には、無線子局１０が取付けられている。
　図８の左側には、レバー５１が基準位置にある状態が示される。ここで、光電センサ１１Ｂが壁面又はパイプ等に設置されている。光電センサ１１Ｂは、レバー５１を操作可能な位置に保守員が立ったことを検知するために用いられる。
　また、レバー５１の上部には、レバー５１の変位を計測する変位センサ１２Ｂが設けられている。図中の破線は、それぞれ、光電センサ１１Ｂが保守員を検知する方向、変位センサ１２Ｂがレバー５１の変位を計測する方向を表している。
　レバー５１が動かされていない状態では、変位センサ１２Ｂが計測した、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位（距離）がＬ１であるとする。このとき、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位を、基準位置を示す０で表す。
　光電センサ１１Ｂは、レバー５１の操作を行う保守員を検知する操作検知部の一例として用いられる。このため、光電センサ１１Ｂは、保守員が上下レバー式開閉器５０の前に立ったとき、保守員を検知し、検知信号を給電制御部１３に入力する。光電センサ１１Ｂに検知された保守員はレバー５１の操作を行う者であるため、光電センサ１１Ｂが保守員を検知したことは、保守員によるレバー５１の操作開始を検知したことと同じ意味となる。給電制御部１３は、検知信号が入力されると、変位センサ１２Ｂに給電を開始する。
　そして、変位センサ１２Ｂは、保守員がレバー５１を移動したことによるレバー５１の変位を上下レバー式開閉器５０の操作実績として計測する操作実績計測部の一例として用いられる。変位センサ１２Ｂが計測したレバー５１の変位を含む計測データが、操作実績解析部１４に入力され、解析が行われる。
　なお、保守員がレバー５１から離れると、光電センサ１１Ｂから給電制御部１３への検知信号の出力が停止する。また、変位センサ１２Ｂは、給電制御部１３に停止信号を出力する。そして、停止信号が入力した給電制御部１３は、変位センサ１２Ｂへの給電を停止する。これにより変位センサ１２Ｂの計測が停止する。
　図８の中央には、保守員により、レバー５１がわずかに押し下げられた様子が示される。このとき、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位がＬ１よりも長いＬ２となる。このため、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位量は、Ｌ２－Ｌ１で表される。操作実績解析部１４は、変位センサ１２Ｂにより計測された単位時間当たりのレバー５１の変位に基づいて、レバー５１の変位量、及びレバー５１の変位方向を解析する。例えば、レバー５１の変位量が増加すれば、レバー５１が下方向に押し下げられたと解析される。一方、レバー５１の変位量が減少すれば、レバー５１が上方向に押し上げられたと解析される。
　図８の右側には、保守員により、レバー５１が完全に押し下げられた様子が示される。このとき、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位がＬ２よりも長いＬ３となる。このため、変位センサ１２Ｂからレバー５１までの変位量は、Ｌ３－Ｌ２で表される。この場合、レバー５１の変位量が増加したため、操作実績解析部１４によりレバー５１が下方向に押し下げられたと解析される。
　図９は、上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２の構成例を示す説明図である。
　上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２は、開閉器ＩＤ、収集日時、変位量、変位方向の各フィールドを有するテーブルによって構成される。この上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２についても、ログデータベース３２に格納される様々なテーブルの一つである。
　開閉器ＩＤフィールドには、無線子局１０が取付けられた上下レバー式開閉器５０を一意に識別するために付される開閉器識別情報の一例としての開閉器ＩＤが格納される。
　収集日時フィールドには、データ収集装置３０が無線子局１０から解析データを収集した日時が格納される。
　変位量フィールドには、レバー５１の変位量が格納される。
　変位方向フィールドには、レバー５１の変位方向（上方向又は下方向）が格納される。
　操作実績解析部１４は、変位センサ１２Ｂから出力された計測データを解析し、レバー５１の変位量と変位方向を含む解析データを無線通信部１５に出力する。無線通信部１５は、無線親局２０に解析データを送信する。無線親局２０の無線通信部２１は、データ収集装置３０に解析データを転送する。データ収集装置３０のログデータ化部３１は、無線親局２０から転送された解析データを自動的にログデータ化してログデータベース３２に蓄積する。これにより、上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２には、上下レバー式開閉器５０毎に、解析データの収集日時、変位方向及び変位量が格納される。
　図１０は、操作実績解析部１４により解析された上下レバー式開閉器５０の操作実績の例を示す説明図である。図１０において、横軸は時間、縦軸はレバー５１の基準位置に対する変位を表す。なお、上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２には、レバー５１の変位量が格納されるため、図１０の縦軸に示すレバー５１の変位は、レバー５１の単位時間当たりの変位量を加算又は減算して表される。
　始めに、レバー５１は基準位置で停止した状態であるとする。ここで、基準位置を０とした場合に、変位センサ１２Ｂが計測した変位から換算される基準位置から見たプラス方向のグラフを、レバー５１が下方向に押し下げられたときの変位量として表す。図１０に示すグラフは、上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２に格納されたログデータから求められる。
　時刻ｔ１１に保守員が上下レバー式開閉器５０の前に立つと、光電センサ１１Ｂが保守員を検知し、給電制御部１３に検知信号を入力する。これにより、給電制御部１３が変位センサ１２Ｂに給電を開始する。変位センサ１２Ｂは、給電制御部１３により給電されると、レバー５１に行われる操作の計測を開始する。ここでは、レバー５１が下方向に動かされる。このため、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、レバー５１の変位量はプラスとなる。
　レバー５１がある程度動いた後、時刻ｔ１２でレバー５１が停止される。そして、レバー５１は、停止した状態を維持する。このため、グラフでは、レバー５１が時刻ｔ１２からプラスの一定の変位のまま停止していることが示される。
　その後、時刻ｔ１３でレバー５１を基準位置に戻す操作が行われる。グラフでは、変位が減っていくことで、レバー５１が上方向に戻されたことが示される。時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間、レバー５１の変位量はマイナスとなる。
　時刻ｔ１４では、レバー５１が基準位置よりも手前、すなわち基準位置よりも下で停止されたとする。このとき、グラフより、レバー５１の変位がプラスとなる。この場合、レバー５１の戻し忘れが発生しているため、一定期間の経過後に、上下レバー式開閉器５０に異常が発生したことが報知部１６，３４により報知される。このため、保守員は、速やかにレバー５１を元の基準位置に戻す対応が可能である。
　なお、例えば、レバー５１が基準位置よりも上、つまりレバー５１の戻し過ぎが発生した場合には、図１０に示すグラフは、基準位置よりもマイナスの領域で表される。この場合においても、一定期間の経過後に、上下レバー式開閉器５０に異常が発生したことが報知部１６，３４により報知される。
　以上説明した第１の実施の形態に係る開閉器異常検知システム１では、プラント等の現場設備に設けられた開閉器を保守員が操作すると、開閉器の操作実績が自動的にログデータ化されて、ログデータベース３２に格納される。このように開閉器の操作実績が記録されるので、保守員は、開閉器の操作実績を台帳に記入する等の作業を意識しなくてもよい。そして、異常検知部３３により、設備点検時における開閉器の異常、例えば、開閉器の戻し忘れが検知され、報知部１６，３４により保守員、監視員等に戻し忘れがアラーム等で報知される。このため、開閉器に戻し忘れが発生した場合に、保守員は開閉器を本来あるべき状態に速やかに戻すことができる。
　また、一般的に操作検知部１１の消費電力は、操作実績計測部１２の消費電力よりも低い。そして、操作検知部１１に常時給電されたとしても、操作実績計測部１２への給電が間欠的に行われることで、無線子局１０全体の消費電力が低下する。このため、電池等の自立電源により駆動する無線子局１０の電力消費を抑えることができる。また、電池等の自立電源を交換する頻度も減少するため、開閉器異常検知システム１の運用コストを削減でき、長期間にわたって無線子局１０を開閉器に取付けたままとすることができる。
　また、無線子局１０とデータ収集装置３０の間に無線親局２０を配置して、無線子局１０とデータ収集装置３０間で送受信される各種データを中継することができる。このため、データ収集装置３０が現場の開閉器から離れた場所の監視室等に設置されても、データ収集装置３０は、無線子局１０から収集した解析データをログデータ化したログデータをログデータベース３２に蓄積することができる。
　なお、操作実績計測部１２が操作実績を計測する単位時間当たりの頻度を高くすることで、例えば、図７のグラフの分解能を上げることができる。これにより、監視員は、保守員がバルブ開閉器４０をどのように操作したか正確に把握することができる。このことは、上下レバー式開閉器５０の操作実績を示す図１０のグラフにおいても同様であり、監視員は、保守員が上下レバー式開閉器５０をどのように操作したかを正確に把握することができる。
　また、無線子局１０とデータ収集装置３０とは別体として設けたが、データ収集装置３０のログデータ化部３１、ログデータベース３２、異常検知部３３を無線子局１０内に設けた構成としてもよい。このような構成とした無線子局１０では、無線子局１０自身が開閉器に発生した異常を検知して、保守員に異常を報知することができる。
　また、プラントには、バルブ開閉器４０と上下レバー式開閉器５０が混在して設置される場合もある。このため、ログデータベース３２には、バルブ開閉器用ログテーブルＴａ１と上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２が合わせて構成されてもよい。
［第２の実施の形態］
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る開閉器異常検知システム１Ａについて説明する。開閉器異常検知システム１Ａは、開閉器を操作する保守員の情報をログデータ化することが可能である。
　図１１は、開閉器異常検知システム１Ａの全体構成例を示すブロック図である。
　開閉器異常検知システム１Ａは、無線子局１０Ａ、無線親局２０、データ収集装置３０、保守員証６０、保守員管理装置７０を備える。
　保守員証６０には、電子タグ６１が設けられる。この電子タグ６１には、保守員証６０を携帯する保守員を識別するための保守員ＩＤ（保守員の識別情報の一例）が記憶されている。なお、保守員ＩＤは、保守員証６０の電子タグ６１以外にも、例えば、保守員が携帯する携帯端末等に読み出し可能に記憶されていてもよい。
　保守員管理装置７０は、例えば、保守員が出勤時に保守員証６０をかざす不図示のカードリーダーが読取った保守員ＩＤに基づいて、保守員の勤怠（出退勤時刻等）を管理する。保守員の勤怠は、保守員ＩＤ毎に保守員データとして保守員データベース７１（保守員データ記録部の一例）に格納される。保守員データベース７１には、保守員ＩＤに関連付けられた保守員の名前の他に、保守員の体調を示す体調情報が保守員毎に記録される。体調情報は、例えば、保守員の上司が保守員の様子を見て記録してもよいし、保守員を撮影した映像に基づいて不図示の体調管理装置が自動的に記録してもよい。
　無線子局１０Ａは、上述した第１の実施の形態に係る無線子局１０の各部に加えて、保守員ＩＤ取得部１７を備える。保守員ＩＤ取得部１７は、保守員により開閉器の操作が検知されたことを操作検知部１１が検知すると、給電制御部１３から給電される。そして、保守員ＩＤ取得部１７は、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）等の近距離無線通信技術を用いて、操作検知部１１によって検知された保守員の保守員証６０に格納される電子タグ６１から保守員ＩＤを取得する。
　このように操作検知部１１が開閉器の操作を検知した後、保守員ＩＤ取得部１７が動作するため、保守員が無線子局１０Ａの近くを移動しただけでは保守員ＩＤ取得部１７が電子タグ６１から識別情報を読み出さない。このため、保守員ＩＤ取得部１７を間欠駆動することができ、無線子局１０Ａの消費電力を抑えることができる。
　操作実績解析部１４には、操作実績計測部１２からの計測データと共に、保守員ＩＤ取得部１７から保守員ＩＤが入力する。操作実績解析部１４は、計測データを解析すると、解析データに保守員ＩＤを付して無線通信部１５に出力する。無線通信部１５から無線親局２０には、保守員ＩＤが付された解析データが送信される。そして、無線親局２０からデータ収集装置３０に対して保守員ＩＤが付された解析データが転送される。
　データ収集装置３０のログデータ化部３１は、解析データに付された保守員ＩＤに基づいて、保守員管理装置７０が備える保守員データベース７１から保守員の体調を示す体調情報を取得する。そして、ログデータ化部３１は、無線親局２０から収集した解析データをログデータベース３２にログデータとして格納する際に、保守員ＩＤと保守員の体調情報を解析データと共に格納する。
　異常検知部３３は、ログデータベース３２Ａを検索して、異常の発生を検知した開閉器を報知部３４に通知し、報知部３４が開閉器の異常を報知する。このとき、異常検知部３３は、報知部３４に異常が発生した開閉器の操作を行った保守員ＩＤに基づいて、保守員データベース７１から保守員ＩＤに対応する保守員の名前を読み出し、この保守員の名前と共に、解析データに付されていた体調情報も報知部３４
に通知する。このため、報知部３４は、監視員に対して、開閉器の異常を報知するだけでなく、異常が発生した開閉器の操作を行った保守員が誰であり、この保守員の体調がどうであったかを報知することも可能となる。また、無線子局１０Ａに設けられた報知部１６がテキストデータを表示可能な電子ペーパー等であれば、報知部１６についてもバルブ開閉器４０を操作した後、戻し忘れた保守員の名前を表示して報知することができる。
　ここで、開閉器がバルブ開閉器４０（図５を参照）とした場合に、ログデータベース３２Ａに格納されるバルブ開閉器用ログテーブルＴａ３、及び保守員データベース７１に格納される保守員テーブルＴａ４の構成例を説明する。
　図１２は、バルブ開閉器用ログテーブルＴａ３と保守員テーブルＴａ４の構成例を示す説明図である。
　バルブ開閉器用ログテーブルＴａ３は、図６に示したバルブ開閉器用ログテーブルＴａ１と同様の開閉器ＩＤ、収集日時、回転数、回転方向の各フィールドに加え、保守員ＩＤ、体調情報のフィールドを備える。
　保守員ＩＤフィールドには、バルブ開閉器４０を操作した保守員の保守員ＩＤが格納される。
　体調情報フィールドには、この保守員の体調情報が格納される。
　保守員テーブルＴａ４は、保守員ＩＤ、名前、体調情報の各フィールドを備える。
　保守員ＩＤフィールドには、保守員の保守員ＩＤが格納される。なお、保守員としては、保守員以外にも監視員等も含まれる。
　名前フィールドには、保守員ＩＤに対応する保守員の名前が格納される。
　体調情報フィールドには、保守員ＩＤに対応する保守員の体調情報が格納される。
　このようにバルブ開閉器用ログテーブルＴａ３と保守員テーブルＴａ４が設けられているため、異常検知部３３は、バルブ開閉器４０の戻し忘れを検知し、報知部１６，３４が、バルブ開閉器４０を戻し忘れた保守員の名前、体調を報知することができる。
　なお、図示しないが、開閉器が上下レバー式開閉器５０（図８を参照）である場合には、図９に示した上下レバー式開閉器用ログテーブルＴａ２に対して、保守員ＩＤフィールド及び体調情報フィールドを加えたログテーブルがログデータベース３２Ａに構成される。このため、異常検知部３３は、ログデータベース３２Ａを参照して、上下レバー式開閉器５０の異常を検知し、報知部１６，３４に異常を通知することができる。そして、報知部１６，３４が、上下レバー式開閉器５０に異常を生じさせた保守員の名前、体調を報知することができる。
　以上説明した第２の実施の形態に係る開閉器異常検知システム１Ａでは、開閉器に異常を発生させた保守員の名前が、開閉器を示す情報と共に報知される。このため、監視員は、開閉器に異常が発生したことを知ると共に、誰が開閉器の異常を発生させたかを知ることができる。
　また、保守員の名前に加えて、保守員の体調情報も報知される。このため、保守員がどのような体調の時に開閉器の異常を起こしやすいかを予測しやすくなる。そして、体調が悪いと判断された保守員は、保守点検の作業から外したり、作業時間を短縮したりする等の対応が可能となる。これにより、体調がよいと判断された別の保守員が保守点検を行うことで開閉器の異常が起こりにくくなり、設備の確実な保守を行うことができる。
　なお、ログデータ化部３１は、無線親局２０から収集した解析データをログデータベース３２Ａにログデータとして格納する際に、保守員ＩＤだけを解析データと共に格納してもよい。これにより、保守員の体調情報までログデータベース３２Ａに記録する必要がなく、ログデータベース３２Ａの記録容量を削減することができる。そして、異常検知部３３は、異常を検知した開閉器を操作した保守員ＩＤをログデータベース３２Ａから読み出した際、この保守員ＩＤに基づいて保守員データベース７１から保守員の名前と体調情報を読み出す。異常検知部３３が異常を通知する際には、保守員データベース７１から読み出した保守員の名前と体調情報を通知すればよい。
　また、異常検知部３３は、ログデータベース３２Ａから読み出した保守員ＩＤに基づいて保守員データベース７１から保守員の名前だけを取得してもよい。これにより、監視員は、開閉器の異常を発生させやすい保守員を把握しやすくなる。このような保守員に対しては、ダブルチェックの徹底等を行わせることで、開閉器の異常を発生しにくくし、設備の確実な保守を行うことができる。
　ここで、上述した第１及び第２の実施の形態に係る開閉器異常検知システムでは、開閉器として、バルブ開閉器４０と上下レバー式開閉器５０を一例として挙げたが、その他の開閉器が用いられてもよい。例えば、回転レバー式開閉器、スイッチ式開閉器等が用いられてもよい。
　また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
　例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　１…開閉器異常検知システム、１０…無線子局、１１…操作検知部、１１Ａ…加速度センサ、１１Ｂ…光電センサ、１２…操作実績計測部、１２Ａ…角速度センサ、１２Ｂ…変位センサ、１３…給電制御部、１４…操作実績解析部、１５…無線通信部、１６…報知部、２０…無線親局、２１…無線通信部、３０…データ収集装置、３１…ログデータ化部、３２…ログデータベース、３３…異常検知部、３４…報知部、４０…バルブ開閉器、５０…上下レバー式開閉器

Claims (8)


  1. 　保守員により操作される開閉器の操作実績を管理する操作実績管理装置であって、
    　前記保守員により前記開閉器に対する操作が行われたことを検知する操作検知部と、
    　前記開閉器に行われた操作の操作実績を計測する操作実績計測部と、
    　前記操作検知部により操作開始が検知されると前記操作実績計測部への給電を開始し、前記操作実績計測部による前記操作実績の計測が終了すると前記操作実績計測部への給電を終了する給電制御部と、
    　前記操作実績計測部により計測された前記操作実績を解析する操作実績解析部と、
    　前記操作実績の解析結果を収集装置に送信する通信部と、を備える
    　操作実績管理装置。
  2. 　前記開閉器は、駆動軸を中心として回転可能なハンドルを有するバルブ開閉器であり、
    　前記操作検知部は、前記保守員が前記ハンドルを握って生じた衝撃を検知する衝撃センサであり、
    　前記操作実績計測部は、前記保守員が前記ハンドルを回転したことによる前記ハンドルの回転角度を前記操作実績として計測する角速度センサであり、
    　前記操作実績解析部は、単位時間当たりの前記ハンドルの回転角度に基づいて、前記ハンドルの回転方向及び回転数を解析する
    　請求項１に記載の操作実績管理装置。
  3. 　前記開閉器は、一方向に移動可能なレバーを有するレバー式開閉器であり、
    　前記操作検知部は、前記レバーの操作を行う前記保守員を検知する光電センサであり、
    　前記操作実績計測部は、前記保守員が前記レバーを移動したことによる前記レバーの変位を前記操作実績として計測する変位センサであり、
    　前記操作実績解析部は、単位時間当たりの前記レバーの変位に基づいて、前記レバーの変位量、及び前記レバーの変位方向を解析する
    　請求項１に記載の操作実績管理装置。
  4. 　さらに、前記収集装置から通知された前記開閉器の異常を報知する報知部を備える
    　請求項２に記載の操作実績管理装置。
  5. 　保守員により操作される開閉器の操作実績を管理する操作実績管理装置と、前記操作実績管理装置により解析された前記操作実績の解析結果を収集する収集装置と、を備え、
    　前記操作実績管理装置は、
    　前記保守員により前記開閉器に対する操作が行われたことを検知する操作検知部と、
    　前記開閉器に行われた操作の操作実績を計測する操作実績計測部と、
    　前記操作検知部により操作開始が検知されると前記操作実績計測部への給電を開始し、前記操作実績計測部による前記操作実績の計測が終了すると前記操作実績計測部への給電を終了する給電制御部と、
    　前記操作実績計測部により計測された前記操作実績を解析する操作実績解析部と、
    　前記操作実績の前記解析結果を前記収集装置に送信する通信部と、を有し、
    　前記収集装置は、
    　前記操作実績管理装置から収集した前記解析結果をログデータ化するログデータ化部と、
    　ログデータ化された前記解析結果を記録するログデータ記録部と、
    　前記ログデータ記録部に格納された前記解析結果から前記開閉器の異常を検知する異常検知部と、を有する
    　開閉器異常検知システム。
  6. 　さらに、前記操作実績管理装置は、前記収集装置から通知された前記開閉器の異常を報知する第１報知部を有し、
    　前記収集装置は、前記異常検知部により検知された前記開閉器の異常を報知する第２報知部を有する
    　請求項５に記載の開閉器異常検知システム。
  7. 　さらに、前記操作実績管理装置は、前記保守員の識別情報を取得する識別情報取得部を有し、
    　前記操作実績解析部は、前記解析結果に前記識別情報取得部により取得された前記識別情報を付す
    　請求項６に記載の開閉器異常検知システム。
  8. 　さらに、前記保守員の識別情報に関連付けられた前記保守員の名前及び体調情報を格納する保守員データ記録部を備え、
    　前記異常検知部は、前記保守員データ記録部から読み出した前記保守員の名前及び体調情報を前記第２報知部に通知し、
    　前記第２報知部は、前記開閉器の異常と共に、前記保守員の名前及び体調情報を報知する
    　請求項７に記載の開閉器異常検知システム。 
     
PCT/JP2018/026269 2017-09-07 2018-07-12 操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム WO2019049508A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171696A JP2019046399A (ja) 2017-09-07 2017-09-07 操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム
JP2017-171696 2017-09-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019049508A1 true WO2019049508A1 (ja) 2019-03-14

Family

ID=65633784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/026269 WO2019049508A1 (ja) 2017-09-07 2018-07-12 操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019046399A (ja)
WO (1) WO2019049508A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7539438B2 (ja) 2022-08-12 2024-08-23 中部電力株式会社 開閉装置監視システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032587A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Toshiba Corp 手動弁開閉状態管理システム
WO2009008411A1 (ja) * 2007-07-09 2009-01-15 Sony Corporation 電子機器及びその制御方法
JP2016125616A (ja) * 2015-01-07 2016-07-11 凸版印刷株式会社 バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032587A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Toshiba Corp 手動弁開閉状態管理システム
WO2009008411A1 (ja) * 2007-07-09 2009-01-15 Sony Corporation 電子機器及びその制御方法
JP2016125616A (ja) * 2015-01-07 2016-07-11 凸版印刷株式会社 バルブ開閉検知装置及びそれを用いたバルブの弁開閉管理システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019046399A (ja) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11843904B2 (en) Automated combined display of measurement data
CN204203734U (zh) 基于电力物联网的变电主设备信息采集和管理系统
CN110647082A (zh) 一种机房智能巡检系统及其工作方法
US10876928B2 (en) Method and device to monitor and automatically report electric motor and transformer conditions
JP2006209594A (ja) メインテナンス支援システム
JP5607017B2 (ja) 故障箇所発見システムおよび故障箇所発見方法
CN107390649B (zh) 一种项目型产品加工物联网支持系统
US10146723B2 (en) Sensor data correlation and analysis platform
KR101865773B1 (ko) 위치 기반 서비스를 이용한 생산관리 시스템 및 방법
JP5274605B2 (ja) 電気転てつ機および携帯端末、転換状態管理装置
JP2011181853A (ja) 太陽光発電システム、メンテナンス端末及びデータ収集装置
JP2006085573A (ja) 設備機器の保守管理システム
WO2019049508A1 (ja) 操作実績管理装置及び開閉器異常検知システム
JP2007032587A (ja) 手動弁開閉状態管理システム
CN105335770A (zh) 生产异常事件实时管理系统
KR20150038785A (ko) 철도차량 부품이력 및 상태진단 관리 분석 시스템
JP2010108282A (ja) 駅務システム
CN204205711U (zh) 变电站内变电一次设备全生命周期数据采集系统
JP2018156373A (ja) 設備保全情報管理システム及び設備保全情報管理方法
KR102306430B1 (ko) 클라우드 기반 상황인지 융합처리엔진을 이용한 산업용 공정장비 시스템 관리 방법
JP2021043483A (ja) 表示制御装置及び表示制御方法
JP2014174947A (ja) プラント保守支援システムおよびそのシステムを用いたプラント保守支援方法
TWI789659B (zh) 機器管理裝置
JP2002260126A (ja) パトロール支援システム
CN111458561B (zh) 设备采样装置及配置、管理方法、管理服务器、管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18853654

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18853654

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1