JP4446786B2 - 携帯センサシステム - Google Patents

Description

本発明は、携帯センサを利用する携帯センサシステムに関し、製造業などにおいて、設備装置の点検・保守・巡回時など利用して好適なものである。

従来、製造業、特に鉄鋼プロセスなどにおいては、毒性ガスなどの発生プロセスが存在するため、点検・保守・巡回時などには、毒性ガスに応じたガス検知計を携帯し安全確保を図っている。また、回転設備などの点検・保守・巡回時には異常検知用の振動計を携帯し、場合によっては接触式温度計などをさらに携帯している。このように、必要に応じていくつかの携帯センサを現場に携帯し使用することが一般的である。

さらに、工具、懐中電灯等の他に、最近では連絡用のＰＨＳ、携帯電話などの携帯無線端末も携帯品として必須であり、携帯品の数はますます増加する傾向にある。

上記携帯品のそれぞれは、携帯用のためコンパクト化、軽量化が図られているが、それらを複数種類携行する際にはかなりの重量・サイズになり、作業者が移動する際の負担になっている。特に点検・保守・巡回箇所に高所や挟所が含まれる場合には安全確保の面でも問題がある。また、上記携帯センサは一般的には単純な測定のみを目的としており、測定現場において過去のデータを用いての比較や傾向管理は到底できない。

さらに、測定データの保存に関しても、ほとんどの携帯センサの場合は、現場でメモ帳などにメモしたデータを現場から戻って来た後、保全室などに設置してある管理用パソコンなどに所定の手続きを実施して保存しているのが実状であり、メモの紛失・誤記、管理用パソコンへの登録漏れ・インプットミスなどの問題を内在している。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトかつ軽量であり、さらに過去のデータを用いての比較や傾向管理、測定データの保存といった機能性に優れた携帯センサシステムを提供することである。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その要旨とするところは
下記のとおりである。
（１） ２台以上の携帯無線端末と、前記携帯無線端末に着脱可能な携帯無線端末と同数以上の複数種類の携帯センサと、前記各携帯無線端末と無線通信可能でネットワークに接続されたサーバとを備え、前記携帯センサで測定した測定データを前記携帯無線端末に直接入力でき、かつ、前記携帯無線端末と前記サーバとが無線通信によってデータの送受信を行う携帯センサシステムであって、前記携帯センサは毒性ガス検知計を含むセンサであり、検出手段及び増幅手段のうち少なくとも検出手段を含み、前記携帯無線端末は前記センサから入力された測定データを記憶する記憶手段、表示手段、および測定データを用いて演算処理する第１の演算手段、並びにＧＰＳ機能を有しており、前記毒性ガス検知計で測定したガス濃度の測定データとＧＰＳ位置情報と測定時刻とを定期的に前記サーバに送信し、また、ガス濃度の測定データが所定の濃度を超えたときに警報を発し、前記サーバは、前記携帯無線端末それぞれから受信したガス濃度の測定データとＧＰＳ位置情報とを基にガス濃度分布を求める第２の演算手段、および、過去のガス濃度に関する情報、または、インターネット経由で入手した測定地域の風向および風速を含む気象情報に基づき危害の虞を判定する手段を備え、各携帯無線端末に注意喚起または避難勧告を返信する、ことを特徴とする携帯センサシステム。
（２） 上記（１）に記載の携帯センサシステムにおいて、前記携帯センサは温度計、振動計、およびクランプメータのうちのいずれかのセンサを含み、前記携帯無線端末は前記センサで測定された測定データ、測定箇所情報、および時刻スタンプを前記サーバに送信し、前記サーバは受信した測定データ、測定箇所情報、および時刻スタンプを基に、インターネット経由で入手した測定地域の風向および風速を含む気象情報、または、ネットワーク経由で測定箇所を運転監視する制御装置から入手した測定箇所の操業情報に基づき、測定箇所の設備診断をするための情報を演算処理により求めて、該演算処理の結果を前記携帯無線端末に返信する、ことを特徴とする携帯センサシステム。

本発明によれば、特に複数種類の携帯センサを携行し点検・保守・巡回などをする際に、コンパクト化・軽量化が図られ、点検員などの負荷軽減、安全確保の面でおおいに貢献することができる。また、測定現場において、過去のデータとの比較や傾向管理を容易に行うことができるので、点検・保守・巡回作業の迅速化、精度アップが図られ、トラブルの未然防止にも寄与できる。さらに、データの保存面においても特別な作業を必要とせず、効率化が図られると共に作業の正確性も増加する。

本願発明者らは、様々な検討を重ねた結果、携帯センサを軽量化・コンパクト化するためには、一般の携帯センサの大部分を占める表示機能・警報機能・記憶機能・演算機能・電源機能などを共用化し、検出部のみを着脱可能とし、交換して使用することが最良の形態であるとの結論に達した。一般に、携帯センサの検出部のみのサイズ・重量が、携帯センサ全体に占める比率は、数分の１、センサ種類によっては１０分の１以下であるため、上記の形態が実現できれば大幅な軽量化・コンパクト化が図られる。加えて、上記共用部に携帯無線端末を用いることにより、共用部に関する最新の技術の進歩を享受することができる。合わせて、点検・保守・巡回作業の迅速化、精度アップ、トラブルの未然防止、さらに、データの保存時の効率化などを図るためには、上記携帯無線端末が有する通信機能を活用し、通信相手である上記サーバ間との機能分担を適正にし、それぞれが有する情報をやりとりすることが解決策となることに想到した。以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例の携帯センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。１は携帯無線端末であり、本実施例ではＧＰＳ機能を備えたＰＤＡを用いている。携帯無線端末１は、表示手段１１、携帯センサ２との接続部１２、アンテナ１３などを具備している。２は携帯センサであり、専用のコネクタ２１で携帯無線端末１に接続されて使用される。本実施例のセンサ種類はＣＯガス検知計２Ａであり、センサ付属のクリップなどにより作業服の胸ポケットなどに装着して使用される。

３は保全室などに設置されたサーバである。４はインターネットなどのネットワークであり、サーバ３に接続されている。５は工場の運転監視用の制御装置であり、サーバ３に接続されている。

携帯無線端末１にＣＯガス検知計２Ａを接続すると共に、携帯無線端末１の所定の操作によりＣＯガス検知計２Ａを測定状態にして、ＣＯガス検知計２Ａを胸ポケットなどに装着し、点検・保守・巡回作業に出かける。ＣＯガス検知計２が測定したガス濃度とそのときのＧＰＳ位置情報と測定時刻とを携帯無線端末１から定期的にサーバ３に送信する。また、所定の濃度Ｈを超えると、携帯無線端末１は警報を発すると共にサーバ３にガス濃度とそのときのＧＰＳ位置情報と測定時刻とを自動発報する。

サーバ３では、受信したガス濃度とＧＰＳ位置情報に測定時刻を紐づけて保存する。合わせて、サーバ３が所定の手続きにてインターネット４から入手した直近の地域の気象情報（風向・風速など）を格納する。

次に、サーバ３は他の携帯センサ２群から受信した最新のガス濃度、過去の同種情報などから総合的に判断し、携帯無線端末１に自動返信し注意喚起を図る。さらに、ガス濃度が異常値ＨＨを超える場合には、ガス濃度分布（携帯センサ２群から受信したガス濃度）、風向・風速などからガス漏洩箇所や漏洩程度の推定を行い、人体に重大な危害が及ぶおそれのある場合には、避難勧告を返信すると共に、待避方向などの指示を返信し安全の確保を図る。加えて、サーバ３に接続されている制御装置５に警報を発し、運転者に通知すると共に図示していないボイスアナンシエータなどの音声出力装置を通して工場内の全関係者に徹底する。

（第２の実施例）
図２は、第２の実施例の携帯センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。本実施例では、携帯センサ２のセンサ種類を除いて他の構成は第１の実施例と同様であり、既述した構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第２実施例は電動機診断の例を示しており、そのセンサ種類は接触式温度計２Ｂ、振動計２Ｃ、及びクランプメータ２Ｄである。

診断する電動機近傍に到着後、携帯無線端末１に接触式温度計２Ｂを接続する。もちろん、測定箇所近傍に到着までは、第１の実施例で述べたＣＯガス検知計２Ａを接続しておいてもよい。携帯無線端末１の所定の操作により接触式温度計２Ｂを測定状態にして、温度測定箇所に接触式温度計２Ｂを接触させて温度を測定する。

次に、携帯センサ２を振動計２Ｃにつなぎ換え、携帯無線端末１の所定の操作により振動計２Ｃを測定状態にして、振動測定箇所に振動計２Ｃを接触させ振動波形を測定する。携帯無線端末１の内蔵情報から測定箇所情報を選択し、測定温度と測定振動波形と測定時刻とを合わせてサーバ３に送信する。サーバ３では、測定温度、測定振動波形、及び測定箇所情報に時刻スタンプを付加して保存する。また、振動波形についてはＦＦＴ解析を行いその結果を保存する。

同時に他の携帯無線端末１にクランプメータ２Ｄを接続し、携帯無線端末１の所定の操作によりクランプメータ２Ｄを測定状態にして、電気室の電流測定箇所のケーブルをクランプメータ２Ｄでクランプし電流を測定する。携帯無線端末１の内蔵情報から測定箇所情報を選択し、測定電流と測定時刻とを合わせてサーバ３に送信する。サーバ３では、測定電流及び測定箇所情報に時刻スタンプを付加して保存する。

合わせて、サーバ３が所定の手続きにてインターネット４から入手した直近の地域の気象情報（気温・湿度など）を格納する。また、サーバ３が所定の手続きにて工場の運転監視用の制御装置５から入手した操業情報（回転中、非回転中、負荷の有無など）を保存する。

次に、サーバ３は、携帯無線端末１に、サーバ３で保存している他の携帯無線端末１の測定データを含む上述した各種データ・情報や各種データ・情報に基づき演算処理した結果（例えば電動機余寿命の推定など）を返信する。

携帯無線端末１では、サーバ３から入手した各種データ・情報・演算処理結果から総合
的に判断し、精度の良い電動機診断に活用する。

以上説明したように、特に複数種類の携帯センサ２を携行し点検・保守・巡回などをする際に、表示部や記憶部の共有化が図られることからコンパクト化・軽量化が図られ、また、測定現場においてサーバ３が有する高度な機能を活用することができるので、点検員などの負荷軽減、安全確保の面でおおいに貢献することができる。また、測定現場において、過去のデータとの比較や傾向管理を容易に行うことができるので、点検・保守・巡回作業の迅速化、精度アップが図られ、トラブルの未然防止にも寄与できる。さらに、データの保存面においても特別な作業を必要とせず、効率化が図られると共に作業の正確性も増加する。

なお、上記の実施例では携帯センサ２と携帯無線端末１との接続はコストなどの観点から有線である例を説明したが、技術進展の著しい無線での接続でも良い。また、上記の実施例では、携帯センサ２の電源は携帯無線端末１から供給する例を想定しているが、携帯無線端末１の電池寿命を考慮して、消費電力の大きい携帯センサ２については携帯センサ２に専用電池を内蔵することも好ましい実施形態である。

図３は、上述したサーバ３を構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。同図において、１２００はコンピュータＰＣである。ＰＣ１２００は、ＣＰＵ１２０１を備え、ＲＯＭ１２０２又はハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶された、或いはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１２１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１２０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。

上記ＰＣ１２００のＣＰＵ１２０１、ＲＯＭ１２０２又はハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶されたプログラムにより、本実施形態の各機能手段が構成される。

１２０３はＲＡＭで、ＣＰＵ１２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。１２０５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード（ＫＢ）１２０９から入力される信号をシステム本体内に入力する制御を行う。１２０６は表示コントローラ（ＣＲＴＣ）であり、表示装置（ＣＲＴ）１２１０上の表示制御を行う。１２０７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）で、ブートプログラム（起動プログラム：パソコンのハードやソフトの実行（動作）を開始するプログラム）、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク（ＨＤ）１２１１、及びフレキシブルディスク（ＦＤ）１２１２とのアクセスを制御する。

１２０８はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）で、ＬＡＮ１２２０を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、或いは他のＰＣと双方向のデータのやり取りを行う。

本発明は、工業用に限らず、医療用、健康・美容用などの携帯センサシステムに使用してもその効果が期待される。

第１実施例の携帯センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 第２実施例の携帯センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 サーバを構成可能なコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 携帯無線端末
２ 携帯センサ
３ サーバ
４ インターネット
５制御装置
１１ 表示手段
１２ 接続部
１３ アンテナ
２Ａ ＣＯガス検知計
２Ｂ 接触式温度計
２Ｃ 振動計
２Ｄ クランプメータ
２１ 接続コネクタ

Claims (2)

1. ２台以上の携帯無線端末と、
   前記携帯無線端末に着脱可能な携帯無線端末と同数以上の複数種類の携帯センサと、
   前記各携帯無線端末と無線通信可能でネットワークに接続されたサーバとを備え、前記携帯センサで測定した測定データを前記携帯無線端末に直接入力でき、かつ、前記携帯無線端末と前記サーバとが無線通信によってデータの送受信を行う携帯センサシステムであって、
   前記携帯センサは毒性ガス検知計を含むセンサであり、検出手段および増幅手段のうち少なくとも検出手段を含み、
   前記携帯無線端末は前記センサから入力された測定データを記憶する記憶手段、表示手段、および測定データを用いて演算処理する第１の演算手段、並びにＧＰＳ機能を有しており、前記毒性ガス検知計で測定したガス濃度の測定データとＧＰＳ位置情報と測定時刻とを定期的に前記サーバに送信し、また、ガス濃度の測定データが所定の濃度を超えたときに警報を発し、
   前記サーバは、前記携帯無線端末それぞれから受信したガス濃度の測定データとＧＰＳ位置情報とを基にガス濃度分布を求める第２の演算手段、および、過去のガス濃度に関する情報、または、インターネット経由で入手した測定地域の風向および風速を含む気象情報に基づき危害の虞を判定する手段を備え、各携帯無線端末に注意喚起または避難勧告を返信する、
   ことを特徴とする携帯センサシステム。
2. 請求項１に記載の携帯センサシステムにおいて、
   前記携帯センサは温度計、振動計、およびクランプメータのうちのいずれかのセンサを含み、
   前記携帯無線端末は前記センサで測定された測定データ、測定箇所情報、および時刻スタンプを前記サーバに送信し、
   前記サーバは受信した測定データ、測定箇所情報、および時刻スタンプを基に、インターネット経由で入手した測定地域の風向および風速を含む気象情報、または、ネットワーク経由で測定箇所を運転監視する制御装置から入手した測定箇所の操業情報に基づき、測定箇所の設備診断をするための情報を演算処理により求めて、該演算処理の結果を前記携帯無線端末に返信する、
   ことを特徴とする携帯センサシステム。

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