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技術 機器作動状態管理システム、機器作動状態管理装置、及び、機器作動状態管理プログラム

出願人 株式会社テイエルブイ
発明者 萩原一成
出願日 2015年1月6日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2015-000594
公開日 2016年7月11日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2016-126582
状態 特許登録済
技術分野 熱的手段による材料の調査、分析 制御系の試験・監視
主要キーワード 光学式メディア トラップ位置 サーモグラフィカメラ 通常作動状態 システム構成機器 位置記述 送信要求時刻 作動状態情報
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (19)

課題

段階的に複数の判断方法によって機器作動状態を判断できる機器作動状態管理システムの提供。

解決手段

トラップ作動状態管理装置120は、トラップ作動状態提供装置110からスチームトラップTの作動状態情報を取得して作動状態を判断し、また、赤外線画像取得装置130からスチームトラップTが配置されている蒸気システム赤外線画像情報を取得し、取得した赤外線画像情報からトラップ作動状態提供装置110の作動状態を判断する。トラップ作動状態管理装置120は、赤外線画像から判断したスチームトラップTの作動状態を用いてトラップ作動状態提供装置110の作動情報取得条件を変更する。よって、一次的に簡易な判断方法によって作動状態を判断した後、二次的にスチームトラップTの作動状態の取得条件を変更できるため、効率よく、信頼性高くスチームトラップTの作動状態を判断できる。

概要

背景

機器作動状態管理システムを用いるプラント等のプロセスシステムでは、スチームトラップ等のプロセスシステム構成機器が多数存在する。これらプロセスシステム構成機器の作動状態を管理するための従来のプロセスシステム構成機器作動状態管理システムについて、図18に示すプラント内機器の監視装置を用いて説明する。可視カメラ1では監視対象45の可視画像撮像する。また、赤外線カメラ2では監視対象45の熱画像を撮像する。演算部4では撮像した画像を用い、差分処理二値化処理などの演算を行い、可視画像及び熱画像から流体漏洩に伴う異常を二値画像として検出する。異常判定部6ではこの二値画像同士の面積を比較することにより、異常の種別を判定する。

これにより、画像を用いたプラント内機器の監視装置において流体漏洩に伴う異常種別の自動判定が可能となる

プラント内機器の監視装置では、まず、可視カメラで撮像した監視対象の可視
像を差分処理することにより、異常を二値画像として検出し、その二値画像の面積を求める。次に、赤外線カメラで撮像した監視対象の熱画像を差分処理することにより、異常を二値画像として検出し、その二値画像の面積を求める。さらに、この求めた二値画像同士を比較し、異常事象の種別を判定する。異常事象の種別の判定では、熱画像から求めた面積が大きい場合は発熱性の異常(蒸気漏れなど)であるとし、可視画像から求めた面積が大きい場合はその他の異常(水漏れなど)であるとする。このような手法により、流体漏洩に伴う異常種別の自動判定を実施する。(以上、特許文献1参照)。

概要

段階的に複数の判断方法によって機器の作動状態を判断できる機器作動状態管理システムの提供。トラップ作動状態管理装置120は、トラップ作動状態提供装置110からスチームトラップTの作動状態情報を取得して作動状態を判断し、また、赤外線画像取得装置130からスチームトラップTが配置されている蒸気システム赤外線画像情報を取得し、取得した赤外線画像情報からトラップ作動状態提供装置110の作動状態を判断する。トラップ作動状態管理装置120は、赤外線画像から判断したスチームトラップTの作動状態を用いてトラップ作動状態提供装置110の作動情報取得条件を変更する。よって、一次的に簡易な判断方法によって作動状態を判断した後、二次的にスチームトラップTの作動状態の取得条件を変更できるため、効率よく、信頼性高くスチームトラップTの作動状態を判断できる。

目的

本願は、段階的に複数の判断方法によって、機器の作動状態を判断できる機器作動状態管理システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

記憶した取得条件に従って機器作動状態を取得する機器作動状態提供装置、及び、前記機器作動状態提供装置から前記作動状態を取得する機器作動状態管理装置、を有する機器作動状態管理システムであって、前記機器作動状態管理装置は、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を取得する画像取得手段、前記状態判断基礎画像から、前記機器の配置位置を特定する機器特定手段、特定した前記機器についての前記取得条件を変更するための取得条件変更情報を生成する変更情報生成手段、を有し、前記機器作動状態提供装置は、前記取得条件変更情報に基づいて、記憶した前記取得条件を変更する取得条件変更手段、を有する機器作動状態管理システム。

請求項2

機器の作動状態を記憶した取得条件に従って取得する機器作動状態提供装置から、前記作動状態を取得する機器作動状態管理装置であって、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を取得する画像取得手段、前記状態判断基礎画像から、前記機器の配置位置を特定する機器特定手段、特定した前記機器についての前記取得条件を変更するための取得条件変更情報を生成する変更情報生成手段、を有する機器作動状態管理装置。

請求項3

請求項2に係る機器作動状態管理装置において、前記画像取得手段は、前記状態判断基礎画像として温度分布画像を取得し、前記機器特定手段は、前記温度分布画像を用いて前記機器の配置位置を特定すること、を特徴とする機器作動状態管理装置。

請求項4

請求項3に係る機器作動状態管理装置において、前記画像取得手段は、前記温度分布画像として赤外線画像を取得すること、を特徴とする機器作動状態管理装置。

請求項5

コンピュータを、機器の作動状態を取得条件に従って取得する機器作動状態提供装置から、前記作動状態を取得する機器作動状態管理装置として機能させる機器作動状態管理プログラムであって、前記コンピュータを、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を取得する画像取得手段、前記状態判断基礎画像から、前記機器の配置位置を特定する機器特定手段、特定した前記機器の前記取得条件を変更するための取得条件変更情報を生成する取得条件変更情報生成手段、として機能させる機器作動状態管理プログラム。

技術分野

0001

本願は、機器から作動状態を取得し、取得した作動状態から機器の作動状態を判断する機器作動状態管理システムに関し、特に、作動状態に加えて画像を用いて機器の作動状態を判断するものに関する。

背景技術

0002

機器作動状態管理システムを用いるプラント等のプロセスシステムでは、スチームトラップ等のプロセスシステム構成機器が多数存在する。これらプロセスシステム構成機器の作動状態を管理するための従来のプロセスシステム構成機器作動状態管理システムについて、図18に示すプラント内機器の監視装置を用いて説明する。可視カメラ1では監視対象45の可視画像撮像する。また、赤外線カメラ2では監視対象45の熱画像を撮像する。演算部4では撮像した画像を用い、差分処理二値化処理などの演算を行い、可視画像及び熱画像から流体漏洩に伴う異常を二値画像として検出する。異常判定部6ではこの二値画像同士の面積を比較することにより、異常の種別を判定する。

0003

これにより、画像を用いたプラント内機器の監視装置において流体漏洩に伴う異常種別の自動判定が可能となる

0004

プラント内機器の監視装置では、まず、可視カメラで撮像した監視対象の可視
像を差分処理することにより、異常を二値画像として検出し、その二値画像の面積を求める。次に、赤外線カメラで撮像した監視対象の熱画像を差分処理することにより、異常を二値画像として検出し、その二値画像の面積を求める。さらに、この求めた二値画像同士を比較し、異常事象の種別を判定する。異常事象の種別の判定では、熱画像から求めた面積が大きい場合は発熱性の異常(蒸気漏れなど)であるとし、可視画像から求めた面積が大きい場合はその他の異常(水漏れなど)であるとする。このような手法により、流体漏洩に伴う異常種別の自動判定を実施する。(以上、特許文献1参照)。

先行技術

0005

特開平06−331480号公報

発明が解決しようとする課題

0006

前述のプラント内機器の監視装置には、以下に示すような改善すべき点がある。前述のプラント内機器の監視装置では、可視画像と、熱画像の2種類を用いて、流体漏洩に伴う異常種別を自動判定する。つまり、前述のプラント内機器の監視装置では、画像を用いた流体漏洩に伴う異常種別の自動判定を行っているのみである。このため、画像から判断できない流体漏洩に伴う異常種別の判定はできず、必ずしも信頼性が高いとはいえない、という改善すべき点がある。

0007

本願は、段階的に複数の判断方法によって、機器の作動状態を判断できる機器作動状態管理システムを提供することを目的とする。

発明の効果

0008

本願における課題を解決するための手段及び効果を以下に示す。

0009

本願に係る機器作動状態管理システムは、機器の作動状態を作動状態取得条件に従って取得する機器作動状態提供装置、及び、前記作動状態を前記機器作動状態提供装置から取得する機器作動状態管理装置を有する機器作動状態管理システムであって、前記機器作動状態管理装置は、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を状態判断基礎画像情報として取得する状態判断基礎画像取得手段、前記状態判断基礎画像情報から、所定の前記機器を、前記状態判断基礎画像における前記機器の配置位置を特定する配置位置情報を用いて、特定する機器特定手段、特定した前記機器の前記作動状態取得条件を変更する作動状態取得条件変更情報を生成する作動状態取得条件変更情報生成手段、前記作動状態取得条件変更情報を、特定した前記機器に対して送信する作動状態取得条件変更情報送信手段、を有し、前記機器作動状態提供装置は、前記作動状態取得条件変更情報を受信する作動状態取得条件変更情報受信手段、前記作動状態取得条件変更情報を受信すると、自身の前記作動状態取得条件情報の値を変更する作動状態取得条件変更手段、を有する。

0010

これにより、作動状態を用いた判断と、画像を用いた判断とを併用することができ、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。また、作動状態を用いて判断する前に、画像を用いて判断し、その結果に基づいて、作動状態の取得条件を変更するので、画像を用いた判断において問題があると判断した特定の機器について作動状態を取得するため、効率よく、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。

0011

本願に係る機器作動状態管理装置は、機器の作動状態を記憶した取得条件に従って取得する作動状態提供装置から、前記作動状態を取得する機器作動状態管理装置であって、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を取得する画像取得手段、前記状態判断基礎画像から、前記機器の配置位置を特定する機器特定手段、特定した前記機器についての前記取得条件を変更する取得条件変更情報を生成する変更情報生成手段、を有する。

0012

これにより、作動状態を用いた判断と、画像を用いた判断とを併用することができ、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。また、作動状態を用いて判断する前に、画像を用いて判断し、その結果に基づいて、作動状態の取得条件を変更するので、画像を用いた判断において問題があると判断した特定の機器について作動状態を取得するため、効率よく、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。

0013

本願に係る機器作動状態管理装置では、前記画像取得手段は、前記状態判断基礎画像として温度分布画像を取得し、前記機器特定手段は、前記温度分布画像を用いて前記前記機器の配置位置を特定すること、を特徴とする。

0014

これにより、画像における温度分布を用いて、容易に、機器の作動状態を判断できる。

0015

本願に係る機器作動状態管理装置では、前記画像取得手段は、前記温度分布画像として赤外線画像を取得すること、を特徴とする。

0016

これにより、容易に、また、安価に、機器の作動状態を判断できる。

0017

本願に係る機器作動状態管理プログラムは、コンピュータを、機器の作動状態を取得条件に従って取得する機器作動状態提供装置から、前記作動状態を取得する機器作動状態管理装置として機能させる機器作動状態管理プログラムであって、前記コンピュータを、前記機器を含む画像である状態判断基礎画像を取得する画像取得手段、前記状態判断基礎画像から、前記機器の配置位置を特定する機器特定手段、特定した前記機器の前記取得条件を変更する取得条件変更情報を生成する取得条件変更情報生成手段、として機能させる。

0018

これにより、作動状態を用いた判断と、画像を用いた判断とを併用することができ、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。また、作動状態を用いて判断する前に、画像を用いて判断し、その結果に基づいて、作動状態の取得条件を変更するので、画像を用いた判断において問題があると判断した特定の機器について作動状態を取得するため、効率よく、信頼性高く機器の作動状態を判断できる。

0019

ここで、特許請求の範囲における構成要素と、実施例における構成要素との対応関係を示す。特許請求の範囲における「機器作動状態管理システム」は、実施例における「トラップ作動状態管理システム100」に対応する。また、特許請求の範囲における「機器作動状態提供装置」は、実施例における「トラップ作動状態提供装置110」に対応する。また、特許請求の範囲における「機器作動状態管理装置」は、実施例における「トラップ作動状態管理装置120」に対応する。

0020

また、特許請求の範囲における「画像取得手段」は、実施例における「CPU120a」、「メモリ120b」、「無線通信回路120h」、に、特許請求の範囲における「機器特定手段」は、実施例における「CPU120a」、「メモリ120b」、「HDD120c」に、特許請求の範囲における「取得条件変更情報生成手段」は、実施例における「CPU120a」、「メモリ120b」に、それぞれに対応する。また、特許請求の範囲における「取得条件変更手段」は、実施例における「CPU110a」、「メモリ110b」に対応する。

図面の簡単な説明

0021

本願に係る対象情報管理システムの一実施例であるトラップ作動状態管理システム100の構成を示す図である。
トラップ作動状態提供装置110の外観構成を示す図である。
トラップ作動状態提供装置110をスチームトラップTに取り付けた状態示す図である。
トラップ作動状態提供装置110のハードウェア構成を示す図である。
トラップ作動状態管理装置120のハードウェア構成を示す図である。
赤外線画像取得装置130のハードウェア構成を示す図である。
作動状態情報データ構造を示す図である。
作動状態取得条件情報のデータ構造を示す図である。
作動状態送信要求予定情報のデータ構造を示す図である。
トラップ配置位置情報のデータ構造を示す図である。
作動状態情報DBのデータ構造を示す図である。
赤外線画像の例を示す図である。
作動状態取得処理におけるトラップ作動状態管理装置120の動作を示すフローチャートである。
作動状態取得処理におけるトラップ作動状態提供装置110の動作を示すフローチャートである。
作動状態取得条件変更処理における赤外線画像取得装置130の動作を示すフローチャートである。
作動状態取得条件変更処理におけるトラップ作動状態管理装置120の動作を示すフローチャートである。
作動状態取得条件変更処理におけるトラップ作動状態提供装置110の動作を示すフローチャートである。
従来の対象情報管理システムを示す図である。

0022

以下、本願に係る対象情報管理システムの実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。本願に係る機器作動状態管理システムの一実施例として、プロセスシステムである蒸気システムに用いられるスチームトラップの作動状態を提供するトラップ作動状態管理システムについて説明する。

0023

第1トラップ作動状態管理システム100のハードウェア構成
トラップ作動状態管理システム100について、図1を用いて説明する。トラップ作動状態管理システム100は、工場やプラント等に形成されるプロセスシステムに分散配備される多数のスチームトラップTの作動状態を、無線通信を用いて管理するシステムである。トラップ作動状態管理システム100は、トラップ作動状態提供装置110、トラップ作動状態管理装置120、及び、赤外線画像取得装置130を有している。

0024

トラップ作動状態提供装置110は、プロセスシステムを構成する各スチームトラップTに設置される。トラップ作動状態提供装置110は、スチームトラップTの作動状態を作動情報取得条件に従って取得し、取得した作動状態を作動状態情報としてトラップ作動状態管理装置120に提供する。

0025

トラップ作動状態管理装置120は、トラップ作動状態提供装置110からスチームトラップTの作動状態情報を取得し、取得した作動状態情報から各スチームトラップTの作動状態情報を管理し、その作動状態を判断する。また、トラップ作動状態管理装置120は、赤外線画像取得装置130から、スチームトラップTが配置されている蒸気システムの所定領域の赤外線画像情報を取得し、取得した赤外線画像情報から、トラップ作動状態提供装置110の作動状態を判断する。トラップ作動状態管理装置120は、赤外線画像から判断したスチームトラップTの作動状態を用いて、トラップ作動状態提供装置110の作動情報取得条件を変更する。

0026

これにより、赤外線画像情報を用いて判断したスチームトラップTの作動状態に応じて、トラップ作動状態提供装置110の作動状態取得条件である作動状態の取得間隔時間を短くできる。つまり、一次的に、簡易な判断方法によってスチームトラップTの作動状態を判断し、二次的に、特定のスチームトラップTについての作動状態の取得方法を変更できるため、効率よく、また、信頼性高くスチームトラップTの作動状態を判断し、管理できる。

0027

第2トラップ作動状態提供装置110の構成
1.トラップ作動状態提供装置110外観構成
トラップ作動状態提供装置110の外観構成について、図2を用いて説明する。トラップ作動状態提供装置110は、センサ部P101、電装部品配置部P103、及び、中間軸部P105を有している。

0028

センサ部P101は、スチームトラップTの作動状態を、各種センサを用いて、電気信号として検出する。センサ部P101は、内部に、スチームトラップTの作動状態、例えば、振動や温度、を検出する振動センサ温度センサ等、各種のセンサを有している。なお、センサ部P101の詳細な構造については記載を省略する。

0029

電装部品配置部P103は、センサ部P101で検出した作動状態に関する電気信号を増幅し、作動状態情報として、他の通信機器に提供するための無線通信回路110hをはじめとする各種回路を有している。なお、電装部品配置部P103に配置されるトラップ作動状態提供装置110のハードウェア構成については後述する。

0030

中間軸部P105は、円筒状のフレキシブルパイプ116、及び、フレキシブルパイプ116の内部に配置されるケーブル(図示せず)を有している。なお、フレキシブルパイプ116の内部に配置されるケーブルは、電装部品配置部P103が有する電装部品とセンサ部P101が有するセンサとを電気的に接続する。また、中間軸部P105のフレキシブルパイプ116は、センサ部P101、電装部品配置部P103、それぞれと、下部袋ナットN101、上部袋ナットN103を用いて、接続される。

0031

なお、図3に示すように、トラップ作動状態提供装置110は、所定の固定装置HFを用いて、スチームトラップTに固定される。トラップ作動状態提供装置110をスチームトラップTに固定する際には、センサ部P101の先端Fが、スチームトラップTの例えば入口部に接するように固定する。これにより、スチームトラップTは、先端Fを介して、各種センサから、スチームトラップTの作動状態を取得する。

0032

2.トラップ作動状態提供装置110のハードウェア構成
次に、図2に示すトラップ作動状態提供装置110の電装部品配置部P103の内部に配置される電装部品のハードウェア構成について図4を用いて説明する。

0033

図4に示すように、トラップ作動状態提供装置110は、CPU110a、メモリ110b、無線通信回路110h、及び、センサ通信回路110iを有している。

0034

CPU110aは、メモリ110bに記録されているオペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報提供プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ110bは、CPU110aに対して作業領域を提供する。また、メモリ110bは、オペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報提供プログラム等その他のアプリケーションのプログラム、及び、作動状態情報(図7参照)、作動状態取得条件情報(図8参照)、システム構成機器ID等の各種データを記録保持する。なお、各種データについては後述する。

0035

無線通信回路110hは、無線通信によって、トラップ作動状態管理装置120等の外部の通信機器とのデータの送受信を行う。センサ通信回路110iは、トラップ作動状態提供装置110に配置されている温度センサ、振動センサ等の各種センサと接続され、各種センサからスチームトラップTの作動状態情報を取得する。

0036

第3トラップ作動状態管理装置120のハードウェア構成
トラップ作動状態管理装置120のハードウェア構成について図5を用いて説明する。図5に示すように、トラップ作動状態管理装置120は、CPU120a、メモリ120b、ハードディスクドライブ120c(以下、HDD120cとする)、キーボード120d、マウス120e、ディスプレイ120f、光学式ドライブ120g、無線通信回路120h、及び、計時回路120jを有している。

0037

CPU120aは、HDD120cに記録されているオペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報管理プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ120bは、CPU120aに対して作業領域を提供する。HDD120cは、オペレーティング・システム(OS)、トラップ作動状態情報管理プログラム等その他のアプリケーションのプログラムや、作動状態情報データベース(以降、作動状態情報DBとする:図11参照)、作動状態送信要求予定情報(図9参照)、及び、トラップ配置位置情報(図10参照)、システム構成機器ID等の各種データを、記録保持する。なお、各種データについては後述する。

0038

キーボード120d、マウス120eは、外部からの命令受け付ける。ディスプレイ120fは、ユーザーインターフェイス等の画像を表示する。光学式ドライブ120gは、トラップ作動状態情報管理サーバプログラムが記録されている光学式メディア120p(図示せず)からトラップ作動状態情報管理プログラムを読み取り、また、他の光学式メディアからその他のアプリケーションのプログラムを読み取る等、光学式メディアからのデータの読み取りを行う。無線通信回路120hは、無線通信によって、トラップ作動状態提供装置110等の外部の通信機器とのデータの送受信を行う。計時回路120jは、所定のクロックを発生し、トラップ作動状態管理装置120の基準となる時刻刻む

0039

第4赤外線画像取得装置130のハードウェア構成
赤外線画像取得装置130は、予め、蒸気システムの全部、又は、一部を含む赤外線画像を取得できる場所に、固定的に設置される。赤外線画像取得装置130のハードウェア構成について図6を用いて説明する。赤外線画像取得装置130は、CPU130a、メモリ130b、赤外線カメラユニット130c、及び、無線通信回路130hを有している。

0040

CPU130aは、メモリ130bに記録されているオペレーティング・システム(OS)、赤外画像取得プログラム等その他のアプリケーションに基づいた処理を行う。メモリ130bは、CPU130aに対して作業領域を提供する。また、メモリ130bは、赤外線カメラユニット130cから取得した赤外線画像を、作動状態判断基礎画像として、記憶保持する。さらに、メモリ130bは、オペレーティング・システム(OS)、赤外線画像取得プログラム等その他のアプリケーションのプログラム、及び、OS、赤外線画像取得プログラム等プログラムの動作に必要な各種データを記録保持する。無線通信回路130hは、無線通信によって、トラップ作動状態管理装置120との間で、状態判断基礎画像情報等のデータを送受信する。

0041

第5 データ
トラップ作動状態管理システム100で用いる主なデータについて、図7図10を用いて説明する。

0042

1.作動状態情報
作動状態情報は、所定時刻におけるスチームトラップTの作動状態、例えば、温度や振動、を示す情報である。作動状態情報は、各種センサを介してトラップ作動状態提供装置110によって取得され、メモリ110bに記憶保持される。

0043

作動状態情報のデータ構造を図7に示す。作動状態情報は、作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、及び、作動状態値取得時刻記述領域を有している。作動状態種別記述領域には、作動状態の種別が記述される。作動状態値記述領域には、作動状態を取得する際に使用するセンサのセンサ値が記述される。作動状態値取得時刻記述領域には、作動状態値を取得した時に計時回路110jが示す時刻が記述される。

0044

2.作動状態取得条件情報
作動状態取得条件情報は、トラップ作動状態提供装置110がスチームトラップTから作動状態を取得する際の条件を示す情報である。作動状態取得条件情報は、予め、トラップ作動状態提供装置110のメモリ110bに記憶保持されている。

0045

作動状態取得条件情報のデータ構造を図8に示す。作動状態取得条件情報は、作動状態種別記述領域、通常作動条件記述領域、及び、調整作動状態取得条件記述領域を有している。作動状態種別記述領域には、作動状態を取得するセンサの種別が記述される。通常作動状態取得条件記述領域には、通常動作期間におけるセンサ値の取得条件である取得間隔時間が記述される。通常動作期間とは、対象となるスチームトラップに対して、トラップ作動状態管理装置120から、作動状態取得条件変更情報を取得してから、作動状態取得条件変更解除情報を取得するまでの期間(以下、作動状態取得条件変更期間)を除く期間、つまり、一般的に、対象となるスチームトラップTが正常に動作していると推測できる期間をいう。調整作動状態取得条件記述領域には、作動状態取得条件変更期間において、作動状態を取得する際に適用する条件である取得間隔時間が記述される。

0046

3.作動状態送信要求予定情報
作動状態送信要求予定情報は、トラップ作動状態管理装置120が、トラップ作動状態提供装置110に対して、スチームトラップTの作動状態情報の送信を要求する作動状態送信要求時刻が記述されている情報である。作動状態送信要求予定情報は、予めトラップ作動状態管理装置120のHDD120cに記憶保持される。

0047

作動状態送信要求予定情報のデータ構造を図9に示す。作動状態送信要求予定情報は、システム構成機器ID記述領域、及び、作動状態送信要求時刻記述領域を有している。システム構成機器ID記述領域には、トラップ作動状態提供装置110の作動状態を一意に特定するシステム構成機器IDが記述される。作動状態送信要求時刻記述領域には、トラップ作動状態提供装置110に対して作動状態送信要求情報を送信する時刻が記述される。

0048

4.トラップ配置位置情報
トラップ配置位置情報は、赤外線カメラユニット130cが撮像する領域に配置されているスチームトラップTの撮像する赤外線画像における位置を示す情報である。トラップ配置位置情報は、トラップ作動状態管理装置120のメモリ120bに、予め、記憶保持されている。

0049

トラップ配置位置情報のデータ構造を図10に示す。トラップ配置位置情報は、システム構成機器ID記述領域、及び、配置位置記述領域を有している。システム構成機器ID記述領域には、赤外線画像に含まれるスチームトラップTを一意に特定するシステム構成機器IDが記述される。配置位置情報記述領域には、赤外線画像におけるスチームトラップTの配置位置が記述される。

0050

5.作動状態情報DB
作動状態情報DBは、ネットワークに属するスチームトラップTの作動状態を蓄積した情報である。作動状態情報DBは、各トラップ作動状態提供装置110を介して取得したスチームトラップTの作動状態に基づき、トラップ作動状態管理装置120によって生成され、HDD120cに記憶保持される。

0051

作動状態情報DBのデータ構造を図11に示す。作動状態情報DBは、システム構成機器ID記述領域、作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域、及び、受信時刻記述領域を有している。システム構成機器ID記述領域には、作動状態情報を取得したプロセスシステム構成機器を一に特定するシステム構成機器IDが記述される。作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域には、それぞれ、取得した作動状態情報(図8参照)の作動状態種別記述領域、作動状態値記述領域、作動状態値取得時刻記述領域の各値が記述される。受信時刻記述領域には、作動状態情報を受信した時に計時回路120jが示す時刻が記述される。

0052

6.作動状態判断基礎画像情報
作動状態判断基礎画像情報とは、赤外線カメラユニット130cが取得する赤外線画像に関する情報である。図12に示すように、赤外線カメラユニット130cが取得する赤外線画像では、温度の変化が、輝度として現れる。例えば、温度が他の位置よりも高い位置P1は、他の位置よりも高い輝度として現れる。また、輝度の値から、その位置の温度を特定することができる。なお、赤外線カメラユニット130cは固定配置されるため、赤外線画像には、蒸気システムの同じ領域が、常時、写ることになる。

0053

第6トラップ作動状態管理システム100の動作
トラップ作動状態管理システム100の動作について、図13図16に示すフローチャートを用いて説明する。トラップ作動状態管理システム100は、スチームトラップTの作動状態情報を送受信する作動状態情報送受信処理、及び、トラップ作動状態提供装置110における作動状態取得条件を調整する作動状態取得条件変更処理を有している。

0054

1.作動状態取得処理
トラップ作動状態管理システム100における作動状態情報送受信処理について、図13に示すトラップ作動状態管理装置120の動作を示すフローチャート、及び、図14に示すトラップ作動状態提供装置110の動作を示すフローチャートを用いて、以下に説明する。

0055

(1)トラップ作動状態管理装置120の動作
図13に示すように、トラップ作動状態管理装置120のCPU120aは、計時回路120jから現在時刻を取得し、取得した現在時刻が作動状態送信要求予定情報(図9参照)の作動状態送信要求時刻記述領域に存在する時刻であるか否かを判断する(S1501)。CPU120aは、現在時刻が、作動状態送信要求予定情報の作動状態送信要求時刻記述領域に存在する時刻であると判断すると、作動状態送信要求予定情報において、取得した現在時刻に対応するシステム構成機器ID記述領域に記述されているシステム構成機器IDを取得する(S1503)。

0056

CPU120aは、作動状態送信要求情報(図10参照)を生成する(S1505)。作動状態送信要求情報は、トラップ作動状態管理装置120からトラップ作動状態提供装置110に対して、作動状態情報を送信するよう要求する情報である。CPU120aは、生成した作動状態送信要求情報を、ステップS1503で取得したシステム構成機器IDのトラップ作動状態提供装置110に対して、送信する(S1507)。

0057

CPU120aは、作動状態送信要求情報を送信したトラップ作動状態提供装置110から作動状態情報(図7参照)を受信したと判断すると(S1509)、受信した作動状態情報に基づき、システム構成機器ID記述領域に記述されているシステム構成機器ID、作動状態値取得時刻記述領域に記述されている作動状態取得時刻、作動状態種別記述領域に記述されている作動状態種別、及び、作動状態値記述領域に記述されている作動状態値を関連付けて、作動状態情報の受信時刻とともに作動状態情報DB(図11参照)に記述する(S1511)。CPU120aは、動作が終了するまで(S1511)、ステップS1501〜ステップS1511までの処理を繰り返す。
(2)トラップ作動状態提供装置110の動作
図14に示すように、トラップ作動状態提供装置110のCPU110aは、メモリ110bに記憶保持している作動状態取得条件情報(図8参照)を取得する(S1601)。CPU110aは、計時回路110jでの計時を開始し(S1603)、計時回路110jで計時した時間が、その時点で適用される、作動状態取得条件情報の通常作動状態取得条件記述領域の取得間隔時間、又は、調整作動状態取得条件記述領域の取得間隔時間になると(S1605)、各種センサから、センサ通信回路110iを介して、センサ値を取得する(S1607)。CPU110aは、取得したセンサ値を取得時間と関連付けて、作動状態情報(図7参照)としてメモリ110bに記憶保持する(S1609)。CPU110aは、動作が終了するまで(S1611)、ステップS1601〜ステップS1609までの処理を繰り返す。

0058

一方、CPU110aは、作動状態要求情報を取得すると(S1621)、メモリ110bに記憶保持している作動状態情報をメモリ110bから取得する(S1623)。CPU110aは、無線通信回路110hを介して、取得した作動状態情報を、トラップ作動状態管理装置120に送信する(S1625)。CPU110aは、動作が終了するまで(S1627)、ステップS1621〜ステップS1625までの処理を繰り返す。

0059

2.作動状態取得条件変更処理
トラップ作動状態管理システム100における作動状態取得条件変更処理について、図15に示す赤外線画像取得装置130の動作を示すフローチャート、図16に示すトラップ作動状態管理装置120の動作を示すフローチャート、及び、図17に示すトラップ作動状態提供装置110の動作を示すフローチャートを用いて、以下に説明する。

0060

(1)赤外線画像取得装置130の動作
図15に示すように、赤外線画像取得装置130の制御回路130aは、計時回路130jにより計測している時間が予め定められている画像取得間隔時間になると(S1701)、赤外線カメラ130cを介して、赤外線画像を取得する(S1703)。制御回路130aは、取得した赤外線画像を状態判断基礎画像情報としてメモリ130bに記憶保持する(S1705)。制御回路130aは、取得した状態判断基礎画像情報を、無線通信回路130hを介して、トラップ作動状態管理装置120へ送信する(S1707)。制御回路130aは、動作が終了するまで(S1709)、ステップS1701〜ステップS1707までの処理を繰り返す。

0061

(2)トラップ作動状態管理装置120の動作
図16に示すように、トラップ作動状態管理装置120のCPU120aは、赤外線画像取得装置130から状態判断基礎画像情報を取得すると(S1801)、状態判断基礎画像情報の赤外線画像において、周囲に比して温度が変化している位置を温度変化位置として特定する(S1803)。ここでは、赤外線画像から、周囲の輝度と比較して、輝度の高い場所、及び、輝度の低い位置を温度変化位置として特定する。なお、周囲の輝度としては、例えば、取得した赤外線画像に基づき算出した平均輝度を用いる。また、CPU120aは、取得した赤外線画像から、温度変化位置における温度を特定する(S1805)。赤外線画像における所定位置の温度特定については、所定位置の輝度から算出することができる。

0062

CPU120aは、トラップ配置位置情報(図10参照)を用いて、トラップ位置情報の位置情報記述領域の値と、温度変化位置とを比較し、温度変化位置に対応するスチームトラップTを温度変化スチームトラップとして特定する(S1807)。CPU120aは、温度変化位置、温度変化位置における温度、及び、温度変化スチームトラップのシステム構成機器IDに、画像取得時間を関連付けて、作動状態判断情報として、メモリ110bに記憶保持する(S1809)。

0063

CPU120aは、メモリ110bに記憶保持している作動状態判断情報から、温度変化スチームトラップに関するものを取得し、所定時間における温度変化を算出し、所定以上の温度上昇、又は、下降が生じている場合に(S1811)、温度変化スチームトラップに対して、作動状態取得条件変更情報を送信する(S1813)。作動状態取得条件変更情報は、温度変化スチームトラップに対して、作動状態を取得する際の条件を変更するように指示する情報である。CPU120aは、作動状態取得条件変更情報を送信した温度変化スチームトラップと作動状態取得条件変更情報の送信時間とを関連付けて、作動状態取得条件変更スチームトラップ情報として、メモリ110bに記憶保持する(1815)。

0064

さらに、CPU120aは、作動状態取得条件変更スチームトラップ情報に対応する温度変化スチームトラップの配置位置の温度を、取得した赤外線画像から特定する(S1817)。CPU120aは、温度変化スチームトラップの配置位置の温度が、周囲に比して変わらないと判断すると(S1819)、対応する温度変化スチームトラップに対して、作動状態取得条件変更解除情報を送信する(S1821)。CPU120aは、作動状態取得条件変更解除情報を送信した温度変化スチームトラップに対応する作動状態取得条件変更スチームトラップ情報をメモリ110bから削除する(S1823)。CPU120aは、動作が終了するまで(S1825)、ステップS1801〜ステップS1823までの処理を繰り返す。

0065

(3)トラップ作動状態提供装置110の動作
図17に示すように、トラップ作動状態提供装置110のCPU110aは、作動状態取得条件変更情報を取得すると(S1901)、作動状態を取得する条件を、作動状態取得条件情報の通常作動条件記述領域の値から、調整作動状態取得条件記述領域の値に変更する(S1903)。CPU110aは、動作が終了するまで(S1905)、ステップS1901、S1937の処理を繰り返す。

0066

また、CPU110aは、作動状態取得条件変更解除情報を取得すると(S1907)、作動状態を取得する条件を、作動状態取得条件情報の調整作動状態取得条件記述領域の値から、通常作動状態取得条件記述領域の値に変更する(S1909)。
CPU110aは、動作が終了するまで(S1911)、ステップS1907、S1909の処理を繰り返す。

0067

[他の実施例]
(1)プロセスシステム構成機器:前述の実施例1においては、プロセスシステム構成機器としてスチームトラップTを示したが、プロセスシステム構成機器であれば、例示のものに限定されない。例えば、図1に示す減圧弁G、バルブVであってもよい。さらに、ポンプセパレータフィルタ等の各種流体制御機器であってもよい。これにより、トラップ作動状態提供装置110、210を用いて、スチームトラップT以外の機器の作動状態を監視することもできる。

0068

(2)赤外線画像:前述の実施例1においては、赤外線画像取得装置130を介して取得する赤外線画像を用いて、トラップ作動状態提供装置110が設置されるスチームトラップTの作動状態を判断したが、温度分布によって、スチームトラップTの作動状態を判断できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、サーモグラフィカメラを用いて取得するサーモグラフィ画像を用いて、スチームトラップTの作動状態を判断するようにしてもよい。

0069

また、スチームトラップTの作動状態を判断できるものであれば、赤外線画像のように温度分布を表示する画像以外の画像を用いるようにしてもよい。例えば、通常の可視画像を用いて、スチームトラップTからスチームが発生しているか否かを判断することによって、対応するスチームトラップTの作動状態を判断するようにしてもよい。

0070

(3)各プログラムのフローチャート:前述の実施例1においては、トラップ作動状態管理システム100では、図13図16に示すフローチャートに従って各処理が実行されるとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。

0071

(4)各データの構造:前述の実施例1においては、トラップ作動状態管理システム100では、図8図14に示すデータを用いて各処理が実行されるとしたが、各処理の機能・目的を達成できるものであれば、例示のものに限定されない。

実施例

0072

(5)画像におけるスチームトラップの位置:前述の実施例1においては、赤外線画像におけるスチームトラップTの位置をトラップ配置位置情報に基づき判断したが、スチームトラップTの位置を判断できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、緯度経度、及び、配置高さのような実際のスチームトラップTの配置位置を示す実配置位置情報と、赤外線画像の取得方向、取得領域とから、赤外線画像における各スチームトラップTの位置を、適時、算出するようにしてもよい。この場合、トラップ作動状態提供装置110が実配置位置情報を記憶保持するようにしてもよい。また、トラップ作動状態管理装置120が実配置位置情報を記憶保持し、適時、トラップ作動状態提供装置110に提供するようにしてもよい。

0073

本願に係る機器作動状態管理システムは、例えば、蒸気プラントにおいてスチームトラップの作動状態を管理するトラップ作動状態管理システムに利用することができる。

0074

100トラップ作動状態管理システム
110 トラップ作動状態提供装置
P101センサ部
P103電装部品配置部
P105中間軸部
110a CPU
110bメモリ
110h無線通信回路
110iセンサ通信回路
110j計時回路
120 トラップ作動状態管理装置
120a CPU
120b メモリ
120cハードディスクドライブ
120dキーボード
120eマウス
120fディスプレイ
120g光学式ドライブ
120h 無線通信回路
120j 計時回路
120p光学式メディア
130赤外線画像取得装置
130a CPU
130b メモリ
130c赤外線カメラユニット
130h 無線通信回路
Tスチームトラップ
G減圧弁
V バルブ

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