(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス装置の診断検査を行うデータ取得システムであって、
プロセス装置の診断検査を制御するデータ取得処理ユニットと、
前記プロセス装置に関連し、前記プロセス装置をユニークに識別するプロセス装置識別情報を保存するとともに、前記プロセス装置識別情報を前記データ取得処理ユニットに自動的に送信するデジタル情報ユニットと、
第１のデータ送信手段によって前記データ取得処理ユニットに連結された信号処理ユニットであって、前記信号処理ユニットをユニークに識別する信号処理ユニット識別情報を保存するとともに前記信号処理ユニット識別情報を前記データ取得処理ユニットに自動的に送信するデジタル情報ユニットを含む信号処理ユニットと、
検査下の前記プロセス装置に連結され、第２のデータ送信手段によって前記信号処理ユニットにさらに連結されるセンサであって、前記センサをユニークに識別するセンサ識別情報を保存するとともに前記センサ識別情報を前記データ取得処理ユニットに自動的に送信するデジタル情報ユニットを含むセンサとを備え、
前記データ取得処理ユニットは、前記データ取得システムが自己設定型であるように、検査下で前記プロセス装置に連結された前記センサを励起し、前記励起に起因する複数の検査データ入力信号を受信するために、前記デジタル情報ユニットのそれぞれから前記データ取得処理ユニットにより受信された前記センサおよびプロセス装置識別情報に基づいて、前記データ取得システムの各使用に関して前記信号処理ユニットを自動的に設定し、
前記データ取得システムは携帯型であることを特徴とするデータ取得システム。
【請求項２】
前記データ取得処理ユニットに連結された、前記複数の検査データ入力信号を保存するためのデータ保存デバイスをさらに含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項３】
前記センサのデジタル情報ユニットは、前記センサのシリアル番号と、較正情報および感度うちの少なくとも１つを保存する、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項４】
前記センサのデジタル情報ユニット中に保存された前記情報は、データ保存デバイス中に自動的に記録および保存される、請求項３に記載のデータ取得システム。
【請求項５】
前記センサのデジタル情報ユニットは、単一ワイヤ自動識別デバイスを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項６】
前記センサのデジタル情報ユニットは前記センサ内にインストールされる、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項７】
前記センサのデジタル情報ユニットは、タグとして前記センサに取り付けられる、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項８】
検査下の前記プロセス装置と関連付けられた前記デジタル情報ユニットは、スキャナにより読み出し可能であり、かつ、検査下の前記プロセス装置の近隣に配置される、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項９】
検査下の前記プロセス装置と関連付けられた前記デジタル情報ユニットは、前記プロセス装置に関して、最終検査日時、最終較正日時、検査、較正値、電流設定およびセットポイントリミットの少なくとも１つのデータを保存する、請求項８に記載のデータ取得システム。
【請求項１０】
前記データ取得処理ユニットはソフトウェアモジュールを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１１】
前記第１のデータ送信手段は、前記信号処理ユニットと前記データ取得処理ユニットとの間に有線通信アダプタまたは無線通信アダプタのいずれかを備える、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１２】
前記第１のデータ送信手段が、イーサネット１００ＢａｓｅＴアダプタを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１３】
前記第１のデータ送信手段が無線通信アダプタを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１４】
前記第２のデータ送信手段が、前記信号処理ユニットと前記センサとの間に有線通信アダプタまたは無線通信アダプタのいずれかを備える、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１５】
前記第２のデータ送信手段が、イーサネット１００ＢａｓｅＴアダプタを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１６】
前記第２のデータ送信手段が無線通信アダプタを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１７】
検査下の前記プロセス装置が、モータ作動弁、空気作動弁および逆止弁のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデータ取得システム。
【請求項１８】
ソフトウェアユーザインターフェースをさらに備え、前記ソフトウェアユーザインターフェースが、診断検査を制御するためのデータ取得処理ユニットを選択し、また、前記ソフトウェアモジュールによって指示された場合、検査すべき前記プロセス装置を選択する、請求項１０に記載のデータ取得システム。
【請求項１９】
自己設定型携帯型データ取得システムを使用してプロセス装置の診断検査を自動的に行う方法であって、各プロセス装置が、該各プロセス装置に関連するデジタル情報ユニットを有し、該デジタル情報ユニットが、該プロセス装置をユニークに識別する情報を保存し、前記方法は、
複数のユニバーサルコネクタを有する信号処理ユニットおよび検査下の前記プロセス装置と関連付けられたセンサを含む、前記データ取得システムを構成する複数のコンポーネントそれぞれに関するデジタル情報ユニットを提供する工程であって、各デジタル情報ユニットは、対応するコンポーネントをユニークに識別する情報を保存する工程と、
各デジタル情報ユニット上に保存された前記識別情報をデータ取得処理ユニットによって自動的に受信する工程と、
検査下の前記プロセス装置に関連する前記センサを励起するために、前記データ取得処理ユニットにより受信された前記センサおよびプロセス装置識別情報に基づいて前記信号処理ユニットを自動的に構成する工程と、
前記信号処理ユニットによる励起に起因して複数の検査データ入力信号を前記プロセス装置に関連する前記センサから受信する工程と、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項２０】
前記複数の検査データ信号をデータ保存デバイス内に保存する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記センサのシリアル番号と、較正情報および感度のうちの少なくとも１つを前記センサのデジタル情報ユニットに保存する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記センサのデジタル情報ユニット中に保存された前記情報をデータ保存デバイス中に自動的に記録および保存する工程をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記センサ中にデジタル情報ユニットをインストールする工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
デジタル情報ユニットをタグとして前記センサに取り付ける工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
デジタル情報ユニットをタグとして検査下の前記プロセス装置に取り付ける工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
検査下の前記プロセス装置の近隣にデジタル情報ユニットを配置し、前記デジタル情報ユニット中に保存されている前記情報をスキャンし、前記スキャンされた情報を前記信号処理ユニットに送信する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
検査下の前記プロセス装置に対応する前記デジタル情報ユニットが、前記プロセス装置に関して、最終検査日時、最終較正日時、検査、較正値、電流設定およびセットポイントリミットの少なくとも１つのデータを保存する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記プロセス装置の診断検査を管理する前記信号処理ユニットと前記データ取得処理ユニットとの間で情報を通信するための有線接続を提供する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
前記プロセス装置の診断検査を管理する前記信号処理ユニットと前記データ取得処理ユニットとの間で情報を通信するための無線接続を提供する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３０】
前記センサと前記信号処理ユニットとの間で情報を通信するための有線接続を提供する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３１】
前記センサと前記信号処理ユニットとの間で情報を通信するための無線接続を提供する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項３２】
検査下の前記プロセス装置は、モータ作動弁、空気作動弁および逆止弁のうち少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に診断システム用のデータ取得システムに関し、より詳細には、診断システム用の自己設定型データ取得システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型のデータ取得システムは、電動式の弁およびモータの性能特性を測定するために、原子力分野において用いられる。多様な市販のセンサ（例えば、モータ電流プローブおよび圧力トランスミッター）および弁特有のセンサ（例えば、歪みゲージ器具および変位測定ツール）が、弁の状態およびその性能を判定するために、弁上において同時に用いられる。モニタリングされている装置に応じて、多様なセンサおよび信号処理チャンネルが用いられる。
【０００３】
市販の携帯型のデータ取得システムの一例として、Ｃｒａｎｅ  Ｎｕｃｌｅａｒ，Ｉｎｃから販売されているＶＩＰＥＲ（登録商標）２０モジュール式システムがある。ＶＩＰＥＲ  ２０の機能としては、１６個のユーザが定義可能なデータチャンネルおよび４個のシステム特有のチャンネルがある。４個のモジュール（カード）スロットがあり、これらのスロットは、異なるセンサ用の正確な励起電圧を提供しかつこれらの異なるデバイスからの入力信号を処理するために異なる回路が必要となるため、当該検査において必要なセンサの種類に応じて変更することができる。図１は、携帯型のデータ取得システムであるＶＩＰＥＲ  ２０を示す。
【０００４】
ユーザは、上記センサを上記正確なカード内にプラグ接続した後、センサの種類、シリアル番号、感度（すなわち、信号を適切な工学単位に翻訳するための変換係数）、較正期日、測定単位（すなわち、ポンド、アンペア、インチ）をソフトウェアのトランスデューサーデータベース内に手入力する。その後、上記ソフトウェアにおいて、上記ユーザは、用いられるチャンネルと、上記トランスデューサーデータベース中の該センサとを関連付ける必要がある。
【０００５】
各センサが手動選択され、割り当てられた後、上記ユーザは、モニタリング対象となる装置を上記ソフトウェア中の上記弁データベースから選択する必要もある。上記装置が上記弁データベース中にリスト記載されていない場合、上記ユーザは、データ入力を行い、上記装置に関する関連情報を入力しなければならない。その後、上記ユーザは、上記センサを上記弁に接続し、上記弁を操作する。上記弁が動作すると、全センサからのデータが取得される。データ取得完了後、アナログ信号がデジタル信号に変換され、イーサネットリンクを介してノートコンピュータに送信される。上記ソフトウェアにおいて、上記生データは変換係数と共に保存される。その後、上記ユーザは、上記データの分析、グラフ印刷、イベントのマーク付け、レポート印刷などを行うことができる。
【０００６】
ＶＩＰＥＲ  ２０などの電流携帯型診断システムは高精度および信頼できるものではあるが、使用の際にかさばり、扱いにくい（およそ１６ポンド）。標準的なセンサケーブルの種類は、センサの種類によって異なり、典型的には長さ３５フィートである。また、ソフトウェアユーザインターフェース内において、データ取得から分析へとナビゲートする際に、複数のキーストロークが必要となる。
【０００７】
検査の実施および分析にかかる時間を低減し、精度を向上させ、メンテナンスを最小限にし、簡易なソフトウェアユーザインターフェースを提供し、かつより携帯型のシステムを含むシステムが必要となっている。このようなシステムは、コンポーネントの自動識別を可能にし、有線および無線能力双方を含み、バッテリ駆動オプションを提供すべきである。
【発明の概要】
【０００８】
自己設定型データ取得システムの例示的な実施形態は、センサ、信号処理モジュール、データ送信手段、中央システムおよびデータ記録手段を含み、また、プロセス装置を定期的に検査して、正確な構成および操作性を確認し必要な調節を容易化するために、用いられる。検査、センサおよび信号処理モジュール下における上記プロセス装置の自動識別は、デジタル情報ユニットにより、提供される。上記デジタル情報ユニットは、プロセス装置、センサおよび信号処理ユニット内にインストールされるかまたは固定され、上記関連する識別情報をデータ取得処理ユニットに送信する。
【０００９】
本発明の一局面において、プロセス装置の診断検査を行う自己設定型データ取得システムが提供される。上記データ取得システムは、プロセス装置の診断検査を管理するためのデータ取得処理ユニットを含む。上記プロセス装置は、上記プロセス装置をユニークに識別する情報を保存するデジタル情報ユニットを含み、上記識別情報を上記データ取得ユニットに自動的に送信する。信号処理ユニットが、第１のデータ送信手段により上記データ取得ユニットに連結される。上記信号処理ユニットは、上記信号処理ユニットをユニークに識別する情報を保存するデジタル情報ユニットを含み、上記識別情報を上記データ取得ユニットに自動的に送信する。センサが、検査下の上記プロセス装置と関連付けられる。上記センサは、第２のデータ送信手段により上記信号処理ユニットに連結される。上記センサは、上記センサをユニークに識別する情報を保存するデジタル情報ユニットを含み、上記識別情報を上記データ取得ユニットに自動的に送信する。コンポーネントが、上記センサおよびプロセス装置のデジタル情報ユニットからの上記識別情報を受信し、上記センサおよびプロセス装置識別情報に基づいて上記信号処理ユニットを自動的に構成して、検査下の上記プロセス装置を励起し、上記励起に起因して複数の検査データ入力信号を上記プロセス装置から受信する。
【００１０】
本発明の別の局面において、データ取得システムにおいてプロセス装置の診断検査を自動的に行う方法が提供される。上記方法は、検査下のプロセス装置の信号処理ユニット、および検査下の上記プロセス装置と関連付けられたセンサを含む、上記データ取得システムの複数のコンポーネントそれぞれに関するデジタル情報ユニットを提供する工程であって、各デジタル情報ユニットは、対応するコンポーネントをユニークに識別する情報を含む、工程と、デジタル情報ユニット上に保存されている上記識別情報をデータ取得処理ユニットに自動的に送信する工程と、上記センサおよびプロセス装置識別情報に基づいて上記信号処理ユニットを自動的に構成して、検査下の上記プロセス装置を励起する工程と、上記信号処理ユニットによる上記励起に起因して複数の検査データ入力信号を上記プロセス装置から受信する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明の上記および他の利点および局面は、本発明の以下の詳細な説明を以下の添付図面と共に参照すれば、明らかであり、より容易に理解される。
【図１】図１は、原子力分野において用いられる、先行技術の携帯型のデータ取得システムを示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による自己設定型データ取得システムのシステムアーキテクチャを示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による自己設定型データ取得システムのデータ処理アーキテクチャを示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による、データ取得ウィザードのための一連のユーザインターフェースを示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による、データ取得ウィザードのための一連のユーザインターフェースを示す。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による、データ取得ウィザードのための一連のユーザインターフェースを示す。
【図７】図７は、デジタル情報識別ユニットのための例示的な回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の本発明の説明は、本発明の教示およびその最良の現在知られる実施形態を可能にするように、提供される。関連分野の当業者であれば、本発明の有益な結果を入手しつつ, 記載の実施形態において多くの変更が可能であることを、認識する。また、本発明の所望の恩恵は、他の特徴を用いることなく、本発明の特徴のうちの幾つかを選択することにより得ることができることも明らかである。そのため、当該分野において働く者であれば、本発明に対して多くの変更および適合が可能であり、特定の状況においてはむしろ望ましくさえある場合もあり、それも本発明の一部であることを認識する。よって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定されるため、以下の説明は、本発明の原理を例示するために記載するものであり、本発明を限定するものではない。
【００１３】
例示的な実施形態において、自己設定型データ取得システムは、センサ、信号処理モジュール、データ送信手段、中央システムおよびデータ記録手段を含む。上記自己設定型データ取得システムは、定期的にプロセス装置を検査して、正確な構成および操作性を確認し、必要な調節を容易化するために、用いられる。
【００１４】
原子力分野において用いられる携帯型診断システムの実施形態は、空気作動弁（ＡＯＶ）、モータ作動弁（ＭＯＶ）、および逆止弁に関するデータを取得および分析することができる。上記携帯型診断システムは、先行技術のシステムと比較して段階的な技術的向上を可能にする、頑丈な携帯型取得システムとして設計される。最近の技術進展の結果、上記携帯型診断システムの実施形態では、複雑さが低減して、上記システムの持ち運び、使用およびメンテナンスがより容易になっており、精度が向上している。
【００１５】
図２は、例示的なシステムアーキテクチャを示す。上記例示的な携帯型診断システム１００は、以下のアセンブリ（すなわち、センサ１０、センサケーブル２０、データ取得ユニット（ＤＡＵ）３０、接触ケーブルアセンブリ（ＣＣＡ）４０、渦電流信号処理アセンブリ（ＥＣＳＣＡ）５０、ＤＡＵ  ３０およびＥＣＳＣＡ５０のためのＡＣ電源６０、ならびに携帯型コンピュータ（ＰＣ）７０）を含む。上記システムは、１２個のユニバーサルコネクタをサポートすることができる。さらなる特徴としては、内蔵無線能力、ＤＡＵ  ３０のための８時間連続バッテリ容量、センサおよび弁の自動識別、交換可能なケーブル、音声通信オプション、ならびにウルトラモバイルＰＣ７０上でソフトウェアを起動する能力がある。携帯型診断システム１００の通信インターフェースは、市販のモジュール技術を用いることにより、イーサネット１００ＢａｓｅＴ有線標準およびＩＥＥＥ８０１．１１ｇ無線標準に適合する。
【００１６】
接触ケーブルアセンブリ４０の内部回路は、スイッチ上のインピーダンス変化を検出する。上記検出された電流が閾値を上回る場合、上記スイッチは閉まっていると考えられる。そうではない場合、上記スイッチは開いていると考えられる。ＣＣＡアセンブリ４０は、６個のスイッチ（すなわち、３個の開いたスイッチおよび３個の閉まったスイッチ（すなわち、トルク、バイパス、リミット））をモニタリングすることができる。ＣＣＡアセンブリ４０は、個々のデジタル検出をアナログ信号にマルチプレックスすることができる。ＣＣＡアセンブリ４０の出力アナログ信号は、各入力スイッチの開状態または閉状態に基づいて変動する。
【００１７】
渦電流信号処理アセンブリ５０は、２つの渦電流センサを含む。これら２つの渦電流センサは、電磁気原理により逆止弁中のディスクの位置を測定するために、用いられる。ＥＣＳＣＡ５０は上記センサを励起させ、２弁構成用の増幅リターンをＤＡＵ  ３０内に信号処理する。
【００１８】
電源６０は、５０／６０Ｈｚにおいて、８５ＶＡＣ〜２６０ＶＡＣの交流電圧動作範囲を提供する。電源６０は、電圧入力変動に対し、自動切り替えを用いる。同じ電源をＤＡＵ  ３０およびＥＣＳＣＡ５０双方に対して用いることができる。
【００１９】
ＤＡＵ  ３０と通信するＰＣ７０は、以下の最低限の特性を持つべきである：すなわち最低５１２メガバイトのＲＡＭ、最低３０ギガバイトのハードディスク保存容量、内部バッテリ、イーサネット１００ｂａｓｅＴおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線能力、最低８００ｘ４００ピクセルのディスプレー解像度、ＵＳＢ２．０準拠の拡張およびマイク、ヘッドセット、マウス、およびキーボードインターフェース。上記イーサネット能力は、イーサネットアダプタおよびＲＪ−４５コネクタをインストールすることにより、提供される。上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線能力は、無線アダプタをインストールすることにより、提供される。
【００２０】
例示的な実施形態において、ＤＡＵ  ３０プロセッサは、本明細書中特定される能力を持つべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサ（３２ビット）は、全てのハードウェアを初期化し、構成および識別情報を保存し、センサ１０とＰＣ７０との間で通信することができるべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、有線イーサネット接続または無線イーサネット接続を区別する能力を持つべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、完全なオペレーティングシステム（ＯＳ）画像をロードし、複数のＤＡＵとのデータ同期化のためのリアルタイムクロックを採用することが可能であるべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサはまた、内蔵の低電力駆動の高効率スイッチャサプライも含むべきである。ＤＡＵ  ３０ソフトウェアは、ネットワークを介してリモートに更新可能であるべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、電流プロセッサ要件に基づいて調節可能なクロック速度により、多様な動作条件のための複数のクロックモードを用いるべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、ブートローダー、ＯＳおよびアプリケーションプログラム保存のための適切なフラッシュメモリを持つべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、上記アプリケーションプログラムのために適切なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有するべきであり、データ保持のために少なくとも６４Ｍバイトを有するべきである。ＤＡＵ  ３０プロセッサは、停電時において全構成データを保存することが可能であるべきである。ハードウェアおよびソフトウェアを通じて、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）機能は分析用ＰＣ７０にアクセスすることができる。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態における自己設定型データ取得システムのデータ処理アーキテクチャ３００を示す。データ取得システム３００中の各要素中のデジタル情報ユニット（ＤＩＵ）３２０は、上記要素および他の構成情報の個々の識別を上記システムの中央記録機能に提供する。これらのデジタル情報ユニット３２０は、上記システムの各センサ３１４、３１６、３１８、信号処理モジュール３０４、データ送信コンポーネント３１２（無線）、３２２（有線）、および周辺デバイス３０２、３０６、３０８内にインストールされる。検査対象となるプロセス装置３３０および３４０の各コンポーネントも、デジタル情報ユニット３２０を備える。可能性として、データ取得システム３００を操作している各人３１０は、デジタル情報ユニット３２０を用いて、自身が所与の検査またはシーケンスのオペレータであることを識別することができる。その意図とは、各検査時において、オペレータ３１０が少しまたはゼロの情報しか入力しなくてすむ点にある。理想的には、システム３００は、接続されかつ自己設定し、関連する種類の検査はユーザとの対話が無くてもトリガされ、保存されるとよい。いくつかの選択オプションが望ましいが、このようなオプションは、可能な限り簡易なインターフェース（２状態ボタンまたは他のバイナリデバイス）にまで単純化することができる。
【００２２】
デジタル情報ユニット３２０は、不揮発性であり、かつ、データ取得システム３００の通常動作において変更することはできない。デジタル情報ユニット３２０は、提供されたデバイスにより、書き込み可能である。各ユニット３２０には、先ず上記要素に関する永久情報が書き込まれる。上記永久情報は、例えば、識別番号または要素名、シリアル番号、サイズ、容量などを記述する。ユニット３２０はまた、上記要素に関する最新情報（例えば、最終検査日時、最終較正日時、検査または較正値、電流設定、またはセットポイントリミット）も含んでもよい。各状況に適合された書き込みデバイス（定期的に較正されているセンサまたはモジュール、検査されている装置、変更されているセットポイント値など）が利用可能である。
【００２３】
検査開始時において、データ取得システム３００は、接続された要素全てに対してクエリーを出し、デジタル情報ユニット３２０から戻ってきた情報に基づいて自己設定する。その結果、オペレータ３１０がシステムコンポーネント、センサ、検査されている装置などに関する情報を入力する必要が無くなり、これにより、上記設定が自動化され、かつ、転写および他の入力エラーも無くなる。
【００２４】
データ送信手段３１２および３２２は、システムサブコンポーネント（例えば、センサ３１４、３１６および３１８ならびに信号処理モジュール３０４などであり、有線または無線のいずれかでよく、一般的な設計を持つもの）と相互接続する。電気接続が一般的であり、可能な場合いつでも交換可能である。上記自動化構成機能としては、任意の接続された要素と関連付けられたデジタル情報ユニットによって搬送されるようなその識別情報に基づいた上記接続された要素に対する、データ送信手段３１２および３２２、信号処理モジュール３０４、システム回路、必要な電気接続を提供するための他の要素、検知回路、電源回路または励起回路などの構成がある。
【００２５】
デジタル情報ユニット３２０は、いくつかの要素（例えば、上記システムに接続する電気回路を通常有するセンサ）内に、物理的にインストールすることができる。該ユニット３２０は、装置にタグとして取り付けることもできるし、あるいは、対象要素近隣の識別された位置に配置することもでき、ここで、上記システムと関連付けられたデバイスによりユニット３２０をスキャンするかまたは読みだすことができる。ユニット３２０はまた、ユーザ識別またはシステムアクセスの手段としてオペレータ３１０が持ち運ぶことも可能である。
【００２６】
本発明の実施形態では、デジタル情報ＩＤチップ技術を用いて、データ取得のための診断システムを構成する。診断システム３００と共に用いられる各センサ３１４、３１６および３１８は、このデジタル情報ＩＤチップ３２０を含むべきである。信号処理ユニット３０４上の各コネクタは同一であり、全ての種類のセンサに必要な回路を含む。ＩＤ技術を備えたセンサ３１４、３１６および３１８がコネクタにプラグ接続されると、診断システム３００はそれを識別し、上記デバイスに適した回路を構成し、上記センサが接続されたことを表示し、良好な信号を提供する。上記デバイスのシリアル番号、較正情報および感度は、自動的に記録され、検査のために上記ソフトウェアデータベース内に保存される。
【００２７】
さらに、デジタル情報ＩＤチップ３２０は、検査すべきコンポーネントに関する情報を保存するように、書き込み可能である。その後、工場内の各弁は、各弁に固定されたタグを持つことができ、これにより、各弁が診断システム３００にプラグ接続されると、信号処理ユニット３０４は、その特定の弁に関するデータを取得するように自動構成され、上記データをデータ保存デバイス３０６の適切な位置に保存する。
【００２８】
図７は、デジタル情報ＩＤユニットのための例示的な回路図７００を示す。デジタル情報識別（ＩＤ）チップ３２０は、以下の特性を持つべきである。
【００２９】
１．情報をセンサまたは弁からＤＡＵに単一ワイヤを介してシリアル伝送する能力
２．同一ワイヤ上でサプライ電力を供給し、データを送信する能力
３．市場のＩＤチップは、識別のためにＩＤピン７０２上にプルアップ抵抗７０４を必要とするため、センサが接続されているか否かを判定するためにさらなる論理を設けるべきである。
４．各センサ入力は、標準的な識別スキームを持つべきである。
５．センサ情報は、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭ内に局所的に保存すべきである。
６．各センサは、識別、構成および較正情報のための十分な局所的保存スペースを持つべきである。
７．各センサは、モジュールモデル番号、リビジョンレベルおよびシリアル番号に関する識別コードを持つべきである。
８．インターフェースは、読み出し／書き込み可能であるべきである。
９．ＩＤピン７０２は、逆電圧、過電圧およびＲＦノイズ伝導から保護されるべきである。
１０．上記デジタルインターフェースの帯域は、長いケーブルを介した確実な通信と、電磁妨害（ＥＭＩ）低減とを確保するために、低く保持すべきである。
１１．デジタル情報ＩＤユニット回路７００は、同一ＩＤピン７０２を用いて少なくとも３つのセンサをサポートすべきである。
【００３０】
自動ＩＤチップについて、市販の技術を用いることができる。例えば、Ｄａｌｌａｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒからは、単一ワイヤデバイス（例えば、１０２４ビットのＥＥＰＲＯＭを６４ビットの秘密および５１２ビットのセキュアなハッシュアルゴリズムと組み合わせたＤＳ２４３２）が供給されている。該ＤＳ２４３２は、１６０ビットＭＡＣを自動演算し、単一ワイヤホストに送達するリードメモリコマンドを提供する（すなわち、ＤＡＵ  ３０）。各ＤＳ２４３２は、工場レーザによるその固有の６４ビットＲＯＭ登録番号を持ち、これにより、ＤＳ２４３２が内部に埋め込まれたシステムに関するユニークなＩＤを提供する。
【００３１】
該診断システム３００が電力供給されると、データ取得ノートコンピュータ３０２上のソフトウェアが開始し、信号処理ユニット３０４（ＳＣＵまたはＤＡＵと呼ぶ）についてイーサネット（有線または無線）を検索する。図４は、上記取得ユニットウィザードの例示的なユーザインターフェース４００を示す。ユーザ３１０が信号処理ユニット（すなわち、データ取得ユニット）３０４を選択するために、コンビネーションボックス４１０が設けられる。
【００３２】
ＳＣＵ３０４が発見された後、該診断システム３００は、診断システム３００にプラグ接続されているコネクタ全てをポーリングし、弁タグＩＤがプラグ接続されているか否かを識別する。該弁タグＩＤがプラグ接続されている場合、該診断システム３００は、当該弁を識別し、当該弁を上記ソフトウェア中の適切なデータベースタグおよびデータ保存デバイス３０６と関連付ける。図５は、上記取得ユニットウィザードの例示的なユーザインターフェース５００を示す。接続されている弁タグＩＤが無い場合、データ取得ユニット３０２のソフトウェアは、ドロップダウンボックス５１０中のデータベースから弁を選択するよう、上記ユーザ３１０に指示する。
【００３３】
次に、該診断システム３００は、該ＳＣＵ３０４にプラグ接続されているセンサ／デバイス全てのデジタル情報ＩＤタグ３２０を読み出す。これらのセンサＩＤに基づいて、該診断システム３００は、ＳＣＵ３０４ハードウェア４０、５０、５４および５８を自動的に構成して、上記デバイスに対して必要な励起を提供し、入力信号を受信する。該診断システム３００はまた、上記記録中の適切なセンサ情報を検査のために保存する。
【００３４】
取得モードにおいて、図６の例示的画面６００は、接続されているセンサ３１４、３１６および３１８ならびに弁３３０および３４０についてＰＣ３０２アプリケーションソフトウェア内に情報を自動的にデータ投入して、種類、シリアル／モデル番号、および較正情報を含むようにする。
【００３５】
下記の全ての請求項における全ての手段と機能要素の対応する構造、材料、行為および均等物は、上記機能を特許請求項中に具体的に記載されているような他の請求項要素と組み合わせて実施するための任意の構造、材料または行為を含むことを意図する。
【００３６】
当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、上記例示的な実施形態に対して多くの改変が可能であることを理解する。加えて、本発明の特徴のうちのいくつかを、その他の特徴を対応して用いることなく用いることも可能である。よって、本発明の範囲はひとえに添付の請求項によって規定されるものであるため、上記例示的な実施形態の上記記載は、本発明の原理を例示する目的のために提供したものであり、本発明を限定するために提供したものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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