(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の物理量をループチェックポイントで測定するセンサーユニットと接続可能なループチェック装置と、
前記ループチェック装置と接続可能な携帯型情報端末と、
前記携帯型情報端末の通信部としての移動体通信端末と、
を備え、移動体通信回線を介しての前記携帯型情報端末と遠隔地のセンターコンピュータとの間の双方向情報伝達を通じて前記ループチェック装置による被検査物のループチェックが行われるループチェックシステム。
【請求項２】
前記携帯型情報端末は前記ループチェック装置を制御することができる請求項１に記載のループチェックシステム。
【請求項３】
前記ループチェック装置は、前記センサーユニットによって測定されるべき互いに異なる値をもつ複数の模擬物理量を送り出す出力部を備えており、前記携帯型情報端末は移動体通信回線を介して接続された前記センターコンピュータからの指令によってループチェックポイント毎に前記模擬物理量の出力値を選択することができる請求項２に記載のループチェックシステム。
【請求項４】
前記携帯型情報端末は移動体通信回線を通じて前記センターコンピュータから送られてきた前記センサーユニットの測定結果と前記ループチェック装置が出力した疑似物理量とを照合して検査評価を行うことができる請求項３に記載のループチェックシステム。
【請求項５】
前記携帯型情報端末は、移動体通信回線を介して接続された前記センターコンピュータからループチェックの対象となっている被検査物の過去の検査データを引き出すことができる請求項４に記載のループチェックシステム。
【請求項６】
前記移動体通信回線がＰＨＳ回線である請求項１〜５のいずれか１項に記載のループチェックシステム。
【請求項７】
前記移動体通信端末としてのＰＨＳ端末と前記携帯型情報端末とは赤外線インターフェース（ＩｒＤＡ）で接続されている請求項６に記載のループチェックシステム。
【請求項８】
前記移動体通信端末としてのＰＨＳ端末と前記携帯型情報端末とはＰＣカードインターフェースで接続されている請求項６項に記載のループチェックシステム。
【請求項９】
前記ＰＨＳ端末と前記センターコンピュータを接続するＰＨＳ回線は、事業所内に分布配置された複数の基地局と、前記基地局と接続されているＰＨＳ制御装置を含んでおり、前記ＰＨＳ制御装置は電話音声通信に関しては前記基地局と構内交換機との間の中継を行うとともにデータ通信に関しては前記基地局と前記センターコンピュータを含むネットワークとの間の中継を行う請求項６〜８のいずれか１項に記載のループチェックシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント設備などで行われる被検査物の温度や圧力などの物理量を伝送する信号ライン（即ちループ）をチェックするためのループチェックシステムである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のループチェック作業では、作業員がプラント設備のループチェックポイントまでループチェック用機器を持ち運び、そのループチェックポイントで擬似的な物理量、例えば圧力を与え、この擬似的な圧力の値をチェックシートに記入しておき、中央のプラント制御センターに待機している作業員との間の無線通信により中央のプラント制御センターで読み取られた前述のループチェックポイントの測定値を教えられることにより擬似的な圧力値と測定値を照合する。或いは、各検査測定ポイントで適当な擬似的な圧力を与えた後、中央のプラント制御センターに戻り、中央のプラント制御センターで記録されている測定値と照合することで、バッチ処理的なループチェックが行われる。さらに、ループチェックを行うべきループチェックポイントの数は通常のプラント設備において数千に及ぶため、ループチェック作業の準備として、各ループチェックポイントで実施される擬似的な物理量の値をチェックシートに記入しておかなければならない。最終的には、測定結果を記入されたチェックシートに基づいて保守点検報告書が作成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のループチェック作業においては、ループチェックポイントの数が非常に多いにも関わらず、ループチェックのための準備データの収集やループチェックで得られた結果データの収集が現場と中央のプラント制御センターに配置された複数の人間の手によって行われていたため、その人的負担は非常に大きなものとなっている。
本発明の目的は、ループチェック作業を簡単化するためのループチェックシステムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるループチェックシステムは、被検査物の物理量をループチェックポイントで測定するセンサーユニットと接続可能なループチェック装置と、前記ループチェック装置と接続可能な携帯型情報端末と、前記携帯型情報端末の通信部としての移動体通信端末とを備え、移動体通信回線を介しての前記携帯型情報端末と遠隔地のセンターコンピュータとの間の双方向情報伝達を通じて前記ループチェック装置による被検査物のループチェックが行われる。
【０００５】
上記構成では、保守点検作業員が検査しようとするループチェックポイントのセンサーユニットにループチェック装置を接続するとともに、携帯型情報端末から移動体通信回線を介してこのループチェックポイントのタグ番号をセンターコンピュータに入力することで、センターコンピュータは対象となっているループチェックポイントのセンサーユニットの測定値の取り込み準備が行われる。その後、ループチェック装置から被検査物に一定値の擬似的物理量、例えば圧力や温度、電流などを与えることにより、センサーユニットがその物理量を測定する。センサーユニットの測定値は、被検査ループを通じてセンターコンピュータに入力される。この測定値がセンターコンピュータから移動体通信回線を介して携帯型情報端末に送られることにより、ループチェックポイントの作業員は擬似的物理量と測定値の比較、つまりループチェックを行うことができる。
【０００６】
上記ループチェックシステムでは、ループチェックポイントに移動した１人の保守点検作業員だけでループチェックを行うことができるばかりか、ループチェック作業の結果も整理された形でセンターコンピュータのデータベースに保存することが容易に実施可能であり、ループチェック作業全体の人的負担が減少するとともに、データ記入の手作業もなくなるのでループチェックデータの信頼性も向上する。
本発明の好適な実施形態において、携帯型情報端末がループチェック装置を制御することができるならば、各ループチェックポイント別で異なる検査モード（例えば疑似物理量の値など）に合わせて携帯型情報端末に格納されたプログラムルーチンを起動させることでそのループチェックポイントに要求される仕様通りにループチェック装置を動作させることができる。これにより、ループチェック装置の設定ミスなどを避けることができ、結果的にループチェックの信頼性が向上する。
【０００７】
さらにこの場合の好適な実施形態において、ループチェック装置がセンサーユニットによって測定されるべき互いに異なる値をもつ複数の模擬物理量を送り出す出力部を備えており、携帯型情報端末は移動体通信回線を介して接続されたセンターコンピュータからの指令によってループチェックポイント毎に模擬物理量の出力値を選択できるものがある。この構成によれば、ループチェックポイントが数千カ所に及ぶとともにそれらのループチェックポイント毎に与えるべき疑似物理量の測定回数とその値を設定しなければならないとしても、それらのデータをセンターコンピュータで統合的に格納管理しておき、必要時に移動体通信回線を介し携帯型情報端末が取り込むことにより、正確かつ迅速に前記ループチェック装置を設定・制御することができる。これにより、大規模なプラント設備における種々の検査モードでのループチェック作業でも迅速かつ簡単に行うことができる。
【０００８】
さらに、現場でのループチェックに基づく保守点検作業を容易にするため、本発明による好適な実施形態において、携帯型情報端末は移動体通信回線を通じてセンターコンピュータから送られてきたセンサーユニットの測定結果とループチェック装置が出力した疑似物理量とを照合して検査評価を行うことができるものがある。この携帯型情報端末は、ループチェック装置から出力された疑似物理量の値を取り込むとともに、センターコンピュータからセンサーユニットの測定値を取り込むことにより、互いの値を比較して評価できるので、その評価結果を表示して、必要に応じて、作業員になすべき点検作業を指示することも可能である。さらに、評価結果に基づいて作業員が何らかの方策を考える場合、本発明の好適な実施形態として、携帯型情報端末が、移動体通信回線を介して接続されたセンターコンピュータからループチェックの対象となっている被検査物の過去の検査データを引き出すことが可能であるならば、過去の経験に基づいた診断を行うことが可能となる。数十カ所程度のループチェックポイントであれば、人間の記憶や、印刷された検査報告書の持参により対処できるが、ループチェックポイントが数千カ所に及ぶ場合、センターコンピュータから過去の検査データを作業員に送り込むことは、過去の経験に基づいた診断を行うための必須要件となる。
【０００９】
さらに本発明では、移動体通信回線として、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディフォン・システム）回線を用いることが特に提案されている。ＰＨＳでは、ＰＨＳ端末と基地局との間で、３２ｋｂｐｓ（キロビット／秒）のデータをディジタルで送受信でき、基地局と接続される構内回線も高速のディジタル回線を使用することで、完全にディジタルでセンターコンピュータとＰＨＳ端末、結果的には携帯型情報端末との間をデータ通信することが可能となり、データ転送の高速化と高信頼性が得られる。また、ＰＨＳ端末の送信出力が小さいため（１０ミリワット程度）、電池への負担が小さく、重量を抑えることができるので、保守点検員が常備しても、重量的、スペース的問題が生じない。ＰＨＳ端末の送信出力が小さいことは、プラント事業所内における電波障害問題に関しても利点をもつ。もちろん、ＰＨＳ端末の送信出力が小さいことは、１つの基地局がもつカバーエリアが小さいことになるが、事業所内においては、基地局の設置場所は実質的には任意に選ぶことが可能であり、最も効果的な分布で基地局を配置することができるし、ＰＨＳの基地局の設置費用は他の移動体通信に比べ安価である。
移動体通信としてＰＨＳを採用した場合、本発明の好適な実施形態として、ＰＨＳ端末と携帯型情報端末とを赤外線インターフェース（Ｉｎｆｒａ−ｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって規格された光通信インターフェースであり、以下ＩｒＤＡとも略称される）で接続するならば、例えば比較的高い電圧を用いるＲＳ２３２Ｃなどのインターフェースを用いるより、プラント設備で用いられることを考慮すると、防爆性の観点から利点が大きい。また、多くの市販の携帯型情報端末が赤外線インターフェースを備えていることも利点である。
【００１０】
本発明の別な好適な実施形態として、ＰＨＳ端末と携帯型情報端末とをＰＣカードインターフェースで接続するならば、前述した赤外線インターフェースと同様ＰＨＳ端末と携帯型情報端末とをケーブルで結ばなくてもよいだけではなく、自動着信の機能も与えることができ、作業員によるＰＨＳ端末の操作なしでセンターコンピュータ側から自由に携帯型情報端末にデータを送り込むことも可能となる。さらに、ＰＨＳ端末と携帯型情報端末とを一体化するならば、さらにループチェック作業に携帯する機器としてのポータブル性において利点をもつことになる。
【００１１】
さらに、本発明によるループチェックシステムの全体的な実施形態の好適例として、ＰＨＳ端末と前記センターコンピュータを接続するＰＨＳ回線は、事業所内に分布配置された複数の基地局と、この基地局と接続されているＰＨＳ制御装置を含んでおり、このＰＨＳ制御装置は電話音声通信に関しては基地局と構内交換機との間の中継を行うとともにデータ通信に関しては基地局と前記センターコンピュータを含むネットワークとの間の中継を行うものが提案される。このシステムでは、このＰＨＳ端末を通じてのプラント制御センターと音声による通信で補足的な情報伝達を行うことができるし、前記ネットワーク上でつながれている全ての機器とのデータ通信を行うことができる。例えば、前記ネットワークを通じて、あるループチェックポイントに精通した専門家と、音声通信やデータ通信を行うことで、そのループチェックポイントで作業する作業員に対して専門知識を与えることも可能となる。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた発明の実施の形態の説明により明らかになるだろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明によるルールチェックシステムの実施の形態を示す概略ブロック図が図１に示されている。図１に示されているように、プラント制御センター１側に構築された構内コンピュータネットワーク（以下単に社内ＬＡＮ＝Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋと称する）１０につながれているセンターコンピュータ１１と、プラント設備２側の各現場に分布しているループチェックポイント２ａに保守点検作業員に持参される携帯型情報端末（例えばＰＤＡ＝Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅやハンディパソコン）２０との間はＰＨＳ回線３によって双方向通信可能に接続可能となっている。ループチェックポイント２ａと社内ＬＡＮ１０とはプラント制御系バス４によってつながれている。
【００１３】
図２の詳細ブロック図に示されるように、ループチェックポイント２ａは、プラント設備側に敷設されている配管やプラント機器などの被検査物１００の物理量、例えば圧力を測定するセンサーユニット１０１が設けられている場所であり、このループチェックポイント２ａに装着されるループチェック装置４０にＰＤＡ２０が接続される。
ループチェック装置４０は、圧力源としての外部ボンベ４１との入力接続口４０ａと要求される圧力値に調節された疑似圧力をセンサーユニット１０１に供給する出力接続口４０ｂを備えている。このループチェック装置４０から供給される疑似圧力は、２レンジに切り換え可能で、一方のレンジにおいて０〜１０ｋＰａの範囲で調節可能であり、他方のレンジにおいて０〜１０ＭＰａの範囲で調節可能である。各ループチェックポイント２ａで要求される測定モードは、基本的には３〜５つの基準圧力値と、その値から構成されており、ループチェックポイント２ａ毎に異なっている。しかも、ループチェックの総数は数千にも及ぶため、ループチェック装置４０のモード設定としての圧力調節は、携帯型情報端末２０によって制御される。この制御コマンドを与えるために携帯型情報端末２０とループチェック装置４０との間は通信インターフェースにより電気又は光ケーブル接続される。携帯型情報端末２０は、各ループチェックポイント２ａに割り当てられた固有のタグ番号にリンクされてその測定モード、例えば、第１基準圧力値＝０、第２基準圧力値＝２、第３基準圧力値＝４、第４基準圧力値＝６、第５基準圧力値＝８（単位はｋＰａ）を記憶させたメモリーカードから読み出して、その圧力値をもつ疑似圧力が出力接続口４０ｂから出力されるようにループチェック装置４０に制御信号を送る。すべてのループチェックポイント２ａの測定モードのデータが１枚のメモリーカードに格納できない場合は複数のメモリーカードを用意すればよい。各ループチェックポイント２ａの測定モードの確認のために、タグ番号を入力することによりＰＤＡ２０の液晶表示画面にタグ番号に対応する全ての基準圧力値が表示される。
【００１４】
携帯型情報端末２０の通信部として機能するＰＨＳ端末３０が保守点検作業員に携帯されている。ループチェック作業の間、ＰＨＳ端末３０は、ＰＨＳ回線３を介してセンターコンピュータ１１につないで双方向のデータ通信状態となっているとともに、赤外線インターフェース（例えばＩｒＤＡインターフェース）を介して携帯型情報端末２０と接続状態となっている。さらに、ディジタルカメラ２５も用意されており、このディジタルカメラ２５は携帯型情報端末２０に組み込まれるか、あるいは直接ＰＨＳ端末３０に接続されるかの方法により、撮影された現場の静止画をＰＨＳ回線３を介してセンターコンピュータ１へ送ることが可能である。
【００１５】
ループチェック装置４０から基準圧力値に設定された疑似圧力がループチェックポイント２ａに供給されるとセンサーユニット１０１がその疑似圧力を測定し、この測定信号はフィールドコンピュータ１１０を介してプラント制御系バス４に送りだされ、図３の詳細ブロック図に示されているように、プラント制御データを表示する大型ディスプレイ１２０に表示されるとともに、ルータ５を介して社内ＬＡＮ１０のセンターコンピュータ１１にも送り出される。
【００１６】
センターコンピュータ１１のディスプレイには、現在作業中のループチェックポイント２ａにおける基準圧力値とその疑似圧力の実測値としてのセンサーユニット１０１の検出値が表示される。センサーユニット１０１の検出値は、ＰＨＳ回線３を通じて携帯型情報端末２０にも送られる。社内ＬＡＮ１０には、さらにデータベースサーバ１２や静止画サーバ１３や文書サーバ１４などの各種サーバ、及び各事業所所員用のクライアント端末１５がつながれている。さらに、図示されていないが、別地域の社内ＬＡＮともＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線を介して接続されており、全社的なＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ＝広域ネットワーク）を形成している。
【００１７】
社内ＬＡＮ１０は、さらにルータ６を介してＰＨＳ制御装置３１と接続している。ＰＨＳ制御装置３１はＰＨＳ回線３を構成する基地局３２と構内ディジタル回線３３を介して接続されているとともに、構内電話交換機７とも接続されている。つまり、ＰＨＳ制御装置３１は、ＰＨＳ端末３０から基地局３２と構内ディジタル回線３３を介して送られてきた信号が電話音声であれば構内電話交換機７へスイッチし、送られていた信号がデータ通信であれば社内ＬＡＮ１０にスイッチする。構内電話交換機７や社内ＬＡＮ１０から送られてきた信号は、いずれにしても基地局３２を介して宛先のＰＨＳ端末３０に送る。基地局３２のサービスエリアは数百メートルであるので、全てのループチェックポイント２ａをカバーすべく、基地局３２が分布配置されている。構内電話交換機７は、公衆回線と社内電話網に接続されているので、ＰＨＳ端末３０は外線電話や社内電話と通話することも可能である。
【００１８】
上述のように構成されるループチェックシステムは次のように動作する。すなわち、検査対象となるループチェックポイント２ａに到着した保守点検作業員がループチェック装置４０の装着を完了し、ＰＨＳ端末３０とセンターコンピュータ１１との接続を終えると、まず検査対象となるループチェックポイント２ａのタグ番号を携帯型情報端末２０を入力する。携帯型情報端末２０は、入力されたタグ番号をＰＨＳ端末３０を通じてＰＨＳ回線３経由でセンターコンピュータ１１に送る。さらに、携帯型情報端末２０は、入力されたタグ番号に基づいて、前述したような測定モードをメモリーカードから読み出し、液晶画面に表示するとともに、ループチェック装置４０に送る。ループチェック装置４０は、携帯型情報端末２０からの制御指令に応じて、要求される基準圧力値をもった疑似圧力を順次センサーユニット１０１に供給する。センサーユニット１０１によって検出された疑似圧力の実測値は、プラント制御系バス４を介してセンターコンピュータ１１に送られる。センターコンピュータ１１は、ＰＨＳ回線３経由で送られてきたタグ番号をキーとしてループチェックのための測定モード、つまり各基準圧力値をＤＢ（データベース）サーバ１２から読み込んできており、センサーユニット１０１の実測値を順次各基準圧力値に対応させて表示する。
【００１９】
この実測値は、センターコンピュータ１１からＰＨＳ回線３経由で携帯型情報端末２０に送られるので、携帯型情報端末２０の液晶画面においても、実測値と基準圧力値が対応した形で表示される。携帯型情報端末２０において、この実測値と基準圧力値を比較評価する機能がプログラム化されておれば、このループチェックの評価が表示され、その誤差が許容を越えている場合、警告が視覚的又は聴覚的に報知され、作業員によるセンサーユニット１０１等の保守・点検が促される。もちろん、この実測値と基準圧力値の比較評価をセンターコンピュータ１１で行い、その評価結果のみをＰＨＳ回線３経由で携帯型情報端末２０に送ってもよい。また、作業員が、保守・点検作業のために、対象となっているループチェックポイント２ａの過去の検査データや保守・点検履歴が必要な場合、ＰＨＳ回線３を介してＤＢサーバ１２や文書サーバ１４にアクセスして、必要な情報を取り出すことができる。また、その場で、対象となるループチェックポイント２ａに熟知している専門家にＰＨＳ端末３０を用いて通話し、必要な情報を聞き出すことも可能である。
【００２０】
なお、プラント制御センター１側で測定モードの修正や追加・省略の要求が生じた場合、やはりＰＨＳ回線３介して携帯型情報端末２０に補正情報を送り込むことで、その目的を達成することが可能である。
【００２１】
すなわち、以上の説明から明らかなように、上述のように構成されたループチェックシステムでは、ループチェックポイント２ａで要求される基準圧力を供給することができるループチェック装置４０を操作することができる携帯型情報端末２０を高速のディジタルデータ通信（３２ｋｂｐｓ）が可能なＰＨＳ回線３を介してセンターコンピュータ１１と完全にディジタルのみでつなぐことで、迅速で信頼の高い実測値の戻しラインが形成されることとなり、ループチェック作業の省力化と高信頼性が実現する。
【００２２】
以上の発明の実施の形態の説明では、ＰＨＳ端末３０と携帯型情報端末２０との接続に赤外線インタフェースを用いたが、これに代え、ＰＣカードインターフェース（例えばＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ）で規格されたもの）を用いることができる。この場合携帯型情報端末２０としてはやや形状は大きくなるがモーバイルパソコンが適しており、ＰＨＳ端末３０の機能をデータ通信に限定するなら、ＰＨＳ機能をもつＰＣカードを使うことにより、トータル的なポータブル性はそれほど変わらないし、情報処理能力は優れており、自動着信をはじめ、ループチェック作業の自動化をさらに進める道が開かれる。もちろん、携帯型情報端末２０とのＰＨＳ端末３０が完全に一体化された製品をしようするなら、ポータブル性はさらに向上する。
【００２３】
さらに、上記の発明の実施の形態の説明では、被検査物１００の物理量として圧力を例としているが、もちろん、温度、速度、電流、粘度など、種々のプラント変数に関するループチェックが本発明の枠内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるループチェックシステムの概略ブロック図
【図２】ループチェックシステムの主にプラント設備側の構成を説明するためのブロック図
【図３】ループチェックシステムの主にプラント制御センター側の構成を説明するためのブロック図
【符号の説明】
３    移動体通信回線
１１  センターコンピュータ
２０  携帯型情報端末
３０  移動体通信端末
４０  ループチェック装置
１００被検査物
１０１センサーユニット
【図１】
0003618180.tif 000002
【図２】
0003618180.tif 000003
【図３】
0003618180.tif 000004