(57)【要約】【課題】産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間内に設置され、その空間内の空気中に含まれる複数種類のガスを測定することで、産業設備機器の運転状態を監視し、故障、事故、火災などの災害の発生を未然に防止できる監視装置を提供する。【解決手段】産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置して使用される異常監視装置であって、本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設けており、空気導入口より導入した空気を通じて、空気の温度、湿度、空気中に含まれる各種分子濃度、可燃性ガス、有機系ガス、臭気ガスなどの複数種類のガスを監視要素として検出測定する、監視要素検出測定部と、この監視要素検出測定部によって検出された、監視要素の測定結果を、予め特定された診断判定基準に基づいて判別し、その判定結果に応じて必要な警報を発生させる異常判別手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置して使用される空気導入型異常監視装置であって、
本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設け、
上記空気導入口より空気を導入して、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる各種分子濃度、可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、
この監視要素検出測定部によって検出された、上記監視要素の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて、必要な警報を発生させる異常判別手段とを備えた、空気導入型異常監視装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記診断判定基準は記憶部にデータとして記憶されており、この診断判定基準を設定、変更する設定／変更手段をさらに備えている、空気導入型異常監視装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記異常判別手段は、判別結果に応じて、連動機器に対して制御信号を出力する機能を備えている、空気導入型異常監視装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
異常発生時に予め登録された異常通報先に異常を通知する異常通報手段を更に備えている、空気導入型異常監視装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
停電補償用電池を更に備えており、
上記異常判別手段は、上記停電補償用電池の経時電圧レベル変化を検出して、警報を出力している、空気導入型異常監視装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
装置本体内には、外部から水を取り込んで溜め置き、その水を熱で蒸発させて水蒸気を発生させる水蒸気採取部をさらに備えており、
上記監視要素検出測定部は、発生させた水蒸気の成分濃度を測定し、
上記異常判別手段は、上記採取した水蒸気に含まれる成分の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて、必要な警報を発生する空気導入型異常監視装置。
【請求項７】
産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置されて使用される空気導入型異常監視装置と、この監視装置と通信ネットワークを通じて接続されたセンタ装置とを組み合わせて構成され、
上記空気導入型異常監視装置は、
本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設け、
上記空気導入口より空気を導入して、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる各種分子濃度、可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、
通信制御手段とを備えて構成され、
この通信制御手段は、上記監視要素検出測定部で測定された監視要素を、所定期間毎に上記センタ装置にサンプリングデータとして送信する一方、
上記センタ装置では、
上記監視装置から送信されて来るサンプリングデータを、監視すべき産業設備毎に予め準備している診断判定基準に応じて判別して、必要な処理を行う構成としている、
通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システム。
【請求項８】
産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置されて使用される空気導入型異常監視装置と、この監視装置と通信ネットワークを通じて接続されたセンタ装置とを組み合わせて構成され、
上記空気導入型異常監視装置は、
本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設け、
上記空気導入口より空気を導入して、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる各種分子濃度、可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、
この監視要素検出測定部によって検出された、上記監視要素の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて判別して、必要な警報を発生させる異常判別手段と、
通信制御手段とを備えて構成され、
この通信制御手段は、上記異常判別手段で実行される監視制御プログラムを少なくとも含む、監視装置を稼動させるためのデータを要求指令する一方、
上記センタ装置では、
上記監視装置から送信されて来る上記要求指令に応じて、上記監視装置に返信すべきデータを選択して、上記監視装置に返信させる構成としている、
通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システム。
【請求項９】
請求項７または８において、
上記異常監視装置は、監視要素、環境条件の設定操作、装置の作動、停止制御を可能とした制御設定操作手段と、監視カメラとを備えており、
上記センタ装置では、上記通信制御手段を通じて、上記制御設定操作手段と、上記監視カメラを遠隔操作可能にしている、通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業設備機器装置内部あるいはこれらが設置された空間や燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間（以下、これらを総称して各種空間ともいう）において、空間の各種分子濃度、空気の温度、湿度、空気中に含まれる複数種類の各種成分、音、振動、照度、粉塵などを監視要素として測定し、産業設備機器の異常や上記各種空間の変化や異常あるいは正常を判別する、空気導入型異常監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、臭気センサ、可燃性ガスセンサなどの各種センサで空気中の成分濃度を測定し、異常を報知する警報装置がある。例えば、ガス漏れ警報器は、暖房などで発生する可燃性ガスの漏れや、不完全燃焼で発生する一酸化炭素（ＣＯガス）を検知し、ブザーや音声装置で周辺に異常報知するものとして一般家庭やホテル等で使用されている。
この種の装置の例として次の特許文献に記載されたものが挙げられる。この特許文献には、ガス漏れ警報器からガス濃度測定値をセンタに通知することによって、ガス漏れ警報器の動作機能の設定変更を可能とする技術が記載されており、例えば、ガス濃度、濃度変化などから判断して、警報器が動作するための閾値を自動変更したり、警報内容を設定変更したりすることを可能としている。
【特許文献１】特開平１１−３０６４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般住宅やホテルなどにおいては、ガス漏れ警報器で監視すべき対象は人体に有害なガスや可燃性、引火性のガスに限られており、特にそれらの各濃度の相関関係を判定して、その結果から異常と判断するようなものではない。例えば、メタンガス、ＣＯガスなどのそれぞれについて、測定値と予め設定された閾値とを比較して、警報出力するようにしている。
他方、産業設備機器を設置した工場においては、設備ごとに発生するガスや温度、湿度が一般住宅等とは異なるため、個々のガス濃度を設定された閾値と比較判定するだけでは、異常診断することは困難である。例えば、その設備周辺において、温度１０〜３０℃においてメタンガス濃度が１０％以上となったときには異常であるが、それ以外では異常にはならない設備機器である場合には、１種類のガス濃度による判定だけでは正常／異常の判断はできない。また、メタンガス、ＣＯガスの一方が５％以上であれば異常であるが、両方が５％以上となったときは正常と判定したい場合など、産業設備機器の種別に応じて種々の診断判定基準が存在する。
すなわち、工場設備内の特殊な雰囲気においては、従来の一般家庭向けのガス漏れ警報器では不十分であり、また、たとえ、上記文献技術のように個々のガス種類ごとに閾値を変更できるようなものでも、設備ごとに用途に応じた診断判定基準を設定することはできないため、利用できない。
【０００４】
したがって、各工場設備等の各種空間で雰囲気中の要素にもとづいて異常を監視したい場合は、異常を判断する監視要素を測定するための複数のセンサを設置し、それらの測定データにもとづく診断ロジックをハード回路またはプログラムで個別に準備しなければならず、そのため、汎用性のある異常監視装置の開発が望まれていた。
また、人が作業する空間、例えばマンホール内や地下空間などの閉鎖空間においても、特殊な雰囲気や環境を有しているため、可燃性ガスや発酵熱による火災、爆発、気圧の変動による高山病、潜水病の発生、酸素欠乏による人体危機の可能性があり、そのため、上記工場設備内と同様に監視要素の測定の必要がある。
燃料や各種材料を備蓄する空間においても、上記と同様の理由から火災、爆発の危険性があり、それらを監視する必要がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決すべく提案されたもので、その目的とするところは、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、臭気などの監視要素を測定し、設置する産業設備機器の周辺空間や燃料等備蓄空間、人の作業空間などの状況に応じた異常判定がプログラマブルに行える空気導入型異常監視装置を提供することにある。また、そのような異常監視装置を利用した通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システムを提供することも主たる目的に含まれる。
また、その判定基準の設定変更や、遠隔監視が通信ネットワークを用いて、センタ装置と通信を行うことで簡単に行える監視システムを提供することを、第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気導入型異常監視装置は、産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置して使用される空気導入型異常監視装置であって、本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設け、空気導入口より空気を導入して、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、この監視要素検出測定部によって検出された、監視要素の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて必要な警報を発生させる異常判別手段とを備えている。
【０００７】
請求項２では、請求項１において、診断判定基準は記憶部にデータとして記憶されており、この診断判定基準を設定、変更する設定／変更手段をさらに備えている。
請求項３では、請求項１または２において、異常判別手段は、判別結果に応じて、連動機器に対して制御信号を出力する機能を備えている。
請求項４では、請求項１〜３のいずれかにおいて、異常発生時に予め登録された異常通報先に異常を通知する異常通報手段を更に備えている。
請求項５では、請求項１〜４のいずれかにおいて、停電保証用電池を更に備えており、異常判別手段は、停電保証用電池の経時電圧レベル変化を検出して、警報を出力している。
【０００８】
請求項６では、請求項１〜５のいずれかにおいて、装置本体内には、外部から水を取り込んで溜め置き、その水を熱で蒸発させて水蒸気を発生させる水蒸気採取部をさらに備えており、監視要素検出測定部は、発生させた水蒸気の成分を測定し、異常判別手段は、採取した水蒸気に含まれる成分の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて、必要な警報を発生することを特徴としている。
【０００９】
請求項７では、産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置されて使用される空気導入型異常監視装置と、この監視装置と通信ネットワークを通じて接続されたセンタ装置とを組み合わせて構成されており、各装置は次の構成となっている。
すなわち、空気導入型異常監視装置は、本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設けており、空気導入口より導入した空気を通じて、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、通信制御手段とを備えて構成されている。
この通信制御手段は、監視装置が監視する産業設備機器の種別や、使用目的、設置環境などが特定された後は、監視要素検出測定部で測定された監視要素を、所定期間毎にセンタ装置にサンプリングデータとして送信し、これを受けたセンタ装置では、サンプリングデータを、監視すべき産業設備毎に予め準備している診断判定基準に照合して、異常かどうかを判別する構成としている。
【００１０】
請求項８では、産業設備機器装置・プラント内あるいはこれらを設置した空間、燃料や各種材料を備蓄する空間、人の作業空間に設置されて使用される空気導入型異常監視装置と、この監視装置と通信ネットワークを通じて接続されたセンタ装置とを組み合わせて構成されており、各装置は次の構成となっている。
すなわち、空気導入型異常監視装置は、本体の一方に空気導入口、他方に排気口を設け、上記空気導入口より導入した空気を通じて、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定する、監視要素検出測定部と、この監視要素検出測定部によって検出された、監視要素の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて必要な警報を発生させる異常判別手段と、通信制御手段とを備えて構成され、この通信制御手段は、異常判別手段で実行すべき監視制御プログラムをすくなくとも含んだ必要なデータを送信要求するようにしており、センタ装置では、この送信要求を受けて、監視装置で稼動させるべき最適な監視制御プログラムを含んだ必要なデータを選択更新して、監視装置に返信させる構成としている。
請求項９では、請求項７または８において異常監視装置は、監視要素、環境条件の設定操作、装置の作動、停止制御を可能とした制御設定操作手段と、監視カメラとを備えており、センタ装置では、通信制御手段を通じて、制御設定手段と監視カメラを遠隔操作可能にしている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の空気導入型異常監視装置は、吸引した各種分子濃度、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などのうちから選択された監視すべき監視要素を検出測定し、その測定結果を診断判定基準と比較して、判定結果に応じた処理、例えば、その判定結果をクラス判別して、必要な警報を発生させるようにしている。そのため、監視対象が変化した場合にも、その状況に応じた各種の異常監視をプログラマブルに行うことができる。
これら監視要素を検出測定することにより、各種空間を管理する者は、その空間での異常をすみやかに察知でき、さらには、二次的災害である火災、爆発を防止することができる。例えば、粉塵による爆発や、電気ショートによるトラッキング現象での火災拡大を未然に防止することができる。また、湿度上昇による漏水検知、さらに漏水検知による漏電の防止にも利用できる。
また、この装置を人が作業するマンホールなどに設置すれば、酸素濃度測定により酸素欠乏の防止や、圧力変化測定により高山病、潜水病の防止も可能となる。
特に、診断判定基準はセンサ入力をもとにしたアルゴリズムを含んでいるので、診断判定基準さえ設定しておけば、特殊な雰囲気環境を考慮して、産業設備機器を設置した工場などの各種空間の監視に利用することができる。
【００１２】
請求項２では、診断判定基準は記憶部にデータとして記憶されており、この基準を設定、変更する設定／変更手段をさらに備えている。そのため、監視すべき対象や条件が異なったり、一度設定しているデータを条件に応じて微調整するような場合も簡単に対応できる。
請求項３では、異常判別手段が判別結果に応じて、連動機器に必要な制御信号を移報させる機能を備えているので、異常監視だけではなく、各種空間内を異常と判断したときに、関連する設備を緊急停止するなどできる。
請求項４では、予め登録された通報先に異常を通知する異常通報手段をさらに備えているので、インターネットなどの通信回線を利用すれば、監視センタなどで遠隔集中監視することができる。
請求項５では、装置内に備えた停電保証用電池の電圧レベルの経時変化を検出して、警報を出力するようにしているので、電池切れを自己点検することができる。その結果、装置の信頼性を維持することができる。
【００１３】
請求項６では、外部から取り込んだ水を熱で蒸発させ、その発生させた水蒸気の成分を測定し、採取した水蒸気に含まれる成分の測定結果を、予め特定された診断判定基準と比較して、その判定結果に応じて必要な警報を発生させるようにしているので、工場等で利用する水を取り込んでやれば、自動で水質検査を行うことができる。また、工場廃水の検査にも適用できる。
特に、取り込んだ水を溜め置く貯水皿を設けて、間欠的に貯水と蒸発を繰り返すようにすれば、工場等の用水、廃水を周期的に検査することができ、その結果、水の汚染や環境への排出負荷変化を早期に検知することができる。
また、この装置を浄水場で使用すれば、原水の油汚染や化学物質汚染の有無などをモニタリングできる。
【００１４】
請求項７に記載の通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システムは、センタ装置が接続した異常監視装置ごとに異常判断しているので、各種空間を集中監視することができる。
また、請求項８では、センタ装置が各監視装置から稼動に必要な監視制御プログラムなどをダウンロードできる構成にしているので、現場での施工作業も容易にできる。
請求項９では、監視カメラや制御設定操作をセンタ装置から遠隔操作できるようにしているので、現場にいなくても、センタ装置から制御パラメータ、環境条件などの設定ができるとともに、緊急時や必要なときに停止させ、更に停止後に作動させることも可能であり、監視カメラを遠隔操作することで現場の様子も正確に監視できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明は、空気導入型異常監視装置と、通信ネットワーク対応型空気導入型異常監視システムの２つの発明を含んでおり、それぞれの実施例を、以下では実施例１、２として説明する。また、実施例３には水の汚染を検知する空気導入型異常監視装置を示している。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の空気導入型異常監視装置の概略外観図を示すもので、（ａ）は装置の全体外観斜視図、（ｂ）は空気の流れを示したＸ−Ｘ断面図である。
この空気導入型異常監視装置Ｍ１は、産業設備機器装置・プラント内部空間、産業設備機器を設置した工場などの空間、燃料や各種材料を備蓄する空間（例えば、燃料ヤード、倉庫、タンク設備など）または人が作業するマンホール内、地下などの空間内に設置して使用される。例えば、高さ２０ｃｍ、幅１５ｃｍ、奥行き１０ｃｍ程度の箱体に形成され、下面には空気導入口Ｍａ、上面には排気口Ｍｂを有し、また、空気導入口Ｍａ、排気口Ｍｂのいずれか一方または両方の付近にはファンＭｃを備えて、周辺の空気を常時吸引して、空気導入口Ｍａから排気口Ｍｂへと導いている。なお、箱体は上記のサイズに限られず、配電盤のようなサイズのもの、さらにコンパクトサイズのものでもよい。
箱体内の空気が流れる途中には、空気の温度、湿度、気圧、空気中に含まれる各種分子濃度、可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、酸素濃度、音、振動、照度、粉塵などの監視要素を検出測定する各種センサ１が設けられており、これら各種センサ１とその信号処理回路とで監視要素検出測定部が構成されている。
また、装置の前面には、警報表示用のランプやブザー、設定変更用の操作表示パネルなどを含んだ操作表示盤Ｍｄを備えている。
なお、本装置の内部を構成する各部については本図では省略し、後述する図３において詳細に説明する。
【００１７】
図２は、空気導入型異常監視装置の設置例を示す図である。（ａ）は工場などの電気盤内に設置した例であり、（ｂ）はマンホール内に設置する吊り下げタイプの例である。このほか、工場施設の排気口付近やコンセントなどのリスクハザード付近に設置してもよいし、船舶や航空機、通関所、燃料電池ヤードなどに設置してもよい。
なお、マンホール内などの外界とは遮断された場所に設置する場合には、警報表示ランプやブザーを外付け接続することもある。
なお、本実施例では、監視要素を選択することにより、産業設備機器装置・プラント内部空間、産業設備機器を設置した工場などの空間、各種材料の備蓄空間、人が作業するマンホール、地下などの空間のいずれにも対応できるようにしたものを示しているが、設置場所ごとに対応して限定された監視要素に応じて構成されたものであってもよい。
監視要素としては、産業設備機器を設置した空間では例えば、空気の温度、湿度、圧力変化、可燃性ガス、有機系ガス、無機系ガス、放射性物質、臭気濃度、粉塵などがある。燃料等の備蓄空間や人の作業空間でも同様であるが、人の作業空間では酸素欠乏を防止するために酸素濃度を監視要素として測定してもよい。
これらを監視要素とすることで、各種空間を管理する者は、その空間での異常をすみやかに察知でき、さらには、二次的災害である火災、爆発を防止することができる。例えば、粉塵による爆発や、電気ショートによるトラッキング現象での火災拡大を未然に防止することができる。また、湿度上昇による漏水検知、さらに漏水検知による漏電の防止にも利用できる。
【００１８】
図３は、本発明の空気導入型異常監視装置の内部基本構成を示すブロック図である。
図中、１は上記監視要素を検出する監視要素検出測定部を構成する各種センサ、２は各センサ１・・・のそれぞれに対応して駆動制御するセンサ駆動制御部、３は診断判定基準９を設定／変更する設定変更手段を構成する操作表示パネル、４はプログラムを実行して各部を制御するＣＰＵ、センサ１・・・の測定結果の信号を受け付けてＡ／Ｄ変換しデジタル値とするマルチチャネル型のＡ／Ｄ変換器（不図示）、およびセンサ駆動制御部２をコントロールする制御電圧を出力するマルチチャネル型Ｄ／Ａ変換器（不図示）などを集積したマイコン、５は測定結果を診断判定基準にもとづいて評価し、正常、注意、異常などを判別する異常判別手段を構成する異常判別プログラムを格納しているプログラムメモリ、６は判別した結果をランプやブザー等の報知手段やインターネットなどの通信回線で構成された異常通報手段、７は後述する診断判定基準７ａやサンプリングデータ７ｂなどを記憶している記憶部であるデータメモリである。また、電源部Ｂは、ＡＣ電源、乾電池等のＤＣ電源のいずれでもよい。また、ＡＣ電源の場合、停電補償用電池Ｂａを内蔵している。なお図１では、上記各部と電源部Ｂとの配線は省略している。
異常判別手段５は、この内蔵電池Ｂ、Ｂａの電圧レベル経時変化も検出しており、所定以上の変化があった場合には警報出力を行っている。このような自己点検機能によって、放置により装置の信頼性が低下することを防止することができる。
また本装置は、異常を判別したときに通報するだけではなく、対象の産業設備機器に対して制御信号を出力する機能を有している。例えば、機器の稼動の強制停止、連動機器に対する移報などが、この機能に含まれる。この機能により、工場内の異常を察知したときには、関連する設備を緊急停止することができる。
また、診断判定基準７ａは、異常を判別するための各種データ、各種センサ１の駆動条件、各種センサ１ごとの閾値情報などを含んでいるほか、センサ測定値をもとにして正常、注意、異常などに区分して警報出力するためのアルゴリズムを形成する複数の数値演算式、論理演算式を記述した文字列データも含んでいる。このアルゴリズムは、センサごとに設けるもののほか、複数のセンサ入力を組み合わせて準備されたものも含んでいる。
【００１９】
図４は、そのようなアルゴリズムの一例を説明するための論理図である。操作表示パネル３は、このようなアルゴリズムを設定／変更できるようになっており、各センサの異常判断用の閾値のみならず、警報出力のクラス判別をするためのアルゴリズムを構成する数値演算式、論理演算式そのものを編集入力でき、入力された数値演算式、論理演算式から論理図を表示できるようになっている。このために、操作表示パネル３は、例えば、ＡＮＤ、ＯＲ等の論理式、四則演算式などを入力可能な簡易な操作スイッチや、閾値入力用のテンキーなどを備えており、これらを操作することにより、数値演算式、論理演算式が簡単に入力できるようになっている。
そして装置の稼働時には、ＣＰＵが異常判別プログラムに従って、各センサ１・・・を最適に駆動制御するために、センサ駆動制御部２に対して適切な制御電圧を出力するようにＤ／Ａ変換器を制御するための処理を行う一方で、データメモリ７に記憶されている診断判定基準である、上述した数値演算式、論理演算式を示す文字列を評価し、それらに従って、各センサ測定値を表すデジタル値と設定されている各種センサ１ごとの閾値とを数値比較し、その比較結果を論理演算してクラス判別し、必要な警報を発生させるための処理を行う。
【００２０】
このように、警報出力のためのアルゴリズムは、操作表示パネル３を使って容易に設定／変更できるので、現場に合った診断判定基準さえ設定すれば、同じ型の空気導入型異常監視装置を、特殊な雰囲気環境を有した、産業設備機器を設置した工場や人が作業するマンホール内などのあらゆる環境空間に利用することができる。
例えば、高温時には高濃度のメタンガスの発生が予想される環境では、温度を考慮した異常判断用の閾値や警報出力のアルゴリズムを予め設定しておけば、このような状況を異常とは判断せずに、低温時でのメタンガスの発生のみを異常と判別することができる。
また異常判別手段５は、もちろんソフトウェアで構成されたものに限定されず、信号線で結線するようにしたハードウェアの論理回路であってもよいし、ハードとソフトで構成されたものでもよい。
【００２１】
図４の論理図では、センサａ，ｂの出力がともに閾値を越え、更にセンサｃまたはｄの少なくとも一方の出力が閾値を越えた場合には、異常警報が出力され、センサａ，ｂの出力がともに閾値を越えても、センサｃ，ｄの双方が閾値を越えていない場合には、注意警報が出力され、更に、センサａ，ｂの少なくとも一方が閾値を越えていない場合には、正常と報知されているが、このようにクラス判別するものに限られず、監視対象となる産業設備機器に応じたものが適宜選択される。
【実施例２】
【００２２】
図５は、本発明の通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システムのシステム構成図である。
本システムは、複数の空気導入型異常監視装置Ｍ２と、これらを集中監視するセンタ装置Ｓとを通信ネットワークを介して接続したものである。本システムでは、各工場空間や作業空間に設置された異常監視装置Ｍ２はセンサにより監視要素の検出測定を行うが、異常判別は行わない。異常監視装置Ｍ２は所定期間ごとに、収集した各センサのサンプリングデータをセンタ装置Ｓに送信し、センタ装置Ｓでは送信されてきたデータを診断判定基準２６に照合して異常判別する。受信したデータはサンプリングデータ２５に保存する。
【００２３】
図６には、空気導入型異常監視装置Ｍ２とセンタ装置Ｓのそれぞれの内部構成を示している。
空気導入型異常監視装置Ｍ２は、各センサ１と、センタ装置Ｓで設置現場を監視できるようにした監視カメラ１ｂと、監視要素検出測定部２と、各部を制御するＣＰＵ３と、警報表示用のランプやブザー等で構成された異常通報手段６と、制御設定操作手段８と、通信ネットワークを制御する通信制御手段９とを、少なくとも備えている。ここで、制御設定操作手段８は、監視要素、環境条件の設定操作、および異常監視装置の電源オン、オフなどの作動、停止制御を可能としたものである。
また、センタ装置Ｓは、パソコン等のコンピュータで構成され、通信ネットワークを制御する通信制御手段２１、操作表示部２２、ＣＰＵ２３、接続された異常監視装置Ｍ２を監視するための異常監視プログラムなどで構成された異常判別手段２４を備えるほか、サンプリングデータ保存用のファイル２５や、診断判定基準データ２６を有している。
【００２４】
図７は、本システムの基本動作を示すフローチャートである。（ａ）は空気導入型異常監視装置Ｍ２、（ｂ）はセンタ装置Ｓの動作を示している。
異常監視装置Ｍ２は、所定時間ごとにセンサデータを収集し、そのデータに装置識別コードを付与して、センタ装置に送信する（１０１〜１０３）。一方、センタ装置Ｓは、いずれかの異常監視装置Ｍ２からのデータ受信があれば、まず装置識別コードから相手先装置を識別し、その装置に該当する基準を診断判定基準データから取り出し、受信したサンプリングデータを診断判定基準に照合して、異常をクラス判別し、判別結果を報知する（２０１〜２０５）。なお、ここでいう報知には、センタ装置Ｓの表示部を介する警報出力と、通信ネットワークを介する現場への警報出力の一方または両方が含まれる。
また、操作表示部２２は、接続している空気導入型異常監視装置Ｍ２ごとに、診断判定基準２６を設定変更可能としており、設定変更手段を構成している。設定変更手段２２は、実施例１と同様に、簡易な論理式、四則演算式、閾値などを入力させて診断判定基準２６を設定できるようにした論理入力ツールでもよいし、異常監視装置Ｍ２ごとの警報監視プログラム（診断判定基準）を直接変更できるようなものであってもよい。
さらに、センタ装置Ｓは、異常監視装置Ｍ２ごとに設置された監視カメラ１ｂおよび制御設定操作手段８を遠隔操作できるようにしている。これにより、現場にいなくても、センタ装置Ｓから制御パラメータ、環境条件などの設定ができるとともに、緊急時や必要なときに停止させ、更に停止後に作動させることも可能であり、監視カメラを遠隔操作することで現場の様子も正確に監視できる。
【００２５】
以上のようなセンタ装置Ｓの設定変更手段や遠隔操作機能によれば、複数のセンサ１を接続した空気導入型異常監視装置Ｍ２をいったん設置し、初期設定すれば、その後の診断判定基準の設定および装置の制御を、通信ネットワークを用いてすべて遠隔で行うことができる。
また、通信ネットワーク対応型空気導入型産業機器監視システムは、上記のものに限定されない。上記の実施例では、センタ装置Ｓで異常判別を行っているが、監視装置Ｍ２側で行うようにしてもよい。その場合、センタ装置Ｓは、各監視装置Ｍ２で稼動する監視制御プログラムをダウンロードさせるようにしてもよいし、閾値などのパラメータのみをダウンロードさせるようにしてもよい。
【実施例３】
【００２６】
図８は、本発明の空気導入型異常監視装置の他例を示す模式図である。
この空気導入型異常監視装置Ｍ３は、異常監視要部Ａ（実施例１の図３に示した要部）の他に、水蒸気採取部３０を含んで構成される。この水蒸気採取部３０は、外部から検査対象の水を取り込むための採水部３３、採水した水を溜め置く貯水皿３１、この貯水皿３１に溜まった水を蒸発させるためのヒータ３２、貯水皿３１から溢れ出た水を排水する排水口３４を少なくとも含み、さらに、間欠的に自動採水するために自動弁３５、採水ポンプ３６、エア抜き弁３７などを備えている。
また、貯水皿３１の底には１〜数ｍｍ程度のくぼみ（貯水部）３１ｂが形成されており、採水部３３からの採水が止まれば貯水部３１ｂより上方に溜まった水は排水管３１ａより排出されるため、このくぼみ３１ｂに検査のための水が残る。
【００２７】
次に動作について説明する。
採水ポンプ３６は常時、採水しており、自動弁３５が閉じていれば採水部３３から貯水皿３１への水は滴下し、採水が継続されれば貯水皿３１の水位が上がり、水は排水管３１ａより少しずつ排出されるとともに、貯水皿３１の開口部より溢れ出る。排出され、あるいは溢れ出た水は排水口３４より流れ出る。
次に、自動弁３５が開けば、採水ポンプ３６から引き上げられた水は、自動弁３５を通って排水されるため、採水部３３から貯水皿３１への水の滴下は停止する。採水が止まっても、貯水部３１ｂの上方に水が溜まっている限りは排水管３１ａより水が排水されるので、最終的には貯水部３１ｂには水が溜まったままの状態となる。
そして、貯水部３１ｂに水が溜まった状態でヒータ３２を作動させると、水は水蒸気となる。
水蒸気が発生しているあいだ、つまり水蒸気の発生が開始してから貯水部３１ｂの水が蒸散してなくなるまで、異常監視要部Ａは、ファンＭｃ（図１参照）により吸引した水蒸気に含まれる成分を監視要素として異常監視を行う。例えば、工場などで使用される工業用水を検査対象として、発生する水蒸気中に油分などの不純物が一定以上含まれていないかなどの検査に利用することができる。
【００２８】
本実施例では、自動弁３５の開閉およびヒータのオン／オフを、自動的かつ間欠的に行っている。つまり、図９のタイムチャートに示すように、貯水皿３１へ水を滴落しながら貯水皿３１を洗浄し、検査対象となる水を最終的に貯水部３１ｂに採取する貯水ステップと、水蒸気を発生させて、採取した水を検査する検査ステップとを交互に実行することによって、周期的な水検査を行っている。
すなわち、この空気導入型異常監視装置Ｍ３によれば、工場等の用水を周期的に検査することができ、その結果、水の汚染を早期に検知することができる。もちろん、工場廃水の検査にも適用可能であり、環境への排出負荷変化を監視することができる。また、浄水場で使用すれば、原水の油汚染や化学物質汚染の有無などをモニタリングできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）は本発明の空気導入型異常監視装置の概略外観図、（ｂ）は内部構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、いずれも本発明の空気導入型異常監視装置の設置例を説明する図である。
【図３】本発明の空気導入型異常監視装置の基本構成を示すブロック図である。
【図４】診断判定基準の一例を論理図として示す図である。
【図５】本発明のネットワーク対応型空気導入型産業設備機器監視システムのシステム構成図である。
【図６】本発明のネットワーク対応型空気導入型産業設備機器監視システムに含まれる空気導入型異常監視装置とセンタ装置のそれぞれの内部構成を示すブロック図である。
【図７】空気導入型異常監視装置とセンタ装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の空気導入型異常監視装置の他例を示す模式図である。
【図９】本発明の空気導入型異常監視装置の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
Ｍ１      空気導入型異常監視装置
Ｍａ      空気導入口
Ｍｂ      排気口
１      センサ（監視要素検出測定部）
１ｂ      監視カメラ
３      操作表示パネル（設定変更手段）
４      マイコン（制御手段）
５      異常判別手段を形成するプログラムを格納しているプログラムメモリ
６      異常通報手段
７      診断判別基準を記憶しているデータメモリ
７ａ      診断判定基準
７ｂ      サンプリングデータ
Ｂ      電源部
Ｂａ      停電補償用電池
Ｍ２      空気導入型異常監視装置
８      制御設定操作手段
９      通信制御手段
Ｓ      センタ装置
２１      通信制御手段
２２      操作表示部
２３      ＣＰＵ
２４      異常判別手段
３０      水蒸気採取部
３１      貯水皿
３１ａ      排水管
３１ｂ      貯水部
３２      ヒータ
３３      採水部
３４      排水口
３５      自動弁
３６      採水ポンプ
【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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【図８】
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【図９】
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