(57)【要約】【課題】  操作盤に近接する物体が確実に検知して警報を出力する監視装置を安価に構成する。【解決手段】  制御手段が配置された盤面を照明する照明手段を備えた操作盤に対して、照明手段からの照明光を監視光として反射する反射面を有し、監視光が制御手段の前方の操作盤の盤面に平行な方向に通過するように配置された照明光反射手段と、照明光反射手段が反射した上記監視光を受光する光感知センサと、光感知センサが感知した監視光が遮断されたことにより物体近接を検知し、物体近接の警報音を発生する物体近接警報出力手段とを備えた構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段が配置された盤面を照明する照明手段を備えた操作盤を監視する操作盤監視装置であって、上記制御手段の前方を通過するように上記照明手段の照明光を反射させて監視光とする照明光反射手段と、該照明光反射手段が反射した上記監視光を受光する光感知センサと、該光感知センサが感知した監視光が遮断されたことにより、上記制御手段への物体近接を検知して物体近接警報信号を出力する物体近接警報出力手段と、上記物体近接警報信号に基づいて警報を発生する警報発生手段とを備えたことを特徴とする操作盤監視装置。
【請求項２】
制御手段が配置された盤面を照明する照明手段を備えた操作盤を監視する操作盤監視装置であって、上記制御手段の前方を通過するように上記照明手段の照明光を反射させて監視光とする照明光反射手段と、該照明光反射手段が反射した上記監視光を受光する光感知センサと、該光感知センサが感知した監視光が遮断されたことにより、上記制御手段への物体近接を検知して物体近接警報信号を出力する物体近接警報出力手段と、上記物体近接警報信号に基づいて警報を表示する警報表示装置とを備えたことを特徴とする操作盤監視装置。
【請求項３】
制御手段が配置された盤面を照明する照明手段を備えた操作盤を監視する操作盤監視装置であって、上記制御手段の前方を通過するように上記照明手段の照明光を反射させて監視光とする照明光反射手段と、該照明光反射手段が反射した上記監視光を受光する光感知センサと、該光感知センサが感知した監視光が遮断されたことにより、上記制御手段への物体近接を検知し、物体近接警報信号を外部制御盤に出力する物体近接警報信号出力手段とを備えたことを特徴とする操作盤監視装置。
【請求項４】
上記光感知センサは、複数のセンサを一列に配置し、上記照明光反射手段は、各光感知センサに対応した複数の反射面を有し、各反射面は鏡面に仕上げられ、各反射面が各光感知センサに対応して照明光を反射させて監視光とするように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の操作盤監視装置。
【請求項５】
上記操作盤監視装置の電源は、上記照明手段の電源と共用されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の操作盤監視装置。
【請求項６】
上記操作盤監視装置の電源は、操作盤の盤面に設けられた光発電素子で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の操作盤監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラント設備等の設備機器の操作盤に対して、物体の近接を監視する操作盤監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、プラントの設備機器操作盤の操作は、誤操作を防止するために、操作員は作業前に作業指示書等による確認、事前のミーティング等による操作内容の確認、操作するときの指差呼称等により、ヒューマンエラーの防止が図られている。しかし、操作員以外の作業員が近接して、誤って制御手段の操作スイッチを動作させてしまうようなこと、あるいは操作盤の内部点検時に作業員が持っている工具等が制御手段の操作スイッチに誤って当って誤動作させてしまうことに対しては無防備の状態であった。
【０００３】
制御盤等に対する誤操作を防止する手段としては、例えば、特許文献１に制御盤の操作パネルが開示されている。特許文献１に開示された制御盤の操作パネルは、複数の押しボタンスイッチが配列された操作スイッチパネルに対して、この操作パネルの前面外周に光学式のＸ−Ｙ検出器を配置し、このＸ−Ｙ検出器からの座標信号を入力し、この座標信号に該当する押しボタンスイッチを特定する識別部と、この識別部が特定した押しボタンスイッチが操作されたことを想定して操作条件、異常検出などを事前に確認する制御ロジック部を備えている。
【０００４】
このように構成された特許文献１の制御盤の操作パネルは、操作員が操作しようとしたときに、正しい操作であることを確認できるので、信頼性の高い操作ができるというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０７８４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の操作盤では、操作員の誤操作の防止対策としては、制御計画に対して、作業前の作業指示書等による確認、事前の操作員を含むミーティングによる操作内容の確認、操作するときの指差し呼称等により、ヒューマンエラーの防止が図られていた。操作する前に警告する警告システムとして示された特許文献１の制御盤の操作パネルの構成は、押しボタンスイッチが操作されたことを想定して操作条件、異常検出などを事前に確認する制御ロジック部を備えた構成であり、信頼性の高い操作ができる構成である。
しかしながら、部外者が操作盤に近接して、手や工具類等の物体を近接させて不用意に制御スイッチに当てて誤操作させるようなことが防止できる対策としては、制御スイッチの表面に保護カバー等を設けて誤操作が起こらないように対策されているが、物体が近接して誤操作になる可能性がある状態を検知して警告するものはなかった。
また、特許文献１の構成では、操作スイッチ類の前面に物体が近接した場合には、操作することを前提として、その操作前にチェックするものであり、近接物体の検出は可能であるが、物体近接の検出したときに単に警告するのみの装置としては高価であり、既設の制御盤に汎用的に適用することは困難であるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、操作盤に対して、物体が近接したときに、物体が近接したことを確実に検出して警報が出力され、不特定の汎用的な操作盤に対して装着でき、しかも安価に構成できる操作盤監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る操作盤監視装置は、制御手段が配置された盤面を照明する照明手段を備えた操作盤を監視する操作盤監視装置であって、制御手段の前方を通過するように照明手段の照明光を反射させて監視光とする照明光反射手段と、照明光反射手段が反射した監視光を受光する光感知センサと、この光感知センサが感知した監視光が遮断されたことにより、制御手段への物体近接を検知して物体近接警報信号を出力する物体近接警報出力手段と、物体近接警報信号に基づいて警報を発生する警報発生手段とを備えた構成としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、物体が操作盤の盤面に近接したときに確実に検知して警報を出力することができる操作盤監視装置が、不特定の操作盤に対して装着可能な構成となり、しかも安価に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１の操作盤監視装置の構成を図１〜図３に示す。図１は操作盤の扉（図示していない）を開いた状態の正面図、図２は操作盤の物体近接警報出力手段の回路図、図３は物体近接警報出力手段の外観図である。この構成は、操作盤の盤面を照明する照明灯が盤面の上方に取り付けられ、操作盤の扉（図示していない）が開かれるとドアスイッチが動作して照明灯が点灯する構成である。
操作盤１には、図１に示す通り、操作スイッチ３（３ａ、３ｂ、３ｃの３個）盤面の中央部に設けられており、これが監視対象となる。操作盤１の盤面を照明する照明灯２は盤面の上方に取り付けられ、操作盤１の扉が開かれるとドアスイッチ６が動作して照明灯２が点灯するようになっている。
【００１１】
実施の形態１の操作盤監視装置は、操作盤１の盤面の一方の側部に照明光反射手段１１を取り付け、その対向する反対側側部に物体近接警報出力手段１０が取り付けられた構成であり、物体近接警報出力手段１０には３個の光感知センサ１２が上下方向一列に配置されている。照射光反射手段１１は、３個の光感知センサ１２のそれぞれに対応するミラー１１ａ、１１ｂ、１１ｃを配置し、各ミラー１１ａ、１１ｂ、１１ｃが照明光を反射させて監視光とし、監視光は盤面の操作スイッチ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）の前方を通過するように調整して取り付けられている。
この構成における監視範囲は、図１の照射光反射手段１１のミラー１１ａ、１１ｂ、１１ｃで反射し、それぞれ対応する光感知センサ１２の受光部に受光される監視光が通過する部分が監視範囲となる。
【００１２】
物体近接警報出力手段１０の構成は、図２に示すように、監視光を受光する光感知センサ１２、監視光が遮断されたことで物体の近接を検出して警報信号を出力する警報信号出力回路１３、警報信号により警報音を発生する警報音発生器（スピーカ）１６、警報信号を出力する警報信号出力接点１４、警報音を停止する警報信号停止スイッチ１５を備えている。
操作盤監視装置の電源である交直変換電源装置７は、ドアスイッチ６を介して照明灯２と並列に制御電源５に接続している。
【００１３】
物体近接警報出力手段１０は、図３のように、収納箱の前面には、監視光を受光する方向に光感知センサ１２が取り付けられている。光感知センサ１２は複数の光感知素子を並べ、物体が近接して監視光が部分的に遮光されたとしても、いずれかの光感知素子が監視光の遮光を感知して、物体の近接を感知する。
光感知センサ１２の上方には照明光が直接入光しないように遮光板１０ａが設けられている。警報信号停止スイッチ１５は前面の下方に設けられている。
外箱の側面には、物体近接を感知して出力された警報出力信号により警報音を発生する警報音発生器１６、および外部接続用端子１７が設けられている。警報音発生器１６は設置状況により別の場所に設けてもよい。
物体近接警報出力手段１０は、光感知センサ１２が監視光を受光する方向となるように制御盤１の盤面に対して横方向に取り付けられる。
【００１４】
次に動作について説明する。このように構成された操作盤において、例えば、盤内点検を行うために操作盤１の扉を開くと、ドアスイッチ６が動作して照明灯２が点灯し、物体近接警報出力手段１０が起動する。物体近接警報出力手段１０の起動状態において、上記監視範囲内に物体が近接して監視光を遮断すると、光感知センサ１２は監視光が遮断されたことを感知して、警報信号出力回路１３から物体近接信号が警報信号出力接点１４および警報信号停止スイッチ１５を経由して出力され、警報音発生器１６に入力されて警報音が発生する。
【００１５】
例えば、盤内点検等において操作盤１の扉を開いた状態での盤内点検中に、作業員の手、手持ちしている部品、工具類の一部が監視範囲に近接した場合には警報音が発生し、作業員への注意を喚起することにより、点検中の操作盤の制御スイッチ３の誤操作が回避できる。
また、操作員が実際に操作盤１の扉を開いて操作する場合には、手が操作スイッチ３に近づくと同時に警報音が発生するが、この場合は、操作員に対して操作する動作が正しいかどうかを再度確認する等の注意を喚起し、操作員の判断で警報音停止スイッチ１５を断にして、スイッチ操作を行うことにより、操作員の思いこみ等による誤操作を回避することができる。
【００１６】
このように構成された操作盤監視装置は、照明光を反射させて監視光とする照明光反射手段１１および物体近接警報出力手段１０は盤面の側部に簡単に取り付けられる構成であり、既設の操作盤にも設置場所の制約もほとんど受けることなく、簡単に取り付けることができる。
【００１７】
また、物体検出警報出力手段１０の電源は、盤内を照明する照明灯２の電源２に接続して共用することで、扉が開いたときのみ監視動作を行う構成となる。
【００１８】
操作盤１の扉がない場合には、電源は操作盤電源装置の電源である交直変換電源装置７を常時制御電源５に接続しておくことにより、操作盤監視装置１０は常時動作する状態となる。
【００１９】
上記は監視対象の制御手段である複数の制御スイッチ３が横一列に配置された場合について説明したが、複数の制御スイッチが多段配置されている場合には、同一構成の操作盤制御装置１０および複数の照明光反射手段１１を多段配置することで監視対象の全部の制御スイッチが監視できる操作盤監視装置が構成できる。
また、警報音発生器１６は、複数の操作盤監視装置で共有する構成としてもよい。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態１では操作盤に物体が近接した場合に警報音を発生させるように構成したが、操作盤の配置場所によっては、警報音が許されないことがある。実施の形態２は、実施の形態１の警報音に変えて、物体が近接したことを示する警告メッセージを表示する構成である。実施の形態２の操作盤監視装置の構成を図４、図５に示す。図４は操作盤の扉を開いた状態の正面図、図５は操作盤の物体近接警報信号出力手段の回路図である。この実施の形態２は、実施の形態１の図１〜３の構成の警報音発生手段に変えて、物体近接を検出して警報信号を出力する物体近接警報信号出力手段と、警報信号に基づいて近接したことの警告メッセージを表示する警報表示装置を備えた構成である。
【００２１】
実施の形態２の監視する操作盤は、図４に示すように盤面中央部に監視対象の制御手段である操作スイッチ３が取り付けられ、その上方に物体近接の警告メッセージを表示する警報表示装置２６が取り付けられている。その他の照明灯２、ドアスイッチ６、照明光反射手段１１は、実施の形態１の図１、図２と同一である。
物体近接警告メッセージを表示する警報表示装置２６は、物体近接警報信号出力手段２０が出力した警報信号により、ＬＥＤ等により警告メッセージを表示するように構成している。
【００２２】
物体近接警報信号出力手段２０は、図５に示すように、監視光を受光する光感知センサ１２、警報出力回路１３、警報信号を出力する警報信号出力スイッチ１４、警報信号を停止する警報信号停止スイッチ１５を備えた構成とし、図３と同様に収納箱に収納し、光感知センサの上方に遮光板１０ａを設けて照明光が直接光感知センサ１２に入光しないように構成され、外部接続端子１７も図３と同様に設けられている。
操作盤監視装置の電源である交直変換電源装置７は、ドアスイッチ６を介して照明灯２と並列に制御電源５に接続している。
警報表示装置２６は、ＬＥＤ等により警告メッセージの文字を形成し、物体が近接したときの警報信号に基づいて点灯するようになっている。
【００２３】
この構成における動作は、実施の形態１の警報音を発生させる構成に対して、警報表示装置２６に警告メッセージを表示する点が異なるのみで、その他の動作は実施の形態１と同様である。
この構成においても実施の形態１と同様に、例えば、盤内点検等において操作盤１の扉を開いて、盤内点検している場合には、異物近接によりスイッチ３が誤操作しないように点検することができる。
この構成においても操作盤監視装置の電源である交直変換電源装置７は、ドアスイッチ６を介して照明灯２と並列に制御電源５に接続している。
【００２４】
また、操作員が実際に操作盤１の扉を開いて操作する場合には、手を操作スイッチ３に近づけると警報表示装置２６が点灯する。点灯した場合は、実施の形態１と同様に、操作する動作が正しいかどうかを確認し、警報信号停止スイッチ１５を断にして、制御スイッチ３の操作を行うことにより、操作員の思いこみ等により誤操作を回避できる。
【００２５】
この構成の操作盤監視装置においても、実施の形態１と同様に、照明光を反射して監視光とする照明光反射手段１１および物体近接警報出力手段２０は盤面の側部に簡単に取り付けられるので、設置場所の制約もほとんどなく、既設の操作盤にも簡単に取り付けることができる。
【００２６】
また、物体検出警報信号出力手段２０の電源は、盤内を照明する照明灯２の電源と共用することで、扉を開いたときの必要なときの監視動作を行う構成となる。
【００２７】
この構成においても、監視対象の操作スイッチが多段配置されている場合には、同一の操作盤制御装置を多段配置することで全部の操作スイッチが監視できる操作盤制御装置が構成できる。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態１では操作盤１に物体が近接した場合に警報音を発生させる構成とし、実施の形態２では操作盤１に物体が近接した場合に警報メッセージを表示する構成としたが、実施の形態３は監視範囲に物体が近接した場合に、物体近接警告信号を外部の監視手段に出力する構成である。
実施の形態３の操作盤監視装置の構成を図６、図７に示す。図６は操作盤１の扉を開いた状態の正面図、図７は操作盤１の物体近接警報信号出力手段の回路と、外部に出力した警告信号により、物体近接を監視する操作盤監視装置の回路構成図である。
この実施の形態３の照明灯２、ドアスイッチ６、照明光反射手段１１は実施の形態１の図１と同一である。３０は物体近接警報信号出力手段であり、制御電源５、ドアスイッチ６、電源装置７、光感知センサ１２は図５と同一である。警報出力回路３３は図５の警報出力回路１３と同一であるが、警報接点３４と警報信号停止スイッチ３５をまとめた警報信号出力回路３６を設けている。
【００２９】
警報信号により物体の近接状態を監視対象毎に監視画面３２に表示する場合は、警報信号出力回路３６から出力された警報信号を監視演算処理部３１に入力し、監視演算処理部３１でＣＲＴ表示装置に表示するための演算処理を行い、制御室等の別の場所に設置した監視画面３２に表示することができる。
【００３０】
また、警報信号により物体の近接状態を異常警報をまとめて表示する中央監視盤３８で監視する場合は、警報信号出力回路３６からの警報信号を警報処理盤３７にも入力し、信号処理を行ってプラント設備の中央監視盤３８に出力して他の異常警報とともに表示するように構成すると、中央制御室で他の異常警報とともに集中監視することができる。
【００３１】
このように構成すると、内部点検などの作業において第三者が監視することができるようになり、点検作業者あるいは操作員の思いこみによる誤操作等が事前に検知でき、監視員から注意できるので、ヒューマンエラーを確実に防止することが可能となる。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、照射光反射手段１１は、ミラーを３分割したものであったが、この実施の形態４では、照射光反射手段１１のミラーの構成を、帯状部材の一面を鏡面に仕上げ、複数の光感知センサ１２のそれぞれに対応して反射するように分割し、各分割部がそれぞれ円弧面に形成したものである。その構成を図８に示す。
この構成は、照射光反射手段４１の部分以外は実施の形態１と同一である。
【００３３】
照射光反射手段４１のように構成したことにより、複数のミラーで構成した場合よりも簡単になり、操作盤監視装置として安価に構成できる。
【００３４】
実施の形態５．
実施の形態１〜３では、物体近接警報出力手段は制御電源に接続された照明灯の電源と共用した構成ので交直変換電源装置が必要であったが、この実施の形態５では、物体近接警報出力手段または物体近接警報信号出力手段の電源を光発電素子５５で構成したものである。
【００３５】
実施の形態１の図１に示した操作盤に、光発電素子５５を装着した状態を図９に示す。物体近接警報出力手段または物体近接警報信号出力手段は、操作盤１の扉を開いている時に監視が必要となるものであり、扉を開くと、必ず照明灯が点灯するから光発電素子５５で必要な電力を得ることができる。消費電力は、監視状態の構成により差はあるが、２００ｍＷ程度であり、その程度の電力であれば光発電素子５５で容易に得られる電力である。光発電素子５５にすることで、高価な交直変換電源装置が不要となり、操作盤監視装置として安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態１の操作盤の扉を開いた状態の正面図である。
【図２】実施の形態１の操作盤の物体近接警報出力手段の回路図である。
【図３】実施の形態１の物体近接警報出力手段の外観図である。
【図４】実施の形態２の操作盤の扉を開いた状態の正面図である。
【図５】実施の形態２の操作盤の物体近接警報信号出力手段の回路図である。
【図６】実施の形態３の操作盤の扉を開いた状態の正面図である。
【図７】実施の形態３の操作盤の物体近接警報信号出力手段の回路と、物体近接を監視する監視装置の例を示した回路図である。
【図８】実施の形態４の照射光反射手段のミラーの構成を、帯状部材の一面を鏡面に仕上げ、円弧状の組合により構成した場合の操作盤の正面図である。
【図９】電源を光発電素子した場合の操作盤の正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  操作盤、２  照明灯、３  操作スイッチ、５  制御電源、６  ドアスイッチ、
７  交直変換電源装置、１０  物体近接警報出力手段、１１  照明光反射手段、
１２  光感知センサ、１３  警報信号出力回路、１４  警報信号出力接点、
１５  警報信号停止スイッチ、１６  警報音発生器、１７  接続端子台、
２０  物体近接警報信号出力手段、２６  警報表示装置、
３０  物体近接警報信号出力手段、３１  監視演算処理部、３２  監視画面、
３３  警報信号出力回路、３４  警報信号出力接点、３５  警報信号停止スイッチ、
３６  警報信号出力回路、３７  警報処理盤、３８  中央監視盤、
４１  照射光反射手段、５５  光発電素子。
【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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