(57)【要約】【課題】複数の監視対象のうちのどの監視対象が異常なのかを容易に認識することのできる監視装置を提供する。【解決手段】光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、状態強度と距離点の関係を取得する。距離点のうち所定の監視対象位置に対応する距離点において検出された状態強度を特定する。監視対象位置の状態強度を出力する。【選択図】図１
2019113513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得する取得部と、
前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定する特定部と、
前記監視対象位置の状態強度を出力する出力部と、
を備える監視装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記光ファイバに設けられた前記距離点に対応する平面図上の前記監視対象位置に前記状態強度を表示した平面図情報を出力する
請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記出力部は、所定の閾値以上の前記状態強度を示す距離点に対応する平面図上の前記監視対象位置に前記状態強度を表示した平面図情報を出力する
請求項１または請求項２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記出力部は前記平面図上の前記監視対象位置に前記距離点に対応する距離と前記状態強度とを関連付けて表示した前記平面図情報を出力する
請求項２または請求項３に記載の監視装置。
【請求項５】
取得部は、光スイッチを介して計測器と接続された複数の光ファイバの何れかを１つまたは複数の選択を前記光スイッチに指示し、前記選択した光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度と前記距離点の関係を取得する
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の監視装置。
【請求項６】
光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得し、
前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定し、
前記監視対象位置の状態強度を出力する
ことを特徴とする監視方法。
【請求項７】
監視装置のコンピュータを、
光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得する取得手段、
前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定する特定手段、
前記監視対象位置の状態強度を出力する出力手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置、監視方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータやポンプなどの機械、装置を監視対象とし、それら監視対象が発する振動、発熱、音などの状態変化に基づいて監視対象の異常の検出を行う場合、監視対象の位置に、振動、発熱、音などの状態変化を検知するセンサをそれぞれ設置していた。監視対象における状態変化を検出する技術として光ファイバセンシングの技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光ファイバセンシングの技術は光ファイバの基準点を基準とした各距離点における状態変化の強度を検出できる。しかしながら光ファイバセンシングを監視対象の異常監視に利用する場合、複数の監視対象のうちのどの監視対象が異常なのかを容易に認識できることが求められる。
【０００５】
そこでこの発明は、上述の課題を解決する監視装置、監視方法、プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、監視装置は、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得する取得部と、前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定する特定部と、前記監視対象位置の状態強度を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、監視方法は、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得し、前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定し、前記監視対象位置の状態強度を出力することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、プログラムは、監視装置のコンピュータを、光ファイバに入射した光の散乱光の観測に基づいて前記光ファイバの基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する計測器より、前記状態強度と前記距離点の関係を取得する取得手段、前記距離点のうち所定の監視対象位置に対応する前記距離点において検出された前記状態強度を特定する特定手段、前記監視対象位置の状態強度を出力する出力手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光ファイバセンシングを監視対象の異常監視に利用するにあたり、複数の監視対象のうちのどの監視対象が異常なのかを容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態による監視システムの構成を示す第一の図である。
【図２】本実施形態による監視装置のハードウェア構成図である。
【図３】本実施形態による監視装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態による監視装置の処理フローを示す第一の図である。
【図５】本実施形態による監視装置を備えた監視システムの構成を示す第二の図である。
【図６】本実施形態による監視装置の処理フローを示す第二の図である。
【図７】本実施形態による監視装置を備えた監視システムの構成を示す第三の図である。
【図８】本実施形態による監視装置の最小構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態による監視装置を図面を参照して説明する。
図１は監視装置を備えた監視システムの構成を示す第一の図である。
この図で示すように監視システム１００は、監視装置１、計測器２、表示装置３により構成されている。監視装置１は計測器２を介して光ファイバ２０と接続している。当該光ファイバ２０は１００００ｍ等の長さを有し、複数の監視対象ＡＡ，ＡＢ・・を這うように設置されている。計測器２は光ファイバ２０に光を入射し、光ファイバ２０の各点において散乱する散乱光を観測する。計測器２はその散乱光に基づいて光ファイバの基準点を基準とした各距離点における状態強度を計測する。
【００１２】
監視装置１は計測器２に接続されており計測器２から光ファイバの１ｍ間隔等の各距離点における状態強度を取得し、所定の監視対象位置に対応する距離点において検出された状態強度を特定する。表示装置３は監視装置１が出力情報の出力先の一例である。監視装置１は表示装置３に少なくとも監視対象位置の状態強度を出力する。
【００１３】
表示装置３は一例として図１で示す表示画像３１を表示する。表示画像３１は例えば、観測対象位置ＡＡ，ＡＢ，・・それぞれの光ファイバ２０の基準点からの距離と、その観測対象位置における状態強度を対応付けて表示する。状態強度とは、例えば振動の強度、音量、温度などである。なお光ファイバ２０の各距離点における状態強度の検出手法としては例えば、ＯＴＤＲ(Optical Time Domain Reflectometry)などがあるが、本実施形態による監視システムは、光ファイバ２０中に入射した光の散乱光の観測に基づいて光ファイバ２０の基準点を基準とした距離点における状態強度を計測する技術であれば、どのような光ファイバセンシングの技術を利用してもよい。
【００１４】
図２は監視装置のハードウェア構成図である。
この図が示すように監視装置１はＣＰＵ（Central Processing Unit）１０−１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０−２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０−３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０−４、通信モジュール１０−５等の各ハードウェアを備えたコンピュータである。計測器２や表示装置３も同様の構成を備えてよい。
【００１５】
図３は監視装置の機能ブロック図である。
監視装置１は、電源が投入されると起動し、予め記憶する監視プログラムを実行する。これにより監視装置１には、制御部１０１、取得部１０２、特定部１０３、出力部１０４等の機能が備わる。
制御部１０１は他の機能部を制御する。
取得部１０２は計測器２より、状態強度と距離点とを関係づけた情報を取得する。
特定部１０３は、距離点のうち所定の監視対象位置に対応する距離点において検出された状態強度を特定する。
出力部１０４は所定の監視対象位置の状態強度を表示装置３に出力する。
なお監視装置１はＨＤＤ１０−４等の記憶部に、予め所定の監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の位置の光ファイバの基準点からの距離を記憶している。
【００１６】
図４は監視装置の処理フローを示す第一の図である。
まず計測器２は光ファイバ２０に光を入射する。計測器２は光の散乱光を観測する。計測器２は光ファイバセンシング技術を用いて光ファイバ２０の各距離点における状態強度を検出する。状態強度は数値で表され、振動、温度、音量などの状態が大きくなればなるほど、状態強度の高い数値となる。計測器２が状態強度を検出する各距離点は例えば、１ｍ（メートル）や２ｍなどの基準間隔である。光ファイバ２０が１００００ｍなどの長さを有する場合、計測器２が状態強度を検出する距離点は１００００点などの大量のデータ量となる。
【００１７】
監視装置１の取得部１０２は光ファイバの各距離点と状態強度とを関連付けた計測データを計測器２から取得する（ステップＳ１０１）。当該計測データには各距離点の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離と、その距離点における状態強度が関連付けられて保持されている。取得部１０２は取得した計測データを特定部１０３へ出力する。特定部１０３は、所定の監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離を記憶部から取得する（ステップＳ１０２）。特定部１０３は、計測データに含まれる状態強度の中から、監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離に紐づいて保持されている状態強度を順番に取得する処理を繰り返す（ステップＳ１０３）。特定部１０３は監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離と、各距離に紐づいて計測データに保持される状態強度との組み合わせを、出力部１０４へ出力する。出力部１０４は各監視対象の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離と、その距離における状態強度とを関連付けた表示画像を生成する（ステップＳ１０４）。出力部１０４は表示画像を表示装置３へ出力する（ステップＳ１０５）。表示装置３は表示画像をモニタに出力する。
【００１８】
特定部１０３は状態強度が所定の閾値以上の監視対象を特定し、その監視対象の距離と当該距離における状態強度の組み合わせのみを出力部１０４に出力してもよい。この場合出力部１０４は状態強度が所定の閾値以上の監視対象の距離と、その距離における状態強度を関連付けた表示画像を生成して表示装置３へ出力する。
【００１９】
このような処理によれば、ユーザは表示装置３表示された表示画像を確認することにより、所定の監視対象についての現在の状態強度を容易に監視することができる。
【００２０】
図５は監視装置を備えた監視システムの構成を示す第二の図である。
図５で示す監視システム１００は監視装置１がデータベース４と接続されている。データベース４には平面図データが記録されている。平面図データは一例としては工場内のフロアに複数設置されている各監視対象の機器の配置図であってよい。監視対象の機器はモータ、ポンプなど様々であってよい。平面図データは平面図の監視対象のＩＤとその監視対象の平面図内の座標の情報を保持する。
【００２１】
図６は監視装置の処理フローを示す第二の図である。
監視装置１の取得部１０２は光ファイバの各距離点と状態強度とを関連付けた計測データを計測器２から取得する（ステップＳ２０１）。当該計測データには各距離点の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離と、その距離点における状態強度が関連付けられて保持されている。取得部１０２は取得した計測データを特定部１０３へ出力する。特定部１０３は、所定の監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離を記憶部から取得する（ステップＳ２０２）。特定部１０３は、計測データに含まれる状態強度の中から、監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離に紐づいて保持されている状態強度を順番に取得する処理を繰り返す（ステップＳ２０３）。特定部１０３は監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・のＩＤと、それら監視対象の光ファイバ２０の基準点を基準とする距離に紐づいて計測データに保持される状態強度との組み合わせを、出力部１０４へ出力する。出力部１０４はデータベース４から平面図データを取得する（ステップＳ２０４）。出力部１０４は監視対象のＩＤに基づいて、各監視対象の座標を平面図データから取得する（ステップＳ２０５）。出力部１０４は、平面図データと、各監視対象の座標に対応する監視対象の状態強度を対応付けた状態強度情報を含む表示画像３２を生成する（ステップＳ２０６）。出力部１０４は表示画像３２を表示装置３へ出力する（ステップＳ２０７）。表示装置３は表示画像３２に基づく平面図をモニタに出力する。当該表示画像３２は、平面図に含まれる各監視対象の配置図と、監視対象の位置にその監視対象の状態強度の数値が表示される。
【００２２】
出力部１０４は、所定の閾値以上の状態強度を示す監視対象を特定し、その監視対象の座標に、対応する監視対象の状態強度を紐づけて平面図データに格納してもよい。この場合、表示装置３が表示する表示画像（平面図情報）には、状態強度が所定の閾値以上の監視対象の位置にのみ、その状態強度の数値が表示される。
【００２３】
出力部１０４は、監視対象の座標に状態強度と距離とを紐づけて平面図データに格納してもよい。この場合、表示装置３が表示する表示画像（平面図情報）には、監視対象の位置に状態強度とその監視対象に位置する光ファイバ２０の基準点からの距離が紐づいて表示される。
【００２４】
このような処理によれば、ユーザは表示装置３表示された表示画像を確認することにより、所定の監視対象についての現在の状態強度を容易に監視することができる。
【００２５】
図７は監視装置を備えた監視システムの構成を示す第三の図である。
図７で示す監視システム１００は、光スイッチ５を備えている。光スイッチ５には
光ファイバ２０Ａ、光ファイバ２０Ｂ、光ファイバ２０Ｃ、光ファイバ２０Ｄが接続されている。これらを総称して光ファイバ２０と呼ぶこととする。図７において４本の光ファイバ２０が光スイッチ５を介して計測器２に接続されているが、それ以上の光ファイバ２０が接続されていてもよい。またはそれ未満の数の光ファイバ２０が光スイッチ５を介して計測器２に接続されてもよい。監視装置１の取得部１０２はユーザの操作に基づいて、または制御部１０１等の自動制御により、光ファイバ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのうち、計測器２と接続する光ファイバ２０を切り替えて選択することができる。取得部１０２は光ファイバ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを順次切り替えて、各光ファイバ２０の接続に基づく計測データを計測器２から取得してよい。
【００２６】
この場合、特定部１０３や出力部１０４は光ファイバ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄについて順次上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０５またはステップＳ２０１〜ステップＳ２０６の処理を行う。これにより、表示装置３は各光ファイバ２０から得た計測データに基づく表示画像や平面図データをモニタに出力してよい。
【００２７】
図７に示す表示画像３３は、光ファイバ２０Ａにより監視する監視対象ＡＡ，ＡＢ，・・・の距離と状態強度を表示し、また光ファイバ２０Ｂにより監視する監視対象ＢＡ，ＢＢ，・・・の距離と状態強度を表示し、光ファイバ２０Ｃにより監視する監視対象ＣＡ，ＣＢ，・・・の距離と状態強度を表示し、光ファイバ２０Ｄにより監視する監視対象ＤＡ，ＤＢ，・・・の距離と状態強度を表示する。
【００２８】
図８は監視装置の最小構成を示す図である。
監視装置１は少なくとも取得部１０２、特定部１０３、出力部１０４を備えればよい。
取得部１０２は、計測器２より状態強度と距離点の関係を取得する。
特定部１０３は、距離点のうち所定の監視対象位置に対応する距離点において検出された状態強度を特定する。
出力部１０４は、監視対象位置の状態強度を出力する。
【００２９】
上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３０】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・監視装置
２・・・計測器
３・・・表示装置
４・・・データベース
５・・・光スイッチ
１０１・・・制御部
１０２・・・取得部
１０３・・・特定部
１０４・・・出力部
１００・・・監視システム
【図１】
2019113513.tif 000003
【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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