(57)【要約】【課題】濃度センサが設置されていない箇所でのガス濃度を計測し、作業員の安全を保証すると共に、安全区域への退避、危険予知を簡単で小規模なシステム構成で実現する。【解決手段】濃度情報演算保持部１１が、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持し、平均化されたガスの濃度情報を端末装置へ通知する。また、危険領域情報通信部１２が、ガス濃度情報と流速センサによって得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行い、管理区域内における危険領域を端末装置に通知する。【選択図】　　　図２
2004102692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムであって、
前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する濃度情報演算保持手段と、
現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記濃度情報演算保持手段のそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各濃度情報演算保持手段からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する濃度情報取得手段と、
を備えることを特徴とするプラント安全管理システム。
【請求項２】
前記管理区域内に、前記濃度センサと共に、風速、風向を検知する流速センサを分散配置し、前記濃度センサによって得られるガス濃度情報と前記流速センサを介して得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行い、前記管理区域内における危険領域を前記端末装置に通知する危険領域情報通信手段、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラント安全管理システム。
【請求項３】
前記風速風向とガス濃度に応じて危険度が設定された危険度テーブルを索引して得られる危険度を前記端末装置に通知する危険度情報通信手段、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプラント安全管理システム。
【請求項４】
ガス濃度がある閾値を越えたときに稼働する濃度センサを備え、前記濃度センサによってガスの濃度が検知された管理区域の濃度情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプラント安全管理システム。
【請求項５】
半導体レーザ吸収法を用いて管理区域内におけるガスの濃度情報を得、現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムであって、
前記管理区域内にレーザ光送受光器を分散配置し、前記レーザ光送受光器によって受光された信号に基づき、前記レーザ光送受光器によってレーザ光が交差する位置のガス濃度を算出する多点濃度測定手段と、
前記管理区域内の任意の位置に、もしくは前記レーザ光が交差する位置に分散配置され、前記多点濃度測定手段により算出されるレーザ光が交差する位置のガス濃度に基づき、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、レーザ光が交差する位置以外の管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する濃度情報演算保持手段と、
現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記濃度情報演算保持手段のそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各濃度情報演算保持手段からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する濃度情報取得手段と、
を備えることを特徴とするプラント安全管理システム。
【請求項６】
管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムにおけるガス濃度監視方法であって、
前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上のコンピュータとの通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持し、
現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記コンピュータのそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各コンピュータからガスの濃度情報を取得してその平均値を取得すること、
を特徴とするプラント安全管理システムにおけるガス濃度監視方法。
【請求項７】
管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムに用いられるガス濃度監視プログラムであって、
前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上のコンピュータとの通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持するステップと、
前記端末装置により通信のための接続が確立されることにより、前記端末装置の要求に基づき前記保持されたガスの濃度情報を通知のために送信するステップと、
をコンピュータに実行させるガス濃度監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント安全管理システム、および同システムにおけるガス濃度監視方法、ならびにガス濃度監視プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場やプラント基地等の管理区域内において、毒性ガスや可燃性ガスが漏洩した場合に、各所に散りばめられたガスセンサ等により検知された情報を中央のコンピュータに伝え、中央のコンピュータが集中管理して漏洩ガスの分布や傾向を把握し、補修のための対策を施し、安全管理を行なっていた。
一方、その管理区域内に作業員が入り込む場合は、作業員が携帯する端末装置との間で通信を行なうことにより、中央のコンピュータが安全区域への退避等、指示し、あるいは端末装置との間で数回に渡る情報交換を行なう必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９０５２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来技術によれば、センサが設置されていない場所でのガス濃度を知ることはできないため、作業員の安全の保証を確保することができない。また、安全区域へ退避させるために、あるいは危険を予測するためには中央のコンピュータとの通信が必要となり、システムが大規模化するため、維持、管理に要するコストも大きい。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、管理区域内に、例えば、演算機能を持つ無線タグ等を単体で、あるいは濃度センサと共に分散配置し、許容送受信範囲内にある他の無線タグと相互通信を行なうことによって平均化されたガスの濃度情報を取得し、作業員が携帯する端末装置からの要求に従ってその濃度情報を通知することにより、濃度センサが設置されていない箇所でのガス濃度を計測し、作業員の安全を保証することができる、プラント安全管理システムおよび同システムにおけるガス濃度監視方法、ならびにガス濃度監視プログラムを提供することを目的とする。
また、安全区域への退避、危険予知を簡単で小規模なシステム構成で実現可能な、プラント安全管理システム、および同システムにおけるガス濃度監視方法、ならびにガス濃度監視プログラムを提供することも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために本発明は、管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムであって、前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する濃度情報演算保持手段と、現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記濃度情報演算保持手段のそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各濃度情報演算保持手段からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する濃度情報取得手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、濃度情報演算保持手段が、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持し、平均化されたガスの濃度情報を端末装置へ通知することにより、濃度センサが設置されていない箇所でのガス濃度を計測することができ、作業員の安全を保証することができる。
【０００８】
また、本発明において、前記管理区域内に、前記濃度センサと共に、風速、風向を検知する流速センサを分散配置し、前記濃度センサによって得られるガス濃度情報と前記流速センサによって得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行ない、前記管理区域内における危険領域を前記端末装置に通知する危険領域情報通信手段、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、危険領域情報通信手段が、濃度センサによって得られるガス濃度情報と流速センサによって得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行ない、管理区域内における危険領域を端末装置に通知することにより、安全区域への退避を簡単で小規模なシステム構成で実現でき、作業員の安全が確保される。
【０００９】
また、本発明において、前記風速風向とガス濃度に応じて危険度が設定された危険度テーブルを索引して得られる危険度を前記端末装置に通知する危険度情報通信手段、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、危険度情報通信手段が、風速風向とガス濃度に応じて危険度が設定された危険度テーブルを索引して得られる危険度を端末装置に通知することで、危険予知を簡単で小規模なシステム構成で実現でき、作業員の安全が確保される。
【００１０】
また、本発明において、ガス濃度がある閾値を越えたときに稼働する濃度センサを備え、前記濃度センサによってガスの濃度が検知された管理区域の濃度情報を取得することを特徴とする。
本発明によれば、比較的高価な濃度センサを必要以上に設置する必要が無くなり、高濃度になった管理区域のみ詳細なデータを取得することができる。
【００１１】
上記した課題を解決するために本発明は、半導体レーザ吸収法を用い管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムであって、前記管理区域内にレーザ光送受光器を分散配置し、前記レーザ光受光器によって受光された信号に基づき、前記レーザ光送受光器によってレーザ光が交差する位置のガス濃度を算出する多点濃度測定手段と、前記管理区域内の任意の位置に、もしくは前記レーザ光が交差する位置に分散配置され、前記多点濃度測定手段により算出されるレーザ光が交差する位置のガス濃度に基づき、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、レーザ光が交差する位置以外の管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する濃度情報演算保持手段と、現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記濃度情報演算保持手段のそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各濃度情報演算保持手段からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する濃度情報取得手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、濃度情報演算保持手段が、多点濃度測定手段により算出されるレーザ光が交差する位置のガス濃度に基づき、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持手段との通信により、レーザ光が交差する位置以外の管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持し、平均化されたガスの濃度情報を端末装置へ通知することにより、レーザ光が交差する位置以外の管理区域内でのガス濃度を知ることができ、結果的に作業員の安全を保証することができる。
【００１３】
上記した課題を解決するために本発明は、管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムにおけるガス濃度監視方法であって、前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上のコンピュータとの通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持し、現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある前記コンピュータのそれぞれと通信のための接続を確立し、前記各コンピュータからガスの濃度情報を取得してその平均値を取得すること、を特徴とする。
【００１４】
上記した課題を解決するために本発明は、管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置に通知するプラント安全管理システムに用いられるガス濃度監視プログラムであって、前記管理区域内に単体で、もしくは前記濃度センサと共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上のコンピュータとの通信により、前記濃度センサが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持するステップと、前記端末装置により通信のための接続が確立されることにより、前記端末装置の要求に基づき前記保持されたガスの濃度情報を通知のために送信するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のプラント安全管理システム１００の一実施形態を示す図である。本発明のプラント安全管理システム１００は、管理区域内に分散配置された濃度センサを介し、当該管理区域内におけるガスの濃度情報を得て現場作業員が携帯する端末装置（ここではウェアラブルコンピュータ）に通知する機能を持つ。
図１において、１１〜ｎは、演算機能を持つ無線タグ等のユビキタスコンピュータであり、濃度センサ２１〜ｎと一体化され、あるいは単独で配置されている。３は、上記したウェアラブルコンピュータであり、現場作業員が着用することにより携帯するコンピュータである。なお、プラント安全管理システム１００は、少なくともユビキタスコンピュータ１１〜ｎとウェアラブルコンピュータ３を備え、濃度センサ２１〜ｎを含んでもよい。また、図中、点線は、ユビキタスコンピュータ１１〜ｎ間、太点線は、ユビキタスコンピュータ１１〜ｎとウェアラブルコンピュータ３間の情報経路を示す。
【００１６】
なお、管理区域内に設置される濃度センサ２１〜ｎの中には、ガス濃度がある閾値を越えたときに稼働する濃度センサが含まれ、この濃度センサによってガスの濃度が検知された管理区域のみ濃度情報を取得することにより、高濃度になった管理区域のみ詳細なデータが得られる。
【００１７】
図２は、図１に示すユビキタスコンピュータとウェアラブルコンピュータの内部構成を機能展開して示したブロック図である。
ユビキタスコンピュータ１１〜ｎは、濃度情報演算保持部１１と、危険領域情報通信部１２と、危険度情報通信部１３と、危険度テーブル１４から成る。
濃度情報演算保持部１１は、管理区域内に単体で、もしくは濃度センサ２と共に分散配置され、電波の許容送受信範囲にある１以上の他の濃度情報演算保持部１１との通信により、濃度センサ２が設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する機能を持つ。
【００１８】
上記した管理区域内には、濃度センサ２１〜ｎの他に、風速、風向を検知する流速センサも分散配置されているものとし（図示せず）、危険領域情報通信部１２は、濃度センサ２１〜ｎによって得られるガス濃度情報と流速センサによって得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行い、管理区域内における危険領域をウェアラブルコンピュータ３に通知する機能を持つ。
また、危険度情報通信部１３は、風速風向とガス濃度に応じて危険度が設定された危険度テーブル１４を索引して得られる危険度をウェアラブルコンピュータ３に通知する機能を持つ。
【００１９】
一方、ウェアラブルコンピュータ３にある濃度情報取得部３１は、現場作業員の移動に伴い電波の許容送受信範囲にある濃度情報演算保持部１１のそれぞれと通信のための接続を確立し、各濃度情報演算保持部１１からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する機能を持つ。
【００２０】
図３は、図２に示すユビキタスコンピュータとウェアラブルコンピュータの動作を説明するために引用した動作シーケンス図である。
以下、図３に示す動作シーケンスを参照しながら図１、図２に示す本発明のプラント安全管理システムの動作について説明する。
【００２１】
ユビキタスコンピュータ１１〜ｎは、濃度センサ２１〜ｎが接続されている場合、その濃度センサ２１〜ｎからガスの濃度情報を取得し、また、濃度センサ２１〜ｎが接続されていない場合、電波の許容送受信範囲にある他のユビキタスコンピュータ１１〜ｎとの情報通信により、濃度センサ２１〜ｎが設置されていない管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する。ここでは、濃度情報演算保持部１１が、ガスの濃度情報を取得し、その平均値を演算し保持する（ステップＳ３１）。
上記した動作は、各ユビキタスコンピュータ１１〜ｎ間で同時に行なわれ、やがてはユビキタスコンピュータ１１〜ｎが設置された場所における平均化した濃度分布が各ユビキタスコンピュータ１１〜ｎに保持される（ステップＳ３２）。
【００２２】
一方、現場作業員は、着用するウェアラブルコンピュータ３を操作することによって移動の度に各ユビキタスコンピュータ１１〜ｎと接続のためのリンクの確立を行なう（ステップＳ３３）。
そして、電波の許容送受信範囲内で接続が確立されたユビキタスコンピュータ１１〜ｎからそれぞれが保持している濃度情報の送信を受け（ステップＳ３４）、これを取り込んで、その平均値を演算することにより、現在置のガスの濃度情報を知ることができる。ここでは、濃度情報取得部３１が各ユビキタスコンピュータ１１〜ｎから濃度情報を取得し、その平均値を演算する（ステップＳ３５）。
【００２３】
また、現場作業員からの要求によっては（ステップＳ３６）、危険領域情報通信部１２が、濃度センサ２によって得られるガス濃度情報と図示せぬ流速センサを介して得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行い、管理区域内における危険領域を通知し、あるいは、危険度情報通信部１３が、風速、風向とガス濃度に応じて危険度が設定された危険度テーブル１４を索引して得られる危険度を通知し（ステップＳ３７）、これを受信したウェアラブルコンピュータ３でその情報に従った対応を採ることが可能である（ステップＳ３８）。
【００２４】
図４は、本発明の他の実施形態を説明するために引用した図であり、ここでは、半導体レーザ吸収法を用いて濃度計測を行なう場合のプラント管理システム例が示されている。
ガスの濃度計測のために光ファイバを用い、パラジゥムの水素吸着による光の透過率、あるいは反射率の変化によりガス濃度を計測する技術が知られている。ここでは、光送受光器２１１〜ｎ、２２１〜ｎを縦横に配置し、レーザ光が交差する位置と、任意の位置にユビキタスコンピュータ１１〜ｎを設置している。
【００２５】
半導体レーザ２３は、ファイバスプリッタを介してプラント内を縦横に配置された各光送光器２１１〜ｎ−１に供給され、これを縦横に配置された光受光器２２２〜ｎで受光する。そして、多点濃度測定器２４でＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ・Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を用いてレーザ光が交差する点のガス濃度を算出する。そして、そのデータは、レーザ光が交差する位置に分散配置されたユビキタスコンピュータ１１〜ｎに送信される。なお、ユビキタスコンピュータ１１〜ｎは、レーザ光が交差する位置に設置され、ＣＴによる濃度値発信用として用いられるもの（１１〜ｎ−１）と、交差しない任意の位置に設置され、濃度値中継用のもの（１２〜ｎ）がある。
次に、ユピキタスコンピュータ１１〜ｎは、多点濃度測定器２４により算出されたレーザ光が交差する位置のガス濃度に基づき、電波の許容送受信範囲にある１以上の他のユビキタスコンピュータ１１〜ｎとの通信により、レーザ光が交差する位置以外の管理区域内におけるガスの濃度情報を取得してその平均値を保持する（濃度情報演算保持部１１）。そして、現場作業員の移動に伴い、ウェアラブルコンピュータ３を操作することにより、電波の許容送受信範囲にあるユビキタスコンピュータ１１〜ｎのそれぞれと通信のための接続を確立し、各ユビキタスコンピュータ１１〜ｎの濃度情報演算保持部１１からガスの濃度情報を取得してその平均値を取得する（濃度情報取得部３１）。
【００２６】
以上説明のように本発明は、管理区域内に、例えば、演算機能を持つ無線タグ等を単体で、あるいは濃度センサと共に分散配置し、許容送受信範囲内にある他の無線タグと相互通信を行なうことによって平均化されたガスの濃度情報を取得し、作業員が携帯する端末装置からの要求に従ってその濃度情報を通知することにより、濃度センサが設置されていない箇所でのガス濃度を知らせ、作業員の安全を保証するものである。また、安全区域への退避、危険予知を簡単で小規模なシステム構成で実現可能とするものである。
なお、上記した本発明実施形態では、作業員が携帯するコンピュータをウェアラブルコンピュータとしたが、工場、プラントの任意の場所に設置される無線タグと同様のユビキタスコンピュータであってもよい。
【００２７】
また、図２に示す、濃度情報演算保持部１１、危険領域情報通信部１２、危険度情報通信部１３、濃度情報取得部３１のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明のプラント安全管理システムが実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００２８】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００２９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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。
【００３０】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、管理区域内に、例えば、演算機能を持つ無線タグ等を単体で、あるいは濃度センサと共に分散配置し、許容送受信範囲内にある他の無線タグと相互通信を行なうことによって平均化されたガスの濃度情報を取得し、作業員が携帯する端末装置からの要求に従ってその濃度情報を通知することにより、濃度センサが設置されていない箇所でのガス濃度を知ることができ、作業員の安全を保証することができる。
また、濃度センサによって得られるガス濃度情報と流速センサによって得られる風速、風向に関する情報から将来のガスの濃度変化予測を行い、管理区域内における危険領域を端末装置に通知することにより、安全区域への退避、および危険予測を簡単で小規模なシステム構成で実現でき、作業員の安全が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるプラント安全管理システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１におけるユビキタスコンピュータとウェアラブルコンピュータの内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図３】本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作シーケンス図である。
【図４】本発明におけるプラント安全管理システムの他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１１〜ｎ…ユビキタスコンピュータ、２１〜ｎ…濃度センサ、３…ウェアラブルコンピュータ、１１…濃度情報演算保持部、１２…危険領域情報通信部、１３…危険度情報通信部、１４…危険度テーブル、３１…濃度情報取得部、１００…プラント安全管理システム
【図１】
2004102692.tif 000003
【図２】
2004102692.tif 000004
【図３】
2004102692.tif 000005
【図４】
2004102692.tif 000006