(57)【要約】【課題】環境プラントの構成機器の故障発生を予知することにより、安定した運転が確保でき、かつ、日常運転監視費用の大幅削減を図る。【解決手段】環境プラント構成機器の回転伝達部及び振動発生予測部等に装着された振動センサー及び温度センサーを一体型としたセンサーユニット１４、１６と、該センサーユニットに接続されたセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置２２、２４と、該ローカル自動監視装置にワイヤレス電話回線網２６を介して接続されたセンサー中央監視装置２８とを備え、機器特性により予め定められた振動又は／及び温度等の異常発生推測信号が、その領域に応じてローカル自動監視装置２２、２４及びセンサー中央監視装置２８に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルを識別できるように構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境プラント構成機器の回転伝達部又は／及び振動発生予測部等に装着された振動センサー及び温度センサーと、該センサーに接続されたセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置と、該ローカル自動監視装置にワイヤレス電話回線網を介して接続されたセンサー中央監視装置とを備え、機器特性により予め定められた振動又は／及び温度等の異常発生推測信号が、その領域に応じてローカル自動監視装置及びセンサー中央監視装置に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルを識別できるようにしたことを特徴とする環境プラントにおける故障発生予知システム。
【請求項２】
環境プラント構成機器の回転伝達部及び振動発生予測部等に装着された振動センサー及び温度センサーを一体型としたセンサーユニットと、該センサーユニットに接続されたセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置と、該ローカル自動監視装置にワイヤレス電話回線網を介して接続されたセンサー中央監視装置とを備え、機器特性により予め定められた振動又は／及び温度等の異常発生推測信号が、その領域に応じてローカル自動監視装置及びセンサー中央監視装置に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルを識別できるようにしたことを特徴とする環境プラントにおける故障発生予知システム。
【請求項３】
ワイヤレス電話回線網にワイヤレス電話器が接続された請求項１又は２記載の環境プラントにおける故障発生予知システム。
【請求項４】
環境プラント構成機器の各種情報を取り出せるようにした請求項１、２又は３記載の環境プラントにおける故障発生予知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水浄化プラント、ごみ焼却プラント等の環境プラントの構成機器の故障発生を事前予知するためのシステム（装置）に関するものである。本発明の故障発生予知システムにより、安定した運転を確保することができ、日常運転監視費用を大幅に削減することができる。
【０００２】
【従来の技術】
環境プラント（例えば、水浄化プラント、ゴミ焼却プラント等）は各種高速回転機器や、高温・高圧容器等より構成されているが、何れも、何かひとつ故障すれば施設（プラント）全体の休止につながり市民生活環境がおびやかされる。このため、これらプラントの中核をなす各機器の故障発生を予知するための設備診断システムが必要となる。
【０００３】
従来、設備診断システムとして、振動センサー、温度センサー等の各センサーから、有線にて各々の信号がイーサネット（登録商標）によりセントラルステーションに送られ、社内ネットワーク（イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ）により監視を行うようにした構成のものが知られている。
【０００４】
また、プラント故障診断装置として、保守要員が常駐しないプラントを構成する機器に設けられプラント状態量を検出するセンサーと、該機器の故障時に作動する保護手段と、該保護手段の動作を検出して故障信号を出力する故障検出手段と、該故障検出手段に接続する通信回線と、遠方監視所に設けられ該通信回線に接続し伝送される故障信号により前記プラントの故障発生を表示する故障表示手段と、故障が発生した前記機器のプラント状態量を前記センサーから読み取り入力する入力手段と、該入力されたプラント状態量からメンバーショプ関数により適合度を演算し、予め定めた適合度と故障原因の相関により故障診断をする故障診断手段と、該故障診断手段により得られる故障診断結果を表示する表示手段とを有するようにした構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２９６８９０号公報（第２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の設備診断システムにおいては、振動センサー及び温度センサーを同時に取り付けるものではなく、又はセンサーが一体型でなく振動、温度、他毎に分かれており、的確な故障発生予知を行うことができない、センサー、ローカルステーション、セントラルステーション、社内ネットワーク全て有線で結ばれており、プラント設備環境の影響を受け易く耐久性に問題が生じるとともに、設備費用が高い、定められたステーションにおいてのみ故障予知診断が可能で移動時点での診断、情報キャッチはできない、等の問題点がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、環境プラントの中核をなす各機器の故障発生を予知することにより、安定した運転が確保でき、かつ、日常運転監視費用の大幅削減を図ることができる環境プラントにおける故障発生予知システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の環境プラントにおける故障発生予知システムは、環境プラント構成機器の回転伝達部又は／及び振動発生予測部等に装着された振動センサー及び温度センサーと、該センサーに接続されたセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置と、該ローカル自動監視装置にワイヤレス電話回線網を介して接続されたセンサー中央監視装置とを備え、機器特性により予め定められた振動又は／及び温度等の異常発生推測信号が、その領域に応じてローカル自動監視装置及びセンサー中央監視装置に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルを識別できるように構成されている。
【０００９】
また、本発明の環境プラントにおける故障発生予知システムは、環境プラント構成機器の回転伝達部及び振動発生予測部等に装着された振動センサー及び温度センサーを一体型としたセンサーユニットと、該センサーユニットに接続されたセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置と、該ローカル自動監視装置にワイヤレス電話回線網を介して接続されたセンサー中央監視装置とを備え、機器特性により予め定められた振動又は／及び温度等の異常発生推測信号が、その領域に応じてローカル自動監視装置及びセンサー中央監視装置に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルを識別できるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
これらの環境プラントにおける故障発生予知システムにおいて、ワイヤレス電話回線網にワイヤレス電話器が接続された構成とすることが好ましい。また、環境プラント構成機器の各種情報を取り出せるように構成することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することができるものである。図１は本発明の実施の第１形態による環境プラント（一例として、水浄化プラント）における故障発生予知システムの概念説明図、図２は機構異常検出センサーユニットまわりの系統を示すブロック説明図、図３はローカル自動監視装置まわりの系統を示すブロック説明図、図４はセンサー中央監視装置まわりの系統を示すブロック説明図である。
【００１２】
図１は環境プラントの一例として、水浄化プラントを示しており、１０はＡ群の水処理機器、１２はＢ群の水処理機器である。１４、１６は振動センサーと温度センサーとを一体型とした振動・温度一体型センサーユニットで、環境プラント構成機器用に開発されたものである。この一体型センサーユニット１４、１６を回転伝達部、振動発生予測部等に装置する。１８、２０はモーターで、回転伝達部、振動発生予測部等の一例である。なお、振動・温度一体型センサーユニットの代りに、別体の振動センサーと温度センサーを同じ箇所に取り付けるように構成することも可能である。
【００１３】
センサーユニット１４、１６にはセンサーインターフェイスユニットを含むローカル自動監視装置２２、２４が接続され、これらのローカル自動監視装置２２、２４にワイヤレス電話回線網２６を介してセンサー中央監視装置２８及び必要に応じて、携帯電話（ワイヤレス電話器）３０が接続されている。
【００１４】
図２に示すように、一体型センサーユニット（機構異常検出センサーユニット）１４（１６）は、異音検出振動センサー３２及び温度センサー３４が接続されたセンサー信号増幅器３６と、この増幅器３６に接続されたＡ／Ｄ変換器３８と、この変換器３８に接続された信号伝送器４０とからなっている。
【００１５】
また、図３に示すように、センサーユニット１４（１６）は機構異常検出センサーインターフェイスユニット４４に接続され、電流センサー４２は電流センサーインターフェイスユニット４６に接続されている。これらのインターフェイスユニット４４、４６に近接して異常検出演算部４８が接続されている。そして、インターフェイスユニット４４、４６と異常検出演算部４８とでローカル自動監視装置２２（２４）が構成されている。このローカル自動監視装置２２（２４）はＰＨＳ、携帯電話又はモデムにより公衆電話回線（電話回線網）２６を介してセンサー中央監視装置２８に接続されている。
【００１６】
図２、図３で示したように、センサー部分に信号処理機能を内蔵し、センサーの信号を増幅してデジタル化し、そのデジタルデータを電源供給のＤＣ２４Ｖ又はＤＣ１２Ｖ電源線に乗せ、ローカル自動監視装置２２（２４）までデータ伝送を行う。
この方法では、ローカル自動監視装置２２（２４）とセンサーユニット１４（１６）までは、２芯のケーブルを敷設するだけで良く、信号も増幅してデジタル化しているので、周囲の電気的ノイズの影響を比較的少なくする事が可能になり、このため、センサーの配線工事が安価になる。
【００１７】
設備機械に取り付けるセンサー、すなわち、センサーユニット１４（１６）のセンサーは、異音を検出する振動センサー３２と、温度センサー３４等である。これらの２つのセンサーは同一箇所に設置する事が考えられるので、これらのセンサーを一体化して、取付と、配線工事の手間を半減する事が可能になる。
また、センサーユニットに電源を供給する電線にセンサーのデータを乗せるので、ローカル自動監視装置２２（２４）とセンサーユニット１４（１６）の接続配線工事を、簡略化する事ができる。
【００１８】
センサー中央監視装置はパソコンとモデムなどの電話回線を接続する機器、プリンター等で構成される。例えば、図４に示すように、ＩＳＤＮ端末ＤＳＵ５０、高速モデム５２、パソコン５４、レーザプリンタ５６で構成される。
図４において、ＩＳＤＮ回線を使用する場合は、１回線で２回線の電話回線が使用できるので、ＩＳＤＮ（ディジタル）回線を使用する場合と、高速モデム（アナログ回線）を使用する場合も、１本のＩＳＤＮ回線で良いことになる。また、電話番号も複数登録ができるので、ディジタル回線用と、アナログ回線用に分けるようにすればよい。通信回線としては、ＰＨＳや、携帯電話でも良い。
【００１９】
ソフトについては、異常を通報してきたローカルの登録番号から装置名や、場所、異常箇所を表示すると共に、その装置の必要な資料の一覧を表示して、即座に必要なデータの表示ができるようにする。必要な資料としては、プラントの機器一覧、図面、構成機器の資料・カタログ、購入価格などがあると思われるが、これらのデータは、データベースに登録しておく必要がある。
また、設置個所の一覧から、対象プラントを指定して、現在の異音や、温度、モータ電流などの状態をモニタする事も可能である。これらのソフトは、専用にＣ言語などを使用して中央監視専用のソフトとして開発することになる。
また、ローカル自動監視装置２２（２４）とセンサー中央監視装置２８との接続については、インターネットに接続して、何時でもアクセスできるようにすることも可能であるが、ハッカーなどの侵入による悪戯などの問題が発生する可能性があるので、一般公衆電話回線（ＰＨＳ・携帯電話なども含む）でダイアルアップで接続する方が安全と思われる。
【００２０】
上記のような構成により、機器特性により予め定められた振動・温度等の異常発生推測信号がその領域に応じてローカル自動監視装置２２（２４）、センサー中央監視装置２８に送信され、直ちに異常事態の発生が推測される機器、及び異常レベルも合せ識別できる。また必要に応じてその機器の各種情報が取り出される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  振動・温度一体型センサーユニットを装着する場合は、この一体型センサーユニットにより検出ポイントが特定でき、より的確な測定が可能となる。
（２）  異常信号のレベル区分により各レベルに応じた対応策を取ることができる。
（３）  ローカル自動監視装置、センサー中央監視装置、ワイヤレス電話機が全て無線で結ばれており、システム精度の向上が保たれるとともに、設備費用が安くなる。
（４）  小型、移動電話機にて瞬時に情報がキャッチでき、俊敏で正確な対応をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による環境プラントにおける故障発生予知システムの概念説明図である。
【図２】機構異常センサーユニットまわりの系統を示すブロック説明図である。
【図３】ローカル自動監視装置まわりの系統を示すブロック説明図である。
【図４】センサー中央監視装置まわりの系統を示すブロック説明図である。
【符号の説明】
１０  Ａ群の水処理機器
１２  Ｂ群の水処理機器
１４、１６  振動・温度一体型センサーユニット
１８、２０  モーター
２２、２４  ローカル自動監視装置
２６  電話回線網
２８  センサー中央監視装置
３０  携帯電話（ワイヤレス電話器）
３２  振動センサー
３４  温度センサー
３６  センサー信号増幅器
３８  Ａ／Ｄ変換器
４０  信号伝送器
４２  電流センサー
４４  機構異常検出センサーインターフェイスユニット
４６  電流センサーインターフェイスユニット
４８  異常検出演算部
５０  ＩＳＤＮ端末ＤＳＵ
５２  高速モデム
５４  パソコン
５６  レーザプリンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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