JP2006146392A - 診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 測定ユニットにおけるＣＰＵの負担を軽減する。
【解決手段】 測定ユニット２では、スチームトラップの状況に応じた振動レベルと温度とをセンサ４で測定し、その測定値をＣＰＵ８が相関データに従って処理して診断結果を得る。測定ユニット２と双方向通信用Ｉ／Ｏ回路１２、１６、ケーブル１３を介して双方向通信可能に構成された可搬型操作制御ユニット１４が、それに属するメモリ２２に異なるスチームトラップに対応する複数の相関データを記憶しており、診断しようとしているスチームトラップの相関データが選択されると、双方向通信用Ｉ／Ｏ回路１２、１６、ケーブル１３を介して測定ユニット２に伝送すると共に、同じ経路で測定ユニット２から前記診断結果の伝送を受けて、表示部２６に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種設備や機器等の診断対象物を診断する診断装置に関する。

上記の診断対象物の一例として、例えば蒸気プラントの配管系に設けられているスチームトラップ等がある。このスチームトラップでは、その種類によって診断基準が異なる。このように診断対象物ごと診断基準が異なるものの診断装置の一例が、特許文献１に開示されている。

この特許文献１に開示されている診断装置は、スチームトラップに蒸気漏れが生じたとき、トラップに発生する振動の大きさと、そのときのスチームトラップの表面温度とが、蒸気漏洩量と相関関係にあることを利用したものである。この診断装置には、振動レベル検出器と温度検出器とが設けられ、診断対象物の振動レベルと温度とを検出する。診断装置に設けられた制御手段が、検出された振動レベルと温度とから、蒸気漏れの有無及び蒸気漏れの程度を判定する。この判定には、判定基準となる相関データが使用される。この相関データは、様々なスチームトラップに対応するものが予め準備されており、診断装置内に設置したメモリ内に記憶されている。診断するスチームトラップに対応する相関データが選択されて、メモリから読み出されて使用される。このようにして、種々のスチームトラップについて診断が終了すると、この診断装置は、スチームトラップの設置場所とは異なる事務所等に設置されているホストコンピュータに接続され、各判定結果がホストコンピュータに転送され、詳細に集計及び分析が行われる。

特開平１１−３２４２号公報

この診断装置では、その内部に設けたメモリ内に多数の相関データを記憶する必要がある。制御手段は、判定を行う他に、各相関データのうち適切なものを読み出す必要があるが、多数の相関データの中から所望のものを選択するのには時間がかかる。そのため、前記特許文献１の技術では、診断を行う可能性の高いスチームトラップの相関データを別途に診断装置内のプリセットメモリにプリセットしておき、そのプリセットメモリから呼び出す構成を採用している。そのため、プリセットメモリを設けなければならない上に、プリセットメモリから相関データを制御手段が読み出さねばならず、制御手段として例えば高性能のＣＰＵを使用しなければならない。これらが相まってコストが高くなる。

本発明は、構成を簡略化して安価な診断装置を提供することを目的とする。

本発明による診断装置は、測定ユニットを有している。測定ユニットは、測定手段を有している。測定手段は、診断対象物、例えばスチームトラップの状況に応じた値を持つ診断対象物特性、例えば振動レベル及び温度を測定し、測定値を出力する。本診断装置は、更に可搬型制御ユニットを有している。この可搬型制御ユニットは、前記測定ユニットと通信可能に構成されている。さらに、この可搬型制御ユニットは、複数の異なる診断対象物にそれぞれが対応する複数の処理手順を記憶しており、診断しようとしている診断対象物に対応する処理手順を選択し、前記測定値を処理手順、例えば相関データに従って処理して診断結果を得て、表示する。なお、上記処理手順に基づく処理を行う処理手段を、測定ユニットに設け、測定ユニットと可搬型制御ユニットとを双方向通信可能に構成し、可搬型制御ユニットによって選択した処理手順を測定ユニットに伝送し、測定ユニットの処理手段による処理結果を双方向通信によって可搬型制御ユニットに伝送することもできる。なお、処理手段としては、例えばＣＰＵを使用することができる。

このように構成した診断装置では、様々な診断処理手順は、可搬型制御ユニットに記憶されており、それらのうち診断しようとする診断対象物に対応するものが可搬型制御ユニットにおいて選択される。従って、測定ユニットでは、処理手順の選択を行う必要が無く、測定ユニットの負担が軽くなる。なお、処理手段を測定ユニットに設けた場合には、処理手段は診断に専念することができ、処理手段の負担が軽くなり、しかも、可搬型制御ユニットから測定ユニットを遠隔操作することもできる。

特に可搬型制御ユニットが、様々な診断対象物の診断結果を管理する診断結果管理装置である場合、診断が行われた現場で診断結果が管理装置に伝送され、直ちに診断結果に基づく管理を行うことができる。

前記測定ユニットと前記可搬型操作制御ユニットとは、双方向通信手段を有し、これによって双方向通信を行うものとすることができる。この場合、前記可搬型操作制御ユニットは、前記各処理手順を記憶している記憶手段と、この記憶手段から１つの処理手順を選択して前記双方向通信手段を介して前記処理手段に伝送する処理手順選択手段と、前記双方向通信手段を介して前記処理手段から伝送された診断結果を表示する表示手段とを、具備する。

更に、前記測定ユニットは、前記診断対象物またはその近傍に設けられた識別情報を読み取る読み取り手段を有するものにできる。この場合、前記処理手順選択手段は、前記読み取り手段から伝送された識別情報に対応する処理手順を前記記憶手段から選択する。記憶手段は、各識別情報と処理手順とを対応させて記憶することが望ましい。なお、測定ユニットとは別個に読み取り手段を設けることもできる。

このように構成すると、実際の診断対象物を識別する識別情報に基づいて、処理手順が選択される。従って、診断しようとする診断対象物用の処理手順を確実に得られ、しかも、そのために測定ユニット側の負担が増加することはない。

以上のように、本発明によれば、測定ユニットの負担を軽減することができ、測定ユニットには測定用の検出器だけ設けるか、これに加えて処理手段を設けるだけでよく、しかも処理手段を使用する場合には、余り処理能力が高いものを使用する必要が無く、コストを低減することができる。

本発明の１実施形態の診断装置は、プラントのような設備において多数設置されている診断対象物、例えばスチームトラップを診断するものである。この診断装置は検査員が携帯してプラント内を移動可能な小型のものである。

図１に示すように、この診断装置は測定ユニット２を含んでいる。測定ユニット２は、測定器、例えばセンサ４を有している。このセンサ４は、振動レベル検出器と温度検出器とを備えている。振動レベル検出器は、スチームトラップの筐体に接触させて、その振動レベルを検出するためのものである。温度検出器は、スチームトラップの筐体に接触させて、その表面温度を検出するためのものである。温度検出器と振動レベル検出器とは、１つのプローブの先端に設けられている。

このセンサ４からの測定値、例えば振動レベル検出信号と温度信号とは、入出力回路６を介して処理手段、例えばＣＰＵ８に供給される。実際には、振動レベル検出信号と温度信号とは、図示しないＡ／Ｄ変換器によってデジタル化されて、ＣＰＵ８に供給される。

上述したプローブは、ＣＰＵ８が配置されている筐体（図示せず）に取り付けることもできるし、或いはケーブルによって上記筐体に接続することもできる。

ＣＰＵ８は、記憶手段、例えばメモリ１０に記憶されているプログラムに従って作動し、処理手順、例えば相関データに基づいて振動レベル検出信号と温度信号とを処理し、診断対象であるスチームトラップに蒸気漏れが生じていないか、生じている場合、その漏れの程度を自動的に判定する。この判定結果は、双方向通信手段、例えばＲＳ２３２Ｃ仕様のＩ／Ｏ回路１２及びケーブル１３を介して、測定ユニットとは別個に形成されている可搬型操作制御ユニット１４の双方向通信手段、例えばＲＳ２３２Ｃ仕様のＩ／Ｏ回路１６に伝送される。

なお、測定ユニット２の近傍に配置されているが、測定ユニット２とは別個の識別装置１８からの読み取り情報も、識別装置１８が備えるＩ／Ｏ回路１８ａ、ケーブル１９を介して、可搬型操作制御ユニット１４のＩ／Ｏ回路１６に伝送される。識別装置１８は、診断対象物であるスチームトラップ自身またはその近傍に設置されている情報記載体、例えばＩＤタグに記載されているスチームトラップについての情報（これについては後述する）を読み取るものである。

可搬型操作制御ユニット１４は、例えばタブレット型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（携帯情報端末）によって構成され、測定ユニット２と共に検査員が携帯する。

可搬型操作制御ユニット１４は、制御手段、例えばＣＰＵ２０を有し、記憶手段、例えばメモリ２２に記憶されているプログラムに従って動作する。メモリ２２には、プログラムの他に、上述した相関データが記憶されている。即ち、市販されている様々なスチームトラップに対してトラップコードを付し、これらトラップコードに対応させて、様々なスチームトラップ用の相関データが、図２（ａ）に示すようにデータベースＡとして記憶されている。このデータベースＡから診断しようとするスチームトラップに対応する相関データが読み出され、測定ユニット２に伝送される。従って、測定ユニット２のメモリ１０に、データベースＡに対応するものを構築する必要はなく、測定ユニット２の構成が簡単になる。しかも、測定ユニット２のＣＰＵ８も、このデータベースからのデータの読み出しを行う必要がないので、その負担が少ない。

但し、各スチームトラップの設置現場で、診断しようとするスチームトラップのトラップコードを確認し、そのコードを可搬型操作制御ユニット１４において検査員が入力するのでは、迅速な診断を行えない。そこで、可搬型操作制御ユニット１４のメモリ２２には、図２（ｂ）に示すようなデータベースＢも設けられている。

このデータベースＢの前提として、診断しようとするスチームトラップが設けられているプラントをいくつかのエリアに分け、各エリアごとに番号を付してある。そして、各エリアにそれぞれ設置されているスチームトラップに管理番号を付してある。データベースＢでは、エリア番号と管理番号とによって、各スチームトラップを特定することができる。そして、データベースＢにおいて、エリア番号と管理番号とによって特定されたスチームトラップのトラップコードが、そのエリア番号と管理番号とに対応させて記憶させてある。データベースＡ、Ｂはリレーショナルデータベースの関係にあり、データベースＢにおいて、エリア番号と管理番号とを特定することによって、そのエリア番号と管理番号とに対応するスチームトラップの相関データがデータベースＡから読み出される。

このエリア番号と管理番号とを一々検査員が入力するのも手間が掛かる。そこで、上述した識別装置１８がＩＤタグから読み取る情報には、エリア番号と管理番号とが含まれている。読み取られたエリア番号と管理番号とがＣＰＵ２０に供給され、ＣＰＵ２０は、対応する相関データを、測定ユニット２に伝送する。

データベースＢには、上述したトラップコードの他に、エリア番号と管理番号とで特定されたスチームトラップの種類、形式、設置日、用途、圧力がそれぞれ記憶されている。さらに、上述したように相関データを測定ユニット２に伝送したことにより、測定ユニット２によって行われた診断の結果が測定ユニット２からＣＰＵ２０に伝送され、診断結果として記憶される。このようにデータベースＢは、各スチームトラップの診断結果の管理装置としての機能を有している。

データベースＢに記憶された診断結果は、例えば可搬型操作制御ユニット１４が備える操作部２４を操作することによって、同じく可搬型操作制御ユニット１４が備える表示部２６に表示される診断結果表示用ウインドに表示される。なお、可搬型操作制御ユニット１４にタブレットパーソナルコンピュータまたはＰＤＡを使用しているので、表示部２６の画面上に形成されているタッチスクリーンが操作部２４に相当する。

表示部２６には、マップウインドも操作部２４の操作によって表示可能で、このマップウインドには、プラントの各スチームトラップの配置状態が表示されている。マップウインドには、プラントの各エリアのうち操作部２４の操作によって選択された１つのエリアの実際の地図が表示され、その地図上における各スチームトラップの配置位置には、スチームトラップを表す表示子、例えばスチームトラップアイコンが配置されている。なお、操作部２４の操作によって、マップウインドに表示されるエリアは、他のエリアに変更可能であり、変更されたエリアにおいても各スチームトラップの配置位置には、スチームトラップアイコンが表示される。

上述したしたスチームトラップアイコンの横には、そのアイコンに対応するスチームトラップのエリア番号と管理番号とが表示される。また、上述したように識別装置１８によって識別されたスチームトラップ（診断を行うとしているスチームトラップ）に対応するスチームトラップアイコンの横に表示されているエリア番号と管理番号とは、識別されていない他のスチームトラップアイコンのエリア番号及び管理番号とは異なる表示、例えば反転表示される。

この状態において、操作部２４によって反転表示されているスチームトラップアイコンを選択する操作が行われると、ＣＰＵ２０は、上述したようにしてデータベースＢから診断するスチームトラップに対応する相関データを読み出し、ＣＰＵ２０からＩ／Ｏ回路１６、ケーブル１３、Ｉ／Ｏ回路１２を介して測定ユニット２のＣＰＵ８に転送する。測定ユニット２のＣＰＵ８では、上述したようにこの相関データを用いて診断が行われる。その診断結果がＩ／Ｏ回路１２、ケーブル１３及びＩ／Ｏ回路１６を介してＣＰＵ２０に供給され、メモリ２２内のデータベースＢに書き込まれる。

この結果、ＣＰＵ２０は、診断したスチームトラップに対応するスチームトラップアイコンの色を診断結果に応じた色にする。例えば、診断が行われていない状態では、白色で表示されているが、正常と診断されると緑色で表示され、蒸気漏れ小と診断された場合には黄色で表示され、蒸気漏れ大と診断された場合には赤色で表示される。

従って、このようにして各スチームトラップを診断するための測定ユニット２は、可搬型操作制御ユニット１４によって遠隔制御されていき、測定ユニット２では相関データの読み出し等の操作が不要であり、センサを診断対象のスチームトラップに接触させるという作業のみを行えばよい。また、このようにして同じエリア内にある各スチームトラップの診断を行っていくと、各スチームトラップアイコンの色が変化していくので、各スチームトラップの状態（診断が終了したものについては診断結果を、また診断の終わっていないスチームトラップはどれであるか）を視覚的に把握することができる。

なお、操作部２４の操作、例えば診断の終了したスチームトラップに対応するスチームトラップアイコンを操作部２４によって操作することによって、上述したように診断結果表示用ウインドが開き、診断結果を含むデータベースＢの内容が表示される。

この診断装置によれば、可搬型操作制御ユニット１４によって測定ユニット２を遠隔制御することができ、測定ユニット２は相関データに基づく診断に専念することができるので、測定ユニット２の構成を簡略化することができる。また、この実施形態のように診断結果管理装置である可搬型操作制御ユニット１４を使用した場合には、診断結果がそのまま診断結果管理装置で認識することができ、特にその診断結果を視覚的に確認することができる。

上記の実施の形態では、診断対象物をスチームトラップとしたが、これに限ったものではなく、他の機器を診断対象物とすることもできる。上記の実施の形態では、測定ユニット２と可搬型操作制御ユニット１４との双方向通信は、ケーブル１３を使用して行ったが、無線によって双方向通信を行ってもよい。上記の実施の形態では、相関データに基づく診断を測定ユニット２のＣＰＵ８において行ったが、可搬型操作制御ユニット１４のＣＰＵ２０において行うこともできる。この場合、Ｉ／Ｏ回路１２、１６において双方向通信を行う必要はなく、Ｉ／Ｏ回路１２からＩ／Ｏ回路１６に測定値の伝送が行えればよい。上記の実施の形態では、識別装置１８を測定ユニット２とは別個に設けたが、測定ユニット２内に設けることもできる。この場合、識別装置１８は、測定ユニット２の筐体内に設けることもできるし、この筐体とは別個に設けることもできる。

本発明の１実施形態の診断装置のブロック図である。 図１の診断装置が使用するデータベースの概略構成図である。

符号の説明

２ 測定ユニット
４ センサ

Claims (7)

1. 診断対象物の状況に応じた値を持つ診断対象物特性を測定し、測定値を出力する測定手段を備える測定ユニットと、
   前記測定ユニットと通信可能に構成され、複数の異なる診断対象物にそれぞれが対応する複数の処理手順を記憶しており、診断しようとしている診断対象物に対応する処理手順を選択し、前記測定値を処理手順に従って処理して診断結果を得て表示する可搬型操作制御ユニットとを、
   具備する診断装置。
2. 診断対象物の状況に応じた値を持つ診断対象物特性を測定し、測定値を出力する測定手段と、前記測定値を処理手順に従って処理して診断結果を得る処理手段とを、備える測定ユニットと、
   前記測定ユニットと双方向通信可能に構成され、複数の異なる診断対象物にそれぞれが対応する複数の処理手順を記憶しており、診断しようとしている診断対象物に対応する処理手順を選択し、前記処理手段に伝送すると共に、前記処理手段から前記診断結果の伝送を受けて表示する可搬型操作制御ユニットとを、
   具備する診断装置。
3. 請求項１または２記載の診断装置において、前記可搬型操作制御ユニットが、前記各診断対象物の診断結果の管理装置である診断装置。
4. 請求項１記載の診断装置において、前記可搬型操作制御ユニットは、前記各処理手順を記憶している記憶手段と、この記憶手段から１つの処理手順を選択する処理手順選択手段と、前記選択された処理手順に従って前記測定値を処理して診断結果を得る診断手段と、前記診断結果を表示する表示手段とを、備える診断装置。
5. 請求項２記載の診断装置において、前記測定ユニットと前記可搬型操作制御ユニットとは、双方向通信手段を有し、前記可搬型操作制御ユニットは、前記各処理手順を記憶している記憶手段と、この記憶手段から１つの処理手順を選択して前記双方向通信手段を介して前記処理手段に伝送する処理手順選択手段と、前記双方向通信手段を介して前記処理手段から伝送された診断結果を表示する表示手段とを、具備する診断装置。
6. 請求項４または５記載の診断装置において、前記測定ユニットは、前記診断対象物またはその近傍に設けられた識別情報を読み取る読み取り手段を有し、前記処理手順選択手段は、前記読み取り手段から伝送された識別情報に対応する処理手順を前記記憶手段から選択する診断装置。
7. 請求項４または５記載の診断装置において、前記診断対象物またはその近傍に設けられた識別情報を読み取る読み取り手段が設けられ、前記処理手順選択手段は、前記読み取り手段から伝送された識別情報に対応する処理手順を前記記憶手段から選択する診断装置。

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