JPH08247400A

JPH08247400A - 機器監視システム

Info

Publication number: JPH08247400A
Application number: JP7050083A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Itami; 康之伊丹; Hidekazu Shirasaki; 秀和白崎; Seiki Soramoto; 誠喜空本; Tatsuyuki Maekawa; 立行前川; Yasumasa Ando; 泰正安藤; Hiroyuki Ueda; 裕之上田
Original assignee: GENSHIRYOKU ANZEN SYST KENKYUSHO KK; Toshiba Corp
Current assignee: GENSHIRYOKU ANZEN SYST KENKYUSHO KK; Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-27
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3085874B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電気信号を用いることなく、光信号によって
機器の状態を的確に監視することができる機器監視シス
テムを提供する。【構成】信号光を発信する光源を設け、この光源に光
ファイバを介して光検出器を接続する。また、前記光検
出器で検出した信号を処理する信号処置装置を設ける。
さらに、前記光ファイバの途中に、監視対象機器の状態
変化に対応して導光状態と遮光状態とが切り替わるよう
にした光スイッチを介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種機器の状態を監視
する機器監視システムに係わり、特に複数の監視対象を
同時に監視することのできる機器監視システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、機器状態を監視するシステムとし
ては、リミットスイッチを利用して電気的な信号によっ
て監視する方式が一般的であった。すなわち、この従来
の方式は、機器の動作に対応してリミットスイッチが機
械的にオン・オフ動作され、このオン・オフ動作によっ
てリミットスイッチの電気的接点が開閉され、電気的な
導通の有無によって機器の状態を判定するものである。

【０００３】この従来の機器監視システムの一例を図１
２を用いて説明する。図中符号１は電気ケーブル（信号
ケーブル）を示し、この電気ケーブル１はケーブル２、
ケーブル３及びケーブル４の三本のケーブルからなる３
芯ケーブルである。そして、ケーブル２とケーブル３の
間及びケーブル３とケーブル４との間にはスイッチ５及
びスイッチ６がそれぞれ設けられている。これらのスイ
ッチ５、６は監視対象機器の状態、例えば弁やドアの開
閉状態や各種スイッチのオン・オフ状態に対応してスイ
ッチングされるものである。そして、監視対象機器の状
態が変化してスイッチ５、６のオン・オフが切り替わる
と、区間Ａ及び区間Ｂの導通状態がこれに対応して切り
替わる。したがって、区間Ａ、Ｂの導通の有無を計装盤
（図示を省略）で検出することによって監視対象機器の
状態、例えば弁の開閉状態を遠隔監視によって知ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の機器監視システムは、電気信号を利用するものであ
るため、例えば発電プラントのように高い電磁場が存在
する場所において使用した場合、信号ラインにノイズが
のってスイッチ５、６のオン・オフ状態を誤って検出し
て機器状態を誤認する場合があった。さらに、化学プラ
ントのように可燃性物質を取り扱うプラントにおいて
は、一般的に、電気ケーブルをなるべく使用しないよう
にすべきとの要請があり、この点において、電気ケーブ
ルを使用する前記従来の機器監視システムは好ましくな
かった。

【０００５】また、前記従来の監視システムを用いて複
数の機器を監視する場合、それぞれの機器と計装盤との
間を個々独立の電気ケーブル（信号ケーブル）で接続
し、それぞれの電気ケーブルに対して個別に電気信号を
入力する必要があるため、膨大なケーブル量を必要とす
るばかりでなく、ケーブルの敷設作業に多大の労力を必
要とし、加えて信号の処理も複雑であった。

【０００６】本発明は、上述した問題を解消し、電気信
号を用いることなく、光信号によって機器の状態を的確
に監視することができる機器監視システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】また、本発明は、複数の機器を監視する場
合においても、それぞれの機器と計装盤との間を個々独
立の信号ケーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケ
ーブルで足り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、
加えて信号処理も容易な機器監視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】請求項１記載の機器監視
システムは、信号光を発信する光源と、この光源に光フ
ァイバを介して接続された光検出器と、この光検出器で
検出した信号を処理する信号処置装置と、前記光ファイ
バの途中に介装され、監視対象機器の状態変化に対応し
て導光状態と遮光状態とが切り替わるようにした光スイ
ッチとを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の機器監視システムは、前記
光源はパルス状の信号光を発信するようにしたことを特
徴とする。

【００１０】請求項３記載の機器監視システムは、パル
ス状の信号光を発信するパルス光源と、このパルス光源
に一端が接続された光ファイバよりなる往路基幹と、こ
の往路基幹に対して並列に設けられた光ファイバよりな
る復路基幹と、この復路基幹の一端に接続された光検出
器と、この光検出器が検出した信号を処理する信号処理
装置と、前記往路基幹と前記復路基幹との間であって複
数の監視対象機器のそれぞれに対応する位置に配設され
た複数の機器監視センサ部とを備え、前記機器監視セン
サ部は、前記往路基幹の途中に介装された往路側の光分
岐結合器と、前記復路基幹の途中に介装された復路側の
光分岐結合器と、前記往路側の光分岐結合器と前記復路
側の光分岐結合器との間に光ファイバを介して介装さ
れ、前記監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と
遮光状態とが切り替わるようにした光スイッチとを有す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の弁連動型光スイッチは、監
視対象である弁に固着された光スイッチと、この光スイ
ッチの導光状態と遮光状態とを切り替える光スイッチレ
バーと、この光スイッチレバーに一端が取り付けられ、
他端が前記弁の弁棒に取り付けられて前記弁棒の動きに
連動して前記光スイッチレバーを操作するアーム部とを
備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項５記載の機器監視システムは、前記
光スイッチが請求項４記載の弁連動型光スイッチである
ことを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の機器監視システムは、前記
信号処置装置が、前記光検出器で検出したパルス状の信
号のパルス波高に対して所定のしきい値を設定し、前記
パルス波高が前記しきい値を超えるか否かによって機器
状態を判定するようにしたことを特徴とする。

【００１４】請求項７記載の機器監視システムは、前記
信号処理装置が、前記光検出器で検出したパルス状の信
号を時間軸上で微分し、この微分データに対して所定の
しきい値を設定し、前記微分データが前記しきい値を超
えるか否かによって機器状態を判定するようにしたこと
を特徴とする。

【００１５】請求項８記載の機器監視システムは、前記
光スイッチが監視対象機器の状態とは無関係に導光状態
を達成できるようにしたことを特徴とする。

【００１６】請求項９記載の機器監視システムは、前記
光ファイバの敷設長から光ディレイを算出し、この光デ
ィレイに基づいて前記監視対象機器のそれぞれに対応す
る検出パルス信号を同定するようにしたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項１０記載の機器監視システムは、前
記往路基幹と前記復路基幹との間に光ファイバよりなる
複数のバイパスラインを設けたことを特徴とする。

【００１８】請求項１１記載の機器監視システムは、前
記パルス光源が複数のパルス状の信号光を発信し、前記
信号処理装置は前記光検出器で検出した複数の測定デー
タを積算又は積算平均して機器状態を判定するようにし
たことを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、光源から信号光
が発信され、この信号光は光ファイバを介して光スイッ
チの入力側に達する。そして、光スイッチが導光状態で
あれば、信号光は光スイッチの出力側から光ファイバを
介して光検出器に達する。光検出器が検出した信号は信
号処理装置によって処理される。一方、光スイッチが遮
光状態であれば、信号光は光スイッチで遮断されるため
に光検出器では信号が検出されない。ここで、光検出器
は監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と遮光状
態とが切り替わるので、光検出器が信号光を検出したか
否かを信号処理装置で判定することによって機器の状態
を監視することができる。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、前記光源は
パルス状の信号光を発信する。そして、光検出器はパル
ス信号を検出する。

【００２１】請求項３記載の発明によれば、パルス光源
はパルス状の信号光を発信し、この信号光は光ファイバ
よりなる往路基幹を介して往路側の光分岐結合器に達す
る。往路側の光分岐結合器に送られた信号光は次段の光
分岐結合器に送られる光と、光スイッチに送られる光と
に分岐される。そして、光スイッチに入力された信号光
は、光スイッチが導光状態であれば復路側の光分岐結合
器に送られる。復路側の光分岐結合器に入力された信号
光は、光ファイバよりなる復路基幹を介して光検出器に
達し、この光検出器の検出信号は信号処理装置で処理さ
れる。一方、光スイッチが遮光状態の場合には、光スイ
ッチに入力された信号光は、この光スイッチによって遮
断されるために復路側の光分岐結合器には到達せず、し
たがって光検出器は信号光を検出しない。ここで、光ス
イッチは監視対象機器の状態変化に対応して導光状態と
遮光状態とが切り替わるので、光検出器での信号光の検
出の有無を信号処理装置で判断することによって機器状
態を監視することができる。さらに、パルス光源から発
信された信号光が光検出器に達するまでの全光路の距離
は、それぞれの監視対象機器に応じて異なるため、光検
出器で検出される信号の時間軸上の位置によって、いず
れの機器に対応した信号であるかを知ることができる。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、アーム部が
弁棒の動きに連動し、このアーム部の動作によって光ス
イッチの光スイッチレバーがスライドする。光スイッチ
レバーがスライドすることによって光スイッチの導光状
態と遮光状態とが切り替わる。したがって、弁の開閉状
態に対応して光スイッチが切り替わる。

【００２３】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の弁連動型光スイッチを利用して機器の状態を監視す
る。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、信号処置装
置は光検出器で検出したパルス状の信号のパルス波高に
対して所定のしきい値を設定し、パルス波高がしきい値
を超えるか否かによって機器状態を判定する。

【００２５】請求項７記載の発明によれば、信号処理装
置は光検出器で検出したパルス状の信号を時間軸上で微
分し、この微分データに対して所定のしきい値を設定
し、微分データがしきい値を超えるか否かによって機器
状態を判定する。

【００２６】請求項８記載の発明によれば、光スイッチ
は監視機器の状態とは無関係に導光状態を達成できる。

【００２７】請求項９記載の発明によれば、光ファイバ
の敷設長から光ディレイを算出し、この光ディレイに基
づいて監視対象機器のそれぞれに対応する検出パルス信
号を同定する。

【００２８】請求項１０記載の発明によれば、往路基幹
と復路基幹との間に設けられた複数のバイパスラインを
介して信号光が光検出器に達する。したがって、これら
バイパスラインに対応するパルスを目印とすることによ
って、測定データの時間軸上に表示された他のパルスが
いずれの機器に対応するかを知ることができる。

【００２９】請求項１１記載の発明によれば、パルス光
源は複数のパルス状の信号光を発信し、信号処理装置は
光検出器で検出した測定データを積算又は積算平均して
機器状態を判定する。

【００３０】

【実施例】以下、本発明による機器監視システムの実施
例について図面を参照して説明する。実施例１を図１に
基づいて説明する。なお、この実施例１は、単一機器を
監視するための機器監視システムの一例である。図１に
おいて符号１０は監視対象である機器を示し、例えばグ
ローブ弁、玉型弁等の弁類や、ドア、レベルメータ等が
監視対象となり得る。この監視対象機器１０には連動装
置１１が付設されておりこの連動装置１１は監視対象機
器１０の状態の変化、例えば監視対象が弁やドアであれ
ばこれらの開閉動作に対応して動作するように構成され
ている。そして、この連動装置１１には光スイッチ１２
が付設されており、この光スイッチ１２は連動装置１１
の動作に対応してオン・オフ動作するように構成されて
いる。光スイッチ１２の入力側には入力側の光ファイバ
１３の一端が接続されており、この入力側の光ファイバ
１３の他端は連続光を発信する光源１４に接続されてい
る。また、光スイッチ１２の出力側には出力側の光ファ
イバ１５の一端が接続されており、この出力側の光ファ
イバ１５の他端は光検出器１６及び信号処理装置１７に
接続されている。

【００３１】上記実施例１を使用して機器を監視する際
には、光源１４から連続光である信号光Ｓを発信し、入
力側の光ファイバ１３を介して光スイッチ１２の入力側
に信号光Ｓを入力する。光スイッチ１２に入力された信
号光Ｓは、光スイッチ１２がオン状態（導光状態）であ
れば光スイッチ１２の出力側から出力側の光ファイバ１
５を介して光検出器１６に到達する。一方、光スイッチ
１２がオフ状態（遮光状態）であれば、光スイッチ１２
において信号光Ｓが遮断されるため、信号光Ｓは光検出
器１６に到達しない。ここで、監視対象機器１０の状態
が変化すると連動装置１１を介して光スイッチ１２のオ
ン状態及びオフ状態が切り替わるため、光検出器１６及
び信号処理装置１７で信号光Ｓの到達の有無を検出する
ことによって監視対象機器１０の状態を知ることができ
る。

【００３２】このように実施例１によれば、電気信号を
用いることなく、光信号によって機器の状態を監視する
ことができるので、発電プラントのように高い電磁場が
存在する場所で使用した場合でも信号ラインにノイズが
のるようなことがなく、機器の状態を確実に監視するこ
とができる。

【００３３】次に、実施例２について図２を参照して説
明する。この実施例２は、光源としてパルス光を発信す
るものを使用する点で上記実施例１と異なる。すなわ
ち、光源にはパルス光源２０が使用され、このパルス光
源２０にはパルス駆動装置２１が接続されている。

【００３４】このように光源としてパルス光源２０を使
用し、パルス状の信号光Ｓによって機器状態を監視すれ
ば、検出信号に対するグランドレベルの変動による影響
を受けないため、連続光によって監視する場合に比して
信号光Ｓの検出をより確実に行うことができる。

【００３５】次に、実施例３について図３乃至図５を参
照して説明する。なお、この実施例３は、複数の機器を
監視するための機器監視システムの一例である。監視対
象は配管３０８に直列的に配設された複数の手動弁３
１、３１…３１であり、これらの手動弁３１には弁連動
装置３２がそれぞれ付設されている。これらの弁連動装
置３２はその監視対象である個々の手動弁３１の開閉動
作に対応して動作するように構成されている。そして、
これらの弁連動装置３２に対応して機器監視センサ部３
３がそれぞれ設けられており、この機器監視センサ部３
３は光スイッチ３４を有し、この光スイッチ３４は弁連
動装置３２の動作に対応してオン・オフ動作するように
構成されている。これらの光スイッチ３４の入力側は、
入力側の光ファイバ３５を介して往路側の光分岐結合器
３６にそれぞれ接続されている。一方、光スイッチ３４
の出力側は、出力側の光ファイバ３７を介して復路側の
光分岐結合器３８に接続されている。さらに、往路側の
光分岐結合器３６は光ファイバよりなる往路基幹３９に
よって直列的に接続されている。一方、復路側の光分岐
結合器３８は光ファイバよりなる復路基幹４０によって
直列的に接続されている。そして、往路基幹３９の入力
側端部はパルス光を発信するパルス光源４１に接続され
ており、一方、復路基幹４０の出力側端部は光検出器４
２及び信号処理装置４３に接続されている。また、パル
ス光源４１と光検出器４２及び信号処理装置４３とは同
期信号ライン４４を介して接続されている。

【００３６】この実施例３を使用して複数の手動弁３１
を監視する際には、パルス光源４１からパルス光である
信号光Ｓを発信し、往路基幹３９を介して往路側の光分
岐結合器３６に信号光Ｓを送る。光分岐結合器３６に送
られた信号光Ｓは、往路基幹３９を介して次段の光分岐
結合器３６に送られる光と、入力側の光ファイバ３５を
介して光スイッチ３４に送られる光とに分岐される。そ
して、光スイッチ３４に入力された信号光Ｓは、光スイ
ッチ３４がオン状態（導光状態）であれば出力側の光フ
ァイバ３７を介して復路側の光分岐結合器３８に送られ
る。そして、復路側の光分岐結合器３８に入力された信
号光Ｓは、復路基幹４０を介して光検出器４２に送られ
る。一方、光スイッチ３４がオフ状態（遮光状態）の場
合には、光スイッチ３４に入力された信号光Ｓは、この
光スイッチ３４によって遮断されるために復路側の光分
岐結合器３８に到達せず、したがって光検出器４２及び
信号処理装置４３は信号光Ｓを検出しない。ここで、光
スイッチ３４は弁連動装置３２を介して手動弁３１の開
閉状態に対応してオン・オフ動作するため、手動弁３１
が開放している場合には光検出器４２及び信号処理装置
４３において信号光Ｓが検出され、逆に手動弁３１が閉
鎖している場合には信号光Ｓは光スイッチ３４で遮断さ
れて光検出器４２及び信号処理装置４３で検出されな
い。さらに、パルス光源４１から発信された信号光Ｓが
光検出器４２に到達するまでの全光路の距離は、それぞ
れの手動弁３１によって異なるため、光検出器４２及び
信号処理装置４３で検出されたパルスの時間軸上の位置
によっていずれの手動弁３１が開放（又は閉鎖）状態に
あるかを知ることができる。

【００３７】図４及び図５は光検出器４２及び信号処理
装置４３で検出された検出信号及びパルス光源４１から
発信された入力信号を示している。ここで、図４には１
つの入力パルス信号に対して３つの検出パルス信号が認
められる。これらの検出パルス信号はそれぞれ弁１、弁
２、弁３に対応しており、これら３つの弁の全てが開放
状態にあることを示している。一方、図５では１つの入
力パルス信号に対して２つの検出パルス信号が認めら
れ、かつ、図４において弁２に対応する検出パルス信号
が検出された時間軸上の位置にパルスが認められない。
これは、弁１及び弁３は開放状態にあるが、弁２は閉鎖
状態にあることを示している。なお、信号光Ｓの検出に
際しては、同期信号ライン４４を介してパルス光源４１
から光検出器４２及び信号処理装置４３に送られた同期
信号Ｓ１によって同期をとることができる。

【００３８】このように実施例３によれば、複数の手動
弁３１を監視する場合においても、それぞれの手動弁３
１と光検出器４２及び信号処理装置４３との間を個々独
立の信号ケーブルで接続する必要がなく、少量の信号ケ
ーブルで足り、ケーブルの敷設作業の労力を軽減でき、
加えて信号処理も容易である。

【００３９】なお、上記実施例３では手動弁を対象とし
て説明したが、この実施例３を適用し得る監視対象機器
は手動弁には限られず、ドア、レベルメータ、圧力スイ
ッチ等にも適用することができる。

【００４０】次に、実施例４について図６を参照して説
明する。図６は、手動弁６０と、この手動弁６０に取り
付けられた弁連動型光スイッチ６１を示している。手動
弁６０のヨーク部６２には取付治具６３を介して光スイ
ッチ６４が取り付けられている。この光スイッチ６４は
上下にスライドしてスイッチングを行う光スイッチレバ
ー６５を備えており、この光スイッチレバー６５を切り
替えることによって光スイッチ６４のオン状態（導光状
態）とオフ状態（遮光状態）とが切り替えられる。ま
た、手動弁６０の弁棒６６にはＬ字状のアーム部６７の
一方の端部が取り付けられており、このアーム部６７
は、手動弁６０のハンドル車６８の回転に伴って弁棒６
６が回転しながら上下動する際に、弁棒６６の回転力を
受けることなく上下動にのみ追随して上下に動くように
構成されている。一方、アーム部６７の他方の端部は光
スイッチレバー６５に取り付けられており、光スイッチ
レバー６５はアーム部６７の上下動に伴って上下にスラ
イドする。そして、光スイッチ６４の入力側及び出力側
にはそれぞれ入力側の光ファイバ６９と出力側の光ファ
イバ７０が接続されている。

【００４１】この実施例４における弁連動型光スイッチ
６１は、手動弁６０のハンドル車６８を回して手動弁６
０を閉鎖又は開放すると、弁棒６６の上下動がアーム部
６７を介して光スイッチレバー６５に伝わり、この光ス
イッチレバー６５が上下に連動する。したがって、手動
弁６０が閉鎖状態にあるときには光スイッチ６４がオフ
状態（遮光状態）となり、逆に手動弁６０が開放状態に
あるときには光スイッチ６４がオン状態（導光状態）と
なる。

【００４２】このように実施例４によれば、簡単な構成
によって、手動弁６０の開閉状態に対応させて光スイッ
チ６４のオン・オフ状態を確実に切り替えることができ
る。

【００４３】なお、本実施例では手動弁６０のヨーク部
６２に光スイッチ６４を取り付けているが、光スイッチ
６４の取り付け位置はこれに限定されることはなく、例
えばパッキン押さえ部７１、弁箱７２又は弁蓋７３に取
り付けてもよい。

【００４４】次に、実施例５について図７を参照して説
明する。図７はパルス状の信号光の測定データＤを時系
列に表示したものであるが、この測定データＤに基づい
て機器の状態を監視するために、パルス波高に対して一
定のしきい値Ｔを設けている。そして、測定データＤの
パルス波高がしきい値Ｔを超えた場合には光スイッチが
オン状態であると判断し、逆にパルス波高がしきい値Ｔ
を下回る場合には光スイッチがオフ状態であると判断す
る。

【００４５】このようにパルス波高に対して一定のしき
い値Ｔを設定して光スイッチのオン・オフ状態を判断す
ることによって、機器状態の監視を簡易かつ確実に行う
ことができる。

【００４６】次に、実施例６について図８を参照して説
明する。この実施例６は、前記実施例５における測定デ
ータＤを時間軸上で一次微分し、さらに、微分データＤ
Ｄに対してプラス側及びマイナス側にそれぞれ一定のし
きい値Ｔ１、Ｔ２を設けている。そして、微分データＤ
Ｄがプラス側及びマイナス側の双方のしきい値Ｔ１、Ｔ
２を超えた場合に光スイッチがオン状態であると判断
し、逆にしきい値Ｔ１、Ｔ２を超えない場合にはオフ状
態であると判断する。

【００４７】このように測定データを微分し、この微分
データに対してプラス側及びマイナス側の双方にしきい
値Ｔ１、Ｔ２を設けることによって、機器状態の監視を
より一層確実に行うことができる。

【００４８】次に、実施例７について図９及び図１０を
参照して説明する。図９に示した光スイッチ９０は、上
下にスライドして光スイッチ９０のオン・オフ状態を切
り替える光スイッチレバー９１を備え、さらに、光スイ
ッチレバー９１のオン・オフ状態とは独立して光スイッ
チ９０をバイパス状態（導光状態）とするためのバイパ
スボタン９２を有している。すなわち、この光スイッチ
９０は、図１０に示したようにオン状態９３とオフ状態
９４の２つのモードに加えて、バイパス状態９５という
３つ目のモードを有している。

【００４９】そして、この光スイッチ９０を利用すれ
ば、複数の機器を監視する機器監視システムの光ファイ
バ９６の全体の導通検査を行う場合、全ての光スイッチ
９０をバイパス状態９５にすることによって簡単に検査
することができる。また、同じく全ての光スイッチ９０
をバイパス状態９５としてパルス状の信号光をパルス光
源から発信すれば、光検出器及び信号処理装置で測定さ
れたデータには複数の監視対象機器のそれぞれに対応し
たパルスの全てが時間軸上に表示されるので、このデー
タからそれぞれの機器に対応するパルスが時間軸上のど
の位置に表示されるかを簡単に同定することができる。

【００５０】次に、実施例８について説明する。この実
施例８では、機器監視システムを用いて複数の機器を監
視する場合に、それぞれの機器の間に付設された光ファ
イバの敷設長を施工時に予め測定する。そして、測定さ
れた敷設長に基づいて、光ファイバ中を伝わる信号光の
時間遅れ（光ディレイ）を計算する。すなわち、パルス
光源から発信されたパルス状の信号光が光検出器及び信
号処理装置に到達するまでの所用時間は光路長によって
決まるので、この光路長を実測して前記所用時間を各機
器毎に算出するものである。

【００５１】次に、実施例９について図１１を参照して
説明する。往路基幹３９と復路基幹４０との間に複数の
バイパスライン１２０を適当な間隔で敷設する。そし
て、パルス光源４１からパルス状の信号光Ｓを発信すれ
ば、光検出器４２及び信号処理装置４３の測定データに
は、常に、バイパスライン１２０を通って光検出器４２
に到達した信号光Ｓに対応するパルスが時間軸上の所定
の位置に表示される。したがって、これらバイパスライ
ン１２０に対応するパルスを目印とすることによって、
測定データの時間軸上に表示された他のパルスがいずれ
の機器に対応するかを簡単に知ることができる。

【００５２】次に、実施例１０について説明する。この
実施例１０では、パルス光源から複数のパルス状信号光
を発信し、それぞれの信号光に対して光検出器及び信号
処理装置で得られたそれぞれの測定データを積算又は積
算平均して機器の状態を判断するものである。このよう
に測定データを積算又は積算平均することによって、外
乱光や光検出系等のノイズによる影響を低減してＳ／Ｎ
比を改善することができるので、機器状態の監視をより
一層確実に行うことができる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電気信号
を用いることなく、光信号によって機器の状態を監視す
ることができるので、発電プラントのように高い電磁場
が存在する場所で使用した場合でも信号ラインにノイズ
がのるようなことがなく、機器の状態を的確に監視する
ことができる。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、パルス状の
信号光によって機器状態を監視するので、検出信号に対
するグランドレベルの変動による影響を受けないため受
信光の検出をより確実に行うことができる。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、複数の機器
を監視する場合においても、それぞれの機器と光検出器
及び信号処理装置との間を個々独立の信号ケーブルで接
続する必要がなく、少量の信号ケーブルで足り、ケーブ
ルの敷設作業の労力を軽減でき、加えて信号処理も容易
である。

【００５６】請求項４記載の発明によれば、アーム部が
弁棒の動きに連動し、このアーム部の動作によって光ス
イッチの光スイッチレバーがスライドするようにしたの
で、簡単な構成によって、機器状態に対応させて光スイ
ッチの導光状態と遮光状態とを確実に切り替えることが
できる。

【００５７】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の弁連動型光スイッチを利用して機器の状態を正確に
監視する。

【００５８】請求項６記載の発明によれば、信号処置装
置は光検出器で検出したパルス状の信号のパルス波高に
対して所定のしきい値を設定し、パルス波高がしきい値
を超えるか否かによって機器状態を判定するようにした
ので、機器状態の監視を簡易かつ確実に行うことができ
る。

【００５９】請求項７記載の発明によれば、信号処理装
置は光検出器で検出したパルス状の信号を時間軸上で微
分し、この微分データに対して所定のしきい値を設定
し、微分データがしきい値を超えるか否かによって機器
状態を判定するようにしたので、機器状態の監視をより
一層確実に行うことができる。

【００６０】請求項８記載の発明によれば、光スイッチ
は監視機器の状態とは無関係に導光状態を達成できるの
で、複数の機器を監視する機器監視システムの光ファイ
バケーブル全体の導通検査を簡単に行うことができる。
また、光検出器及び信号処理装置で測定されたデータに
は複数の監視対象機器のそれぞれに対応したパルスの全
てが時間軸上に表示されるので、このデータからそれぞ
れの機器に対応するパルスが時間軸上のどの位置に表示
されるかを簡単に同定することができる。

【００６１】請求項９記載の発明によれば、光ファイバ
の敷設長から光ディレイを算出し、この光ディレイに基
づいて監視対象機器のそれぞれに対応する検出パルス信
号を同定するので、それぞれの機器に対応するパルスが
測定データの時間軸上のどの位置に表示されるかを簡単
に同定することができる。

【００６２】請求項１０記載の発明によれば、往路基幹
と復路基幹との間に設けられた複数のバイパスラインを
介して信号光が光検出器に達するので、これらバイパス
ラインに対応するパルスを目印とすることによって、測
定データの時間軸上に表示された他のパルスがいずれの
機器に対応するかを簡単に同定することができる。

【００６３】請求項１１記載の発明によれば、パルス光
源は複数のパルス状の信号光を発信し、信号処理装置は
光検出器で検出した測定データを積算又は積算平均して
機器状態を判定するので、外乱光や光検出系等のノイズ
による影響を低減してＳ／Ｎ比を改善し、機器状態の監
視をより一層確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による機器監視システムの実施例１を示
した構成図。

【図２】本発明による機器監視システムの実施例２を示
した構成図。

【図３】本発明による機器監視システムの実施例３を示
した構成図。

【図４】上記実施例３の測定データの一例を示したグラ
フ。

【図５】上記実施例３の測定データの他の一例を示した
グラフ。

【図６】本発明による弁連動型光スイッチの実施例４を
示した部分断面正面図。

【図７】本発明による機器監視システムの実施例５の信
号処理方法に関する説明図。

【図８】本発明による機器監視システムの実施例６の信
号処理方法に関する説明図。

【図９】本発明による機器監視システムの実施例７の光
スイッチを示した図。

【図１０】本発明による機器監視システムの実施例７の
光スイッチの切替状態に関する説明図。

【図１１】本発明による機器監視システムの実施例９を
示した構成図。

【図１２】従来の機器監視システムを示した構成図。

【符号の説明】

１０監視対象機器１１連動装置１２、３４、６４、９０光スイッチ１３、１５、３５、３７、６９、７０、９６光ファイ
バ１４連続光用の光源１６、４２光検出器１７、４３信号処理装置２０、４１パルス光源３１、６０手動弁３２弁連動装置３３機器監視センサ３６、３８光分岐結合器３９往路基幹４０復路基幹４４同期信号ライン６１弁連動型光スイッチ６３取付治具６５、９１光スイッチレバー６７アーム部９２バイパスボタン１２０バイパスボタンＳ信号光Ｄ測定データＴ、Ｔ１、Ｔ２しきい値ＤＤ微分データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白崎秀和京都府相楽郡精華町大字南稲八妻小字大谷 123番地株式会社原子力安全システム研究所内 (72)発明者空本誠喜神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者前川立行神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者安藤泰正神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者上田裕之東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号光を発信する光源と、この光源に光フ
ァイバを介して接続された光検出器と、この光検出器で
検出した信号を処理する信号処置装置と、前記光ファイ
バの途中に介装され、監視対象機器の状態変化に対応し
て導光状態と遮光状態とが切り替わるようにした光スイ
ッチとを備えたことを特徴とする機器監視システム。
【請求項２】前記光源はパルス状の信号光を発信するよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の機器監視シス
テム。
【請求項３】パルス状の信号光を発信するパルス光源
と、このパルス光源に一端が接続された光ファイバより
なる往路基幹と、この往路基幹に対して並列に設けられ
た光ファイバよりなる復路基幹と、この復路基幹の一端
に接続された光検出器と、この光検出器が検出した信号
を処理する信号処理装置と、前記往路基幹と前記復路基
幹との間であって複数の監視対象機器のそれぞれに対応
する位置に配設された複数の機器監視センサ部とを備
え、前記機器監視センサ部は、前記往路基幹の途中に介
装された往路側の光分岐結合器と、前記復路基幹の途中
に介装された復路側の光分岐結合器と、前記往路側の光
分岐結合器と前記復路側の光分岐結合器との間に光ファ
イバを介して介装され、前記監視対象機器の状態変化に
対応して導光状態と遮光状態とが切り替わるようにした
光スイッチとを有することを特徴とする機器監視システ
ム。
【請求項４】監視対象である弁に固着された光スイッチ
と、この光スイッチの導光状態と遮光状態とを切り替え
る光スイッチレバーと、この光スイッチレバーに一端が
取り付けられ、他端が前記弁の弁棒に取り付けられて前
記弁棒の動きに連動して前記光スイッチレバーを操作す
るアーム部とを備えたことを特徴とする弁連動型光スイ
ッチ。
【請求項５】前記光スイッチは請求項４記載の弁連動型
光スイッチであることを特徴とする請求項１、２又は３
のいずれかに記載の機器監視システム。
【請求項６】前記信号処置装置は、前記光検出器で検出
したパルス状の信号のパルス波高に対して所定のしきい
値を設定し、前記パルス波高が前記しきい値を超えるか
否かによって機器状態を判定するようにしたことを特徴
とする請求項２、３又は５のいずれかに記載の機器監視
システム。
【請求項７】前記信号処理装置は、前記光検出器で検出
したパルス状の信号を時間軸上で微分し、この微分デー
タに対して所定のしきい値を設定し、前記微分データが
前記しきい値を超えるか否かによって機器状態を判定す
るようにしたことを特徴とする請求項２、３又は５のい
ずれかに記載の機器監視システム。
【請求項８】前記光スイッチは監視対象機器の状態とは
無関係に導光状態を達成できるようにしたことを特徴と
する請求項１、２、３、５、６又は７のいずれかに記載
の機器監視システム。
【請求項９】前記光ファイバの敷設長から光ディレイを
算出し、この光ディレイに基づいて前記監視対象機器の
それぞれに対応する検出パルス信号を同定するようにし
たことを特徴とする請求項３、５、６、７又は８のいず
れかに記載の機器監視システム。
【請求項１０】前記往路基幹と前記復路基幹との間に光
ファイバよりなる複数のバイパスラインを設けたことを
特徴とする請求項３、５、６、７、８又は９のいずれか
に記載の機器監視システム。
【請求項１１】前記パルス光源は複数のパルス状の信号
光を発信し、前記信号処理装置は前記光検出器で検出し
た複数の測定データを積算又は積算平均して機器状態を
判定するようにしたことを特徴とする請求項３、５、
６、７、８、９又は１０のいずれかに記載の機器監視シ
ステム。