JP2003022487A - Radio type gas detecting device - Google Patents
Radio type gas detecting deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のガス検出ユ
ニットで検出されたガス濃度信号を中央監視装置に無線
信号により伝送するガス検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas detection device for transmitting a gas concentration signal detected by a plurality of gas detection units to a central monitoring device by a wireless signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プラント等からのガス漏洩を迅速に検知
する目的で、各設備の近傍にガス検出装置を配置すると
ともに、これらユニットのガス濃度信号を通信ケーブル
により中央監視装置に伝送するガス検出システムが構築
されている。2. Description of the Related Art For the purpose of promptly detecting gas leakage from a plant or the like, a gas detector is arranged near each facility, and gas concentration signals of these units are transmitted to a central monitoring device through a communication cable. The system is built.
【０００３】しかしながら、設備の近傍に商用電源のコ
ネクタが存在するとは限らず、また通信ケーブルの付設
作業を伴うため、太陽電池パネルからの電力を二次電池
に充電して駆動電力を得るとともに、ガス濃度信号を無
線により伝送することが検討されている。However, since a connector for a commercial power source does not always exist in the vicinity of the equipment and a communication cable is attached, a secondary battery is charged with electric power from a solar cell panel to obtain driving power, and Wireless transmission of gas concentration signals is under consideration.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような構成によれ
ば、付帯設備のコストを削減できるものの、長期間の曇
天や夜間における電力を確保する必要上二次電池が大型
化し、これに伴って太陽電池パネルも大容量化するとい
う問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、可及的に駆
動電力を節減して電力源となる二次電池や太陽電池パネ
ルを小型化することが可能な無線式ガス検出装置を提供
することである。According to such a configuration, although the cost of incidental equipment can be reduced, the secondary battery becomes large in size because it is necessary to secure electric power in cloudy weather for a long time or at night. There is also a problem that the capacity of the solar cell panel is also increased. The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to reduce the driving power as much as possible and to reduce the size of a secondary battery or a solar cell panel which is a power source. It is to provide a wireless gas detection device capable of
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、外部電源から充電可能な二
次電池を電源とする電源ユニットと、被測定ガスを検出
するガス検出ユニットと、前記ガス検出ユニットからの
ガス検出信号を受けて無線により伝送するとともに、外
部からの無線信号を受信する送受信ユニットと、前記ガ
ス検出ユニットの起動と、及び前記電源ユニットの電力
の上記各ユニットへの供給とを制御する制御ユニットを
備え、前記電源ユニットの電力量、及び前記ガス検出ユ
ニットにより検出された前回のガス濃度とに対応して前
記ガス検出ユニットの起動周期を調整するようにした。In order to solve such a problem, according to the present invention, a power supply unit using a rechargeable secondary battery as a power source, and a gas detection unit for detecting a gas to be measured. A transmission / reception unit that receives a gas detection signal from the gas detection unit and wirelessly transmits the signal, and receives a wireless signal from the outside; start-up of the gas detection unit; A control unit for controlling the supply of the gas is supplied, and the starting cycle of the gas detection unit is adjusted according to the power amount of the power supply unit and the previous gas concentration detected by the gas detection unit.
【０００６】[0006]
【作用】二次電池の使用可能な電力量と、前回に検出し
たガス濃度とに対応して起動周期を調整するため、正常
な状態での無用なガス濃度の測定に伴う電力の消費を抑
え、またガスが検出された場合には、可及的に短い周期
で検出動作を行う。[Operation] Since the start cycle is adjusted according to the amount of power that can be used by the secondary battery and the gas concentration detected last time, the power consumption associated with the measurement of unnecessary gas concentration in a normal state is suppressed. When gas is detected, the detection operation is performed in a cycle as short as possible.
【０００７】[0007]
【発明の実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、無線式ガス検
出システムに使用されるガス検出ユニットの一例を示す
ものであって、支柱１の上部には太陽電池パネル２が、
また適宜の位置に二次電池やインバータ等からなる電力
供給ユニット３と、送受信ユニット４、制御ユニット７
とが共通の筺体５に収容されて、またガスが漏洩する領
域にはガス検出ユニット６が取付けられている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 shows an example of a gas detection unit used in a wireless gas detection system, in which a solar cell panel 2 is provided on an upper portion of a column 1.
In addition, a power supply unit 3 including a secondary battery, an inverter, etc., a transmission / reception unit 4, and a control unit 7 at appropriate positions
Are housed in a common housing 5, and a gas detection unit 6 is attached to a region where gas leaks.
【０００８】図２は、本発明のガス検出装置の一実施例
を示すものであって、電力供給ユニット３は、太陽電池
パネル２からの電力を過充電保護回路１０を介して二次
電池１１に充電用電力として供給する一方、二次電池１
１の電力を過放電保護回路１２を介してコンバータ１３
により中継機能を備えた送受信ユニット４、この実施例
では省電力型無線モデムと、制御ユニット７、及びガス
検出ユニット６に適宜の駆動電圧で供給できるように構
成されている。なお、図中符号１４は、二次電池１１の
電力量を検出する電力量判定手段を示す。FIG. 2 shows an embodiment of the gas detector of the present invention, in which the power supply unit 3 supplies the power from the solar cell panel 2 to the secondary battery 11 via the overcharge protection circuit 10. Is supplied as charging power to the secondary battery 1
1 through the over-discharge protection circuit 12 converter 13
Thus, the transmission / reception unit 4 having a relay function, in this embodiment, the power-saving type wireless modem, the control unit 7, and the gas detection unit 6 can be supplied with an appropriate driving voltage. In addition, reference numeral 14 in the drawing denotes a power amount determination means for detecting the power amount of the secondary battery 11.
【０００９】ガス検出ユニット６は、検出すべきガスに
対応した少なくとも１つのガスセンサー２０、前置増幅
器２１、アナログーデイジタル変換手段２２、検量線選
択手段２３、ガス検出ユニット６との通信を司るインタ
ーフェース２４、電力制御手段２５、及び起動制御手段
２６とから構成されていて、電力供給線１５によりコン
バータ１３に、また信号線１６、１７により制御ユニッ
ト７に接続されている。The gas detection unit 6 controls communication with at least one gas sensor 20 corresponding to the gas to be detected, the preamplifier 21, the analog-digital conversion means 22, the calibration curve selection means 23, and the gas detection unit 6. It is composed of an interface 24, power control means 25, and activation control means 26, and is connected to the converter 13 by the power supply line 15 and to the control unit 7 by the signal lines 16 and 17.
【００１０】起動制御手段２６は、ガスセンサ−２０か
らの信号により被検ガスの濃度、及び電池容量判定手段
１４からのデータに基づいて表１に示したように起動周
期を選択する。すなわち、ガスの濃度が低い場合、及び
電池容量が少ない場合には起動周期を延長するように構
成されている。The start-up control means 26 selects the start-up cycle as shown in Table 1 based on the concentration of the test gas by the signal from the gas sensor 20 and the data from the battery capacity determination means 14. That is, the starting period is extended when the gas concentration is low and when the battery capacity is low.
【００１１】[0011]
【表１】 [Table 1]
【００１２】また、検量線選択手段２３は、表２に示し
たように起動制御手段２６の起動周期に対応してそれぞ
れの周期に対応する検量線Ａ〜Ｅのデータを備え、ガス
センサー２０の起動周期の長短による検出感度を補正す
るように構成されている。Further, the calibration curve selecting means 23 is provided with the data of the calibration curves AE corresponding to the respective activation cycles of the activation control means 26 as shown in Table 2, and the calibration curve selecting means 23 of the gas sensor 20 is provided. It is configured to correct the detection sensitivity depending on the length of the startup cycle.
【００１３】[0013]
【表２】 [Table 2]
【００１４】送受信ユニット４は、受信回路３０と送信
回路３１とから構成されていて、少なくとも受信回路３
０は、常時電力制御手段からの電力の供給を受けて受信
可能状態で待機するように構成されている。The transmitting / receiving unit 4 comprises a receiving circuit 30 and a transmitting circuit 31, and at least the receiving circuit 3
0 is configured to always receive power from the power control means and stand by in a receivable state.
【００１５】制御ユニット７は、ガス検出ユニット６と
の通信を司るインターフェース４０、データを一時格納
するバッファ４１、コンバータ１３から供給される電力
を選択的に供給する電力制御手段４２、及び起動手段４
３とにより構成されている。The control unit 7 has an interface 40 for controlling communication with the gas detection unit 6, a buffer 41 for temporarily storing data, a power control means 42 for selectively supplying power supplied from the converter 13, and a starting means 4.
3 and 3.
【００１６】この実施例において、予め設定された周期
が到来したり、またイベントが発生すると、制御ユニッ
ト７の起動手段４３は、起動信号を出力してガス検出ユ
ニット６を作動させ、検出されたガス濃度信号を転送さ
せ、バッファ４１に格納するとともに、送受信ユニット
４の送信回路３１を起動してガス濃度信号を無線により
送信する。In this embodiment, when a preset period arrives or an event occurs, the activation means 43 of the control unit 7 outputs an activation signal to activate the gas detection unit 6 and is detected. The gas concentration signal is transferred and stored in the buffer 41, and the transmission circuit 31 of the transmission / reception unit 4 is activated to wirelessly transmit the gas concentration signal.
【００１７】ガス濃度信号を受信した中央監視装置は、
ガス濃度信号の検定を行って正常であると判定した場合
には、当該ガス検出装置に対して確認信号を、また正常
であることが確認できない場合には再送指令を伝送す
る。The central monitoring device receiving the gas concentration signal is
When the gas concentration signal is verified and it is determined to be normal, a confirmation signal is transmitted to the gas detection device, and if it is not confirmed to be normal, a resend command is transmitted.
【００１８】送受信ユニット４の受信回路３０により中
央監視装置からの確認信号を受信した場合には、電力制
御手段４２は、バッファ４１のデータを消去するととも
に、送受信ユニット４の送信回路３１への電力の供給を
断って休止させる。一方、中央監視装置からの再送指令
を受信した場合にはバッファ４１に格納されているデー
タを再送する。このような再送が所定回数行われても柱
状監視装置から再送指令を受ける場合には、前回の信号
そのものが不良であるから、ガス検出ユニット６を再度
起動させて上述の工程を繰返す。When the reception circuit 30 of the transmission / reception unit 4 receives the confirmation signal from the central monitoring unit, the power control means 42 erases the data in the buffer 41 and at the same time supplies the power to the transmission circuit 31 of the transmission / reception unit 4. Turn off the supply and stop. On the other hand, when the resend command from the central monitoring unit is received, the data stored in the buffer 41 is resent. When the retransmission command is received from the columnar monitoring device even after such a retransmission is performed a predetermined number of times, the previous signal itself is defective, so the gas detection unit 6 is restarted and the above steps are repeated.
【００１９】このような再検出によっても確認信号が受
信できない場合には、ガス検出ユニット６が故障してい
る可能性が高いため、ガス検出ユニット６、及び送受信
ユニット４の送信回路３１への電力供給を断ち、またガ
ス検出ユニット６はウエークアップ信号を受信した場合
に起動できる状態で待機して二次電池１１の電力消費を
抑制する。If the confirmation signal cannot be received even after such re-detection, there is a high possibility that the gas detection unit 6 is out of order. Therefore, the power to the gas detection unit 6 and the transmission circuit 31 of the transmission / reception unit 4 is high. When the supply of the gas is stopped, and the gas detection unit 6 receives the wakeup signal, the gas detection unit 6 stands by in a state in which it can be activated to suppress the power consumption of the secondary battery 11.
【００２０】ところで、曇天等が長期間続き電池１１の
残り電力が減少する場合がある。これに備えて表１に示
したように前回検出したガス濃度と電力量判定手段１４
により検出された二次電池１１の残り電力とに応じて検
出周期を変更する。すなわち、前回検出したガスの濃度
の薄い場合には、検出周期を長く、また高い濃度のガス
が検出された場合には検出周期を二次電池１１の電力量
に関わり無く一定、この実施例では３秒に短縮する。こ
れにより、ガスが存在しない状態での電力消費を抑えつ
つ、ガスが漏洩した場合にはガスの濃度変化を確実に検
出して中央監視装置に伝送することができる。By the way, there are cases where cloudy weather or the like continues for a long time and the remaining power of the battery 11 decreases. In preparation for this, as shown in Table 1, the previously detected gas concentration and power amount determination means 14
The detection cycle is changed according to the remaining power of the secondary battery 11 detected by. That is, when the concentration of the gas detected last time is low, the detection cycle is long, and when the gas of high concentration is detected, the detection cycle is constant regardless of the power amount of the secondary battery 11. In this embodiment, Reduce to 3 seconds. This makes it possible to reliably detect a change in the gas concentration and transmit it to the central monitoring device when the gas leaks while suppressing power consumption in the absence of the gas.
【００２１】このように検出周期が変更されると、ガス
センサー２０によっては、動作環境の変化に起因して検
出感度が変化するが、検量線選択手段２３は、起動制御
手段２６の起動周期の変化を検出して、表２に示したよ
うにそれぞれの起動周期に最適な検量線データに基づい
てガスセンサー１１からの信号を正確なガス濃度信号に
変換して出力する。When the detection cycle is changed in this way, the detection sensitivity changes depending on the change of the operating environment depending on the gas sensor 20, but the calibration curve selecting means 23 changes the start cycle of the start control means 26. A change is detected, and as shown in Table 2, the signal from the gas sensor 11 is converted into an accurate gas concentration signal and output based on the calibration curve data optimum for each starting cycle.
【００２２】また、前回検出されたガスの濃度が薄く、
かつ電池１１の電力量が少なくなると、検出周期を延長
する一方、ガスが検出された場合には、検出周期を変更
することなく動作して、ガスの濃度の変化を確実に検出
する。The concentration of the gas detected last time is low,
In addition, when the amount of power of the battery 11 decreases, the detection cycle is extended, while when gas is detected, it operates without changing the detection cycle to reliably detect the change in gas concentration.
【００２３】ところで、広い領域でのガス漏れを検出し
ようとする場合には、上記構成のガス検出装置が複数
台、配置される。この場合には、それぞれのガス検出装
置毎にアドレス、例えば１、２、３‥‥を割り当て、図
３（イ）に示したように中央監視装置から一定周期でポ
ーリングを行わせる。By the way, in the case of detecting a gas leak in a wide area, a plurality of gas detection devices having the above-mentioned configuration are arranged. In this case, an address, for example, 1, 2, 3, ... Is assigned to each gas detection device, and the central monitoring device performs polling at regular intervals as shown in FIG.
【００２４】このようなポーリング動作により、特定の
領域、例えばアドレス２とアドレス４のガス検出装置が
ガス漏れを検出すると、図３（ロ）に示したように全て
のガス検出装置の走査が終了した時点で、アドレス２と
アドレス４のガス漏れを検出したガス検出装置にのみポ
ーリングをする。これによりガス検出装置の設置台数に
関係なく、ガス漏れ領域のガス濃度を短い周期で検出す
ることができる。When a gas leak is detected by a gas detector in a specific area, for example, address 2 and address 4 by such a polling operation, as shown in FIG. 3B, scanning of all gas detectors is completed. At that time, only the gas detection device that has detected the gas leakage at address 2 and address 4 is polled. As a result, the gas concentration in the gas leakage region can be detected in a short cycle regardless of the number of installed gas detection devices.
【００２５】また、複数台のガス検出装置が配置された
場合には、設置場所によっては中央監視装置からの距離
が長くなるので、他のガス検出ユニット６から送信され
たガス濃度信号を受信した時点で、このガス濃度信号を
バッファ４１に格納し、送信回路３１に電力を供給して
バッファ３１のデータを送信して中継を行う。これによ
り、送受信ユニットに大きな送信電力を必要とすること
なく、ガス濃度信号を遠隔地の中央監視装置に確実に伝
送することができる。なお、送信後にはバッファ４１の
データを消去し、送信回路３１への電力供給を断って、
無用な電力の消費を抑える。Further, when a plurality of gas detection devices are arranged, the distance from the central monitoring device becomes long depending on the installation location, so a gas concentration signal transmitted from another gas detection unit 6 is received. At this point, the gas concentration signal is stored in the buffer 41, power is supplied to the transmission circuit 31, data in the buffer 31 is transmitted, and relaying is performed. As a result, the gas concentration signal can be reliably transmitted to the central monitoring device at a remote location without requiring a large transmission power for the transmission / reception unit. After the transmission, the data in the buffer 41 is erased and the power supply to the transmission circuit 31 is cut off.
Reduce unnecessary power consumption.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
二次電池の使用可能な電力量と、前回に検出したガス濃
度とに対応して起動周期を調整するため、正常な状態で
の無用なガス濃度の測定に伴う電力の消費を抑えつつ、
ガスが検出された場合には、可及的に短い周期で検出動
作を行って、ガス漏れの状態を確実に伝送することがで
きる。As described above, according to the present invention,
Since the startup cycle is adjusted according to the amount of power that can be used by the secondary battery and the gas concentration detected last time, while suppressing the power consumption that accompanies unnecessary measurement of the gas concentration under normal conditions,
When gas is detected, the detection operation can be performed in a cycle as short as possible to reliably transmit the gas leak state.
【図１】本発明のガス検出装置の一実施例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a gas detection device of the present invention.
【図２】同上ガス検出装置の一実施例を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the above gas detector.
【図３】同上ガス検出装置のガス検出タイミングを示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a gas detection timing of the above-described gas detection device.
１ 支柱 ２ 太陽電池パネル ３ 電力供給ユニット ４ 送受信ユニット ６ ガス検出ユニット ７ 制御ユニット １１ 二次電池 ２０ ガスセンサー 1 prop 2 solar panel 3 Power supply unit 4 transceiver unit 6 Gas detection unit 7 control unit 11 Secondary battery 20 gas sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小暮 晋祐 東京都板橋区小豆沢２丁目７番６号 理研 計器株式会社内 Ｆターム(参考） 2G067 CC04 DD17 EE06 EE13 5C086 AA02 BA20 CA01 CB11 DA04 DA06 DA14 DA19 EA08 EA15 EA36 EA45 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shinsuke Kogure 2-7-6 Shozusawa, Itabashi-ku, Tokyo RIKEN Keiki Co., Ltd. F term (reference) 2G067 CC04 DD17 EE06 EE13 5C086 AA02 BA20 CA01 CB11 DA04 DA06 DA14 DA19 EA08 EA15 EA36 EA45
Claims (5)
とする電源ユニットと、被測定ガスを検出するガス検出
ユニットと、前記ガス検出ユニットからのガス検出信号
を受けて無線により伝送するとともに、外部からの無線
信号を受信する送受信ユニットと、前記ガス検出ユニッ
トの起動と、及び前記電源ユニットの電力の上記各ユニ
ットへの供給とを制御する制御ユニットを備え、前記電
源ユニットの電力量、及び前記ガス検出ユニットにより
検出された前回のガス濃度とに対応して前記ガス検出ユ
ニットの起動周期を調整する無線式ガス検出装置。1. A power supply unit using a rechargeable secondary battery as a power supply from an external power supply, a gas detection unit for detecting a gas to be measured, and a gas detection signal from the gas detection unit for wireless transmission. A transmission / reception unit that receives a wireless signal from the outside, a start-up of the gas detection unit, and a control unit that controls the supply of the power of the power supply unit to each unit, and the power amount of the power supply unit, And a wireless gas detection device that adjusts the starting cycle of the gas detection unit in accordance with the previous gas concentration detected by the gas detection unit.
データを備え、前記起動周期に対応して前記検量線デー
タを選択する請求項１に記載の無線式ガス検出装置。2. The wireless gas detection device according to claim 1, wherein the gas detection unit includes a plurality of calibration curve data, and selects the calibration curve data in accordance with the activation cycle.
ットにより所定濃度のガスが検出された場合に、前記二
次電池の電力量に関わり無く、起動周期を最短に設定す
る請求項１に記載の無線式ガス検出装置。3. The control unit according to claim 1, wherein when the gas detecting unit detects a gas having a predetermined concentration, the control unit sets the start cycle to the shortest regardless of the amount of electric power of the secondary battery. Wireless gas detector.
態に設定され、ポーリングにより前記制御ユニットが前
記ガス検出ユニットを作動させる請求項１に記載の無線
式ガス検出装置。4. The wireless gas detection device according to claim 1, wherein the transmission / reception unit is set to a constantly receivable state, and the control unit operates the gas detection unit by polling.
え、前記送受信ユニットにより受信したガス濃度信号を
前記バッファ手段に格納して前記送受信ユニットにより
再送する請求項１に記載の無線式ガス検出装置。5. The wireless gas detector according to claim 1, wherein the control unit includes buffer means, and the gas concentration signal received by the transmitting / receiving unit is stored in the buffer means and retransmitted by the transmitting / receiving unit.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050516 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070327 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070807 |