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1、(10)申请公布号 CN 104238490 A (43)申请公布日 2014.12.24 C N 1 0 4 2 3 8 4 9 0 A (21)申请号 201410275719.6 (22)申请日 2014.06.19 2013-130027 2013.06.20 JP G05B 19/418(2006.01) (71)申请人株式会社东芝 地址日本东京都 (72)发明人当房昌幸 樱井利男 山下忠男 山田博道 (74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人夏斌 (54) 发明名称 工业成套设备的信号收发系统 (57) 摘要 本发明提供一种工业成套设备的信号收发系 统。实施方。
2、式的系统具备：多个手动阀，用于对在 设置于工业成套设备的配管中流动的流体的量进 行控制；计量仪器传感器，对上述成套设备的状 态进行计测，并输出表示计测结果的信号；发送 器，无线发送上述计测的信号；接收器，无线接收 上述发送的信号；以及监视控制装置，对上述接 收的信号进行收集；上述接收器设置于上述手动 阀。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104238490 A CN 104238490 A 1/1页 2 1.一种工业成套设。
3、备的信号收发系统，具备： 多个手动阀，用于对在设置于工业成套设备的配管中流动的流体的量进行控制； 计量仪器传感器，对上述成套设备的状态进行计测，并输出表示计测结果的信号； 发送器，无线发送上述计测的信号； 接收器，配设于上述手动阀，无线接收上述发送的信号；以及 监视控制装置，对上述接收的信号进行收集。 2.如权利要求1所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于， 上述手动阀具备： 阀芯； 手柄；以及 阀杆，将该手柄的旋转操作转换成上述阀芯的动作， 上述接收器设置于上述手柄。 3.如权利要求2所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于， 上述接收器设置于夹着上述手柄而与上述阀芯的配置位置相反。
4、侧的位置。 4.如权利要求2所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于， 上述接收器被设置为相对于上述手柄能够拆装。 5.如权利要求1所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于， 上述手动阀具备： 阀芯； 手柄；以及 阀杆，将该手柄的旋转操作转换成上述阀芯的动作， 上述接收器设置于上述阀杆。 6.如权利要求5所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于， 上述接收器设置于上述阀杆的与设置上述阀芯的一侧相反侧。 7.如权利要求1所述的工业成套设备的信号收发系统，其特征在于，设置有： 接合机构，将上述接收器安装于上述手动阀；以及 热遮断装置，在上述接合机构与上述接收器之间遮断上述手动阀的热的传。
5、递。 权 利 要 求 书CN 104238490 A 1/5页 3 工业成套设备的信号收发系统 技术领域 0001 本发明的实施方式涉及工业成套设备的信号收发系统。 背景技术 0002 在工业成套设备中，为了进行监视、控制而设置有大量计量仪器、传感器。例如，大 规模的工业成套设备具有几百台以上的计量仪器、传感器。这些计量仪器、传感器生成的信 号经由所铺设的缆线而输入至监视控制装置。监视控制装置将这些信号用于工业成套设备 的监视、控制。 0003 如今，从经济性的观点出发，提出有通过对缆线进行了削减、合理化的“无线化”来 收发信号的技术。 0004 发送装置接收计量仪器、传感器生成的信号，将该信。
6、号转换成无线信号而进行发 送。发送装置与计量仪器、传感器的数量相对应而需要几百台的数量，因此被要求低廉的单 价成本和通过小容量电池的驱动。因而，从发送装置发出的无线信号的功率比较弱。 0005 此外，接收信号的接收装置(天线)需要设置于比较接近发送装置的位置。该距 离上的限制有助于与对电波进行规定的法律的匹配、或者享受防止向成套设备外部的无线 泄漏的安全上的优点。 0006 以往，提出有活用了近距离无线网络的信号收发技术。 0007 计量仪器、传感器安装于工业成套设备的设备、机器最稠密的现场环境、即现场区 域。现场区域是在工业成套设备内配置泵、风扇、涡轮、阀等设备、机器、配管等的区域。极 端地。
7、说，计量仪器、传感器(以及发送装置)被设置为被配置于成套设备的大量设备、机器 等障碍物包围。 0008 因此，在应用近距离无线网络时，这些障碍物间隔在发送装置与接收装置之间而 阻碍信号到达，信号收发会产生障碍。此外，近距离无线网络的无线信号的功率较微弱，无 法期待被障碍物反射的反射波的无线接收。该情况使得上述的课题变得更加深刻。 0009 在现有技术中，在周围的其他设备成为电波的障碍物的情况下，通过将无线传感 器节点(发送装置)配置于无线中继器(接收装置)能够直视的场所来解决问题。但是， 在现有技术中，即使作为对于比较少量的计量仪器、传感器的对策是有效的，但在具有几百 台计量仪器、传感器的情况。
8、下不一定可以说是现实的。例如，将大量发送装置以及接收装置 重新设定于相互能够直视的场所就不容易。 发明内容 0010 本实施方式的工业成套设备的信号收发系统是考虑到这种情况而完成的，提供能 够良好地进行工业成套设备内的无线信号的收发的工业成套设备的信号收发系统、其设置 方法以及成套设备。 0011 为了实现上述目的，实施方式的工业成套设备的信号收发系统为，具备：多个手动 阀，用于对在设置于工业成套设备的配管中流动的流体的量进行控制；计量仪器传感器，对 说 明 书CN 104238490 A 2/5页 4 上述成套设备的状态进行计测，输出表示计测结果的信号；发送器，无线发送上述计测的信 号；接收。
9、器，无线接收上述发送的信号；以及监视控制装置，对上述接收的信号进行收集， 上述接收器设置于上述手动阀。 附图说明 0012 图1是表示第一实施方式的平面图。 0013 图2是表示第一实施方式的部分详细情况的图。 0014 图3是表示计量仪器架(instrumentation rack)的图。 0015 图4是表示用于对第一实施方式进行说明的比较例的图。 0016 图5是表示第一实施方式的部分详细情况的图。 0017 图6是表示第二实施方式的部分详细情况的图。 0018 图7是表示第三实施方式的部分详细情况的图。 具体实施方式 0019 (第一实施方式) 0020 以下，参照附图对实施方式进行说。
10、明。图1是表示实施方式的概念图。 0021 使用图1至图5对第一实施方式的使用了近距离无线网络的工业成套设备的信号 收发系统进行说明。 0022 图1是从上部俯视观察成套设备整体的平面图，铺设有配管101a、101b、101c，在 成套设备中将构成主机(涡轮)以外的机器的辅机140a140f彼此连接。在配管上设置 有用于对在其中流动的流体进行控制的手动阀104a104f。在手动阀上分别设置有后述 的接收器103a103f。 0023 如图2所示，接收器103a103f接收来自发送器102的无线信号。如图3所示， 接收器102以有线的方式与计量仪器传感器201连接，对由计量仪器传感器201检测的。
11、计 量仪器的信息进行收集而将其作为无线信号进行无线发送。发送器102、计量仪器传感器 201安装于计量仪器架202。另外，发送器102有时也安装于计量仪器传感器201。 0024 接收器103a至103f在接收到来自发送器102的无线信号之后，如图1所示，将其 转换成传送信号而通过传送缆线117a至117c向远程PI/O装置120发送。远程PI/O装置 120将收集到的传送信号经由光缆121向监视控制装置130发送。监视控制装置130设置 于中央控制器室150。 0025 如图1所示，除了发送器102以外，还设置有用黑色三角形图示的大量发送器，此 外，同样地，除了接收器103a至103f以外，。
12、在手动阀104上还设置有用双重圆图示的大量 接收器。某个发送器发送的无线信号由任一个接收器接收。并且，除了图示的远程PI/O装 置120以外，还设置有多台远程PI/O装置(未图示)。来自接收器的传送缆线与最接近的 远程PI/O装置连接，并经由该装置而通过光通信缆线与监视控制装置130连接。由此，由 接收器收集到的来自计量仪器传感器的信息被集中于监视控制装置。 0026 为了表示本实施方式的在手动阀上安装接收器的构造，通过图4A以及图4B对现 有的手动阀的构造进行说明。 0027 手动阀104具备阀杆105，在阀杆105上安装有用于进行阀的开闭操作的手柄 说 明 书CN 104238490 A 。
13、3/5页 5 106。手柄106有时位于手动阀104的上部(图4A)，有时位于侧部(图4B)。在手动阀104 的铅垂方向下部设置有未图示的阀芯。阀芯安装于阀杆105的前端部，随着手柄106的旋 转而阀杆105上下移动，由此对配管内的流体的流动进行控制。 0028 接着，参照图5A以及图5B对实施方式的系统的接收器进行说明。如图5A所示， 由于在该手柄106上安装有接收器103，因此手柄接合器107a以夹着手柄106的方式配设 于与设置阀杆105的一侧相反的一侧。 0029 接收器103经由手柄接合器107a、接头109a、轴108安装于手动阀104。如图5C 所示，手柄接合器107a的前端部形。
14、成为键爪状，形成为抓住手柄106的形状。因此，手柄接 合器107a能够相对于手柄106简便地进行拆装。 0030 接头109的作用为，即便操作手柄106也不使轴108以及接收器103旋转。即，构 成为，接头109的一端固定于轴108，而另一端不约束手柄接合器107a的旋转。例如，具有 如下构造：相对于设置于手柄接合器107a的孔，嵌入到该孔中的接头109的另一端空转。 通过这种结构，即便手柄旋转，轴108也不旋转。接收器103通过从设置成套设备的空间的 上方垂下的传送缆线117来连接。因而，接收器103不受手柄106的旋转的影响，而能够以 更稳定的状态设置。 0031 另外，不仅是如图4A所示。
15、那样手动阀104的手柄106位于手动阀104的上部的构 造，如图4B所示那样手柄106处于手动阀104的侧面的构造也能够同样地应用。即，如图 5B所示，夹着接头109将手柄接合器107a以及轴108进行连接。 0032 在改变了将手动阀104设置于配管101时的手柄106的朝向的情况下，例如，在对 于手柄106安装于手动阀104的上部的构造、通过使手动阀104横倒而配置为手柄106成 为侧面的情况下，能够选择图5B等、根据情况来选择灵活的构成。 0033 在本发明的第一实施方式中，在进行手动阀的开闭操作的手柄106上设置接收 器。并且，使接收器向进行手动阀的开闭操作的手柄106的拆装操作变得简。
16、便。 0034 (第二实施方式) 0035 图6A以及图6B表示第二实施方式。如图4A以及图4B所示，在手动阀104上安 装有开闭操作用的手柄106，但有时为了操作以及避免误操作而将手柄106从手动阀104的 阀杆105拆下。 0036 在该情况下，如图6A以及图6B所示，在拆下了手柄106的手动阀104的阀杆105 上，在与设置阀芯的一侧相反的一侧安装阀杆接合器107b，并经由轴108安装接收器103。 0037 阀杆接合器107b与第一实施方式同样地固定于阀杆105。并且，具有使接收器103 不与手柄106一起旋转的机构即接头109。 0038 本实施方式构成为，在能够将进行手动阀的开闭操。
17、作的手柄拆下的类型的手动阀 上设置接收器。 0039 (第三实施方式) 0040 图7A以及图7B表示第三实施方式。如图5A以及图5B所示，在手动阀104上配 设有开闭操作用的手柄106的第一实施方式的情况下，手柄接合器107a安装于阀杆105。 此外，如图6A以及图6B所示，在能够拆下手柄106的第二实施方式的情况下，阀杆接合器 107b安装于阀杆105。在第三实施方式中，在任一个阀杆接合器的一端安装轴108、在另一 端配设接收器103这一点与上述的实施方式相同，但在该轴108上进一步配设散射板110 说 明 书CN 104238490 A 4/5页 6 这一点与上述的实施方式不同。 004。
18、1 在本实施方式中，为了遮断经由阀杆的向接收器的热传递，而将散射板110设置 于配设了接收器103的轴108。 0042 (实施方式整体的总结) 0043 如上述那样，在本发明的实施方式中着眼的是在工业成套设备中大量设置的手动 阀。在一般情况下，在工业成套设备的配管上设置有手动阀，为了根据需要使配管中的流体 (水、蒸汽、油、气体等)通过或者遮断而开闭手动阀。 0044 在实施方式的系统中，构成为在该手动阀上配设接收器。由此，能够获得以下的效 果。 0045 与设置于工业成套设备的自动阀(电动阀、液压阀、气动阀、电磁阀)的设置台数 相比较，手动阀的设置台数压倒性地多，该大量的手动阀广泛地分散设置。
19、于工业成套设备 整体。因此，适合作为被要求不多不少地覆盖较大区域的接收器的配置地点。 0046 在手动阀上存在用于进行阀开闭的手柄、用于安装该手柄的部位。在实施方式的 系统中，利用这些部位将接收器配设于手动阀，因此能够使用比较简单的机构、构造来进行 安装。 0047 在一般情况下，通过手动阀的流体为高温的情况较多，阀的主体部(阀芯体)也变 得高温。与此相对，在本实施方式中，配设了接收器的手柄、用于安装该手柄的阀杆等部位 均远离阀的主体部，在难以受到从阀芯体散发的辐射热的部位配设接收器。因而，适合作为 不耐热的接收器的设置部位。 0048 手柄需要由人进行操作，因此在一般情况下进行难以受到来自阀。
20、芯体部的传热的 设计。因而，在将接收器设置于手柄的情况下，具有不会产生热的问题这种优点。 0049 自动阀(尤其是电动阀、电磁阀)由于将电用作为驱动源的关系，因此根据与接收 器的关系会产生电磁感应的问题。另一方面，手动阀根据与接收器的关系不会产生电磁感 应的问题，不会对接收器造成影响。 0050 自动阀在中间开度下运用的频度较高(或者保持在中间开度下的时间段较长)， 因此由于阀芯前后的压力损失而流体振动，与此相伴随阀芯自身的振动也较大。这在安装 有接收器的情况下成为较大的问题。相对于此，手动阀除了成套设备保养、维护时以外大多 在全闭或者全开的状态下运用，因此几乎没有来自流体的影响，适合作为不耐。
21、振动的接收 器的设置部位。 0051 手动阀能够应用与其尺寸、流体侧条件相匹配的通用件。 0052 这意味着，能够设置大量相同型号的手动阀，或者即便不是相同型号也能够进行 作为系列件而共用部件、零件的标准化设计。 0053 在该情况下，例如存在接收器的安装器具等能够以相同设计(或者少数模式的设 计)来应对的侧面。 0054 根据实施方式的系统，与设置于工业成套设备的自动阀相比较，在设置台数压倒 性地多的手动阀上配设接收器。此外，该大量的手动阀具有广泛地分散设置于工业成套设 备整体的倾向。因而，通过将无线接收由计量仪器传感器计测的信号的接收器设置于手动 阀，能够不多不少地覆盖工业成套设备内的较大。
22、区域。并且，能够可靠地接收计量仪器传感 器的信息并通过监视控制装置进行监视。 说 明 书CN 104238490 A 5/5页 7 0055 以上对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式是作为例子而提示的， 并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不 脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发 明的范围及主旨，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围。 说 明 书CN 104238490 A 1/5页 8 图1 说 明 书 附 图CN 104238490 A 2/5页 9 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104238490 A 3/5页 10 图4A 图4B 图5A 说 明 书 附 图CN 104238490 A 10 4/5页 11 图5B 图5C 图6A 图6B 图7A 说 明 书 附 图CN 104238490 A 11 5/5页 12 图7B 说 明 书 附 图CN 104238490 A 12 。