特開2024-40856開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040856
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法
(51)【国際特許分類】
F16K 37/00 20060101AFI20240318BHJP
F16K 31/60 20060101ALI20240318BHJP
【ＦＩ】
F16K37/00 D
F16K37/00 F
F16K31/60 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022145486
(22)【出願日】2022-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】000006507
【氏名又は名称】横河電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100206081
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 央
(74)【代理人】
【識別番号】100167553
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 久典
(74)【代理人】
【識別番号】100181124
【弁理士】
【氏名又は名称】沖田 壮男
(72)【発明者】
【氏名】金澤 怜志
【テーマコード（参考）】
3H063
3H065
【Ｆターム（参考）】
3H063BB07
3H063BB42
3H063BB47
3H063DA02
3H063EE17
3H065BA01
3H065BA07
3H065BB11
3H065CA03
(57)【要約】
【課題】大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができる開度検出装置等を提供する。
【解決手段】開度検出装置１０は、手動バルブを開閉させるハンドルの回転を検出する検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果が入力される入力部１１と、入力部１１に入力される検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果と、ハンドルの回転量と手動バルブの開度との関係を示すレンジ情報ＲＧとに基づいて、手動バルブの開度を求める演算部１２と、演算部１２で求められた手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する無線通信部１３と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】開度検出装置１０は、手動バルブを開閉させるハンドルの回転を検出する検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果が入力される入力部１１と、入力部１１に入力される検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果と、ハンドルの回転量と手動バルブの開度との関係を示すレンジ情報ＲＧとに基づいて、手動バルブの開度を求める演算部１２と、演算部１２で求められた手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する無線通信部１３と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
手動バルブを開閉させるハンドルの回転を検出する検出素子の検出結果が入力される入力部と、
前記入力部に入力される前記検出素子の検出結果と、前記ハンドルの回転量と前記手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて、前記手動バルブの開度を求める演算部と、
前記演算部で求められた前記手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する無線通信部と、
を備える開度検出装置。
前記入力部に入力される前記検出素子の検出結果と、前記ハンドルの回転量と前記手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて、前記手動バルブの開度を求める演算部と、
前記演算部で求められた前記手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する無線通信部と、
を備える開度検出装置。
【請求項2】
前記検出素子は、前記ハンドルに近接配置された第１検出素子及び第２検出素子を備えており、
前記演算部は、前記第１検出素子及び前記第２検出素子の検出結果に基づいて、前記ハンドルの回転量と前記ハンドルの回転方向とを求める、
請求項１記載の開度検出装置。
前記演算部は、前記第１検出素子及び前記第２検出素子の検出結果に基づいて、前記ハンドルの回転量と前記ハンドルの回転方向とを求める、
請求項１記載の開度検出装置。
【請求項3】
前記特性情報は、前記手動バルブを全閉状態から全開状態にするまで、又は前記手動バルブを全開状態から全閉状態にするまでに必要な前記ハンドルの回転量を示すレンジ情報を含む、請求項２記載の開度検出装置。
【請求項4】
前記演算部は、前記ハンドルの回転量、前記ハンドルの回転方向、前記レンジ情報、及び前記ハンドルが前回操作された際の前記手動バルブの開度を示す前回開度情報を用いて前記手動バルブの開度を求める、請求項３記載の開度検出装置。
【請求項5】
前記検出素子は、前記ハンドルにおけるスポーク部の接近を非接触で検出する近接センサ、前記ハンドルに取り付けられた磁石の磁気を非接触で検出する磁気センサ、又は前記スポーク部を接触により検出する接触式センサである、請求項１記載の開度検出装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の開度検出装置と、
前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する開度監視装置と、
を備える開度監視システム。
前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する開度監視装置と、
を備える開度監視システム。
【請求項7】
前記開度検出装置は、複数の前記手動バルブに対してそれぞれ設けられており、
前記開度監視装置は、前記開度検出装置の検出対象である前記手動バルブの操作順を示すシーケンス情報と、前記開度検出装置から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う、請求項６記載の開度監視システム。
前記開度監視装置は、前記開度検出装置の検出対象である前記手動バルブの操作順を示すシーケンス情報と、前記開度検出装置から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う、請求項６記載の開度監視システム。
【請求項8】
前記開度検出装置は、前記ハンドルを操作する作業者による特定の指示がなされた場合に、検出対象である前記手動バルブの識別情報を送信し、
前記開度監視装置は、前記開度検出装置から送信されてきた前記識別情報で識別される前記手動バルブが、操作されるべき前記手動バルブであるか否かを示す情報を、前記識別情報を送信した前記開度検出装置に送信する、
請求項７記載の開度監視システム。
前記開度監視装置は、前記開度検出装置から送信されてきた前記識別情報で識別される前記手動バルブが、操作されるべき前記手動バルブであるか否かを示す情報を、前記識別情報を送信した前記開度検出装置に送信する、
請求項７記載の開度監視システム。
【請求項9】
前記開度監視装置は、前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報で示される前記手動バルブの開度が適切でない場合には、前記開度情報を送信した前記開度検出装置に前記手動バルブの開度を再度検出させる、請求項８記載の開度監視システム。
【請求項10】
前記開度監視装置は、前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報で示される前記手動バルブの開度が適切であって、次に操作されるべき手動バルブが存在する場合には、次に操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う、請求項８記載の開度監視システム。
【請求項11】
手動バルブの操作順を示すシーケンス情報と、前記手動バルブの開度を検出する開度検出装置から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う操作順管理部を備える開度監視装置。
【請求項12】
開度検出装置が、手動バルブを開閉させるハンドルの回転を検出する検出素子の検出結果と、前記ハンドルの回転量と前記手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて前記手動バルブの開度を求め、前記手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信し、
開度監視装置が、前記開度検出装置から送信されてくる前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する、
開度監視方法。
開度監視装置が、前記開度検出装置から送信されてくる前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する、
開度監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プロセス流体を取り扱う産業（例えば、石油産業、化学産業、鉄鋼業等）では、様々な口径を有する多種多様なバルブが利用されている。このようなバルブは、例えば、プロセス流体の流量制御が必要となる箇所、プロセス流体の流路の封止又は開放が行われる箇所に設けられる。バルブには、人が操作することなく自動で開閉が制御されるもの（自動バルブ）と、人の操作によって開閉が行われるもの（手動バルブ）とがある。尚、全てのバルブが自動バルブとなれば人手を介さずにバルブの操作を行うことができるが、自動化するために要するコストも膨大となる。このため、プロセスや対象部位・装置の重要度等の観点から、自動バルブではなく手動バルブが設けられることも多い。
【0003】
以下の特許文献１には、従来の自動バルブの一例が開示されている。具体的には、バルブの弁体に連結された回転軸がモータによって回動され、回転軸の回転角がポテンショメータ等の位置センサによって検出され、その検出結果に基づいて回転軸の操作量が決定される自動バルブが開示されている。尚、この自動バルブでは、モータの回転を検出するセンサや、上記位置センサの故障を診断することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－２３０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述した特許文献１に開示された自動バルブでは、例えば、ポテンショメータ等の位置センサの検出結果を用いることにより、開度（開閉状態）の監視を行うことができる。しかしながら、上述した手動バルブには、ポテンショメータ等のセンサが設けられていないため、手動バルブの開度は、基本的に、作業員が手動バルブの設置場所に赴いて点検する必要があった。
【0006】
ここで、上述した特許文献１に開示されたポテンショメータ等のセンサを手動バルブの回転軸に取り付ければ、手動バルブの開度を検出することができるとも考えられる。しかしながら、手動バルブの回転軸や可動部位に位置センサを取り付けるには、大がかりな工事が必要になり、コスト高になることが考えられる。また、手動バルブは、様々な動作方式、口径を有し多種多様で、回転動作をするバルブであっても回転軸の回転量と開度との関係が一意に定まらない。このため、例えば、回転軸の回転量と開度との関係を一定とする特殊な機構を手動バルブ毎に設ける必要があり、これによってもコスト高になることが考えられる。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができる開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による開度検出装置（１０）は、手動バルブ（Ｖ１）を開閉させるハンドル（ＨＤ）の回転を検出する検出素子（Ｄ１、Ｄ２）の検出結果が入力される入力部（１１）と、前記入力部に入力される前記検出素子の検出結果と、前記ハンドルの回転量と前記手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて、前記手動バルブの開度を求める演算部（１２）と、前記演算部で求められた前記手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する無線通信部（１３）と、を備える。
【0009】
本発明の第２の態様による開度検出装置は、本発明の第１の態様による開度検出装置において、前記検出素子が、前記ハンドルに近接配置された第１検出素子（Ｄ１）及び第２検出素子（Ｄ２）を備えており、前記演算部が、前記第１検出素子及び前記第２検出素子の検出結果に基づいて、前記ハンドルの回転量と前記ハンドルの回転方向とを求める。
【0010】
本発明の第３の態様による開度検出装置は、本発明の第２の態様による開度検出装置において、前記特性情報が、前記手動バルブを全閉状態から全開状態にするまで、又は前記手動バルブを全開状態から全閉状態にするまでに必要な前記ハンドルの回転量を示すレンジ情報（ＲＧ）を含む。
【0011】
本発明の第４の態様による開度検出装置は、本発明の第３の態様による開度検出装置において、前記演算部が、前記ハンドルの回転量、前記ハンドルの回転方向、前記レンジ情報、及び前記ハンドルが前回操作された際の前記手動バルブの開度を示す前回開度情報（ＯＰ）を用いて前記手動バルブの開度を求める。
【0012】
本発明の第５の態様による開度検出装置は、本発明の第１から第４の何れかの態様による開度検出装置において、前記検出素子が、前記ハンドルにおけるスポーク部（ＳＰ）の接近を非接触で検出する近接センサ、前記ハンドルに取り付けられた磁石（ＭＧ）の磁気を非接触で検出する磁気センサ、又は前記スポーク部を接触により検出する接触式センサである。
【0013】
本発明の第１の態様による開度監視システム（１、２）は、本発明の第１から第５の何れかの態様による開度検出装置（１０）と、前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する開度監視装置（４０、４０Ａ）と、を備える。
【0014】
本発明の第２の態様による開度監視システムは、本発明の第１の態様による開度検出システムにおいて、前記開度検出装置が、複数の前記手動バルブに対してそれぞれ設けられており、前記開度監視装置が、前記開度検出装置の検出対象である前記手動バルブの操作順を示すシーケンス情報（ＳＱ）と、前記開度検出装置から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う。
【0015】
本発明の第３の態様による開度監視システムは、本発明の第２の態様による開度検出システムにおいて、前記開度検出装置が、前記ハンドルを操作する作業者による特定の指示がなされた場合に、検出対象である前記手動バルブの識別情報（ＴＧ）を送信し、前記開度監視装置が、前記開度検出装置から送信されてきた前記識別情報で識別される前記手動バルブが、操作されるべき前記手動バルブであるか否かを示す情報を、前記識別情報を送信した前記開度検出装置に送信する。
【0016】
本発明の第４の態様による開度監視システムは、本発明の第２又は第３の態様による開度検出システムにおいて、前記開度監視装置が、前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報で示される前記手動バルブの開度が適切でない場合には、前記開度情報を送信した前記開度検出装置に前記手動バルブの開度を再度検出させる。
【0017】
本発明の第５の態様による開度監視システムは、本発明の第２から第４の何れかの態様による開度検出システムにおいて、前記開度監視装置が、前記開度検出装置から送信されてきた前記開度情報で示される前記手動バルブの開度が適切であって、次に操作されるべき手動バルブが存在する場合には、次に操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う。
【0018】
本発明の一態様による開度監視装置（４０Ａ）は、手動バルブ（Ｖ１）の操作順を示すシーケンス情報（ＳＱ）と、前記手動バルブの開度を検出する開度検出装置（１０）から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき前記手動バルブを検出対象とする前記開度検出装置に対して指示を行う操作順管理部（４３）を備える。
【0019】
本発明の一態様による開度監視方法は、開度検出装置（１０）が、手動バルブ（Ｖ１）を開閉させるハンドル（ＨＤ）の回転を検出する検出素子（Ｄ１、Ｄ２）の検出結果と、前記ハンドルの回転量と前記手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて前記手動バルブの開度を求め、前記手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信し、開度監視装置（４０、４０Ａ）が、前記開度検出装置から送信されてくる前記開度情報に基づいて、前記手動バルブの開度を監視する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第１実施形態における検出素子及び押しボタンの配置例を示す図である。
【図3】本発明の第１実施形態による開度検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第２実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第２実施形態による開度検出装置の現場起点動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第２実施形態による開度検出装置の第１上位起点動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第２実施形態による開度検出装置の第２上位起点動作を示すフローチャートである。
【図8】手動バルブのハンドルの回転を検出する他の方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法について詳細に説明する。以下では、まず、本発明の実施形態の概要について説明し、続いて本発明の各実施形態の詳細について説明する。
【0023】
〔概要〕
本発明の実施形態は、大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができるようにするものである。例えば、大がかりな工事を行うことなく、様々な口径を有するゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブ、その他の手動バルブの開度を監視することができるようにするものである。
本発明の実施形態は、大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができるようにするものである。例えば、大がかりな工事を行うことなく、様々な口径を有するゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブ、その他の手動バルブの開度を監視することができるようにするものである。
【0024】
例えば、手動バルブの一種であるゲートバルブは、流路に対して垂直方向に進退可能に構成された弁体、弁体に連結された軸、軸と螺合するハンドルとを備えており、ハンドルが手動で操作されることによって開度が変更される。つまり、ゲートバルブでは、ハンドルが手動で回転操作されることにより、その回転動作が軸方向の動作に変換され、弁体が流路を閉鎖又は開放することにより開度が変更される。
【0025】
このようなゲートバルブには、ポテンショメータ等のセンサが設けられていないため、ゲートバルブの開度は、基本的に、作業員がゲートバルブの設置場所に赴いて点検されている。このため、点検に時間を要することによる作業工数の圧迫、人手によって行われることによる点検・記録ミス、悪天候時においても巡回点検しなければならない等のリスクが存在する。
【0026】
また、ゲートバルブにおいては、全閉点・全開点に近接スイッチ等を設置すれば、全閉、全開の自動監視を行うことができると考えられる。しかしながら、全閉及び全開の２状態の監視しかできず、中間開度の監視ができない。また、ゲートバルブ毎に、近接スイッチを固定する専用の固定金具が必要になるが、上下動する軸の検出には回転するハンドルをまたぐ形で近接スイッチを設置する必要があり、固定金具が大型化する。これにより、固定金具のコスト及び作業コストを考慮するとコスト高になることが考えられる。
【0027】
本発明の実施形態による開度検出装置は、手動バルブを開閉させるハンドルの回転を検出する検出素子の検出結果と、ハンドルの回転量と手動バルブの開度との関係を示す特性情報とに基づいて手動バルブの開度を求める。そして、求められた手動バルブの開度を示す開度情報を無線信号で送信する。これにより、大型の固定金具並びに大がかりな工事を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができる。
【0028】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の開度監視システム１は、開度検出装置１０、無線アクセスポイント２０、無線ゲートウェイ３０、及び開度監視装置４０を備える。このような開度監視システム１は、開度検出装置１０が手動バルブ（図示省略）の開度を検出し、開度検出装置１０が検出した開度を示す開度情報を、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を介して開度監視装置４０に送信するものである。手動バルブの開度を示す開度情報が、開度検出装置１０から開度監視装置４０に無線信号で送信されるため、開度監視装置４０は、手動バルブの開度を遠隔から監視することができる。
図１は、本発明の第１実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の開度監視システム１は、開度検出装置１０、無線アクセスポイント２０、無線ゲートウェイ３０、及び開度監視装置４０を備える。このような開度監視システム１は、開度検出装置１０が手動バルブ（図示省略）の開度を検出し、開度検出装置１０が検出した開度を示す開度情報を、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を介して開度監視装置４０に送信するものである。手動バルブの開度を示す開度情報が、開度検出装置１０から開度監視装置４０に無線信号で送信されるため、開度監視装置４０は、手動バルブの開度を遠隔から監視することができる。
【0029】
ここで、開度検出装置１０による開度の検出対象となる手動バルブは、例えば、ゲートバルブ、グローブバルブ、ギア式のボールバルブ・バタフライバルブ等である。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、開度検出装置１０による開度の検出対象となる手動バルブがゲートバルブであるとする。尚、ゲートバルブは、ハンドルが手動で多数回回転操作されることにより、その回転動作が軸方向の動作に変換され、弁体が流路を閉鎖又は開放することにより開度が変更されるバルブである。
【0030】
開度検出装置１０は、入力部１１、演算部１２、無線通信部１３、アンテナ１４、表示部１５、及び電源部１６を備える。このような開度検出装置１０は、検出対象である手動バルブ（ゲートバルブ）の開度を検出し、その開度を示す開度情報を開度監視装置４０に向けて送信する。尚、手動バルブが複数設けられている場合には、例えば、開度を検出する必要のある手動バルブの各々に対して開度検出装置１０が設けられる。
【0031】
入力部１１には、検出素子Ｄ１（第１検出素子）、検出素子Ｄ２（第２検出素子）、及び押しボタンＢ１が接続され、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果及び押しボタンＢ１の操作内容が入力される。入力部１１は、入力された検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果及び押しボタンＢ１の操作内容を演算部１２に出力する。検出素子Ｄ１，Ｄ２は、手動バルブに設けられたハンドル（手動バルブを開閉させるハンドル）の回転を検出する素子であり、例えば、物体の接近を非接触で検出する近接センサである。ハンドルの回転量及び回転方向を求めるために２つの検出素子Ｄ１，Ｄ２が設けられる。押しボタンＢ１は、開度検出装置１０を起動させて（スタンバイモード（低消費電力モード）を解除させて）、手動バルブの開度の検出を行わせるためのボタンであり、例えば、手動バルブのハンドルを操作する作業者によって操作される。
【0032】
図２は、本発明の第１実施形態における検出素子及び押しボタンの配置例を示す図である。尚、図２（ａ）は、手動バルブＶ１に設けられたハンドルＨＤを斜め方向から見た図であり、図２（ｂ）は、手動バルブＶ１に設けられたハンドルＨＤを軸ＡＸの方向から見た図である。図２に示す通り、ハンドルＨＤは、円環形状のハンドル部ＨＰと、ハンドル部ＨＰの内周部に設けられた複数のスポーク部ＳＰとを備える。尚、複数のスポーク部ＳＰの間は空隙部ＡＰとされている。複数のスポーク部ＳＰが集合している部分（ハブ）の中央部には、穴部Ｈが形成されており、その穴部Ｈには手動バルブＶ１の軸ＡＸが挿通されている。ハブの中央部に形成された穴部Ｈの内周面及び軸ＡＸの外周面にはネジ溝が形成されており、ハンドルＨＤと軸ＡＸとは螺合している。
【0033】
図２（ａ）に示す通り、軸ＡＸの一端部はハンドルＨＤの上方（符号ｄ２２が付された方向）に突出しており、軸ＡＸの他端部は手動バルブＶ１の本体部ＢＤ内において手動バルブＶ１の弁体（図示省略）に連結されている。ハンドルＨＤを符号ｄ１１が付された方向に回転させると、符号ｄ２１が付された方向に軸ＡＸが移動し、これにより流路が閉鎖される。これに対し、ハンドルＨＤを符号ｄ１２が付された方向に回転させると、符号ｄ２２が付された方向に軸ＡＸが移動し、これにより流路が開放される。
【0034】
検出素子Ｄ１，Ｄ２は、図２（ａ）に示す通り、ハンドルＨＤの下方に配置され、ハンドルＨＤが回転した場合に、複数のスポーク部ＳＰが順次接近する位置に固定されている。これは、スポーク部ＳＰの接近を非接触で検出することによって、ハンドルＨＤの回転を検出するためである。また、検出素子Ｄ１，Ｄ２は、図２（ｂ）に示す通り、例えば、ハンドルＨＤの径方向の位置を同じにした状態で、ハンドルＨＤの周方向に配列される。これは、ハンドルＨＤの回転方向を求められるようにするためである。尚、検出素子Ｄ１，Ｄ２は、ハンドルＨＤの径方向については、ハンドルＨＤが回転した場合に複数のスポーク部ＳＰが順次接近する位置であれば、異なる位置に配置されていてもよい。
【0035】
押しボタンＢ１は、例えば、図２（ａ）に示す通り、検出素子Ｄ１，Ｄ２の近傍に配置される。但し、押しボタンＢ１は、必ずしも検出素子Ｄ１，Ｄ２の近傍に配置する必要はなく、接続されている開度検出装置１０の検出対象である手動バルブＶ１の近くに配置されていれば良い。尚、検出素子Ｄ１，Ｄ２の近傍に押しボタンＢ１を配置するようにすれば、検出素子Ｄ１，Ｄ２を固定するための取り付け金具に押しボタンＢ１を取り付けることができることから取り付け金具の数を減らすことができる。
【0036】
演算部１２は、入力部１１に入力される検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果と、手動バルブＶ１におけるハンドルＨＤの回転量と開度との関係を示す特性情報とに基づいて、手動バルブＶ１の開度を求める。ここで、演算部１２は、タグ番号ＴＧ（識別情報）、レンジ情報ＲＧ、及び開度情報ＯＰ（前回開度情報）を記憶する。タグ番号ＴＧは、検出対象である手動バルブＶ１の識別情報である。レンジ情報ＲＧは、手動バルブＶ１を全閉状態から全開状態にするまで、又は手動バルブＶ１を全開状態から全閉状態にするまでに必要なハンドルＨＤの回転量を示す情報であり、上記の特性情報に含まれる情報である。開度情報ＯＰは、ハンドルＨＤが前回操作された際の手動バルブＶ１の開度を示す情報である。
【0037】
タグ番号ＴＧは、例えば、手動バルブＶ１に付随して設けられる二次元コードに記録されており、或いは、手動バルブＶ１に付随して設けられるプレートに記載されている。作業者が、二次元コードに記録されたタグ番号ＴＧ、又は、プレートに記載されたタグ番号ＴＧを読み取って開度検出装置１０に入力することで演算部１２に記憶される。尚、二次元コードに記録されたタグ番号ＴＧは、例えば、作業者が携帯するスマートフォン又はタブレット等を用いて読み取ることができ、プレートに記載されたタグ番号ＴＧは、例えば、作業者が目視により読み取ることができる。或いは、開度検出装置１０に事前に記憶させておくことができる。レンジ情報ＲＧは、例えば、作業者が、手動バルブＶ１のメーカーから提供される手動バルブＶ１の仕様を示す仕様情報に基づいて開度検出装置１０に入力することで演算部１２に記憶される。開度情報ＯＰは、演算部１２が手動バルブＶ１の開度を求める度に自動的に記憶する。
【0038】
演算部１２は、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果に基づいて、ハンドルＨＤの回転量とハンドルＨＤの回転方向とを求める。具体的に、演算部１２は、検出素子Ｄ１（又は、検出素子Ｄ２）がハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの接近を検出した回数をｎとし、ハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの数をｋとすると、（３６０°／ｋ）×ｎなる演算を行って、ハンドルＨＤの回転量を求める。尚、演算部１２は、ハンドルＨＤの回転角又は回転数を求めてもよい。
【0039】
また、演算部１２は、押しボタンＢ１が押されて起動した後に、検出素子Ｄ１，Ｄ２のうちの何れが最初にハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの接近を検出したか、に基づいてハンドルＨＤの回転方向を求める。例えば、検出素子Ｄ１，Ｄ２が、図２（ｂ）に示す位置関係である場合を考える。この場合において、検出素子Ｄ１が最初にスポーク部ＳＰの接近を検出した場合には、演算部１２は、時計回りの方向をハンドルＨＤの回転方向として求める。これに対し、検出素子Ｄ２が最初にスポーク部ＳＰの接近を検出した場合には、演算部１２は、反時計回りの方向をハンドルＨＤの回転方向として求める。
【0040】
演算部１２は、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果に基づいて求めたハンドルＨＤの回転量及びハンドルＨＤの回転方向と、演算部１２に記憶されているレンジ情報ＲＧ及び開度情報ＯＰとを用いて手動バルブＶ１の開度を求める。演算部１２は、手動バルブＶ１の開度を求めた場合には、記憶している開度情報ＯＰを新たに求めた開度を示す開度情報で上書きすることで開度情報ＯＰを更新する。
【0041】
無線通信部１３は、演算部１２の制御の下で、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等に準拠した無線通信を行う。無線通信部１３は、例えば、低消費電力長距離無線通信が可能な通信路（ＬＰＷＡＮ：Low Power Wide Area Network）を介した無線通信を行ってもよい。上記の低消費電力長距離無線通信は、例えば、ＬｏＲａ（登録商標）等の通信規格に準拠した無線通信である。或いは、無線通信部１３は、３Ｇ方式、４Ｇ方式、５Ｇ方式、ＬＴＥ（登録商標）方式等の移動体通信方式のネットワークを介した無線通信を行ってもよい。無線通信部１３は、演算部１２が手動バルブＶ１の開度を求めた場合には、演算部１２の制御の下で、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報を無線信号で送信する。尚、無線通信部１３は、開度検出装置１０宛ての情報（例えば、表示部１５に表示させる情報）が送信されてきた場合には、その情報を受信して演算部１２に出力する。
【0042】
アンテナ１４は、無線信号の送受信を行う。例えば、アンテナ１４は、無線通信部１３から出力される信号を無線信号にして無線アクセスポイント２０に向けて送信し、無線アクセスポイント２０から送信されてくる無線信号を受信して、無線通信部１３に出力する。尚、アンテナ１４は、線状アンテナ（例えば、スリーブアンテナ、ホイップアンテナ等）であってもよく、平面アンテナ（例えば、パッチアンテナ）であってもよい。
【0043】
表示部１５は、例えば、液晶表示装置等の表示装置を備えており、演算部１２の制御の下で各種情報を表示する。例えば、表示部１５は演算部１２で求められた手動バルブＶ１の開度を示す開度情報を表示し、或いは、開度監視装置４０から送信されてくる各種情報を表示する。
【0044】
電源部１６は、開度検出装置１０の動作に必要となる電力を開度検出装置１０の各部に供給する。電源部１６は、例えば、電池（例えば、塩化チオニルリチウム電池等の自己放電が極めて少ない一次電池や二次電池）を備えており、電池から得られる電力を開度検出装置１０の各部に供給する。尚、電源部１６は、電池に代えて、燃料電池、キャパシタ、或いは環境発電（所謂、太陽電池等のエナジーハーベスト）を行う発電回路等を備えていてもよい。
【0045】
ここで、開度検出装置１０は、電源部１６の電力消費を抑えるために、手動バルブＶ１の開度を検出しない場合には、スタンバイモード（低消費電力モード）に移行する。具体的に、開度検出装置１０がスタンバイモードに移行すると、電源部１６から演算部１２、無線通信部１３、及び表示部１５の少なくとも何れかに対する電力の供給が停止又は制限される。尚、スタンバイモードは、例えば、押しボタンＢ１が操作されることによって、或いは、開度監視装置４０からの指示に基づいて解除される。
【0046】
無線アクセスポイント２０は、開度検出装置１０が無線通信を行う通信路又はネットワークと、無線ゲートウェイ３０とを接続する。無線アクセスポイント２０は、開度検出装置１０から送信されてきた無線信号を受信して無線ゲートウェイ３０に出力し、無線ゲートウェイ３０から出力される信号を無線信号にして開度検出装置１０に送信する。無線ゲートウェイ３０は、無線アクセスポイント２０と開度監視装置４０とを接続し、無線アクセスポイント２０と開度監視装置４０との間で送受信される各種データの中継を行う。
【0047】
開度監視装置４０は、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブＶ１の開度を監視する。具体的に開度監視装置４０は、開度検出装置１０から無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を介して送信されてきた手動バルブＶ１の開度を示す開度情報に基づいて、手動バルブＶ１の開度を遠隔から監視する。開度監視装置４０は、例えば、手動バルブＶ１が設けられたプラントにおける監視室等に設けられる。
【0048】
開度監視装置４０は、通信部４１及び開度監視部４２を備える。通信部４１は、開度検出装置１０から無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を介して送信されてきた情報（例えば、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報）を受信する。また、通信部４１は、開度検出装置１０に送信する情報（例えば、開度検出装置１０の表示部１５に表示させる情報）を無線ゲートウェイ３０に出力する。開度監視部４２は、通信部４１で受信された開度情報に基づいて、手動バルブＶ１の開度を監視する。
【0049】
図３は、本発明の第１実施形態による開度検出装置の動作を示すフローチャートである。尚、図３に示すフローチャートの処理は、例えば、作業者が、開度検出装置１０に接続された押しボタンＢ１を操作することによって開始される。作業者が押しボタンＢ１を操作すると、その操作内容を示す情報が入力部１１を介して演算部１２に入力され、開度検出装置１０においてスタンバイモードを解除する処理が行われる（ステップＳ１０）。具体的には、電源部１６から演算部１２、無線通信部１３、及び表示部１５に対し、停止又は制限されていた電力の供給が行われる。
【0050】
スタンバイモードが解除されると、まず、手動バルブＶ１に設けられたハンドルＨＤの回転検出が演算部１２で行われる（ステップＳ１１）。具体的には、入力部１１を介して入力される検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果に基づいて、演算部１２がハンドルＨＤの回転量と回転方向とを求める。例えば、演算部１２は、検出素子Ｄ１で検出されたスポーク部ＳＰの接近回数ｎと、ハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの数ｋとを用い、（３６０°／ｋ）×ｎなる演算を行ってハンドルＨＤの回転量を求める。また、演算部１２は、スポーク部ＳＰの接近が、最初に検出素子Ｄ１で検出された場合には、時計回りの方向をハンドルＨＤの回転方向として求め、最初に検出素子Ｄ２で検出された場合には、反時計回りの方向をハンドルＨＤの回転方向として求める。
【0051】
次に、手動バルブＶ１の開度を算出する処理が演算部１２で行われる（ステップＳ１２）。具体的には、ステップＳ１１で求められたハンドルＨＤの回転量及びハンドルＨＤの回転方向と、演算部１２に記憶されているレンジ情報ＲＧ及び開度情報ＯＰとを用いて、手動バルブＶ１の開度を求める処理が演算部１２で行われる。例えば、ハンドルＨＤの回転方向が反時計回り（バルブを閉じる方向）である場合には、演算部１２は、開度情報ＯＰで示される開度から、ハンドルＨＤの回転量をレンジ情報ＲＧで示される値で除算して得られる値を減算する演算を行って手動バルブＶ１の開度を求める。これに対し、ハンドルＨＤの回転方向が時計回り（バルブを開く方向）である場合には、演算部１２は、開度情報ＯＰで示される開度に対し、ハンドルＨＤの回転量をレンジ情報ＲＧで示される値で除算して得られる値を加算する演算を行って手動バルブＶ１の開度を求める。
【0052】
次いで、開度情報ＯＰを更新する処理が演算部１２で行われる（ステップＳ１３）。具体的には、記憶している開度情報ＯＰを、新たに求めた開度を示す開度情報で上書きする処理が演算部１２で行われる。尚、上書き処理によって、次回のハンドル操作に基づいてステップＳ１０以降の処理が行われた場合、ステップＳ１２では、上書きされた開度情報が前回開度情報として用いられる。続いて、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報を送信する処理が無線通信部１３で行われる（ステップＳ１４）。具体的には、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報が演算部１２から無線通信部１３に出力され、その開度情報が無線通信部１３からアンテナ１４を介して無線信号として送信される。そして、無線信号が送信されると、開度検出装置１０はスタンバイモードに移行する（ステップＳ１５）。これにより、電源部１６から演算部１２、無線通信部１３、及び表示部１５に対する電力の供給が停止又は制限される。
【0053】
開度検出装置１０から送信された無線信号は無線アクセスポイント２０で受信され、無線アクセスポイント２０からは開度情報が出力される。無線アクセスポイント２０から出力された開度情報は、無線アクセスポイント２０を介して開度監視装置４０の通信部４１で受信され、開度監視部４２に入力される。開度監視部４２は、入力された開度情報を参照することで、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブＶ１の開度を監視することができる。
【0054】
尚、開度検出装置１０は、演算部１２で求められた開度情報を開度監視装置４０に送信する場合には、タグ番号ＴＧを併せて送信するようにしてもよい。演算部１２で求められた開度情報とともにタグ番号ＴＧを送信することで、開度監視装置４０は、送信されてきた開度情報が、どの手動バルブの開度情報であるのかを容易に判別することができる。
【0055】
以上の通り、本実施形態では、まず、手動バルブＶ１に設けられたハンドルＨＤの回転を、検出素子Ｄ１，Ｄ２を用いて非接触で検出している。次に、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果と、ハンドルＨＤの回転量と手動バルブＶ１の開度との関係を示す特性情報としてのレンジ情報ＲＧとに基づいて、手動バルブＶ１の開度を求めている。そして、求められた手動バルブＶ１の開度を示す開度情報を無線信号で送信するようにしている。これにより、大規模な固定金具を必要とせずに、様々な手動バルブの開度を監視することができる。
【0056】
ここで、検出素子Ｄ１，Ｄ２は、ハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの接近を非接触で検出することによって、ハンドルＨＤの回転を検出するものであるから、大がかりな工事を必要とせずに低コストで検出素子Ｄ１，Ｄ２を設置することができる。また、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報は無線信号で送信されるため、開度情報を送信するための配線の敷設が必要なく、配線の敷設に要するコストを削減することができる。
【0057】
また、開度検出装置１０は、押しボタンＢ１が操作された場合にはスタンバイモードが解除されて手動バルブＶ１の開度を検出するが、手動バルブＶ１の開度を検出しない場合にはスタンバイモードに移行する。よって、手動バルブＶ１の開度を検出しない場合における開度検出装置１０の消費電力を抑えることができる。
【0058】
また、開度検出装置１０は、ハンドルＨＤの回転量と手動バルブＶ１の開度との関係を示す特性情報としてのレンジ情報ＲＧを用いて手動バルブＶ１の開度を求めていることから、手動バルブの口径、メーカー、モデルに拘わらず開度を求めることができる。また、開度検出装置１０は、手動バルブＶ１の開度を示す開度情報を無線信号によって送信しており、ケーブル等が不要であることから、既設の手動バルブに対しても容易に適用可能である。
【0059】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。図４に示す通り、本実施形態の開度監視システム２は、図１に示す開度監視システム１が備える開度監視装置４０を開度監視装置４０Ａに替えた構成である。このような開度監視システム２は、開度監視装置４０Ａが開度検出装置１０と連携して手動バルブの操作順を確認することで、誤った手動バルブの操作を防止するようにしたものである。
図４は、本発明の第２実施形態による開度監視システムの全体構成を示すブロック図である。図４に示す通り、本実施形態の開度監視システム２は、図１に示す開度監視システム１が備える開度監視装置４０を開度監視装置４０Ａに替えた構成である。このような開度監視システム２は、開度監視装置４０Ａが開度検出装置１０と連携して手動バルブの操作順を確認することで、誤った手動バルブの操作を防止するようにしたものである。
【0060】
本実施形態の開度監視システム２は、複数の手動バルブを規定の順番で操作する必要がある場合等に適用して好適なものである。例えば、流量計の上流側及び下流側に取り付けられたブロックバルブ、ブロックバルブが設けられた区間をバイパスするバイパス流路に取り付けられたバイパスバルブ、上記区間内に設けられたドレインバルブを規定の順番で操作する場合等である。この例において、流量計の交換を行う場合には、最初に、バイパスバルブを開状態にしてバイパス流量を開放し、次に、ブロックバルブを閉状態にして流量計の流路を閉鎖し、次いで、ドレインバルブを開状態にして流量計の流路に残留した液体を抜く必要がある。
【0061】
開度監視装置４０Ａは、図１に示す開度監視装置４０の開度監視部４２を操作順管理部４３に替えた構成である。操作順管理部４３は、手動バルブの操作順を示すシーケンス情報ＳＱと、開度検出装置１０から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき手動バルブを検出対象とする開度検出装置１０に対して指示を行う。ここでシーケンス情報ＳＱは、例えば、手動バルブの操作順に、手動バルブのタグ番号、手動バルブに設けられたハンドルＨＤの回転量、及び手動バルブの開度が適切であるか否か、即ち適切な開度の範囲内であるか否かを判断する閾値等が対応付けられた情報である。
【0062】
具体的に、操作順管理部４３は、開度検出装置１０からタグ番号が送信されてきた場合に、そのタグ番号で特定される手動バルブが、操作されるべき手動バルブであるか否かを、シーケンス情報ＳＱを用いて確認する。そして、操作順管理部４３は、その確認結果に応じた情報（タグ番号で特定される手動バルブが、操作されるべき手動バルブであるか否かを示す情報）を、タグ番号を送信した開度検出装置１０に送信する。
【0063】
操作順管理部４３は、開度検出装置１０から開度情報が送信されてきた場合に、その開度情報で示される手動バルブの開度が適切か否かを、シーケンス情報ＳＱに含まれる閾値を用いて判断する。操作順管理部４３は、開度が適切でないと判断した場合には、開度情報を送信した開度検出装置１０に手動バルブの開度を再度検出させる指示を行う。一方、操作順管理部４３は、開度が適切であると判断した場合には、次に操作されるべき手動バルブが存在するか否かを、シーケンス情報ＳＱを用いて判断する。そして、操作順管理部４３は、次に操作されるべき手動バルブが存在する場合には、次に操作されるべき手動バルブを検出対象とする開度検出装置１０に対して指示を行う。
【0064】
次に、上記構成における開度監視システム２の動作について説明する。開度監視システム２の動作は、作業者の指示が起点となる動作（以下、「現場起点動作」という）と、開度監視装置４０Ａの指示が起点となる動作（以下、「上位起点動作」という）とに大別される。また、上位起点動作は、開度監視装置４０Ａが、操作の対象となる手動バルブに対して順次指示する動作（以下、「第１上位起点動作」という）と、操作の対象となる全ての手動バルブに対して一括指示する動作（以下、「第２上位起点動作」という）とに分けられる。以下、現場起点動作、第１上位起点動作、及び第２上位起点動作について順次説明する。
【0065】
〈現場起点動作〉
図５は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の現場起点動作を示すフローチャートである。尚、図５に示すフローチャートの処理は、例えば、作業者が、操作の対象となる手動バルブの何れかに設けられた開度検出装置１０に接続された押しボタンＢ１を操作することによって開始される。作業者が押しボタンＢ１を操作すると、その押しボタンＢ１が接続された開度検出装置１０においてスタンバイモードを解除する処理が行われる（ステップＳ２０）。
図５は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の現場起点動作を示すフローチャートである。尚、図５に示すフローチャートの処理は、例えば、作業者が、操作の対象となる手動バルブの何れかに設けられた開度検出装置１０に接続された押しボタンＢ１を操作することによって開始される。作業者が押しボタンＢ１を操作すると、その押しボタンＢ１が接続された開度検出装置１０においてスタンバイモードを解除する処理が行われる（ステップＳ２０）。
【0066】
スタンバイモードが解除されると、まず、その開度検出装置１０において、演算部１２に記憶されたタグ番号ＴＧを送信する処理が行われる（ステップＳ２１）。具体的には、演算部１２に記憶されたタグ番号ＴＧが無線通信部１３に出力され、そのタグ番号ＴＧが無線通信部１３からアンテナ１４を介して無線信号として送信される。開度検出装置１０から送信されたタグ番号ＴＧは、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を順次介して、開度監視装置４０Ａで受信される。
【0067】
次に、開度監視装置４０Ａにおいて、シーケンス情報ＳＱと受信したタグ番号ＴＧとに基づいて、操作順を確認する処理が行われる（ステップＳ３０）。例えば、受信したタグ番号ＴＧが、シーケンス情報ＳＱにおける手動バルブの操作順の最初（先頭）に登録されているかを確認する処理が、開度監視装置４０Ａの操作順管理部４３で行われる。そして、操作順管理部４３の確認結果に応じた指示を開度検出装置１０（タグ番号ＴＧを送信した開度検出装置１０）に送信する処理が開度監視装置４０Ａの通信部４１で行われる（ステップＳ３１）。
【0068】
開度監視装置４０Ａから送信された指示は、無線ゲートウェイ３０及び無線アクセスポイント２０を順次介して、開度検出装置１０（タグ番号ＴＧを送信した開度検出装置１０）で受信される。尚、開度監視装置４０Ａから送信される指示は、操作順が合っている場合には、「次のステップへ進む」旨を示す指示であり、操作順が合っていない場合には、「次のステップへ進まない」旨を示す指示である。
【0069】
次いで、開度検出装置１０において、開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示を表示部１５に表示させる処理が行われる（ステップＳ２２）。これにより、例えば、表示部１５には、「次のステップへ進む」なる表示、又は「次のステップへ進まない」なる表示が表示される。表示部１５に「次のステップへ進む」なる表示がなされた場合には、作業者は、その開度検出装置１０の検出対象である手動バルブを操作しても良い旨を把握する。これに対し、表示部１５に「次のステップへ進まない」なる表示がなされた場合には、作業者は、その開度検出装置１０の検出対象である手動バルブを操作してはいけない旨を把握する。
【0070】
続いて、開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示が、「次のステップへ進む」旨を示す指示であるか否かを判断する処理が演算部１２で行われる（ステップＳ２３）。開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示が、「次のステップへ進む」旨を示す指示である場合（ステップＳ２３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算部１２は、押しボタンＢ１が操作されたか否かを判断する（ステップＳ２４）。尚、作業者は、表示部１５に「次のステップへ進む」なる表示がなされた場合には、手動バルブを操作するために押しボタンＢ１を操作する一方で、表示部１５に「次のステップへ進まない」なる表示がなされた場合には、押しボタンＢ１を操作しない。
【0071】
押しボタンＢ１が操作されていないと演算部１２が判断した場合（ステップＳ２４の判断結果が「ＮＯ」である場合）には、ステップＳ２４の処理が繰り返される。これに対し押しボタンＢ１が操作されたと演算部１２が判断した場合（ステップＳ２４の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、開度検出装置１０において、手動バルブの開度を検出し、その開度を示す開度情報を送信する処理が行われる（ステップＳ１）。尚、このステップＳ１の処理は、図３に示すフローチャートのステップＳ１１～Ｓ１４と同じ処理である。開度検出装置１０から送信された開度情報は、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を順次介して、開度監視装置４０Ａで受信される（ステップＳ３２）。開度情報を送信する処理が終了すると、開度検出装置１０では、スタンバイモードに移行する処理が行われる（ステップＳ２５）。
【0072】
一方、開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示が、「次のステップへ進まない」旨を示す指示である場合（ステップＳ２３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、開度検出装置１０では、スタンバイモードに移行する処理が行われる（ステップＳ２５）。尚、開度検出装置１０がスタンバイモードに移行すると、電源部１６から演算部１２、無線通信部１３、及び表示部１５に対する電力の供給が停止又は制限される。以上の処理にて、図５に示す一連の処理が終了する。
【0073】
〈第１上位起点動作〉
図６は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の第１上位起点動作を示すフローチャートである。尚、図６に示すフローチャートの処理は、例えば、管理者が、開度監視装置４０Ａに対して、処理開始の指示を行うことによって開始される。尚、シーケンス情報ＳＱに手動バルブの操作時刻を含め、シーケンス情報ＳＱの操作時刻が到来したら、図６に示すフローチャートの処理が自動的に開始されるようにしても良い。
図６は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の第１上位起点動作を示すフローチャートである。尚、図６に示すフローチャートの処理は、例えば、管理者が、開度監視装置４０Ａに対して、処理開始の指示を行うことによって開始される。尚、シーケンス情報ＳＱに手動バルブの操作時刻を含め、シーケンス情報ＳＱの操作時刻が到来したら、図６に示すフローチャートの処理が自動的に開始されるようにしても良い。
【0074】
処理が開始されると、開度監視装置４０Ａにおいて、対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０に対して指示情報を送信する処理が行われる（ステップＳ４０）。例えば、シーケンス情報ＳＱにおける手動バルブの操作順の最初の行（先頭の行）が操作順管理部４３によって読み出され、その最初の行におけるタグ番号とハンドルＨＤの操作量若しくは目標開度とが、上記の指示情報（特定の指示）として送信される。開度監視装置４０Ａから送信された指示情報は、無線ゲートウェイ３０及び無線アクセスポイント２０を順次介して、対象バルブ（例えば、最初に操作される手動バルブ）を検出対象とする開度検出装置１０で受信される。
【0075】
開度監視装置４０Ａから送信された指示情報を受信すると、その開度検出装置１０において、スタンバイモードを解除する処理が行われる（ステップＳ５０）。スタンバイモードが解除されると、まず、開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示情報を表示部１５に表示させる処理が行われる（ステップＳ５１）。これにより、表示部１５には、手動バルブのハンドルＨＤの操作量又は目標開度が表示される。この表示内容を参照することで、作業者は、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブが操作の対象であること、及びその手動バルブの操作量を把握する。
【0076】
次に、押しボタンＢ１が操作されたか否かが演算部１２によって判断される（ステップＳ５２）。尚、作業者は、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブが操作の対象であることを把握した場合には、当該手動バルブを操作することを開度監視装置４０に伝達するために押しボタンＢ１を操作する。押しボタンＢ１が操作されていないと演算部１２が判断した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＮＯ」である場合）には、ステップＳ５２の処理が繰り返される。
【0077】
これに対し押しボタンＢ１が操作されたと演算部１２が判断した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、タグ番号ＴＧや操作されたことを表す信号を送信する処理が行われる（ステップＳ５３）。開度検出装置１０から送信されたタグ番号ＴＧや信号は、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を順次介して、開度監視装置４０Ａで受信される。
【0078】
開度検出装置１０から送信されたタグ番号ＴＧや信号を受信すると、開度監視装置４０Ａにおいて、作業者によって操作される対象バルブを確認する処理が行われる（ステップＳ４１）。具体的には、ステップＳ４０で送信した対象情報に含まれるタグ番号と、ステップＳ５３で開度検出装置１０から送信されてきたタグ番号とが一致するか否かを判断する処理が行われる。そして、開度監視装置４０Ａにおいて、その確認結果を開度検出装置１０に送信する処理が行われる（ステップＳ４２）。
【0079】
尚、この確認結果は、ステップＳ５３でタグ番号ＴＧを送信した開度検出装置１０の検出対象である手動バルブが、操作されるべき手動バルブであるか否かを示す情報ということができる。開度監視装置４０Ａから送信された確認結果は、無線ゲートウェイ３０及び無線アクセスポイント２０を順次介して、タグ番号ＴＧを送信した開度検出装置１０で受信される。
【0080】
開度監視装置４０Ａから送信された確認結果を受信すると、その開度検出装置１０において、対象バルブであるか否かを判断する処理が行われる（ステップＳ５４）。具体的には、開度監視装置４０Ａから送信された確認結果が対象バルブである旨を示すもの（ステップＳ４０で送信された対処情報に含まれるタグ番号と、ステップＳ５３で送信されたタグ番号とが一致する旨を示すもの）であるか否かを判断する処理が行われる。
【0081】
対象バルブであると演算部１２が判断した場合（ステップＳ５４の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、開度検出装置１０において、手動バルブの開度を検出し、その開度を示す開度情報を送信する処理が行われる（ステップＳ１）。尚、ステップＳ１の間は、表示部１５にて、操作中のバルブの開度情報をリアルタイムで表示してもよい。開度検出装置１０から送信された開度情報は、無線アクセスポイント２０及び無線ゲートウェイ３０を順次介して、開度監視装置４０Ａで受信される。
【0082】
一方、対象バルブでないと演算部１２が判断した場合（ステップＳ５４の判断結果が「ＮＯ」である場合）には、開度検出装置１０では、表示部１５にて操作対象装置ではないことを表示して、作業者に操作対象ではないことを伝えスタンバイモードに移行する処理が行われる（ステップＳ５５）。尚、開度検出装置１０がスタンバイモードに移行すると、電源部１６から演算部１２、無線通信部１３、及び表示部１５に対する電力の供給が停止又は制限される。
【0083】
開度検出装置１０から送信されてきた開度情報を開度監視装置４０Ａが受信した場合には、その開度情報で示される開度が適切であるか否かが操作順管理部４３で判断される（ステップＳ４３）。例えば、開度検出装置１０から送信されてきた開度情報で示される開度が、シーケンス情報ＳＱにおける手動バルブの操作順の最初の行（先頭の行）における閾値で規定される範囲に収まっているか否かが操作順管理部４３で判断される。
【0084】
開度検出装置１０から送信されてきた開度情報が適切ではないと操作順管理部４３が判断した場合（ステップＳ４３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、開度監視装置４０Ａから、開度情報を送信した開度検出装置１０に対して、手動バルブの開度を再度検出する旨を示す再検出指示が送信される（ステップＳ４４）。この視検出指示を受信した開度検出装置１０では、ステップＳ１の処理が再度行われる。
【0085】
これに対し、開度検出装置１０から送信されてきた開度情報が適切であると操作順管理部４３が判断した場合（ステップＳ４３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、開度監視装置４０Ａにおいて、他の対象バルブの有無が判断される（ステップＳ４５）。他の対象バルブが有ると判断された場合（ステップＳ４５の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、処理がステップＳ４０に戻り、次の対象バルブに対して指示情報を送信する処理が行われる。例えば、シーケンス情報ＳＱにおける手動バルブの操作順の２番目の行が操作順管理部４３によって読み出され、その２番目の行におけるタグ番号とハンドルＨＤの操作量又は目標開度とが、上記の指示情報として送信される。これに対し、他の対象バルブが無いと判断された場合（ステップＳ４５の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、図６に示す一連の処理が終了する。
【0086】
〈第２上位起点動作〉
図７は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の第２上位起点動作を示すフローチャートである。尚、図７に示すフローチャートの処理は、例えば、図６に示すフローチャート同容に、管理者が、開度監視装置４０Ａに対して、処理開始の指示を行うことによって開始される。尚、図７においては、図６に示すステップと同様のステップについては同一の符号を付してある。
図７は、本発明の第２実施形態による開度検出装置の第２上位起点動作を示すフローチャートである。尚、図７に示すフローチャートの処理は、例えば、図６に示すフローチャート同容に、管理者が、開度監視装置４０Ａに対して、処理開始の指示を行うことによって開始される。尚、図７においては、図６に示すステップと同様のステップについては同一の符号を付してある。
【0087】
処理が開始されると、開度監視装置４０Ａにおいて、全ての対象バルブに対して指示情報を送信する処理が行われる（ステップＳ６０）。具体的には、シーケンス情報ＳＱから、全ての対象バルブについての情報（操作順、タグ番号、ハンドルＨＤの操作量又は目標開度、及び閾値等）が操作順管理部４３によって読み出され、全ての操作バルブについてのタグ番号とハンドルＨＤの操作量又は目標開度と各バルブの操作の順番が、上記の指示情報として送信される。開度監視装置４０Ａから送信された指示情報は、無線ゲートウェイ３０及び無線アクセスポイント２０を順次介して、対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０の全てで受信される。
【0088】
開度監視装置４０Ａから送信された指示情報を受信すると、開度検出装置１０の全てにおいて、スタンバイモードを解除する処理が行われる（ステップＳ５０）。スタンバイモードが解除されると、まず、開度監視装置４０Ａから送信されてきた指示情報を表示部１５に表示させる処理が行われる（ステップＳ５１）。これにより、表示部１５には、手動バルブのハンドルＨＤの操作量又は目標開度が表示される。この表示内容を参照することで、作業者は、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブが操作の対象であること、及びその手動バルブの操作量と各バルブの操作の順番を把握する。
【0089】
尚、図７に示すステップＳ５０，Ｓ５１の処理（ステップＳ２の処理）は、対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０の全てで同時（或いは、ほぼ同時）に行われる。これに対し、図７に示すステップＳ１を含むステップＳ５２～Ｓ５５の処理（ステップＳ３の処理）は、対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０で順次（シーケンス情報ＳＱで規定されている操作順で順次）行われる。
【0090】
例えば、最初に操作されるべき対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０において、押しボタンＢ１が操作されたか否かが判断される（ステップＳ５２）。押しボタンＢ１が操作されていないと演算部１２が判断した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＮＯ」である場合）には、ステップＳ５２の処理が繰り返される。これに対し押しボタンＢ１が操作されたと判断した場合（ステップＳ５２の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、タグ番号ＴＧを送信する処理が行われる（ステップＳ５３）。
【0091】
開度検出装置１０から送信されたタグ番号ＴＧや信号を受信すると、開度監視装置４０Ａにおいて、作業者によって操作される対象バルブを確認する処理が行われる（ステップＳ４１）。そして、開度監視装置４０Ａにおいて、その確認結果を開度検出装置１０に送信する処理が行われる（ステップＳ４２）。
【0092】
開度監視装置４０Ａから送信された確認結果を受信すると、その開度検出装置１０において、対象バルブであるか否かを判断する処理が行われる（ステップＳ５４）。対象バルブであると演算部１２が判断した場合（ステップＳ５４の判断結果が「ＹＥＳ」である場合）には、開度検出装置１０において、手動バルブの開度を検出し、その開度を示す開度情報を送信する処理が行われる（ステップＳ１）。そして、スタンバイモードに移行する処理が行われる（ステップＳ５５）。尚、ステップＳ５４において、対象バルブでないと判断した場合（ステップＳ５４の判断結果が「ＮＯ」である場合）も、スタンバイモードに移行する処理が行われる（ステップＳ５５）。
【0093】
開度検出装置１０から開度情報が送信されてくると、開度監視装置４０Ａでは、開度情報を受信する処理が行われる（ステップＳ６１）。そして、開度監視装置４０Ａでは、開度検出装置１０から終了指示が送信されてきたか否かを判断する処理が行われる（ステップＳ６２）。ここで、作業者は、全ての対象バルブの操作を終了した場合に、その旨を示す操作を行う。例えば、作業者は、押しボタンＢ１に対し、通常の操作とは異なる操作（例えば、連続押下、長押し等）を行う。このような操作がなされると、その操作がなされた押しボタンＢ１が接続された開度検出装置１０から開度監視装置４０Ａに対し、終了指示が送信される。
【0094】
開度監視装置４０Ａにおいて、終了指示が送信されてきていないと判断された場合（ステップＳ６２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ４１の処理に戻り、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ６１の処理が繰り返される。例えば、作業者が、次に操作されるべき対象バルブを検出対象とする開度検出装置１０において、押しボタンＢ１を操作することで、その開度検出装置１０でステップＳ３の処理が行われる。これにより、開度監視装置４０ＡにおいてステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ６１の処理が行われる。
【0095】
これに対し、開度監視装置４０Ａにおいて、終了指示が送信されてきたと判断された場合（ステップＳ６２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、全ての対象バルブの開度が適切であるか否かを判断する処理が、操作順管理部４３で行われる（ステップＳ６３）。全ての対象バルブの開度が適切であると判断された場合（ステップＳ６３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、図７に示す一連の処理が終了する。これ対して、開度が適切でない対象バルブがあると判断された場合（ステップＳ６３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ６０の処理に戻り、図７に示す処理が最初から再び行われて、バルブの開度を再度検出させる。尚、全ての検出装置を検出させるのではなく、適切な開度に設定されていないバルブに限ってもよい。
【0096】
以上の通り、本実施形態では、開度監視装置４０Ａが、開度検出装置１０の検出対象である手動バルブの操作順を示すシーケンス情報ＳＱと、開度検出装置１０から送信されてくる情報とに基づいて、操作されるべき手動バルブを検出対象とする開度検出装置１０に対して指示を行うようにしている。これにより、手動バルブの操作順を確認することができ、誤った手動バルブの操作を防止することができる。
【0097】
以上、本発明の実施形態による開度検出装置、開度監視システム、開度監視装置、及び開度監視方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ハンドルＨＤの回転を検出する検出素子Ｄ１，Ｄ２として、近接センサを用いる例について説明したが、近接センサ以外のセンサを用いても良い。
【0098】
図８は、手動バルブのハンドルの回転を検出する他の方法を説明する図である。図８においては、図２に示した部材に相当する部材については、同一の符号を付してある。尚、図８は、図２（ｂ）に示す通り、手動バルブＶ１に設けられたハンドルＨＤを軸ＡＸの方向から見た図である。
【0099】
図８に示す通り、ハンドルＨＤのハンドル部ＨＰには、円周方向に沿って等間隔に複数の磁石ＭＧが取り付けられており、ハンドル部ＨＰの側方に検出素子Ｄ１，Ｄ２が配置されている。この検出素子Ｄ１，Ｄ２としては、磁石ＭＧの磁気を非接触で検出する磁気センサを用いることができる。検出素子Ｄ１，Ｄ２は、磁石ＭＧの磁気を非接触で検出可能な位置に配置され、ハンドルＨＤの回転方向を検出可能とするために、ハンドル部ＨＰの接線方向に所定間隔をもって並べて配列されている。
【0100】
図８に示す検出方法においても、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果を用い、図２を用いて説明した方法と同様の方法で、ハンドルＨＤの回転量及び回転方向を検出することができる。図８に示す方法は、例えば、小型の手動バルブでハンドルＨＤが小さいため、図２に示す通り、２つの検出素子Ｄ１，Ｄ２をハンドルＨＤの下方に配置することができない場合等に有効である。
【0101】
また、本発明は、物体の接近を非接触で検出する近接センサ、磁気を非接触で検出する磁気センサ以外に、リミットスイッチ等の接触式センサを用いることも可能である。このような接触式センサは、例えば、図２に示す検出素子Ｄ１，Ｄ２と同様に、ハンドルＨＤの下方に配置され、ハンドルＨＤが回転した場合に、複数のスポーク部ＳＰが順次接触する位置に固定される。接触式センサは、スポーク部ＳＰが接触することにより、スポーク部ＳＰを検出する。
【0102】
また、上記実施形態では、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果からハンドルＨＤの回転量を求め、求めたハンドルＨＤの回転量に基づいて手動バルブの開度を求めていた。しかしながら、ハンドルＨＤの回転量を求めることなく、検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果（ハンドルＨＤのスポーク部ＳＰの検出回数）に基づいて手動バルブの開度を求めるようにしてもよい。
【0103】
検出素子Ｄ１，Ｄ２の検出結果に基づいて手動バルブの開度を求める場合には、演算部１２に記憶されるレンジ情報ＲＧを変える必要がある。具体的には、手動バルブＶ１を全閉状態から全開状態にするまで、又は手動バルブＶ１を全開状態から全閉状態にするまでに検出素子Ｄ１（又は、検出素子Ｄ２）で検出されるスポーク部ＳＰの総数をレンジ情報ＲＧとして演算部１２に記憶させる必要がある。
【0104】
この場合において、手動バルブＶ１の開度は、検出素子Ｄ１（又は、検出素子Ｄ２）で検出されたスポーク部ＳＰの数及びハンドルＨＤの回転方向と、演算部１２に記憶されているレンジ情報ＲＧ及び開度情報ＯＰとを用いて求められる。例えば、ハンドルＨＤの回転方向が反時計回り（バルブを閉じる方向）である場合には、演算部１２は、開度情報ＯＰで示される開度から、検出素子Ｄ１（又は、検出素子Ｄ２）で検出されたスポーク部ＳＰの数をレンジ情報ＲＧで示されるスポーク部ＳＰの総数で除算して得られる値を減算する演算を行って手動バルブＶ１の開度を求める。これに対し、ハンドルＨＤの回転方向が時計回り（バルブを開く方向）である場合には、演算部１２は、開度情報ＯＰで示される開度に対し、検出素子Ｄ１（又は、検出素子Ｄ２）で検出されたスポーク部ＳＰの数をレンジ情報ＲＧで示されるスポーク部ＳＰの総数で除算して得られる値を加算する演算を行って手動バルブＶ１の開度を求める。
【0105】
また、上述した実施形態では、押しボタンＢ１が操作された場合に、開度検出装置１０が手動バルブの開度の検出を行う例について説明した。しかしながら、検出素子Ｄ１，Ｄ２から検出結果を定期的にモニタし、検出素子Ｄ１，Ｄ２から検出結果が出力された場合に、ハンドルＨＤが操作されたと判断して、開度検出装置１０が手動バルブの開度の検出を行うようにしてもよい。この場合には、押しボタンＢ１を省略することができる。
【0106】
また、上記実施形態では、開度検出装置１０の演算部１２で求められた手動バルブＶ１の開度を示す開度情報、或いは、開度監視装置４０から送信されてくる各種情報を、開度検出装置１０の表示部１５に表示する例について説明した。しかしながら、開度検出装置１０に信号を出力する出力部を設け、パトライト（登録商標）、ブザー、表示器等の外部機器に開度監視装置４０から送信されてくる各種情報を出力するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0107】
１，２ 開度監視システム
１０ 開度検出装置
１１ 入力部
１２ 演算部
１３ 無線通信部
４０，４０Ａ 開度監視装置
４３ 操作順管理部
Ｄ１，Ｄ２ 検出素子
ＨＤ ハンドル
ＭＧ 磁石
ＯＰ 開度情報
ＲＧ レンジ情報
ＳＰ スポーク部
ＳＱ シーケンス情報
ＴＧ タグ番号
Ｖ１ 手動バルブ
１０ 開度検出装置
１１ 入力部
１２ 演算部
１３ 無線通信部
４０，４０Ａ 開度監視装置
４３ 操作順管理部
Ｄ１，Ｄ２ 検出素子
ＨＤ ハンドル
ＭＧ 磁石
ＯＰ 開度情報
ＲＧ レンジ情報
ＳＰ スポーク部
ＳＱ シーケンス情報
ＴＧ タグ番号
Ｖ１ 手動バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】