特許 7530166 ドローン使用可能なオペレータ巡回

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-30

(45)【発行日】2024-08-07

(54)【発明の名称】ドローン使用可能なオペレータ巡回

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20240731BHJP

   G05D 1/00 20240101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 301T

G05D1/00

【請求項の数】 29

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019177739

(22)【出願日】2019-09-27

(65)【公開番号】P2020064623

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2022-09-01

(31)【優先権主張番号】62/739,829

(32)【優先日】2018-10-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/580,793

(32)【優先日】2019-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512132022

【氏名又は名称】フィッシャー－ローズマウント システムズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・ジー・ザ・サード・ハルグレン

(72)【発明者】

【氏名】クラウディオ・ファヤド

(72)【発明者】

【氏名】ギャリー・ケイ・ロー

(72)【発明者】

【氏名】マーク・ジェイ・ニクソン

【審査官】牧 初

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９７４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５３８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４８２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６７７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８１４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５３９０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特許第６５２７２９９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００４－１７１１２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／００－２３／０２

Ｇ０５Ｄ １／００－ １／８７

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｂ２５Ｊ ５／００－ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザ・インターフェース・デバイスによって、無人ロボット車両を配備する必要がある前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって表示されたプロセスプラントの概観内の機器のユーザ選択の指示を受信するステップであって、前記プロセスプラントの前記概観は、前記プロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示す、前記受信ステップと、
前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって、前記無人ロボット車両に関連付けられた搭載コンピューティングデバイスに、前記ユーザ選択の前記指示を伝送するステップと、
前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記ユーザ選択の前記指示に基づいて、前記プロセスプラント内の前記無人ロボット車両の目的地を決定するステップと、
前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記プロセスプラント内の現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地まで移動するように前記無人ロボット車両を制御するステップと、
前記無人ロボット車両の１つまたは複数のカメラによってカメラデータを取り込むステップと、
前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記ユーザ・インターフェース・デバイスに前記カメラデータを伝送するステップと、
前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって、前記プロセスプラント内の前記概観と並べて前記カメラデータを表示するステップと
を含む方法。

【請求項2】

前記プロセスプラント内の前記無人ロボット車両の前記目的地を決定するステップは、前記ユーザによって選択された前記機器の物理的位置の近くの安全なホバリング点を決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

現在位置から前記目的地まで移動するように前記無人ロボット車両を制御するステップは、
前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記プロセスプラント内の前記現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地までの安全なルートを識別するステップと、
前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記安全なルートを通って前記プロセスプラント内の前記現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地まで移動するように前記無人ロボット車両を制御するステップと
を含む、請求項１または請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記プロセスプラントの前記概観と並べて前記カメラデータを表示するステップは、前記プロセスプラントの前記概観と並べられた前記カメラデータに基づいてライブビデオフィードを表示するステップを含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって、前記プロセスプラントの前記概観内の前記機器に対する前記プロセスプラント内の前記無人ロボット車両の物理的位置の表現を表示するステップをさらに含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記無人ロボット車両の１つまたは複数のカメラによってカメラデータを取り込むステップは、前記無人ロボット車両の１つまたは複数の赤外線カメラデータによって赤外線カメラデータを取り込むステップを含む、請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記無人ロボット車両の１つまたは複数のセンサによってセンサデータを取り込むステップと、
前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記ユーザ・インターフェース・デバイスに前記センサデータを伝送するステップと、
前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって、前記センサデータを表示するステップと
をさらに含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記無人ロボット車両の１つまたは複数のセンサによってセンサデータを取り込むステップは、前記無人ロボット車両の位置センサ、温度センサ、火炎センサ、ガスセンサ、風センサ、加速度計、および／またはモーションセンサのうちの１つまたは複数のセンサからセンサデータを取り込むステップを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記無人ロボット車両に関連付けられた前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記プロセスプラント内の状態の指示を識別するために、前記カメラデータおよび／または前記センサデータを分析するステップをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記状態は、過熱状態、火災状態、煙状態、漏出状態、蒸気状態、溜り水または滴下水の状態、弁の状態、または前記プロセスプラント内の動きの状態のうちの１つまたは複数の状態である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

ユーザ・インターフェース・デバイスによって、前記無人ロボット車両によって作動される必要がある前記プロセスプラント内のスイッチのユーザ選択の指示を受信するステップと、
前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記プロセスプラント内の前記スイッチを作動させるように前記無人ロボット車両のロボットアームを制御するステップと
をさらに含む、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記搭載コンピューティングデバイスによって、前記プロセスプラント内のサンプルを採取するように前記無人ロボット車両のロボットアームを制御するステップをさらに含む、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

１つまたは複数のカメラが装備された無人ロボット車両と通信するように構成されたユーザ・インターフェース・デバイスであって、
ディスプレイと、
１つまたは複数のプロセッサと、
１つまたは複数のメモリであって、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、前記ユーザ・インターフェース・デバイスに、
前記無人ロボット車両の搭載コンピューティングデバイスから、前記無人ロボット車両の前記１つまたは複数のカメラによって取り込まれたデータを受信させ、
前記無人ロボット車両の前記１つまたは複数のカメラによって取り込まれた前記データと並べて、プロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示す前記プロセスプラントの概観を表示させ、
前記無人ロボット車両を配備する必要がある前記プロセスプラントの前記概観内の機器のユーザ選択を受信させ、
前記無人ロボット車両を配備する必要がある前記プロセスプラントの前記概観内の前記選択された機器を指示するコマンドを前記搭載コンピューティングデバイスに伝送させる、コンピュータ実行可能命令のセットを記憶するメモリと
を備える、ユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項14】

前記ユーザ・インターフェース・デバイスに前記無人ロボット車両の前記１つまたは複数のカメラによって取り込まれたデータを表示させる命令は、前記１つまたは複数のカメラによって取り込まれたデータに基づいてライブビデオフィードを表示する命令を含む、請求項１３に記載のユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項15】

前記ユーザ・インターフェース・デバイスに前記プロセスプラントの前記概観を表示させる命令は、前記プロセスプラント内の前記概観内の前記機器に対する前記プロセスプラント内の前記無人ロボット車両の物理的位置の表現を表示する命令を含む、請求項１３または請求項１４に記載のユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項16】

前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記ユーザ・インターフェース・デバイスに前記無人ロボット車両の前記１つまたは複数のセンサによって取り込まれたセンサデータを表示させる、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載のユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項17】

前記センサデータは、前記無人ロボット車両の位置センサ、温度センサ、火炎センサ、ガスセンサ、風センサ、加速度計、および／またはモーションセンサのうちの１つまたは複数のセンサによって取り込まれたデータを含む、請求項１６に記載のユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項18】

前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記ユーザ・インターフェース・デバイスに、
前記無人ロボット車両によって作動される必要がある前記プロセスプラント内のスイッチのユーザ選択の指示を受信させ、
前記無人ロボット車両によって作動される必要がある前記スイッチの選択を指示するコマンドを前記無人ロボット車両の前記搭載コンピューティングデバイスに伝送させる、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載のユーザ・インターフェース・デバイス。

【請求項19】

無人ロボット車両であって、
前記無人ロボット車両がプロセスプラント内を移動するときに画像を取り込むように構成された１つまたは複数のカメラと、
１つまたは複数のプロセッサと、
１つまたは複数のメモリであって、前記１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、前記無人ロボット車両に、
ユーザ・インターフェース・デバイスからのコマンドを受信させることであって、前記ユーザ・インターフェース・デバイスからのコマンドには、前記ユーザ・インターフェース・デバイスによって表示される前記プロセスプラントの概観内で前記無人ロボット車両を配備する必要がある機器のオペレータ選択が含まれ、前記プロセスプラントの前記概観は、前記プロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示し、
前記ユーザ・インターフェース・デバイスからのコマンドに基づいて、前記プロセスプラント内の目的地を決定させ、
前記プロセスプラント内の現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地まで移動させ、
前記１つまたは複数のカメラによって取り込まれた画像を前記ユーザ・インターフェース・デバイスへ伝送させる、コンピュータ実行可能命令のセットを記憶するメモリと
を備える、無人ロボット車両。

【請求項20】

前記無人ロボット車両に前記ユーザ・インターフェース・デバイスからのコマンドに基づいて前記プロセスプラント内の前記無人ロボット車両の前記目的地を決定させる前記コンピュータ実行可能命令は、前記無人ロボット車両に前記プロセスプラント内の前記機器の物理的位置の近くの安全なホバリング点を決定させる命令を含む、請求項１９に記載の無人ロボット車両。

【請求項21】

前記無人ロボット車両に前記現在位置から前記目的地まで移動させる前記コンピュータ実行可能命令は、前記無人ロボット車両に、
前記プロセスプラント内の前記現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地までの安全なルートを識別させ、
前記安全なルートを通って前記プロセスプラント内の前記現在位置から前記プロセスプラント内の前記目的地まで移動させる命令を含む、請求項１９または請求項２０に記載の無人ロボット車両。

【請求項22】

前記無人ロボット車両は、無人航空機である、請求項１９から請求項２１のいずれかに記載の無人ロボット車両。

【請求項23】

前記１つまたは複数のカメラは、１つまたは複数の赤外線カメラを含む、請求項１９から請求項２２のいずれかに記載の無人ロボット車両。

【請求項24】

前記無人ロボット車両が前記プロセスプラント内を移動するときにセンサデータを取り込むように構成された１つまたは複数のセンサをさらに含み、
前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記無人ロボット車両に、前記１つまたは複数のセンサによって取り込まれたセンサデータを前記ユーザ・インターフェース・デバイスに伝送させる、請求項１９から請求項２３のいずれかに記載の無人ロボット車両。

【請求項25】

前記１つまたは複数のセンサは、位置センサ、温度センサ、火炎センサ、ガスセンサ、風センサ、加速度計、およびモーションセンサのうちの１つまたは複数のセンサを含む、請求項２４に記載の無人ロボット車両。

【請求項26】

前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記無人ロボット車両に、
前記プロセスプラント内の状態の指示を識別するために、１つまたは複数の前記カメラデータおよび前記センサデータを分析させる、請求項２４または請求項２５に記載の無人ロボット車両。

【請求項27】

前記状態は、過熱状態、火災状態、煙状態、漏出状態、蒸気状態、溜り水または滴下水の状態、弁の状態、または前記プロセスプラント内の動きの状態のうちの１つまたは複数の状態である、請求項２６に記載の無人ロボット車両。

【請求項28】

（ｉ）前記プロセスプラント内のスイッチを作動させる、または（ｉｉ）前記プロセスプラント内のサンプルを採取するうちの一方または両方を実行するように構成されたロボットアームをさらに備える、請求項１９から請求項２７のいずれかに記載の無人ロボット車両。

【請求項29】

前記コンピュータ実行可能命令はさらに、前記無人ロボット車両に、
前記無人ロボット車両によって作動される必要がある前記プロセスプラント内のスイッチのユーザ選択の指示を受信させ、
前記プロセスプラント内の前記スイッチを作動させるように前記無人ロボット車両の前記ロボットアームを制御させる、請求項２８に記載の無人ロボット車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全般的には、産業プロセスプラントおよびプロセス制御システムに関し、特に、ドローンを使用してプロセスプラントの状態を監視するシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物理的な材料または製品を製造し、精製し、変換し、生成し、または生産するための化学プロセスプラント、石油プロセスプラント、または他のプロセスプラントで使用されるような分散プロセス制御システムは、典型的には、アナログバス、デジタルバス、もしくはアナログバス／デジタルバスの組み合わせ、または無線通信リンクもしくはネットワークを介して、１つまたは複数のフィールドデバイスに通信可能に結合された１つまたは複数のプロセスコントローラを含む。例えば、弁、弁ポジショナ、スイッチ、および伝送器（例えば、温度センサ、圧力センサ、レベルセンサおよび流量センサ）であり得るフィールドデバイスは、プロセス環境内に位置付けられ、一般に、弁の開閉、測定プロセスおよび／または環境パラメータ（温度または圧力など）のような物理的機能またはプロセス制御機能を実行して、プロセスプラントまたはシステム内で実行している１つまたは複数のプロセスを制御する。さらに、周知のＦｉｅｌｄｂｕｓプロトコル準拠のフィールドデバイスのようなスマート・フィールド・デバイスはさらに、制御計算、警告機能、および一般にコントローラ内に実装される他の制御機能を実行し得る。典型的には、プラント環境内に位置付けられるプロセスコントローラは、フィールドデバイスによって作成されたプロセス測定値および／またはフィールドデバイスに関する他の情報を表す信号を受信し、例えば、プロセス制御決定を行う種々の制御モジュールを動作させるコントローラアプリケーションを実行し、受信情報に基づいて制御信号を生成し、ＨＡＲＴ（登録商標）、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）、およびＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓのフィールドデバイスのようなフィールドデバイス内で実行されている制御モジュールまたはブロックとの調整を行う。コントローラ内の制御モジュールは、通信回線またはリンク経由で制御信号をフィールドデバイスに送信して、プロセスプラントまたはシステムの少なくとも一部の動作を制御し、例えば、プラントまたはシステム内で動作する、または実行する１つまたは複数の工業プロセスの少なくとも一部を制御する。例えば、コントローラおよびフィールドデバイスは、プロセスプラントまたはシステムによって制御されているプロセスの少なくとも一部を制御する。一般に同様にプラント環境内に位置付けされるＩ／Ｏデバイスは、典型的には、コントローラと１つまたは複数のフィールドデバイスとの間に配置され、例えば、電気信号をデジタル値に、またデジタル値を電気信号に変換することによって、これらの間の通信を可能にする。本明細書内で使用される場合、フィールドデバイス、コントローラ、およびＩ／Ｏデバイスは、一般に「プロセス制御装置」と呼ばれ、一般に、プロセス制御システムまたはプラントのフィールド環境内に位置付けられる、配置される、または設置される。

【0003】

フィールドデバイスおよびコントローラからの情報は、通常、データハイウェイまたは通信ネットワーク経由で、例えば、オペレータワークステーション、パーソナルコンピュータもしくはコンピューティングデバイス、データヒストリアン、レポートジェネレータ、集中データベース、または典型的に、プラントのより過酷なフィールド環境から離れた制御室または他の場所（例えば、プロセスプラントのバックエンド環境）に配置される他の集中管理コンピューティングデバイスのような１つまたは複数の他のハードウェアデバイスで入手可能である。これらのハードウェアデバイスの各々は、典型的には、プロセスプラント全体またはプロセスプラントの一部にわたる集中デバイスである。これらのハードウェアデバイスは、例えば、オペレータがプロセスの制御および／またはプロセスプラントの操作に関する機能、例えば、プロセス制御ルーチンの設定の変更、コントローラまたはフィールドデバイス内の制御モジュールの動作の修正、プロセスの現在の状態の表示、フィールドデバイスおよびコントローラによって生成された警告の表示、要員のトレーニングまたはプロセス制御ソフトウェアの試験のためのプロセスの動作のシミュレーション、構成データベースの維持および更新などを実行することを可能にするアプリケーションを動作させる。ハードウェアデバイス、コントローラおよびフィールドデバイスによって利用されるデータハイウェイは、有線通信経路、無線通信経路、または有線通信経路と無線通信の組み合わせを含み得る。

【0004】

一例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ社から販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御システムは、プロセスプラント内の様々な場所に位置付けられた種々のデバイス内に記憶され、異なるデバイスによって実行される複数のアプリケーションを含む。プロセス制御システムまたはプラントのバックエンド環境内の１つまたは複数のワークステーションまたはコンピューティングデバイス内に常駐する構成アプリケーションは、ユーザがプロセス制御モジュールを作成または変更して、データハイウェイ経由でこれらのプロセス制御モジュールを専用分散コントローラにダウンロードするのを可能にする。典型的には、これらの制御モジュールは、通信可能に相互接続された機能ブロックから成り、機能ブロックは、機能ブロックへの入力に基づいて制御スキーム内の機能を実行し、制御スキーム内の他の機能ブロックへの出力を生成するオブジェクト指向プログラミングプロトコル内のオブジェクトである。構成アプリケーションはさらに、構成設計者が、オペレータにデータを表示するために閲覧アプリケーションによって使用されるオペレータインターフェースを作成または変更できるようにし、オペレータがプロセス制御ルーチン内の設定（例えば、設定値）を変更するのを可能にする。各々の専用コントローラおよび、場合によっては、１つまたは複数のフィールドデバイスは、実際のプロセス制御機能を実装するために割り当てられダウンロードされた制御モジュールを動作させる個々のコントローラアプリケーションを記憶し、実行する。１つまたは複数のオペレータワークステーション上（またはオペレータワークステーションおよびデータハイウェイと通信接続された１つまたは複数のリモートコンピューティングデバイス上）で実行され得る閲覧アプリケーションは、データハイウェイ経由でコントローラアプリケーションからデータを受信し、このデータをプロセス制御システム設計者、オペレータ、またはユーザインターフェースを使用するユーザに表示し、オペレータビュー、エンジニアビュー、技術者ビューなど多数の異なるビューのうちのいずれかを提供し得る。データ・ヒストリアン・アプリケーションは、典型的には、データハイウェイ経由で提供されたデータの一部または全てを収集して蓄積するデータ・ヒストリアン・デバイス内に記憶され、データ・ヒストリアン・デバイスによって実行されるが、構成データベースアプリケーションは、現在のプロセス制御ルーチン構成およびそれに関連付けられたデータを記憶するためにデータハイウェイに接続されているさらに別のコンピュータ内で動作し得る。あるいは、構成データベースは、構成アプリケーションと同じワークステーション内に位置付けられ得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

これらの閲覧アプリケーションは、現在では、プラントのフィールド環境から離れて位置付けされたオペレータワークステーションを介してオペレータに大量の情報を提供するが、オペレータは、一部のタイプの情報を取得するためには、依然としてプラントのフィールド環境に出向かなければならない。例えば、これらの閲覧アプリケーションはプラント内に位置決めされたカメラから取り込まれたライブ画像または静止画像を表示し得るが、これらのカメラは、典型的には、固定視野を有する。したがって、オペレータは、これらのカメラの視野から外れるプロセスプラントのイベントを調べるために、プラントのフィールド環境に入る必要があり得る。さらに、オペレータは、現在では、予定された巡回の間プロセスプラントのフィールド環境の中を歩いて、フィールド環境内で、プラントの状態を検査し、プラント内でアクションを実行するなどして、プラントの安全性チェックリストを完成させる。しかしながら、プロセスプラントのフィールド環境では、例えば、有害化学物質、高温、危険な機器、および／または大きな雑音のような危険な状態が高頻度で見られるために、オペレータがプロセスプラントのフィールド環境に物理的に入るのは安全でない場合が多い。

【0006】

カメラおよびセンサが装備された複数のドローンは、プロセスプラントの状態を監視するためにプロセスプラントのフィールド環境全体を移動するように構成され得る。一般に、ドローンは、無人ロボット車両である。いくつかの実施例では、ドローンは、空中ドローン（例えば、無人航空機または「ＵＡＶ」）であるが、他の実施例では、ドローンは、地上ドローンもしくは水上ドローン、または空中、地上、ならびに／もしくは水上の機能の何らかの組み合わせを有するドローンである。
ドローンに関連付けられた搭載コンピューティングデバイスは、プロセスプラントのフィールド環境内を通るドローンの動きを制御する。さらに、搭載コンピューティングデバイスは、カメラおよび他のセンサとインターフェースし、ネットワークを介してユーザ・インターフェース・デバイス、コントローラ、サーバおよび／またはデータベースと通信する。例えば、搭載コンピューティングデバイスは、ユーザ・インターフェース・デバイスおよび／またはサーバからドローンコマンドを受信し得る、または１つまたは複数のデータベース内に記憶されているドローンコマンドにアクセスし得る。さらに、搭載コンピューティングデバイスは、カメラおよび／または他のセンサによって取り込まれたデータをＵＩデバイス、コントローラ、サーバなどに伝送し得る。したがって、ユーザ・インターフェース・デバイスは、ドローンカメラおよび／またはドローンセンサによって取り込まれたデータ（ライブビデオフィードを含む）をヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）アプリケーション内でオペレータに対して表示し得る。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様では、１つの方法が提供される。該方法は、ユーザ・インターフェース・デバイスによって、無人ロボット車両を配備する必要があるユーザ・インターフェース・デバイスによって表示されたプロセスプラントの概観内の機器のユーザ選択の指示を受信するステップであって、プロセスプラントの概観はプロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示す、前記受信ステップと、ユーザ・インターフェース・デバイスによって、ユーザ選択の指示を無人ロボット車両に関連付けられた搭載コンピューティングデバイスに伝送するステップと、無人ロボット車両に関連付けられた搭載コンピューティングデバイスによって、ユーザ選択の指示に基づいてプロセスプラント内の無人ロボット車両の目的地を決定するステップと、無人ロボット車両に関連付けられた搭載コンピューティングデバイスによって、プロセスプラント内の現在位置からプロセスプラント内の目的地まで移動するように無人ロボット車両を制御するステップと、無人ロボット車両の１つまたは複数のカメラによってカメラデータを取り込むステップと、無人ロボット車両に関連付けられた搭載コンピューティングデバイスによって、カメラデータをユーザ・インターフェース・デバイスに伝送するステップと、ユーザ・インターフェース・デバイスによって、プロセスプラントの概観と並べてカメラデータを表示するステップとを含む。

【0008】

別の態様では、ユーザ・インターフェース・デバイスが提供される。ユーザインターフェースは、１つまたは複数のカメラが装備された無人ロボット車両と通信するように構成されたユーザ・インターフェース・デバイスであって、ディスプレイと、１つまたは複数のプロセッサと、コンピュータ実行可能命令のセットを記憶する１つまたは複数のメモリとを備えるユーザ・インターフェース・デバイスを備える。コンピュータ実行可能命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、ユーザ・インターフェース・デバイスに、無人ロボット車両の搭載コンピューティングデバイスから、無人ロボット車両の１つまたは複数のカメラによって取り込まれたデータを受信させ、無人ロボット車両の１つまたは複数のカメラによって取り込まれたデータと並べて、プロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示すプロセスプラントの概観を表示させ、無人ロボット車両を配備する必要があるプロセスプラントの概観内の機器のオペレータ選択を受信させ、無人ロボット車両の搭載コンピューティングデバイスに、無人ロボット車両を配備する必要があるプロセスプラントの概観内の選択された機器を指示するコマンドを伝送させる。

【0009】

さらに別の態様では、無人ロボット車両が提供される。無人ロボット車両は、無人ロボット車両がプロセスプラント内を移動するときに画像を取り込むように構成された１つまたは複数のカメラと、１つまたは複数のプロセッサと、コンピュータ実行可能命令のセットを記憶する１つまたは複数のメモリとを備える。コンピュータ実行可能命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、無人ロボット車両に、無人ロボット車両を配備する必要があるプロセスプラント内の機器を指示するコマンドを含むユーザ・インターフェース・デバイスからのコマンドを受信させ、プロセスプラント内の機器の指示に基づいてプロセスプラント内の目的地を決定させ、プロセスプラント内の現在位置からプロセスプラント内の目的地まで移動させ、１つまたは複数のカメラによって取り込まれた画像をユーザ・インターフェース・デバイスに伝送させる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】プロセスプラントの状態を監視するためにドローンが実装され、および／または含まれ得るプロセスプラントの一例を示すブロック図である。

【図2】ドローンに搭載されたコンピューティングデバイスの一例および図１に概略的に示されているユーザ・インターフェース・デバイスの一例のブロック図である。

【図3】ドローンを使用してプロセスプラントの状態を監視するためのオペレータアプリケーションのユーザインターフェースの表示ビューの一例を示す図である。

【図4】無人ロボット車両を使用してプロセスプラントの状態を監視するための方法の一例のフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

上述したように、閲覧アプリケーションは、現在では、プラントのフィールド環境から離れて位置付けされたオペレータワークステーションを介してオペレータに大量の情報を提供するが、オペレータは、一部のタイプの情報を取得するためには、依然としてプラントのフィールド環境に出向かなければならない。例えば、これらの閲覧アプリケーションはプラント内に位置決めされたカメラから取り込まれたライブ画像または静止画像を表示し得るが、これらのカメラは、典型的には、固定視野を有する。したがって、オペレータは、これらのカメラの視野から外れるプロセスプラントのイベントを調べるために、プラントのフィールド環境に入る必要があり得る。さらに、オペレータは、現在では、予定された巡回の間プロセスプラントのフィールド環境の中を歩いて、フィールド環境内で、プラントの状態を検査し、プラント内でアクションを実行するなどして、プラントの安全性チェックリストを完成させる。しかしながら、プロセスプラントのフィールド環境では、例えば、有害化学物質、高温、危険な機器、および／または大きな雑音のような危険な状態が高頻度で見られるために、オペレータがプロセスプラントのフィールド環境に物理的に入るのは安全でない場合が多い。

【0012】

本明細書に開示されているシステム、方法、デバイス、および技術は、オペレータがプロセスプラントの危険なフィールド環境に物理的に入らずにプロセスプラント内の状態を監視することができるようにすることによって、周知のシステムの上記の欠点および他の欠点に対処する。特に、ドローンを使用してプロセスプラントの状態を監視するためのシステム、方法、デバイス、および技術が本明細書内で開示されている。有利には、カメラおよび他のセンサが装備されたドローンは、危険過ぎてオペレータが入ることができないプロセスプラントの区域を安全に監視することができる。例えば、カメラおよび他のセンサによって取り込まれたデータは、ユーザ・インターフェース・デバイスに伝送され、フィールド環境の外側に安全に位置するオペレータに表示され得る。

【0013】

図１は、本明細書に記載されているドローンを使用してプロセスプラントの状態を監視するためのシステム、方法、および技術の実施形態が共におよび／または内部で利用され得る、プロセス制御システムまたはプロセスプラント１０内で動作する例示的なプロセス制御ネットワークまたはシステム２のブロック図である。プロセス制御ネットワークまたはシステム２は、様々な他のデバイス間の直接的または間接的な接続を提供するネットワークバックボーン５を含み得る。ネットワークバックボーン５に結合されたデバイスは、様々な実施形態では、１つまたは複数のアクセスポイント７ａ、（例えば、イントラネットまたは企業の広域ネットワークを介する）他のプロセスプラントへの１つまたは複数のゲートウェイ７ｂ、外部システムへの（例えば、インターネットに対する）１つまたは複数のゲートウェイ７ｃ、固定のコンピューティングデバイス（例えば、従来のオペレータワークステーション）またはモバイル・コンピューティング・デバイス（例えば、モバイル機器スマートフォン）であり得る１つまたは複数のユーザインターフェース（ＵＩ）デバイス８、１つまたは複数のサーバ１２（例えば、クラウド・コンピューティング・システムのようなサーババンク、または別の適切な構成として実装され得る）、コントローラ１１、入出力（Ｉ／Ｏ）カード２６、２８、有線フィールドデバイス１５～２２、無線ゲートウェイ３５、および無線通信ネットワーク７０の組み合わせを含む。通信ネットワーク７０は、無線フィールドデバイス４０～４６と、無線アダプタ５２ａ、５２ｂと、アクセスポイント５５ａ、５５ｂと、ルータ５８とを含む無線デバイスを含み得る。無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、非無線フィールドデバイス４８、５０にそれぞれ接続され得る。コントローラ１１は、プロセッサ３０と、メモリ３２と、１つまたは複数の制御ルーチン３８とを含み得る。図１は、ネットワークバックボーン５に直接および／または通信可能に接続されるデバイスのいくつかのうちの１つのみを示しているが、当然のことながら、デバイスの各々はネットワークバックボーン５上に複数のインスタンスを有し得、実際に、プロセスプラント１０は複数のネットワークバックボーン５を含み得る。

【0014】

ＵＩデバイス８は、ネットワークバックボーン５を介してコントローラ１１および無線ゲートウェイ３５に通信可能に接続され得る。コントローラ１１は、入出力（Ｉ／Ｏ）カード２６、２８を介して有線フィールドデバイス１５～２２に通信可能に接続され得、ネットワークバックボーン５および無線ゲートウェイ３５を介して無線フィールドデバイス４０～４６に通信可能に接続され得る。コントローラ１１は、フィールドデバイス１５～２２、４０～５０の少なくともいくつかを使用してバッチプロセスまたは連続プロセスを実装するように動作し得る。コントローラ１１（例として、Ｅｍｅｒｓｏｎ社から販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）コントローラであり得る）は、プロセス制御ネットワークバックボーン５に通信可能に接続される。コントローラ１１はさらに、例えば、標準４～２０ｍＡのデバイス、Ｉ／Ｏカード２６、２８、および／または任意のスマート通信プロトコル（例えば、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓプロトコル、ＨＡＲＴ（登録商標）プロトコル、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標）プロトコルなど）に関連付けられた任意の所望のハードウェアおよびソフトウェアを使用して、フィールドデバイス１５～２２、４０～５０に通信可能に接続され得る。図１に示されている実施形態では、コントローラ１１、フィールドデバイス１５～２２、４８、５０、およびＩ／Ｏカード２６、２８は、有線デバイスであり、フィールドデバイス４０～４６は無線フィールドデバイスである。

【0015】

ＵＩデバイス８の動作時に、いくつかの実施形態では、ＵＩデバイス８は、ユーザインターフェース（「ＵＩ」）を実行し、ＵＩデバイス８が入力インターフェースを介して入力を受け入れ、ディスプレイで出力を行うことができるようにする。ＵＩデバイス８は、サーバ１２から、データ（例えば、プロセスパラメータ、ログデータ、および／または取り込まれ記憶され得る任意の他のデータのようなプロセス関連データ）を受信し得る。他の実施形態では、ＵＩは、サーバ１２において、全てまたは一部が実行され得、サーバ１２は、ＵＩデバイス８に表示データを伝送し得る。ＵＩデバイス８は、コントローラ１１、無線ゲートウェイ３５、および／またはサーバ１２のようなプロセス制御ネットワークまたはシステム２内の他のノードから、バックボーン５を介して、ＵＩデータ（表示データおよびプロセスパラメータデータを含み得る）を受信し得る。ＵＩデバイス８で受信されたＵＩデータに基づいて、ＵＩデバイス８は、プロセス制御ネットワークまたはシステム２に関連付けられたプロセスの態様を表す出力（すなわち、視覚的表現またはグラフィック、この一部はランタイム中に更新され得る）を行う。ユーザはさらに、ＵＩデバイス８で入力を行うことによってプロセスの制御に影響を与え得る。図で説明するために、ＵＩデバイス８は、例えば、タンク充填プロセスを表すグラフィックを提供し得る。このようなシナリオでは、ユーザは、タンクレベル測定値を読み取って、タンクを充填する必要があることを判断し得る。ユーザは、ＵＩデバイス８で表示された入口弁のグラフィックと対話して、入口弁を開放させるコマンドを入力し得る。

【0016】

特定の実施形態では、ＵＩデバイス８は、シンクライアント、ウェブクライアント、またはシッククライアントのような任意のタイプクライアントを実装し得る。例えば、ＵＩデバイス８は、ＵＩデバイスのメモリ、バッテリパワーなどが制限されている場合（例えば、ウエアラブルデバイスにおいて）に該当し得るように、ＵＩデバイス８の動作に必要な処理の大部分を他のノード、コンピュータ、ＵＩデバイス、またはサーバに依存し得る。このような実施例において、ＵＩデバイス８は、サーバ１２または別のＵＩデバイスと通信し得、サーバ１２または他のＵＩデバイスは、プロセス制御ネットワークまたはシステム２上の１つまたは複数の他のノード（例えば、サーバ）と通信し、ＵＩデバイス８に伝送するための表示データおよび／またはプロセスデータを決定し得る。さらに、ＵＩデバイス８は、受信されたユーザ入力に関連する任意のデータをサーバ１２に渡すことができるので、サーバ１２は、ユーザ入力に関連するデータを処理し、それに応じて動作することができる。すなわち、ＵＩデバイス８は、グラフィックをレンダリングし、データを記憶してＵＩデバイス８の動作に必要なルーチンを実行する１つまたは複数のノードまたはサーバに対するポータルとしての役割を果たすだけであり得る。シンクライアントＵＩデバイスは、ＵＩデバイス８に対する最小限のハードウェア要件の利点を提供する。

【0017】

他の実施形態では、ＵＩデバイス８は、ウェブクライアントであり得る。このような実施形態では、ＵＩデバイス８のユーザは、ＵＩデバイス８においてブラウザを介してプロセス制御システムと対話し得る。ブラウザにより、ユーザは、バックボーン５を介して別のノードまたはサーバ１２（例えば、サーバ１２）におけるデータおよびリソースにアクセスすることができる。例えば、ブラウザはサーバ１２から表示データまたはプロセスパラメータデータのようなＵＩデータを受信し、そのことにより、ブラウザはプロセスの一部または全てを制御し、および／または監視するためにグラフィックを表示することができる。ブラウザはさらに、ユーザ入力（例えば、グラフィック上のマウスクリック）を受信し得る。ユーザ入力は、ブラウザにサーバ１２上に記憶されている情報リソースを取り出させる、またはアクセスさせ得る。例えば、マウスクリックは、ブラウザに、クリックされたグラフィックに関する情報を（サーバ１２から）取り出させて表示させ得る。さらに他の実施形態では、ＵＩデバイス８の処理の大部分は、ＵＩデバイス８において行われ得る。例えば、ＵＩデバイス８は、上述のＵＩを実行し得る。ＵＩデバイス８はさらに、ローカルでデータを記憶し、データにアクセスし、データを分析し得る。

【0018】

動作時に、ユーザは、プロセス制御ネットワークまたはシステム２内の１つまたは複数のデバイス（例えば、フィールドデバイス１５～２２またはデバイス４０～５０のいずれか）を監視するまたは制御するために、ＵＩデバイス８と対話し得る。さらに、ユーザは、例えば、コントローラ１１内に記憶されている制御ルーチンに関連付けられたパラメータを修正するまたは変更するために、ＵＩデバイス８と対話し得る。プロセスコントローラ１１のプロセッサ３０は、制御ループを含み得る１つまたは複数のプロセス制御ルーチン（メモリ３２内に記憶されている）を実装する、または監視する。プロセッサ３０は、フィールドデバイス１５～２２、４０～５０と通信し、さらにバックボーン５に通信可能に接続されている他のノードと通信し得る。本明細書内に記載されている任意の制御ルーチンまたはモジュール（品質予測モジュールおよび障害検出モジュールまたは機能ブロックを含む）の一部は、望ましい場合には、異なるコントローラまたは他のデバイスによって実装され得るまたは実行され得ることに留意されたい。同様に、プロセス制御システム内に実装すべき本明細書に記載されている制御ルーチンまたはモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアなどの任意の形態を取り得る。制御ルーチンは、例えば、オブジェクト指向プログラミング、ラダー・ロジック、シーケンシャル・ファンクション・チャート、機能ブロック図を使用する、または任意の他のソフトウェアプログラミング言語もしくは設計パラダイムを使用するような任意の所望のソフトウェアフォーマットで実装され得る。特に、制御ルーチンは、ＵＩデバイス８を介してユーザによって定義され、実装され得る。制御ルーチンは、コントローラ１１のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）またはリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）のような任意の所望のタイプのメモリに記憶され得る。同様に、制御ルーチンは、例えば、１つまたは複数のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはコントローラ１１の任意の他のハードウェアもしくはファームウェア要素にハードコードされ得る。このように、コントローラ１１は、任意の所望の方法で制御ストラテジまたは制御ルーチンを実装する（例えば、受信する、記憶する、および／または実行する）ように（特定の実施形態ではＵＩデバイス８を使用してユーザによって）構成され得る。

【0019】

ＵＩデバイス８のいくつかの実施形態では、ユーザは、一般に機能ブロックと呼ばれるものを使用してコントローラ１１において制御ストラテジを定義して実装するためにＵＩデバイス８と対話し得、この場合、各々の機能ブロックは、オブジェクトまたは制御ルーチン全体の他の部分（例えば、サブルーチン）であり、プロセス制御システム内のプロセス制御ループを実装するために、（リンクと呼ばれる通信を介して）他の機能ブロックと共に動作する。制御ベースの機能ブロックは、典型的には、プロセス制御システム内のいくつかの物理的機能を実行するために、入力機能（例えば、伝送器、センサまたは他のプロセスパラメータ測定デバイスに関連付けられた入力機能）、制御機能（例えば、ＰＩＤ、ファジー論理などの制御を実行する制御ルーチンに関連付けられた制御機能）、またはいくつかの装置（例えば、弁）の動作を制御する出力機能のうちの１つを実行する。当然、混合タイプおよび他のタイプの機能ブロックも存在する。機能ブロックは、ＵＩデバイス８で提供されるグラフィック表現を有し得るので、ユーザは、機能ブロックのタイプ、機能ブロック間の接続、およびプロセス制御システム内で実装されている機能ブロックの各々に関連付けられた入出力を容易に修正することができる。機能ブロックは、典型的には、機能ブロックが標準４～２０ｍＡデバイスおよび一部のタイプのスマート・フィールド・デバイス（例えば、ＨＡＲＴデバイス）に使用される、または関連付けられる場合に、これらの機能ブロックは、コントローラ１１にダウンロードされ、コントローラ１１内に記憶され、コントローラ１１によって実行され得る、または機能ブロックがＦｉｅｌｄｂｕｓデバイスに関連付けられる場合に、これらの機能ブロックは、フィールドデバイス自身に記憶され、フィールドデバイス自身によって実装され得る。コントローラ１１は、１つまたは複数の制御ループを実装し得る１つまたは複数の制御ルーチン３８を含み得る。各々の制御ループは、一般的には、制御モジュールと呼ばれ、機能ブロックの１つまたは複数を実行することによって実施され得る。

【0020】

図１をさらに参照すると、無線フィールドデバイス４０～４６は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＡＲＴプロトコルのような無線プロトコルを使用して、無線ネットワーク７０内で通信する。特定の実施形態では、ＵＩデバイス８は、無線ネットワーク７０を使用して無線フィールドデバイス４０～４６と通信することが可能であり得る。このような無線フィールドデバイス４０～４６は、（例えば、無線プロトコルを使用して）同様に無線で通信するように構成されたプロセス制御ネットワークまたはシステム２の１つまたは複数の他のノードと直接通信し得る。無線フィールドデバイス４０～４６は、無線で通信するように構成されていない１つまたは複数の他のノードと通信するために、バックボーン５に接続されている無線ゲートウェイ３５を利用し得る。当然、フィールドデバイス１５～２２、４０～４６は、将来開発される任意の標準またはプロトコルを含む任意の有線または無線プロトコルのような任意の他の所望の標準（単数または複数）またはプロトコルに準拠し得る。

【0021】

無線ゲートウェイ３５は、無線通信ネットワーク７０の様々な無線デバイスまたはノード４０～４６、５２～５８へのアクセスを提供し得る。特に、無線ゲートウェイ３５は、無線デバイス４０～４６、５２～５８とプロセス制御ネットワークまたはシステム２の他のノード（図１のコントローラ１１を含む）との間の通信接続を提供する。無線ゲートウェイ３５は、場合によっては、ルーティングサービス、バッファリングサービス、およびタイミングサービスによって、有線および無線プロトコルスタックの下層（例えば、アドレス変換、ルーティング、パケット分割、優先順位付けなど）に対する通信接続を提供し、一実装例では、有線および無線プロトコルスタックの共有層（単数または複数）をトンネリングする。別の場合では、無線ゲートウェイ３５は、いずれのプロトコル層も共有しない有線プロトコルと無線プロトコルとの間でコマンドを翻訳し得る。

【0022】

有線フィールドデバイス１５～２２と同様に、無線ネットワーク７０の無線フィールドデバイス４０～４６は、プロセスプラント１０内の物理的制御機能（例えば、弁の開閉、またはプロセスパラメータの測定）を実行し得る。しかしながら、無線フィールドデバイス４０～４６は、ネットワーク７０の無線プロトコルを使用して通信するように構成される。したがって、無線フィールドデバイス４０～４６、無線ゲートウェイ３５、および無線ネットワーク７０の他の無線ノード５２～５８は、無線通信パケットのプロデューサでありコンシューマである。

【0023】

いくつかのシナリオでは、無線ネットワーク７０は、有線デバイスであり得る非無線デバイス４８、５０を含み得る。例えば、図１のフィールドデバイス４８は、レガシー４～２０ｍＡデバイスであり得、フィールドデバイス５０は、従来の有線ＨＡＲＴデバイスであり得る。フィールドデバイス４８、５０は、ネットワーク７０内で通信するために、個々の無線アダプタ（ＷＡ）５２ａ、５２ｂを介して無線通信ネットワーク７０に接続され得る。さらに、無線アダプタ５２ａ、５２ｂは、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（登録商標）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなどのような他の通信プロトコルもサポートし得る。さらに、無線ネットワーク７０は、無線ゲートウェイ３５と有線通信している別個の物理的デバイスであり得る、または一体型デバイスとして無線ゲートウェイ３５と共に配設され得る、１つまたは複数のネットワーク・アクセス・ポイント５５ａ、５５ｂを含み得る。無線ネットワーク７０はさらに、無線通信ネットワーク７０内の１つの無線デバイスから別の無線デバイスへパケットを転送するための１つまたは複数のルータ５８を含み得る。無線デバイス４０～４６、５２～５８は、無線通信ネットワーク７０の無線リンク６０経由で、互いに通信し、無線ゲートウェイ３５と通信し得る。

【0024】

特定の実施形態では、プロセス制御ネットワークまたはシステム２は、他の無線プロトコルを使用して通信するネットワークバックボーン５に接続された他のノードを含み得る。例えば、プロセス制御ネットワークまたはシステム２は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉもしくは他のＩＥＥＥ８０２．１１準拠無線ローカルエリア・ネットワーク・プロトコル、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）もしくは他のＩＴＵ－Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）準拠プロトコルのようなモバイル通信プロトコル、近距離無線通信（ＮＦＣ）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような短波長無線通信、および／または他の無線通信プロトコルのような他の無線プロトコルを利用する１つまたは複数の無線アクセスポイント７ａを含み得る。典型的には、このような無線アクセスポイント７ａにより、ハンドヘルドまたは他の携帯コンピューティングデバイスは、無線ネットワーク７０とは異なり、無線ネットワーク７０とは異なる無線プロトコルをサポートしている個々の無線ネットワーク経由で通信することができる。いくつかの実施形態では、ＵＩデバイス８は、無線アクセスポイント７ａを使用して、プロセス制御ネットワークまたはシステム２経由で通信する。いくつかのシナリオでは、携帯コンピューティングデバイス以外に、１つまたは複数のプロセス制御装置（例えば、コントローラ１１、フィールドデバイス１５～２２、無線デバイス３５、４０～４６、５２～５８）も、アクセスポイント７ａによってサポートされている無線ネットワークを使用して通信し得る。

【0025】

追加的にまたは代替的に、プロセス制御ネットワークまたはシステム２は、対象のプロセス制御システムの外部にあるシステムに対する１つまたは複数のゲートウェイ７ｂ、７ｃを含み得る。このような実施形態では、ＵＩデバイス８は、前記外部システムを制御する、監視する、または別の形で前記外部システムと通信するのに使用され得る。典型的には、このようなシステムは、プロセス制御システムによって生成されるまたは操作される情報のコンシューマおよび／またはサプライヤである。例えば、プラント・ゲートウェイ・ノード７ｂは、（自身の個々のプロセス制御データネットワークバックボーン５を有する）対象のプロセスプラント１０を、自身の個々のネットワークバックボーンを有する別のプロセスプラントと通信可能に接続する。一実施形態では、１つのネットワークバックボーン５が複数のプロセスプラントまたはプロセス制御環境を使用可能にし得る。

【0026】

別の実施例では、プラント・ゲートウェイ・ノード７ｂは、対象のプロセスプラントを、プロセス制御ネットワークもしくはシステム２またはバックボーン５を含まないレガシーまたは先行技術のプロセスプラントに通信可能に接続し得る。この実施例では、プラント・ゲートウェイ・ノード７ｂは、プラント１０のプロセス制御ビッグ・データ・バックボーン５によって利用されるプロトコルとレガシーシステムによって利用される異なるプロトコル（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔなど）との間でメッセージを変換し得る、または翻訳し得る。このような実施例では、ＵＩデバイス８は、前記レガシーまたは先行技術のプロセスプラント内のシステムまたはネットワークを制御する、監視する、または別の形でそのシステムまたはネットワークと通信するのに使用され得る。

【0027】

プロセス制御ネットワークまたはシステム２は、プロセス制御ネットワークまたはシステム２を、ラボラトリシステム（例えば、Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＳｙｓｔｅｍまたはＬＩＭＳ）、要員巡回データベース、マテリアル・ハンドリング・システム、維持管理システム、製品在庫制御システム、生産スケジューリングシステム、気象データシステム、出荷処理システム、包装システム、インターネット、別のプロバイダのプロセス制御システム、および／または他の外部システムのような外部の公的または私的なシステムのネットワークと通信可能に接続するために１つまたは複数の外部システム・ゲートウェイ・ノード７ｃを含み得る。外部システム・ゲートウェイ・ノード７ｃは、例えば、プロセス制御システムとプロセスプラントの外側の要員（例えば、在宅の要員）との間の通信を容易にし得る。

【0028】

図１は、通信可能に接続される有限数のフィールドデバイス１５～２２、４０～４６、４８～５０と共に１つのコントローラ１１のみが示されているが、これは例示的かつ非限定的な実施形態に過ぎない。任意の数のコントローラ１１は、プロセス制御ネットワークまたはシステム２内に含まれ得、コントローラ１１のいずれかは、任意の数の有線または無線デバイス１５～２２、４０～５０と通信して、プラント１０内のプロセスを制御し得る。また、プロセスプラント１０はさらに、任意の数の無線ゲートウェイ３５、ルータ５８、アクセスポイント５５、無線プロトコル制御通信ネットワーク７０、アクセスポイント７ａ、および／またはゲートウェイ７ｂ、７ｃを含み得る。

【0029】

プロセスプラント１０の構成の一例では、個々のカメラ７４ａ、７４ｂおよび／または他のセンサ７６ａ、７６ｂが装備された複数のドローン７２ａ、７２ｂは、プロセスプラント１０のフィールド環境全体を移動して、プロセスプラントの状態を監視する。一般に、ドローン７２ａ、７２ｂは、無人ロボット車両である。いくつかの実施例では、ドローン７２ａ、７２ｂは、空中ドローン（例えば、無人航空機または「ＵＡＶ」）であるが、他の実施例では、ドローン７２ａ、７２ｂは、地上ドローンもしくは水上ドローン、または空中、地上、ならびに／もしくは水上の機能の何らかの組み合わせを有するドローンである。ドローン７２ａ、７２ｂに関連付けられた搭載コンピューティングデバイス７８ａ、７８ｂは、プロセスプラント１０のフィールド環境内を通るドローン７２ａ、７２ｂの動きを制御する。さらに、搭載コンピューティングデバイス７８ａ、７８ｂは、カメラ７４ａ、７４ｂおよび／または他のセンサ７６ａ、７６ｂとインターフェースし、例えば、ネットワーク７０を介して、ユーザ・インターフェース・デバイス８、コントローラ１１、サーバ１２および／または１つまたは複数のデータベースと通信する。例えば、搭載コンピューティングデバイス７８ａ、７８ｂは、ユーザ・インターフェース・デバイス８および／またはサーバ１２からドローンコマンドを受信し得る、または１つまたは複数のデータベース内に記憶されているドローンコマンドにアクセスし得る。別の実施例として、搭載コンピューティングデバイス７８ａ、７８ｂは、カメラ７４ａ、７４ｂおよび／または他のセンサ７６ａ、７６ｂによって取り込まれたデータをＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスに伝送し得る。それに応じて、ユーザ・インターフェース・デバイス８は、カメラ７４ａ、７４ｂおよび／または他のセンサ７６ａ、７６ｂによって取り込まれたデータをオペレータに対して表示する。

【0030】

図２は、ドローン例７２（例えば、ドローン７２ａ、７２ｂ）およびＵＩデバイス例８に関連付けられた搭載コンピューティングデバイス例７８（例えば、搭載コンピューティングデバイス７８ａ、７８ｂ）のブロック図であり、搭載コンピューティングデバイス７８は、本明細書に記載されているドローンを使用してプロセスプラントの状態を監視するためのシステムの実施形態と共に利用され得る。図２に示されているように、ドローン例７２には、１つまたは複数のカメラ７４（赤外線カメラを含み得る）、１つまたは複数の他のセンサ７６、および搭載コンピューティングデバイス７８が装備される。カメラ７４、センサ７６、および搭載コンピューティングデバイス７８は、ドローン７２に取り付けられ得る、ドローン７２内に含まれ得る、ドローン７２によって運ばれ得る、または別の形でドローン７２に関連付けられ得る。センサ７６は、例えば、位置センサ、温度センサ、火炎センサ、ガスセンサ、風センサ、加速度計、モーションセンサ、および／または他の適切なセンサを含み得る。いくつかの実施例では、ドローン７２には、例えば、ライト、スピーカ、マイクなどのような追加の付属品がさらに装備される。さらに、いくつかの実施例では、サンプルを採取するための装置、医療用具一式、呼吸装置、除細動器ユニットなどが、ドローン７２に取り付けられる、ドローン７２内に含まれる、ドローン７２によって運ばれる、または別の形でドローン７２に関連付けられる。また、ドローン７２には、プラント１０内で様々なアクションを実行するための追加の機械部品が装備され得る。例えば、ドローン７２には、スイッチを作動させる、またはサンプルを採取するためのロボットアームが装備される。

【0031】

搭載コンピューティングデバイス７８は、カメラ７４、センサ７６、および／または追加の機械部品とインターフェースし、ドローン経路コマンドを受信し、ドローン７２の経路を制御し、ドローンカメラ７４および／またはドローンセンサ７６によって取り込まれたデータを記憶して伝送するためのアプリケーションを実行する。搭載コンピューティングデバイス７８は、一般に、１つまたは複数のプロセッサまたはＣＰＵ８０、メモリ８２、ランダム・アクセサリ・メモリ（ＲＡＭ）８４、入出力（Ｉ／Ｏ）回路８６、およびローカルエリア・ネットワーク、広域ネットワーク、および／または有線ならびに／もしくは無線であり得る任意の他の適切なネットワーク（例えば、ネットワーク７０）を介してデータを送受信するための通信ユニット８８を含む。例えば、搭載コンピューティング７８は、ＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスと通信し得る。

【0032】

さらに、搭載コンピューティングデバイス７８は、ドローン７２に関連付けられたデータを記憶するデータベース９０を含む。例えば、データベース９０は、ドローンカメラ７４および／またはドローンセンサ７６によって取り込まれたデータを記憶し得る。さらに、データベース９０は、例えば、プラント１０のマップのようなナビゲーションデータを記憶し得る。マップは、ドローン７２がプラント１０全体を移動するための１つまたは複数の経路、およびプラント１０内の様々な機器の位置の指示を含み得る。様々なプラント機器の位置の指示は、各々の機器の近くの様々な見晴らしの良い地点の位置の指示を含み得る。さらに、様々なプラント機器の位置の指示は、１つまたは複数のドローンによって作動されるスイッチ（例えば、キルスイッチ）の位置の指示を含み得る。

【0033】

メモリ８２はさらに、制御ユニット９２と、１つまたは複数のドローンアプリケーション９６を含むオペレーティングシステム９４とを含む。制御ユニット９４は、ＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスと通信するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、制御ユニット９４は、ドローンカメラ７４および／またはドローンセンサ７６によって取り込まれたデータをＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスに伝えることができる。さらに、制御ユニット９４は、プラント内のドローン７２の動きおよびアクションを制御するように構成される。

【0034】

一般的に、オペレーティングシステム９４上で動作するドローンアプリケーション９６は、制御ユニット９４にプラント内のドローン７２の動きおよびアクションを制御するための命令を出すアプリケーションを含み得る。さらに、ドローンアプリケーション９６は、カメラ７４および／またはセンサ７６によって取り込まれたデータを分析するためのアプリケーション、およびＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスからデータを送受信するためのアプリケーションを含み得る。

【0035】

例えば、制御ユニット９４にプラント内のドローン７２の動きおよびアクションを制御するための命令を出すドローンアプリケーション９６は、ドローン・ナビゲーション・アプリケーションを含み得る。一般に、ドローン・ナビゲーション・アプリケーションは、データベース９０内に記憶されているナビゲーションデータおよびセンサ７６によって取り込まれた位置データの何らかの組み合わせを利用して、プラント１０内のドローン７２の現在位置を決定する。ドローン７２の目的地が受信されるまたは決定されると、ドローン・ナビゲーション・アプリケーションは、現在位置から目的地までのルートを計算し得る。

【0036】

いくつかの実施例では、ドローン７２の目的地は、データベース９０内で事前に構成され、記憶され得る。例えば、データベース９０は、ドローン７２が繰り返し移動すべきルートまたは経路を記憶し得る、またはドローン７２がホバリングすべき特定の位置（例えば、プラント内の特定の機器に最も近い）を記憶し得る。さらに、データベース９０は、プラント１０内の様々な誘因または状態に基づいてドローンが移動すべきルートまたは目的地のリストを記憶し得る。例えば、データベース９０は、プラント１０内の警報またはプラントの状態に基づいて、ドローン７２がプラント１０内の特定の位置まで移動しなければならないこと、または特定のルートを移動しなければならないことを示すデータを記憶し得る。例えば、データベース９０は、火災、毒ガス漏れ、流出、爆発などが発生した場合に、ドローン７２がプラント１０へ移動するための安全な位置、またはドローン７２がプラント１０から出るための安全なルートの指示を記憶し得る。例えば、プラント１０内にいる人は、これらの危険な状態の間、ドローン７２についてプラントから出ることができる。他の例では、データベース９０は、（例えば、写真、ビデオ、または警報もしくは他の状態に関連付けられた他のデータを取り込むために、安全でない状態の周辺を保護するドローンの「フェンス」を作成するために、プラントの状態に対する緊急支援を誘導するために）火災、毒ガス漏れ、流出、爆発などに近い位置またはルートの指示を記憶し得る。さらに、例えば、データベース９０は、トリガ・センサ・データ（例えば、プラントの状態を示すセンサデータ）の取り込みに基づいて、ドローン７２が特定の位置まで移動しなければならないこと、または特定のルートを移動しなければならないことを示すデータを記憶し得る。

【0037】

他の実施例では、ドローン７２の目的地は、ＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスから受信されたコマンド（例えば、オペレータコマンド）に基づいて、ナビゲーションアプリケーションによって選択され得る。例えば、オペレータは、ＵＩデバイス８を介してプラント１０の区域またはプラント１０内の機器を選択することができ、目的地は、プラント１０の区域または機器に対してデータベース９０内に記憶されている位置に基づいて選択され得る。さらに、オペレータは、ＵＩデバイス８を介してプラント１０内にいる人を選択することができ、目的地は、人に関連付けられた位置に基づいて（例えば、人に関連付けられたＧＰＳデータに基づいて、またはデータベース９０内に記憶されている人に関連付けられた位置に基づいて）選択され得る。別の実施例として、オペレータは、方向制御装置（例えば、左、右、上、下、前方、後方など）を利用することができ、目的地は、ドローン７２の現在位置からの方向性のある動きに基づいて、ナビゲーションアプリケーションによって選択され得る。

【0038】

さらに、制御ユニット９４にプラント内のドローン７２のアクションを制御するための命令を出すドローンアプリケーション９６は、ドローンにスイッチ（例えば、掘削場所のような安全でない位置の機器を停止させるためのキルスイッチ）を作動させ、測定を行わせ、評価を実施させ、サンプルを採取させ、（付属スピーカシステムを介して）警告を提示させ、（付属マイクを介して）音声コマンドを聞かせ、物体（例えば、工具、医療用具一式など）を持たせてプラント内の新しい位置（例えば、人がいる近くの位置）まで運ばせ、様々なシチュエーションで必要に応じて物を入れ替え、（例えば、「便利屋」として）必要に応じてプラント内の人を支援させるなどのための命令を制御ユニットに出すアプリケーションを含み得る。ナビゲーション目的地と同様に、いくつかの実施例では、ドローン７２が実行するアクションは、データベース９０内で事前に構成され、記憶され得るが、他の実施例では、ドローン７２が実行するアクションは、ＵＩデバイス８、コントローラ１１、サーバ１２、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスから受信されたコマンド（例えば、オペレータコマンド）に基づいて選択され得る。

【0039】

さらに、カメラ７４および／またはセンサ７６によって取り込まれたデータを分析するためのドローンアプリケーション９６は、例えば、過熱、火、煙、移動、漏出物（漏出物の大きさの識別を含む）、液滴、水溜まり、蒸気、または弁の状態（開放しているか閉鎖しているかの識別を含む）のようなプロセスプラント内の様々な状態の指示を自動的に識別するために、カメラ７４からの写真またはビデオを分析するための画像認識アプリケーション、またはドローンセンサ７６からのデータを分析するように構成されたセンサ分析アプリケーション、またはこれら２つの何らかの組み合わせを含み得る。また、オペレーティングシステム９０上で動作するアプリケーションは、ドローンセンサ７６からのデータに基づいて、（例えば、毒ガス漏れの影響を評価するのを支援するために）卓越風の風速および風向きを決定するためのセンサ分析アプリケーションを含み得る。カメラ７４および／またはセンサ７６によって取り込まれたデータを分析するためのドローンアプリケーション９６はさらに、監視アプリケーションを含み得る。例えば、監視アプリケーションは、プラント内にいる人の顔の特徴を分析して、プラント内の権限のない人を識別し得る。別の実施例として、監視アプリケーションは、モーションセンサによって取り込まれたデータを分析して、権限のない人がプラントの中を移動しているかどうかを判断し得る。さらに、監視アプリケーションは、ドローンカメラ７４によって取り込まれた写真またはビデオを分析して、例えば、損傷したフェンスまたは壊れたドアのようなプロセスプラントへの無許可の進入の証拠を識別し得る。

【0040】

追加的にまたは代替的に、ドローンアプリケーション９６は、準備の整った通信システムの無い位置または一時的に通信機能を失った位置での通信を可能にするために、ドローン７２にプラント内の他のドローンと対話させてフィールドメッシュおよび／または無線バックホールを形成するアプリケーションを含み得る。さらに、オペレーティングシステム９０上で動作するアプリケーションは、ローカル一時的ＧＰＳシステムを作成するために、ドローン７２にＧＰＳ情報を他のドローンに伝送させる、またはマスタードローンからＧＰＳ情報を受信させるＧＰＳアプリケーションを含み得る。

【0041】

ＵＩデバイス８に話を戻すと、このデバイス８は、従来のオペレータワークステーションのようなデスクトップコンピュータ、制御室ディスプレイ、またはラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、モバイル機器スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ウェアラブル・コンピューティング・デバイス、もしくは任意の他の適切なクライアント・コンピューティング・デバイスのようなモバイル・コンピューティング・デバイスであり得る。ＵＩデバイス８は、様々な表示ビュー定義または構成を作成し、生成し、および／または編集すると同時に、様々な表示ビュー要素定義または構成を作成し、生成し、および／または編集するために、構成環境内の構成エンジニアによって利用されるグラフィック表示構成アプリケーションを実行し得る。ＵＩデバイス８はさらに、オペレーティング環境内のプロセスの様々な状況および状態を監視し、観察して、対応するためにオペレータによって利用されるオペレータアプリケーションを実行し得る。ＵＩデバイス８は、ディスプレイ９８を含み得る。さらに、ＵＩデバイス８は、１つまたは複数のプロセッサまたはＣＰＵ１００、メモリ１０２、ランダム・アクセサリ・メモリ（ＲＡＭ）１０４、入出力（Ｉ／Ｏ）回路１０５、およびローカルエリア・ネットワーク、広域ネットワーク、および／または有線ならびに／もしくは無線であり得る任意の他の適切なネットワーク（例えば、ネットワーク７０）を介してデータを送受信するための通信ユニット１０６を含む。ＵＩデバイス８は、コントローラ１１、サーバ１２、ドローン搭載コンピューティングデバイス７８、および／または任意の他の適切なコンピューティングデバイスと通信し得る。

【0042】

メモリ１０２は、オペレーティングシステム１０８と、グラフィック表示構成アプリケーションおよびオペレータアプリケーションのようなオペレーティングシステム１０８上で動作するアプリケーションと、ディスプレイ９８を制御し、プロセスプラントのオンライン動作を制御するためにコントローラ１１と通信するための制御ユニット１１０とを含み得る。いくつかの実施形態では、サーバ１２はプロセスプラントの一部のグラフィック表現をＵＩデバイス８に伝送し、次に、制御ユニット１１０がプロセスプラントの一部のグラフィック表現をディスプレイ９８上に提示し得る。さらに、制御ユニット１１０は、オペレータまたは構成エンジニア（本明細書では、ユーザとも呼ばれる）からのユーザ入力のようなＩ／Ｏ回路１０５からのユーザ入力を取得して、ユーザ入力を、特定の言語でグラフィック表示ビューを提示する要求、表示ビューに含まれるＡｃｔｉｖｅ ＭｉｎｉｔｏｒまたはＷａｔｃｈウィンドウ内に特定の制御要素を示すグラフィックを含める要求、プロセスセクションの１つに含まれるプロセスパラメータの調整を表示する要求などに翻訳し得る。

【0043】

いくつかの実施形態では、制御ユニット１１０は、要求ＵＩを生成して、表示するために要求ＵＩをＵＩデバイス８に伝送し得るサーバ１２に、翻訳済みユーザ入力を伝え得る。
他の実施形態では、制御ユニット１１０は、翻訳済みユーザ入力に基づいて新規ＵＩを生成し、ＵＩデバイス８のディスプレイ９８上に新規ＵＩを提示し得る。翻訳済みユーザ入力がプロセスセクションの１つに含まれるプロセスパラメータの調整を表示する要求である場合、制御ユニット１１０は、オペレータからのユーザ入力に従ってディスプレイ９８上でプロセスパラメータ値を調整し、プロセスプラント内のプロセスパラメータを調整するためにコントローラ１１に命令を出し得る。他の実施形態では、制御ユニット１１０は、調整済みプロセスパラメータ値を生成して、表示するために調整済みプロセスパラメータ値をＵＩデバイス８に伝送し得るサーバ１２に、翻訳済みユーザ入力を伝え、プロセスプラント内のプロセスパラメータを調整するためにコントローラ１１に命令を出し得る。

【0044】

ここで、図３を参照すると、一実施形態に係る、ドローン（例えば、ドローン７２、７２ａ、７２ｂ）を使用してプロセスプラントの状態を監視するためのオペレータアプリケーションのユーザインターフェース表示ビュー２００の一例が示されている。図３に示されている例示的なユーザインターフェース表示ビュー２００は、ユーザインターフェース８のディスプレイ９２を介して表示される。ユーザインターフェース表示ビュー２００は、第１のドローンおよび第２のドローンに関連付けられたライブビデオフィード２０４、２０６およびドローン制御装置セット２０７と並べて表示されるプロセスプラントの概観２０２を含む。図３には２つのドローンのビデオフィードが表示されているが、様々な実施形態では、それよりも多いまたは少ないドローンに関連付けられたライブビデオフィードが表示される場合もある。さらに、いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース表示ビュー２００は、プロセスプラント内のドローンに関連付けられたセンサによって取り込まれたセンサデータに関連付けられた表示を含む。

【0045】

一般的に、プロセスプラントの概観２０２は、プラント内の様々な機器の物理的位置の表現、および機器に対するプロセスプラント内の様々なドローンの物理的位置の表現を示している。例えば、ドローン１（２０８）は、機器２１０の近くに描かれている。別の実施例として、ドローン２（２１２）は機器２１４の近くに描かれており、ドローン３（２１６）は機器２１８の近くに描かれている。したがって、ドローン１に関連付けられたライブビデオフィード２０４は、機器２１０の現在の状況を示すビデオのライブフードを示している。同様に、ドローン２に関連付けられたライブビデオフィード２０６は、機器２１４の現在の状況を示すビデオのライブフードを示している。一実施例では、オペレータが（例えば、カーソル２２０を使用して）ドローンを選択すると、そのドローンに関連付けられたライブフィードが表示される。例えば、オペレータがドローン３（２１６）を選択すると、ドローン３に関連付けられたライブビデオフィードが表示され、機器２１８の現在の状況のライブフードが示される。

【0046】

いくつかの実施例では、ドローンは、プロセスプラント内の一定の経路に沿って移動する。他の実施例では、ドローンは、オペレータによって完全に制御される。さらに他の実施例では、ドローンは、一般に、オペレータがドローンの経路を制御するアクションを取るまでプロセスプラント内の一定の経路に沿って移動する。一実施例では、オペレータは、ドローン制御装置２０７を使用してプロセスプラント内の各々のドローンの物理的な動きを手動で制御する。例えば、オペレータは、様々なドローン制御装置２０７を使用して、ドローンを物理的に上昇もしくは下降させる、回転させる、前方および後方に移動させるなどを行うことができる。したがって、ドローンは、プロセスプラント内の様々な機器のより近いビューを取得するためにプロセスプラント内で移動され得るので、オペレータは、ユーザ・インターフェース・デバイス８を介して（すなわち、フィールド環境に入らずに）プラント内の状態を検査することができる。

【0047】

別の実施例では、オペレータは、プロセスプラントの概観２０２内の各々のドローンの描写２０８、２１２、２１６を選択することによって、またはドローンを配備する必要があるプロセスプラントの概観２０２内の区域を選択することによって、プロセスプラント内のドローンの物理的な動きを制御する。一実施例では、オペレータが（例えば、カーソル２２０を使用して）ドローンを選択し、それをクリックして新規の位置にドラッグすると、そのドローンは、新規の位置に物理的に移動するように構成される。例えば、空中ドローンは、自動的に離陸して、選択された位置に関連付けられたホバリング点までの所定の安全なルートで飛行し得る。別の実施例では、オペレータが（例えば、カーソル２２０を使用して）現在ドローンが位置付けられていないプロセスプラント概観２０２の区域（および／またはプロセスプラント概観２０２内に示されている機器）を選択すると、ドローンは、プロセスプラントのその区域まで物理的に移動するように構成される。したがって、オペレータは、ドローンがその目的地に到着すると、プロセスプラントの選択された区域のライブビデオフィードを見ることができる。

【0048】

一実施例では、オペレータは、プロセスプラントの概観２０２内のドローンを選択して、そのドローンを現在位置から安全な位置（オペレータによって選択され得る、または事前に決定され得る）に移動させる。例えば、人がプロセスプラント内の安全でない場所に閉じ込められている場合、オペレータは、現在位置から安全な位置まで移動するためにその人の近くのドローンを選択することができ、その人は安全な場所までドローンについていくことができる。別の実施例では、オペレータは、プロセスプラントの概観２０２内のドローンを選択して、そのドローンをプロセスプラントの入口からプロセスプラントの特定の区域まで移動させる。例えば、プラント内に緊急事態が発生した場合、救急隊員がプラントの入口から緊急事態に関連するプラントの区域までドローンについていくことができる。

【0049】

さらに、一実施例では、オペレータは、プロセスプラントの概観２０２内のドローンまたは区域を選択して、そのドローンにプラント内の他のタスクを実行させる。例えば、ドローンは、例えば、放送で警告することによって、または安全でない領域の周辺に標識を付けることによって、人にプロセスプラント内の危険性を警告するように構成され得る。例えば、オペレータは、概観２０２内の安全でない領域を選択して、ドローンをその領域まで移動させて、ドローンにその領域の危険性を人に警告させることができる。さらに、場合によっては、オペレータは、医療用具一式、呼吸装置、または除細動器ユニットをプラントの安全でない領域に閉じ込められている人のところまで搬送するドローンを選択することができる。さらに、オペレータは、プラント内のスイッチ（掘削場所のような安全でない位置の機器を停止させるキルスイッチを含む）を作動させ、プラント内の測定を行い、および／またはプラント内から製品サンプルを採取させるドローンを選択することができる。

【0050】

図４を参照すると、いくつかの実施形態に係る、無人ロボット車両を使用してプロセスプラントの状態を監視するための方法の一例のフロー図４００が示されている。例えば、無人ロボット車両７２の搭載コンピューティングデバイス７８のメモリ８２および／またはユーザ・インターフェース・デバイス８のメモリ１０２は、プロセッサ８０またはプロセッサ１００によって実行されたときに、無人ロボット車両７２および／またはユーザ・インターフェース・デバイス８それぞれに、方法４００の少なくとも一部を実行させる命令を記憶し得る。実施形態では、方法４００は、追加の、それより少ない、および／または代替のアクションを含み得る。

【0051】

ブロック４０２において、ユーザ・インターフェース・デバイス８は、無人ロボット車両７２を配備する必要があるユーザ・インターフェース・デバイス８によって表示されたプロセスプラントの概観内の機器のユーザ選択の指示を受信し得る。例えば、プロセスプラントの概観は、プロセスプラント内の様々な機器の物理的位置の表現を示し得る。いくつかの実施例では、プロセスプラントの概観の表示は、プロセスプラント内の機器に対するプロセスプラント内の無人ロボット車両の物理的位置の表現の表示を含み得る。

【0052】

ブロック４０４において、ユーザ選択の指示が無人ロボット車両７２に関連付けられた搭載コンピューティングデバイス７８に伝送され得る。

【0053】

ブロック４０６において、ユーザ選択の指示に基づいて、プロセスプラント内の無人ロボット車両７２の目的地が決定され得る。いくつかの実施例では、プロセスプラント内の無人ロボット車両の目的地を決定するステップは、ユーザによって選択された機器の物理的位置の近くの安全なホバリング点を決定するステップを含み得る。

【0054】

ブロック４０８において、無人ロボット車両７２は、プロセスプラント内の現在位置からプロセスプラント内の目的地まで移動するように制御され得る。例えば、いくつかの実施例では、現在位置から目的地まで移動するように無人ロボット車両７２を制御するステップは、プロセスプラント内の現在位置からプロセスプラント内の目的地までの安全なルートを識別するステップと、安全なルートを通ってプロセスプラント内の現在位置からプロセスプラント内の目的地まで移動するように無人ロボット車両７２を制御するステップとを含み得る。

【0055】

ブロック４１０において、無人ロボット車両７２の１つまたは複数のカメラによってカメラデータが取り込まれ得る。いくつかの実施例では、カメラデータは、ライブビデオフィードを含み得る。いくつかの実施例では、カメラデータは、無人ロボット車両７２の１つまたは複数の赤外線カメラによって取り込まれた赤外線カメラデータを含み得る。

【0056】

ブロック４１２において、カメラデータがユーザ・インターフェース・デバイス８に伝送され得る。

【0057】

ブロック４１４において、カメラデータがプロセスプラントの概観と並べて表示され得る。いくつかの実施例では、プロセスプラントの概観と並べてカメラデータを表示するステップは、プロセスプラントの概観と並べられたカメラデータに基づいてライブビデオフィードを表示するステップを含み得る。

【0058】

いくつかの実施例では、方法４００はさらに、無人ロボット車両の１つまたはセンサによってセンサデータを取り込むステップ、ユーザ・インターフェース・デバイスにセンサデータを伝送するステップ、および／またはユーザ・インターフェース・デバイスによってセンサデータを表示するステップを含み得る（図４に図示せず）。無人ロボット車両の１つまたは複数のセンサによってセンサデータを取り込むステップは、無人ロボット車両の位置センサ、温度センサ、火炎センサ、ガスセンサ、風センサ、加速度計、および／またはモーションセンサのうちの１つまたは複数のセンサからセンサデータを取り込むステップを含み得る。また、方法４００は、プロセスプラント内の状態の指示を識別するために、カメラデータおよび／またはセンサデータを分析するステップをさらに含み得る。例えば、状態は、過熱状態、火災状態、煙状態、漏出状態、蒸気状態、溜り水または滴下水の状態、弁の状態、プロセスプラント内の動きの状態などであり得る。

【0059】

さらに、いくつかの実施例では、方法４００はさらに、無人ロボット車両によって作動される必要があるプロセスプラント内のスイッチのユーザ選択の指示を受信するステップと、プロセスプラント内のスイッチを作動させるように無人ロボット車両のロボットアームを制御するステップとを含み得る。

【0060】

さらに、いくつかの実施例では、方法４００はさらに、プロセスプラント内のサンプルを採取するように無人ロボット車両のロボットアームを制御するステップを含み得る。

【0061】

以下の追加の考察は、上述の説明にも当てはまる。本明細書全体を通して、任意のデバイスまたはルーチンによって実行されるものとして説明されているアクションは、一般に、機械可読命令に従ってデータを操作するまたは変換するプロセッサのアクションまたはプロセスを指す。機械可読命令は、プロセッサに通信可能に結合されたメモリデバイスに記憶され、メモリデバイスから取り出され得る。すなわち、本明細書に記載されている方法は、図２に示されているように、コンピュータ可読媒体（すなわち、メモリデバイス）に記憶されている機械実行可能命令のセットによって具現化され得る。命令は、対応するデバイス（例えば、サーバ、ユーザ・インターフェース・デバイスなど）の１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに、プロセッサにその方法を実行させる。本明細書において、命令、ルーチン、モジュール、プロセス、サービス、プログラム、および／またはアプリケーションがコンピュータ可読メモリまたはコンピュータ可読媒体に記憶されるまたは保存されるものであると言及される場合、「記憶される」および「保存される」という単語は、一時的な信号を除外するものとする。

【0062】

また、用語「オペレータ」、「要員」、「人」、「ユーザ」、「技術者」および同様の他の用語は、本明細書に記載されているシステム、装置、および方法を使用し得るまたはそれらと対話し得るプロセスプラント環境内にいる人を示すのに使用されるが、これらの用語は限定的であることを意図するものではない。本明細書内で特定の用語が使用される箇所において、その用語は、１つにはプラント要員が関わる従来の活動であるという理由で使用されるが、その特定の活動に関わっている可能性がある要員に限定するものではない。

【0063】

さらに、本明細書全体を通して、１つのインスタンスとして記載されているコンポーネント、動作、または構造を複数のインスタンスが実装する場合がある。１つまたは複数の方法の個々の動作は別個の動作として図示されて説明されているが、個々の動作の１つまたは複数は、同時に実行される場合もあり、動作は図示されている順序で実行される必要はない。構成例において別個のコンポーネントとして示されている構造および機能は、組み合わせられた構造またはコンポーネントとして実装され得る。同様に、単一コンポーネントとして示されている構造および機能は、別個のコンポーネントとして実装され得る。上述および他の変形、修正、追加、および改良の形態も本明細書の対象の範囲内にある。

【0064】

本明細書に記載されているアプリケーション、サービス、およびエンジンのいずれかは、ソフトウェア内で実装されるときに、磁気ディスク、レーザディスク、ソリッドステート・メモリ・デバイス、分子メモリ記憶装置、または他の記憶媒体のような任意の有形の非一時的なコンピュータ可読メモリ、コンピュータもしくはプロセッサのＲＡＭまたはＲＯＭ内などに記憶され得る。本明細書に開示されているシステム例は、数あるコンポーネントの中でも特に、ハードウェア上で実行されるソフトウェアおよび／またはファームウェアを含むものとして開示されているが、このようなシステムは単なる例に過ぎず、限定的であると考えるべきではないことに留意されたい。例えば、これらのハードウェアコンポーネント、ソフトウェアコンポーネント、およびファームウェアコンポーネントのいずれかまたは全てがハードウェア内でのみ、ソフトウェア内でのみ、またはハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせ内で具現化され得ることが考えられる。したがって、当業者は、提供されている実施例がこのようなシステムを実装する唯一の方法ではないことを容易に理解するであろう。

【0065】

したがって、本発明は、単なる例に過ぎず本発明を限定するものではない特定の実施例に関して説明されているが、当然のことながら、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、開示されている実施形態に対して変更、追加、または削除がなされてもよいことは当業者には明らかであろう。さらに、上記では多数の異なる実施形態の詳細な説明を述べているが、詳細な説明は、単なる例に過ぎないと解釈すべきであり、可能な全ての実施形態を記載するのは不可能とは言えないまでも実現するのは困難であるので、可能な全ての実施形態を記載していない。現在の技術または本願の出願日の後に開発される技術を使用して、多数の代替形態が実現可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】