设备运转信息收集系统的制作方法

本发明涉及一种收集与分析装置等管理对象设备的运转状态有关的信息的设备运转信息收集系统。

背景技术

在大学、企业等研究机构中正在以各种主题进行研究开发，使用了与该主题和研究的方法相应的多种多样的分析装置。为了维持这些分析装置的分析结果的可靠性，需要适当地管理在各分析装置中使用的消耗品等。

在专利文献1中提出了一种用于管理在研究机构中使用的分析装置、消耗品的系统。在专利文献1所记载的系统中，能够在分析装置或消耗品中预先安装振动传感器、温度传感器或者光传感器，来测定分析装置的动作/停止，或者使用压力传感器或重量传感器来管理消耗品的剩余量。

专利文献1：日本特表2014-501991号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在研究机构中，随着研究开发的推进或者由于研究开发的主题、研究的方法改变，产生与分析装置有关的新的需求。另一方面，分析室中能够配置的分析装置的数量有限。因此，需要进行以下运营：从现有的分析装置中提取运转率低的分析装置，并更换为支持新的需求的分析装置。为了进行这样的运营，不仅要测定现有的分析装置的动作/停止或管理消耗品的剩余量，还寻求掌握各分析装置的运转率。

能够根据在控制该分析装置的计算机中记录的日志文件来求出分析装置的运转率。但是，一般来说，执行不同种类的分析的分析装置分别由不同的计算机控制。另外，在这些计算机中，日志文件以各不相同的形式被记录。因此，为了求出多种多样的分析装置的运转率，必须对以各不相同的形式被记录于多个计算机的日志文件进行解析，存在耗费劳力和时间之类的问题。

在此，列举分析装置作为一例进行了说明，但除了分析装置以外，在制造装置等的管理中也存在同样的问题。

本发明要解决的问题在于，提供一种能够容易地收集求取管理对象设备的运转率所需要的信息的设备运转信息收集系统。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的设备运转信息收集系统的特征在于，具备：

a)存储部，其保存有运转状态特定信息，该运转状态特定信息是与一个或多个管理对象设备分别对应的信息，是与仅在运转状态下发生的该管理对象设备的特定部位处的特定物理量的变化有关的信息；

b)测定器，其被安装于所述一个或多个管理对象设备中的各个设备，用于测定该管理对象设备的所述特定部位处的所述特定物理量；

c)测定信号接收部，其从一个或多个所述测定器分别接收测定信号；

d)运转状态判定部，其针对所述一个或多个管理对象设备中的各个设备，将所述接收到的测定信号的变化与所述运转状态特定信息进行对照，来判定所述一个或多个管理对象设备各自的运转状态；以及

e)运转时间计算部，其根据由运转状态判定部得到的判定结果来求出所述一个或多个管理对象设备各自的运转时间。

在本发明所涉及的设备运转信息收集系统中，针对各管理对象设备，在该管理对象设备运转时发生特征性的物理量的变化的部位(该部位是上述的“特定部位”。也可以是其附近。)预先安装测定器。然后，将从该测定器获得的测定信号的变化与预先保存到存储部的运转状态特定信息进行对照来判定是否为运转状态，使用该判定结果来求出运转时间。

在该系统中，如果管理者预先将运转状态特定信息保存到存储部，则基于该信息自动地判定管理对象设备的运转状态，进而计算运转时间，因此能够容易地获得管理对象设备的运转率。

作为上述的仅在运转状态下发生的该设备的特定部位处的特定物理量的变化，例如能够使用如以下那样的变化。

在具有自动取样器的分析装置(例如液相色谱仪)中，从在提取试样液时使臂移动的电动机产生振动。因而，该电动机成为特定部位，能够将该振动的周期、大小设为上述物理量的变化。

另外，在原子吸光装置(火焰法)中，在原子化部中将试样进行原子化时使乙炔气体等可燃性气体燃烧。因而，能够将原子化部设为特定部位，将其温度变化设为上述物理量的变化。或者，也能够将可燃性气体的火焰的光量设为上述物理量的变化。

并且，在原子吸光装置(加热炉法)中，向由石墨构成的加热炉投入试样，流通电流来使温度上升以将试样进行原子化。因而，能够将加热炉设为特定部位，将其温度变化、来自石墨的发光量设为上述物理量的变化。

上述例子均为仅在分析执行过程中发生的物理量的变化，是在分析待机过程中(虽然接通了电源但没有进行分析的时间)不发生的物理量的变化。当使用这样的物理量的变化时，能够求出将分析待机时间排除在外的准确的运转率。

作为上述测定器，例如能够使用振动传感器、温度传感器、光传感器、电流计、电压计等与所测定的物理量相应的传感器。

用于测定管理对象设备处的物理量的变化的测定器需要安装于该设备或者配置在该设备的附近。另一方面，不需要必须将存储部、测定信号接收部、运转状态判定部以及运转时间计算部配置在管理对象设备的附近。

在此，在所述设备运转信息收集系统中，优选的是，所述测定器和所述测定信号接收部分别经由无线通信接口发送和接收测定信号。该无线通信接口既可以是测定器与测定信号接收部直接发送和接收测定信号的接口，或者也可以是测定器与测定信号接收部经由现有的无线网络发送和接收测定信号的接口。由此，例如能够将测定器以外的各部配置在管理对象设备所配置的分析室的外部，或者一并收集与被配置在不同的场所的多个管理对象设备的运转状态有关的信息。

上述运转状态判定部也可以制作将从所述测定器接收到的测定信号累积规定时间所得到的数据，使用该数据来判定各管理对象设备的运转状态。例如在具有自动取样器的液相色谱仪中，大多在同一条件下连续测定多个分析对象试样。在该情况下，提取试样时的电动机的振动周期性地出现。因此，能够制作将测定信号累积规定时间(例如一天)所得到的数据，从该数据中提取物理量的周期性的变化来判定液相色谱仪的运转状态。

发明的效果

通过使用本发明所涉及的设备运转信息收集系统，能够容易地收集求取管理对象设备的运转率所需要的信息。

附图说明

图1是本发明所涉及的设备运转信息收集系统的一个实施方式的概要结构图。

图2是本实施例的设备运转信息收集系统的运转状态特定信息的例子。

图3是本实施例的设备运转信息收集系统中的测定器的输出信号的累积数据的例子。

图4是与本实施例的设备运转信息收集系统中的运转状态判定部及运转时间计算部的动作有关的流程图。

图5是与本实施例的设备运转信息收集系统中的运转状态判定部的动作有关的另一流程图。

图6是本实施例的设备运转信息收集系统中的振动传感器的输出信号的累积数据的具体处理的例子。

图7是与本实施例的设备运转信息收集系统中的运转时间计算部的动作有关的另一流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明所涉及的设备运转信息收集系统的一个实施例进行说明。本实施例的设备运转信息收集系统是用于收集分析室1中配置的多个分析装置的运转信息的系统。

图1表示设备运转信息收集系统的概要结构。在本实施例中，分析室1中配置的分析装置是具备自动取样器10a的液相色谱仪10、通过火焰法来测定试样的原子吸光装置20以及通过加热炉法来测定试样的原子吸光装置30。这些装置均是市售的分析装置，在这些分析装置各自的壳体中安装有具有用于测定该分析装置的特定部位处的特定物理量的变化的传感器和无线通信接口的测定单元11、21、31。各传感器的输出信号经由无线通信接口被发送到作为与分析室1不同的房间的管理室中配置的管理装置50。

在液相色谱仪10中，利用自动取样器10a从多个试样容器依次提取试样液，将试样液导入到液相色谱仪10的柱来进行分析。在自动取样器10a中，将电动机m作为驱动源来使臂进行动作，利用设置于该臂的前端的取样针来提取试样液。

在本实施例中，在自动取样器10a的壳体的外壁的与电动机m的收容位置的外侧对应的位置安装振动传感器11a，来检测由该电动机m的动作引起的壳体的振动。振动传感器11a的输出信号被发送到无线通信接口11b，经由未图示的无线网络被发送到后述的管理装置50。

此外，在液相色谱仪10中，在用于将流动相输送到柱的送液泵中也使用电动机，也从该电动机产生振动。但是，在液相色谱仪中，通常也在分析准备过程中、分析待机过程中使送液泵进行动作来将流动相持续导入到柱中，因此即使检测到送液泵的电动机的振动也无法区分运转状态(分析执行过程中)和非运转状态(分析准备过程中、分析待机过程中)。

另一方面，由自动取样器10a产生的振动仅在提取试样液时发生，因此能够通过捕捉该振动来确认液相色谱仪10处于运转状态(分析执行过程中)。即，在本实施例中，关于液相色谱仪10，振动传感器11a是所述测定器，自动取样器10a的电动机m是所述特定部位，该电动机m的振动的周期、大小是所述特定物理量。

在通过火焰法来测定试样的原子吸光装置20中，通过在原子化部中向燃烧器22导入乙炔气体并使其燃烧来产生火焰f，利用该火焰f将试样进行原子化。然后，从光源23向火焰f照射光，利用检测器24检测被该火焰f中的试样原子吸收了特定波长的光之后的光来对试样进行定性和定量。

在此，在本实施例中，在原子吸光装置20的壳体的上表面的与火焰f的正上方对应的位置(临近火焰f的位置)安装光传感器21a，来捕捉火焰f的发光。光传感器21a的输出信号被发送到无线通信接口21b，经由无线网络被发送到管理装置50。

此外，在原子吸光装置20中，光源23也产生光。但是，在原子吸光装置20中大多使用灯光源，在这样的光源中使发光量稳定要耗费时间。因此，大多在分析开始前、分析待机过程中也使光源23持续点亮，即使测定光源23的发光量，其发光也未必与原子吸光装置20的运转状态(分析执行过程中)对应。

另一方面，在燃烧器22中，仅在将试样进行原子化时产生火焰f，因此能够通过捕捉该火焰f的发光状态来确认原子吸光装置20是运转状态(分析执行过程中)。即，在原子吸光装置20中，光传感器21a是所述测定器，原子化部的燃烧器22是所述特定部位，由该燃烧器22产生的火焰f的发光量是所述特定物理量。

另外，原子吸光装置20也能够构成为，取代光传感器21a而使用温度传感器，来检测在产生火焰时发生的壳体的温度上升。在该情况下，温度传感器是测定器，壳体的燃烧器22附近的位置是特定部位，该位置处的温度是特定物理量。原子吸光装置20还能够构成为，使用压力计来测定在产生火焰f时向燃烧器22发送的乙炔气体等原料气体的气体压力。

在通过加热炉法来测定试样的原子吸光装置30中，在原子化部中向加热炉32导入试样并通电，通过加热来产生试样的原子蒸气。然后，向原子蒸气照射来自光源33的光，通过利用检测器34检测被该蒸气中的试样原子吸收了特定波长的光之后的光来对试样进行定性和定量。

在此，在本实施例中，在原子吸光装置30的壳体的与加热炉32的正下方对应的位置安装温度传感器31a，来捕捉在对加热炉32通电时发生的壳体的温度上升。温度传感器31a的输出信号被发送到无线通信接口31b，经由未图示的无线网络被发送到后述的管理装置50。

与原子吸光装置20同样地，在使用加热炉法的原子吸光装置30中，也仅在将试样进行原子化时对加热炉32进行通电，因此能够通过捕捉在该通电时发生的壳体的温度上升来确认原子吸光装置30是运转状态(分析执行过程中)。即，在原子吸光装置30中，温度传感器31a是测定器，原子化部的加热炉32是特定部位，该加热炉32附近位置处的壳体的温度是特定物理量。

在通过加热炉法来测定试样的原子吸光装置30中，通常使用石墨制的加热炉32。石墨制的加热炉32在通电时发光。因此，在原子吸光装置30中，还能够取代温度传感器31a而使用光传感器。在该情况下，光传感器是测定器，原子化部的加热炉32是特定部位，该加热炉32的发光量是特定物理量。

通过加热炉法来测定试样的原子吸光装置30还能够构成为，使用电流计或电压计来测定加热炉32在通电时的电流量的变化或电力消耗量的变化。

除此以外，也能够配置光传感器使得捕捉分析装置的电源灯的点亮。特别是在具备使发光颜色在分析装置的停止过程中、分析待机过程中(包括分析准备过程中)以及分析执行过程中各不相同的电源灯的情况下，能够将仅检测分析执行过程中的发光颜色(即不对停止过程中和分析待机过程中的发光反应)的光传感器适当地用作测定器。

接着，对管理装置50进行说明。管理装置50除了具备存储部51、无线通信接口52以及a/d转换部53以外，作为功能块，还具备测定信号接收部54、运转状态判定部55以及运转时间计算部56。管理装置50的实体是个人计算机，连接有输入部60和显示部70。

在存储部51中预先保存有运转状态特定信息，该运转状态特定信息是与在上述各分析装置中仅在运转状态下发生的该分析装置的特定部位处的特定物理量的变化有关的信息。测定信号接收部54经由无线通信接口52接收各传感器的输出信号，将该输出信号利用a/d转换部53转换为数字信号之后保存到存储部51。运转状态判定部55根据存储部51中保存的输出信号的值来判定各分析装置的运转状态。运转时间计算部56根据由运转状态判定部55得到的判定结果来求出各分析装置的运转时间。

图2是本实施例的运转状态特定信息的例子。对于运转状态特定信息，针对各个作为管理对象的分析装置关联了与分析装置名称、在该装置的运转状态下发生特征性的物理量的变化的部位、测定器的类型、要测定的物理量的种类以及该物理量的判定阈值有关的信息。具体地说，针对液相色谱仪10记载有以下信息：安装有用于检测由电动机m引起的振动的振动传感器11a，在由该振动传感器11a测定的x[hz]的振动的大小为a以上的情况下判定为是运转状态；以及周期性地发生反映运转状态的振动。针对原子吸光装置20记载有以下信息：安装有用于测定燃烧器22的火焰f的发光量的光传感器21a，在由该光传感器21a测定的波长y[nm]的光的强度为b以上的情况下判定为是运转状态；以及连续地发生反映运转状态的发光。还针对原子吸光装置30记载有以下信息：安装有用于测定加热炉32附近的壳体的温度的温度传感器31a，在由该温度传感器31a测定的壳体的温度为c℃以上的情况下判定为是运转状态；以及连续地发生反映运转状态的温度上升。

测定信号接收部54接收振动传感器11a、光传感器21a以及温度传感器31a的输出信号(模拟信号)，将该输出信号(模拟信号)利用a/d转换部53转换为数字信号之后保存到存储部51。

运转状态判定部55每隔规定的时间(例如每天)读出累积于存储部51的数据，来判定液相色谱仪10、原子吸光装置20、30的运转状态。

在图3中表示将振动传感器11a(图3的(a))、光传感器21a(图3的(b))以及温度传感器31a(图3的(c))的输出信号累积所得到的数据的一例。由各图可知，从振动传感器11a获得表示振动间歇地发生的数据，从光传感器21a和温度传感器31a获得表示火焰f连续地发生以及壳体的温度连续地上升的数据。

运转状态判定部55基于存储部51中保存的运转状态特定信息，根据从来自各传感器的输出信号获得的物理量的变化是周期性的变化还是连续性的变化，从来自各传感器的输出信号的累积数据判定各分析装置的运转状态。接着，运转时间计算部56将由运转状态判定部55判定为处于运转状态的时间进行求和，计算各分析装置的运转时间并保存到存储部51，并且显示在显示部70的画面中。另外，按照使用者经由输入部60等进行的指示，在显示部70的画面中显示各分析装置的运转时间和运转率。

首先，对如图3的(b)和图3的(c)那样物理量的变化是连续性的变化的情况(原子吸光装置20、30)进行说明。运转状态判定部55首先确定所测定出的物理量为运转状态特定信息中记载的阈值以上的时间。即，根据图3的(b)判定为，在从t21到t22的期间(δt2a)以及从t23到t24的期间(δt2b)的时间，原子吸光装置20是运转状态。另外，根据图3的(c)判定为，在从t31到t32的期间(δt3a)以及从t33到t34的期间(δt3b)的时间段，原子吸光装置30是运转状态。在图3的(c)中，在从t32到t33的期间的时间段也发生壳体的温度上升，但由于该温度上升为不超过阈值的温度上升，因此判定为是因某种外部干扰(例如分析室的室温的上升)引起的(即，不是运转状态)。

在由运转状态判定部55判定出处于运转状态的时间后，运转时间计算部56计算各分析装置的运转时间并保存到存储部51。即，将δt2a+δt2b的合计时间作为原子吸光装置20的运转时间保存到存储部51并显示在显示部70的画面中，将δt3a+δt3b的合计时间作为原子吸光装置30的运转时间保存到存储部51并显示在显示部70的画面中。

接着，参照图4～图7对如图3的(a)那样物理量的变化为间歇性的变化的情况(液相色谱仪10)进行说明。图4是与运转状态的判定和运转时间的计算有关的流程图，图5是与运转状态的判定有关的详细的流程图，图6是图3的(a)的数据的处理例，图7是与运转时间的计算有关的详细的流程图。

在液相色谱仪10中，在同一测定条件下依次测定多个液体试样。因此，各试样的分析所需要的时间大致相同，另外，为了提取液体试样而使电动机m进行动作的时间间隔也为固定。在本实施例中，利用该原理，在前后的时间间隔大致相同的情况下，将它们视为一系列的分析，在时间间隔存在显著的差异的情况下，将它视为一系列的分析以外的分析，由此判定运转状态。

首先，运转状态判定部55读入存储部51中保存的来自振动传感器11a的一天的输出信号(步骤s1)。然后，确定接收到运转状态特定信息中记载的阈值(a)以上的输出信号的时刻(t11～t16)，并保存到存储部51(步骤s2)。并且，计算所确定的时刻(t11～t16)的期间的时间间隔(δt0～δt4)，并保存到存储部51(步骤s3)。接着，判定各时间间隔(δt0～δt4)是否为运转状态(步骤s4)。

在步骤s4中，首先，开始进行运转状态判定循环，对δt0～δt4附加从0开始的连号i，并且将时间间隔的数量(5个)设定为imax的值(步骤s41)。

接着，将i＝0设为初始值并进入步骤s42，将δti+1-δti与阈值的大小进行比较。在此使用的阈值是用作是否视为一系列的分析的基准的值。

在步骤s42中，在δti+1-δti小于阈值的情况下(在步骤s42中为“是”)，对第i+1个标志设立1(issequence(i+1)＝1)(步骤s43)。另一方面，在δti+1-δti大于阈值的情况下(在步骤s42中为“否”)，视为一系列的分析以外的分析，不设立标志)(步骤s44)。在进入步骤s44的情况下，进入下一个步骤s47。

在步骤s43中设立标志之后，接着，确认是否设立了前一个标志(issequence(i)＝1)。而且，在设立了标志的情况下(在步骤s45中为“是”)，进入步骤s47。另一方面，在没有设立标志的情况下(在步骤s45中为“否”)，将前一个标志变更为1(步骤s46)，进入步骤s47。

在步骤s47中，将i的值递增1(即，增加为i＝1)。而且，在i的值小于imax的情况下(在步骤s48中为“否”)，返回到步骤s42来重复进行上述的处理。另一方面，在递增后的i的值达到imax的情况下(在步骤s48中为“是”)，结束步骤s4。通过以上的处理，对时间间隔δt0、δt1、δt3、δt4分别设立表示运转状态的标志(issequence(i)＝1)。

在利用运转状态判定部55设立标志后，接着，运转时间计算部56计算液相色谱仪10的运转时间(步骤s5)。图7是表示步骤s5中的处理的具体流程的流程图。

运转时间计算部56在步骤s5开始的同时设定表示液相色谱仪的运转时间的函数l(初始值l＝0)(步骤s51)。然后，再次将i＝0设为初始值来开始进行运转时间累计循环处理(步骤s52)。

最初，针对i＝0确认issequence(i)的值，确认是否设立了视为运转时间的标志。如果issequence(i)＝1(在步骤s53中为“是”)，则对运转时间l加上δt0(步骤s54)，进入步骤s55。另一方面，如果issequence(i)＝0(在步骤s53中为“否”)，则进入步骤s57。

在步骤s55中，确认下一个标志。即，确认是否为issequence(i+1)＝0。在issequence(i+1)＝0的情况下(在步骤s55中为“是”)，对在步骤s54中更新后的运转时间l进一步追加δti。另一方面，在issequence(i+1)＝1的情况下(在步骤s55中为“否”)，进入步骤s57。在此，说明在issequence(i+1)＝0的情况下追加δti的理由。

在上述的步骤s4的流程图中，将δti与δti+1的时间差同阈值进行比较，因此在一系列的分析中与最后电动机m进行动作后的分析时间相当的时间间隔(在图6的例子中为t3)处未设立标志。因此，当仅对被设立了issequence(i)＝1的标志的时间进行累计来作为运转时间时，最后的试样的分析时间无法被计数。因此，通过步骤s55和s56进行对运转时间l加上假定为最后的试样的分析时间的时间(δti)的处理。在本实施例的情况下，没有对δt2设立标志，但在时刻t13电动机m进行动作之后，进行了一次分析，因此对运转时间l加上与该分析相当的时间δti。

当经由以上的各步骤到达步骤s57时，使i的值递增1(即，增加为i＝1)。而且，在i的值小于imax的情况下(在步骤s57中为“否”)，返回到步骤s53来重复进行上述的处理。另一方面，在递增后的i的值达到imax的情况下(在步骤s57中为“是”)，结束步骤s5。通过以上的处理来计算液相色谱仪10的运转时间l。

运转时间计算部56在结束步骤s5时将计算出的运转时间显示在显示部70的画面中。此时，当使用者利用输入部60请求显示运转率时，使将运转时间除以规定时间(在本实施例中为一天)所得到的值同运转时间一起显示在显示部70的画面中。

上述实施例是一例，能够按照本发明的主旨适当地变更。在本实施例中，作为管理对象设备的一例，列举液相色谱仪和原子吸光装置进行了说明，但对于其它分析装置而言也能够同样地构成。另外，并不限于分析装置，制造装置、加工装置等也能够使用本发明的结构。也就是说，只要是能够测定仅在运转时发生的物理量的变化的设备，就能够在发生该物理量的变化的特定部位安装测定器，并基于该测定器的输出信号来求出运转时间。

在上述实施例中，说明了对被配置在一个分析室内的分析装置的运转时间进行计算的结构，但也能够收集在被配置在多个房间的管理对象设备安装的测定器的输出信号，来一并管理它们所有的运转时间。另外，在上述实施例中，将各传感器的输出信号经由无线通信接口发送到管理装置，但也可以将各传感器与管理装置有线地连接来发送和接收输出信号。

在上述实施例中，作为测定器的一例，列举了振动传感器、光传感器、温度传感器、压力计、电流计以及电压计，但本发明的测定器并不限于这些器件。即，能够使用适于在运转状态下在管理对象设备的特定部位发生变化的物理量的测定的测定器。

另外，在上述实施例中，说明了运转状态判定部55从存储部51读出规定时间的累积数据来判定运转状态的结构，但也可以构成为实时地处理从测定器接收到的信号来判定运转状态。

附图标记说明

1：分析室；10：液相色谱仪；10a：自动取样器；11、21、31：测定单元；11a：振动传感器；11b、21b、31b：无线通信接口；20：原子吸光装置；21a：光传感器；22：燃烧器；23、33：光源；24、34：检测器；30：原子吸光装置；31a：温度传感器；32：加热炉；50：管理装置；51：存储部；52：无线通信接口；53：a/d转换部；54：测定信号接收部；55：运转状态判定部；56：运转时间计算部；60：输入部；70：显示部；f：火焰；m：电动机。