JP2004028795A - カソード防食施設遠隔監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】点検者がカソード防食施設に出向くことなく，カソード防食データを計測可能とし，また，カソード防食データを連続的に計測可能とする。
【解決手段】カソード防食施設１ａの整流器１０ａの陽極端子１１ａは外部電極１３に接続され，陰極端子１１ｂは埋設管Ｐ１に接続され，照合端子１１ｃは照合電極１４に接続される。データ計測装置２０ａは，整流器１０ａへの交流電力の供給の有無を計測するとともに，通電電圧Ｖｄｃ，通電電流Ｉｄｃ，および管対地電位Ｖｐｅを所定の時間間隔で計測する。そして，データ計測装置２０ａは，通電電圧Ｖｄｃ，通電電流Ｉｄｃ，および管対地電位Ｖｐｅのそれぞれの平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求め，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ読み取りコンピュータ２１は，電子メールの形式でこれらデータをウェブサーバに送信する。
【選択図】 図２
【解決手段】カソード防食施設１ａの整流器１０ａの陽極端子１１ａは外部電極１３に接続され，陰極端子１１ｂは埋設管Ｐ１に接続され，照合端子１１ｃは照合電極１４に接続される。データ計測装置２０ａは，整流器１０ａへの交流電力の供給の有無を計測するとともに，通電電圧Ｖｄｃ，通電電流Ｉｄｃ，および管対地電位Ｖｐｅを所定の時間間隔で計測する。そして，データ計測装置２０ａは，通電電圧Ｖｄｃ，通電電流Ｉｄｃ，および管対地電位Ｖｐｅのそれぞれの平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求め，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ読み取りコンピュータ２１は，電子メールの形式でこれらデータをウェブサーバに送信する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，埋設管のカソード防食施設の遠隔監視システムおよび遠隔監視方法に関する。また，本発明は，埋設管のカソード防食状態を監視するカソード防食施設監視装置に関する。さらに，本発明は，カソード防食施設に関し，特に，導電性プローブにより埋設管に電流を流入させるカソード防食施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設される金属製（たとえば鋼製）の埋設管には，腐食を防止するために，その表面に塗覆装が施される。しかし，経年劣化等によりこの塗覆装にも欠陥が生じ，この欠陥部から埋設管の腐食が進行することがある。そこで，このような欠陥部からの腐食を防止するために，埋設管には，塗覆装に加えて，カソード防食が行われる。カソード防食は，地中に埋め込んだ電極を陽極側にし，埋設管を陰極側にして，埋設管を適切な範囲の電位にすることにより，防食を行うものである。
【０００３】
カソード防食が適切に機能しているかどうかを判定するために，カソード防食状況の判定が定期的に行われる。このようなカソード防食状況の判定方法として，特開平１０−３３２６２２号公報に記載の「鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置」がある。
【０００４】
この公報に記載の技術は，埋設管に接近して埋設された鋼製プローブのプローブ直流電流，ＯＮ／ＯＦＦ電位等を計測して，該計測値に基づいて，カソード防食状況を評価するものである。点検者等は，ＩＣカードが内蔵されたモニタに計測データを記録した後，このＩＣカードをパソコンに取り付けて数値解析を行い，カソード防食状況を計測／判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように，従来の技術によると，点検者が直接，プローブが設置された箇所に出向いてデータを計測する必要があり，このため，従来，防食状況の計測／判定は，数ヶ月に１回等の定期点検時に行われているにすぎない状況にあった。しかも，その点検時間は数十分程度（たとえば１５分程度）であった。
【０００６】
したがって，従来の判定では，たとえば突発的に発生するデータの異常値（たとえば雨の日に発生する電流の増大等）等を発見できなかった。
【０００７】
また，カソード防食状況は，長時間の測定による計測データ（たとえばプローブ直流電流の値）の平均値，最大値，および最小値に基づいて総合評価および総合判断する必要もあるが，従来の定期点検では，点検時のデータのみで評価／判断が行われていたので，正確な評価／判断には限界があった。
【０００８】
さらに，従来の定期点検では，定期点検と定期点検との間でカソード防食施設に故障が発生した場合に，次の定期点検まで，その故障が発見できず，その間，埋設管が無防食になり，埋設管の腐食を加速させることがあった。
【０００９】
また，従来の定期点検では，前回の計測データの値に対して今回の計測データが大きく変化している場合に，再計測する必要があった。
【００１０】
本発明は，このような従来の問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，点検者がカソード防食施設に出向くことなく，カソード防食データを計測可能とすることにある。
【００１１】
また，本発明の目的は，カソード防食データを連続的に計測可能とすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために，本発明によるカソード防食施設遠隔監視システムは，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムであって，前記監視装置は，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信する送信手段と，を備え，前記監視データ収集装置は，前記送信手段により送信された前記カソード防食データを受信する受信手段と，前記受信手段により受信された前記カソード防食データを記憶する記憶手段と，を備えている。
【００１３】
本発明によるカソード防食施設遠隔監視方法は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムの遠隔監視方法であって，前記監視装置は，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測し，前記計測したカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信し，前記監視データ収集装置は，前記送信された前記カソード防食データを受信して，記憶手段に記憶するものである。
【００１４】
また，本発明によるカソード防食施設遠隔監視装置は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設に配置されたカソード防食監視装置であって，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを通信ネットワークを介して監視データ収集装置に送信する送信手段と，を備えている。
【００１５】
本発明によると，データ計測手段により計測された防食データは，送信手段によって監視データ収集装置に送信され，記憶される。これにより，点検者は，カソード防食施設に出向くことなく，監視データ収集装置からカソード防食データを得ることができる。また，カソード防食施設にデータ計測装置が常時設置されているので，このデータ計測装置によって，カソード防食データを連続的に計測し，監視データ収集装置に記憶することもできる。
【００１６】
好ましくは，前記データ収集装置は，収集した前記カソード防食データを通信ネットワークを介して遠隔監視装置に送信する。これにより，点検者や監視者は，通信ネットワークに接続可能な任意の場所において，遠隔監視装置によりカソード防食データを見ることができる。
【００１７】
カソード防食施設が，地中に埋設された照合電極と，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，前記照合電極に電気的に接続されて地中の電位を計測する照合端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段とを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記照合電極に対する前記陰極端子の電位である管対地電位の値が含まれる。
【００１８】
また，カソード防食施設が，地中に埋設される導電性プローブと，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，該陰極端子に短絡されるとともに前記導電性プローブに電気的に接続されるプローブ端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段とを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記プローブ端子に流入するプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値が含まれる。
【００１９】
カソード防食施設が，埋設管と鉄道のレールとに電気的に接続され，前記埋設管からの電流を選択的に前記レールに流す選択排流手段を備えている場合には，カソード防食データには，前記選択排流手段を流れる電流の値が含まれる。
【００２０】
カソード防食施設が，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段と，地中に埋設され，前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブとを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記導電性プローブから前記埋設管に流れるプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値が含まれる。
【００２１】
本発明によるカソード防食施設は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設であって，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，地中に埋設された陽極端子とを有する直流電源装置と，前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブと，を備えている。
【００２２】
本発明によると，埋設管にプローブを介して直流電源装置から直流電流が供給される。これにより，埋設管が低い接地抵抗を有する装置の近傍に配置され，埋設管から該装置に電流が流出するおそれがある場合であっても，埋設管の腐食を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では，埋設管の一例としてガス管を例にとり，ガス管のカソード防食施設を遠隔監視するカソード防食施設遠隔監視システムについて説明する。
【００２４】
＜カソード防食遠隔監視システムの構成＞
図１は，本発明の一実施の形態によるカソード防食施設遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。このカソード防食施設遠隔監視システムは，ｎ個（ｎは１以上の整数）のカソード防食施設１１〜１ｎと，ｍ個（ｍは１以上の整数）の遠隔監視コンピュータとを有する。
【００２５】
カソード防食施設１１〜１ｎは，無線パケット網５に無線接続され，ディジタル無線通信により無線パケット網５へ遠隔監視データを送信する。この遠隔監視データは，電子メールにより通信される。電子メールにより通信することにより，カソード防食施設１１〜１ｎの１つ１つに順次電話接続して，各カソード防食施設から順次データを収集する場合よりも，効率的にデータを収集することができる。
【００２６】
無線パケット網５は，図示しないゲートウェイ等によってインターネット６と接続され，インターネット６との間でデータを送受信することができる。インターネット６には，メールサーバ３およびウェブサーバ４が接続されている。カソード防食施設１１〜１ｎから送信された電子メールによる遠隔監視データは，メールサーバ３に送信された後，メールサーバ３からウェブサーバ４に送信され，ウェブサーバ４の所定のホームページに登録される。
【００２７】
遠隔監視コンピュータ２１〜２ｍ（以下「遠隔監視コンピュータ２」と総称する。）は，汎用のコンピュータであり，インターネット６に接続される。そして，遠隔監視コンピュータ２は，インターネット６を介してウェブサーバ４と接続し，ウェブサーバ４の所定のホームページに登録された遠隔監視データを読み出し，その表示装置（ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等）に表示する。
【００２８】
これにより，遠隔監視者は，遠隔監視コンピュータ２をインターネット６に接続可能な任意の箇所から，遠隔監視コンピュータ２を使用して遠隔監視データを見ることができる。
【００２９】
＜カソード防食施設の構成＞
カソード防食施設１１〜１ｎには，種々のタイプのものがあり，本実施の形態では，第１から第４のタイプのカソード防食施設１ａ〜１ｄについて説明する。
【００３０】
図２は，第１のタイプのカソード防食施設１ａの構成を示すブロック図である。第１のタイプのカソード防食施設１ａは，比較的低い電気絶縁性を有する塗覆装が施された埋設管Ｐ１に対して設置されるカソード防食施設であり，一般に，埋設管Ｐ１に沿って所定の間隔（たとえば２０ｋｍ間隔）で設置される。
【００３１】
比較的低い電気絶縁性を有する塗覆装としては，瀝青質系（たとえばアスファルト，コールタールエナメル等）の塗覆装がある。このような塗覆装は，地中の水分を吸収すること等により，電気絶縁性が低くなる。
【００３２】
この第１のタイプのカソード防食施設１ａは，整流器１０ａ，リレー１２，外部電極１３，照合電極（基準電極）１４，データ計測装置２０ａ，およびデータ読み取りコンピュータ２１を有する。
【００３３】
外部電極１３は整流器１０ａの陽極側出力端子１１ａに接続され，埋設管Ｐ１は整流器１０ａの陰極側出力端子１１ｂに接続され，照合電極１４は整流器１０ａの照合端子１１ｃに接続されている。なお，埋設管Ｐ１と陰極側出力端子１１ｂとの接続箇所にも，塗覆装が施される。
【００３４】
外部電極１３は，埋設管Ｐ１の近傍（数ｍ〜数十ｍ程度の距離，たとえば５ｍ程度の距離）に形成された縦穴１３ａに埋め込まれている。縦穴１３ａは，たとえば深さ１２０ｍであり，深さ１２０ｍから深さ９０ｍまでの３０ｍの間に黒鉛粉末１３ｂが詰められ，この黒鉛粉末１３ｂ内に外部電極１３（複数個）が埋め込まれる。深さ９０ｍから地上までの間には，外部電極１３と整流器１０ａとを電気的に接続するためのリード線１３ｃを通すためのＰＶＣパイプ１３ｄが配置される。ＰＶＣパイプ１３ｄの周りには，ＰＶＣパイプ１３ｄを固定するための砂利１３ｅが詰められる。
【００３５】
照合電極１４は，たとえば飽和硫酸銅（またはＭｇ，Ｚｎ等）により構成され，埋設管Ｐ１の近傍（たとえば０．３ｍ程度の距離）の地中に埋め込まれる。
【００３６】
整流器１０ａには，電力会社の交流電源（たとえば電柱の変圧器等）からリレー１２を介して，たとえばＡＣ１００Ｖの定格値を有する交流が供給される。整流器１０ａは，この交流を直流（たとえば最大電圧６０Ｖ，最大電流３０Ａ）に変換して，陽極側出力端子１１ａおよび陰極側出力端子１１ｂに出力する。
【００３７】
これにより，外部電極１３は，印加された直流電圧（以下「通電電圧」という。）Ｖｄｃ分だけ，埋設管Ｐ１に対してプラスの電位になり，埋設管Ｐ１はマイナスの電位になる。前述したように，埋設管Ｐ１の塗覆装は電気絶縁性が低いことから，この通電電圧Ｖｄｃが印加されることにより，外部電極１３から地中を介して埋設管Ｐ１に直流電流Ｉｄｃ（すなわち防食電流）（図中，一点鎖線の矢印で図示）が流れる。
【００３８】
埋設管Ｐ１のカソード防食を行うために，照合電極１４により検出される電位（すなわち地中の電位）に対する陰極側出力端子１１ｂの電位（以下「管対地電位Ｖｐｅ」という。）は，カソード防食管理電位以下に設定される。カソード防食管理電位は，埋設管Ｐ１を防食するのに必要な上限の電位であり，たとえば，照合電極１４が飽和硫酸銅電極により構成されている場合には−０．８５Ｖである。
【００３９】
一方，管対地電位Ｖｐｅが低すぎると過防食となるので，過防食を防止するために，管対地電位Ｖｐｅの下限値が設定される。たとえば高抵抗率土壌における強化コールタールエナメルのような厚い塗覆装を有する埋設管に対しては，下限値として−３．０Ｖが設定される。
【００４０】
したがって，管対地電位Ｖｐｅは，たとえば−０．８５Ｖ≧Ｖｐｅ≧−３．０Ｖの範囲となるように調整される。
【００４１】
この調整は，たとえば，整流器１０ａに設けられた，陽極側出力端子１１ａの出力電流（以下「通電電流」という。）Ｉｄｃを調整する調整器（たとえば可変抵抗器等）により行われる。すなわち，通電電流Ｉｄｃを調整することにより，外部電極１３から埋設管Ｐ１までの地中の電気抵抗による電圧降下量が変化し，管対地電位Ｖｐｅが前述した範囲内に調整される。なお，この通電電流Ｉｄｃの調整は，このカソード防食施設１ａが設置された時に，設置者によって行われる。
【００４２】
このように，所定の通電電流Ｉｄｃが地中を介して埋設管Ｐ１に流入し，管対地電位Ｖｐｅが所定の範囲内にされることにより，埋設管Ｐ１はカソード防食される。なお，照合電極１４が飽和硫酸銅電極である場合には，この照合電極１４に地中から電流は流入しない。
【００４３】
この第１のタイプのカソード防食施設１ａが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ１の塗覆装に異常な欠陥部が発生していないかどうかは，交流電源が整流器１１に供給されているかどうか（換言すると，整流器１０ａが作動しているかどうか），通電電圧Ｖｄｃが適切な範囲内の値であるかどうか，通電電流Ｉｄｃが適切な範囲内の値であるかどうか，および，管対地電位Ｖｐｅが適切な範囲内の値であるかどうかを監視することにより判断することができる。
【００４４】
たとえば，落雷等により停電し，交流電源が整流器１０ａに供給されなくなると，整流器１０ａから通電電流Ｉｄｃが出力されず，カソード防食は機能しなくなる。また，通電電流Ｉｄｃが異常に大きな値になった場合には，埋設管Ｐ１の塗覆装に大きな欠陥部が生じていることが考えられる。管対地電位Ｖｐｅや通電電圧Ｖｄｃが適切な範囲内の値でない場合には，カソード防食が適切に行われていないこととなる。
【００４５】
したがって，整流器１０ａには，通電電流Ｉｄｃを計測するための電流計，通電電圧Ｖｄｃを計測するための電圧計，および管対地電位Ｖｐｅを計測するための電圧計が設けられ，これら電流計および２つの電圧計の各値がデータ計測装置２０ａに出力される。また，データ計測装置２０ａは，リレー１２のＯＮ／ＯＦＦ状態（通電／開放状態）を監視し，リレー１２がＯＦＦ状態（開放状態）となり，交流電源が整流器１０ａに供給されないＡＣ入力異常を検出する。
【００４６】
すなわち，データ計測装置２０ａは，▲１▼ＡＣ入力異常の有無，▲２▼通電電圧Ｖｄｃの値，▲３▼通電電流Ｉｄｃの値，▲４▼管対地電位Ｖｐｅの値の４つのデータを計測して内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ａの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については，後に詳述する。
【００４７】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０から与えられたデータを電子メールにより，メールサーバ３を介してウェブサーバ４に送信する（図１参照）。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２を使用してウェブサーバ４上のデータを見ることができ，カソード防食施設１ａが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ１の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００４８】
図３は，第２のタイプのカソード防食施設１ｂの構成を示すブロック図である。第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，比較的高い電気絶縁性を有する塗覆装（たとえばポリエチレン）が施された埋設管Ｐ２に対して設置されるカソード防食施設であり，一般に，埋設管Ｐ２に沿って所定の間隔（たとえば２０ｋｍ間隔）で設置される。
【００４９】
この第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，整流器１０ｂ，リレー１２，外部電極１３，プローブ１５，データ計測装置２０ｂ，およびデータ読み取りコンピュータ２１を有する。図２と同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００５０】
比較的高い電気絶縁性を有する塗覆装が施された埋設管Ｐ２には，外部電極１３からの電流は流入しない。したがって，前述した図２のような照合電極１４に対する埋設管Ｐ１の管対地電位Ｖｐｅは計測できない。そこで，第２のタイプのカソード防食施設１ｂでは，照合電極１４の代わりにプローブ１５が設けられる。
【００５１】
プローブ１５は，たとえば埋設管Ｐ２と同様に鋼製であり，その先端部１５ａ以外は被膜され，先端部１５ａのみが鋼の地肌を露出している。したがって，先端部１５ａでは，地中との間で電流の流入（または流出）があり，それ以外の被覆された部分では，電流の流入および流出はない。
【００５２】
このプローブ１５は，整流器１０ｂのプローブ端子１１ｄに接続される。プローブ端子１１ｄと陰極側出力端子１１ｂとは電気的に接続され，両端子１１ｂ，１１ｄの間にはプローブ１５の先端部１５ａと地中との間で流入（または流出した）直流電流（プローブ直流電流）Ｉｐｉを計測するための電流計（図示略）が設けられている。したがって，両端子１１ｂ，１１ｄは実質的に短絡されている。
【００５３】
このため，整流器１０ｂの陽極側出力端子１１ａから外部電極１３を介して地中に放出された通電電流Ｉｄｃは，地中を介してプローブ１５に流入し，プローブ流入電流Ｉｐｉとして整流器１０ｂに流れ込む。
【００５４】
先端部１５ａの表面積Ｓはたとえば約０．００１ｍ２（＝１０ｃｍ２）に設定され，埋設管Ｐに将来生じるであろう欠陥部を模擬している。したがって，このプローブ流入直流電流Ｉｐｉの値（またはプローブ流入直流電流を表面積Ｓで除算したプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ）が適正な範囲内にあることにより，将来，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が生じた場合でも，該欠陥部にカソード防食に必要な電流が流入し，カソード防食が行われることが分かる。プローブ流入直流電流Ｉｐｉの適正な範囲は，直流電流密度Ｊｐｉにして，たとえば０．１Ａ／ｍ２≦Ｊｐｉ≦３０Ａ／ｍ２である。この直流電流密度Ｊｐｉに先端部１５ａの表面積を乗算した値がプローブ流入直流電流Ｉｐｉとなる。
【００５５】
このように，第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，埋設管Ｐ２の塗覆装に将来欠陥部が生じた場合であっても，該欠陥部がカソード防食されるように，前もって防食電流を外部電極１３から通電しておくものである。なお，このプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｉ）は，このカソード防食施設１ｂが設置された時に，設置者によって適切な値となるように調整される。
【００５６】
この第２のタイプのカソード防食施設１ｂが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかは，ＡＣ入力異常の有無，通電電流Ｉｄｃの値，通電電圧Ｖｄｃの値，およびプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｉ）の値を監視することにより判断することができる。たとえば，プローブ流入直流電流Ｉｐｉの値が小さくなった場合には，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が生じたことが考えられ，また，プローブ流入直流電流Ｉｐｉの値が大きく減少した場合には，大きな欠陥部が生じたことが考えられる。
【００５７】
したがって，データ計測装置２０ｂは，整流器１０ｂへの▲１▼ＡＣ入力異常の有無，ならびに，整流器１０ｂの▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼プローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（または直流電流Ｉｐｉ）の４つのデータを計測して，これらのデータを内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ｂの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については後述する。
【００５８】
データ読み取りコンピュータ２１は，第１のタイプのカソード防食施設１ａと同じ処理を実行する。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，カソード防食施設１ｂが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００５９】
図４は，第３のタイプのカソード防食施設１ｃの構成を示すブロック図である。第３のタイプのカソード防食施設１ｃは，鉄道のレールが敷設された箇所の近傍に設置される。
【００６０】
この第３のタイプのカソード防食施設１ｃは，ダイオード２３および電流計２４を有する選択排流器２２，データ計測装置２０ｃ，ならびにデータ読み取りコンピュータ２１を有する。図２と同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００６１】
電車３０には，直流電流が変電所３２から電線３１を介して供給され，この直流電流によりレール３３上を走行（力行）する。変電所３２から供給される直流電流のほとんどは，電車３０からレール３３を介して変電所３２に戻るが，その一部は，レール漏れ電流となって地中に流れ込む。特に，雨の日には，このレール漏れ電流は多くなる。そして，この漏れ電流は，埋設管Ｐの塗覆装に複数の欠陥部があると，一方の欠陥部から埋設管Ｐに流入し，他方の欠陥部から地中に流出する。なお，埋設管Ｐは，電気絶縁性の比較的低い埋設管Ｐ１の場合もあるし，電気絶縁性の比較的低い埋設管Ｐ２の場合もある。
【００６２】
埋設管Ｐの電流の流入箇所では，カソード防食効果が得られるが，流出箇所では，腐食が進行する。このため，埋設管Ｐの塗覆装の欠陥部から地中に電流が流出しないように，ダイオード２３を有する選択排流器２２が線路３３の近傍に設けられ，ダイオード２３のアノード側に埋設管Ｐがリード線を介して接続され，ダイオード２３のカソード側が電流計２４を介してレール３３と短絡される。なお，埋設管Ｐとリード線との接続箇所にも，塗覆装が施される。
【００６３】
地中の電気抵抗に対して，選択排流器２２側の電気抵抗が低いので，埋設管Ｐに流入した電流は，選択排流器２２のダイオード２３を介してレール３３に流れる。これにより，埋設管Ｐから地中への電流の流出が防止され，埋設管Ｐが防食される。
【００６４】
ダイオード２３からレール３３に電流が流れていることを監視することにより，この第３のタイプのカソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうかを判断することができる。たとえば，落雷等により選択排流器２２が故障すると，ダイオード２３からレール３３に電流が流れなくなる。また，ダイオード２３からレール３３に流れる電流値が大きい場合には，埋設管Ｐへの電流の流入箇所が過防食されるおそれがあり，この場合に，電流の流入箇所でも腐食が起こり得る。
【００６５】
したがって，ダイオード２３の通電電流を計測して，カソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうか，および，過防食が生じていないかどうかを判断するために，ダイオード２３のカソード側には電流計２４が配置され，この電流計２４の電流値が計測データとしてデータ計測装置２０ｃに与えられる。データ計測装置２０ｃは，計測データに所定の処理を施した後，データ読み取りコンピュータ２１に与える。処理後のデータをデータ読み取りコンピュータ２１を介して電子メールにより送信する。
【００６６】
これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，各カソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐに異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。特に，第４のタイプのカソード防食施設１ｃは，一般に，鉄道会社の敷地内に設けられ，この敷地内への立ち入りには許可が必要なことから，遠隔監視／判断することにより利便性が向上する。
【００６７】
図５は，第４のタイプのカソード防食施設１ｄの構成を示すブロック図である。図中，左側にあるカソード防食施設は，前述した第２のタイプのカソード防食施設１ｂであり，第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，図中，右側に示されている。この第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，電車庫（図５では電車庫の１つの転削庫４０）の近傍（たとえば数ｍ〜数十ｍ程度の距離）に設置される。
【００６８】
転削庫４０は，電車庫の１つであり，電車の車輪を研削するための転削盤４１が設けられた電車庫である。電車のすべての車輪は，走行中に均等に摩耗するとは限らず，ある特定の車輪のみが摩耗することがある。このような場合に，各車輪の減り具合を均一にして電車を安定にするために，転削盤４１によって車輪が研削される。
【００６９】
転削庫４０内にある転削盤４１や，電車庫に設けられる図示しない台車抜き取り装置等（以下「転削盤４１等」という。）には，Ａ種接地工事が行われている。このため，転削盤４１等の接地抵抗は１０Ω以下と低い。また，このような転削盤４１等は電車庫内のレールと電気的に導通しており，このレールは帰線自動開閉装置を介して外部のレールと電気的に導通する。
【００７０】
したがって，転削盤４１等の低い接地抵抗を有する装置の近傍で，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が存在すると，埋設管Ｐ２の塗覆装の他の欠陥部から埋設管Ｐに流入したレール漏れ電流は，転削盤４１等の近傍の塗覆装欠陥部から転削盤４１等の低接地抵抗のアース用部材に集中して流出することとなる。その結果，埋設管Ｐ２の電流流出箇所が腐食する。この腐食は，埋設管Ｐがカソード防食施設１ｂによってカソード防食されていても，カソード防食施設１ｂが電車庫（すなわち塗覆装の欠陥部）から離れているときは発生する。
【００７１】
そこで，このような電流の流出を防止して防食を行うために，電車庫の近傍に第４のタイプのカソード防食施設１ｄが設置される。この第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，外部電極１３からプローブ１６を介して埋設管Ｐ２に適切な量の直流電流を常時供給し，レール漏れ電流の流入箇所と同じ電場（電界）を電車庫近傍にも形成して転削盤４１等への電流の流出を防止するものである。
【００７２】
図６は，第４のタイプのカソード防食施設１ｄの詳細な構成を示すブロック図である。図２の第１のカソード防食施設１ａと同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００７３】
整流器１０ｄは，第１のタイプの整流器１０ａや第２のタイプの整流器１０ｂ等と異なり，出力電流の小さなものを使用することができる。これは，電車庫近傍のカソード防食電流を大きくすると，外部電極１３近傍の埋設管Ｐ２が過防食になるので，大きな電気容量を必要としないからである。
【００７４】
この整流器１０ｄは，リレー１２を介して与えられる交流を直流に変換して，陽極側出力端子１１ａおよび陰極側出力端子１１ｂに出力する。陽極側出力端子１１ａには，外部電極１３が接続され，陰極側出力端子１１ｂには，埋設管Ｐ２が接続されている。
【００７５】
プローブ１６は，図３のプローブ１５と同様に鋼製であり，先端部１６ａのみが鋼製の地肌を露出し，それ以外の部分は皮膜により絶縁されている。このプローブ１６は，電流計１７を介して埋設管Ｐ２と実質的に短絡されている。したがって，整流器１０ｄから外部電極１３に通電される通電電流Ｉｄｃは，外部電極１３を介して地中に通電され，地中からプローブ流入直流電流Ｉｐｐとしてプローブ１６の先端部１６ａに流入する。そして，プローブ流入直流電流Ｉｐｐは，プローブ１６から埋設管Ｐ２を介して整流器１０ｄに戻る。これにより，埋設管Ｐ２の防食が行われる。
【００７６】
なお，プローブ流入直流電流Ｉｐｐの適切な範囲は，直流電流密度Ｊｐｐにして，たとえば０．１Ａ／ｍ２≦Ｊｐｐ≦３０Ａ／ｍ２であり，このカソード防食施設１ｄの設置時に設置者によって，直流電流密度Ｊｐｐがこの範囲内となるように調整される。
【００７７】
この第４のタイプのカソード防食施設１ｄが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかは，整流器１０ｄのＡＣ入力異常の有無，通電電流Ｉｄｃの値，通電電圧Ｖｄｃの値，およびプローブ流入直流電流Ｉｐｐの値によって監視することができる。
【００７８】
したがって，データ計測装置２０ｄは，整流器１０への▲１▼ＡＣ入力異常の有無，ならびに，整流器１０ｄの▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼プローブ流入直流電流Ｉｐｐの４つのデータを計測して，これらのデータを内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ｄの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については後述する。
【００７９】
データ読み取りコンピュータ２１は，第１のタイプのカソード防食施設１ａと同じ処理を実行する。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，カソード防食施設１ｄが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００８０】
特に，図５に示す回生制動車両３０ａの運行に起因するレール漏れ電流は，回生制動車両３０ａと負荷車両３０ｂの運転状況の組合せやレール漏れ抵抗（雨天時に小さくなる）によって変化する。したがって，従来のように所定の時間の点検結果でカソード防食状況を判断するのではなく，長時間による判断が必要である。このような長時間の監視および監視に基づく判断は，従来のように検査者が現地に出向いて行うには困難があったが，遠隔監視によって簡単に行うことができる。これにより，保安レベルの向上，点検費用の削減が図られる。
【００８１】
＜遠隔監視データの計測方法および送信方法＞
以下では，まず，第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａのデータ計測方法および送信方法について説明し，その後，第２〜第４のタイプのカソード防食施設のデータ計測装置２０ｂ〜２０ｄのデータ計測方法および送信方法について説明する。
【００８２】
図７は，第１のタイプのカソード防食施設１ａにおけるデータ計測およびデータ送信のタイムチャートである。
【００８３】
第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａは，２時間単位でデータを計測し，送信する。この２時間（以下「基本計測区間」という。）のうち，１時間５９分３０秒（以下「計測区間」という。）はデータの計測に使用され，残りの３０秒（以下「送信区間」という。）がデータの送信に使用される。
【００８４】
計測区間は，さらに１秒間隔のサブ計測区間に分けられる。１時間５９分３０秒は７１７０秒であるので，１つの計測区間内にサブ計測区間は７１７０個存在することとなる。
【００８５】
前述したように，データ計測装置２０ａは，▲１▼ＡＣ入力異常の有無，▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼管対地電圧Ｖｐｅの４つのデータを計測する。データ計測装置２０ａは，サブ計測区間内において，最初１００ミリ秒で通電電圧Ｖｄｃを計測する。
【００８６】
通電電圧Ｖｄｃの値が整流器１０ａからアナログ信号によってデータ計測装置２０ａに出力されている場合には，データ計測装置２０ａは，このアナログ信号を所定のサンプリング時間間隔でサンプリングして，ディジタルデータに変換する。所定のサンプリング時間間隔はたとえば０．１ミリ秒である。したがって，１００ミリ秒の間に，通電電位Ｖｄｃの値は１０００個取得される。取得された１０００個の値は，データ計測装置２０ａの内部メモリ（たとえばＲＡＭ等）に記憶される。
【００８７】
なお，アナログ信号を所定の時間間隔でサンプリングしてディジタルデータに変換する機能は，整流器１１が有することもでき，この場合には，データ計測装置２０ａは，整流器１０ａから与えられるディジタルデータを１０００個記憶することとなる。
【００８８】
同様にして，次の１００ミリ秒の間に，データ計測装置２０ａは，通電電流Ｉｄｃの値（ディジタルデータ）を１０００個取得して内部メモリに記憶する。さらに次の１００ミリ秒の間に，データ計測装置２０ａは，管対地電位の値（ディジタルデータ）を１０００個取得して内部メモリに記憶する。
【００８９】
これに続いて，データ計測装置２０ａは，リレー１２の状態が検出して，ＡＣ入力異常の有無をチェックし，チェック結果をディジタルデータとして内部記憶装置に記憶する。このチェックは１０ミリ秒以内で終了する。チェック結果は，たとえば異常（開放状態）である場合にはディジタルデータ“１”として記憶され，正常である場合にはディジタルデータ“０”として記憶される。
【００９０】
データの計測が終了すると，データ計測装置２０ａは，１０００個の通電電圧の値の平均値を計算し，１０００個の通電電圧の値の最大値および最小値を求め，さらに通電電圧の最大値および最小値がそれぞれ計測された時刻を求める。データ計測装置２０ａは，１０００個の通電電流の値および１０００個の管対地電位の値についても同様の処理を行う。
【００９１】
通電電圧，通電電流，および管対地電位のそれぞれの平均値，最大値および最小値，ならびに最大値および最小値の各計測時刻は，データ計測装置２０ａの内部メモリに記憶される。
【００９２】
このような計測およびデータ処理が，７１７０個のサブ計測区間のそれぞれで行われる。
【００９３】
データ計測装置２０ａは，７１７０個のサブ計測区間の経過後，３０秒の送信区間において，各サブ計測区間で求めた７１７０個の通電電圧の平均値のさらに平均値を求めるとともに，７１７０個の通電電圧の最大値の中のさらに最大値およびその計測時刻，ならびに，最小値の中のさらに最小値およびその計測時刻を求める。通電電流および管対地電位の平均値，最大値，および最小値についても同様の処理が行われる。ＡＣ入力異常については，７１７０個のデータのうち，異常が検出された時刻が求められる。
【００９４】
データ計測装置２０ａは，これらの値および時刻を求めた後，求めた値および時刻を，たとえばＲＳ２３２Ｃ回線等によりデータ読み取りコンピュータ２１に与える。データ読み取りコンピュータ２１は，常時または送信区間において，データ計測装置２０ａからのデータ受信待ち状態にあり，データ計測装置２０ａから与えられるデータ（値，時刻）を受信する。
【００９５】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａからデータを受信後，データクリアコマンド等をデータ計測装置２０ａに送信する。これにより，データ計測装置２０ａは，内部メモリに記憶された１計測区間のすべてのデータを消去する。そして，データ計測装置２０ａは，次の基本計測区間の開始により，データの計測を再び開始する。
【００９６】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａから与えられたデータを電子メールの形式で，ディジタル無線通信により送信する。この電子メールは，無線パケット網５を介してインターネット６側に送信され，メールサーバ３を介してウェブサーバ４に受信され，蓄積される。
【００９７】
なお，データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａからの計測データを保持しているので，計測データをその表示装置（ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等）に表示することもできる。たとえば，各カソード防食施設に対して定期的にパトロールが行われる場合に，パトロールを行う監視者は，データ読み取りコンピュータ２１を操作して，計測データをデータ読み取りコンピュータ２１から直接見ることもできる。
【００９８】
第２のタイプのカソード防食施設１ｂのデータ計測装置２０ｂでは，管対地電位Ｖｐｅの代わりに，プローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（＝Ｉｐｉ÷Ｓ）が計測される。したがって，上述した管対地電位の値の計測およびデータ処理が，プローブ流入直流電流密度の値の計測およびそのデータ処理に代わるだけで，それ以外は，第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａの処理と同じである。
【００９９】
第３のタイプのカソード防食施設１ｃのデータ計測装置２０ｃでは，各サブ計測区間内で，ダイオード２３の通電電流が１０００個計測され，１０００個の平均，最大値，最小値，ならびに最大値および最小値の各計測時刻が求められる。この１０００個のデータの計測は，１秒のサブ計測区間内の１００ミリ秒間（すなわち０．１ミリ秒間隔）で行われてもよいし，０．１ミリ秒より長い時間間隔で行われてもよい。
【０１００】
そして，送信区間では，７１７０個の平均値のさらに平均値，７１７０個の最大値のさらに最大値とその計測時刻，および７１７０個の最小値のさらに最小値とその計測時刻が求められ，求められたこれらのデータがデータ読み取りコンピュータ２１に与えられる。その後の処理は，前述したものと同じである。
【０１０１】
第４のタイプのカソード防食施設１ｄのデータ計測装置２０ｄでは，図７の管対地電位がプローブ流入直流電流密度Ｊｐｐ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｐ）に代わるだけであり，それ以外のデータ計測およびデータ処理は，前述したものと同じである。
【０１０２】
このように，各カソード防食施設のデータが常時連続的に計測され，ウェブサーバ４に登録される。遠隔監視者は，遠隔監視コンピュータ２から計測データを見ることができ，これにより，カソード防食状況の監視／判断をすることができる。これにより，カソード防食施設に点検員が直接出向く必要がなく，人件費等の点検コストが削減される。
【０１０３】
また，データの計測が連続的に行われているので，突発的に発生する異常値等も最大値や最小値として漏れなく検出することができるとともに，カソード防食施設の故障発生時には，直ちに故障を発見することができ，これに対処することができる。これにより，保安レベルが向上し，また，無防食による腐食の進行を防止することができる。
【０１０４】
さらに，計測データの平均値も求められるので，カソード防食状況のより正確な判断を行うこともできる。
【０１０５】
また，各カソード防食施設からのデータの送信も２時間間隔で行われるので，通信コストが，計測ごとに送信する場合よりも軽減することができる。
【０１０６】
なお，平均値や最大値，最小値を求める処理は，データ計測装置ではなくデータ読み取りコンピュータが行うこともできるし，通信コストが増大するが，ウェブサーバ４が行うこともできる。
【０１０７】
また，遠隔監視コンピュータ２からカソード防食施設１１〜１ｎに遠隔制御指令を与えることもできる。たとえば，埋設管の切断工事を行う際には，埋設管への電源供給を停止する必要があるが，この場合に，図２等のリレー１２またはリレー１２の前段に配置されるブレーカ（図示略）を遠隔制御指令によってオフにすることができる。
【０１０８】
この制御指令は，たとえば，遠隔監視コンピュータ２からインターネット６および無線パケット網５を介してカソード防食施設１１〜１ｎの１または複数のものに送信される。制御指令を受信したカソード防食施設１ｉ（ｉは１〜ｎのいずれか）のデータ読み取りコンピュータ２１またはデータ計測装置２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）は，リレー１２または図示しないブレーカをオフにする。これにより，工事等の際に，担当者がカソード防食施設に出向く必要がなく，人件費等のコストが削減される。
【０１０９】
同様にして，工事終了時に，遠隔制御指令を遠隔監視コンピュータ２からカソード防食施設に送信することにより，オフにされたリレー１２またはブレーカをオン状態に戻すこともできる。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によると，カソード防食施設に点検者が出向くことなく，カソード防食状況を監視し，判断することができる。また，カソード防食データを連続的に収集できるので，より正確に，カソード防食施設の状況を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカソード防食施設遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図３】第２のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図４】第３のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図５】第４のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図６】第４のタイプのカソード防食施設の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】第１のタイプのカソード防食施設におけるデータ計測およびデータ送信のタイムチャートである。
【符号の説明】
１１〜１ｎ カソード防食施設
２１〜２ｍ 遠隔監視コンピュータ
３ メールサーバ
４ ウェブサーバ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 整流器
１３ 外部電極
１４ 照合電極
１５，１６ プローブ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 埋設管
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ データ計測装置
２１ データ読み取りコンピュータ
２２ 選択排流器
２３ ダイオード
１７，２４ 電流計
【発明の属する技術分野】
本発明は，埋設管のカソード防食施設の遠隔監視システムおよび遠隔監視方法に関する。また，本発明は，埋設管のカソード防食状態を監視するカソード防食施設監視装置に関する。さらに，本発明は，カソード防食施設に関し，特に，導電性プローブにより埋設管に電流を流入させるカソード防食施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設される金属製（たとえば鋼製）の埋設管には，腐食を防止するために，その表面に塗覆装が施される。しかし，経年劣化等によりこの塗覆装にも欠陥が生じ，この欠陥部から埋設管の腐食が進行することがある。そこで，このような欠陥部からの腐食を防止するために，埋設管には，塗覆装に加えて，カソード防食が行われる。カソード防食は，地中に埋め込んだ電極を陽極側にし，埋設管を陰極側にして，埋設管を適切な範囲の電位にすることにより，防食を行うものである。
【０００３】
カソード防食が適切に機能しているかどうかを判定するために，カソード防食状況の判定が定期的に行われる。このようなカソード防食状況の判定方法として，特開平１０−３３２６２２号公報に記載の「鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置」がある。
【０００４】
この公報に記載の技術は，埋設管に接近して埋設された鋼製プローブのプローブ直流電流，ＯＮ／ＯＦＦ電位等を計測して，該計測値に基づいて，カソード防食状況を評価するものである。点検者等は，ＩＣカードが内蔵されたモニタに計測データを記録した後，このＩＣカードをパソコンに取り付けて数値解析を行い，カソード防食状況を計測／判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように，従来の技術によると，点検者が直接，プローブが設置された箇所に出向いてデータを計測する必要があり，このため，従来，防食状況の計測／判定は，数ヶ月に１回等の定期点検時に行われているにすぎない状況にあった。しかも，その点検時間は数十分程度（たとえば１５分程度）であった。
【０００６】
したがって，従来の判定では，たとえば突発的に発生するデータの異常値（たとえば雨の日に発生する電流の増大等）等を発見できなかった。
【０００７】
また，カソード防食状況は，長時間の測定による計測データ（たとえばプローブ直流電流の値）の平均値，最大値，および最小値に基づいて総合評価および総合判断する必要もあるが，従来の定期点検では，点検時のデータのみで評価／判断が行われていたので，正確な評価／判断には限界があった。
【０００８】
さらに，従来の定期点検では，定期点検と定期点検との間でカソード防食施設に故障が発生した場合に，次の定期点検まで，その故障が発見できず，その間，埋設管が無防食になり，埋設管の腐食を加速させることがあった。
【０００９】
また，従来の定期点検では，前回の計測データの値に対して今回の計測データが大きく変化している場合に，再計測する必要があった。
【００１０】
本発明は，このような従来の問題点を解決するためになされたものであり，その目的は，点検者がカソード防食施設に出向くことなく，カソード防食データを計測可能とすることにある。
【００１１】
また，本発明の目的は，カソード防食データを連続的に計測可能とすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために，本発明によるカソード防食施設遠隔監視システムは，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムであって，前記監視装置は，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信する送信手段と，を備え，前記監視データ収集装置は，前記送信手段により送信された前記カソード防食データを受信する受信手段と，前記受信手段により受信された前記カソード防食データを記憶する記憶手段と，を備えている。
【００１３】
本発明によるカソード防食施設遠隔監視方法は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムの遠隔監視方法であって，前記監視装置は，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測し，前記計測したカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信し，前記監視データ収集装置は，前記送信された前記カソード防食データを受信して，記憶手段に記憶するものである。
【００１４】
また，本発明によるカソード防食施設遠隔監視装置は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設に配置されたカソード防食監視装置であって，前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを通信ネットワークを介して監視データ収集装置に送信する送信手段と，を備えている。
【００１５】
本発明によると，データ計測手段により計測された防食データは，送信手段によって監視データ収集装置に送信され，記憶される。これにより，点検者は，カソード防食施設に出向くことなく，監視データ収集装置からカソード防食データを得ることができる。また，カソード防食施設にデータ計測装置が常時設置されているので，このデータ計測装置によって，カソード防食データを連続的に計測し，監視データ収集装置に記憶することもできる。
【００１６】
好ましくは，前記データ収集装置は，収集した前記カソード防食データを通信ネットワークを介して遠隔監視装置に送信する。これにより，点検者や監視者は，通信ネットワークに接続可能な任意の場所において，遠隔監視装置によりカソード防食データを見ることができる。
【００１７】
カソード防食施設が，地中に埋設された照合電極と，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，前記照合電極に電気的に接続されて地中の電位を計測する照合端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段とを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記照合電極に対する前記陰極端子の電位である管対地電位の値が含まれる。
【００１８】
また，カソード防食施設が，地中に埋設される導電性プローブと，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，該陰極端子に短絡されるとともに前記導電性プローブに電気的に接続されるプローブ端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段とを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記プローブ端子に流入するプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値が含まれる。
【００１９】
カソード防食施設が，埋設管と鉄道のレールとに電気的に接続され，前記埋設管からの電流を選択的に前記レールに流す選択排流手段を備えている場合には，カソード防食データには，前記選択排流手段を流れる電流の値が含まれる。
【００２０】
カソード防食施設が，地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段と，地中に埋設され，前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブとを備えている場合には，カソード防食データには，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記導電性プローブから前記埋設管に流れるプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値が含まれる。
【００２１】
本発明によるカソード防食施設は，埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設であって，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，地中に埋設された陽極端子とを有する直流電源装置と，前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブと，を備えている。
【００２２】
本発明によると，埋設管にプローブを介して直流電源装置から直流電流が供給される。これにより，埋設管が低い接地抵抗を有する装置の近傍に配置され，埋設管から該装置に電流が流出するおそれがある場合であっても，埋設管の腐食を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では，埋設管の一例としてガス管を例にとり，ガス管のカソード防食施設を遠隔監視するカソード防食施設遠隔監視システムについて説明する。
【００２４】
＜カソード防食遠隔監視システムの構成＞
図１は，本発明の一実施の形態によるカソード防食施設遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。このカソード防食施設遠隔監視システムは，ｎ個（ｎは１以上の整数）のカソード防食施設１１〜１ｎと，ｍ個（ｍは１以上の整数）の遠隔監視コンピュータとを有する。
【００２５】
カソード防食施設１１〜１ｎは，無線パケット網５に無線接続され，ディジタル無線通信により無線パケット網５へ遠隔監視データを送信する。この遠隔監視データは，電子メールにより通信される。電子メールにより通信することにより，カソード防食施設１１〜１ｎの１つ１つに順次電話接続して，各カソード防食施設から順次データを収集する場合よりも，効率的にデータを収集することができる。
【００２６】
無線パケット網５は，図示しないゲートウェイ等によってインターネット６と接続され，インターネット６との間でデータを送受信することができる。インターネット６には，メールサーバ３およびウェブサーバ４が接続されている。カソード防食施設１１〜１ｎから送信された電子メールによる遠隔監視データは，メールサーバ３に送信された後，メールサーバ３からウェブサーバ４に送信され，ウェブサーバ４の所定のホームページに登録される。
【００２７】
遠隔監視コンピュータ２１〜２ｍ（以下「遠隔監視コンピュータ２」と総称する。）は，汎用のコンピュータであり，インターネット６に接続される。そして，遠隔監視コンピュータ２は，インターネット６を介してウェブサーバ４と接続し，ウェブサーバ４の所定のホームページに登録された遠隔監視データを読み出し，その表示装置（ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等）に表示する。
【００２８】
これにより，遠隔監視者は，遠隔監視コンピュータ２をインターネット６に接続可能な任意の箇所から，遠隔監視コンピュータ２を使用して遠隔監視データを見ることができる。
【００２９】
＜カソード防食施設の構成＞
カソード防食施設１１〜１ｎには，種々のタイプのものがあり，本実施の形態では，第１から第４のタイプのカソード防食施設１ａ〜１ｄについて説明する。
【００３０】
図２は，第１のタイプのカソード防食施設１ａの構成を示すブロック図である。第１のタイプのカソード防食施設１ａは，比較的低い電気絶縁性を有する塗覆装が施された埋設管Ｐ１に対して設置されるカソード防食施設であり，一般に，埋設管Ｐ１に沿って所定の間隔（たとえば２０ｋｍ間隔）で設置される。
【００３１】
比較的低い電気絶縁性を有する塗覆装としては，瀝青質系（たとえばアスファルト，コールタールエナメル等）の塗覆装がある。このような塗覆装は，地中の水分を吸収すること等により，電気絶縁性が低くなる。
【００３２】
この第１のタイプのカソード防食施設１ａは，整流器１０ａ，リレー１２，外部電極１３，照合電極（基準電極）１４，データ計測装置２０ａ，およびデータ読み取りコンピュータ２１を有する。
【００３３】
外部電極１３は整流器１０ａの陽極側出力端子１１ａに接続され，埋設管Ｐ１は整流器１０ａの陰極側出力端子１１ｂに接続され，照合電極１４は整流器１０ａの照合端子１１ｃに接続されている。なお，埋設管Ｐ１と陰極側出力端子１１ｂとの接続箇所にも，塗覆装が施される。
【００３４】
外部電極１３は，埋設管Ｐ１の近傍（数ｍ〜数十ｍ程度の距離，たとえば５ｍ程度の距離）に形成された縦穴１３ａに埋め込まれている。縦穴１３ａは，たとえば深さ１２０ｍであり，深さ１２０ｍから深さ９０ｍまでの３０ｍの間に黒鉛粉末１３ｂが詰められ，この黒鉛粉末１３ｂ内に外部電極１３（複数個）が埋め込まれる。深さ９０ｍから地上までの間には，外部電極１３と整流器１０ａとを電気的に接続するためのリード線１３ｃを通すためのＰＶＣパイプ１３ｄが配置される。ＰＶＣパイプ１３ｄの周りには，ＰＶＣパイプ１３ｄを固定するための砂利１３ｅが詰められる。
【００３５】
照合電極１４は，たとえば飽和硫酸銅（またはＭｇ，Ｚｎ等）により構成され，埋設管Ｐ１の近傍（たとえば０．３ｍ程度の距離）の地中に埋め込まれる。
【００３６】
整流器１０ａには，電力会社の交流電源（たとえば電柱の変圧器等）からリレー１２を介して，たとえばＡＣ１００Ｖの定格値を有する交流が供給される。整流器１０ａは，この交流を直流（たとえば最大電圧６０Ｖ，最大電流３０Ａ）に変換して，陽極側出力端子１１ａおよび陰極側出力端子１１ｂに出力する。
【００３７】
これにより，外部電極１３は，印加された直流電圧（以下「通電電圧」という。）Ｖｄｃ分だけ，埋設管Ｐ１に対してプラスの電位になり，埋設管Ｐ１はマイナスの電位になる。前述したように，埋設管Ｐ１の塗覆装は電気絶縁性が低いことから，この通電電圧Ｖｄｃが印加されることにより，外部電極１３から地中を介して埋設管Ｐ１に直流電流Ｉｄｃ（すなわち防食電流）（図中，一点鎖線の矢印で図示）が流れる。
【００３８】
埋設管Ｐ１のカソード防食を行うために，照合電極１４により検出される電位（すなわち地中の電位）に対する陰極側出力端子１１ｂの電位（以下「管対地電位Ｖｐｅ」という。）は，カソード防食管理電位以下に設定される。カソード防食管理電位は，埋設管Ｐ１を防食するのに必要な上限の電位であり，たとえば，照合電極１４が飽和硫酸銅電極により構成されている場合には−０．８５Ｖである。
【００３９】
一方，管対地電位Ｖｐｅが低すぎると過防食となるので，過防食を防止するために，管対地電位Ｖｐｅの下限値が設定される。たとえば高抵抗率土壌における強化コールタールエナメルのような厚い塗覆装を有する埋設管に対しては，下限値として−３．０Ｖが設定される。
【００４０】
したがって，管対地電位Ｖｐｅは，たとえば−０．８５Ｖ≧Ｖｐｅ≧−３．０Ｖの範囲となるように調整される。
【００４１】
この調整は，たとえば，整流器１０ａに設けられた，陽極側出力端子１１ａの出力電流（以下「通電電流」という。）Ｉｄｃを調整する調整器（たとえば可変抵抗器等）により行われる。すなわち，通電電流Ｉｄｃを調整することにより，外部電極１３から埋設管Ｐ１までの地中の電気抵抗による電圧降下量が変化し，管対地電位Ｖｐｅが前述した範囲内に調整される。なお，この通電電流Ｉｄｃの調整は，このカソード防食施設１ａが設置された時に，設置者によって行われる。
【００４２】
このように，所定の通電電流Ｉｄｃが地中を介して埋設管Ｐ１に流入し，管対地電位Ｖｐｅが所定の範囲内にされることにより，埋設管Ｐ１はカソード防食される。なお，照合電極１４が飽和硫酸銅電極である場合には，この照合電極１４に地中から電流は流入しない。
【００４３】
この第１のタイプのカソード防食施設１ａが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ１の塗覆装に異常な欠陥部が発生していないかどうかは，交流電源が整流器１１に供給されているかどうか（換言すると，整流器１０ａが作動しているかどうか），通電電圧Ｖｄｃが適切な範囲内の値であるかどうか，通電電流Ｉｄｃが適切な範囲内の値であるかどうか，および，管対地電位Ｖｐｅが適切な範囲内の値であるかどうかを監視することにより判断することができる。
【００４４】
たとえば，落雷等により停電し，交流電源が整流器１０ａに供給されなくなると，整流器１０ａから通電電流Ｉｄｃが出力されず，カソード防食は機能しなくなる。また，通電電流Ｉｄｃが異常に大きな値になった場合には，埋設管Ｐ１の塗覆装に大きな欠陥部が生じていることが考えられる。管対地電位Ｖｐｅや通電電圧Ｖｄｃが適切な範囲内の値でない場合には，カソード防食が適切に行われていないこととなる。
【００４５】
したがって，整流器１０ａには，通電電流Ｉｄｃを計測するための電流計，通電電圧Ｖｄｃを計測するための電圧計，および管対地電位Ｖｐｅを計測するための電圧計が設けられ，これら電流計および２つの電圧計の各値がデータ計測装置２０ａに出力される。また，データ計測装置２０ａは，リレー１２のＯＮ／ＯＦＦ状態（通電／開放状態）を監視し，リレー１２がＯＦＦ状態（開放状態）となり，交流電源が整流器１０ａに供給されないＡＣ入力異常を検出する。
【００４６】
すなわち，データ計測装置２０ａは，▲１▼ＡＣ入力異常の有無，▲２▼通電電圧Ｖｄｃの値，▲３▼通電電流Ｉｄｃの値，▲４▼管対地電位Ｖｐｅの値の４つのデータを計測して内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ａの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については，後に詳述する。
【００４７】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０から与えられたデータを電子メールにより，メールサーバ３を介してウェブサーバ４に送信する（図１参照）。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２を使用してウェブサーバ４上のデータを見ることができ，カソード防食施設１ａが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ１の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００４８】
図３は，第２のタイプのカソード防食施設１ｂの構成を示すブロック図である。第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，比較的高い電気絶縁性を有する塗覆装（たとえばポリエチレン）が施された埋設管Ｐ２に対して設置されるカソード防食施設であり，一般に，埋設管Ｐ２に沿って所定の間隔（たとえば２０ｋｍ間隔）で設置される。
【００４９】
この第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，整流器１０ｂ，リレー１２，外部電極１３，プローブ１５，データ計測装置２０ｂ，およびデータ読み取りコンピュータ２１を有する。図２と同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００５０】
比較的高い電気絶縁性を有する塗覆装が施された埋設管Ｐ２には，外部電極１３からの電流は流入しない。したがって，前述した図２のような照合電極１４に対する埋設管Ｐ１の管対地電位Ｖｐｅは計測できない。そこで，第２のタイプのカソード防食施設１ｂでは，照合電極１４の代わりにプローブ１５が設けられる。
【００５１】
プローブ１５は，たとえば埋設管Ｐ２と同様に鋼製であり，その先端部１５ａ以外は被膜され，先端部１５ａのみが鋼の地肌を露出している。したがって，先端部１５ａでは，地中との間で電流の流入（または流出）があり，それ以外の被覆された部分では，電流の流入および流出はない。
【００５２】
このプローブ１５は，整流器１０ｂのプローブ端子１１ｄに接続される。プローブ端子１１ｄと陰極側出力端子１１ｂとは電気的に接続され，両端子１１ｂ，１１ｄの間にはプローブ１５の先端部１５ａと地中との間で流入（または流出した）直流電流（プローブ直流電流）Ｉｐｉを計測するための電流計（図示略）が設けられている。したがって，両端子１１ｂ，１１ｄは実質的に短絡されている。
【００５３】
このため，整流器１０ｂの陽極側出力端子１１ａから外部電極１３を介して地中に放出された通電電流Ｉｄｃは，地中を介してプローブ１５に流入し，プローブ流入電流Ｉｐｉとして整流器１０ｂに流れ込む。
【００５４】
先端部１５ａの表面積Ｓはたとえば約０．００１ｍ２（＝１０ｃｍ２）に設定され，埋設管Ｐに将来生じるであろう欠陥部を模擬している。したがって，このプローブ流入直流電流Ｉｐｉの値（またはプローブ流入直流電流を表面積Ｓで除算したプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ）が適正な範囲内にあることにより，将来，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が生じた場合でも，該欠陥部にカソード防食に必要な電流が流入し，カソード防食が行われることが分かる。プローブ流入直流電流Ｉｐｉの適正な範囲は，直流電流密度Ｊｐｉにして，たとえば０．１Ａ／ｍ２≦Ｊｐｉ≦３０Ａ／ｍ２である。この直流電流密度Ｊｐｉに先端部１５ａの表面積を乗算した値がプローブ流入直流電流Ｉｐｉとなる。
【００５５】
このように，第２のタイプのカソード防食施設１ｂは，埋設管Ｐ２の塗覆装に将来欠陥部が生じた場合であっても，該欠陥部がカソード防食されるように，前もって防食電流を外部電極１３から通電しておくものである。なお，このプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｉ）は，このカソード防食施設１ｂが設置された時に，設置者によって適切な値となるように調整される。
【００５６】
この第２のタイプのカソード防食施設１ｂが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかは，ＡＣ入力異常の有無，通電電流Ｉｄｃの値，通電電圧Ｖｄｃの値，およびプローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｉ）の値を監視することにより判断することができる。たとえば，プローブ流入直流電流Ｉｐｉの値が小さくなった場合には，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が生じたことが考えられ，また，プローブ流入直流電流Ｉｐｉの値が大きく減少した場合には，大きな欠陥部が生じたことが考えられる。
【００５７】
したがって，データ計測装置２０ｂは，整流器１０ｂへの▲１▼ＡＣ入力異常の有無，ならびに，整流器１０ｂの▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼プローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（または直流電流Ｉｐｉ）の４つのデータを計測して，これらのデータを内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ｂの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については後述する。
【００５８】
データ読み取りコンピュータ２１は，第１のタイプのカソード防食施設１ａと同じ処理を実行する。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，カソード防食施設１ｂが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００５９】
図４は，第３のタイプのカソード防食施設１ｃの構成を示すブロック図である。第３のタイプのカソード防食施設１ｃは，鉄道のレールが敷設された箇所の近傍に設置される。
【００６０】
この第３のタイプのカソード防食施設１ｃは，ダイオード２３および電流計２４を有する選択排流器２２，データ計測装置２０ｃ，ならびにデータ読み取りコンピュータ２１を有する。図２と同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００６１】
電車３０には，直流電流が変電所３２から電線３１を介して供給され，この直流電流によりレール３３上を走行（力行）する。変電所３２から供給される直流電流のほとんどは，電車３０からレール３３を介して変電所３２に戻るが，その一部は，レール漏れ電流となって地中に流れ込む。特に，雨の日には，このレール漏れ電流は多くなる。そして，この漏れ電流は，埋設管Ｐの塗覆装に複数の欠陥部があると，一方の欠陥部から埋設管Ｐに流入し，他方の欠陥部から地中に流出する。なお，埋設管Ｐは，電気絶縁性の比較的低い埋設管Ｐ１の場合もあるし，電気絶縁性の比較的低い埋設管Ｐ２の場合もある。
【００６２】
埋設管Ｐの電流の流入箇所では，カソード防食効果が得られるが，流出箇所では，腐食が進行する。このため，埋設管Ｐの塗覆装の欠陥部から地中に電流が流出しないように，ダイオード２３を有する選択排流器２２が線路３３の近傍に設けられ，ダイオード２３のアノード側に埋設管Ｐがリード線を介して接続され，ダイオード２３のカソード側が電流計２４を介してレール３３と短絡される。なお，埋設管Ｐとリード線との接続箇所にも，塗覆装が施される。
【００６３】
地中の電気抵抗に対して，選択排流器２２側の電気抵抗が低いので，埋設管Ｐに流入した電流は，選択排流器２２のダイオード２３を介してレール３３に流れる。これにより，埋設管Ｐから地中への電流の流出が防止され，埋設管Ｐが防食される。
【００６４】
ダイオード２３からレール３３に電流が流れていることを監視することにより，この第３のタイプのカソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうかを判断することができる。たとえば，落雷等により選択排流器２２が故障すると，ダイオード２３からレール３３に電流が流れなくなる。また，ダイオード２３からレール３３に流れる電流値が大きい場合には，埋設管Ｐへの電流の流入箇所が過防食されるおそれがあり，この場合に，電流の流入箇所でも腐食が起こり得る。
【００６５】
したがって，ダイオード２３の通電電流を計測して，カソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうか，および，過防食が生じていないかどうかを判断するために，ダイオード２３のカソード側には電流計２４が配置され，この電流計２４の電流値が計測データとしてデータ計測装置２０ｃに与えられる。データ計測装置２０ｃは，計測データに所定の処理を施した後，データ読み取りコンピュータ２１に与える。処理後のデータをデータ読み取りコンピュータ２１を介して電子メールにより送信する。
【００６６】
これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，各カソード防食施設１ｃが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐに異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。特に，第４のタイプのカソード防食施設１ｃは，一般に，鉄道会社の敷地内に設けられ，この敷地内への立ち入りには許可が必要なことから，遠隔監視／判断することにより利便性が向上する。
【００６７】
図５は，第４のタイプのカソード防食施設１ｄの構成を示すブロック図である。図中，左側にあるカソード防食施設は，前述した第２のタイプのカソード防食施設１ｂであり，第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，図中，右側に示されている。この第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，電車庫（図５では電車庫の１つの転削庫４０）の近傍（たとえば数ｍ〜数十ｍ程度の距離）に設置される。
【００６８】
転削庫４０は，電車庫の１つであり，電車の車輪を研削するための転削盤４１が設けられた電車庫である。電車のすべての車輪は，走行中に均等に摩耗するとは限らず，ある特定の車輪のみが摩耗することがある。このような場合に，各車輪の減り具合を均一にして電車を安定にするために，転削盤４１によって車輪が研削される。
【００６９】
転削庫４０内にある転削盤４１や，電車庫に設けられる図示しない台車抜き取り装置等（以下「転削盤４１等」という。）には，Ａ種接地工事が行われている。このため，転削盤４１等の接地抵抗は１０Ω以下と低い。また，このような転削盤４１等は電車庫内のレールと電気的に導通しており，このレールは帰線自動開閉装置を介して外部のレールと電気的に導通する。
【００７０】
したがって，転削盤４１等の低い接地抵抗を有する装置の近傍で，埋設管Ｐ２の塗覆装に欠陥部が存在すると，埋設管Ｐ２の塗覆装の他の欠陥部から埋設管Ｐに流入したレール漏れ電流は，転削盤４１等の近傍の塗覆装欠陥部から転削盤４１等の低接地抵抗のアース用部材に集中して流出することとなる。その結果，埋設管Ｐ２の電流流出箇所が腐食する。この腐食は，埋設管Ｐがカソード防食施設１ｂによってカソード防食されていても，カソード防食施設１ｂが電車庫（すなわち塗覆装の欠陥部）から離れているときは発生する。
【００７１】
そこで，このような電流の流出を防止して防食を行うために，電車庫の近傍に第４のタイプのカソード防食施設１ｄが設置される。この第４のタイプのカソード防食施設１ｄは，外部電極１３からプローブ１６を介して埋設管Ｐ２に適切な量の直流電流を常時供給し，レール漏れ電流の流入箇所と同じ電場（電界）を電車庫近傍にも形成して転削盤４１等への電流の流出を防止するものである。
【００７２】
図６は，第４のタイプのカソード防食施設１ｄの詳細な構成を示すブロック図である。図２の第１のカソード防食施設１ａと同じ構成要素には同じ符号を付し，その詳細な説明を省略することとする。
【００７３】
整流器１０ｄは，第１のタイプの整流器１０ａや第２のタイプの整流器１０ｂ等と異なり，出力電流の小さなものを使用することができる。これは，電車庫近傍のカソード防食電流を大きくすると，外部電極１３近傍の埋設管Ｐ２が過防食になるので，大きな電気容量を必要としないからである。
【００７４】
この整流器１０ｄは，リレー１２を介して与えられる交流を直流に変換して，陽極側出力端子１１ａおよび陰極側出力端子１１ｂに出力する。陽極側出力端子１１ａには，外部電極１３が接続され，陰極側出力端子１１ｂには，埋設管Ｐ２が接続されている。
【００７５】
プローブ１６は，図３のプローブ１５と同様に鋼製であり，先端部１６ａのみが鋼製の地肌を露出し，それ以外の部分は皮膜により絶縁されている。このプローブ１６は，電流計１７を介して埋設管Ｐ２と実質的に短絡されている。したがって，整流器１０ｄから外部電極１３に通電される通電電流Ｉｄｃは，外部電極１３を介して地中に通電され，地中からプローブ流入直流電流Ｉｐｐとしてプローブ１６の先端部１６ａに流入する。そして，プローブ流入直流電流Ｉｐｐは，プローブ１６から埋設管Ｐ２を介して整流器１０ｄに戻る。これにより，埋設管Ｐ２の防食が行われる。
【００７６】
なお，プローブ流入直流電流Ｉｐｐの適切な範囲は，直流電流密度Ｊｐｐにして，たとえば０．１Ａ／ｍ２≦Ｊｐｐ≦３０Ａ／ｍ２であり，このカソード防食施設１ｄの設置時に設置者によって，直流電流密度Ｊｐｐがこの範囲内となるように調整される。
【００７７】
この第４のタイプのカソード防食施設１ｄが適切に機能しているかどうか，および，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかは，整流器１０ｄのＡＣ入力異常の有無，通電電流Ｉｄｃの値，通電電圧Ｖｄｃの値，およびプローブ流入直流電流Ｉｐｐの値によって監視することができる。
【００７８】
したがって，データ計測装置２０ｄは，整流器１０への▲１▼ＡＣ入力異常の有無，ならびに，整流器１０ｄの▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼プローブ流入直流電流Ｉｐｐの４つのデータを計測して，これらのデータを内部メモリに記憶するとともに，計測したデータに所定の処理を施して，データ読み取りコンピュータ２１に与える。データ計測装置２０ｄの４つのデータの計測方法およびデータに施す所定の処理については後述する。
【００７９】
データ読み取りコンピュータ２１は，第１のタイプのカソード防食施設１ａと同じ処理を実行する。これにより，監視者は，遠隔監視コンピュータ２によって，カソード防食施設１ｄが適切に機能しているかどうか，埋設管Ｐ２の塗覆装に異常がないかどうかを遠隔で監視／判断することができる。
【００８０】
特に，図５に示す回生制動車両３０ａの運行に起因するレール漏れ電流は，回生制動車両３０ａと負荷車両３０ｂの運転状況の組合せやレール漏れ抵抗（雨天時に小さくなる）によって変化する。したがって，従来のように所定の時間の点検結果でカソード防食状況を判断するのではなく，長時間による判断が必要である。このような長時間の監視および監視に基づく判断は，従来のように検査者が現地に出向いて行うには困難があったが，遠隔監視によって簡単に行うことができる。これにより，保安レベルの向上，点検費用の削減が図られる。
【００８１】
＜遠隔監視データの計測方法および送信方法＞
以下では，まず，第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａのデータ計測方法および送信方法について説明し，その後，第２〜第４のタイプのカソード防食施設のデータ計測装置２０ｂ〜２０ｄのデータ計測方法および送信方法について説明する。
【００８２】
図７は，第１のタイプのカソード防食施設１ａにおけるデータ計測およびデータ送信のタイムチャートである。
【００８３】
第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａは，２時間単位でデータを計測し，送信する。この２時間（以下「基本計測区間」という。）のうち，１時間５９分３０秒（以下「計測区間」という。）はデータの計測に使用され，残りの３０秒（以下「送信区間」という。）がデータの送信に使用される。
【００８４】
計測区間は，さらに１秒間隔のサブ計測区間に分けられる。１時間５９分３０秒は７１７０秒であるので，１つの計測区間内にサブ計測区間は７１７０個存在することとなる。
【００８５】
前述したように，データ計測装置２０ａは，▲１▼ＡＣ入力異常の有無，▲２▼通電電圧Ｖｄｃ，▲３▼通電電流Ｉｄｃ，および▲４▼管対地電圧Ｖｐｅの４つのデータを計測する。データ計測装置２０ａは，サブ計測区間内において，最初１００ミリ秒で通電電圧Ｖｄｃを計測する。
【００８６】
通電電圧Ｖｄｃの値が整流器１０ａからアナログ信号によってデータ計測装置２０ａに出力されている場合には，データ計測装置２０ａは，このアナログ信号を所定のサンプリング時間間隔でサンプリングして，ディジタルデータに変換する。所定のサンプリング時間間隔はたとえば０．１ミリ秒である。したがって，１００ミリ秒の間に，通電電位Ｖｄｃの値は１０００個取得される。取得された１０００個の値は，データ計測装置２０ａの内部メモリ（たとえばＲＡＭ等）に記憶される。
【００８７】
なお，アナログ信号を所定の時間間隔でサンプリングしてディジタルデータに変換する機能は，整流器１１が有することもでき，この場合には，データ計測装置２０ａは，整流器１０ａから与えられるディジタルデータを１０００個記憶することとなる。
【００８８】
同様にして，次の１００ミリ秒の間に，データ計測装置２０ａは，通電電流Ｉｄｃの値（ディジタルデータ）を１０００個取得して内部メモリに記憶する。さらに次の１００ミリ秒の間に，データ計測装置２０ａは，管対地電位の値（ディジタルデータ）を１０００個取得して内部メモリに記憶する。
【００８９】
これに続いて，データ計測装置２０ａは，リレー１２の状態が検出して，ＡＣ入力異常の有無をチェックし，チェック結果をディジタルデータとして内部記憶装置に記憶する。このチェックは１０ミリ秒以内で終了する。チェック結果は，たとえば異常（開放状態）である場合にはディジタルデータ“１”として記憶され，正常である場合にはディジタルデータ“０”として記憶される。
【００９０】
データの計測が終了すると，データ計測装置２０ａは，１０００個の通電電圧の値の平均値を計算し，１０００個の通電電圧の値の最大値および最小値を求め，さらに通電電圧の最大値および最小値がそれぞれ計測された時刻を求める。データ計測装置２０ａは，１０００個の通電電流の値および１０００個の管対地電位の値についても同様の処理を行う。
【００９１】
通電電圧，通電電流，および管対地電位のそれぞれの平均値，最大値および最小値，ならびに最大値および最小値の各計測時刻は，データ計測装置２０ａの内部メモリに記憶される。
【００９２】
このような計測およびデータ処理が，７１７０個のサブ計測区間のそれぞれで行われる。
【００９３】
データ計測装置２０ａは，７１７０個のサブ計測区間の経過後，３０秒の送信区間において，各サブ計測区間で求めた７１７０個の通電電圧の平均値のさらに平均値を求めるとともに，７１７０個の通電電圧の最大値の中のさらに最大値およびその計測時刻，ならびに，最小値の中のさらに最小値およびその計測時刻を求める。通電電流および管対地電位の平均値，最大値，および最小値についても同様の処理が行われる。ＡＣ入力異常については，７１７０個のデータのうち，異常が検出された時刻が求められる。
【００９４】
データ計測装置２０ａは，これらの値および時刻を求めた後，求めた値および時刻を，たとえばＲＳ２３２Ｃ回線等によりデータ読み取りコンピュータ２１に与える。データ読み取りコンピュータ２１は，常時または送信区間において，データ計測装置２０ａからのデータ受信待ち状態にあり，データ計測装置２０ａから与えられるデータ（値，時刻）を受信する。
【００９５】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａからデータを受信後，データクリアコマンド等をデータ計測装置２０ａに送信する。これにより，データ計測装置２０ａは，内部メモリに記憶された１計測区間のすべてのデータを消去する。そして，データ計測装置２０ａは，次の基本計測区間の開始により，データの計測を再び開始する。
【００９６】
データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａから与えられたデータを電子メールの形式で，ディジタル無線通信により送信する。この電子メールは，無線パケット網５を介してインターネット６側に送信され，メールサーバ３を介してウェブサーバ４に受信され，蓄積される。
【００９７】
なお，データ読み取りコンピュータ２１は，データ計測装置２０ａからの計測データを保持しているので，計測データをその表示装置（ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ等）に表示することもできる。たとえば，各カソード防食施設に対して定期的にパトロールが行われる場合に，パトロールを行う監視者は，データ読み取りコンピュータ２１を操作して，計測データをデータ読み取りコンピュータ２１から直接見ることもできる。
【００９８】
第２のタイプのカソード防食施設１ｂのデータ計測装置２０ｂでは，管対地電位Ｖｐｅの代わりに，プローブ流入直流電流密度Ｊｐｉ（＝Ｉｐｉ÷Ｓ）が計測される。したがって，上述した管対地電位の値の計測およびデータ処理が，プローブ流入直流電流密度の値の計測およびそのデータ処理に代わるだけで，それ以外は，第１のタイプのカソード防食施設１ａのデータ計測装置２０ａの処理と同じである。
【００９９】
第３のタイプのカソード防食施設１ｃのデータ計測装置２０ｃでは，各サブ計測区間内で，ダイオード２３の通電電流が１０００個計測され，１０００個の平均，最大値，最小値，ならびに最大値および最小値の各計測時刻が求められる。この１０００個のデータの計測は，１秒のサブ計測区間内の１００ミリ秒間（すなわち０．１ミリ秒間隔）で行われてもよいし，０．１ミリ秒より長い時間間隔で行われてもよい。
【０１００】
そして，送信区間では，７１７０個の平均値のさらに平均値，７１７０個の最大値のさらに最大値とその計測時刻，および７１７０個の最小値のさらに最小値とその計測時刻が求められ，求められたこれらのデータがデータ読み取りコンピュータ２１に与えられる。その後の処理は，前述したものと同じである。
【０１０１】
第４のタイプのカソード防食施設１ｄのデータ計測装置２０ｄでは，図７の管対地電位がプローブ流入直流電流密度Ｊｐｐ（またはプローブ流入直流電流Ｉｐｐ）に代わるだけであり，それ以外のデータ計測およびデータ処理は，前述したものと同じである。
【０１０２】
このように，各カソード防食施設のデータが常時連続的に計測され，ウェブサーバ４に登録される。遠隔監視者は，遠隔監視コンピュータ２から計測データを見ることができ，これにより，カソード防食状況の監視／判断をすることができる。これにより，カソード防食施設に点検員が直接出向く必要がなく，人件費等の点検コストが削減される。
【０１０３】
また，データの計測が連続的に行われているので，突発的に発生する異常値等も最大値や最小値として漏れなく検出することができるとともに，カソード防食施設の故障発生時には，直ちに故障を発見することができ，これに対処することができる。これにより，保安レベルが向上し，また，無防食による腐食の進行を防止することができる。
【０１０４】
さらに，計測データの平均値も求められるので，カソード防食状況のより正確な判断を行うこともできる。
【０１０５】
また，各カソード防食施設からのデータの送信も２時間間隔で行われるので，通信コストが，計測ごとに送信する場合よりも軽減することができる。
【０１０６】
なお，平均値や最大値，最小値を求める処理は，データ計測装置ではなくデータ読み取りコンピュータが行うこともできるし，通信コストが増大するが，ウェブサーバ４が行うこともできる。
【０１０７】
また，遠隔監視コンピュータ２からカソード防食施設１１〜１ｎに遠隔制御指令を与えることもできる。たとえば，埋設管の切断工事を行う際には，埋設管への電源供給を停止する必要があるが，この場合に，図２等のリレー１２またはリレー１２の前段に配置されるブレーカ（図示略）を遠隔制御指令によってオフにすることができる。
【０１０８】
この制御指令は，たとえば，遠隔監視コンピュータ２からインターネット６および無線パケット網５を介してカソード防食施設１１〜１ｎの１または複数のものに送信される。制御指令を受信したカソード防食施設１ｉ（ｉは１〜ｎのいずれか）のデータ読み取りコンピュータ２１またはデータ計測装置２０ａ（２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）は，リレー１２または図示しないブレーカをオフにする。これにより，工事等の際に，担当者がカソード防食施設に出向く必要がなく，人件費等のコストが削減される。
【０１０９】
同様にして，工事終了時に，遠隔制御指令を遠隔監視コンピュータ２からカソード防食施設に送信することにより，オフにされたリレー１２またはブレーカをオン状態に戻すこともできる。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によると，カソード防食施設に点検者が出向くことなく，カソード防食状況を監視し，判断することができる。また，カソード防食データを連続的に収集できるので，より正確に，カソード防食施設の状況を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカソード防食施設遠隔監視システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図３】第２のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図４】第３のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図５】第４のタイプのカソード防食施設の構成を示すブロック図である。
【図６】第４のタイプのカソード防食施設の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】第１のタイプのカソード防食施設におけるデータ計測およびデータ送信のタイムチャートである。
【符号の説明】
１１〜１ｎ カソード防食施設
２１〜２ｍ 遠隔監視コンピュータ
３ メールサーバ
４ ウェブサーバ
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 整流器
１３ 外部電極
１４ 照合電極
１５，１６ プローブ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 埋設管
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ データ計測装置
２１ データ読み取りコンピュータ
２２ 選択排流器
２３ ダイオード
１７，２４ 電流計
Claims (16)
- 埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムであって，
前記監視装置は，
前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，
前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信する送信手段と，
を備え，
前記監視データ収集装置は，
前記送信手段により送信された前記カソード防食データを受信する受信手段と，
前記受信手段により受信された前記カソード防食データを記憶する記憶手段と，
を備えているカソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項１において，
前記カソード防食施設は，
地中に埋設された照合電極と，
地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，前記照合電極に電気的に接続されて地中の電位を計測する照合端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段と，
を備え，
前記データ計測手段は，前記カソード防食データとして，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記照合電極に対する前記陰極端子の電位である管対地電位の値を計測する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項２において，
前記データ計測手段は，
前記直流電源手段の作動の有無を，所定の基本計測区間の間，所定の第１の時間間隔で計測する第１の計測手段と，
前記直流電圧の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電圧の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第１の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第１の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第１の最小値およびその計測時刻を求める第２の計測手段と，前記直流電流の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電流の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第２の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第２の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第２の最小値およびその計測時刻を求める第３の計測手段と，前記管対地電位の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記管対地電位の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第３の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第３の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第３の最小値およびその計測時刻を求める第４の計測手段と，
を備え，
前記送信手段は，前記基本計測区間ごとに，前記第１の計測手段により計測された前記直流電源手段の作動の有無と，前記第２の計測手段により求められた前記第１の平均値，前記第１の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第１の最小値およびその計測時刻と，前記第３の計測手段により求められた前記第２の計測手段により求められた前記第２の平均値，前記第２の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第２の最小値およびその計測時刻と，前記第４の計測手段により求められた前記第３の平均値，前記第３の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第３の最小値およびその計測時刻とを前記データ収集装置に送信する，
カソード防食施設監視システム。 - 請求項１において，
前記カソード防食施設は，
地中に埋設される導電性プローブと，
地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，該陰極端子に短絡されるとともに前記導電性プローブに電気的に接続されるプローブ端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段と，
を備え，
前記データ計測手段は，前記カソード防食データとして，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記プローブ端子に流入するプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値を計測する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項４において，
前記データ計測手段は，
前記直流電源手段の作動の有無を，所定の基本計測区間の間，所定の第１の時間間隔で計測する第１の計測手段と，
前記直流電圧の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電圧の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第１の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第１の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第１の最小値およびその計測時刻を求める第２の計測手段と，前記直流電流の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電流の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第２の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第２の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第２の最小値およびその計測時刻を求める第３の計測手段と，前記プローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記管対地電位の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第３の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第３の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第３の最小値およびその計測時刻を求める第４の計測手段と，
を備え，
前記送信手段は，前記基本計測区間ごとに，前記第１の計測手段により計測された前記直流電源手段の作動の有無と，前記第２の計測手段により求められた前記第１の平均値，前記第１の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第１の最小値およびその計測時刻と，前記第３の計測手段により求められた前記第２の計測手段により求められた前記第２の平均値，前記第２の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第２の最小値およびその計測時刻と，前記第４の計測手段により求められた前記第３の平均値，前記第３の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第３の最小値およびその計測時刻とを前記データ収集装置に送信する，
カソード防食施設監視システム。 - 請求項１において，
前記カソード防食施設は，前記埋設管と鉄道のレールとに電気的に接続され，前記埋設管からの電流を選択的に前記レールに流す選択排流手段を備え，
前記データ計測手段は，前記カソード防食データとして，前記選択排流手段を流れる電流の値を計測する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項６において，
前記データ計測手段は，前記選択排流手段を流れる電流の値を，所定の第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記電流の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を所定の基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第１の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第１の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第１の最小値およびその計測時刻を求め，
前記送信手段は，前記基本計測区間ごとに，前記第１の平均値，前記第１の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第１の最小値およびその計測時刻を前記データ収集装置に送信する，
カソード防食施設監視システム。 - 請求項１において，
前記カソード防食施設は，
地中に埋設された陽極端子と，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子とを有し，直流電力を前記陽極端子および前記陰極端子に供給する直流電源手段と，
地中に埋設され，前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブと，
を備え，
前記データ計測手段は，前記カソード防食データとして，前記直流電源手段の作動の有無，前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧の値，前記陽極端子から出力される直流電流の値，および前記導電性プローブから前記埋設管に流れるプローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値を計測する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項８において，
前記データ計測手段は，
前記直流電源手段の作動の有無を，所定の基本計測区間の間，所定の第１の時間間隔で計測する第１の計測手段と，
前記直流電圧の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電圧の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第１の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第１の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第１の最小値およびその計測時刻を求める第２の計測手段と，前記直流電流の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電流の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第２の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第２の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第２の最小値およびその計測時刻を求める第３の計測手段と，前記プローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記管対地電位の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第３の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第３の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第３の最小値およびその計測時刻を求める第４の計測手段と，
を備え，
前記送信手段は，前記基本計測区間ごとに，前記第１の計測手段により計測された前記直流電源手段の作動の有無と，前記第２の計測手段により求められた前記第１の平均値，前記第１の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第１の最小値およびその計測時刻と，前記第３の計測手段により求められた前記第２の計測手段により求められた前記第２の平均値，前記第２の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第２の最小値およびその計測時刻と，前記第４の計測手段により求められた前記第３の平均値，前記第３の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第３の最小値およびその計測時刻とを前記データ収集装置に送信する，
カソード防食施設監視システム。 - 請求項１から９のいずれか１項において，
前記送信手段は，電子メールにより前記データを送信する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 請求項１から１０のいずれか１項において，
前記データ収集装置は，収集した前記カソード防食データを通信ネットワークを介して遠隔監視装置に送信する，
カソード防食施設遠隔監視システム。 - 埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設に配置されたカソード防食監視装置であって，
前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測するデータ計測手段と，
前記データ計測手段により計測されたカソード防食データを通信ネットワークを介して監視データ収集装置に送信する送信手段と，
を備えているカソード防食施設監視装置。 - 埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設であって，前記埋設管に電気的に接続された陰極端子と，地中に埋設された陽極端子とを有する直流電源装置と，
前記埋設管に電気的に接続される導電性プローブと，
を備えているカソード防食施設。 - 請求項１３において，
前記直流電源装置の作動の有無を計測する第１の計測手段と，
前記陽極端子と前記陰極端子との間の直流電圧を計測する第２の計測手段と，
前記陽極端子から出力される直流電流を計測する第３の計測手段と，
前記導電性プローブに流入するプローブ直流電流またはプローブ直流電流密度を計測する第４の計測手段と，
前記第１から第４の計測手段により計測されたデータを通信ネットワークを介してデータ収集装置に送信する送信手段と，
を備えているカソード防食施設。 - 請求項１４において，
前記第１の計測手段は，前記直流電源手段の作動の有無を，所定の基本計測区間の間，所定の第１の時間間隔で計測し，
前記第２の計測手段は，前記直流電圧の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電圧の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第１の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第１の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第１の最小値およびその計測時刻を求め，
前記第３の計測手段は，前記直流電流の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記直流電流の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第２の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第２の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第２の最小値およびその計測時刻を求め，
前記第４の計測手段は，前記プローブ直流電流の値またはプローブ直流電流密度の値を，前記第１の時間の間，複数回計測し，計測した複数の前記管対地電位の値の平均値，最大値およびその計測時刻，ならびに最小値およびその計測時刻を求めるとともに，該処理を前記基本計測区間の間繰り返して得られた複数の平均値のさらに平均値である第３の平均値，複数の最大値の中のさらに最大値である第３の最大値およびその計測時刻，ならびに複数の最小値の中のさらに最小値である第３の最小値およびその計測時刻を求め，
前記送信手段は，前記基本計測区間ごとに，前記第１の計測手段により計測された前記直流電源手段の作動の有無と，前記第２の計測手段により求められた前記第１の平均値，前記第１の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第１の最小値およびその計測時刻と，前記第３の計測手段により求められた前記第２の計測手段により求められた前記第２の平均値，前記第２の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第２の最小値およびその計測時刻と，前記第４の計測手段により求められた前記第３の平均値，前記第３の最大値およびその計測時刻，ならびに前記第３の最小値およびその計測時刻とを前記データ収集装置に送信する，
カソード防食施設。 - 埋設管にカソード防食を行うカソード防食施設を監視する監視装置と，監視装置のデータを収集する監視データ収集装置とを有するカソード防食施設遠隔監視システムの遠隔監視方法であって，
前記監視装置は，
前記カソード防食施設のカソード防食の状態を表すカソード防食データを計測し，
前記計測したカソード防食データを前記監視データ収集装置に送信し，
前記監視データ収集装置は，
前記送信された前記カソード防食データを受信して，記憶手段に記憶する，
カソード防食施設遠隔監視方法。
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| JP3770856B2 (ja) | 2006-04-26 |
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