JP2005127907A - Gas detection system and compound gas detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス検知システム及び複合ガス検知システムに係り、特に、複数の計測点でのガス検知をリアルタイムで行うために用いて好適なガス検知システム及び複合ガス検知システムに関する。 The present invention relates to a gas detection system and a composite gas detection system, and more particularly, to a gas detection system and a composite gas detection system suitable for use in real-time gas detection at a plurality of measurement points.
大気中あるいは室内等の閉じた空間内に存在する人体に有害なある種のガスの存在を検知するガス検知システムが従来から知られている。この種の従来技術によるシステムは、ガス検知機に大気と共にガスを吸引し、濃縮、抽出、分析を行うというものである。そして、複数の計測点でガス検知を行おうとする場合、1台の検知機を運搬して、順次計測を行っている。さらに、従来技術によるシステムは、使用する検知機が個別装置であり、操作者が検知機を操作し、分析作業を行い、その結果を手作業でデータとして書き写す必要のあるものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gas detection system that detects the presence of a certain type of gas that is harmful to a human body in a closed space such as the atmosphere or indoors is known. This type of prior art system is a gas detector that draws gas together with the atmosphere to concentrate, extract, and analyze. When gas detection is to be performed at a plurality of measurement points, one detector is transported and measurement is performed sequentially. Further, in the system according to the prior art, the detector to be used is an individual device, and the operator needs to operate the detector to perform analysis work, and manually write the result as data.
なお、前述したようなガス検知システムに関する従来技術として、例えば非特許文献1等に記載された技術が知られている。
従来技術によるガス検知システムは、ガスの検知に時間が掛かり、リアルタイムでの計測が困難であり、また、複数の計測点でガス検知を行う場合に、1台の検知機を運搬して順次計測を行わなければならないため、全計測点をモニタリングするまでには長い時間を要するという問題点を有している。この問題は、複数の計測点毎に検知機を設置して、モニタリング周期を短縮することにより、解決することができるが、高価な検知機を複数台準備する必要があり、システムのコストがかさむという問題点を生じさせる。 The gas detection system according to the prior art takes a long time to detect the gas, and it is difficult to measure in real time. In addition, when gas detection is performed at multiple measurement points, a single detector is transported and sequentially measured. Therefore, there is a problem that it takes a long time to monitor all measurement points. This problem can be solved by installing detectors at multiple measurement points and shortening the monitoring cycle. However, it is necessary to prepare multiple expensive detectors, which increases the system cost. This causes the problem.
さらに、従来技術によるシステムは、ガス検知機として個別の装置を使用する必要があり、複数台のガス検知機を設置することができたとしても、操作者が各検知機を操作し、分析作業を行い、その結果を手作業でデータとして書き写す必要があったため、作業に時間を要するだけでなく、転記ミスの恐れがあり、即時に正確な情報を伝達することが困難であるという問題点を有している。 Furthermore, the system according to the prior art requires the use of individual devices as gas detectors, and even if multiple gas detectors can be installed, the operator operates each detector to perform analysis work. It was necessary to transcribe the results manually as data, which not only took time, but there was a risk of transcription errors, making it difficult to convey accurate information immediately. Have.
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、複数の計測点におけるガスの検知をリアルタイムに行うことを可能にし、かつ、計測データをリアルタイムに伝送し、複数地点での計測データを一元的に監視、制御することを可能にしたガス検知システム及び複合ガス検知システムを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, enable detection of gas at a plurality of measurement points in real time, transmit measurement data in real time, and measure data at a plurality of points. It is an object of the present invention to provide a gas detection system and a composite gas detection system that can monitor and control the gas centrally.
本発明によれば前記目的は、複数の計測点での被検査気体内のガスの存在とその濃度とを検知するガス検知システムにおいて、配管切替装置と、ガス検知機と、前記複数の計測点と前記配管切替装置とを接続する導入配管とを備え、前記配管切替装置が、複数地点のそれぞれに設置したガス計測点からの導入配管を順次切替て、その1つの導入配管からの被検査気体を前記ガス検知機に導入することにより達成される。 According to the present invention, the object is to provide a gas detection system for detecting the presence and concentration of gas in a gas to be inspected at a plurality of measurement points, a pipe switching device, a gas detector, and the plurality of measurement points. And an inlet pipe connecting the pipe switching device, and the pipe switching device sequentially switches the inlet pipe from the gas measurement point installed at each of a plurality of points, and the gas to be inspected from the one inlet pipe Is achieved by introducing the gas detector into the gas detector.
また、前記目的は、複数のガス検知システムにより構成される複合ガス検知システムにおいて、配管切替装置と、ガス検知機と、複数の計測点と前記配管切替装置とを接続する導入配管とを備え、前記配管切替装置が、複数地点のそれぞれに設置したガス計測点からの導入配管のを順次切替えて、その1つの導入配管からの被検査気体を前記ガス検知機に導入することにより、前記複数の計測点での被検査気体内のガスの存在とその濃度とを検知するガス検知システムが複数台分散配置され、前記ガス検知システムの少なくとも1台が、遠隔モニタリングステーションを備え、該遠隔モニタリングステーションが、前記複数台のガス検知システムのそれぞれの前記ガス検知機からの検知結果を通信回線を介して受け取り、前記複数台のガス検知システムのそれぞれの前記複数の計測点での被検査気体内のガスの検知結果を監視することにより達成される。 In addition, in the composite gas detection system configured by a plurality of gas detection systems, the object includes a pipe switching device, a gas detector, and a plurality of measurement points and an introduction pipe that connects the pipe switching device. The pipe switching device sequentially switches the introduction pipes from the gas measurement points installed at each of the plurality of points, and introduces the gas to be inspected from the one introduction pipe to the gas detector. A plurality of gas detection systems for detecting the presence and concentration of the gas in the gas to be inspected at the measurement point are distributed, and at least one of the gas detection systems includes a remote monitoring station, Receiving a detection result from each of the gas detectors of the plurality of gas detection systems via a communication line, and detecting the plurality of gas detection systems. It is accomplished by monitoring the detection result of the gas in the inspection gas at each of the plurality of measurement points in the system.
本発明によれば、複数の計測点におけるガスの検知をリアルタイムに行うことができ、かつ、複数地点での計測データを一元的に監視、制御することが可能となる。 According to the present invention, gas can be detected at a plurality of measurement points in real time, and measurement data at a plurality of points can be monitored and controlled centrally.
以下、本発明によるガス検知システムの一実施形態を図面により詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a gas detection system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態によるガス検知システムを複数台備えた複合ガス検知システムの構成を示す図である。図1において、10、20、30は計測点、11、21、31、50、90、94は導入配管、40、80、81は排気配管、100、200、300は現場モニタリングステーション、101、151は分電盤、102、152はハブ、103は通信制御計算機、104、154はLANケーブル、105、155は無停電電源装置、106は空調機、110、120はガス検知機、130は配管切替装置、140は分配装置、150は遠隔モニタリングステーション、153は計算機、160、260、360は光ケーブル、1000、2000、3000はガス検知システムである。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a composite gas detection system including a plurality of gas detection systems according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10, 20, 30 are measurement points, 11, 21, 31, 50, 90, 94 are introduction pipes, 40, 80, 81 are exhaust pipes, 100, 200, 300 are on-site monitoring stations, 101, 151 Is a distribution board, 102 and 152 are hubs, 103 is a communication control computer, 104 and 154 are LAN cables, 105 and 155 are uninterruptible power supplies, 106 is an air conditioner, 110 and 120 are gas detectors, and 130 is a
本発明の実施形態による複合ガス検知システムは、複数のガス検知システム1000、2000、3000を備えて構成される。各ガス検知システム1000、2000、3000のそれぞれは、少なくとも、現場モニタリングステーション100、200、300と、配管切替装置130とを備えている。そして、図1に示す例では、ガス検知システム1000が、前述の他に遠隔モニタリングステーション150を備えており、この遠隔モニタリングステーション150は、光ケーブル160、260、360を介して自システム1000及び他のシステムの現場モニタリングステーション200、300に接続されている。以下では、ガス検知システムの構成について、ガス検知システム1000を例に挙げて説明する。
The composite gas detection system according to the embodiment of the present invention includes a plurality of
ガス検知システム1000は、遠隔モニタリングステーション150と、現場モニタリングステーション100と、配管切替部130とにより構成されている。これらは、1つの建家内に設置されてもよいが、遠隔モニタリングステーション150を1つの建家内に設置し、現場モニタリングステーション100と、配管切替部130とを別の建家内の別の部屋に設置するようにしてもよい。図示例では、現場モニタリングステーション100を別の建家内の部屋に設置するものとし、機器の保護、作業者の環境のために空調機106が備えられている。
The
配管切替部130には、複数の導入配管11、21、31が接続されており、複数のガス計測点10、20、30から取り込まれた有毒ガス等を含む可能性のある大気中あるいは室内等の閉じた空間内に存在する空気が導入される。ガス計測点10、20、30は、例えば、地上に設置されて密閉された大きな空間の複数個所に設置され、地中から放出される有害なガスを含む空気を被検査気体(以下では、単に、ガスと言うことにする)として取り込む口である。本発明の実施形態によるガス検知システムは、これらの計測点において、対象とするガスの有無を検出し、ガスが検出された場合にその濃度を検知するものである。
A plurality of
配管切替装置130は、導入配管11、21、31から1つの配管を選択し、選択した配管からのガスを導入配管50へ導き、その他の配管のガスを排気配管40に導く機能を有する。この機能の実現方法については、図2により後に詳細に説明する。導入配管50に導かれたガスは、現場モニタリングステーション100に導かれる。現場モニタリングステーションは、ガス計測点10、20、30の比較的近傍に設置される。導かれたガスは、分配装置140は、導入配管50に導かれたガスを導入配管90を経てガス検知機110、または、導入配管94を経てガス検知機120へ選択的に導く機能を有する。なお、ガスの検知が完了したガスは、排気配管80、81を介して外部に排出されるか、または、有毒ガスの場合、図示しないフィルタ等のガス除去装置を介して排出される。分配装置の機能の実現方法については、図2により後に詳細に説明する。
The
現場モニタリングステーション100に設置される検知機110、120は、導入ガスの中に含まれる検知対象のガス濃度を測定するものであり、例えば、APCI−MS(大気圧化学イオン化質量分析計)を使用する。このAPCI−MSは、連続してガスのモニタリングを行うことができる特性を備えるもので、本発明で使用するに最適なものであるが、本発明は、どのような種類の検知機を用いてもよい。そして、2台の検知機110、120は、一方が故障になったり、あるいは、メンテナンスが必要になったときに、他方を使用するように用いられ、これにより、ガスの検知を中断することなく連続して行うことができる。なお、2台の検知機を、それぞれ別のガスを検出するためのものとして備えて、同時に計測を行わせるようにしてもよい。
また、一般に、ガス検知機は、その内部で検知しようとするガスのイオン化を行っているが、その際、検知しようとするガスの種類によって、プラスまたはマイナスにイオン化する必要がある、このため、本発明の実施形態に使用するガス検知機は、ガスイオン化のためのイオン化電源の極性を正負何れにも切替可能に構成される。これにより、各種のガスの検知を1台の検知機により行うようにすることができる。 In general, the gas detector performs ionization of the gas to be detected inside, but at that time, it is necessary to ionize positively or negatively depending on the type of gas to be detected. The gas detector used in the embodiment of the present invention is configured so that the polarity of an ionization power source for gas ionization can be switched between positive and negative. Thereby, various types of gas can be detected by a single detector.
検知機110、120によるガスの検知結果は、LANケーブル104を経由して通信制御計算機103に伝達されてデータ処理が施される。また、通信制御計算機103は、検知機2台のデータの監視、これら検知機の起動、停止等の制御をも行う。通信制御計算機103で処理されたデータは、LANケーブル104を経由してハブ102により光ケーブル160を通じて、遠隔モニタリングステーション150に伝送される。光ケーブルの代りにメタルケーブルを使用することもできる。
The gas detection results by the
光ケーブル160を介して送られてきたデータは、遠隔モニタリングステーション150において、ハブ152、LANケーブル154を経由して遠隔モニタリング計算機153に伝達され、この計算機の表示画面により、ガス計測点の検知情報を遠隔で、リアルタイムでモニタリングすることが可能である。この遠隔モニタリングステーション150は、別の地点に設置した現場モニタリングステーション200、300からもガス検知情報を光ケーブル260、360により伝送され、複数個所でのガス検知情報を集中監視できる構成になっている。なお、連続モニタリングを確実に行う目的で、現場モニタリングステーション100、遠隔モニタリングステーション150には、通常時に電源を供給する分電盤101、151の他に、無停電電源105、155が備えられている。
The data sent via the optical cable 160 is transmitted to the remote monitoring computer 153 via the
図1に示す本発明の実施形態は、1つの現場モニタリングステーションで3個所の計測点からのガス採取をする例を挙げたが、必要に応じて計測点を増加してもよく、また、現場モニタリングステーションも3個所でなく、検知対象施設の数や規模に応じて増加することができる。 In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, an example is given in which gas is collected from three measurement points at one on-site monitoring station. However, the number of measurement points may be increased as necessary. The number of monitoring stations is not three but can be increased according to the number and scale of facilities to be detected.
図1に説明した例は、2台の検知機に1つの配管切替装置を設けたものとして説明したが、本発明は、1台の検知機内に配管切替装置を設けて、これらを一体のものとして構成することができ、このような検知機を1台設置するだけでも、複数の計測点でのガスの検知を行うことが可能となる。 The example described in FIG. 1 has been described on the assumption that two detectors are provided with one pipe switching device, but the present invention is provided with a pipe switching device provided in one detector, and these are integrated. It is possible to detect gas at a plurality of measurement points by installing only one such detector.
図2は配管切換装置130及び分配装置140の構成を説明する図であり、次に、図2を参照して、配管の構成とガスの流れについて説明する。図2において、12、22、32、113、123はポンプ、13、23、33は流調弁、14、24、34、92、96は試薬注入口、16、26、36は三方弁、61、63、71、74、91、95は仕切弁、64はコンプレッサ、72、75、112、122は流量計、77は制御器、79は排気ブロワ、114、124は排気口であり、他の符号は図1に示しているもの以外は配管である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
図2において、計測点10について注目すると、真空ポンプ12は、計測点10からガスを吸引し、導入配管11によりガスを移送する。移送されたガスは、流調弁13により後に説明するように、検知機に必要な流量に調整されし、導入配管15を経て配管切換装置130の三方弁16に導かれる。導入配管15には、試薬注入口14が分岐されて取り付けられている。この試薬注入口14から試薬を注入することにより、以降に説明する導入配管を移送されたガスがガス検知機110またはガス検知機120まで到達したか否か定量的に把握することが可能となる。三方弁16は、導入配管15を移送されてきたガスを、導入配管18か排気配管17に分岐する機能を持つ。移送ガスが導入配管18に移送された場合、ガスは、導入配管50、60を経て仕切弁61に導かれる。移送ガスが排気配管17に導かれた場合、ガスは、排気配管40を経て排出される。
In FIG. 2, paying attention to the
計測点20、30からの配管も、前述と同様に構成され、計測点20から真空ポンプ22により吸引されたガスは、導入配管21、25を経て三方弁26により導入配管28または排気配管27に導かれる。また、計測点30から真空ポンプ32により吸引されたガスは、導入配管31、35を経て三方弁36により導入配管38または排気配管37へ導かれる。そして、3つの三方弁16、26、36を後述するように制御することにより、計測点10〜30から吸引したガスから1つの配管のガスが選択されて導入配管50を経て分配装置140に導かれることになる。
The pipes from the measurement points 20 and 30 are configured in the same manner as described above, and the gas sucked from the
分配装置140内の仕切弁61は、通常は開とされ、配管62の仕切弁63を閉としてあり、移送されてきたガスが導入配管70、73に導かれる。また、仕切弁61を閉とし、仕切弁63を開とした場合、コンプレッサ64からの圧搾空気により、前述の導入配管62、50、18、15、11内に空気を送り、配管内の洗浄を行うことができる。
The
通常開かれている仕切弁61を経たガスは、導入配管70と排気配管73とに分岐される。導入配管70へ導かれたガスは、通常開かれている仕切弁71を介して検知機110または検知機120側に移送される。一方、排気配管73に導かれたガスは、仕切弁74、流量計75、排気配管78を経て、排気ブロワ79により排気配管81から排気する経路に導かれる。導入配管70に導かれたガスは、仕切弁71、流量計72を経て、導入配管90と導入配管94とに分岐する。導入配管90は、ガスを検知機110に導くものであり、仕切弁91を開、仕切弁95を閉とすることにより導入配管93を経て、検知機110の導入配管111に導かれ、流量計112、真空ポンプ113により、排気口14に排出される。排出されたガスは、排気口114から排気配管80を通り、前述の排気ブロワ79により排気配管81から排出される。一方、仕切弁91を閉、仕切弁95を開とすることにより、ガスを導入配管94へ導き、検知機120へガスを移送することができる。詳細は、前述で説明した検知機110の場合と同様であり、説明は省略する。なお、図示していないが、検知機110、120の分析部の本体は、流量計112と真空ポンプ113との間、流量計122と真空ポンプ123との間に設けられている。
The gas that has passed through the normally
前述により、導入配管50から移送されたガスは、検知機へ導入するものと排気配管へ導くものとに分配され、かつ、検知機110と検知機120とに導くガスを選択的に分配することができる。
As described above, the gas transferred from the
前述した導入配管93には、試薬注入口92が分岐して設けられており、試薬注入口92から試薬を注入することにより、検知機110の検知性能の評価を行うことができる。
The introduction pipe 93 is provided with a
検知機の感度を維持するためには、ガス流量を一定(およそ毎分0.5リットル)に保つ必要がある。次に、このための制御方法について説明する。 In order to maintain the sensitivity of the detector, it is necessary to keep the gas flow rate constant (approximately 0.5 liters per minute). Next, a control method for this purpose will be described.
計測点10から吸引されたガスは、導入配管15、18、50、60、70を経て、流量計72、75で検知機に導く前の段階での流量が計測され、検知機に必要なおよそ毎分0.5リットルとなるよう流調弁13により流量調整が行われる。計測点20、計測点30の場合も、前述と同様に流調弁23、33により流量調整が行われる。通常、導入配管は、一旦布設されれば、配管長が一定であり、前述した流調弁13、23、33の調整は、初期に設定した状態に半固定とすればよいが、ポンプ性能や環境条件の変化により再調整が必要となるため、自動調整機能は、連続モニタリングを実現する上で必要な機能である。また、導入配管を伸縮自在とするような場合、例えば、フレキシブルな導入配管を使用して、計測点を移動するような場合、配管長に応じて配管におけるガスの圧力損失が変化するため、配管長が変更される都度、流量調整を行う必要が生じる。このため、本発明の実施形態は、流量計75から流量情報76を制御器77に取り込み、流調弁13、23、33にフィードバックのための制御信号19、29、39を生成して、流調弁13、23、33に返し、常に検知機入口での流量が適正となるように制御するようにしている。
The gas sucked from the
本発明の実施形態では、前述で説明した仕切弁61を経たガスを導入配管70と排気配管73とに分岐し、導入配管70へ導かれたガスを検知機110または検知機120側に移送し、排気配管73に導かれたガスを排気配管81から排気するようにしているが、前述した流量計75は、排気側の配管に設けられており、排気流量により流調弁13、23、33を制御するようにしている。本発明の実施形態では、排気流量を毎分4.5リットルに設定し、前述したように検知機への流量を毎分0.5リットル設定している。このため、流調弁13、23、33は、毎分5.0リットルのガスを取り込むように制御されている。もちろん、流調弁13、23、33の流量制御を排気側の流量計75の情報ではなく、検知機側の流量計72の情報により行うようにしてもよいが、排気側のガス流量を検知機側のガス流量よりある程度大きくして、排気側の流量により、取り込むガスの流量を制御する方が、逆の場合より、より精度よく検知機側のガス流量を制御することができる。このことは、本発明者等が見い出したことである。
In the embodiment of the present invention, the gas having passed through the
前述した図1、図2に示した本発明の実施形態において、ガスを移送する配管、弁、流量計等は、ガスが吸着することを防止するために、電気ヒータ等を用いて所定の温度(本発明の実施形態では、145℃±5℃)に維持することが望ましい。また、前述で、配管、弁、流量計等の洗浄のために、圧搾空気を流すとして説明したが、これらの洗浄は、一定時間、配管、弁、流量計等の温度を前述より高く(本発明の実施形態では、195℃±5℃)することにより行うこともできる。 In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. 2 described above, the pipe, valve, flow meter, etc. for transferring the gas have a predetermined temperature using an electric heater or the like in order to prevent the gas from adsorbing. (In the embodiment of the present invention, it is desirable to maintain at 145 ° C. ± 5 ° C.). In the above description, compressed air is flowed for cleaning pipes, valves, flow meters, etc., but these cleanings are performed at a higher temperature than the above for a certain period of time. In the embodiment of the invention, it can also be performed at 195 ° C. ± 5 ° C.
図3は配管切換装置130におけるガス切換手順の例を説明するタイミングチャートであり、次に、これについて説明する。
FIG. 3 is a timing chart for explaining an example of a gas switching procedure in the
図3(a)に示す例は、導入配管を順次切換える場合の例を示しており、図の横軸は時間を示す。いま、全ての三方弁が閉じた状態にあるものとし、時刻t1において、導入配管15の三方弁16が閉の状態から開に制御されたとする。これにより、計測点10からの吸入ガスが前述で説明した配管経路を経て検知機に導かれる。次に、時刻t2で三方弁16を閉じ、時刻t3で導入配管25の三方弁26が閉から開にされると、計測点20からの吸引ガスが検知機に導かれる。さらに、時刻t4で三方弁26を閉とし、時刻t5で導入配管35の三方弁36が開にされると、計測点30からの吸引ガスが検知機に導かれる。時刻t6で三方弁36を閉じ、時刻t7で再び三方弁16が開状態とされると、計測点10からの吸引ガスが検知機に導かれる。
The example shown in FIG. 3A shows an example in which the introduction pipes are sequentially switched, and the horizontal axis of the figure indicates time. Now, it is assumed that all the three-way valves are in a closed state, and at time t1, the three-
前述したような導入配管の切り替えの制御を繰り返し行うことにより、計測点10、20、30におけるガスを順次、検知機に導いて、ガスの検知を行うことができる。 By repeatedly controlling the switching of the introduction pipe as described above, the gas at the measurement points 10, 20, and 30 can be sequentially guided to the detector to detect the gas.
図3(b)に示す例は、導入配管を順次切換える場合の別の例を示している。この例では、当初、導入配管15、25、35の三方弁16、26、36を全て開状態としておく。この状態では、計測点10、20、30からのガスが混合されてガス検知機に導かれることになる。そして、この状態で検知機がガスの存在を検知しなければこの状態を維持して検知を継続する。いま、時刻t0で何らかのガスの存在を検知したものとする。この場合、ガスの存在が検知されたと同時に、一旦、全部の三方弁を閉じた状態となるように制御する。そして、時刻t1から順次、導入配管15の三方弁16を開としてガスの検知を行う、次いで、時刻t2において、三方弁16を閉とし、時刻t3で導入配管25の三方弁26を開としてガスの検知を行う。次いで、時刻t4で三方弁26を閉とし、時刻t5で導入配管35の三方弁36を開としてガスの検知を行う。このように、図3(b)に示す例では、通常は導入配管全体のガス検知を行い、ガスを検知したときに、あらためて配管毎にガス検知を行うようにしているため、ガスの存在を検知をしない限り、三方弁の切換えを行わなくて済むことになり、機器の寿命を長く設定することができる。
The example shown in FIG. 3B shows another example in the case of sequentially switching the introduction pipe. In this example, all of the three-
例えば、図3(a)に示す例の場合、三方弁の開時間(図における時刻t1から時刻t2まで、t3からt4まで、t5からt6までの各時間)を2分、途中の三方弁が閉状態の時間(時刻t2から時刻t3まで、時間t4から時刻t5まで、時刻t6から時刻t7までの各時間)を0とすれば、計測点10、20、30におけるガスの検知のために、6分間に各三方弁が1回開、閉の動作を行うことになる。三方弁の開閉を各1回と勘定すれば、1つの三方弁の開閉回数は、1時間当たり20回、1日当たり480回、1年で175200回になり、三方弁の通常の運用寿命100000回から算定すると、半年程度で交換が必要となることになり、保守の手間やコストが必要となってしまう。一方、図3(b)に示すの場合、通常、三方弁は全て開とされ、ガス検知場合のみ順次切換えが行われるため、仮に、ガスの存在の検知が1日1回あったとした場合の1つの三方弁の開閉回数は、1日2回、1年で730回となり弁の寿命確保の点から有利となり、メンテナンスフリー化、保守コストの低減を図ることができる。 For example, in the example shown in FIG. 3A, the three-way valve opening time (from time t1 to time t2, time t3 to t4, time from t5 to t6 in the figure) is 2 minutes, and the three-way valve in the middle If the time of the closed state (from time t2 to time t3, from time t4 to time t5, and from time t6 to time t7) is 0, in order to detect the gas at the measurement points 10, 20, and 30, Each three-way valve opens and closes once every 6 minutes. If the opening and closing of the three-way valve is counted once, the opening / closing frequency of one three-way valve is 20 times per hour, 480 times per day, 175200 times per year, and the normal operating life of the three-way valve is 100,000 times If calculated from the above, replacement will be required in about half a year, and maintenance work and costs will be required. On the other hand, in the case shown in FIG. 3 (b), all three-way valves are normally opened, and switching is performed sequentially only in the case of gas detection. Therefore, if the presence of gas is detected once a day, One three-way valve can be opened and closed twice a day, 730 times a year, which is advantageous in terms of ensuring the life of the valve, and can be maintenance-free and reduce maintenance costs.
図4は導入配管を含むガス流路の構成を二重化した場合の例を説明する図であり、次に、これについて説明する。図4に示す符号の内、400番台の符号を付した部分が二重化のために設けられた1b系と呼ぶ部分であり、計測点10、20、30から導入配管及び配管切換え装置130、分配装置140を経て検知機110、120にガスを移送する点は、図2で説明したものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example in which the configuration of the gas flow path including the introduction pipe is doubled. Next, this will be described. Of the reference numerals shown in FIG. 4, the part denoted by reference numeral 400 is a part called a 1b system provided for duplication. From the measurement points 10, 20, 30, the introduction pipe and the
図4において、計測点10から吸引されたガスは、1a系として示す導入配管11から仕切弁13を経て配管切換装置130内の三方弁16に導かれる。三方弁が開の場合、ガスは、導入配管50により分配装置140に導かれ、図2で説明したように、検知機110または検知機120に導かれる。ここで、1a系の配管、弁、流量計にガスが吸着したり、計測点から吸引したガス中に含まれる夾雑物が付着した場合、これらから発するガスが妨害ガスとなり、検知に障害を及ぼすため、妨害ガスの量に応じてこれら夾雑物を除去(クリーニング)する必要がある。クリーニングの方法としては、すでに説明したが、通常の配管温度から30℃〜50℃温度を上昇させることにより付着した夾雑物の蒸発速度を上げて除去することができる。但し、導入配管をクリーニング中、夾雑物が除去されるまでガス検知ができないことになるため、この欠点を補うため、導入配管等の二重化が行われる。
In FIG. 4, the gas sucked from the
図4において、導入配管11、仕切弁13、三方弁16、導入配管50、70、90からなる1a系の配管をクリーニングする場合、仕切弁13を閉とし、仕切弁411を開とし、計測点から吸入したガスを導入配管411、仕切弁413、三方弁416、導入配管450、470、490を経て、検知機110または検知機120に導く。前述したように、1a系の配管を通常の設定温度より30℃〜50℃高いクリーニング温度に設定し、配管1b系の配管を通常の設定温度とすることにより、一方の配管系がクリーニング中であっても、他方の配管系を使用することにより、ガス検知を継続することができる。計測点20から吸引したガスについても、仕切弁23を閉とし、仕切弁421を開とすることにより、導入配管21、仕切弁23、三方弁26をクリーニングしている際でも、導入配管421、仕切弁423、三方弁426を使用して、計測点20のガスを検知機に移送することができる。また、計測点30についても同様であるので、説明は省略する。
In FIG. 4, when cleaning a 1a system pipe consisting of the
前述では、導入配管のクリーニングを配管の温度を通常より高い温度にすることにより行うとして説明したが、クリーニングは、図2に示して説明したように、コンプレッサ64からの圧搾空気をクリーニングを行う配管系に送り込むことによっても行うことができる。この場合、運用されている他方の系に影響を与えないように、圧搾空気の流路を構成する必要があり、図には示していないが、配管経路上の必要な部位に逃し弁や止め弁が設けられる。また、導入配管のクリーニングは、配管の温度を通常より高い温度に一定時間保持した後に、圧搾空気をクリーニングを行う配管系に送り込むことにより行うこともでき、この場合、より効率的なクリーニングを行うことができる。
In the above description, the introduction pipe is cleaned by setting the temperature of the pipe to a higher temperature than usual. However, as shown in FIG. 2, the cleaning is the pipe that cleans the compressed air from the
本発明の実施形態は、前述したように、配管系を二重化することにより、一方の配管系がクリーニング中であっても、他方の配管系により各計測点からのガスを吸引して検知機に導くことができるので、ガス検知を中断することなく連続してモニタリングすることが可能となる。 In the embodiment of the present invention, as described above, by duplexing the piping system, even if one piping system is being cleaned, the gas from each measurement point is sucked into the detector by the other piping system. Therefore, it is possible to continuously monitor the gas detection without interruption.
図5は遠隔モニタリングステーションでの検知情報の表示例を示す図であり、次に、これについて説明する。 FIG. 5 is a diagram showing a display example of detection information at the remote monitoring station, which will be described next.
図5に示すように、検知情報を表示かる画面は、共通表示部と、測定結果表示部とからなる。図示例において、共通表示部には、現在「Remote Mode」 での測定が行われていることが示されている。そして、この共通表示部には、表示色を緑から赤に変化させることにより、ガスの存在が検知されたことを知らせる「Detect」、配管温度の異常、流量異常等が発生したことを知らせる「Equipment Alarms」、ガスが検知されない状態であることを知らせる「Normal」の表示領域が設けられている。 As shown in FIG. 5, the screen for displaying detection information includes a common display unit and a measurement result display unit. In the illustrated example, the common display section shows that measurement is currently being performed in “Remote Mode”. Then, this common display section changes the display color from green to red to notify that the presence of gas has been detected, and to notify that an abnormality in piping temperature, an abnormality in flow rate, etc. has occurred. "Equipment Alarms" and a display area of "Normal" notifying that gas is not detected are provided.
測定結果表示部には、最上段に、測定結果の表示形態、図示例では、測定結果が「Bar Graph」 で示されることが表示され、次の段に、配管No.、検知しようとしている化学剤(ガス名)、検知強度目盛の最大値、最小値が表示される。図示例では、配管No.として「1」、図1の例に対応させると、例えば、ガス計測点10に付与された番号が、化学剤として「HD」(マスタードガス)が、検知強度目盛の最大値、最小値として、「1×10-10 」、「1×10-14 」表示されている。また、次の段が、検知結果を表示するウインドとなっており、グラフ自体と、それを説明する部分からなる。図示例は、分析結果の平均「Average」 を示していること、グラフのスケールが「LOG Scale」 であること、各グラフ内にバックグランド「BG」、「閾値1」、「閾値2」を示す強度の位置を示していることが表示され、「Bar Graph」 により計測結果を表示している。
In the measurement result display section, the display form of the measurement result is displayed at the top, and in the example shown in the figure, the measurement result is indicated by “Bar Graph”, and the pipe No. and the chemical to be detected are displayed at the next stage. The maximum value and minimum value of the agent (gas name) and detection intensity scale are displayed. In the illustrated example, “1” as the piping No. corresponds to the example of FIG. 1, for example, the number assigned to the
図示例では、マスタードガスの検知結果として、マスタードガスに特有な検出された物質の質量に対応する検出強度が示されている。このグラフ内のバックグランド「BG」は、配管等に付着したガスによる検知結果の上限値であり、検知しようとしているガスを含まない状態での検知結果が、このバックグランド「BG」が図示するレベルに近づいたら、導入配管のクリーニングを行わなければならないことを示す。「閾値2」は、この強度のガスの含有であれば、その雰囲気の中に人が8時間滞在しても問題がないが、それを越えると危険であるというレベルを示している。ちなみに、マスタードガスの場合、この値は、0.003mg/m3 であり、本発明の実施形態では、その1/3のレベルを「閾値1」として表示することとしている。
In the illustrated example, the detection intensity corresponding to the mass of the detected substance peculiar to the mustard gas is shown as the detection result of the mustard gas. The background “BG” in this graph is the upper limit of the detection result due to the gas adhering to the piping, etc., and this background “BG” shows the detection result without including the gas to be detected. When approaching the level, it indicates that the incoming piping must be cleaned. The “
表示画面の最下段には、強度目盛をさらに詳細にするための「Detail」、印刷を行わせるための「Print」 、本発明の実施形態で用いられている時間軸上でのガスの検知強度のグラフを表示させるための「Back」の各ボタンが設けられている。なお、検知強度を表示するグラフの形状は任意に設定することができる。 At the bottom of the display screen, “Detail” for further detailing the intensity scale, “Print” for performing printing, and gas detection intensity on the time axis used in the embodiment of the present invention Each button of “Back” for displaying the graph is provided. In addition, the shape of the graph displaying the detection intensity can be arbitrarily set.
前述した本発明の実施形態によれば、検知機としてAPCI−MS(大気圧化学イオン化質量分析計)を使用することにより、この検知機の連続モニタリングの特性を活かし、導入配管及び配管切換装置を付加することにより、遠隔地における複数の計測点からガスを移送し、リアルタイムでガスのモニタリングを行うことが可能となる。また、複数台の検知システムからのデータを伝送するようにすることができるため、1個所の計算機で監視、制御を行うことができる。さらに、適時、配管のクリーニングを行うことにより、常に精度の高いガスの検知を行うことができ、さらに、検知機、配管系を冗長構成とすることにより、機器の保守時や故障時にも、モニタリングを停止することなく、ガスの連続監視を行うことが可能となる。 According to the embodiment of the present invention described above, by using an APCI-MS (atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometer) as a detector, taking advantage of the continuous monitoring characteristics of this detector, the introduction pipe and the pipe switching device can be changed. By adding, it becomes possible to transfer gas from a plurality of measurement points in a remote place and monitor the gas in real time. In addition, since data from a plurality of detection systems can be transmitted, monitoring and control can be performed by a single computer. In addition, it is possible to always detect gas with high accuracy by cleaning the pipes in a timely manner. Furthermore, by using a redundant configuration of the detector and piping system, monitoring can be performed even during equipment maintenance or failure. It is possible to perform continuous gas monitoring without stopping the operation.
前述した本発明の実施形態は、検知するガスとして、マスタードガスを例に挙げて説明したが、本発明は、サリン、ソマン、ルイサイト等のガスを検知する場合にも適用することができる。 The above-described embodiments of the present invention have been described by taking the mustard gas as an example of the gas to be detected. However, the present invention can also be applied to the case of detecting a gas such as sarin, soman, and leucite.
10、20、30 計測点
11、21、31、50、90、94 導入配管
12、22、32、113、123 ポンプ
13、23、33 流調弁
14、24、34、92、96 試薬注入口
16、26、36 三方弁
40、80、81 排気配管
61、63、71、74、91、95 仕切弁
64 コンプレッサ
72、75、112、122 流量計
77 制御器
79 排気ブロワ
100、200、300 現場モニタリングステーション
101、151 分電盤
102、152 ハブ
103 通信制御計算機
104、154 LANケーブル
105、155 無停電電源装置
106 空調機
110、120 ガス検知機
114、124 排気口
130 配管切替装置
140 分配装置
150 遠隔モニタリングステーション
153 計算機
160、260、360 光ケーブル
1000、2000、3000 ガス検知システム
10, 20, 30 Measuring points 11, 21, 31, 50, 90, 94 Introducing
Claims (16)
16. The composite gas detection system according to claim 15, wherein the remote monitoring station displays a gas concentration as a detection result as a level.
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