JP2013185978A

JP2013185978A - 長さ測定装置および長さ測定方法

Info

Publication number: JP2013185978A
Application number: JP2012051720A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kobayashi; 剛小林; Hidemasa Ohashi; 英征大橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-19

Abstract

【課題】直接測定することが困難な配線に対し、配線に分岐がある場合にも、その総配線長を短時間で簡単に測定する配線長測定装置を得る。
【解決手段】パラメータ記憶部２０２は、配線の単位長当たりの容量を記憶する。
ネットワーク接続部２０３は、配線ネットワーク１に接続される。
配線容量測定部２０４は、ネットワーク接続部２０３を介して配線ネットワーク１の容量を測定する。
配線長演算部２０５は、配線容量測定部２０４により測定された容量を、パラメータ記憶部２０２により記憶された単位長当りの容量で除算して、配線ネットワーク１の総配線長を算定する。
したがって、直接測定することが困難な配線に対し、配線に分岐がある場合にも、その総配線長を短時間で簡単に測定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、総配線長もしくは総配管長を測定する長さ測定装置および長さ測定方法に関する。

世の中には、様々な配線や配管が存在し、通信、配電、液体や気体の供給・回収などの目的で多様なネットワークを構成している。
このような配線は、広範囲に設置されていたり、地中や建屋の壁、天井、床下などに埋め込まれている場合もあり、その配線長を、物差しや巻尺などで直接測ることができない場合がある。

配線の長さを巻尺を使わずに測る方法として、ＴＤＲ法（Time Domain Reflectometry：時間領域反射測定法）がある。
これは、測定対象の配線の一端から高周波パルスを注入し、配線の遠端で生じる反射波が到達するまでの時間を観測することにより、配線の長さを測るものであり、配線の断線や地絡といった障害箇所を調べるために利用される。
下記特許文献１では、この技術を利用して対象物との間にケーブルを伸ばし、そのケーブル長を測ることで、多様な対象物の長さの測定を行うことが開示されている。

特開２０００−１２１３０８号公報

従来の長さ測定装置は以上のように構成されているので、ＴＤＲ法を用いた長さの測定では、途中に分岐のない１本の配線であれば、反射波の発生位置が遠端の１箇所のみとなり、正確な測定が行える。
しかし、途中に分岐のある配線では、分岐点や分岐端など多数の位置で反射波が発生し、その長さを測定することができないという課題がある。

本発明は、直接測定することが困難な配線や配管に対し、配線や配管に分岐がある場合にも、その総配線長もしくは総配管長を短時間で簡単に測定する長さ測定装置および長さ測定方法を得ることを目的とする。

本発明の長さ測定装置は、測定対象の単位長当りの容量を予め記憶した記憶手段と、測定対象に接続される接続手段と、接続手段を介して測定対象の容量を測定する容量測定手段と、容量測定手段により測定された容量を記憶手段により記憶された単位長当りの容量で除算して測定対象の長さを算定する長さ算定手段とを備えたものである。

本発明によれば、測定対象の単位長当りの容量が予め記憶されていれば、測定対象の容量を測定することにより、その測定された容量を単位長当りの容量で除算することで、測定対象の長さが算定される。
したがって、直接測定することが困難な測定対象に対し、測定対象に分岐がある場合にも、その長さを短時間で簡単に測定することができる効果がある。

本発明の実施の形態１による配線長測定装置の構成を示すブロック図である。配線によるネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。本発明の実施の形態１による配線長測定方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２による配線長測定装置の構成を示すブロック図である。配線によるネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。本発明の実施の形態２による配線長測定方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３による配線長測定方法を示すフローチャートである。配線によるネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による配線長測定装置の構成を示すブロック図である。
図において、配線ネットワーク１は、総配線長の測定対象となる。
配線長測定装置２は、配線ネットワーク１の総配線長を測定する。

図２は配線ネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。
図では、配線ネットワーク１に配線長測定装置２が接続され、配線ネットワーク１の総配線長を測定している状態を示している。
この例の配線ネットワーク１は、複数の分岐を持つツリー型の構成となっているが、バス型、スター型、または全く分岐のない１本の配線など、その構成は、どの様な構成であっても良い。また、配線長測定装置２の接続位置も特に制限はなく、任意の位置で良い。

図１の配線長測定装置２において、入力出力部２０１は、入力キーおよび表示パネルなどにより構成され、配線の単位長当たりの容量を入力したり、測定された配線ネットワーク１の総配線長を出力表示したりする。
パラメータ記憶部２０２は、配線の単位長当たりの容量などを記憶する。
ネットワーク接続部２０３は、コネクタや端子台などにより構成され、配線ネットワーク１に接続される。

配線容量測定部２０４は、ネットワーク接続部２０３を介して配線ネットワーク１の容量を測定する。
配線長演算部２０５は、配線容量測定部２０４により測定された容量を、パラメータ記憶部２０２により記憶された単位長当りの容量で除算して、配線ネットワーク１の総配線長を算定する。
図１の例では、配線長測定装置２の構成要素である入力出力部２０１、パラメータ記憶部２０２、ネットワーク接続部２０３、配線容量測定部２０４、および配線長演算部２０５が、例えば、マイコン等を実装している半導体回路基板等のハードウエアで構成されていることを想定している。

次に動作について説明する。
図３は本発明の実施の形態１による配線長測定方法を示すフローチャートである。
配線ネットワーク１の総配線長の測定に先立ち、配線ネットワーク１を構成する配線の単位長当りの容量を入力出力部２０１より入力し（ＳＴ１）、パラメータ記憶部２０２に記憶させておく（ＳＴ３）。
また、配線の単位長当りの容量は、単位長の配線をネットワーク接続部２０３に接続し、配線容量測定部２０４で実測した結果を、パラメータ記憶部２０２に格納するようにしても良い（ＳＴ２）。

次に、測定対象の配線ネットワーク１の任意の位置に、配線長測定装置２のネットワーク接続部２０３を接続する（ＳＴ４）。
この状態で、配線容量測定部２０４で配線ネットワーク１全体の配線容量を測定する（ＳＴ５）。
さらに、配線長演算部２０５において、配線容量測定部２０４にて測定された配線容量を、パラメータ記憶部２０２にて記憶された単位長当りの配線容量で除算することにより、配線ネットワーク１の総配線長を算定する（ＳＴ６）。
最後に、配線長演算部２０５にて算定された配線ネットワーク１の総配線長を、入力出力部２０１より出力する（ＳＴ７）。

以上のように、実施の形態１によれば、配線ネットワーク１の配線容量を測定することにより、直接測定することが困難な配線に対し、配線に分岐がある場合にも、その総配線長を短時間で簡単に測定することが可能となる。
また、配線ネットワーク１の単位長当りの容量については、その配線ネットワーク１と同等であり、単位長に設定された対象物を用意し、配線長測定装置２により容量を測定すると共に、その測定された容量を記憶させておけば良く、簡単に準備することが可能となる。

なお、実施の形態１では、測定対象を配線とした場合について説明したが、測定対象は、配管など、その他、導電性の長さを有するものであれば、本願発明を適用することができる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２による配線長測定装置の構成を示すブロック図である。
図５は配線ネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。
図５では、配線長測定装置２により、装置および器具などの負荷容量３ａ〜３ｃが接続された配線ネットワーク１の総配線長を測定している状態を示している。
本実施の形態２では、配線ネットワーク１に負荷容量３ａ〜３ｃが接続されている場合でも、その負荷容量により誤差が生じることなく、配線ネットワーク１の総配線長を測定するものである。

図４において、パラメータ記憶部３０２は、配線の単位長当たりの容量の他、予め確認された負荷容量などを記憶する。
配線長演算部３０５は、配線容量測定部２０４により測定された容量からパラメータ記憶部３０２に記憶された負荷容量を減算し、その減算された容量を単位長当りの容量で除算して、配線ネットワーク１の総配線長を算定する。
その他の構成については、実施の形態１と同様である。

次に動作について説明する。
図６は本発明の実施の形態２による配線長測定方法を示すフローチャートである。
図５に示したように、配線ネットワーク１には、装置および器具などの何らかの負荷容量３ａ〜３ｃが接続されている場合がある。
配線ネットワーク１の総配線長の測定に先立ち、予め負荷容量を確認し、配線の単位長当りの容量（ＳＴ１）と共に、負荷容量を入力出力部２０１より入力し（ＳＴ１１）、パラメータ記憶部３０２に記憶させておく（ＳＴ１３）。

次に、配線ネットワーク１に、配線長測定装置２のネットワーク接続部２０３を接続し（
ＳＴ４）、配線容量測定部２０４で配線ネットワーク１全体の配線容量を測定する（ＳＴ５）。
さらに、配線長演算部３０５において、配線容量測定部２０４にて測定された配線容量からパラメータ記憶部３０２に記憶された負荷容量を減算し、その減算された配線容量を単位長当りの配線容量で除算することにより、配線ネットワーク１の総配線長を算定する（ＳＴ１６）。
最後に、配線長演算部３０５にて算定された配線ネットワーク１の総配線長を、入力出力部２０１より出力する（ＳＴ７）。

以上のように、実施の形態２によれば、配線ネットワーク１に接続される負荷容量を予め記憶させておくことにより、配線ネットワーク１に負荷容量が接続されている場合でも、その負荷容量により誤差が生じることなく、配線ネットワーク１の総配線長を短時間で簡単に測定することが可能となる。

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３による配線長測定方法を示すフローチャートである。
実施の形態１および実施の形態２では、配線ネットワーク１全体の総配線長を測定する場合について示したが、本実施の形態３では、配線ネットワーク１の診断を行うものである。
配線長測定装置の構成は、実施の形態１と同様である。

次に動作について説明する。
まず、新規にネットワークを配線した際の診断について述べる。
配線ネットワーク１の配線完了後、実施の形態１で示した（ＳＴ１）〜（ＳＴ７）の手順で、配線ネットワーク１の総配線長を求める。
次に、この測定された総配線長と、ネットワーク設計における総配線長とを比較し（ＳＴ２０）、両者が異なる場合に、正しく配線が行われていないものと判定することにより、新規配線の診断を行う。

次に、既設配線の保守等の際について述べる。
新規配線の場合と同様に、配線ネットワーク１の総配線長を測定する（ＳＴ１〜ＳＴ７）。
次に、この測定された総配線長と、ネットワーク設計時における総配線長とを比較し（ＳＴ２０）、両者が異なる場合に、通常、配線障害により総配線長が長くなることはなく、障害としては断線が考えられ、測定結果が設計時の配線長より短い場合に、断線が生じているものと判定することにより、診断を行う。

この場合、配線ネットワーク１における配線長測定装置２の接続位置を変えて（ＳＴ２４）、配線ネットワーク１全体の配線容量を測定（ＳＴ５）、配線ネットワーク１の総配線長を算定（ＳＴ６）、および総配線長の出力（ＳＴ７）を行う（ＳＴ２５）。
配線ネットワーク１における接続位置を変えて、複数の接続位置での総配線長の測定を行い、その結果得られた総配線長のうちの最も短い総配線長が測定された接続位置が断線位置に最も近いと判定することにより、断線位置の特定を行う（ＳＴ２６）。

図８は配線ネットワークの配線長測定方法を示す模式図である。
図８において、まず、配線ネットワーク１における接続位置４ａに配線長測定装置２を接続して総配線長を測定する。
ここで、設計時の配線長より短いと判定された場合に、配線ネットワーク１における配線長測定装置２の接続位置を、４ｂ〜４ｇのように変えて、それぞれで総配線長の測定を行う。
次に、測定された接続位置４ａ〜４ｇの総配線長のうちの最も短い総配線長が測定された接続位置が断線位置に最も近いと判定する。
図において、接続位置４ｄより測定された総配線長が最も短い場合に、その接続位置４ｄが断線位置に最も近いと断線位置の特定を行う。

以上のように、実施の形態３によれば、配線ネットワーク１における配線長測定装置２の接続位置を変えて、それぞれで総配線長の測定を行うことにより、配線ネットワーク１に断線がある場合でも、その断線位置に最も近い位置を特定することが可能となる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１配線ネットワーク、２配線長測定装置、３ａ〜３ｃ負荷容量、４ａ〜４ｇ接続位置、２０１入力出力部、２０２，３０２パラメータ記憶部、２０３ネットワーク接続部、２０４配線容量測定部、２０５，３０５配線長演算部。

Claims

測定対象の単位長当りの容量を予め記憶した記憶手段と、
測定対象に接続される接続手段と、
上記接続手段を介して測定対象の容量を測定する容量測定手段と、
上記容量測定手段により測定された容量を上記記憶手段により記憶された単位長当りの容量で除算して測定対象の長さを算定する長さ算定手段とを備えた長さ測定装置。
容量測定手段は、
接続手段を介して、測定対象と同等であり且つ単位長に設定された対象物の容量を測定し、該測定した容量を測定対象の単位長当りの容量として記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１記載の長さ測定装置。
記憶手段は、
測定対象に接続された負荷容量を予め記憶し、
長さ算定手段は、
容量測定手段により測定された容量から上記記憶手段により記憶された負荷容量を減算し、該減算された容量を単位長当りの容量で除算して測定対象の長さを算定することを特徴とする請求項１記載の長さ測定装置。
測定対象と同等であり且つ単位長に設定された対象物の容量を測定する単位長容量測定工程と、
測定対象の容量を測定する容量測定工程と、
上記容量測定工程により測定された容量を上記単位長容量測定工程により測定された単位長当りの容量で除算して測定対象の長さを算定する長さ算定工程とを備えた長さ測定方法。
長さ算定工程により算定された測定対象の長さと期待される長さとを比較する比較工程と、
上記比較工程による比較結果が、算定された測定対象の長さの方が期待される長さよりも短いと判定された場合に、測定対象との接続位置を変えて、容量測定工程および長さ算定工程を行い、接続位置毎の測定対象の長さを算定する接続位置毎長さ算定工程と、
上記接続位置毎長さ算定工程により算定された複数の長さのうちの最も短い長さが測定された接続位置を障害位置に最も近いと特定する障害位置特定工程とを備えたことを特徴とする請求項４記載の長さ測定方法。