JP2022037394A - Abnormality detection device, sluice system, and abnormality detection method - Google Patents

Abnormality detection device, sluice system, and abnormality detection method Download PDF

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Abstract

To properly detect abnormality in a radial gate.SOLUTION: In a radial gate, a door body and a driving portion are connected by a connection medium. In the door body, a skin plate and a bearing portion are connected by a leg post. A load value acquisition portion 46 of an abnormality detection device 40 acquires a value representing a load applied to the connection medium as a bearing load value. An evaluation value acquisition portion 47 acquires a value representing a stress applied to the leg post as a leg post evaluation value. A normal value estimation portion 41 estimates a normal value of the leg post evaluation value based on a water level at an installation position of the radial gate, an opening of the door body, and the bearing load value. A determination portion 42 determines presence/absence of abnormality in the radial gate by comparing the leg post evaluation value acquired by the evaluation value acquisition portion 47 with the normal value estimated by the normal value estimation portion 41. Thus, abnormality in the radial gate can be properly detected.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、異常検出装置、水門システムおよび異常検出方法に関する。 The present invention relates to an anomaly detection device, a floodgate system and an anomaly detection method.

従来、ダム等においてラジアルゲートが用いられている。ラジアルゲートの管理者は、人手を掛けた点検および調査(月点検、年点検、十年程度に一度の精密調査など)を行うことで、その健全性の確認および維持に努めている。 Conventionally, radial gates have been used in dams and the like. The manager of the radial gate strives to confirm and maintain its soundness by conducting manual inspections and surveys (monthly inspections, annual inspections, detailed surveys once every ten years, etc.).

なお、非特許文献1では、ラジアルゲートにおける脚柱のひずみのモニタリングを行い、支承部における摩擦係数を推定する手法が開示されている。具体的には、ゲートヘの作用水位と支承部摩擦係数をパラメータとして、有限要素解析により脚柱のひずみ変化量の解析値が求められ、実際の作用水位およびひずみ変化量から、支承部摩擦係数が推定される。 In addition, Non-Patent Document 1 discloses a method of monitoring the strain of the pedestal in the radial gate and estimating the coefficient of friction in the bearing portion. Specifically, the analysis value of the strain change amount of the pedestal is obtained by finite element analysis with the acting water level on the gate and the bearing friction coefficient as parameters, and the bearing friction coefficient is obtained from the actual working water level and the strain change amount. Presumed.

塩竈裕三、「ラジアルゲート支承部の摩擦抵抗モニタリング」、土木学会論文集A Vol.65 No.l、2009年1月、1-14頁Yuzo Shiogama, "Friction Resistance Monitoring of Radial Gate Bearings", JSCE Proceedings A Vol. 65 No. l, January 2009, pp. 1-14

ところで、ラジアルゲートの老朽化時には、支承部(回転部)の異常が、扉体の回転不良や脚柱の応力超過の原因となる場合があるが、ラジアルゲートに対する上述の点検および調査では、支承部の状態の把握は通常実施されない。また、上述の点検および調査では、限られた期間のみの運転データしか取れず、老朽状態が急激に進行するような場合の傾向管理を行うことができない。さらに、点検用の運転条件(水圧なし状態等)は、通常運転時の条件と異なるため、通常時の状態を把握できない可能性がある。 By the way, when the radial gate is aged, an abnormality in the bearing part (rotating part) may cause the door body to rotate poorly or the stress of the pedestal to be excessive. The state of the part is not usually grasped. Further, in the above-mentioned inspection and investigation, only the operation data for a limited period can be obtained, and the tendency management in the case where the aging state progresses rapidly cannot be performed. Further, since the operating conditions for inspection (state without water pressure, etc.) are different from the conditions during normal operation, it may not be possible to grasp the normal conditions.

非特許文献1では、支承部における摩擦係数が推定されるが、摩擦係数の推定値が正常であるか否かの判定は行われていない。また、有限要素解析のためのモデリングは設計寸法で行われるため、据付誤差や製作誤差等の影響を踏まえた結果を得ることができない、すなわち、現場条件の再現性が低い結果となってしまう。さらに、ラジアルゲートの動作開始時の一点において摩擦係数が推定されるため、動作中において継続的に状態を把握することができない。 In Non-Patent Document 1, the friction coefficient at the bearing portion is estimated, but it is not determined whether or not the estimated value of the friction coefficient is normal. In addition, since modeling for finite element analysis is performed with design dimensions, it is not possible to obtain results that take into account the effects of installation errors, manufacturing errors, and the like, that is, the reproducibility of field conditions is low. Further, since the friction coefficient is estimated at one point at the start of operation of the radial gate, it is not possible to continuously grasp the state during operation.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ラジアルゲートにおける異常を適切に検出することが可能な新規な手法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel method capable of appropriately detecting an abnormality in a radial gate.

請求項1に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する荷重値取得部と、前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記脚柱にかかる応力を示す値を脚柱評価値として取得する評価値取得部と、前記ラジアルゲートの設置位置における水位、前記扉体の開度、および、前記支持荷重値に基づいて前記脚柱評価値の正常値を推定する正常値推定部と、前記評価値取得部により取得される前記脚柱評価値と、前記正常値推定部により推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する判定部とを備える。 The invention according to claim 1 is an abnormality detecting device for detecting an abnormality in a radial gate, in which a door body and a driving unit are connected by a connecting medium in the radial gate, and a value indicating a load applied to the connecting medium. The load value acquisition unit that acquires the support load value, and the skin plate and the support portion of the door body are connected by a pedestal, and the value indicating the stress applied to the pedestal is acquired as the pedestal evaluation value. The value acquisition unit, the normal value estimation unit that estimates the normal value of the pedestal evaluation value based on the water level at the installation position of the radial gate, the opening degree of the door body, and the support load value, and the evaluation value. A determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate is provided by comparing the pedestal evaluation value acquired by the acquisition unit with the normal value estimated by the normal value estimation unit.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の異常検出装置であって、前記スキンプレートの各側部が水密ゴムを介して戸当りに接触し、前記正常値推定部が、水圧を受ける前記水密ゴムの長さに基づいて、前記扉体の回転時に前記正常値を推定する。 The invention according to claim 2 is the abnormality detection device according to claim 1, wherein each side portion of the skin plate comes into contact with a door stop via a watertight rubber, and the normal value estimation unit applies water pressure. Based on the length of the watertight rubber received, the normal value is estimated when the door body rotates.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の異常検出装置であって、前記正常値推定部が、前記ラジアルゲートを通過する水の流量に基づいて、前記扉体の回転時に前記正常値を推定する。 The invention according to claim 3 is the abnormality detection device according to claim 1 or 2, wherein the normal value estimation unit is based on the flow rate of water passing through the radial gate when the door body is rotated. The normal value is estimated.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、前記正常値推定部が、前記扉体の回転時において、前記扉体の回転開始からの経過時間に基づいて前記正常値を推定する。 The invention according to claim 4 is the abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the normal value estimation unit starts rotation of the door body when the door body rotates. The normal value is estimated based on the elapsed time from.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、前記脚柱に取り付けられる傾斜計をさらに備える。 The invention according to claim 5 is the abnormality detection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an inclinometer attached to the pedestal.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、正常時である一の時点において前記評価値取得部により取得される前記脚柱評価値と、前記一の時点における前記水位、前記開度および前記支持荷重値を実質的に含む特徴量群との組合せを教師データとして、複数の時点における複数の教師データを用いた学習により生成された学習済みモデルを用いて、前記正常値推定部が前記脚柱評価値の前記正常値を推定する。 The invention according to claim 6 is the abnormality detection device according to any one of claims 1 to 5, and the pedestal evaluation acquired by the evaluation value acquisition unit at one time point in a normal state. It is generated by learning using a plurality of teacher data at a plurality of time points, using a combination of the value and the feature amount group substantially including the water level, the opening degree and the supporting load value at the one time point as the teacher data. Using the trained model, the normal value estimation unit estimates the normal value of the pedestal evaluation value.

請求項7に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する荷重値取得部と、前記ラジアルゲートの設置位置における水位、および、前記扉体の開度に基づいて前記支持荷重値の正常値を推定する正常値推定部と、前記荷重値取得部により取得される前記支持荷重値と、前記正常値推定部により推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する判定部とを備える。 The invention according to claim 7 is an abnormality detecting device for detecting an abnormality in a radial gate, in which a door body and a driving unit are connected by a connecting medium in the radial gate, and a value indicating a load applied to the connecting medium. A load value acquisition unit that acquires the support load value as a support load value, a normal value estimation unit that estimates a normal value of the support load value based on the water level at the installation position of the radial gate, and the opening degree of the door body, and the above. A determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate is provided by comparing the support load value acquired by the load value acquisition unit with the normal value estimated by the normal value estimation unit.

請求項8に記載の発明は、水門システムであって、ラジアルゲートと、前記ラジアルゲートにおける異常を検出する、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の異常検出装置とを備える。 The invention according to claim 8 is a floodgate system, comprising a radial gate and the abnormality detection device according to any one of claims 1 to 7, which detects an abnormality in the radial gate.

請求項9に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、a)ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する工程と、b)前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記脚柱にかかる応力を示す値を脚柱評価値として取得する工程と、c)前記ラジアルゲートの設置位置における水位、前記扉体の開度、および、前記支持荷重値に基づいて前記脚柱評価値の正常値を推定する工程と、d)前記b)工程において取得される前記脚柱評価値と、前記c)工程において推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する工程とを備える。 The invention according to claim 9 is an abnormality detecting method for detecting an abnormality in a radial gate, wherein a) a door body and a driving unit are connected by a connecting medium in the radial gate, and a load applied to the connecting medium is applied. The step of acquiring the indicated value as a supporting load value, and b) the skin plate and the support portion are connected by a pedestal in the door body, and the value indicating the stress applied to the pedestal is acquired as the pedestal evaluation value. Steps and c) a step of estimating a normal value of the pedestal evaluation value based on the water level at the installation position of the radial gate, the opening degree of the door body, and the supporting load value, and d) the step b). The step includes a step of determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the pedestal evaluation value acquired in the above step with the normal value estimated in the step c).

請求項10に記載の発明は、ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、a)ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する工程と、b)前記ラジアルゲートの設置位置における水位、および、前記扉体の開度に基づいて前記支持荷重値の正常値を推定する工程と、c)前記a)工程において取得される前記支持荷重値と、前記b)工程において推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する工程とを備える。 The invention according to claim 10 is an abnormality detecting method for detecting an abnormality in a radial gate, wherein a) a door body and a driving unit are connected by a connecting medium in the radial gate, and a load applied to the connecting medium is applied. A step of acquiring the indicated value as a support load value, b) a step of estimating a normal value of the support load value based on the water level at the installation position of the radial gate, and the opening degree of the door body, and c) the step of estimating the normal value of the support load value. It includes a step of determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the supporting load value acquired in the step a) with the normal value estimated in the step b).

本発明によれば、ラジアルゲートにおける異常を適切に検出することができる。 According to the present invention, anomalies in the radial gate can be appropriately detected.

第1の実施の形態に係る水門システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the floodgate system which concerns on 1st Embodiment. 回転した扉体を示す図である。It is a figure which shows the rotating door body. 異常検出装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of an abnormality detection apparatus. ラジアルゲートの異常を検出する処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which detects the abnormality of a radial gate. 傾斜計が取り付けられた扉体を示す図である。It is a figure which shows the door body to which the inclinometer is attached. 第2の実施の形態に係る異常検出装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the abnormality detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. ラジアルゲートの異常を検出する処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which detects the abnormality of a radial gate.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る水門システム1の構成を示す図である。水門システム1は、水門であるラジアルゲート10と、コンピュータ4とを備える。図1のラジアルゲート10は、ダムに設けられ、コンピュータ4は、例えば当該ダムに隣接する建屋内に設置される。ラジアルゲート10は、ダム以外の設備(例えば、堤防等)に設けられてもよい。また、コンピュータ4は、ラジアルゲート10から遠く離れた位置に設けられてもよい。この場合、ラジアルゲート10に取り付けられる各種測定部は、通信装置等に接続され、インターネット等のネットワークを介して当該コンピュータ4と通信可能とされる。当該コンピュータ4は、クラウドサービスにより提供されるコンピュータであってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a floodgate system 1 according to a first embodiment of the present invention. The floodgate system 1 includes a radial gate 10 which is a floodgate, and a computer 4. The radial gate 10 of FIG. 1 is installed in a dam, and the computer 4 is installed, for example, in a building adjacent to the dam. The radial gate 10 may be provided in equipment other than the dam (for example, a dike). Further, the computer 4 may be provided at a position far away from the radial gate 10. In this case, various measuring units attached to the radial gate 10 are connected to a communication device or the like, and can communicate with the computer 4 via a network such as the Internet. The computer 4 may be a computer provided by a cloud service.

ラジアルゲート10は、扉体2と、開閉装置3とを備える。扉体2は、ダムの堤体に設けられた開口部91に設置され、開口部91における水の流通を調整するために用いられる。扉体2は、例えば金属により形成される。扉体2は、スキンプレート21と、2つのプレート支持部22とを備える。スキンプレート21は、図1中の回転軸J1に略平行な板状部材である。回転軸J1に垂直なスキンプレート21の断面形状は、回転軸J1を中心とする所定半径の略円弧状である。スキンプレート21は、回転軸J1に略垂直な開口部91の2つの側面911(以下、「開口側面911」という。)の間に亘って設けられる。 The radial gate 10 includes a door body 2 and a switchgear 3. The door body 2 is installed in the opening 91 provided in the embankment body of the dam, and is used to regulate the flow of water in the opening 91. The door body 2 is formed of, for example, metal. The door body 2 includes a skin plate 21 and two plate support portions 22. The skin plate 21 is a plate-shaped member substantially parallel to the rotation axis J1 in FIG. The cross-sectional shape of the skin plate 21 perpendicular to the rotation axis J1 is a substantially arc shape having a predetermined radius about the rotation axis J1. The skin plate 21 is provided between two side surfaces 911 (hereinafter referred to as "opening side surface 911") of the opening 91 substantially perpendicular to the rotation axis J1.

2つのプレート支持部22は、回転軸J1の方向に離れて設けられ、典型的には、2つの開口側面911の近傍に配置される。図1では、1つのプレート支持部22のみを示している。各プレート支持部22は、支承部23と、複数の脚柱24とを備える。支承部23は、扉体2の回転部であり、例えば、トラニオンハブ231と、トラニオンピン232とを備える。トラニオンピン232は、ダムの堤体(例えば、開口側面911)に固定される。トラニオンハブ231は、円筒部材であり、ラジアル軸受を介してトラニオンピン232に嵌め込まれる。トラニオンハブ231は、トラニオンピン232により回転軸J1を中心として回転可能に支持される。回転軸J1は、トラニオンピン232の中心に一致する。支承部23では、トラニオンハブ231に対してスラスト軸受がさらに設けられてもよい。支承部23の設計によっては、トラニオンハブ231が堤体に固定され、トラニオンピン232が、トラニオンハブ231により回転可能に支持されてもよい。 The two plate support portions 22 are provided apart from each other in the direction of the rotation axis J1 and are typically arranged in the vicinity of the two opening side surfaces 911. FIG. 1 shows only one plate support portion 22. Each plate support portion 22 includes a support portion 23 and a plurality of pedestals 24. The support portion 23 is a rotating portion of the door body 2, and includes, for example, a trunnion hub 231 and a trunnion pin 232. The trunnion pin 232 is fixed to the dam body (eg, opening side surface 911). The trunnion hub 231 is a cylindrical member and is fitted into the trunnion pin 232 via a radial bearing. The trunnion hub 231 is rotatably supported around the rotation axis J1 by the trunnion pin 232. The axis of rotation J1 coincides with the center of the trunnion pin 232. In the bearing portion 23, a thrust bearing may be further provided with respect to the trunnion hub 231. Depending on the design of the bearing 23, the trunnion hub 231 may be fixed to the embankment and the trunnion pin 232 may be rotatably supported by the trunnion hub 231.

複数の脚柱24は、支承部23の回転体(ここでは、トラニオンハブ231)からスキンプレート21に向かって延びる長尺部材である。典型的には、プレート支持部22は、2本の脚柱24を有する。2本の脚柱24は、鋭角を成して支承部23の回転体に固定される。各脚柱24は、例えばH形鋼やI形鋼等である。スキンプレート21において支承部23側の面には、2本の桁25が設けられる。各桁25は、回転軸J1に略平行な長尺部材である。2本の脚柱24において、支承部23とは反対側の端部は、2本の桁25にそれぞれ固定される。扉体2では、スキンプレート21と支承部23とが、桁25および脚柱24により接続される。 The plurality of pedestals 24 are long members extending from the rotating body of the support portion 23 (here, the trunnion hub 231) toward the skin plate 21. Typically, the plate support 22 has two pedestals 24. The two pedestals 24 form an acute angle and are fixed to the rotating body of the support portion 23. Each pedestal 24 is, for example, H-shaped steel, I-shaped steel, or the like. Two girders 25 are provided on the surface of the skin plate 21 on the side of the support portion 23. Each girder 25 is a long member substantially parallel to the rotation axis J1. In the two pedestals 24, the ends opposite to the support portion 23 are fixed to the two girders 25, respectively. In the door body 2, the skin plate 21 and the support portion 23 are connected by a girder 25 and a pedestal 24.

各プレート支持部22には、滑車(シーブ)26がさらに設けられる。滑車26は、扉体2と共に移動(回転)する動滑車である。図1の例では、滑車26は、下側の桁25の近傍に配置される。滑車26の個数や位置は、適宜変更されてよい。扉体2では、2本の脚柱24の間や、スキンプレート21の支承部23側の面等に、補強部材が適宜設けられてよい。 A pulley (sheave) 26 is further provided on each plate support portion 22. The pulley 26 is a moving pulley that moves (rotates) together with the door body 2. In the example of FIG. 1, the pulley 26 is arranged in the vicinity of the lower girder 25. The number and position of the pulleys 26 may be changed as appropriate. In the door body 2, a reinforcing member may be appropriately provided between the two pedestals 24 or on the surface of the skin plate 21 on the support portion 23 side.

スキンプレート21において各開口側面911と対向する側部211は、開口側面911と略平行な面を有する。当該側部211には、水密ゴム212(以下、「側部水密ゴム212」という。)が設けられる。側部水密ゴム212は、図1中における当該側部211の上端から下端まで略全体に亘って設けられる。回転軸J1に垂直なスキンプレート21の断面形状と同様に、側部水密ゴム212は、回転軸J1を中心とする所定半径の略円弧状である。スキンプレート21の側部211は、戸当りである開口側面911と側部水密ゴム212を介して接触する。側部水密ゴム212が開口側面911と密着することにより、当該側部211と開口側面911との間を水が通過することが防止される。スキンプレート21の各側部211には、開口側面911上を転がるサイドローラ(図示省略)が設けられることが好ましい。これにより、扉体2が回転軸J1を中心として滑らかに回転可能となる。 The side portion 211 of the skin plate 21 facing each opening side surface 911 has a surface substantially parallel to the opening side surface 911. The side portion 211 is provided with a watertight rubber 212 (hereinafter referred to as "side watertight rubber 212"). The side watertight rubber 212 is provided over substantially the entire area from the upper end to the lower end of the side portion 211 in FIG. Similar to the cross-sectional shape of the skin plate 21 perpendicular to the rotation axis J1, the side watertight rubber 212 has a substantially arc shape with a predetermined radius centered on the rotation axis J1. The side portion 211 of the skin plate 21 comes into contact with the opening side surface 911, which is a door stop, via the side watertight rubber 212. The side watertight rubber 212 is in close contact with the opening side surface 911 to prevent water from passing between the side portion 211 and the opening side surface 911. It is preferable that each side portion 211 of the skin plate 21 is provided with a side roller (not shown) that rolls on the opening side surface 911. As a result, the door body 2 can smoothly rotate about the rotation axis J1.

スキンプレート21では、下端部213にも水密ゴム214(以下、「下部水密ゴム214」という。)が設けられる。下部水密ゴム214は、当該下端部213において一方の開口側面911近傍から他方の開口側面911近傍まで、すなわち、下端部213の略全体に亘って設けられる。下部水密ゴム214は、回転軸J1に略平行に延びる。スキンプレート21の下端部213は、戸当りである開口部91の底面912と下部水密ゴム214を介して接触する。下部水密ゴム214が当該底面912と密着することにより、当該下端部213と当該底面912との間を水が通過することが防止される。なお、ラジアルゲート10がダムの中腹に設けられる場合には、スキンプレート21の上端部にも水密ゴムが設けられる。 In the skin plate 21, a watertight rubber 214 (hereinafter referred to as “lower watertight rubber 214”) is also provided at the lower end portion 213. The lower watertight rubber 214 is provided at the lower end portion 213 from the vicinity of one opening side surface 911 to the vicinity of the other opening side surface 911, that is, substantially the entire lower end portion 213. The lower watertight rubber 214 extends substantially parallel to the axis of rotation J1. The lower end portion 213 of the skin plate 21 comes into contact with the bottom surface 912 of the opening 91, which is a door stop, via the lower watertight rubber 214. When the lower watertight rubber 214 is in close contact with the bottom surface 912, water is prevented from passing between the lower end portion 213 and the bottom surface 912. When the radial gate 10 is provided in the middle of the dam, a watertight rubber is also provided at the upper end of the skin plate 21.

開閉装置3は、例えば、ワイヤロープウィンチ式であり、扉体2を回転させて扉体2の開閉(開口部91の開閉)を行う。開閉装置3は、例えば、駆動部31と、2本の金属製のワイヤロープ36とを備える。駆動部31は、2つのドラム311を有する。2つのドラム311は、2つの開口側面911の上方にそれぞれ配置される。後述するように、各ドラム311にワイヤロープ36の一部が巻かれる。図1では、1つのドラム311および1つのワイヤロープ36のみを図示している。ドラム311およびワイヤロープ36の個数は任意に変更されてよい。 The opening / closing device 3 is, for example, a wire rope winch type, and the door body 2 is rotated to open / close the door body 2 (opening / closing the opening 91). The switchgear 3 includes, for example, a drive unit 31 and two metal wire ropes 36. The drive unit 31 has two drums 311. The two drums 311 are respectively located above the two opening side surfaces 911. As will be described later, a part of the wire rope 36 is wound around each drum 311. FIG. 1 illustrates only one drum 311 and one wire rope 36. The number of drums 311 and wire rope 36 may be changed arbitrarily.

2つのドラム311は、回転軸J1の方向に延びるシャフト(図示省略)に対してギア等を介して接続される。当該シャフトは、減速機等を介して電動機に接続される。駆動部31では、電動機がシャフトを回転させることにより、2つのドラム311が同じ回転方向に回転する。駆動部31では、ドラム311の回転方向を正転および逆転で切り替えることが可能である。 The two drums 311 are connected to a shaft (not shown) extending in the direction of the rotation shaft J1 via a gear or the like. The shaft is connected to the motor via a speed reducer or the like. In the drive unit 31, the electric motor rotates the shaft, so that the two drums 311 rotate in the same rotation direction. In the drive unit 31, the rotation direction of the drum 311 can be switched between forward rotation and reverse rotation.

各ドラム311には、連結媒体であるワイヤロープ36の一端が固定されるとともに、ワイヤロープ36の一部が巻かれている。各ワイヤロープ36においてドラム311に巻かれていない部分は、プレート支持部22の滑車26に掛けられる。ワイヤロープ36の他端は、ドラム311の近傍において後述の荷重値取得部46により保持される。荷重値取得部46は堤体に対して固定される。ラジアルゲート10では、ワイヤロープ36により扉体2と駆動部31とが連結される。開閉装置3では、ワイヤロープ36以外のロープや、チェーン等の他の索状部材が、連結媒体として用いられてもよい。 One end of the wire rope 36, which is a connecting medium, is fixed to each drum 311 and a part of the wire rope 36 is wound around the drum 311. The portion of each wire rope 36 that is not wound around the drum 311 is hung on the pulley 26 of the plate support portion 22. The other end of the wire rope 36 is held by the load value acquisition unit 46 described later in the vicinity of the drum 311. The load value acquisition unit 46 is fixed to the embankment body. In the radial gate 10, the door body 2 and the drive unit 31 are connected by a wire rope 36. In the switchgear 3, a rope other than the wire rope 36 or another rope-like member such as a chain may be used as the connecting medium.

開閉装置3では、ドラム311が正転することにより、ワイヤロープ36がドラム311に巻き取られ、図1中の扉体2が回転軸J1を中心として時計回りに回転する。これにより、図2に示すように、スキンプレート21が開口部91の底面912から離れる方向に移動する(すなわち、上昇する)。また、ドラム311が逆転することにより、ワイヤロープ36がドラム311から送り出され、扉体2が回転軸J1を中心として反時計回りに回転する。これにより、スキンプレート21が開口部91の底面912に近づく方向に移動する(すなわち、下降する)。このようにして、開口部91において扉体2が開閉される。 In the switchgear 3, when the drum 311 rotates in the normal direction, the wire rope 36 is wound around the drum 311 and the door body 2 in FIG. 1 rotates clockwise around the rotation axis J1. As a result, as shown in FIG. 2, the skin plate 21 moves (that is, rises) in a direction away from the bottom surface 912 of the opening 91. Further, when the drum 311 is reversed, the wire rope 36 is sent out from the drum 311 and the door body 2 rotates counterclockwise about the rotation axis J1. As a result, the skin plate 21 moves (that is, descends) toward the bottom surface 912 of the opening 91. In this way, the door body 2 is opened and closed at the opening 91.

図1のラジアルゲート10は、荷重値取得部46と、評価値取得部47と、水位計11と、開度計12とをさらに備える。荷重値取得部46および評価値取得部47は、後述の異常検出装置40(図3参照)に含まれる構成である。既述のように、荷重値取得部46は、ワイヤロープ36に連結される。荷重値取得部46は、例えばロードセル等を有し、ワイヤロープ36にかかる荷重(ここでは、張力)を支持荷重値として測定する。荷重値取得部46は、ロードセル以外を利用して荷重を測定するものであってもよい。図1の例では、各プレート支持部22の滑車26に掛けられたワイヤロープ36に対して、荷重値取得部46が連結される。荷重値取得部46は、各プレート支持部22に対して個別に設けられる。 The radial gate 10 of FIG. 1 further includes a load value acquisition unit 46, an evaluation value acquisition unit 47, a water level meter 11, and an opening degree meter 12. The load value acquisition unit 46 and the evaluation value acquisition unit 47 are configured to be included in the abnormality detection device 40 (see FIG. 3) described later. As described above, the load value acquisition unit 46 is connected to the wire rope 36. The load value acquisition unit 46 has, for example, a load cell or the like, and measures a load (here, tension) applied to the wire rope 36 as a support load value. The load value acquisition unit 46 may measure the load by using a device other than the load cell. In the example of FIG. 1, the load value acquisition portion 46 is connected to the wire rope 36 hung on the pulley 26 of each plate support portion 22. The load value acquisition unit 46 is individually provided for each plate support unit 22.

評価値取得部47は、各プレート支持部22の脚柱24の所定位置(以下、「評価位置」という。)に取り付けられ、脚柱24にかかる応力を示す値を脚柱評価値として取得する。図1の例では、評価値取得部47は、ひずみゲージであり、脚柱24のひずみを脚柱評価値として取得する。評価値取得部47は、脚柱24にかかる応力を実質的に示す値が取得可能であるならば、ひずみゲージ以外であってもよい。例えば、測長器やカメラ等を利用して脚柱24のひずみやたわみ量を測定する構成や、脚柱24に作用する応力を赤外線カメラを利用して測定する構成が、評価値取得部47として用いられてもよい。評価値取得部47は、複数の脚柱24に取り付けられてよく、1つの脚柱24のみに取り付けられてもよい。本実施の形態では、荷重値取得部46および評価値取得部47は、2つのプレート支持部22のそれぞれに対して設けられるが、一方のプレート支持部22のみに対して設けられてもよい。 The evaluation value acquisition unit 47 is attached to a predetermined position (hereinafter, referred to as “evaluation position”) of the pedestal 24 of each plate support portion 22, and acquires a value indicating stress applied to the pedestal 24 as a pedestal evaluation value. .. In the example of FIG. 1, the evaluation value acquisition unit 47 is a strain gauge, and acquires the strain of the pedestal 24 as the pedestal evaluation value. The evaluation value acquisition unit 47 may be other than a strain gauge as long as it can acquire a value substantially indicating the stress applied to the pedestal 24. For example, the evaluation value acquisition unit 47 has a configuration in which the strain and the amount of deflection of the pedestal 24 are measured using a length measuring device, a camera, or the like, and a configuration in which the stress acting on the pedestal 24 is measured using an infrared camera. May be used as. The evaluation value acquisition unit 47 may be attached to a plurality of pedestals 24, or may be attached to only one pedestal 24. In the present embodiment, the load value acquisition unit 46 and the evaluation value acquisition unit 47 are provided for each of the two plate support units 22, but may be provided for only one plate support unit 22.

水位計11は、例えばフロート式水位計であり、水面に浮かべられたフロートの位置を検出することにより、ラジアルゲート10の設置位置における水位(すなわち、スキンプレート21と接触する水の水位)を測定する。本実施の形態では、水位は、ダムの水底から水面までの高さである。水位計11は、フロートを用いることなく水位を測定する、音波式、超音波式または圧力式水位計等であってもよい。開度計12は、例えば扉体2に別途取り付けられたワイヤを利用して扉体2の開度を検出する。図1および図2の例では、扉体2の開度は、開口部91の底面912(正確には、下部水密ゴム214の接触位置)からスキンプレート21の下端までの高さ(上下方向の距離)である。開度計12は、各種センサ等を利用して扉体2の開度を検出するものであってもよい。 The water level gauge 11 is, for example, a float type water level gauge, and measures the water level at the installation position of the radial gate 10 (that is, the water level of water in contact with the skin plate 21) by detecting the position of the float floating on the water surface. do. In this embodiment, the water level is the height from the bottom of the dam to the water surface. The water level gauge 11 may be a sound wave type, ultrasonic type, pressure type water level gauge, or the like that measures the water level without using a float. The opening meter 12 detects the opening degree of the door body 2 by using, for example, a wire separately attached to the door body 2. In the examples of FIGS. 1 and 2, the opening degree of the door body 2 is the height from the bottom surface 912 of the opening 91 (to be exact, the contact position of the lower watertight rubber 214) to the lower end of the skin plate 21 (in the vertical direction). Distance). The opening degree meter 12 may detect the opening degree of the door body 2 by using various sensors or the like.

図3は、異常検出装置40の機能構成を示すブロック図である。異常検出装置40は、ラジアルゲート10における異常を検出するものであり、荷重値取得部46と、評価値取得部47と、正常値推定部41と、判定部42とを備える。既述のように、荷重値取得部46は、図1の各ワイヤロープ36に連結され、ワイヤロープ36にかかる荷重を示す支持荷重値を取得する。また、評価値取得部47は、脚柱24の所定の評価位置に取り付けられ、脚柱24にかかる応力を示す脚柱評価値を取得する。 FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the abnormality detection device 40. The abnormality detection device 40 detects an abnormality in the radial gate 10, and includes a load value acquisition unit 46, an evaluation value acquisition unit 47, a normal value estimation unit 41, and a determination unit 42. As described above, the load value acquisition unit 46 is connected to each wire rope 36 in FIG. 1 and acquires a support load value indicating the load applied to the wire rope 36. Further, the evaluation value acquisition unit 47 is attached to a predetermined evaluation position of the pedestal 24, and acquires the pedestal evaluation value indicating the stress applied to the pedestal 24.

図3の正常値推定部41は、脚柱評価値の正常値を推定する。脚柱評価値の正常値は、現在の運転条件において、ラジアルゲート10に異常が起きていないと仮定した際に生じるべき脚柱評価値の値である。判定部42は、ラジアルゲート10における異常の有無を判定する。正常値推定部41および判定部42の機能は、コンピュータ4のCPU等が、所定のプログラムに従って演算処理を実行することにより(すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより)実現される。正常値推定部41および判定部42の機能は専用の電気回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気回路が用いられてもよい。図3では、水位計11および開度計12もブロックにて示す。 The normal value estimation unit 41 in FIG. 3 estimates the normal value of the pedestal evaluation value. The normal value of the pedestal evaluation value is the value of the pedestal evaluation value that should occur when it is assumed that no abnormality has occurred in the radial gate 10 under the current operating conditions. The determination unit 42 determines whether or not there is an abnormality in the radial gate 10. The functions of the normal value estimation unit 41 and the determination unit 42 are realized by the CPU of the computer 4 or the like executing arithmetic processing according to a predetermined program (that is, by executing the program by the computer). The functions of the normal value estimation unit 41 and the determination unit 42 may be realized by a dedicated electric circuit, or a partially dedicated electric circuit may be used. In FIG. 3, the water level gauge 11 and the opening gauge 12 are also shown by blocks.

図4は、異常検出装置40がラジアルゲート10の異常を検出する処理の流れを示す図である。図1に示す水門システム1では、例えば、扉体2の回転(移動)時、すなわち、スキンプレート21の上昇または下降を行う際に、荷重値取得部46によりワイヤロープ36における支持荷重値が取得される(ステップS11)。また、評価値取得部47により脚柱24における脚柱評価値が取得される(ステップS12)。後述するように、扉体2の回転開始から終了までの期間(例えば、数分)において、支持荷重値および脚柱評価値は繰り返し測定される。支持荷重値は、正常値推定部41に入力され、脚柱評価値の測定値は、判定部42に入力される。以下の説明では、一方のプレート支持部22の荷重値取得部46および評価値取得部47により取得される測定値(支持荷重値および脚柱評価値)に注目するが、他方のプレート支持部22の荷重値取得部46および評価値取得部47により取得される測定値についても同様の処理が行われる。 FIG. 4 is a diagram showing a flow of processing in which the abnormality detection device 40 detects an abnormality in the radial gate 10. In the floodgate system 1 shown in FIG. 1, for example, when the door body 2 is rotated (moved), that is, when the skin plate 21 is raised or lowered, the load value acquisition unit 46 acquires the support load value in the wire rope 36. (Step S11). Further, the evaluation value acquisition unit 47 acquires the pedestal evaluation value in the pedestal 24 (step S12). As will be described later, the support load value and the pedestal evaluation value are repeatedly measured during the period from the start to the end of the rotation of the door body 2 (for example, several minutes). The support load value is input to the normal value estimation unit 41, and the measured value of the pedestal evaluation value is input to the determination unit 42. In the following description, attention will be paid to the measured values (supporting load value and pedestal evaluation value) acquired by the load value acquisition unit 46 and the evaluation value acquisition unit 47 of one plate support unit 22, while the other plate support unit 22 The same processing is performed for the measured values acquired by the load value acquisition unit 46 and the evaluation value acquisition unit 47.

また、ラジアルゲート10では、水位計11により水位が取得され、開度計12により扉体2の開度が取得される。水位および扉体2の開度は、正常値推定部41に入力される。正常値推定部41では、水位および扉体2の開度に基づいて、スキンプレート21の各側部211に設けられる側部水密ゴム212において、水中に位置する部分の長さ(以下、「側部ゴム没水長さ」という。)が求められる。既述のように、側部水密ゴム212は、回転軸J1を中心とする所定半径の略円弧状である。図2の側部水密ゴム212における側部ゴム没水長さは、例えば回転軸J1を中心とする当該半径の円周において、扉体2の開度により特定されるスキンプレート21の下端の高さから、水位により特定される水面の高さまでの、円弧の長さとして求めることが可能である。側部水密ゴム212では、水圧の影響により水中に位置する部分と開口側面911との間の摩擦力が、気中に位置する部分と開口側面911との間の摩擦力よりも大きくなる。側部ゴム没水長さは、水圧を受ける側部水密ゴム212の長さである。 Further, in the radial gate 10, the water level is acquired by the water level meter 11, and the opening degree of the door body 2 is acquired by the opening meter 12. The water level and the opening degree of the door body 2 are input to the normal value estimation unit 41. In the normal value estimation unit 41, the length of the portion of the side watertight rubber 212 provided on each side portion 211 of the skin plate 21 based on the water level and the opening degree of the door body 2 (hereinafter referred to as “side”). The length of the rubber submergence is required.) As described above, the side watertight rubber 212 has a substantially arc shape with a predetermined radius centered on the rotation axis J1. The length of the side rubber submergence in the side watertight rubber 212 of FIG. 2 is, for example, the height of the lower end of the skin plate 21 specified by the opening degree of the door body 2 on the circumference of the radius centered on the rotation axis J1. Therefore, it can be obtained as the length of the arc up to the height of the water surface specified by the water level. In the side watertight rubber 212, the frictional force between the portion located in the water and the opening side surface 911 becomes larger than the frictional force between the portion located in the air and the opening side surface 911 due to the influence of water pressure. The side rubber submersion length is the length of the side watertight rubber 212 that receives water pressure.

正常値推定部41では、およそ同時に取得される水位、扉体2の開度、支持荷重値および側部ゴム没水長さが、特徴量群(特徴ベクトル)として扱われる。後述するように、特徴量群には、他の値(特徴量)が含まれてもよい。図3の異常検出装置40では、学習済みモデルである推定器411が、後述の機械学習により予め生成されて、正常値推定部41に導入されている。正常値推定部41の推定器411では、特徴量群を入力することにより、脚柱24の評価位置における応力を示す脚柱評価値(ここでは、ひずみ)の正常値が出力される。すなわち、特徴量群に基づいて脚柱評価値の正常値が推定される(ステップS13)。脚柱評価値の正常値は、判定部42に入力される。 In the normal value estimation unit 41, the water level acquired at about the same time, the opening degree of the door body 2, the supporting load value, and the side rubber submersion length are treated as a feature quantity group (feature vector). As will be described later, the feature amount group may include other values (feature amounts). In the abnormality detection device 40 of FIG. 3, the estimator 411, which is a trained model, is generated in advance by machine learning described later and introduced into the normal value estimation unit 41. In the estimator 411 of the normal value estimation unit 41, by inputting the feature amount group, the normal value of the pedestal evaluation value (here, strain) indicating the stress at the evaluation position of the pedestal 24 is output. That is, the normal value of the pedestal evaluation value is estimated based on the feature amount group (step S13). The normal value of the pedestal evaluation value is input to the determination unit 42.

ここで、脚柱24では、ワイヤロープ36の張力によるモーメント、扉体2の自重によるモーメント、側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメント、並びに、支承部23の回転体と軸受(ラジアル軸受およびスラスト軸受)との間の摩擦力によるモーメントが主として作用する。脚柱24において評価値取得部47が取り付けられる評価位置では、これらのモーメントの大きさが変化することにより、応力を示す脚柱評価値も変化する。 Here, in the pedestal 24, the moment due to the tension of the wire rope 36, the moment due to the weight of the door body 2, the moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911, and the rotating body of the bearing portion 23. The moment due to the frictional force between the bearing (radial bearing and thrust bearing) acts mainly. At the evaluation position where the evaluation value acquisition unit 47 is attached to the pedestal 24, the pedestal evaluation value indicating stress also changes due to the change in the magnitude of these moments.

ワイヤロープ36の張力によるモーメントは、支持荷重値と相関関係がある。扉体2の自重によるモーメントは、扉体2の開度(脚柱24の傾斜角)の影響を受ける。側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメントは、側部ゴム没水長さの影響を受ける。支承部23の回転体と軸受との間の摩擦力によるモーメントは、水位(水圧)の影響を受ける。したがって、後述の学習により生成された推定器411では、水位、扉体2の開度、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値を含む特徴量群から脚柱評価値の正常値が推定可能となる。 The moment due to the tension of the wire rope 36 correlates with the supporting load value. The moment due to the weight of the door body 2 is affected by the opening degree of the door body 2 (inclination angle of the pedestal 24). The moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911 is affected by the submersion length of the side rubber. The moment due to the frictional force between the rotating body of the bearing portion 23 and the bearing is affected by the water level (water pressure). Therefore, in the estimator 411 generated by the learning described later, the normal value of the pedestal evaluation value is obtained from the feature amount group including the water level, the opening degree of the door body 2, the side rubber submergence length, and the supporting load value. It can be estimated.

判定部42では、ステップS12において評価値取得部47により取得された脚柱評価値の測定値と、ステップS13において正常値推定部41により推定された脚柱評価値の正常値とが比較される。例えば、脚柱評価値の測定値と正常値との差の絶対値が、所定の閾値よりも大きい場合に、ラジアルゲート10において何らかの異常が発生していると判定される。この場合、例えば、コンピュータ4のディスプレイ等に、異常が発生している旨を示す表示が行われる。異常の発生を示す報知は、ライトの点灯や、ブザーの鳴動、電子メール等を用いた情報通信端末への通知等により行われてもよい。 The determination unit 42 compares the measured value of the pedestal evaluation value acquired by the evaluation value acquisition unit 47 in step S12 with the normal value of the pedestal evaluation value estimated by the normal value estimation unit 41 in step S13. .. For example, when the absolute value of the difference between the measured value of the pedestal evaluation value and the normal value is larger than a predetermined threshold value, it is determined that some abnormality has occurred in the radial gate 10. In this case, for example, a display indicating that an abnormality has occurred is displayed on the display of the computer 4. Notification indicating the occurrence of an abnormality may be performed by turning on a light, sounding a buzzer, notifying an information communication terminal using e-mail or the like.

また、当該差の絶対値が閾値以下である場合には、ラジアルゲート10において異常が発生していないと判定され、異常の発生を示す報知は行われない。このようにして、判定部42では、ラジアルゲート10における異常の有無が判定される(ステップS14)。判定部42における異常の判定は、一定期間の当該差の分布の変化等に基づいて行われてもよく、任意の統計的手法が用いられてよい。また、脚柱評価値の測定値と正常値との比等に基づいて異常の有無が判定されてもよい。 Further, when the absolute value of the difference is equal to or less than the threshold value, it is determined that no abnormality has occurred in the radial gate 10, and the notification indicating the occurrence of the abnormality is not performed. In this way, the determination unit 42 determines whether or not there is an abnormality in the radial gate 10 (step S14). The determination of the abnormality in the determination unit 42 may be performed based on a change in the distribution of the difference over a certain period of time, or any statistical method may be used. Further, the presence or absence of abnormality may be determined based on the ratio of the measured value of the pedestal evaluation value to the normal value and the like.

異常検出装置40では、扉体2の回転開始から終了までの間、上記ステップS11~S14の処理が繰り返し行われる(ステップS15)。なお、判定部42では、脚柱評価値の測定値と正常値との差の絶対値の大きさ等に応じて、部品交換や点検までの期間が決定され、当該期間が報知されてもよい。このように、部品交換や点検までの期間を決定する処理も、実質的には、経年劣化による異常の検出(異常の有無の判定)と捉えることが可能である。 In the abnormality detection device 40, the processes of steps S11 to S14 are repeated from the start to the end of the rotation of the door body 2 (step S15). In the determination unit 42, the period until parts replacement or inspection is determined according to the magnitude of the absolute value of the difference between the measured value of the pedestal evaluation value and the normal value, and the period may be notified. .. In this way, the process of determining the period until parts replacement or inspection can be substantially regarded as the detection of abnormality due to aged deterioration (determination of the presence or absence of abnormality).

次に、推定器411の生成について説明する。ここで、推定器(回帰器)は、決定木やニューラルネットワーク等を利用するものである。推定器の生成とは、推定器が含むパラメータに値を付与したり、推定器の構造を決定すること等により、推定器を生成することを意味する。推定器411の生成は、水門システム1のコンピュータ4により行われてよく、外部の他のコンピュータにより行われてもよい。推定器411の生成では、上述の手法以外の任意の統計的手法または機械学習的手法が用いられてよい。 Next, the generation of the estimator 411 will be described. Here, the estimator (regressor) uses a decision tree, a neural network, or the like. Generating an estimator means generating an estimator by assigning values to parameters included in the estimator, determining the structure of the estimator, and the like. The generation of the estimator 411 may be performed by the computer 4 of the floodgate system 1 or by another external computer. In the generation of the estimator 411, any statistical method or machine learning method other than the above-mentioned method may be used.

水門システム1では、過去の運転において、荷重値取得部46により取得された支持荷重値、および、評価値取得部47により取得された脚柱評価値の測定値が、日付および時刻に対応付けてコンピュータ4に記憶されている。また、水位計11により測定される水位、および、開度計12により測定される扉体2の開度も同様である。さらに、ラジアルゲート10において異常が発生していた期間についても記録されている。 In the water gate system 1, in the past operation, the support load value acquired by the load value acquisition unit 46 and the measured value of the pedestal evaluation value acquired by the evaluation value acquisition unit 47 are associated with the date and time. It is stored in the computer 4. The same applies to the water level measured by the water level gauge 11 and the opening degree of the door body 2 measured by the opening degree meter 12. Furthermore, the period during which the abnormality occurred in the radial gate 10 is also recorded.

推定器411の生成では、異常が発生していない時点、すなわち、正常時である複数の時点における複数の教師データが準備される。各教師データは、正常時である一の時点における評価値取得部47による脚柱評価値の測定値と、当該時点における特徴量群との組合せである。特徴量群は、上記ステップS13において利用する特徴量群と同様であり、当該時点における水位、扉体2の開度、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値を含む。 In the generation of the estimator 411, a plurality of teacher data are prepared at a time point when no abnormality occurs, that is, at a plurality of time points which are normal times. Each teacher data is a combination of the measured value of the pedestal evaluation value by the evaluation value acquisition unit 47 at one time point in the normal state and the feature amount group at that time point. The feature amount group is the same as the feature amount group used in step S13, and includes the water level at that time, the opening degree of the door body 2, the side rubber submersion length, and the supporting load value.

複数の教師データが準備されると、複数の教師データにおける特徴量群の入力に対する推定器の出力と、複数の教師データが示す脚柱評価値の測定値とがほぼ同じになるように学習が行われ、学習済みモデルである推定器411が生成される。推定器411の生成は、周知の手法により行われてよく、各教師データの特徴量群の入力に対して、当該教師データが示す脚柱評価値の測定値に近似した値が出力されるように、推定器が含むパラメータの値や、推定器の構造が決定される。推定器411(実際には、パラメータの値や、推定器411の構造を示す情報)は、正常値推定部41に転送されて導入される。既述のように、正常値推定部41では、推定器411を用いて脚柱評価値の正常値が推定される。 When multiple teacher data are prepared, learning is performed so that the output of the estimator for the input of the feature quantity group in the multiple teacher data and the measured value of the pedestal evaluation value indicated by the multiple teacher data are almost the same. This is done and a trained model, estimator 411, is generated. The estimator 411 may be generated by a well-known method, and a value close to the measured value of the pedestal evaluation value indicated by the teacher data is output for the input of the feature amount group of each teacher data. In addition, the values of the parameters included in the estimator and the structure of the estimator are determined. The estimator 411 (actually, the value of the parameter and the information indicating the structure of the estimator 411) is transferred to the normal value estimation unit 41 and introduced. As described above, the normal value estimation unit 41 estimates the normal value of the pedestal evaluation value using the estimator 411.

以上に説明したように、異常検出装置40の荷重値取得部46では、ワイヤロープ36にかかる荷重を示す支持荷重値が取得される。また、正常値推定部41では、水位および扉体2の開度を用いて側部ゴム没水長さが求められ、水位、扉体2の開度、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値を含む特徴量群に基づいて脚柱評価値の正常値が推定される。既述のように、支承部23の回転体と軸受との間の摩擦力によるモーメントは、水位(水圧)の影響を受ける。扉体2の自重によるモーメントは、扉体2の開度(脚柱24の傾斜角)の影響を受ける。側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメントは、側部ゴム没水長さの影響を受ける。ワイヤロープ36の張力によるモーメントは、支持荷重値と相関関係がある。正常値推定部41では、据付誤差や製作誤差等の現場条件の影響を含む特徴量群に基づいて、脚柱評価値の正常値を精度よく推定することができる。 As described above, the load value acquisition unit 46 of the abnormality detection device 40 acquires a support load value indicating the load applied to the wire rope 36. Further, in the normal value estimation unit 41, the water level, the opening degree of the door body 2, the side rubber submerged length, and the side rubber submerged length are obtained by using the water level and the opening degree of the door body 2. The normal value of the pedestal evaluation value is estimated based on the feature quantity group including the support load value. As described above, the moment due to the frictional force between the rotating body of the bearing portion 23 and the bearing is affected by the water level (water pressure). The moment due to the weight of the door body 2 is affected by the opening degree of the door body 2 (inclination angle of the pedestal 24). The moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911 is affected by the submersion length of the side rubber. The moment due to the tension of the wire rope 36 correlates with the supporting load value. The normal value estimation unit 41 can accurately estimate the normal value of the pedestal evaluation value based on the feature quantity group including the influence of on-site conditions such as installation error and manufacturing error.

また、評価値取得部47では、脚柱24にかかる応力を示す脚柱評価値の測定値が取得される。そして、判定部42において、評価値取得部47により取得される脚柱評価値の測定値と、正常値推定部41により推定される脚柱評価値の正常値とが比較され、ラジアルゲート10における異常の有無が判定される。その結果、支承部23の老朽化(回転不良)状態等、ラジアルゲート10における異常を適切に検出することができる。実際には、脚柱評価値の測定値に基づいて、脚柱24の破壊に対する余裕の有無も判定することが可能である。ラジアルゲート10および異常検出装置40を含む水門システム1では、ラジアルゲート10に異常が発生した場合でも迅速に対処することができ、安定した運用を実現することができる。 Further, the evaluation value acquisition unit 47 acquires the measured value of the pedestal evaluation value indicating the stress applied to the pedestal 24. Then, in the determination unit 42, the measured value of the pedestal evaluation value acquired by the evaluation value acquisition unit 47 and the normal value of the pedestal evaluation value estimated by the normal value estimation unit 41 are compared, and the radial gate 10 is used. The presence or absence of abnormality is determined. As a result, it is possible to appropriately detect an abnormality in the radial gate 10, such as an aging (rotational failure) state of the bearing portion 23. Actually, it is possible to determine whether or not there is a margin for the destruction of the pedestal 24 based on the measured value of the pedestal evaluation value. In the floodgate system 1 including the radial gate 10 and the abnormality detection device 40, even if an abnormality occurs in the radial gate 10, it can be dealt with promptly, and stable operation can be realized.

異常検出装置40では、扉体2の回転時において異常の有無が繰り返し判定されることが好ましい。これにより、回転動作中において継続的にラジアルゲート10の状態を把握することができる。なお、異常検出装置40により取得される脚柱評価値の測定値と正常値とを継続的に比較することにより、ラジアルゲート10の老朽化状態の傾向管理を行うことも可能となる。 In the abnormality detecting device 40, it is preferable that the presence or absence of an abnormality is repeatedly determined when the door body 2 is rotated. As a result, the state of the radial gate 10 can be continuously grasped during the rotation operation. By continuously comparing the measured value of the pedestal evaluation value acquired by the abnormality detection device 40 with the normal value, it is possible to manage the tendency of the radial gate 10 in an aging state.

ところで、既述のように側部ゴム没水長さは、水位および扉体2の開度から求められる。したがって、上記特徴量群から側部ゴム没水長さを省略する場合であっても、水位、扉体2の開度、および、支持荷重値に基づいて、ある程度の精度にて脚柱評価値の正常値を推定することが可能である。同様に、上記特徴量群から水位および扉体2の開度が省略されてもよく、この場合も、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値を用いて、ある程度の精度にて脚柱評価値の正常値を推定することが可能である。側部ゴム没水長さは、水位および扉体2の開度から求められるため、特徴量群が側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値のみを含む場合も、実質的に、水位、扉体2の開度、および、支持荷重値に基づいて、脚柱評価値の正常値が推定されているといえる。 By the way, as described above, the side rubber submersion length is obtained from the water level and the opening degree of the door body 2. Therefore, even if the side rubber submersion length is omitted from the feature quantity group, the pedestal evaluation value is performed with a certain degree of accuracy based on the water level, the opening degree of the door body 2, and the supporting load value. It is possible to estimate the normal value of. Similarly, the water level and the opening degree of the door body 2 may be omitted from the feature quantity group, and in this case as well, the legs are used with a certain degree of accuracy by using the side rubber submersion length and the supporting load value. It is possible to estimate the normal value of the column evaluation value. Since the side rubber submersion length is obtained from the water level and the opening degree of the door body 2, even when the feature amount group includes only the side rubber submergence length and the supporting load value, the water level is substantially the same. It can be said that the normal value of the pedestal evaluation value is estimated based on the opening degree of the door body 2 and the supporting load value.

正常値推定部41では、学習により生成された学習済みモデル(推定器411)を用いることにより、脚柱評価値の正常値を精度よく取得することが可能となる。その結果、ラジアルゲート10における異常を精度よく検出することが実現される。学習済みモデルの生成、および、学習済みモデルを利用した正常値の推定では、上述のように、水位、扉体2の開度、および、支持荷重値を含む特徴量群、または、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値を含む特徴量群が用いられてよく、側部ゴム没水長さは、水位および扉体2の開度から求められる。したがって、特徴量群は、水位、扉体2の開度、および、支持荷重値を実質的に含むといえる。 By using the trained model (estimator 411) generated by learning, the normal value estimation unit 41 can accurately acquire the normal value of the pedestal evaluation value. As a result, it is possible to accurately detect the abnormality in the radial gate 10. In the generation of the trained model and the estimation of the normal value using the trained model, as described above, the feature quantity group including the water level, the opening degree of the door body 2, and the supporting load value, or the side rubber. A feature quantity group including a submerged length and a supporting load value may be used, and the side rubber submerged length is obtained from the water level and the opening degree of the door body 2. Therefore, it can be said that the feature amount group substantially includes the water level, the opening degree of the door body 2, and the supporting load value.

異常検出装置40の設計によっては、正常時における上記特徴量群を説明変数とし、脚柱評価値(正常値)を目的変数とする統計的な回帰分析が行われ、得られた回帰式を用いて、図4のステップS13において、特徴量群から脚柱評価値の正常値が推定されてもよい。脚柱評価値の正常値は、様々な統計的手法または機械学習的手法を用いて推定されてよい。 Depending on the design of the anomaly detection device 40, statistical regression analysis is performed using the above feature quantity group at normal times as an explanatory variable and the pedestal evaluation value (normal value) as an objective variable, and the obtained regression equation is used. Then, in step S13 of FIG. 4, the normal value of the pedestal evaluation value may be estimated from the feature amount group. The normal value of the pedestal evaluation value may be estimated using various statistical methods or machine learning methods.

特徴量群には、水位、扉体2の開度、側部ゴム没水長さ、および、支持荷重値以外の値(特徴量)が含まれてもよい。例えば、側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメントの向きは、扉体2の回転方向に依存する。したがって、特徴量群には、図1中の扉体2の回転方向が時計回りまたは反時計回りのいずれであるか(スキンプレート21の移動方向が上昇または下降のいずれであるか)を示す値が含まれることが好ましい。 The feature amount group may include a value (feature amount) other than the water level, the opening degree of the door body 2, the side rubber submersion length, and the supporting load value. For example, the direction of the moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911 depends on the rotation direction of the door body 2. Therefore, the feature amount group is a value indicating whether the rotation direction of the door body 2 in FIG. 1 is clockwise or counterclockwise (whether the movement direction of the skin plate 21 is ascending or descending). Is preferably included.

また、好ましい異常検出装置40では、ラジアルゲート10を通過する水の流量(以下、「放流量」という。)が特徴量群に含まれる。放流量は、開口部91の幅(回転軸J1の方向の幅)、水位および扉体2の開度等から、所定の算出式を用いて算出可能である。スキンプレート21が上昇または下降する場合、個々の扉体形状により、特定の開度において、放流に応じた上向きまたは下向きの力が作用する。例えば、スキンプレート21が上昇するように扉体2を回転する場合、スキンプレート21の下端に接触しつつ通過する水の影響により、スキンプレート21に対して放流量に応じた力が作用する。また、スキンプレート21が下降するように扉体2を回転する場合、スキンプレート21の下方を流れる水により、スキンプレート21の下降を阻害する抵抗力が作用する。したがって、正常値推定部41が、ラジアルゲート10を通過する水の流量(放流量)に基づいて、扉体2の回転時に脚柱評価値の正常値を推定することにより、放流量に依存する負荷を考慮して、脚柱評価値の正常値をより精度よく推定することができる。放流量が特徴量群に含まれる場合には、扉体2の回転方向も、特徴量群に含まれることが好ましい。 Further, in the preferable abnormality detection device 40, the flow rate of water passing through the radial gate 10 (hereinafter referred to as “discharge flow rate”) is included in the feature amount group. The discharge flow rate can be calculated using a predetermined calculation formula from the width of the opening 91 (width in the direction of the rotation axis J1), the water level, the opening of the door body 2, and the like. When the skin plate 21 rises or falls, an upward or downward force depending on the discharge acts at a specific opening degree depending on the shape of each door body. For example, when the door body 2 is rotated so that the skin plate 21 rises, a force corresponding to the discharge flow rate acts on the skin plate 21 due to the influence of water passing while contacting the lower end of the skin plate 21. Further, when the door body 2 is rotated so that the skin plate 21 descends, the water flowing below the skin plate 21 exerts a resistance force that hinders the descending of the skin plate 21. Therefore, the normal value estimation unit 41 depends on the discharge flow rate by estimating the normal value of the pedestal evaluation value at the time of rotation of the door body 2 based on the flow rate (discharge flow rate) of the water passing through the radial gate 10. Considering the load, the normal value of the pedestal evaluation value can be estimated more accurately. When the discharge flow rate is included in the feature amount group, it is preferable that the rotation direction of the door body 2 is also included in the feature amount group.

また、ラジアルゲート10では、ある回転位置にて停止している扉体2が当該回転位置からいずれかの回転方向に回転する場合に、他の条件が同じであっても、扉体2の当該回転位置への回転(一つ前の回転)が時計回りであったか、反時計回りであったかによって、今回の回転時に得られる脚柱評価値の測定値が異なることがある。このように、今回の回転時の脚柱評価値の測定値が、一つ前の回転時の回転方向に依存する一因として、一つ前の回転の完了時に、支承部23の回転体と軸受との間において生じる摩擦力が、今回の回転時まで残留していることが考えられる。 Further, in the radial gate 10, when the door body 2 stopped at a certain rotation position rotates from the rotation position in any rotation direction, the door body 2 is said to have the same other conditions. The measured value of the pedestal evaluation value obtained at the time of this rotation may differ depending on whether the rotation to the rotation position (the previous rotation) was clockwise or counterclockwise. In this way, one of the reasons why the measured value of the pedestal evaluation value at the time of this rotation depends on the rotation direction at the time of the previous rotation is that when the previous rotation is completed, the bearing portion 23 becomes a rotating body. It is considered that the frictional force generated between the bearing and the bearing remains until the time of this rotation.

したがって、好ましい異常検出装置40では、扉体2の回転時において、今回の扉体2の回転方向と、一つ前の回転時の回転方向とが特徴量群に含まれる。すなわち、正常値推定部41が、扉体2の回転時において、今回の扉体2の回転方向と、一つ前の回転時の回転方向とに基づいて、脚柱評価値の正常値を推定する。これにより、支承部23に残留する摩擦力等を考慮して、脚柱評価値の正常値をより精度よく推定することができる。 Therefore, in the preferred abnormality detecting device 40, when the door body 2 is rotated, the rotation direction of the door body 2 this time and the rotation direction of the previous rotation are included in the feature quantity group. That is, the normal value estimation unit 41 estimates the normal value of the pedestal evaluation value based on the rotation direction of the door body 2 this time and the rotation direction of the previous rotation when the door body 2 is rotated. do. As a result, the normal value of the pedestal evaluation value can be estimated more accurately in consideration of the frictional force remaining on the bearing portion 23 and the like.

さらに、扉体2の回転開始からの経過時間が特徴量群に含まれてもよい。扉体2の構造によっては、扉体2の一部(例えば、スキンプレート21の脚柱24側近傍等)に水が取り込まれることがあり、この場合、扉体2の回転開始からの経過時間によって、扉体2に取り込まれた水の量が変化する。また、支承部23の回転体と軸受との接触位置や、スキンプレート21の側部211と開口側面911との接触位置等も経過時間によって変化する。したがって、正常値推定部41が、扉体2の回転時において、扉体2の回転開始からの経過時間に基づいて脚柱評価値の正常値を推定することにより、運転中に変動する稼働負荷の影響を考慮して、脚柱評価値の正常値をより精度よく推定することができる。回転開始からの経過時間が特徴量群に含まれる場合には、扉体2の回転方向も、特徴量群に含まれることが好ましい。 Further, the elapsed time from the start of rotation of the door body 2 may be included in the feature quantity group. Depending on the structure of the door body 2, water may be taken into a part of the door body 2 (for example, near the pedestal 24 side of the skin plate 21). In this case, the elapsed time from the start of rotation of the door body 2 As a result, the amount of water taken into the door body 2 changes. Further, the contact position between the rotating body of the bearing portion 23 and the bearing, the contact position between the side portion 211 of the skin plate 21 and the opening side surface 911, and the like also change depending on the elapsed time. Therefore, the normal value estimation unit 41 estimates the normal value of the pedestal evaluation value based on the elapsed time from the start of rotation of the door body 2 when the door body 2 is rotating, so that the operating load fluctuates during operation. The normal value of the pedestal evaluation value can be estimated more accurately in consideration of the influence of. When the elapsed time from the start of rotation is included in the feature amount group, it is preferable that the rotation direction of the door body 2 is also included in the feature amount group.

上述の処理例では、扉体2の回転時において異常の有無が判定されることにより、扉体2の回転に係る構成の異常を適切に検出することが可能となるが、異常検出装置40では、扉体2の停止時にも異常の有無が判定されてもよい。この場合、例えば、扉体2の回転時であるか否かを示す値が、特徴量群に含まれることが好ましい。 In the above processing example, it is possible to appropriately detect an abnormality in the configuration related to the rotation of the door body 2 by determining the presence or absence of an abnormality when the door body 2 is rotating. , The presence or absence of abnormality may be determined even when the door body 2 is stopped. In this case, for example, it is preferable that the feature amount group includes a value indicating whether or not the door body 2 is rotating.

異常検出装置40では、図5に示すように、傾斜計12aが用いられてもよい。傾斜計12aは、脚柱24に取り付けられ、脚柱24の傾斜角を取得する。傾斜計12aとしては、内部に保持される液体の液面の傾斜を利用するものや、加速度センサを有するもの等様々な傾斜センサが利用可能である。脚柱24の傾斜角は、正常値推定部41に入力される。正常値推定部41では、脚柱24の傾斜角が、扉体2の開度として扱われる。脚柱24の傾斜角と扉体2の開度の両方が利用されてもよい。傾斜計12aでは、図1の開度計12よりも高い分解能にて扉体2の開度(脚柱24の傾斜角)を取得することができる。 In the abnormality detection device 40, as shown in FIG. 5, an inclinometer 12a may be used. The tilt meter 12a is attached to the pedestal 24 and acquires the tilt angle of the pedestal 24. As the inclinometer 12a, various inclinometers such as those using the inclination of the liquid level of the liquid held inside and those having an acceleration sensor can be used. The inclination angle of the pedestal 24 is input to the normal value estimation unit 41. In the normal value estimation unit 41, the inclination angle of the pedestal 24 is treated as the opening degree of the door body 2. Both the tilt angle of the pedestal 24 and the opening degree of the door body 2 may be used. With the inclinometer 12a, the opening degree of the door body 2 (inclination angle of the pedestal 24) can be acquired with a higher resolution than that of the inclinometer 12 in FIG.

ラジアルゲート10では、ワイヤロープ36の張力は、脚柱24に垂直な成分と、脚柱24に平行な成分とに分けることができ、脚柱24の傾斜角によってこれらの成分の割合が変動する。異常検出装置40では、傾斜計12aを用いることにより、ワイヤロープ36の張力を、脚柱24に垂直な成分と、脚柱24に平行な成分とに精度よく分けることができる。その結果、脚柱評価値の正常値をより精度よく推定することができる。 In the radial gate 10, the tension of the wire rope 36 can be divided into a component perpendicular to the pedestal 24 and a component parallel to the pedestal 24, and the ratio of these components varies depending on the inclination angle of the pedestal 24. .. In the abnormality detecting device 40, by using the inclination meter 12a, the tension of the wire rope 36 can be accurately divided into a component perpendicular to the pedestal 24 and a component parallel to the pedestal 24. As a result, the normal value of the pedestal evaluation value can be estimated more accurately.

異常検出装置40では、開閉装置3の駆動部31にかかる負荷が、支持荷重値として測定されてもよい。一例では、駆動部31に接続される荷重値取得部46が、駆動部31の電動機に流れる電流値を支持荷重値として測定する。このような支持荷重値(電流値)も、ワイヤロープ36にかかる荷重を実質的に示す値である。また、駆動部31における駆動源は、直線運動を行う油圧シリンダや、回転運動を行う油圧モータ等であってもよい。この場合、荷重値取得部46では、例えば、油圧シリンダ内の圧力、油圧シリンダもしくは油圧モータに送られる作動油の圧力、または、作動油の圧送に利用される電動機の電流値等が、支持荷重値として測定される。以上のように、支持荷重値は、ワイヤロープ36にかかる荷重を実質的に示す様々な種類の値であってよい。なお、駆動部31の駆動源が油圧シリンダである場合、扉体2に接続されるシリンダロッドが連結媒体となる。 In the abnormality detection device 40, the load applied to the drive unit 31 of the switchgear 3 may be measured as a support load value. In one example, the load value acquisition unit 46 connected to the drive unit 31 measures the current value flowing through the motor of the drive unit 31 as the support load value. Such a support load value (current value) is also a value that substantially indicates the load applied to the wire rope 36. Further, the drive source in the drive unit 31 may be a hydraulic cylinder that performs linear motion, a hydraulic motor that performs rotary motion, or the like. In this case, in the load value acquisition unit 46, for example, the pressure in the hydraulic cylinder, the pressure of the hydraulic oil sent to the hydraulic cylinder or the hydraulic motor, or the current value of the electric motor used for pumping the hydraulic oil is the supporting load. Measured as a value. As described above, the support load value may be various kinds of values substantially indicating the load applied to the wire rope 36. When the drive source of the drive unit 31 is a hydraulic cylinder, the cylinder rod connected to the door body 2 serves as a connecting medium.

図6は、第2の実施の形態に係る異常検出装置40aの機能構成を示すブロック図である。図6の異常検出装置40aでは、図3の異常検出装置40における評価値取得部47が省略されるとともに、荷重値取得部46が判定部42aに接続される。また、正常値推定部41aでは、支持荷重値の正常値が推定され、判定部42aでは、支持荷重値の測定値と正常値とが比較される。異常検出装置40aの他の構成は、図3と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。 FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the abnormality detection device 40a according to the second embodiment. In the abnormality detection device 40a of FIG. 6, the evaluation value acquisition unit 47 in the abnormality detection device 40 of FIG. 3 is omitted, and the load value acquisition unit 46 is connected to the determination unit 42a. Further, the normal value estimation unit 41a estimates the normal value of the support load value, and the determination unit 42a compares the measured value of the support load value with the normal value. The other configurations of the abnormality detection device 40a are the same as those in FIG. 3, and the same configurations are designated by the same reference numerals.

図7は、異常検出装置40aがラジアルゲート10の異常を検出する処理の流れを示す図である。異常検出装置40aにおけるラジアルゲート10の異常の検出では、例えば、扉体2の回転時に、荷重値取得部46により支持荷重値の測定値が取得される(ステップS21)。支持荷重値の測定値は、判定部42aに入力される。正常値推定部41aでは、上記処理と同様にして、水位および扉体2の開度に基づいて側部ゴム没水長さが取得される(ステップS22)。 FIG. 7 is a diagram showing a flow of processing in which the abnormality detection device 40a detects an abnormality in the radial gate 10. In the detection of the abnormality of the radial gate 10 in the abnormality detection device 40a, for example, the measured value of the support load value is acquired by the load value acquisition unit 46 when the door body 2 is rotated (step S21). The measured value of the support load value is input to the determination unit 42a. In the normal value estimation unit 41a, the side rubber submersion length is acquired based on the water level and the opening degree of the door body 2 in the same manner as in the above process (step S22).

正常値推定部41aでは、水位、扉体2の開度および側部ゴム没水長さが特徴量群として扱われ、当該特徴量群が、学習済みモデルである推定器411aに入力される。これにより、推定器411aから支持荷重値の正常値が出力される(ステップS23)。異常検出装置40aにおける推定器411aは、上記処理例と同様に、複数の時点における複数の教師データを用いた学習により予め生成されている。ここでの各教師データは、一の時点において荷重値取得部46により取得される支持荷重値の測定値と、当該時点における、水位、扉体2の開度および側部ゴム没水長さを含む特徴量群との組合せである。 In the normal value estimation unit 41a, the water level, the opening degree of the door body 2 and the side rubber submersion length are treated as feature quantity groups, and the feature quantity group is input to the estimator 411a which is a trained model. As a result, the normal value of the supporting load value is output from the estimator 411a (step S23). The estimator 411a in the abnormality detection device 40a is generated in advance by learning using a plurality of teacher data at a plurality of time points, as in the above processing example. Each teacher data here shows the measured value of the support load value acquired by the load value acquisition unit 46 at one time point, the water level, the opening degree of the door body 2 and the side rubber submersion length at that time point. It is a combination with the feature quantity group including.

既述のように、扉体2では、ワイヤロープ36の張力によるモーメント、扉体2の自重によるモーメント、側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメント、並びに、支承部23の回転体と軸受との間の摩擦力によるモーメントが主として作用する。また、扉体2の回転は低速であり、これらのモーメントはおよそ釣り合っていると捉えることができる。扉体2の自重によるモーメントは、扉体2の開度の影響を受ける。側部水密ゴム212と開口側面911との間の摩擦力によるモーメントは、側部ゴム没水長さの影響を受ける。支承部23の回転体と軸受との間の摩擦力によるモーメントは、水位(水圧)の影響を受ける。したがって、学習により生成された推定器411aでは、水位、扉体2の開度および側部ゴム没水長さを含む特徴量群から支持荷重値の正常値が推定可能となる。 As described above, in the door body 2, the moment due to the tension of the wire rope 36, the moment due to the weight of the door body 2, the moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911, and the bearing portion 23. The moment due to the frictional force between the rotating body and the bearing acts mainly. Further, the rotation of the door body 2 is low, and it can be considered that these moments are approximately balanced. The moment due to the weight of the door body 2 is affected by the opening degree of the door body 2. The moment due to the frictional force between the side watertight rubber 212 and the opening side surface 911 is affected by the submersion length of the side rubber. The moment due to the frictional force between the rotating body of the bearing portion 23 and the bearing is affected by the water level (water pressure). Therefore, in the estimator 411a generated by learning, the normal value of the supporting load value can be estimated from the feature amount group including the water level, the opening degree of the door body 2, and the submerged length of the side rubber.

判定部42aでは、荷重値取得部46により取得された支持荷重値の測定値と、正常値推定部41aにより推定された支持荷重値の正常値とが比較され、ラジアルゲート10における異常の有無が判定される(ステップS24)。異常検出装置40aでは、上記ステップS21~S24の処理が繰り返し行われる(ステップS25)。 In the determination unit 42a, the measured value of the support load value acquired by the load value acquisition unit 46 and the normal value of the support load value estimated by the normal value estimation unit 41a are compared, and the presence or absence of an abnormality in the radial gate 10 is found. It is determined (step S24). In the abnormality detection device 40a, the processes of steps S21 to S24 are repeated (step S25).

以上のように、異常検出装置40aの荷重値取得部46では、ワイヤロープ36にかかる荷重を示す支持荷重値の測定値が取得される。また、正常値推定部41aでは、水位、扉体2の開度、および、側部ゴム没水長さに基づいて、支持荷重値の正常値が推定される。そして、判定部42aにおいて、支持荷重値の測定値と正常値とが比較され、ラジアルゲート10における異常の有無が判定される。これにより、ラジアルゲート10における異常を適切に検出することができる。 As described above, the load value acquisition unit 46 of the abnormality detection device 40a acquires the measured value of the support load value indicating the load applied to the wire rope 36. Further, the normal value estimation unit 41a estimates the normal value of the support load value based on the water level, the opening degree of the door body 2, and the submerged length of the side rubber. Then, the determination unit 42a compares the measured value of the supporting load value with the normal value, and determines whether or not there is an abnormality in the radial gate 10. Thereby, the abnormality in the radial gate 10 can be appropriately detected.

既述のように側部ゴム没水長さは、水位および扉体2の開度から求められるため、上記特徴量群から側部ゴム没水長さを省略する場合であっても、水位および扉体2の開度に基づいて、ある程度の精度にて支持荷重値の正常値を推定することが可能である。同様に、上記特徴量群から水位および扉体2の開度が省略されてもよく、この場合も、側部ゴム没水長さを用いて、ある程度の精度にて支持荷重値の正常値を推定することが可能である。特徴量群が側部ゴム没水長さのみを含む場合も、実質的に、水位および扉体2の開度に基づいて支持荷重値の正常値が推定されているといえる。 As described above, the side rubber submersion length is obtained from the water level and the opening degree of the door body 2. Therefore, even when the side rubber submersion length is omitted from the above feature quantity group, the water level and the water level and the opening of the door body 2 are used. Based on the opening degree of the door body 2, it is possible to estimate the normal value of the supporting load value with a certain degree of accuracy. Similarly, the water level and the opening degree of the door body 2 may be omitted from the feature quantity group, and in this case as well, the normal value of the supporting load value is obtained with a certain degree of accuracy by using the side rubber submersion length. It is possible to estimate. Even when the feature amount group includes only the side rubber submersion length, it can be said that the normal value of the supporting load value is substantially estimated based on the water level and the opening degree of the door body 2.

図3の異常検出装置40と同様に、図6の異常検出装置40aでは、扉体2の回転方向が特徴量群に含まれることが好ましい。また、放流量、扉体2の(今回の)回転方向および一つ前の回転方向、並びに、扉体2の回転開始からの経過時間等が、特徴量群に含まれてもよい。上述の評価値取得部47が設けられ、脚柱評価値が特徴量群に含まれてもよい。さらに、扉体2の停止時にも異常の有無が判定されてよい。図5の傾斜計12aが用いられてもよく、開閉装置3の駆動部31にかかる負荷が、支持荷重値として測定されてもよい。推定器411aを用いることなく、支持荷重値の正常値が推定されてもよい。 Similar to the abnormality detection device 40 of FIG. 3, in the abnormality detection device 40a of FIG. 6, it is preferable that the rotation direction of the door body 2 is included in the feature amount group. Further, the discharge flow rate, the (current) rotation direction of the door body 2, the previous rotation direction, the elapsed time from the start of rotation of the door body 2, and the like may be included in the feature quantity group. The evaluation value acquisition unit 47 described above may be provided, and the pedestal evaluation value may be included in the feature quantity group. Further, the presence or absence of an abnormality may be determined even when the door body 2 is stopped. The inclinometer 12a of FIG. 5 may be used, and the load applied to the drive unit 31 of the switchgear 3 may be measured as a support load value. The normal value of the supporting load value may be estimated without using the estimator 411a.

上記異常検出装置40,40a、異常検出方法および水門システム1では様々な変形が可能である。 The abnormality detection devices 40, 40a, the abnormality detection method, and the floodgate system 1 can be modified in various ways.

ラジアルゲート10の設計によっては、各開口側面911において、扉体2の回転に伴ってスキンプレート21の側部211が接触する位置に、側部水密ゴムが設けられてもよい。すなわち、側部水密ゴムは、当該側部211および開口側面911のいずれに取り付けられてもよい。 Depending on the design of the radial gate 10, side watertight rubber may be provided on each opening side surface 911 at a position where the side portion 211 of the skin plate 21 comes into contact with the rotation of the door body 2. That is, the side watertight rubber may be attached to either the side portion 211 or the opening side surface 911.

図2のように、スキンプレート21が上昇する扉体2の回転により、側部水密ゴム212の一部(上部)が開口側面911と接触しなくなる場合に、側部水密ゴム212において開口側面911と接触しない部分の長さが、特徴量群に含まれてもよい。 As shown in FIG. 2, when a part (upper part) of the side watertight rubber 212 does not come into contact with the opening side surface 911 due to the rotation of the door body 2 in which the skin plate 21 rises, the opening side surface 911 in the side watertight rubber 212 The length of the portion that does not come into contact with the feature amount group may be included in the feature amount group.

ラジアルゲート10は、支承部23側からスキンプレート21側へと水が流れる、引張りラジアルゲートであってもよい。 The radial gate 10 may be a tensile radial gate in which water flows from the support portion 23 side to the skin plate 21 side.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The above-described embodiments and configurations in the respective modifications may be appropriately combined as long as they do not conflict with each other.

1 水門システム
2 扉体
10 ラジアルゲート
12a 傾斜計
21 スキンプレート
23 支承部
24 脚柱
31 駆動部
36 ワイヤロープ
40,40a 異常検出装置
41,41a 正常値推定部
42,42a 判定部
46 荷重値取得部
47 評価値取得部
211 (スキンプレートの)側部
212 側部水密ゴム
411,411a 推定器
911 開口側面
S11~S15,S21~S25 ステップ
1 Water gate system 2 Door body 10 Radial gate 12a Incliner 21 Skin plate 23 Bearing part 24 Pedestal 31 Drive part 36 Wire rope 40,40a Abnormality detection device 41,41a Normal value estimation part 42,42a Judgment part 46 47 Evaluation value acquisition part 211 (of skin plate) Side part 212 Side part Watertight rubber 411,411a Estimator 911 Opening side surface S11 to S15, S21 to S25 Step

Claims (10)

ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、
ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する荷重値取得部と、
前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記脚柱にかかる応力を示す値を脚柱評価値として取得する評価値取得部と、
前記ラジアルゲートの設置位置における水位、前記扉体の開度、および、前記支持荷重値に基づいて前記脚柱評価値の正常値を推定する正常値推定部と、
前記評価値取得部により取得される前記脚柱評価値と、前記正常値推定部により推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。
An anomaly detection device that detects anomalies in radial gates.
In the radial gate, the door body and the drive unit are connected by a connecting medium, and a load value acquisition unit that acquires a value indicating the load applied to the connecting medium as a support load value, and a load value acquisition unit.
In the door body, the skin plate and the bearing portion are connected by a pedestal, and an evaluation value acquisition unit that acquires a value indicating stress applied to the pedestal as a pedestal evaluation value, and an evaluation value acquisition unit.
A normal value estimation unit that estimates the normal value of the pedestal evaluation value based on the water level at the installation position of the radial gate, the opening degree of the door body, and the support load value.
A determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the pedestal evaluation value acquired by the evaluation value acquisition unit with the normal value estimated by the normal value estimation unit.
Anomaly detection device characterized by being equipped with.
請求項1に記載の異常検出装置であって、
前記スキンプレートの各側部が水密ゴムを介して戸当りに接触し、
前記正常値推定部が、水圧を受ける前記水密ゴムの長さに基づいて、前記扉体の回転時に前記正常値を推定することを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 1.
Each side of the skin plate comes into contact with the door stop via the watertight rubber,
An abnormality detection device, wherein the normal value estimation unit estimates the normal value when the door body rotates based on the length of the watertight rubber that receives water pressure.
請求項1または2に記載の異常検出装置であって、
前記正常値推定部が、前記ラジアルゲートを通過する水の流量に基づいて、前記扉体の回転時に前記正常値を推定することを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 1 or 2.
An abnormality detection device, wherein the normal value estimation unit estimates the normal value when the door body rotates based on the flow rate of water passing through the radial gate.
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、
前記正常値推定部が、前記扉体の回転時において、前記扉体の回転開始からの経過時間に基づいて前記正常値を推定することを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3.
An abnormality detection device, wherein the normal value estimation unit estimates the normal value based on the elapsed time from the start of rotation of the door body when the door body is rotated.
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、
前記脚柱に取り付けられる傾斜計をさらに備えることを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 4.
An anomaly detection device further comprising an inclinometer attached to the pedestal.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の異常検出装置であって、
正常時である一の時点において前記評価値取得部により取得される前記脚柱評価値と、前記一の時点における前記水位、前記開度および前記支持荷重値を実質的に含む特徴量群との組合せを教師データとして、複数の時点における複数の教師データを用いた学習により生成された学習済みモデルを用いて、前記正常値推定部が前記脚柱評価値の前記正常値を推定することを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 5.
The pedestal evaluation value acquired by the evaluation value acquisition unit at one time point in the normal state, and the feature amount group substantially including the water level, the opening degree, and the support load value at the one time point. It is characterized in that the normal value estimation unit estimates the normal value of the pedestal evaluation value using a trained model generated by learning using a plurality of teacher data at a plurality of time points using the combination as teacher data. Anomaly detection device.
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出装置であって、
ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する荷重値取得部と、
前記ラジアルゲートの設置位置における水位、および、前記扉体の開度に基づいて前記支持荷重値の正常値を推定する正常値推定部と、
前記荷重値取得部により取得される前記支持荷重値と、前記正常値推定部により推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする異常検出装置。
An anomaly detection device that detects anomalies in radial gates.
In the radial gate, the door body and the drive unit are connected by a connecting medium, and a load value acquisition unit that acquires a value indicating the load applied to the connecting medium as a support load value, and a load value acquisition unit.
A normal value estimation unit that estimates the normal value of the support load value based on the water level at the installation position of the radial gate and the opening degree of the door body.
A determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the support load value acquired by the load value acquisition unit with the normal value estimated by the normal value estimation unit.
Anomaly detection device characterized by being equipped with.
水門システムであって、
ラジアルゲートと、
前記ラジアルゲートにおける異常を検出する、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の異常検出装置と、
を備えることを特徴とする水門システム。
It ’s a floodgate system.
Radial gate and
The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 7, which detects an abnormality in the radial gate.
A floodgate system characterized by being equipped with.
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、
a)ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する工程と、
b)前記扉体においてスキンプレートと支承部とが脚柱により接続されており、前記脚柱にかかる応力を示す値を脚柱評価値として取得する工程と、
c)前記ラジアルゲートの設置位置における水位、前記扉体の開度、および、前記支持荷重値に基づいて前記脚柱評価値の正常値を推定する工程と、
d)前記b)工程において取得される前記脚柱評価値と、前記c)工程において推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする異常検出方法。
Anomaly detection method for detecting anomalies in radial gates
a) In the radial gate, the door body and the drive unit are connected by a connecting medium, and a step of acquiring a value indicating a load applied to the connecting medium as a supporting load value, and
b) A step in which the skin plate and the bearing portion are connected by a pedestal in the door body, and a value indicating the stress applied to the pedestal is acquired as a pedestal evaluation value.
c) A step of estimating a normal value of the pedestal evaluation value based on the water level at the installation position of the radial gate, the opening degree of the door body, and the supporting load value.
d) A step of determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the pedestal evaluation value acquired in the step b) with the normal value estimated in the step c).
Anomaly detection method comprising.
ラジアルゲートにおける異常を検出する異常検出方法であって、
a)ラジアルゲートにおいて扉体と駆動部とが連結媒体により連結されており、前記連結媒体にかかる荷重を示す値を支持荷重値として取得する工程と、
b)前記ラジアルゲートの設置位置における水位、および、前記扉体の開度に基づいて前記支持荷重値の正常値を推定する工程と、
c)前記a)工程において取得される前記支持荷重値と、前記b)工程において推定される前記正常値とを比較することにより、前記ラジアルゲートにおける異常の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする異常検出方法。
Anomaly detection method for detecting anomalies in radial gates
a) In the radial gate, the door body and the drive unit are connected by a connecting medium, and a step of acquiring a value indicating a load applied to the connecting medium as a supporting load value, and
b) A step of estimating a normal value of the supporting load value based on the water level at the installation position of the radial gate and the opening degree of the door body.
c) A step of determining the presence or absence of an abnormality in the radial gate by comparing the supporting load value acquired in the step a) with the normal value estimated in the step b).
Anomaly detection method comprising.
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