JP5473888B2

JP5473888B2 - Leak detection system

Info

Publication number: JP5473888B2
Application number: JP2010286706A
Authority: JP
Inventors: 智規小山; 治品田; 泰成柴田; 弘実石井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP2012132847A

Description

本発明は、ガスを取り扱うプラントにおいて、配管あるいはガスを蓄える容器等からのガスの漏洩を検出することに関する。 The present invention relates to detecting gas leakage from piping or a container for storing gas in a plant handling gas.

石炭ガス化炉、石炭ガス化複合発電プラント又は化学プラント等の各種のプラントは、様々な種類のガスを通過させる配管及び前記ガスを蓄えるガス容器等を有する。このため、万一、前記配管等からガスが漏洩した場合、これを検知することが必要である。ガスを取り扱う各種のプラントにおいて、ガスの漏洩を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１）。 Various plants such as a coal gasification furnace, a combined coal gasification power generation plant, and a chemical plant have pipes that allow various types of gas to pass through, gas containers that store the gas, and the like. For this reason, in the unlikely event that gas leaks from the piping or the like, it is necessary to detect this. A technique for detecting gas leakage in various plants that handle gas is known (for example, Patent Document 1).

特許第３０２５５０３号公報Japanese Patent No. 30255503

ガスの漏洩を検出する手段として、いくつかのガス検出器が知られている。例えば、拡散式・吸引式ガス検出器又は光学式ガス検出器等がある。拡散式・吸引式ガス検出器の場合、風向及び風速によりガスの拡散方向が異なり、ガス検出器が設置されている位置をガスが通らないおそれがある。その結果、ガスの漏洩を検出する精度が低下したり、ガスが漏洩してから検出されるまでの応答が遅くなったりするおそれがある。 Several gas detectors are known as means for detecting gas leakage. For example, there is a diffusion / suction gas detector or an optical gas detector. In the case of the diffusion type / suction type gas detector, the gas diffusion direction differs depending on the wind direction and the wind speed, and the gas may not pass through the position where the gas detector is installed. As a result, there is a risk that the accuracy of detecting the gas leak may be reduced, or the response from the gas leak until it is detected may be delayed.

光学式ガス検出器の場合、光が透過又は拡散する必要があるため、プラントのガス容器及び配管のレイアウトの関係上、死角が発生する。プラントが有する配管等の外面を監視する場合、死角のエリアは少なくなるが、ガスが漏洩した位置の検出には風向風速、検出濃度・時間から予測する必要がある。その結果、ガスの漏洩を検出する精度が低下したり、ガスが漏洩してから検出されるまでの応答が遅くなったりするおそれがある。 In the case of the optical gas detector, since light needs to be transmitted or diffused, a blind spot is generated due to the layout of the gas container and piping of the plant. When monitoring the outer surface of piping or the like in the plant, the area of the blind spot is reduced, but it is necessary to predict from the wind direction, wind speed, detected concentration / time in order to detect the position where the gas leaks. As a result, there is a risk that the accuracy of detecting the gas leak may be reduced, or the response from the gas leak until it is detected may be delayed.

本発明は、プラントの配管、ガス容器等からガスが漏洩したことを検出する場合に、風向及び風速の影響を低減するとともに、迅速にガスの漏洩を検出することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the influence of the wind direction and the wind speed when detecting that gas has leaked from a plant pipe, a gas container or the like, and to quickly detect gas leak.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る漏洩検出システムは、プラントにおいてガスを内封する機器から前記ガスが漏洩したときの音を検出でき、かつ前記プラントに設置される複数の音響検出器と、少なくとも、前記複数の音響検出器が検出した音の情報が得られた時間に基づいて、前記機器から前記ガスが漏洩した位置を求める漏洩予測装置と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a leakage detection system according to the present invention can detect sound when the gas leaks from a device that encloses gas in the plant, and is installed in the plant. A plurality of acoustic detectors, and at least a leak prediction device that obtains the position where the gas leaked from the device based on the time when the information of the sound detected by the plurality of acoustic detectors was obtained. It is characterized by.

この漏洩検出システムは、プラントの配管又はガスを蓄える容器（ガス容器）等からガスが漏洩したときの音と、その音を複数の音響検出器が検出したときの時間とに基づいて、ガスが漏洩した位置を予測する。このため、ガスが検出器に到達しなくともガスの漏洩を検出できる。すなわち、この漏洩検出システムは、ガスの拡散の影響を考慮する必要はないので、ガスの漏洩を検出し、漏洩した位置を予測する際には、風向及び風速の影響を低減でき、かつ、迅速にガスの漏洩を検出して、ガスが漏洩した位置を迅速に予測することができる。 This leak detection system is based on the sound when gas leaks from a plant pipe or a gas storage container (gas container) and the time when the sound is detected by a plurality of acoustic detectors. Predict the leaked location. For this reason, even if the gas does not reach the detector, the leakage of the gas can be detected. In other words, this leak detection system does not need to consider the influence of gas diffusion, so when detecting the leak of gas and predicting the leaked position, the influence of the wind direction and wind speed can be reduced and quickly It is possible to quickly detect the position where the gas leaks by detecting the gas leak.

本発明の望ましい態様として、前記音の情報は、前記音の音質を含み、前記漏洩予測装置は、前記音質に基づいて漏洩したガスの種類を予測することが好ましい。ガスの種類は、ガスが漏洩したときに発生する音に依存する。このため、この漏洩検出システムは、ガスが漏洩したときの音の情報として前記音の音質（周波数）を用いて漏洩したガスの種類を予測することができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the sound information includes the sound quality of the sound, and the leak prediction device predicts a type of gas leaked based on the sound quality. The type of gas depends on the sound generated when the gas leaks. For this reason, this leak detection system can predict the type of leaked gas using the sound quality (frequency) of the sound as sound information when the gas leaks.

本発明の望ましい態様として、前記音の情報は、前記音の音圧を含み、前記漏洩予測装置は、前記音圧に基づいて漏洩した部分の孔の大きさを予測することが好ましい。このように、ガスが漏洩したときに発生する音の情報として、当該音の音圧を用いることにより、ガスが漏洩した箇所の孔の寸法を予測することができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the sound information includes a sound pressure of the sound, and the leak prediction device predicts a size of a hole of a leaked portion based on the sound pressure. Thus, by using the sound pressure of the sound as the information on the sound generated when the gas leaks, the size of the hole at the location where the gas leaked can be predicted.

本発明の望ましい態様として、前記プラントの運転状態に起因する暗騒音の情報を記憶する記憶装置を有し、前記漏洩予測装置は、前記音響検出器が検出した前記音の情報を前記暗騒音の情報で補正することが好ましい。このようにすれば、音響検出器が検出した音から、プラントの運転状態に起因する暗騒音を除外してガスの漏洩した音を取得できるので、ガスが漏洩した位置を求める際の精度低下を抑制できる。 As a desirable aspect of the present invention, the information processing apparatus includes a storage device that stores information on background noise caused by an operating state of the plant, and the leakage prediction device uses the information on the sound detected by the acoustic detector as the background noise information. It is preferable to correct with information. In this way, it is possible to obtain a gas leaked sound from the sound detected by the acoustic detector, excluding background noise due to the operation state of the plant. Can be suppressed.

本発明の望ましい態様として、前記漏洩予測装置は、前記音響検出器が検出した音の変化量と持続時間との少なくとも一方を前記暗騒音の情報として、前記音響検出器が検出した前記音の情報を補正することが好ましい。このようにすれば、音の変化量と持続時間との少なくとも一方から、個々の暗騒音に特有なパターンを抽出し、これを利用して暗騒音の発生及び暗騒音の種類を特定することができる。 As a desirable mode of the present invention, the leak prediction device uses the information on the sound detected by the acoustic detector, with at least one of the change amount and duration of the sound detected by the acoustic detector as the background noise information. Is preferably corrected. In this way, it is possible to extract a pattern peculiar to each background noise from at least one of the sound change amount and the duration, and use this to identify the background noise generation and the background noise type. it can.

本発明の望ましい態様として、前記記憶装置は、前記ガスを内封する機器の位置情報と、前記機器の条件とを対応付けて記憶し、前記漏洩予測装置は、前記機器から前記ガスが漏洩した位置と、前記機器の条件とに基づいて、前記ガスが漏洩した機器の位置を求めることが好ましい。このように、ガスを内封する機器の位置情報に対して、機器の条件（機器が内封し、かつ取り扱うガスの情報）を対応付けておくことで、予測されたガスの漏洩位置に存在する機器の情報を利用してガスが漏洩した機器をさらに詳細に予測することができる。 As a desirable mode of the present invention, the storage device stores the positional information of the device enclosing the gas and the condition of the device in association with each other, and the leak prediction device leaks the gas from the device. It is preferable to obtain the position of the device in which the gas has leaked based on the position and the conditions of the device. In this way, by associating device conditions (information on the gas enclosed and handled by the device) with the position information of the device enclosing the gas, it exists at the predicted gas leak position. It is possible to predict in detail the equipment in which the gas has leaked using the information on the equipment to be used.

本発明の望ましい態様として、前記音響検出器の他に、ガス検出器を有することが好ましい。このように、音響検出器以外のガス検出器を用いることで、さらに高い精度でガスの漏洩を検出することができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable to have a gas detector in addition to the acoustic detector. In this manner, by using a gas detector other than the acoustic detector, it is possible to detect gas leakage with higher accuracy.

本発明は、プラントの配管、ガス容器等からガスが漏洩したことを検出する場合に、風向及び風速の影響を低減するとともに、迅速にガスの漏洩を検出することができる。 The present invention can detect the leakage of gas quickly while reducing the influence of the wind direction and the wind speed when detecting that the gas has leaked from the piping, gas container, or the like of the plant.

図１は、実施形態１に係る漏洩検出システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a leak detection system according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係る漏洩検出システムが、ガスの漏洩を検出する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure in which the leak detection system according to the first embodiment detects a gas leak. 図３は、音響検出器と配管類との位置関係を模式的に示した平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing the positional relationship between the acoustic detector and the piping. 図４は、音響検出器と配管類との位置関係を模式的に示した平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing the positional relationship between the acoustic detector and the piping. 図５は、音響検出器と配管類との位置関係を模式的に示した平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing the positional relationship between the acoustic detector and the piping. 図６は、プラントの運転時における音圧の時間変化の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a temporal change in sound pressure during plant operation. 図７は、音響検出器が検出したプラントの音を補正する方法を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a method for correcting the sound of the plant detected by the acoustic detector. 図８は、ガスが漏洩した配管類を特定する際に用いるデータベースを示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a database used when specifying piping in which gas has leaked. 図９は、実施形態３に係る漏洩検出システムの構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a leakage detection system according to the third embodiment.

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る漏洩検出システムの構成図である。漏洩検出システム１は、石炭ガス化炉、石炭ガス化複合発電プラント又は化学プラント等といった、ガスを取り扱う種々のプラントにおいて、ガスを通過させる配管及び前記ガスを蓄える容器（ガス容器）等からのガスの漏洩を検出するものである。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a leak detection system according to the first embodiment. The leak detection system 1 is a gas from a pipe through which a gas passes and a container (gas container) for storing the gas in various plants that handle the gas, such as a coal gasification furnace, a coal gasification combined power plant or a chemical plant. Is to detect leakage of

ガスを取り扱うプラントは、ガスを通過させる配管１１０、１１１、１１２及びガスを蓄えるガス容器１００、１０１を有する。配管１１０、１１１、１１２及びガス容器１００、１０１は、いずれもプラントにおいて、ガスを内封する機器である。以下、前記機器を配管類という。漏洩検出システム１は、複数の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、漏洩予測装置５とを含んでいる。以下において、複数の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄそれぞれを区別する必要がない場合には、単に音響検出器２という。図１には、４個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが示されているが、音響検出器２の数は３個以上あればよく、４個に限定されるものではない。 A plant that handles gas includes pipes 110, 111, and 112 through which gas passes and gas containers 100 and 101 that store gas. The pipes 110, 111, 112 and the gas containers 100, 101 are all devices that enclose gas in the plant. Hereinafter, the device is referred to as piping. The leakage detection system 1 includes a plurality of acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D and a leakage prediction device 5. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish the plurality of acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D, they are simply referred to as acoustic detectors 2. Although four acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D are shown in FIG. 1, the number of acoustic detectors 2 may be three or more, and is not limited to four.

音響検出器２は、プラント、特に、配管類の近傍に設置されている。そして、音響検出器２は、配管類からガスが漏洩したときに発生する音を検出できる機能を有している。音響検出器２は、音圧（音の大きさ）及び周波数（音質）の両方を検出できることが好ましい。このような音響検出器として、例えば、音を電気信号に変換するマイクロフォンが用いられる。音響検出器２は、プラント内における不特定の位置でガスの漏洩が発生したことを検出する必要があることから、指向性を有さない又は指向性の低い特性を有することが好ましい。 The acoustic detector 2 is installed in the vicinity of a plant, in particular, piping. And the acoustic detector 2 has a function which can detect the sound which generate | occur | produces when gas leaks from piping. The acoustic detector 2 is preferably capable of detecting both sound pressure (sound volume) and frequency (sound quality). As such an acoustic detector, for example, a microphone that converts sound into an electrical signal is used. Since it is necessary for the acoustic detector 2 to detect the occurrence of gas leakage at an unspecified position in the plant, it is preferable that the acoustic detector 2 has no directivity or low directivity.

漏洩予測装置５は、例えば、コンピュータである。漏洩予測装置５は、音響検出器２が検出した音、すなわち配管類からガスが漏洩したときに発生する音（漏洩音）の情報（漏洩音情報）が得られた時間に少なくとも基づいて、配管類からガスが漏洩した位置（漏洩位置）を求める。漏洩音情報は、漏洩音の音圧、周波数、持続時間等を含む。本実施形態において、漏洩予測装置５は、記憶装置６を有する。記憶装置６は、漏洩予測装置５が漏洩位置を予測する際に用いるコンピュータプログラム又はデータを記憶している。 The leak prediction device 5 is, for example, a computer. The leak prediction device 5 is based on at least the time when the sound (leakage sound) information (leakage sound information) obtained when the sound detected by the acoustic detector 2, that is, the gas leaks from the pipes, is obtained. The position where the gas leaked from the gas (leakage position) is obtained. The leaked sound information includes the sound pressure, frequency, duration, etc. of the leaked sound. In the present embodiment, the leakage prediction device 5 includes a storage device 6. The storage device 6 stores a computer program or data used when the leakage prediction device 5 predicts a leakage position.

それぞれの音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、伝送変換器３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ及び信号変換器４を介して漏洩予測装置５と電気的に接続されている。伝送変換器３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが検出した音の電気信号を、例えば、ディジタル信号に変換して信号変換器４に送信する装置である。信号変換器４は、伝送変換器３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄから送られてきた信号を、漏洩予測装置５が利用できる書式に変換する装置である。 Each of the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D is electrically connected to the leakage prediction device 5 via the transmission converters 3A, 3B, 3C, and 3D and the signal converter 4. The transmission converters 3A, 3B, 3C, and 3D are devices that convert the sound electrical signals detected by the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D into, for example, digital signals and transmit the digital signals to the signal converter 4. The signal converter 4 is a device that converts the signals sent from the transmission converters 3A, 3B, 3C, and 3D into a format that can be used by the leakage prediction apparatus 5.

本実施形態において、信号変換器４と伝送変換器３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄとの間は、有線で通信しているが、無線で通信してもよい。また、図１に示すように、信号変換器４の他に信号変換器４’を用いて、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄからの情報伝達経路を二重化してもよい。このようにすれば、一方の情報伝達経路に何らかの異常が発生した場合でも、漏洩予測装置５は、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが検出した音の情報を取得できるので、漏洩検出システム１の信頼性が向上する。次に、漏洩検出システム１が配管類からのガスの漏洩を検出する処理手順を説明する。 In the present embodiment, the signal converter 4 and the transmission converters 3A, 3B, 3C, and 3D communicate with each other by wire, but may communicate wirelessly. Further, as shown in FIG. 1, the signal transmission path from the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D may be duplicated by using a signal converter 4 'in addition to the signal converter 4. In this way, even if some abnormality occurs in one of the information transmission paths, the leakage prediction device 5 can acquire information on the sound detected by the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D. 1 reliability is improved. Next, a processing procedure in which the leak detection system 1 detects a gas leak from the piping will be described.

図２は、実施形態１に係る漏洩検出システムが、ガスの漏洩を検出する処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、漏洩検出システム１の漏洩予測装置５は、複数の音響検出器２のうち少なくとも１つが漏洩音を検出した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０２に進める。漏洩予測装置５は、複数の音響検出器２が漏洩音を検出していない場合、漏洩音の監視を継続する（ステップＳ１０１、Ｎｏ）。 FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure in which the leak detection system according to the first embodiment detects a gas leak. In step S101, the leakage prediction apparatus 5 of the leakage detection system 1 advances the process to step S102 when at least one of the plurality of acoustic detectors 2 detects a leakage sound (step S101, Yes). When the plurality of acoustic detectors 2 have not detected the leakage sound, the leakage prediction device 5 continues to monitor the leakage sound (No in step S101).

ステップＳ１０２において、漏洩予測装置５は、漏洩音を最も早く検出した音響検出器２を特定する。例えば、図１に示す例では、漏洩予測装置５が、複数の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのうち、最も早い時刻に漏洩音を検出したものを、漏洩音を最も早く検出した音響検出器２として特定する。次に、ステップＳ１０３へ進み、漏洩予測装置５は、音響検出器２が検出した漏洩音情報と、漏洩音情報が得られた時間（時刻）とに基づき、漏洩音を検出した音響検出器２からガスが漏洩した位置までの距離を求める。そして、ステップＳ１０４において、漏洩予測装置５は、前記距離を用いて、ガスが漏洩した位置を求める。このような処理手順によって、漏洩検出システム１は、プラントの配管類からガスが漏洩した位置を求める（予測する）。次に、ガスが漏洩した位置を漏洩予測装置５が求める方法を、より詳細に説明する。 In step S102, the leakage prediction device 5 specifies the acoustic detector 2 that has detected the leakage sound earliest. For example, in the example illustrated in FIG. 1, the leak prediction device 5 detects the earliest sound detected from the earliest time among the plurality of sound detectors 2A, 2B, 2C, and 2D. The detector 2 is specified. Next, it progresses to step S103 and the leak prediction apparatus 5 detected the leak sound based on the leak sound information detected by the sound detector 2 and the time (time) when the leak sound information was obtained. Find the distance from where the gas leaked. In step S <b> 104, the leakage prediction device 5 obtains the position where the gas has leaked using the distance. By such a processing procedure, the leak detection system 1 obtains (predicts) the position where the gas leaks from the piping of the plant. Next, the method by which the leakage prediction device 5 determines the position where the gas has leaked will be described in more detail.

図３、図４は、音響検出器と配管類との位置関係を模式的に示した平面図である。この例において、ガス容器１０１からガスが漏洩したとする。ガス容器１０１の周りには、４個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが設置されている。ガスの漏洩位置をＯとし、Ｏを原点とした２次元のα−β座標系を考える。この例においては、α−β座標系における第３象限から第１象限へ向かう方向に風ＷＤが吹いており、ガス容器１０１から漏洩したガスは、Ｇ１で示す領域に拡散している。 3 and 4 are plan views schematically showing the positional relationship between the acoustic detector and the piping. In this example, it is assumed that gas leaks from the gas container 101. Around the gas container 101, four acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D are installed. Consider a two-dimensional α-β coordinate system in which the gas leakage position is O and O is the origin. In this example, the wind WD is blowing in the direction from the third quadrant to the first quadrant in the α-β coordinate system, and the gas leaked from the gas container 101 is diffused in the region indicated by G1.

音響検出器２Ａが漏洩音を検出した時刻をｔａ、音響検出器２Ｂが漏洩音を検出した時刻をｔｂ、音響検出器２Ｃが漏洩音を検出した時刻をｔｃ、音響検出器２Ｄが漏洩音を検出した時刻をｔｄとする。音響検出器２Ａが漏洩音を最も早く検出したとする。最も早く漏洩音を検出した音響検出器２Ａが漏洩音を検出した時刻と、これ以外の音響検出器２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが漏洩音を検出した時刻との差を検出時間差Δｔとする。音響検出器２Ｂの検出時間差はΔｔｂ＝ｔｂ−ｔａ、音響検出器２Ｃの検出時間差はΔｔｃ＝ｔｃ−ｔａ、
音響検出器２Ｄの検出時間差はΔｔｄ＝ｔｄ−ｔａとなる。 The time when the sound detector 2A detects the leaked sound is ta, the time when the sound detector 2B detects the leaked sound is tb, the time when the sound detector 2C detects the leaked sound is tc, and the sound detector 2D outputs the leaked sound Let the detected time be td. It is assumed that the acoustic detector 2A detects the leakage sound earliest. The difference between the time when the acoustic detector 2A that has detected the leakage sound earliest detects the leakage sound and the time when the other acoustic detectors 2B, 2C, and 2D detect the leakage sound is defined as a detection time difference Δt. The detection time difference of the acoustic detector 2B is Δtb = tb−ta, the detection time difference of the acoustic detector 2C is Δtc = tc−ta,
The detection time difference of the acoustic detector 2D is Δtd = td−ta.

音速をｃとすると、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが漏洩音を検出した時点において、大気の状態は一定とみなすことができるので、音速ｃは一定とみなすことができる。音は、検出時間差Δｔｂ、Δｔｃ、Δｔｄによってそれぞれｃ×Δｔｂ、ｃ×Δｔｃ、ｃ×Δｔｄ進行する。図４に示すように、最も早く漏洩音を検出した音響検出器２Ａと漏洩位置Ｏとの距離をＸとすると、音響検出器２Ｂと漏洩位置Ｏとの距離はＸ＋ｃ×Δｔｂ、音響検出器２Ｃと漏洩位置Ｏとの距離はＸ＋ｃ×Δｔｃ、音響検出器２Ｄと漏洩位置Ｏとの距離はＸ＋ｃ×Δｔｄとなる。図４に示す例では、ｘｂ＝ｃ×Δｔｂ、ｘｃ＝ｃ×Δｔｃ、ｘｄ＝ｃ×Δｔｄである。 Assuming that the sound speed is c, since the atmospheric state can be considered constant when the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D detect the leaked sound, the sound speed c can be considered constant. The sound advances by c × Δtb, c × Δtc, and c × Δtd depending on the detection time differences Δtb, Δtc, and Δtd, respectively. As shown in FIG. 4, when the distance between the acoustic detector 2A that has detected the leakage sound earliest and the leakage position O is X, the distance between the acoustic detector 2B and the leakage position O is X + c × Δtb, and the acoustic detector 2C. And the leakage position O is X + c × Δtc, and the distance between the acoustic detector 2D and the leakage position O is X + c × Δtd. In the example shown in FIG. 4, xb = c × Δtb, xc = c × Δtc, and xd = c × Δtd.

図４に示すように、ガス容器１０１の周りの音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、長方形の４個の角に設置される。すなわち、音響検出器２Ａと音響検出器２Ｂとを結ぶ直線と、音響検出器２Ｄと音響検出器２Ｃとを結ぶ直線とは平行であり、音響検出器２Ａと音響検出器２Ｄとを結ぶ直線と、音響検出器２Ｂと音響検出器２Ｃとを結ぶ直線とは平行である。また、音響検出器２Ａと音響検出器２Ｂとを結ぶ直線は、音響検出器２Ａと音響検出器２Ｄとを結ぶ直線及び音響検出器２Ｂと音響検出器２Ｃとを結ぶ直線と直交し、音響検出器２Ｄと音響検出器２Ｃとを結ぶ直線は、音響検出器２Ａと音響検出器２Ｄとを結ぶ直線及び音響検出器２Ｂと音響検出器２Ｃとを結ぶ直線と直交する。 As shown in FIG. 4, the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D around the gas container 101 are installed at four corners of a rectangle. That is, the straight line connecting the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2B is parallel to the straight line connecting the acoustic detector 2D and the acoustic detector 2C, and the straight line connecting the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2D. The straight line connecting the acoustic detector 2B and the acoustic detector 2C is parallel. Further, the straight line connecting the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2B is orthogonal to the straight line connecting the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2D and the straight line connecting the acoustic detector 2B and the acoustic detector 2C. The straight line connecting the detector 2D and the acoustic detector 2C is orthogonal to the straight line connecting the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2D and the straight line connecting the acoustic detector 2B and the acoustic detector 2C.

音響検出器２Ａと音響検出器２Ｂとの距離をＬａ、音響検出器２Ｂと音響検出器２Ｃとの距離をＬｂ、音響検出器２Ｃと音響検出器２Ｄとの距離をＬｃ、音響検出器２Ｄと音響検出器２Ａとの距離をＬｄとする。なお、Ｌａ＝Ｌｃ、Ｌｂ＝Ｌｄである。α軸と平行な方向における音響検出器２Ａと漏洩位置Ｏとの距離をλａ、β軸と平行な方向における音響検出器２Ｂと漏洩位置Ｏとの距離をλｂ、α軸と平行な方向における音響検出器２Ｃと漏洩位置Ｏとの距離をλｃ、β軸と平行な方向における音響検出器２Ｄと漏洩位置Ｏとの距離をλｄとする。 The distance between the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2B is La, the distance between the acoustic detector 2B and the acoustic detector 2C is Lb, the distance between the acoustic detector 2C and the acoustic detector 2D is Lc, and the acoustic detector 2D The distance from the acoustic detector 2A is Ld. Note that La = Lc and Lb = Ld. The distance between the acoustic detector 2A and the leakage position O in the direction parallel to the α axis is λa, the distance between the acoustic detector 2B and the leakage position O in the direction parallel to the β axis is λb, and the acoustic in the direction parallel to the α axis. The distance between the detector 2C and the leakage position O is λc, and the distance between the acoustic detector 2D and the leakage position O in the direction parallel to the β axis is λd.

この場合、次の式（１）〜式（４）が成り立つ。
Ｘ＝√（λａ^２＋λｂ^２）・・・（１）
Ｘ＋ｃ×Δｔｂ＝√｛λｂ^２＋（Ｌａ−λａ）^２｝・・・（２）
Ｘ＋ｃ×Δｔｃ＝√｛（Ｌａ−λａ）^２＋（Ｌｂ−λｂ）^２｝・・・（３）
Ｘ＋ｃ×Δｔｄ＝√｛（Ｌｂ−λｂ）^２＋λａ^２｝・・・（４） In this case, the following formulas (1) to (4) hold.
X = √ (λa ² + λb ² ) (1)
X + c × Δtb = √ {λb ² + (La−λa) ² } (2)
X + c × Δtc = √ {(La−λa) ² + (Lb−λb) ² } (3)
X + c × Δtd = √ {(Lb−λb) ² + λa ² } (4)

式（１）〜式（４）から、Ｘを求める。式（１）〜式（４）において、Δｔｂ、Δｔｃ、Δｔｄは既知の値である。また、Ｌａ、Ｌｂは、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが設置される位置の情報（座標）から求めることができる。本実施形態において、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの位置の情報（座標）は、図１に示す記憶装置６に記憶されている。λａ、λｂ及びＸは未知数であるが、３個の未知数に対して４個の式が存在するので、λａ、λｂ及びＸは、式（１）〜式（４）から求めることができる。図１に示す漏洩予測装置５は、既知のΔｔｂ、Δｔｃ、Δｔｄ、Ｌａ、Ｌｂを式（１）〜式（４）に与えてＸ、すなわち、最も早く漏洩音を検出した音響検出器２Ａと漏洩位置Ｏとの距離を求める。 X is calculated | required from Formula (1)-Formula (4). In Expressions (1) to (4), Δtb, Δtc, and Δtd are known values. Moreover, La and Lb can be calculated | required from the information (coordinate) of the position where acoustic detector 2A, 2B, 2C, 2D is installed. In the present embodiment, the position information (coordinates) of the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D is stored in the storage device 6 shown in FIG. Although λa, λb, and X are unknown numbers, there are four formulas for the three unknowns, so λa, λb, and X can be obtained from formulas (1) to (4). The leak prediction device 5 shown in FIG. 1 includes the known Δtb, Δtc, Δtd, La, and Lb given to the equations (1) to (4) to X, that is, the acoustic detector 2A that detects the leaked sound earliest. The distance from the leakage position O is obtained.

Ｘを求めた後、漏洩予測装置５は、Δｔｂ、Δｔｃ、Δｔｄを用いて、音響検出器２Ｂと漏洩位置Ｏとの距離Ｘ＋ｃ×Δｔｂ、音響検出器２Ｃと漏洩位置Ｏとの距離Ｘ＋ｃ×Δｔｃ及び音響検出器２Ｄと漏洩位置Ｏとの距離Ｘ＋ｃ×Δｔｄを求める。漏洩予測装置５は、これらの値及び音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの位置の情報（座標）を用いて、漏洩位置Ｏの位置（座標）を求めることができる。この手法においては、４個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、それぞれが長方形（正方形を含む）の４個の角に位置するように設置されている必要がある。次に、ガスが漏洩した位置を漏洩予測装置５が求める他の方法を説明する。 After obtaining X, the leakage prediction device 5 uses Δtb, Δtc, and Δtd to determine the distance X + c × Δtb between the acoustic detector 2B and the leakage position O, and the distance X + c × Δtc between the acoustic detector 2C and the leakage position O. And the distance X + c × Δtd between the acoustic detector 2D and the leakage position O is obtained. The leak prediction device 5 can obtain the position (coordinates) of the leak position O using these values and the information (coordinates) of the positions of the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D. In this method, the four acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D need to be installed so as to be positioned at four corners of a rectangle (including a square). Next, another method for obtaining the position where the gas has leaked by the leak prediction apparatus 5 will be described.

図５は、音響検出器と配管類との位置関係を模式的に示した平面図である。図５は、ガスが漏洩したガス容器１０１の周りに、３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃが設置された例を示している。この例において、ガス容器１０１から漏洩したガスは、Ｇ１で示す領域に拡散している。音響検出器２Ａと音響検出器２Ｂとの距離をＹａ、音響検出器２Ｂと音響検出器２Ｃとの距離をＹｂ、音響検出器２Ｃと音響検出器２Ａとの距離をＹｃとする。これらは、音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが設置される位置の情報（座標）から求めることができるため、既知の値である。 FIG. 5 is a plan view schematically showing the positional relationship between the acoustic detector and the piping. FIG. 5 shows an example in which three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C are installed around the gas container 101 where gas has leaked. In this example, the gas leaked from the gas container 101 is diffused in the region indicated by G1. The distance between the acoustic detector 2A and the acoustic detector 2B is Ya, the distance between the acoustic detector 2B and the acoustic detector 2C is Yb, and the distance between the acoustic detector 2C and the acoustic detector 2A is Yc. These can be obtained from information (coordinates) of the positions where the acoustic detectors 2A, 2B, 2C, and 2D are installed, and are known values.

この例においては、音響検出器２Ｃが時刻ｔｃに漏洩音を最も早く検出したとする。音響検出器２Ａが漏洩音を検出した時刻をｔａ、音響検出器２Ｂが漏洩音を検出した時刻をｔｂとする。音響検出器２Ａの検出時間差はΔｔａ＝ｔａ−ｔｃ、音響検出器２Ｂの検出時間差はΔｔｂ＝ｔｂ−ｔｃである。音響検出器２Ｃと漏洩位置Ｏとの距離はＸｃである。ｘａ＝ｃ×Δｔａ、ｘｂ＝ｃ×Δｔｂとすると、音響検出器２Ａと漏洩位置Ｏとの距離Ｘａ＝Ｘｃ＋ｘａ、音響検出器２Ｂと漏洩位置Ｏとの距離Ｘｂ＝Ｘｃ＋ｘｂとなる。ｃ、Δｔａ、Δｔｂは既知なので、ｘａ、ｘｂは既知である。 In this example, it is assumed that the acoustic detector 2C detects the leakage sound earliest at time tc. The time when the sound detector 2A detects the leaked sound is ta, and the time when the sound detector 2B detects the leaked sound is tb. The detection time difference of the acoustic detector 2A is Δta = ta−tc, and the detection time difference of the acoustic detector 2B is Δtb = tb−tc. The distance between the acoustic detector 2C and the leakage position O is Xc. Assuming xa = c × Δta and xb = c × Δtb, the distance Xa = Xc + xa between the acoustic detector 2A and the leakage position O and the distance Xb = Xc + xb between the acoustic detector 2B and the leakage position O are obtained. Since c, Δta, and Δtb are known, xa and xb are known.

音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃを頂点とする三角形の面積をＳ、音響検出器２Ａ、２Ｂと漏洩位置Ｏとを頂点とする三角形ＴＲ１の面積をＳ１、音響検出器２Ｂ、２Ｃと漏洩位置Ｏとを頂点とする三角形ＴＲ２の面積をＳ２、音響検出器２Ｃ、２Ａと漏洩位置Ｏとを頂点とする三角形ＴＲ３の面積をＳ３とする。この場合、面積Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、下記の式（５）〜式（８）で求めることができる。ここで、ｓ＝（Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ）／２、ｓ１＝（Ｙａ＋Ｘａ＋Ｘｂ）／２、ｓ２＝（Ｙｂ＋Ｘｂ＋Ｘｃ）／２、ｓ３＝（Ｙｃ＋Ｘｃ＋Ｘａ）／２である。 The area of the triangle having the vertices of the acoustic detectors 2A, 2B, 2C is S, the area of the triangle TR1 having the vertices of the acoustic detectors 2A, 2B and the leakage position O is S1, and the acoustic detectors 2B, 2C and the leakage position O Let S2 be the area of the triangle TR2 with vertices as the vertices, and let S3 be the area of the triangle TR3 with vertices the acoustic detectors 2C, 2A and the leakage position O. In this case, the areas S, S1, S2, and S3 can be obtained by the following formulas (5) to (8). Here, s = (Ya + Yb + Yc) / 2, s1 = (Ya + Xa + Xb) / 2, s2 = (Yb + Xb + Xc) / 2, and s3 = (Yc + Xc + Xa) / 2.

Ｓ＝√｛ｓ×（ｓ−Ｙａ）×（ｓ−Ｙｂ）×（ｓ−Ｙｃ）｝・・・（５）
Ｓ１＝√｛ｓ１×（ｓ１−Ｙａ）×（ｓ１−Ｘａ）×（ｓ１−Ｘｂ）｝・・・（６）
Ｓ２＝√｛ｓ２×（ｓ２−Ｙｂ）×（ｓ２−Ｘｂ）×（ｓ２−Ｘｃ）｝・・・（７）
Ｓ３＝√｛ｓ３×（ｓ３−Ｙｃ）×（ｓ３−Ｘｃ）×（ｓ３−Ｘａ）｝・・・（８） S = √ {s × (s−Ya) × (s−Yb) × (s−Yc)} (5)
S1 = √ {s1 × (s1−Ya) × (s1−Xa) × (s1−Xb)} (6)
S2 = √ {s2 × (s2−Yb) × (s2−Xb) × (s2−Xc)} (7)
S3 = √ {s3 × (s3-Yc) × (s3-Xc) × (s3-Xa)} (8)

Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３である。式（５）〜式（８）において、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃは既知である。Ｘａ＝Ｘｃ＋ｘａ、Ｘｂ＝Ｘｃ＋ｘｂであるが、上述した通り、ｘａ、ｘｂは既知である。したがって、式（５）〜式（８）においてはＸｃのみが未知数である。したがって、方程式Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３は、Ｘｃを未知数とする一次方程式になるので、漏洩予測装置５は、既知の値を前記方程式に与えてＸｃについて解くことにより、Ｘｃ、すなわち、最も早く漏洩音を検出した音響検出器２Ｃと漏洩位置Ｏとの距離を求めることができる。 S = S1 + S2 + S3. In the formulas (5) to (8), Ya, Yb, and Yc are known. Xa = Xc + xa and Xb = Xc + xb, but as described above, xa and xb are known. Therefore, only Xc is unknown in the equations (5) to (8). Therefore, the equation S = S1 + S2 + S3 becomes a linear equation with Xc as an unknown, so that the leakage prediction apparatus 5 detects Xc, that is, the earliest leakage sound by giving a known value to the equation and solving for Xc. The distance between the detected acoustic detector 2C and the leakage position O can be obtained.

Ｘｃを求めた後、漏洩予測装置５は、Δｔａ、Δｔｂを用いて、音響検出器２Ａと漏洩位置Ｏとの距離Ｘａ＝Ｘ＋ｘａ、音響検出器２Ｂと漏洩位置Ｏとの距離Ｘｂ＝Ｘ＋ｘｂを求める。漏洩予測装置５は、これらの値及び音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの位置の情報（座標）を用いて、漏洩位置Ｏの位置（座標）を求めることができる。この手法においては、３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃ相互の位置関係及びこれらと漏洩位置Ｏとの位置関係が把握できれば、漏洩位置Ｏの位置（座標）を求めることができる。 After obtaining Xc, the leakage prediction device 5 obtains the distance Xa = X + xa between the acoustic detector 2A and the leakage position O and the distance Xb = X + xb between the acoustic detector 2B and the leakage position O using Δta and Δtb. . The leak prediction device 5 can obtain the position (coordinates) of the leak position O using these values and the information (coordinates) of the positions of the acoustic detectors 2A, 2B, and 2C. In this method, if the positional relationship between the three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C and the positional relationship between them and the leakage position O can be grasped, the position (coordinates) of the leakage position O can be obtained.

漏洩予測装置５は、上述した方法により、少なくとも、複数の音響検出器２が検出した漏洩音情報が得られた時間に基づいて、漏洩位置Ｏの位置（座標）を求めることができる。この例は、３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃで囲まれる領域にガスの漏洩箇所があることが必要である。３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃで囲まれる領域外に存在するガスの漏洩箇所に対して、上述した手法を用いてＸｃを求めようとすると、Ｘｃの値は正しい値にはならない。このため、Ｘｃの値が正しい値にならない場合（例えば、負の値となる場合）には、３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃで囲まれる領域外にガスの漏洩箇所が存在すると判断することができる。 The leak prediction device 5 can obtain the position (coordinates) of the leak position O based on at least the time when the leak sound information detected by the plurality of acoustic detectors 2 is obtained by the method described above. In this example, it is necessary that there is a gas leakage portion in a region surrounded by the three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C. If Xc is obtained by using the above-described method for a gas leakage location existing outside the region surrounded by the three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C, the value of Xc is not a correct value. For this reason, when the value of Xc does not become a correct value (for example, when it becomes a negative value), it is determined that there is a gas leakage point outside the area surrounded by the three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C. can do.

この場合、漏洩予測装置５は、３個の音響検出器２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち、最も早く漏洩音を検出した音響検出器（この例では符号２Ｃのもの）に隣接し、かつ、残りの２個の音響検出器とは異なる音響検出器を選択する。そして、選択した音響検出器と、最も早く漏洩音を検出した音響検出器と、前回において２番目に早く漏洩音を検出した音響検出器とから得られる漏洩音の検出時刻を用いて、Ｘｃを求める。漏洩予測装置５は、これを繰り返して、Ｘｃが正しい値（例えば、正の値）となったときのＸｃを用いて、ガスが漏洩した位置を求める。なお、漏洩予測装置５が漏洩位置Ｏの位置（座標）を求める方法は、上述したものに限定されない。 In this case, the leakage prediction device 5 is adjacent to the acoustic detector (in this example, reference numeral 2C) that has detected the leakage sound the earliest among the three acoustic detectors 2A, 2B, and 2C, and the remaining A different acoustic detector from the two acoustic detectors is selected. Then, Xc is calculated using the detection time of the leaked sound obtained from the selected acoustic detector, the acoustic detector that detected the leaked sound earliest, and the acoustic detector that detected the leaked earliest second last time. Ask. The leak prediction device 5 repeats this, and uses Xc when Xc becomes a correct value (for example, a positive value) to obtain the position where the gas has leaked. Note that the method by which the leakage prediction device 5 obtains the position (coordinates) of the leakage position O is not limited to the above-described method.

配管類から漏洩したガスは、風向あるいは風速によって拡散の状態に影響を受ける。ガス検出器による漏洩検出は、ガスが拡散してきて初めて検出するので、ガスの拡散の状態によってはガスの漏洩の検出が遅れることがある。漏洩検出システム１は、漏洩音情報が得られた時間及び複数の音響検出器２の位置の情報に基づき、漏洩位置Ｏの位置を求める。このため、ガスの拡散の状態の影響に係わらず、漏洩したガスを検出し、漏洩位置Ｏの位置を求めることができる。 The gas leaked from the piping is affected by the diffusion state depending on the wind direction or the wind speed. Since the leak detection by the gas detector is detected only after the gas has diffused, the detection of the gas leak may be delayed depending on the gas diffusion state. The leakage detection system 1 obtains the position of the leakage position O based on the time when the leakage sound information is obtained and the information on the positions of the plurality of acoustic detectors 2. Therefore, the leaked gas can be detected and the position of the leak position O can be obtained regardless of the influence of the gas diffusion state.

また、漏洩検出システム１において、ガスの漏洩を検出するまでの時間は、音響検出器２の位置と漏洩位置Ｏとの距離を音速ｃで除した値になる。このため、漏洩検出システム１は、ガス検出器と比較して、極めて短い時間でガスの漏洩を検出することができる。また、漏洩検出システム１は、風速あるいは風向によらず、ガスが漏洩した位置の近傍に存在する音響検出器２が最大の音圧を検出して最大の電気信号を発生する。そして、ガスが漏洩した位置から遠い音響検出器２ほど、検出する音圧は小さくなるので、発生する電気信号も小さくなる。したがって、漏洩検出システム１は、音響検出器２が発生する電気信号の大きさ、すなわち、漏洩音の音圧の大きさに基づいて、音響検出器２と漏洩位置Ｏとの距離を推定することもできる。例えば、漏洩音の音圧の分布から、音響検出器２と漏洩位置Ｏとの距離を推定し、推定された前記距離に基づいて漏洩位置Ｏを求めることができる。さらに、漏洩検出システム１は、ガス検出器で検出できないガス種、例えば、空気又は窒素等でも、漏洩音により検出することができる。 In the leak detection system 1, the time until the gas leak is detected is a value obtained by dividing the distance between the position of the acoustic detector 2 and the leak position O by the speed of sound c. For this reason, the leak detection system 1 can detect a gas leak in an extremely short time compared to the gas detector. Further, in the leak detection system 1, the acoustic detector 2 existing in the vicinity of the position where the gas leaks detects the maximum sound pressure and generates the maximum electric signal regardless of the wind speed or the wind direction. Then, the sound detector 2 that is farther away from the position where the gas has leaked has a smaller sound pressure to be detected, so that the generated electrical signal is also smaller. Therefore, the leakage detection system 1 estimates the distance between the acoustic detector 2 and the leakage position O based on the magnitude of the electric signal generated by the acoustic detector 2, that is, the magnitude of the sound pressure of the leakage sound. You can also. For example, the distance between the acoustic detector 2 and the leakage position O can be estimated from the sound pressure distribution of the leakage sound, and the leakage position O can be obtained based on the estimated distance. Furthermore, the leak detection system 1 can detect a gas type that cannot be detected by the gas detector, for example, air or nitrogen, by a leak sound.

漏洩検出システム１の漏洩予測装置５は、漏洩音情報に含まれる漏洩音の音質、すなわち周波数に基づき、漏洩したガスの種類を予測することができる。一般に、分子量が小さい物資ほど音速が大きくなり、結果として周波数が高くなる傾向がある。これを利用して、漏洩予測装置５は、漏洩音の周波数からガスの種類を予測する。例えば、漏洩音の周波数とガスの種類とを対応付けて記憶装置６に記憶しておく。そして、漏洩予測装置５は、音響検出器２が検出した漏洩音の周波数に対応するガスを、漏洩したガスの種類とする。このようにして、漏洩検出システム１の漏洩予測装置５は、漏洩したガスの種類を予測することができる。なお、漏洩したガスの種類を予測する場合、さらに漏洩音の音圧を用いてもよい。このようにすれば、ガスの種類を予測する精度が向上する。 The leak prediction device 5 of the leak detection system 1 can predict the type of leaked gas based on the quality of the leaked sound included in the leaked sound information, that is, the frequency. In general, a material having a lower molecular weight has a higher sound speed and, as a result, tends to have a higher frequency. Utilizing this, the leakage prediction device 5 predicts the type of gas from the frequency of the leakage sound. For example, the frequency of leakage sound and the type of gas are stored in the storage device 6 in association with each other. And the leak prediction apparatus 5 makes the gas corresponding to the frequency of the leak sound detected by the acoustic detector 2 the kind of leaked gas. In this way, the leak prediction device 5 of the leak detection system 1 can predict the type of leaked gas. Note that when the type of leaked gas is predicted, the sound pressure of the leaked sound may be used. In this way, the accuracy of predicting the type of gas is improved.

また、漏洩検出システム１の漏洩予測装置５は、漏洩音情報に含まれる漏洩音の音圧に基づいて、ガスが漏洩した部分の孔の大きさを予測することができる。ガスが漏洩した部分の孔の径をＤとし、前記孔からガスが漏洩することによって発生する漏洩音の音圧をＬｐとすると、両者の関係は式（９）のようになる。Ｌｐ０は、ガスが漏洩する孔の径（直径）が０．０５ｍｍである場合において、所定の位置での音圧である。Ｌｐ０は、実験等により予め求めておき、図１に示す記憶装置６に保存しておく。
Ｌｐ＝Ｌｐ０−２０ｌｏｇ（０．０５／Ｄ）・・・（９） Moreover, the leak prediction apparatus 5 of the leak detection system 1 can predict the size of the hole where the gas leaks based on the sound pressure of the leaked sound included in the leaked sound information. When the diameter of the hole where the gas leaks is D and the sound pressure of the leaked sound generated by the gas leaking from the hole is Lp, the relationship between them is as shown in Equation (9). Lp0 is the sound pressure at a predetermined position when the diameter (diameter) of the hole through which the gas leaks is 0.05 mm. Lp0 is obtained in advance by experiments or the like and stored in the storage device 6 shown in FIG.
Lp = Lp0-20log (0.05 / D) (9)

例えば、ガスが漏洩する孔の径が０．０５ｍｍである場合において、所定の位置でＬｐが１００ｄＢであるとき、ガスが漏洩する孔の径が０．００５ｍｍになるとＬｐは８０ｄＢになる。漏洩位置Ｏにおける漏洩音の音圧Ｌｐは、この漏洩音を検出した音響検出器２と漏洩位置Ｏとの距離をＸとすると、式（１０）で求めることができる。式（１０）中のＬｓは、漏洩位置Ｏとの距離がＸである音響検出器２が検出した漏洩音の音圧である。
Ｌｐ＝Ｌｓ＋１１＋２０ｌｏｇＸ・・・（１０） For example, when the diameter of the hole through which gas leaks is 0.05 mm and Lp is 100 dB at a predetermined position, Lp is 80 dB when the diameter of the hole through which gas leaks is 0.005 mm. The sound pressure Lp of the leaked sound at the leak position O can be obtained by Expression (10), where X is the distance between the acoustic detector 2 that detects the leaked sound and the leak position O. Ls in Expression (10) is the sound pressure of the leaked sound detected by the acoustic detector 2 whose distance from the leak position O is X.
Lp = Ls + 11 + 20logX (10)

音響検出器２と漏洩位置Ｏとの距離Ｘは、上述した方法で求めることができる。したがって、漏洩予測装置５は、式（１０）に、音響検出器２が検出した漏洩音の音圧Ｌｓと、音響検出器２と漏洩位置Ｏとの距離Ｘとを与えることにより、漏洩位置Ｏにおける漏洩音の音圧Ｌｐを求めることができる。そして、漏洩予測装置５は、記憶装置６から読み出したＬｐ０と、求めた音圧Ｌｐとを式（９）に与え、Ｄについて解くことにより、ガスが漏洩する孔の径Ｄを求めることができる。 The distance X between the acoustic detector 2 and the leakage position O can be obtained by the method described above. Therefore, the leakage prediction device 5 gives the leakage position O by giving the sound pressure Ls of the leakage sound detected by the acoustic detector 2 and the distance X between the acoustic detector 2 and the leakage position O to the equation (10). The sound pressure Lp of the leaking sound at can be obtained. And the leak prediction apparatus 5 can obtain | require the diameter D of the hole which gas leaks by giving Lp0 read from the memory | storage device 6, and the calculated | required sound pressure Lp to Formula (9), and solving about D. .

（実施形態２）
図６は、プラントの運転時における音圧の時間変化の一例を示す図である。図７は、音響検出器が検出したプラントの音を補正する方法を示す模式図である。プラントを運転している場合、プラントの運転状態、例えば、弁の開閉、排気動作等に起因する騒音（暗騒音）が発生する。例えば、図６に示す例では、プラントは、時間ｔ２〜ｔ３の間で弁動作をし、時間ｔ４〜ｔ５の間で減圧排気動作をし、ｔ５で機器の動作が終了している（実線ＳＲ）。弁動作及び減圧排気動作をしている間は、このような動作が発生する前後と比較して、音圧が大きくなっている。 (Embodiment 2)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a temporal change in sound pressure during plant operation. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a method for correcting the sound of the plant detected by the acoustic detector. When the plant is operated, noise (background noise) is generated due to the operation state of the plant, for example, valve opening / closing, exhaust operation, and the like. For example, in the example shown in FIG. 6, the plant performs valve operation between times t2 and t3, performs decompression exhaust operation between times t4 and t5, and the operation of the equipment ends at t5 (solid line SR ). During the valve operation and the reduced pressure exhaust operation, the sound pressure is higher than before and after such an operation occurs.

暗騒音によって、図１に示す音響検出器２が検出した音の中から漏洩音を特定する際の精度が低下することがある。本実施形態において、漏洩検出システム１は、図１に示す記憶装置６が暗騒音の情報を記憶し、漏洩予測装置５は、音響検出器２が検出した漏洩音情報を暗騒音の情報で補正する。このようにすることで、音響検出器２が検出した音の中から漏洩音を特定する際の精度低下を抑制できるので、ガスが漏洩した位置を求める際の精度低下を抑制できる。 Due to the background noise, the accuracy when the leaked sound is identified from the sounds detected by the acoustic detector 2 shown in FIG. In the present embodiment, in the leakage detection system 1, the storage device 6 shown in FIG. 1 stores background noise information, and the leakage prediction device 5 corrects the leakage sound information detected by the acoustic detector 2 with the background noise information. To do. By doing in this way, since the precision fall at the time of specifying a leaking sound from the sound which the acoustic detector 2 detected can be suppressed, the precision fall at the time of calculating | requiring the position where gas leaked can be suppressed.

例えば、予めプラントの暗騒音による音圧の変化（例えば、図６、図７の実線ＳＲ）を取得して、記憶装置６に記憶させておく。暗騒音がない場合、音響検出器２が検出する音の音圧は、図６、図７の実線ＳＢで示すようになる。漏洩検出システム１がプラントのガスの漏洩を監視する場合、音響検出器２が検出したプラントの音の情報（より具体的には音圧）は、例えば、図７の実線ＳＲｇで示すようになる。漏洩予測装置５は、音響検出器２が検出した、プラントの全騒音（図７の実線ＳＲｇ）から、暗騒音（図７の実線ＳＲ）を減算することにより、図７の実線ＳＧで示す補正値（プラント音補正値）が得られる。図７に示す例では、ｔ＝ｔ４’においてガスの漏洩音が検出されるが、暗騒音が除去された分、確実に漏洩音を検出することができる。 For example, a change in sound pressure due to background noise of the plant (for example, the solid line SR in FIGS. 6 and 7) is acquired in advance and stored in the storage device 6. When there is no background noise, the sound pressure of the sound detected by the acoustic detector 2 is as shown by the solid line SB in FIGS. When the leak detection system 1 monitors the leak of the gas in the plant, the sound information (more specifically, the sound pressure) of the plant detected by the acoustic detector 2 is, for example, as indicated by the solid line SRg in FIG. . The leak prediction device 5 corrects the background noise SG shown in FIG. 7 by subtracting the background noise (solid line SRg in FIG. 7) from the total plant noise (solid line SRg in FIG. 7) detected by the acoustic detector 2. A value (plant sound correction value) is obtained. In the example shown in FIG. 7, the gas leakage sound is detected at t = t4 ′, but the leakage sound can be reliably detected as the background noise is removed.

この場合、漏洩予測装置５は、例えば、音響検出器２が検出した音の変化量と持続時間との少なくとも一方を暗騒音の情報、より具体的には暗騒音の発生源を特定する情報として用いて、音響検出器２が検出した漏洩音情報を補正してもよい。例えば、配管類から発生する音あるいはプラントが有する機器（弁、ポンプ等）が動作したときに発生する音（より具体的には音圧）の変化量又は音の持続時間を予め取得し、記憶装置６に記憶させておく。漏洩予測装置５は、音響検出器２が音を検出した場合、例えば、当該音の変化量と、記憶装置６に記憶させた変化量とを比較し、両者が合致するものを選択する。そして、漏洩予測装置５は、選択した音の変化量で、現時点において音響検出器２が検出した音（音圧）を補正する。漏洩予測装置５は、このようにして得られたプラント音補正値に基づいて、ガスの漏洩が発生した位置を求める。音の持続時間でも同様にプラント音補正値を求めることができる。また、音の変化量及び音の持続時間の両方を用いてプラント音補正値を求めてもよい。この場合、プラントのどの機器が動作しているかをより正確に判定できるので、プラント音補正値を求める精度が向上する。 In this case, for example, the leakage prediction device 5 uses at least one of the change amount and duration of the sound detected by the acoustic detector 2 as background noise information, more specifically, information for specifying the background noise source. It may be used to correct leaked sound information detected by the acoustic detector 2. For example, a change amount or duration of sound (more specifically, sound pressure) generated when a sound generated from piping or a device (valve, pump, etc.) of a plant is operated is acquired and stored in advance. It is stored in the device 6. When the sound detector 2 detects a sound, for example, the leakage prediction device 5 compares the amount of change of the sound with the amount of change stored in the storage device 6 and selects the one that matches. And the leak prediction apparatus 5 correct | amends the sound (sound pressure) which the acoustic detector 2 detected at the present time with the variation | change_quantity of the selected sound. The leak prediction device 5 obtains the position where the gas leak has occurred based on the plant sound correction value thus obtained. Similarly, the plant sound correction value can be obtained for the sound duration. Further, the plant sound correction value may be obtained using both the sound change amount and the sound duration. In this case, since it is possible to more accurately determine which device in the plant is operating, the accuracy of obtaining the plant sound correction value is improved.

このように、本実施形態では、プラントの配管類から発生する音、あるいはプラントが有する機器が動作したときに発生する音の変化量と持続時間との少なくとも一つを暗騒音の発生源を特定するための情報として用いて、音響検出器２が検出した漏洩音情報を暗騒音の情報で補正する。このようにすることで、暗騒音の発生源の特定精度が向上するので、対応する暗騒音のパターンを特定する精度も同時に向上する。その結果、音響検出器２が検出した音の中から漏洩音を特定する際の精度低下を抑制できるので、音響検出器２によるガスの漏洩検出の精度を向上させることができる。なお、音の変化量の代わりに、単位時間あたりにおける音の変化量、すなわち、音の変化率を用いてもよい。 As described above, in the present embodiment, the source of background noise is identified by at least one of the amount of change and the duration of sound generated from plant piping or the sound generated when the equipment of the plant operates. The leaked sound information detected by the acoustic detector 2 is corrected with background noise information. By doing so, the accuracy of specifying the source of background noise is improved, so the accuracy of specifying the corresponding background noise pattern is also improved at the same time. As a result, since it is possible to suppress a decrease in accuracy when the leaked sound is identified from the sounds detected by the acoustic detector 2, it is possible to improve the accuracy of gas leakage detection by the acoustic detector 2. Instead of the sound change amount, the sound change amount per unit time, that is, the sound change rate may be used.

（実施形態３）
図８は、ガスが漏洩した配管類を特定する際に用いるデータベースを示す模式図である。本実施形態は、配管類からガスが漏洩した位置と、配管類の条件とに基づいて、ガスが漏洩した配管の位置を求める点に特徴がある。上述した実施形態１及び実施形態２では、ガスの漏洩が発生した領域を求めることができるが、前記領域内に複数の配管類が存在する場合、いずれの配管類からガスが漏洩したかを求めるのは困難である。本実施形態において、漏洩予測システム１は、図１に示す記憶装置６に、ガスを内封する機器、すなわち配管類の位置情報と、配管類の条件とを対応付けて記憶させておき、漏洩予測装置５は、配管類からガスが漏洩した位置と、配管類の条件とに基づいて、ガスが漏洩した配管類の位置を求める。このようにすることで、どの配管類からガスが漏洩したかを求めることができるので、ガスの漏洩源を求める際の精度が向上する。 (Embodiment 3)
FIG. 8 is a schematic diagram showing a database used when specifying piping in which gas has leaked. The present embodiment is characterized in that the position of the pipe where the gas leaked is obtained based on the position where the gas leaked from the pipe and the conditions of the pipe. In Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, an area where gas leakage has occurred can be obtained, but when there are a plurality of pipes in the area, it is obtained from which pipe the gas has leaked. It is difficult. In the present embodiment, the leak prediction system 1 stores in the storage device 6 shown in FIG. 1 the gas enclosing device, that is, the location information of the piping and the piping conditions in association with each other, and leaks. The prediction device 5 obtains the position of the piping from which the gas has leaked based on the position at which the gas has leaked from the piping and the conditions of the piping. By doing in this way, since it can be calculated | required from which piping gas leaked, the precision at the time of calculating | requiring the leak source of gas improves.

図８に示すデータベース１０は、配管等種別Ｍ、配管等位置Ｂ、圧力Ｐ、温度τ、ガス種Ｓがそれぞれ対応付けられて記述されている。これらのうち、圧力Ｐ、温度τは、配管類が内封し、かつ取り扱うガスの情報である。この情報が、配管類の条件である。例えば、配管等種別がＭ１の配管又はガス容器又は機器（以下、配管等という）は、配管等位置がＢ１の位置に設置されている。そして、配管等種別がＭ１の配管等は、圧力Ｐ１、温度τ１のガス種がＳ１のガスを内封している。例えば、上述した実施形態１において、ガスの漏洩が発生した領域及びガス種Ｓを求めることができる。したがって、図１に示す漏洩検出システム１の漏洩予測装置５は、ガスの漏洩が発生した領域に存在する配管等を、データベース１０の配管等位置Ｂから検索し、検索によって絞り込まれた配管等から、ガス種Ｓを内封する配管をガスの漏洩が発生した配管として特定することができる。実施形態３は、このようにして、ガスが漏洩した配管等を特定できるので、より精密にガスの漏洩を監視することができる。 The database 10 shown in FIG. 8 is described in such a manner that the piping type M, the piping position B, the pressure P, the temperature τ, and the gas type S are associated with each other. Among these, the pressure P and the temperature τ are information on the gas enclosed and handled by the piping. This information is the piping condition. For example, a pipe, gas container, or device (hereinafter referred to as a pipe or the like) whose type such as a pipe is M1 is installed at a position B1. And the piping etc. whose classification is M1, etc. encloses the gas whose pressure P1 and temperature τ1 are S1. For example, in the first embodiment described above, the region where the gas leakage has occurred and the gas type S can be obtained. Therefore, the leak prediction device 5 of the leak detection system 1 shown in FIG. 1 searches the piping etc. existing in the area where the gas leak has occurred from the piping etc. position B of the database 10, and from the piping etc. narrowed down by the search The piping that encloses the gas species S can be specified as the piping in which gas leakage has occurred. In the third embodiment, since the pipe or the like in which the gas has leaked can be specified in this way, the leak of the gas can be monitored more precisely.

（実施形態４）
図９は、実施形態３に係る漏洩検出システムの構成図である。漏洩検出システム１ａは、上述した実施形態１の漏洩検出システム１と略同様であるが、音響検出器２に加えてこれとは異なる種類のガス検出器を有する点が異なる。本実施形態では、信号変換器４を介して拡散式ガス検出器７Ａと、吸引式ガス検出器７Ｂと、光学式ガス検出器７Ｃとを漏洩予測装置５に接続する。このように、漏洩検出システム１ａは、音響検出器２以外のガス検出器を用いることで、さらに高い精度でガスの漏洩を検出することができる。なお、音響検出器２以外のガス検出装置を設置する位置は、音響検出器２の設置位置に拘束されない。 (Embodiment 4)
FIG. 9 is a configuration diagram of a leakage detection system according to the third embodiment. The leak detection system 1a is substantially the same as the leak detection system 1 of the first embodiment described above, except that in addition to the acoustic detector 2, a different type of gas detector is provided. In this embodiment, the diffusion gas detector 7A, the suction gas detector 7B, and the optical gas detector 7C are connected to the leak prediction device 5 via the signal converter 4. Thus, the leak detection system 1a can detect a gas leak with higher accuracy by using a gas detector other than the acoustic detector 2. The position where the gas detection device other than the acoustic detector 2 is installed is not restricted by the installation position of the acoustic detector 2.

以上のように、本発明に係る漏洩検出システムは、プラントの配管あるいはガス容器からガスが漏洩したことを検出することに有用である。 As described above, the leak detection system according to the present invention is useful for detecting that gas has leaked from the piping or gas container of the plant.

１、１ａ漏洩検出システム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ音響検出器
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ伝送変換器
４信号変換器
５漏洩予測装置
６記憶装置
７Ａ拡散式ガス検出器
７Ｂ吸引式ガス検出器
７Ｃ光学式ガス検出器
１０データベース
１００、１０１ガス容器
１１０、１１１、１１２配管 1, 1a Leakage detection system 2, 2A, 2B, 2C, 2D Acoustic detectors 3A, 3B, 3C, 3D Transmission converter 4 Signal converter 5 Leakage prediction device 6 Storage device 7A Diffusion gas detector 7B Suction gas detection 7C Optical gas detector 10 Database 100, 101 Gas container 110, 111, 112 Piping

Claims

A plurality of acoustic detectors installed in the plant, capable of detecting sound when the gas leaks from a device enclosing the gas in the plant;
At least, a leakage prediction device for obtaining a position where the gas has leaked from the device, based on the time when the information of the sound detected by the plurality of acoustic detectors was obtained,
Only including,
The sound information includes the sound quality of the sound, and the leak prediction device predicts the type of gas leaked based on the sound quality .

A plurality of acoustic detectors installed in the plant, capable of detecting sound when the gas leaks from a device enclosing the gas in the plant;
At least, a leakage prediction device for obtaining a position where the gas has leaked from the device, based on the time when the information of the sound detected by the plurality of acoustic detectors was obtained,
Only including,
The sound information includes a sound pressure of the sound, and the leak prediction device predicts a size of a hole of a leaked portion based on the sound pressure .

A plurality of acoustic detectors installed in the plant, capable of detecting sound when the gas leaks from a device enclosing the gas in the plant;
At least, a leakage prediction device for obtaining a position where the gas has leaked from the device, based on the time when the information of the sound detected by the plurality of acoustic detectors was obtained,
Only including,
The sound information includes the sound quality of the sound and the sound pressure of the sound,
The leak prediction system predicts the type of gas leaked based on the sound quality, and predicts the size of a leaked portion based on the sound pressure .

A storage device for storing information on background noise resulting from the operating state of the plant;
The leak detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the leak prediction device corrects the sound information detected by the acoustic detector with the background noise information.

The leak prediction apparatus corrects the information on the sound detected by the acoustic detector by using at least one of a change amount and a duration of the sound detected by the acoustic detector as information on the background noise. The described leak detection system.

The storage device stores the positional information of the device containing the gas and the conditions of the device in association with each other,
The leakage according to any one of claims 1 to 5, wherein the leakage prediction device obtains a position of the device from which the gas has leaked based on a position at which the gas has leaked from the device and a condition of the device. Detection system.

The leak detection system according to claim 1, further comprising a gas detector in addition to the acoustic detector.