JP6475370B1 - Leakage location estimation device - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図る。
【解決手段】データベース14が、漏洩箇所をクロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持し、算出部12が、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nの測定結果に基づくガス圧力分布実測値とデータベース14の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出し、推定部13が、相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ5A,5B,・・・,5Nを漏洩箇所として推定する。
【選択図】図2In maintenance of a cable filled with gas, a gas leakage point is specified to improve maintenance efficiency.
A database 14 holds a plurality of gas pressure distribution calculation values obtained by assuming leakage locations as closures 5A, 5B,..., 5N, respectively, and a calculation unit 12 includes a pressure transmitter 3A, 3B,..., 3N based on the measurement results of the gas pressure distribution and the gas pressure distribution calculated values held in the database 14 are calculated, and the estimation unit 13 calculates the gas pressure having the maximum correlation. The closures 5A, 5B,..., 5N corresponding to the distribution calculation values are estimated as leaking points.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、地下設備内に配設された通信ケーブルを遠隔監視する技術に関する。 The present invention relates to a technique for remotely monitoring a communication cable disposed in an underground facility.
地下設備内に配設されるメタルケーブルの保守では、設備ビルからメタルケーブル内にガスを供給し、メタルケーブルに取り付けられるクロージャ内に設置された圧力センサによりガスの圧力を監視する。ガスが漏洩した場合、高度なスキルを有する者が、圧力センサの測定データから作成した設備内のガス圧力分布を用いて、経験に基づいてガス漏洩箇所を特定していた。 In maintenance of a metal cable arranged in an underground facility, gas is supplied from the facility building into the metal cable, and the pressure of the gas is monitored by a pressure sensor installed in a closure attached to the metal cable. When gas leaks, a person with advanced skills has identified the gas leak location based on experience using the gas pressure distribution in the facility created from the measurement data of the pressure sensor.
しかしながら、地下メタルケーブル保守において、高度なスキルを有する者によるガス漏洩箇所の特定に基づき、クロージャの現地確認をした結果、ガス漏洩箇所の特定が誤っていた場合、再度他のクロージャを調査することとなり、時間を要するという問題があった。 However, in underground metal cable maintenance, if a person with advanced skills has identified the location of the gas leak based on the identification of the location of the closure, if the location of the gas leak is incorrect, investigate other closures again. There was a problem that it took time.
また、ガス漏洩箇所の特定には高度なスキルが必要であるが、スキルの低い者であっても、ガス漏洩箇所を特定できる技術が望まれていた。 Further, although a high level of skill is required to identify a gas leak location, a technique that can identify a gas leak location has been desired even for those with low skills.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to specify a gas leakage point in maintenance of a cable filled with gas and improve maintenance efficiency.
本発明に係る漏洩箇所推定装置は、ガスが充填されるケーブルに取り付けられるクロージャ内にガス圧力を測定する圧力発信器が設置された設備において、ガスの漏洩したクロージャを推定する漏洩箇所推定装置であって、前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、を有し、前記相関度算出手段は、前記圧力発信器から得られた実測値に基づいて、最もガス圧力の低下した第1クロージャと二番目にガス圧力の低下した第2クロージャを特定し、前記第1クロージャから前記第2クロージャまでの間に存在するクロージャに対応する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれと前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出することを特徴とする。 The leak location estimation apparatus according to the present invention is a leak location estimation apparatus that estimates a gas leaked closure in a facility in which a pressure transmitter for measuring gas pressure is installed in a closure attached to a cable filled with gas. For each closure in the facility, a database holding a gas pressure distribution calculation value indicating a distribution of gas pressure in the facility determined on the assumption that gas has leaked from the closure, and from the pressure transmitter Correlation degree calculating means for calculating the degree of correlation between the gas pressure distribution actual measurement value based on the obtained actual measurement value and each of the gas pressure distribution calculation values held in the database; and the gas pressure distribution calculation with the highest correlation degree It has a leakage point determining means for determining the closure corresponding to the value as closure gas is leaked, and the correlation calculation The means identifies the first closure having the lowest gas pressure and the second closure having the second lowest gas pressure based on the actual measurement value obtained from the pressure transmitter, and the second closure from the first closure is the second closure. A degree of correlation between each of the gas pressure distribution calculation values corresponding to the closure existing until the closure and the gas pressure distribution measurement value is calculated .
本発明によれば、ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the maintenance of the cable with which gas is filled, a gas leak location can be specified and the maintenance efficiency improvement can be aimed at.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の漏洩箇所推定装置1を含むガス圧遠隔監視システムの全体構成図である。同図に示すガス圧遠隔監視システムは、漏洩箇所推定装置1、ガス圧監視装置2、及び圧力発信器3A,3B,・・・,3Nを備え、地下設備内に配設されたメタルケーブル4内に充填したガスの圧力を監視し、異常時にガスの漏洩する箇所を推定して表示するシステムである。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gas pressure remote monitoring system including a leak location estimation apparatus 1 of the present embodiment. The gas pressure remote monitoring system shown in the figure includes a leak point estimation device 1, a gas
メタルケーブル4には、設備ビル等に設置されたガス供給装置(図示せず)から乾燥空気や窒素ガスが一定の圧力で供給される。メタルケーブル4の接続点には、接続点を密閉するクロージャ5A,5B,・・・,5Nが取り付けられる。 The metal cable 4 is supplied with dry air or nitrogen gas at a constant pressure from a gas supply device (not shown) installed in an equipment building or the like. Closures 5A, 5B,..., 5N that seal the connection points are attached to the connection points of the metal cable 4.
クロージャ5A,5B,・・・,5N内には、クロージャ5A,5B,・・・,5N内のガスの圧力を測定する圧力発信器3A,3B,・・・,3Nが設置される。なお、全てのクロージャ5A,5B,・・・,5N内に圧力発信器3A,3B,・・・,3Nを設置してなくてもよい。
In the
圧力発信器3A,3B,・・・,3Nは、ガス圧監視装置2からの呼出信号に応じて、測定したガス圧力を電気信号に変換して送信する。
The pressure transmitters 3 </ b> A, 3 </ b> B,..., 3 </ b> N convert the measured gas pressure into an electrical signal and transmit it in response to the calling signal from the gas
ガス圧監視装置2は、所定のタイミングで圧力発信器3A,3B,・・・,3Nに呼出信号を送信し、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nにおけるガス圧力を収集する。収集したガス圧力に異常が認められる場合、ガス圧監視装置2は、ガスの漏洩箇所を推定するために、収集したガス圧力を漏洩箇所推定装置1に送信する。例えば、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nの測定したガス圧力のいずれかが所定の閾値以下となった場合に、ガス圧監視装置2はガスが漏洩していると判断する。
The gas
漏洩箇所推定装置1は、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nから得られた、メタルケーブル4内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布(以下、「ガス圧力分布実測値」と称する)とクロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれを漏洩箇所と仮定して求めたガス圧力分布(以下、「ガス圧力分布計算値」と称する)のそれぞれとの相関度を求め、ガス圧力分布実測値との相関度が最大となるガス圧力分布計算値に対応するクロージャ5A,5B,・・・,5Nを漏洩箇所として推定する。
The leak location estimation device 1 is a gas pressure distribution (hereinafter referred to as “measured value of gas pressure distribution”) obtained from the
なお、1台のガス圧監視装置2により複数のメタルケーブル網を監視するものでもよい。この場合、メタルケーブル網ごとに、そのメタルケーブル網に配置されたクロージャのそれぞれを漏洩箇所と仮定したガス圧力分布計算値を求めておく。
A single gas
次に、本実施形態の漏洩箇所推定装置について説明する。 Next, the leak location estimation apparatus of this embodiment will be described.
図2は、本実施形態の漏洩箇所推定装置1の構成を示す機能ブロック図である。同図に示す漏洩箇所推定装置1は、取得部11、算出部12、推定部13、及びデータベース14を備える。漏洩箇所推定装置1が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは漏洩箇所推定装置1が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the leaked part estimation apparatus 1 of the present embodiment. The leak location estimation apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an
データベース14は、漏洩箇所をクロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持する。具体的には、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nについて、クロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれを順番に漏洩箇所と仮定し、地下設備ルートの設備情報(長さ、心線数、クロージャ種別、接続点、分岐の有無等)を用いて、例えば、非特許文献1の管路系流体解析技術によりガス圧力分布計算値を計算しておく。つまり、データベース14は、N個のクロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれを漏洩箇所と仮定したときのN個のガス圧力分布計算値を保持する。
The
データベース14は、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nについて、健全状態からガス圧低下後の平衡状態に至るまでの時系列のガス圧力分布計算値を保持してもよい。また、データベース14は、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nについて、ガスの漏洩速度を変更してガス圧力分布を計算し、漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値を保持してもよい。
The
取得部11は、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nの測定したガス圧力分布実測値を取得する。
The
算出部12は、取得部11の取得したガス圧力分布実測値と、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nからガスが漏洩したと仮定して求めたガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する。相関度の算出には周知の技術を用いることができる。算出部12は、ガス圧力分布実測値に最も近いガス圧力分布計算値を検索できればよい。
The
データベース14が、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nについて時系列のガス圧力分布計算値を保持する場合、算出部12は、ガス圧力分布実測値と各クロージャ5A,5B,・・・,5Nの時系列のガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出してもよい。データベース14が、漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値を保持する場合、算出部12は、ガス圧力分布実測値と、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nの漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出してもよい。
When the
推定部13は、算出部12の導出した相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ5A,5B,・・・,5Nを漏洩箇所として推定して出力する。ガス漏洩後の経過時間や漏洩速度が推定できる場合は、これらの情報を出力してもよい。
The
次に、本実施形態の漏洩箇所推定装置の処理について説明する。 Next, the process of the leakage location estimation apparatus of this embodiment is demonstrated.
図3は、本実施形態の漏洩箇所推定装置1の処理の流れを示すフローチャートである。ガス圧力に異常が発生したときに、漏洩箇所推定装置1は図3の処理を開始する。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the leak location estimation apparatus 1 of the present embodiment. When an abnormality occurs in the gas pressure, the leak location estimation device 1 starts the process of FIG.
取得部11は、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nの測定したガス圧力分布実測値を取得する(ステップS11)。
The
算出部12は、ステップS11で取得したガス圧力分布実測値とデータベース14の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する(ステップS12)。
The
推定部13は、ステップS12で求めた相関度が最も高いガス圧力分布計算値に対応するクロージャ5A,5B,・・・,5Nを漏洩箇所と推定する(ステップS13)。
The
次に、漏洩箇所を推定する処理の変形例について説明する。 Next, a modified example of the process for estimating the leak location will be described.
第1の変形例は、時系列のガス圧力分布実測値と時系列のガス圧力分布計算値を用いる実施例である。 The first modification is an embodiment that uses time-series measured gas pressure distribution values and time-series calculated gas pressure distribution values.
データベース14には、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nについて、ガス漏洩発生前の健全状態からガス圧低下後の平衡状態に至るまでの時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。例えば、健全状態から平衡状態に至るまでの数時間ごとあるいは1日ごとの時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。
The
取得部11は、時系列のガス圧力分布実測値を取得する。ガス圧低下が数日以内に平衡状態に至ることを考慮すると、少なくとも日次取得データを時系列のガス圧力分布実測値とすることで、ガス圧低下の特徴点を見出しやすくなり、相関度の大小関係が明瞭となり、漏洩箇所推定の精度の向上が期待できる。
The
算出部12は、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nの時系列のガス圧力分布計算値について、取得部11の取得した時系列のガス圧力分布実測値のそれぞれとの相関度を算出する。
The
推定部13は、算出部12の求めた相関度に基づいて漏洩箇所を推定する。
The
時系列データ間で相関度を求めることにより、漏洩経過が考慮され、高精度な漏洩箇所の推定を行うことができる。 By obtaining the degree of correlation between the time-series data, it is possible to estimate the leak location with high accuracy in consideration of the leak process.
第2の変形例も、時系列のガス圧力分布計算値を用いるが、ガス圧力分布実測値の経過状況に基づき、相関度を算出するガス圧力分布計算値を絞ることで計算量を削減する実施例である。 The second modification also uses time-series gas pressure distribution calculation values, but the calculation amount is reduced by narrowing down the gas pressure distribution calculation values for calculating the degree of correlation based on the progress of the measured gas pressure distribution values. It is an example.
データベース14には、第1の変形例と同様に、時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。
Similar to the first modification, the
算出部12は、最新のガス圧力分布実測値と直前のガス圧力分布実測値とを対比して時間当たりの圧力低下値を求める。例えば、設備内の任意の箇所におけるガス圧力の低下値を平均して時間当たりの圧力低下値としてもよいし、設備内の任意の箇所のうち最もガス圧力の低下した箇所の低下値を時間当たりの圧力低下値としてもよい。
The
算出部12は、データベース14の保持する時系列のガス圧力分布計算値の中から、求めた時間当たりの圧力低下値に相当する時間当たりの圧力低下値を有するガス圧力分布計算値を取得し、ガス圧力分布実測値との相関度を算出する。例えば、算出部12は、実測値から求めた時間当たりの圧力低下値を基準として所定の範囲内の時間当たり圧力低下値を有するガス圧力分布計算値を取得する。
The
算出部12は、全ての時系列のガス圧力分布計算値とガス圧力分布実測値との相関度を計算しないので、計算量を削減することができる。
Since the
第3の変形例は、ガス圧力分布実測値の圧力低下箇所から漏洩箇所を絞ることで計算量を削減する実施例である。 The third modified example is an embodiment in which the amount of calculation is reduced by narrowing the leaked portion from the pressure drop portion of the gas pressure distribution actual measurement value.
算出部12は、ガス圧力分布実測値と健全状態のガス圧力分布とを対比し、各クロージャ5A,5B,・・・,5Nのうち、最もガス圧力の低下したクロージャPと二番目にガス圧力の低下したクロージャQを特定する。
The
算出部12は、データベース14の保持する各クロージャ5A,5B,・・・,5Nのガス圧力分布計算値のうち、クロージャP,Q間に存在するクロージャのガス圧力分布計算値を取得し、ガス圧力分布実測値との相関度を算出する。
The
算出部12は、全てのクロージャ5A,5B,・・・,5Nのガス圧力分布計算値について相関度を計算しないので、計算量を削減することができる。
Since the
第3の変形例は、第1,2の変形例と組み合わせて実施してもよい。 The third modification may be implemented in combination with the first and second modifications.
また、漏洩箇所を絞る方法として、従来のガス圧遠隔監視システムに実装された4点推定法にて推定された箇所に近いクロージャ5A,5B,・・・,5Nから順次計算を進めることで計算量を削減し、高速なアウトプットを実現できる。
In addition, as a method of narrowing down the leak location, calculation is performed by sequentially calculating from the
以上説明したように、本実施の形態によれば、データベース14が、漏洩箇所をクロージャ5A,5B,・・・,5Nのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持し、算出部12が、圧力発信器3A,3B,・・・,3Nの測定結果に基づくガス圧力分布実測値とデータベース14の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出し、推定部13が、相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ5A,5B,・・・,5Nを漏洩箇所として推定することにより、スキルの有無にかかわらず、ガス漏洩箇所を推定可能となり、保守の効率性向上に寄与できる。
As described above, according to the present embodiment, the
1…漏洩箇所推定装置
11…取得部
12…算出部
13…推定部
14…データベース
2…ガス圧監視装置
3A,3B,3N…圧力発信器
4…メタルケーブル
5A,5B,5N…クロージャ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Leak
Claims (1)
前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、
前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、
前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、を有し、
前記相関度算出手段は、前記圧力発信器から得られた実測値に基づいて、最もガス圧力の低下した第1クロージャと二番目にガス圧力の低下した第2クロージャを特定し、前記第1クロージャから前記第2クロージャまでの間に存在するクロージャに対応する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれと前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出する
ことを特徴とする漏洩箇所推定装置。 In a facility in which a pressure transmitter for measuring gas pressure is installed in a closure attached to a cable filled with gas, a leakage point estimation device for estimating a gas leakage closure,
For each closure in the facility, a database holding gas pressure distribution calculation values indicating the distribution of gas pressure in the facility determined assuming that gas has leaked from the closure,
Correlation degree calculating means for calculating the correlation degree between the gas pressure distribution actual measurement value based on the actual measurement value obtained from the pressure transmitter and the gas pressure distribution calculation value held in the database;
A leakage point determination means for determining the closure corresponding to the gas pressure distribution calculated value having the highest correlation as a closure in which gas has leaked ,
The correlation degree calculating means identifies the first closure having the lowest gas pressure and the second closure having the second lowest gas pressure based on the actual measurement value obtained from the pressure transmitter, and the first closure. A leak point estimation apparatus characterized by calculating a degree of correlation between each of the calculated gas pressure distribution values corresponding to a closure existing between the first and second closures and the measured gas pressure distribution value .
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