JP6609384B1 - 機種判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力発信器の機種を判定することのできる機種判定装置を提供する。【解決手段】ケーブル７に取り付けられるクロージャ１０５内のガス圧力を測定する圧力発信器１０６の機種を判定する機種判定装置１であって、圧力発信器１０６を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部１０と、圧力発信器１０６から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する機種判定部２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルに取り付けられる接続部（接続部にはクロージャ、鉛管等が含まれるが以降は全てクロージャとする）内のガス圧力を測定する圧力発信器の機種を判定する技術に関する。

地下に埋設される通信用のケーブルの接続部は、高気密構造のクロージャに囲われて保護される。さらに、設備ビルからケーブル及びクロージャにガス（乾燥空気）を供給して内圧を高めることで、ケーブル内への水の侵入を防いでいる。

クロージャ内には、ガスの漏洩を検出する目的で、例えば特許文献１に開示された圧力発信器が設けられる。圧力発信器で測定された圧力値は設備ビル内で収集される。ケーブルの外被等に故障が生じた場合は、その圧力値の変化で故障箇所を特定する。

圧力発信器を用いた線路設備は長い歴史があり、複数のベンダーの圧力発信器を混在させた設備も存在する。したがって、線路を保守する立場からは、圧力発信器の機種を判定することができれば好都合である。

特開平６−３５０４８９号公報

しかしながら、圧力発信器は圧力値を応答する機能しか備えていない。よって、設備ビル等から機種を判定することができない。したがって、線路の保守計画を検討する際は、敷設時の記録を参照するしかなく不便であるという課題がある。

本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、圧力発信器の機種を判定することのできる機種判定装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る機種判定装置は、ケーブルに取り付けられるクロージャ内のガス圧力を測定する圧力発信器の機種を判定する機種判定装置であって、前記圧力発信器を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部と、前記圧力発信器から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は前記呼出信号の発信を停止してから前記応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて前記機種を判定する機種判定部とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、圧力発信器の機種を判定することができる。

本発明の実施形態に係る機種判定装置を備えた線路設備の概略の構成を模式的に示す図である。 図１に示す複数の圧力発信器間の接続を示す図である。 図２に示す呼出信号と応答信号の関係を模式的に示す図である。 圧力発信器の機種とオン時間（応答時間）の関係の例を示す図である。 圧力発信器のオン・オフの回数と応答時間の関係を例示する図である。 図１に示す機種判定部が実行する応答時間測定の処理手順の例を示すフローチャートである。 図１に示す機種判定部が実行する機種判定の処理手順の例を示すフローチャートである。 図７に示す処理手順の変形例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。

（線路設備構成）
本発明の実施形態の説明をする前に線路設備について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る機種判定装置を備えた線路設備の概略の構成を模式的に示す図である。

図１に示す線路設備１００は、設備ビル１０２と加入者宅１０３の間を接続する線路を構成する設備である。線路は、ケーブル７が地中に埋設された地中部分ＵＧと地上の支柱に架設された地上部分ＯＧの二つに分けられる。地中部分ＵＧと地上部分ＯＧの構成は、図１に示す例に限られない。参照符号の１０１は地表を表す。

設備ビル１０２は、本発明の実施形態に係る機種判定装置１、交換機２、主配線盤３、供給装置４、分配装置５、成端部６、ケーブル７、及びガス注入部８等を備える。機種判定装置１については後述する。交換機２の説明は省略する。

主配線盤３は、通信線路の集線盤である。供給装置４は、ケーブル７の内部に加圧した乾燥空気を供給する。分配装置５は、複数のケーブルのそれぞれに加圧された乾燥空気を分配する。

成端部６は、設備ビル１０２の内側と外側のケーブル７を接続させる部分である。成端部６から外側のケーブル７の内部は乾燥空気で加圧され、その内側（設備ビル１０２側）のケーブル７は乾燥空気で加圧されない部分である。

ケーブル７は、通信線路と、機種判定装置１と圧力発信器１０６の間を接続する信号線とで構成される。以降、通信線路と信号線を含めてケーブル７と称する。

ガス注入部８は、分配装置５から供給される加圧された乾燥空気をケーブル７の内部に注入する。乾燥空気は、大気圧よりも高い圧力に加圧されている。

地中部分ＵＧは、ケーブル７、マンホール１０４、クロージャ１０５、圧力発信器１０６を備える。添え字のアルファベットは、同じものを識別するためのものである。場所を特定する必要が無い場合は、添え字の表記を省略する。なお、圧力発信器１０６_ａ，１０６_ｄ，１０６_ｆについては、機種判定装置１から呼び出される呼出信号の周波数のみが異なる。呼出信号の周波数については後述する。

マンホール１０４は、埋設されたケーブル７の分岐、及びその相互接続のために必要に応じて設けられる。マンホール１０４の内部にはクロージャ１０５が配置される。

クロージャ１０５は、ケーブル７の分岐等の接続部分に取り付けられる。クロージャ１０５は、ケーブル７の接続部分を高気密構造で密閉する。クロージャ１０５の内部は、乾燥空気で加圧された状態である。保守する際、作業者は、密閉されたクロージャ１０５を空けてケーブル７を操作する。

圧力発信器１０６は、クロージャ１０５の内部のガス圧力を測定する。地中部分ＵＧのケーブル７が健全な場合は、圧力発信器１０６_ａ，１０６_ｄ，１０６_ｆのそれぞれで測定された圧力は一定である。

ケーブル７の外被等が破損すると、その部分から乾燥空気が漏洩する。乾燥空気が漏洩した箇所によって、圧力発信器１０６で測定された圧力の分布は変化する。よって、その圧力分布から破損した箇所を特定することができる。

地上部分ＯＧは、ガス隔壁部１０７、電柱１０８、及び端子函１０９を備える。電柱１０８の説明は省略する。

ガス隔壁部１０７は、ケーブル７の内部に充填された乾燥空気が地上に漏洩しないようにする。ガス隔壁部１０７において乾燥空気が遮断されたケーブル７は、電柱１０８に架け渡される。

端子函１０９は、地上部分ＯＧにおけるケーブル７の分岐、その相互接続や配線変更を容易にするために設けられる。端子函１０９においてケーブル７から分岐された回線は、加入者宅１０３に接続される。

（機種判定装置）
図１に示すように機種判定装置１は、呼出部１０と機種判定部２０を備える。各機能構成部の連携は、制御部（図示せず）によって制御される。なお、図１は、本実施形態を説明するのに必要な機能構成部のみを表記している。機種判定装置１を構成するのに必要な入力部、記憶部、制御部、及び表示部等の一般的な機能構成部の表記は省略している。

機種判定装置１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等からなるコンピュータで実現することができる。各機能構成部をコンピュータによって実現する場合、各機能構成部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。

呼出部１０は、圧力発信器１０６を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する。圧力発信器１０６を呼び出す呼出信号は、機種判定装置１から圧力発信器１０６を個別に呼び出すための周波数信号である。

呼出信号は、発振回路によって生成される。その呼出信号に応答する圧力発信器１０６は、呼出信号に共振する共振回路を備える。

共振回路の共振周波数は、一般的に幅を持つ。よって、呼出信号は、圧力発信器１０６を呼び出す複数の呼出周波数を含む。圧力発信器１０６_ａは、呼出周波数ｆ_ａに共振する共振回路を備える。

圧力発信器１０６_ａを呼び出す呼出信号は、呼出周波数ｆ_ａを中心周波数とする例えば±10Hzの範囲の周波数信号である。呼出部１０は、その範囲の呼出周波数を順次発信する。

順次発信するとは、所定の間隔で、例えば、呼出周波数ｆ_ａ＝ｆ_ａ−10Hz〜ｆ_ａ＋10Hzの範囲を1Hz毎に周波数を変えて出力することを意味する。他の圧力発信器１０６_ｄ及び１０５_ｆについても呼出周波数の中心周波数が異なるだけで、呼出部１０の動作は同じである。

呼出周波数に対応する共振回路を供えた圧力発信器１０６は、機種判定装置１に応答信号を返す。応答信号は、圧力値に対応した例えば電流値である。電流値は、長い線路（ケーブル７）において雑音の影響を受け難い特徴がある。

ここで、図２と図３を参照して呼出信号と応答信号について説明する。図２は、機種判定装置１（図１）と圧力発信器１０６を接続させる信号線を示す図である。

図３は、呼出信号と応答信号の関係を模式的に示す図である。図３の横方向は時間、呼出信号の縦方向は電圧、応答信号の縦方向は電流である。

図２に示すように、機種判定装置１と圧力発信器１０６は、正電源７_１、負電源７_４、呼出信号７_２、及び応答信号７_３の4本の信号線で接続される。圧力発信器１０６_ａ，１０６_ｄ，１０６_ｆのそれぞれは、正電源７_１と負電源７_４の間に並列に接続され、機種判定装置１から電源の供給を受ける。

圧力発信器１０６_ａは、機種判定装置１から呼出周波数ｆ_ａの呼出信号が発信されると、その呼出信号に応答する応答信号を出力する。応答信号は、呼出信号の発信からオン時間遅れて出力が開始され、呼出信号の発信が停止されてからオフ時間遅れて出力が停止される。このオン時間とオフ時間は、機種依存性がある。

図４は、機種とオン時間の関係の一例を示す図である。図４の横軸は機種の種別、縦軸はオン時間（ms）である。図中の■のプロットは複数の圧力発信器１０６のオン時間の平均、縦棒はそのバラツキの範囲を表す。

図４に示すように、各機種のオン時間の平均は、機種Ａが138ms、機種Ｂが118ms、機種Ｃが279msである。機種Ｃのオン時間は、機種Ａ，Ｂよりも大きく、バラツキの範囲も機種Ａ，Ｂと重なっていない。よって、機種Ｃは、オン時間の長さを評価するだけで特定することが可能である。

一方、機種Ａ，Ｂは、それぞれのバラツキの範囲が重なっているため、オン時間のみでは判別することができない。この例の場合は、オン時間によって、機種Ｃのみが判別できる。

図５は、機種のオン時間とオフ時間の関係の一例を示す図である。図５の横軸はオン・オフの回数、縦軸は応答時間（ms）である。図５は、オン時間とオフ時間の平均値のみを示す。

図５に示すように、機種Ａ（図５（ａ））は、オフ時間がオン時間よりも平均値で153ms大きい。また、機種Ｂ（図５（ｂ））は、機種Ａと同様にオフ時間の方がオン時間よりも大きいがその差は小さい。機種Ｃ（図５（ｃ））は、オン時間がオフ時間よりも平均値で182ms大きい。

図５に示すように、オフ時間についても機種依存性がある。よって、オフ時間のみ、又はオン時間とオフ時間に基づいて機種を判別することができる。

オフ時間に基づいて機種を判定する方法は、オン時間ＯＮ_Ｔに基づいて機種を判定するのと同じである。よって、その具体例を例示した説明は省略する。

機種判定部２０は、圧力発信器１０６から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する。機種を判定する具体例は後述する。

以上説明したように本実施形態に係る機種判定装置１は、ケーブルに取り付けられるクロージャ１０５内のガス圧力を測定する圧力発信器１０６の機種を判定する機種判定装置１であって、圧力発信器１０６を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部１０と、圧力発信器１０６から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する機種判定部２０とを備える。これにより、圧力発信器１０６の機種を判定することができる。

（機種判定装置の処理手順）
図６と図７は、機種判定装置１の処理手順の例を示すフローチャートである。図６は、主に呼出部１０が実行する処理手順の例を示す。図７は、主に機種判定部２０が実行する処理手順の例を示す。

機種判定装置１は、動作を開始すると呼出部１０に呼出周波数をセットする（ステップＳ１）。呼出周波数のセットは、オペレータが入力部（図示せず）に呼出周波数を入力しても良いし、制御部（図示せず）が呼出部１０に予め決められた順番でセットするようにしても良い。この例の呼出信号は、圧力発信器１０６_ａを呼び出す呼出周波数ｆ_ａに設定される。

呼出部１０は、セットされた呼出周波数ｆ_ａの呼出信号を発信する（ステップＳ２）。そして、圧力発信器１０６_ａから応答電流が出力されるまでのオン時間ＯＮ_Ｔの計測を開始させる（ステップＳ３）。

圧力発信器１０６_ａから応答電流が出力される（ステップＳ４のＹＥＳ）と、オン時間ＯＮ_Ｔの計測を停止させる（ステップＳ５）。なお、この例では、圧力発信器１０６ａから応答電流が出力されないと、永久にオン時間ＯＮ_Ｔの計測を続ける。実際は所定の時間以上のオン時間ＯＮ_Ｔを計測した場合は、その計測を中止させる。その処理手順の表記は省略する。

呼出部１０は、オン時間ＯＮ_Ｔの計測を停止すると、その計測値をＲＡＭ等に記録する（ステップＳ６）。そして、呼出部１０は、呼出周波数ｆ_ａの呼出信号の発信を停止する（ステップＳ７）。

圧力発信器１０６の機種の判別を、オン時間ＯＮ_Ｔのみで実行する場合はステップＳ７で動作を停止させても良い。また、ステップＳ３〜Ｓ６の処理ステップは、機種判定部２０で行うようにしても良い。

図６は、オン時間ＯＮ_Ｔを計測した後に、続けてオフ時間ＯＦＦ_Ｔも計測する例を示す。図６に示す例では、呼出周波数ｆ_ａの呼出信号の発信を停止した後、呼出部１０は応答電流が出力されなくなるまでのオフ時間ＯＦＦ_Ｔの計測を開始させる（ステップＳ８）。

オフ時間ＯＦＦ_Ｔの計測は、その計測値の記録も含め、オン時間ＯＮ_Ｔの計測と同じである。よって、以降のステップの説明は省略する。

呼出部１０は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔを記録すると動作を終了する。なお、呼出部１０は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの両方を計測しても良いし、どちらか一方を計測しても良い。応答時間をどのように計測するかは、機種判定部２０における判定方法による。

次に、図７を参照して機種判定部２０の処理手順の例を説明する。図７は、オン時間ＯＮ_Ｔのみで機種を判定する例を示す。

機種判定部２０は、動作を開始すると、ＲＡＭに記録されたオン時間ＯＮ_Ｔを読み出す（ステップＳ２０）。そして、読み出したオン時間ＯＮ_Ｔが所定の時間Ｔ_３以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。

所定の時間Ｔ_３は、例えば250ms（図４参照）と仮定する。図４に示す例では、オン時間ＯＮ_Ｔが250ms以上（ステップＳ２１のＹＥＳ）の圧力発信器１０６は、機種Ｃと特定することができる（ステップＳ２２）。

オン時間ＯＮ_Ｔが250ms未満の場合（ステップＳ２１のＮＯ）、機種判定部２０は、オン時間ＯＮ_Ｔが所定の時間Ｔ_２以上であるかを判定する（ステップＳ２３）。所定の時間Ｔ_２は、例えば170msと仮定する。170msは、機種Ｂのオン時間ＯＮ_Ｔが存在しない時間である。

オン時間ＯＮ_Ｔが250ms未満で且つ170ms以上の圧力発信器１０６は、機種Ａと特定することができる（ステップＳ２４）。

オン時間ＯＮ_Ｔが170ms未満の場合（ステップＳ２３のＮＯ）、機種判定部２０は、オン時間ＯＮ_Ｔが所定の時間Ｔ_１以下であるかを判定する（ステップＳ２５）。所定の時間Ｔ_１は、例えば100msと仮定する。100ms以下は、機種Ｂのオン時間ＯＮ_Ｔのみが存在する時間である。

オン時間ＯＮ_Ｔが100ms以下の圧力発信器１０６は、機種Ｂと特定することができる（ステップＳ２６）。オン時間ＯＮ_Ｔが所定の時間Ｔ_２未満で且つ時間Ｔ_１よりも大きい場合（ステップＳ２５のＮＯ）、圧力発信器１０６は機種Ａ又はＢの可能性がある。

機種判定部２０は、ステップＳ２６までの処理で動作を終了させても良い。その場合、圧力発信器１０６は、機種Ａ（ステップＳ２４）、機種Ｂ（ステップＳ２６）、機種Ｃ（ステップＳ２２）、及び機種Ａ又はＢ（ステップＳ２５のＮＯ）の4つに判定される。

図７は、機種Ａ又はＢ（ステップＳ２５のＮＯ）と判定された場合に、圧力発信器１０６の消費電流の差に基づいて、さらに機種を判定する例を示す。

圧力発信器１０６は、呼出信号に対応して個別に動作するので応答動作中の消費電流を測定することができる。図２に示すように信号線（正電源）７_１又は（負電源）７_４に流れる消費電流は機種判定装置１で測定することができる。よって、消費電流に基づいて機種を判定することが可能である。

表１に機種ごとの消費電流の規格値を示す。

表１に示すように機種によって動作時の消費電流の規格が異なる。

表１から、消費電流が10.50mAよりも大きなものは、機種Ｂと特定できることが分かる。よって、消費電流の大きさに基づいて機種を判定することで、機種判定の精度を高めることができる。

図７に示すように、機種Ａ又はＢ（ステップＳ２５のＮＯ）と判定された場合、機種判定部２０は、消費電流が10.50mAよりも大きなものを機種Ｂと判定する（ステップＳ２８）。

このように機種判定部２０は、応答信号が出力されている間の圧力発信器１０６の消費電流の大きさに基づいて機種を判定するようにしても良い。これによれば、機種判定の精度を高めることができる。

ここまで、オン時間ＯＮ_Ｔに基づいて圧力発信器１０６の機種を判定する例を説明したが、オフ時間ＯＦＦ_Ｔに基づいて機種を判定することも同様に可能である。

（機種判定の変形例）
図８は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの両方を用いて機種を判定する変形例の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、機種判定部２０が実行する。

機種判定部２０は、動作を開始するとＲＡＭ等に記録されたオン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔを読み出す（ステップＳ３０，Ｓ３１）。そして、機種判定部２０は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの長さ（大きさ）を比較する（ステップＳ３２）。

オフ時間ＯＦＦ_Ｔがオン時間ＯＮ_Ｔより短い場合（ステップＳ３２のＮＯ）は、対象の圧力発信器は機種Ｃと判定される（ステップＳ３３、図５（ｃ）参照）。オフ時間ＯＦＦ_Ｔがオン時間ＯＮ_Ｔより長い場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）は、対象の圧力発信器は機種Ａ又はＢの可能性がある（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。

この場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、機種判定部２０は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの差分（ＯＮ_Ｔ−ＯＦＦ_Ｔ）と、所定値ｆαとを比較する（ステップＳ３４）。差分が所定値ｆα以上の場合は、対象の圧力発信器１０６は機種Ａと判定される（ステップＳ３５）。所定値ｆαは、例えば30msとする。

図５（ａ）と図５（ｂ）を対比することで明らかなように、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの差分は、機種Ａが大きく機種Ｂが小さい、この違いで機種を判定することができる。差分が所定値ｆα未満の場合（ステップＳ３４のＮＯ）は、対象の圧力発信器１０６は機種Ｂと判定される（ステップＳ３６）。

但し、所定値ｆα未満の機種Ａが存在する可能性も有り得る。その場合は上記の消費電流を用いてさらに機種を判定するようにしても良い。

以上説明したようにオン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの両方を用いて機種を判定することも可能である。なお、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔのどちらが長いか、つまり図５に示す特性の形のみで機種を判定しても良い。また、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの差分に基づいて機種を判定しても良い。また、図８に示したように、どちらが長いかと差分の両方を用いて機種を判定しても良い。

つまり、機種判定部２０は、オン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔのどちらが長いか、又はオン時間ＯＮ_Ｔとオフ時間ＯＦＦ_Ｔの差分の少なくとも一つに基づいて機種を判定する。これにより、圧力発信器１０６の機種を判定することができる。

また、消費電流の大きさに基づいて機種を判定するようにしても良い。消費電流による判定を加えることで機種判定の精度を高めることができる。

以上説明したように本発明の実施形態に係る機種判定装置１によれば、圧力発信器１０６の機種を判定することができる。よって、線路の保守計画の作成を容易にすることができ、増大する線路のスムーズな改修を可能にする。

なお、本実施形態に係る機種判定装置１を適用できる線路設備の構成は、図１に示した例に限定されない。また、応答信号は、圧力値に対応した電流値の例で説明したが応答信号は圧力値を示すディジタル値であっても良い。また、所定の時間Ｔ_３等の具体例は一例であって、この数値に限定されない。

このように本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。

１：機種判定装置
２：交換機
３：主配線盤
４：供給装置
５：分配装置
６：成端部
７：ケーブル
８：ガス注入部
１０：呼出部
２０：機種判定部
１０１：地表
１０２：設備ビル
１０３：加入者宅
１０４：マンホール
１０５：クロージャ
１０６：圧力発信器
１０７：ガス隔壁部
１０８：電柱
１０９：端子函
ＵＧ：地中部分
ＯＧ：地上部分

Claims (3)

1. ケーブルに取り付けられるクロージャ内のガス圧力を測定する圧力発信器の機種を判定する機種判定装置であって、
   前記圧力発信器を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部と、
   前記圧力発信器から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は前記呼出信号の発信を停止してから前記応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて前記機種を判定する機種判定部と
   を備えることを特徴とする機種判定装置。
2. 前記機種判定部は、
   前記オン時間と前記オフ時間のどちらが長いか、又は前記オン時間と前記オフ時間の差分の少なくとも一つに基づいて前記機種を判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の機種判定装置。
3. 前記機種判定部は、
   前記応答信号が出力されている間の前記圧力発信器の消費電流の大きさに基づいて前記機種を判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の機種判定装置。
   

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