JP6988854B2 - センサ装置、演算装置、パイプライン監視システム、演算方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、センサ装置およびパイプライン監視システムに関する。

従来、パイプラインの外周に複数の磁気センサを配置して、パイプラインの腐食領域から漏れ出る磁界の強度分布を測定してパイプラインの減肉分布を算出する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１ 特許第６４４７６４１号公報

しかしながら、従来の技術では、絶対的な肉厚の分布を正確に算出することはできない。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、センサ装置が提供される。センサ装置は、パイプラインの外周面に対向して配置される複数の磁気センサを備えてよい。センサ装置は、外周面に対向して配置され複数の磁気センサによる磁界の測定領域内でパイプラインの肉厚を測定する、複数の磁気センサよりも少数の超音波センサを備えてよい。

センサ装置は、パイプラインの長手方向における一部の外周に絶縁性の液体を保持した内部空間を形成するケース部をさらに備えてよい。各磁気センサおよび各超音波センサは、液体の内部に配置されてよい。
各超音波センサと、外周面との間には液体が介在してよい。

ケース部は、内部空間に対して長手方向の両側に配置されパイプラインの全周にわたり外周面に当接した２つの端部材を有してよい。ケース部は、長手方向において２つの端部材の間に延在し、パイプラインの全周にわたり各端部材の外周面に当接したケース部本体を有してよい。各磁気センサおよび各超音波センサは、外周面に対向する基板上に配置されてよい。各端部材は、ケース部本体を支持する環状の第１支持面を有してよい。各端部材は、長手方向において第１支持面よりもセンサ装置の中央側に設けられて基板を支持する、第１支持面よりも外周面に近接した環状の第２支持面を有してよい。

センサ装置は、長手方向に延在し、各端部材の全周にわたり第２支持面に当接した筒状のセンサハウジングをさらに備えてよい。基板は、センサハウジングの内周面に固定され、センサハウジングを介して第２支持面に支持されてよい。

センサハウジングは、長手方向に延在する継ぎ目を有してよい。
基板は、フレキシブル基板であってよい。

センサ装置は、ケース部の外部に配置され各磁気センサおよび各超音波センサの測定データを送信する送信部を備えてよい。センサ装置は、ケース部を貫通して送信部と基板とを電気的に接続するコネクタを備えてよい。

超音波センサの個数は、複数の磁気センサの個数の１０分の１未満であってよい。
各超音波センサの測定頻度は、各磁気センサの測定頻度よりも低くてよい。

センサ装置は、パイプライン内に流れる天然資源の温度と、パイプラインの外部の環境温度との温度差を用いた温度差発電により生成した電力を各磁気センサおよび各超音波センサに供給する電源部を備えてよい。
パイプラインは、磁性材料で形成されてよい。

本発明の第２の態様においては、パイプライン監視システムが提供される。パイプライン監視システムは、第１の態様の複数のセンサ装置を備えてよい。パイプライン監視システムは、各センサ装置の測定結果に基づいて、当該センサ装置の設置領域でのパイプラインの肉厚分布を算出する演算装置を備えてよい。

演算装置は、各磁気センサの測定結果に基づいて、複数の磁気センサの測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する第１演算部を有してよい。演算装置は、各超音波センサの測定結果と、相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、パイプラインの絶対的な肉厚と、相対的な肉厚分布における相対的な肉厚との比の値を算出する第２演算部を有してよい。演算装置は、比の値と、相対的な肉厚分布とに基づいて、測定領域内でのパイプラインの絶対的な肉厚分布を算出する第３演算部を有してよい。

各センサ装置は、各磁気センサの測定結果を、各超音波センサの測定結果よりも短い周期で演算装置に送信してよい。第２演算部は、各超音波センサの直近の測定結果と、第１演算部により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、比の値を算出してよい。第２演算部は、第３演算部により直近で算出されたいずれかの位置でのパイプラインの絶対的な肉厚と、第１演算部により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、比の値を算出してもよい。

演算装置は、第２演算部に算出処理の切替を指示する信号を出力する切替部を有してよい。第２演算部は、切替部から信号を受信したことに応じ、各超音波センサの直近の測定結果と、信号の受信後に第１演算部により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、比の値を算出してよい。第２演算部は、切替部から信号を受信したことに応じ、第３演算部により直近で算出されたいずれかの位置でのパイプラインの絶対的な肉厚と、信号の受信後に第１演算部により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、比の値を算出してもよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係るパイプラインＰおよびセンサ装置１を示す。 筒状の基板１０５上に配置された磁気センサ１１および超音波センサ１２を示す。 センサ装置１の部分透視図を示す。 センサハウジング１０６を示す。 接合前のセンサハウジング１０６を示す。 センサ装置１の取付方法を示す。 パイプライン監視システム５を示す。 絶対的な肉厚分布の算出方法を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

［１．パイプラインおよびセンサ装置］
図１は、本実施形態に係るパイプラインＰおよびセンサ装置１を示す。なお、図の上部分は長手方向（軸方向とも称する）と垂直な断面を示し、下部分は長手方向と平行な断面を示す。

［２．パイプラインＰ］
パイプラインＰは、流体を運ぶための管路である。例えばパイプラインＰは化石燃料を輸送してよく、本実施形態では一例として石油や天然ガスなどの天然資源を輸送する。

パイプラインＰはプラントに配置されてもよいし、海底に配置されてもよく、一例として深度３０００ｍまでの深海に配置されてよい。パイプラインＰは、例えばＪ−レイ工法によって海底に配置されるが、リール工法やＳ−レイ工法によって配置されてもよい。パイプラインＰは、配置されるときや、配置後に地滑りや水流が生じるときなどに外力を受けて撓んでよい。

パイプラインＰは、カーボンスチールなどの磁性材料で形成されてよい。パイプラインＰの管径（外径）は一例として３２３．８ｍｍであってよい。パイプラインＰの肉厚は、一例として２１．４４ｍｍであってよい。パイプラインＰは、例えば１５〜２０ｍの長さのパイプを溶接して繋ぐことで形成されてよく、１０ｋｍ〜１００ｋｍ程度の長さを有してよい。

パイプラインＰの外周面Ｐ１の外側には、腐食抵抗層Ｐ１０や断熱層Ｐ１１が設けられてよい。腐食抵抗層Ｐ１０は、一例として熱溶着したエポキシ樹脂層と、共重合体の粘着剤層、および、ポリプロピレン層の３層構造であってよい。断熱層Ｐ１１は、一例としてポリプロピレン樹脂などの発泡体であってよい。但し、これらの腐食抵抗層Ｐ１０および断熱層Ｐ１１が設けられる場合であっても、パイプラインＰには腐食（全面腐食、部分腐食）が生じ得る。なお、図中の下部分では、腐食抵抗層Ｐ１０や断熱層Ｐ１１の図示を省略している。

［３．センサ装置１］
センサ装置１は、パイプラインＰの外側に配置されてパイプラインＰの肉厚に関するデータを測定する。パイプラインＰの外周面Ｐ１に腐食抵抗層Ｐ１０や断熱層Ｐ１１が設けられる場合には、センサ装置１は、それらの内側に配置されてよい。センサ装置１は、パイプラインＰの長手方向ｚに離散的に配置されてよく、一例として１ｋｍおきに配置されてよい。センサ装置１は、ケース部１００内に複数の磁気センサ１１と、磁気センサ１１よりも少数の超音波センサ１２と、１または複数の温度センサ１３と、基板１０５と、センサハウジング１０６とを有する。なお、基板１０５およびセンサハウジング１０６はセンサ装置１に具備されなくてもよい。

［３−１．ケース部１００］
ケース部１００は、パイプラインＰの長手方向ｚにおける一部の外周に液体１０１を保持した内部空間１０００を形成しており、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２は液体１０１の内部に配置される。ケース部１００は、２つの端部材１０２と、ケース部本体１０３とを有してよく、これらとパイプラインＰの外周面Ｐ１とで内部空間１０００を形成してよい。

［３−１−１．液体１０１］
液体１０１は、絶縁性であり、例えば絶縁油である。液体１０１は、センサ装置１の内部回路を周囲の導体から絶縁するとともに、腐食から保護してよい。なお、本実施形態では一例として、液体１０１は、超音波センサ１２による測定で用いられる超音波を伝達してよく、パイプラインＰに加わる衝撃からセンサ装置１の内部回路を保護してよい。一例として、液体１０１はＪＩＳ Ｃ ２３２０で規格化された電気絶縁油であってよい。

［３−１−２．端部材１０２］
２つの端部材１０２は、内部空間１０００に対して長手方向ｚの両側に配置される。各端部材１０２はパイプラインＰと同軸の環状に形成されてよく、パイプラインＰの全周にわたり外周面Ｐ１に当接してよい。各端部材１０２は、それぞれ環状の第１支持面１０２１および第２支持面１０２２を外周側に有してよい。

第１支持面１０２１は、長手方向ｚにおいてセンサ装置１の端側に設けられてよい。第２支持面１０２２は、長手方向ｚにおいて第１支持面１０２１よりもセンサ装置１の中央側に設けられてよく、第１支持面１０２１よりも外周面Ｐ１に近接してよい。別言すれば、第２支持面１０２２は、第１支持面１０２１よりもパイプラインＰの外周面Ｐ１に対する高さが低くてよい。

なお、以上の端部材１０２は、パイプラインＰと同じ材料で形成されてよい。端部材１０２は、径が異なる２つの環状のプレートを嵌め合せて溶接することで形成されてよい。

［３−１−３．ケース部本体１０３］
ケース部本体１０３は、長手方向ｚにおいて２つの端部材１０２の間に延在し、パイプラインＰの全周にわたり各端部材１０２の外周面に当接する。本実施形態では一例として、ケース部本体１０３は、端部材１０２の第１支持面１０２１に当接して、当該第１支持面１０２１によって支持される。ケース部本体１０３は、パイプラインＰと同軸の筒状に形成されてよい。ケース部本体１０３は、パイプラインＰと同じ材料で形成されてよい。ケース部本体１０３の外径は一例として４２０ｍｍであってよく、厚みは一例として１０ｍｍ〜５０ｍｍであってよい。ケース部本体の長手方向ｚの長さは一例として１０００ｍｍであってよい。

［３−２．磁気センサ１１］
各磁気センサ１１は、パイプラインＰの外周面Ｐ１に対向して配置される。各磁気センサ１１は、パイプラインＰから外周側に漏れる磁界の強度を測定する。本実施形態では一例として、各磁気センサ１１は液体１０１内に配置されており、各磁気センサ１１とパイプラインＰの外周面Ｐ１との間には液体１０１が介在してよい。各磁気センサ１１は、液体１０１を介して対向するパイプラインＰの外周側の磁界を測定してよい。各磁気センサ１１は、３次元の各方向（本実施形態では一例としてパイプラインＰの長手方向ｚ、周方向θおよび径方向ｒ）における磁界強度（磁束密度とも称する）を測定してよい。

複数の磁気センサ１１による磁界の測定領域は、パイプラインＰの周方向θおよび長手方向ｚに隙間なく連続してよい。本実施形態では一例として、測定領域は５００ｍｍの長さで長手方向ｚに延在してよく、パイプラインＰの全周に亘って周方向θに延在してよい。センサ装置１には、６００〜１２００個程度の磁気センサ１１が具備されてよい。各磁気センサ１１は基板１０５上に配置されてよい。

［３−３．超音波センサ１２］
各超音波センサ１２は、外周面Ｐ１に対向して配置され、複数の磁気センサ１１による磁界の測定領域内でパイプラインＰの肉厚を測定する。本実施形態では一例として、各超音波センサ１２は液体１０１内に配置されており、各超音波センサ１２と、パイプラインＰの外周面Ｐ１との間には液体１０１が介在してよい。各超音波センサ１２は、液体１０１を介して対向するパイプラインＰの肉厚を測定してよい。

超音波センサ１２の個数は、磁気センサ１１の個数よりも少なくてよい。例えば、超音波センサ１２の個数は磁気センサ１１の個数の１０分の１未満であり、１００分の１未満であってもよい。本実施形態では一例としてセンサ装置１には、８個の超音波センサ１２が具備されてよい。各超音波センサ１２は、基板１０５上に配置されてよい。

各超音波センサ１２の測定時の消費電力は、各磁気センサ１１の測定時の消費電力よりも大きくてよい。また、各超音波センサ１２の測定頻度は各磁気センサ１１の測定頻度よりも低くてよい。一例として、各磁気センサ１１の測定頻度は１日に１回であってよく、各超音波センサ１２の測定頻度は１週間に１回であってよい。１つのセンサ装置１に含まれる各磁気センサ１１は同じタイミングで測定を行ってもよいし、別々のタイミングで測定を行ってもよい。同様に、１つのセンサ装置１に含まれる各超音波センサ１２は同じタイミングで測定を行ってもよいし、別々のタイミングで測定を行ってもよい。

［３−４．温度センサ１３］
各温度センサ１３は、センサ装置１の測定環境の温度を測定する。本実施形態では一例として、温度センサ１３は磁気センサ１１および超音波センサ１２の総数と同数だけセンサ装置１に具備されており、各温度センサ１３は各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の近傍に配置されて、当該磁気センサ１１，当該超音波センサ１２の温度を測定する。各温度センサ１３と、パイプラインＰの外周面Ｐ１との間には液体１０１が介在してよい。なお、図中では各温度センサ１３を磁気センサ１１および超音波センサ１２のそれぞれと一体化して図示しているが、温度センサ１３と磁気センサ１１とは別体であってもよいし、温度センサ１３と超音波センサ１２とは別体であってもよい。温度センサ１３の個数は超音波センサ１２および磁気センサ１１の総数と等しくなくてもよく、一例として１つであってもよい。また、温度センサ１３はセンサ装置１に具備されなくてもよい。

［３−５．基板１０５］
基板１０５は、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３を支持しており、パイプラインＰの外周面Ｐ１に対向して配置される。例えば基板１０５は、プリント回路基板などのフレキシブル基板であってよく、一方の面に磁気センサ１１、超音波センサ１２および温度センサ１３が装着されてよい。基板１０５は、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３が内側となるように撓ませられてパイプラインＰと同軸の筒状に形成されてよい。基板１０５と、パイプラインＰの外周面との間隔（つまり基板１０５よりも内側の液体１０１の層厚）は１０ｍｍであってよい。これにより、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３と、パイプラインＰの外周面Ｐ１との距離は１０ｍｍで一定となる。

基板１０５は、ケース部１００における端部材１０２の第２支持面１０２２によって支持されてよい。本実施形態では一例として、基板１０５はセンサハウジング１０６に固定され、センサハウジング１０６を介して第２支持面１０２２に支持される。

基板１０５は、各磁気センサ１１に対する悪影響を回避するべく非金属材料で形成されてよい。一例として、基板１０５はポリイミドやポリエステルなどの任意の樹脂製であってよい。

［３−６．センサハウジング１０６］
センサハウジング１０６は、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３を保護する筒状の部材であり、内周面に基板１０５が固定されている。センサハウジング１０６は、パイプラインＰの長手方向ｚに延在し、各端部材１０２の全周にわたり第２支持面１０２２に当接してよい。センサハウジング１０６と、ケース部本体１０３との間隔（つまりセンサハウジング１０６よりも外側の液体１０１の層厚）は１０ｍｍであってよい。なお、図中では、センサハウジング１０６によって内部空間１０００が内周側と外周側とに隔てられているが、液体１０１はセンサハウジング１０６や基板１０５に設けられた貫通孔（図示せず）を介して流通可能であってよい。

センサハウジング１０６は、各磁気センサ１１に対する悪影響を回避するべく非金属材料で形成されてよい。一例として、センサハウジング１０６はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケエトン）などの熱可塑性樹脂で形成されてよい。センサハウジング１０６の厚みは一例として１０ｍｍであってよい。

センサハウジング１０６における内周面または外周面には、各磁気センサ１１をケース部本体１０３から磁気的に隔離する板状の磁気シールドが配置されてもよい。磁気シールドは一例として厚さ１ｍｍ程度のミューメタルによって形成されてよい。

以上のセンサ装置１によれば、パイプラインＰの外周面Ｐ１に対向して複数の磁気センサ１１が具備されるので、各磁気センサ１１の測定結果から、パイプラインＰから外周側に漏れる磁界の強度分布、ひいては相対的な肉厚分布を算出することができる。また、磁気センサ１１による測定領域内でパイプラインＰの肉厚を測定する超音波センサ１２が具備されるので、磁界の測定領域内でパイプラインＰの絶対的な肉厚を測定することができる。そして、超音波センサ１２による測定結果と、磁気センサ１１による測定結果とを組み合わせることで、超音波センサ１２の測定位置での絶対的な肉厚と相対的な肉厚との関係を算出することができるため、パイプラインＰの絶対的な肉厚の分布を正確に算出することができる。

また、１または複数の温度センサ１３がセンサ装置１に具備されるので、磁気センサ１１や超音波センサ１２の測定結果が測定環境の温度に影響を受ける場合に、温度補償を行って測定誤差を低減することができる。また、各温度センサ１３が各超音波センサ１２の近傍に配置されるので、超音波センサ１２の測定誤差を確実に低減することができる。

また、超音波センサ１２の個数は磁気センサ１１よりも少ないので、超音波センサ１２を主として絶対的な肉厚分布を測定する場合と比較して、測定時の消費電力を低減することができる。

また、各超音波センサ１２の測定頻度は各磁気センサ１１の測定頻度よりも低いので、センサ装置１の消費電力を確実に低減することができる。

また、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３が絶縁性の液体１０１の内部に配置されるので、各センサの腐食を防止することができる。また、パイプラインＰが深海などの高圧環境下に配置される場合であっても、ケース部１００の内圧を維持することで各センサを保護することができる。

また、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３とパイプラインＰの外周面Ｐ１との間に液体１０１が介在するので、パイプラインＰが撓んだ場合の各センサの破壊が防止される。また、液体１０１を超音波の伝達媒体とすることにより、パイプラインＰの絶対的な肉厚を確実に測定することができる。

また、ケース部１００の端部材１０２には、長手方向ｚの端側に設けられてケース部本体１０３を支持する環状の第１支持面１０２１と、第１支持面１０２１よりもパイプラインＰの外周面Ｐ１に近接して長手方向ｚの中央側に設けられて基板１０５を支持する環状の第２支持面１０２２とが具備される。従って、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３をパイプラインＰの外周面Ｐ１およびケース部本体１０３の内周面から離して液体１０１内に確実に配置することができる。よって、パイプラインＰが撓む場合のセンサの破壊を確実に防止することができる。

また、基板１０５はフレキシブル基板であるので、パイプラインＰの外周面Ｐ１に対向するよう容易に湾曲させることができる。

また、筒状のセンサハウジング１０６の内周面に基板１０５が固定されるので、パイプラインＰが撓む場合の各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３の破壊をより確実に防止することができる。また、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３をパイプラインＰの外周面Ｐ１に対して位置決めし、各センサとパイプラインＰの外周面Ｐ１との距離を一定に維持することができる。

［４．磁気センサ１１超音波センサ１２および温度センサ１３の配置］
図２は、筒状の基板１０５上に配置された磁気センサ１１、超音波センサ１２および温度センサ１３を示す。

本実施形態では一例として、基板１０５は、長手方向ｚに５００ｍｍの長さを有してよい。また、基板１０５の外径（直径）は、パイプラインＰの外径（一例として３２３．８ｍｍ）よりも２０ｍｍだけ大きくてよい。磁気センサ１１は、パイプラインＰの周方向θおよび長手方向ｚにそれぞれ等間隔で配置されてよい。一例として、隣接する磁気センサ１１同士の間隔は４０ｍｍであってよい。超音波センサ１２はパイプラインＰの周方向θに４個ずつ、長手方向ｚに２個ずつ等間隔に配置されてよい。各超音波センサ１２は、磁気センサ１１と重ならない位置に配置されてよい。各温度センサ１３は、それぞれ対応する磁気センサ１１，超音波センサ１２の近傍に配置されてよい。なお、図中では各温度センサ１３を磁気センサ１１および超音波センサ１２のそれぞれと一体化して図示している。

［５．センサ装置１の他の構成］
図３は、センサ装置１の部分透視図を示す。センサ装置１は、コネクタ１１０、送信部１４、電源部１５、および、液体注入ポート１６をさらに備えてよい。

［５−１．コネクタ１１０］
コネクタ１１０は、ケース部１００を貫通して基板１０５と電気的に接続される。例えばコネクタ１１０は、ケース部１００のケース部本体１０３を貫通して設けられてよい。本実施形態においては一例として、センサハウジング１０６には貫通孔１０６０が設けられ、この貫通孔１０６０には基板１０５の端子１０５０が挿通されてよい。端子１０５０は各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３に電気的に接続されてよい。コネクタ１１０は、当該端子１０５０を介して基板１０５と電気的に接続される。コネクタ１１０は、ケース部１００の外部で送信部１４および電源部１５と電気的に接続されてよい。

［５−２．送信部１４］
送信部１４は、ケース部１００の外部に配置され各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３の測定データを送信する。送信部１４は、有線通信でデータを送信してもよいし、無線通信でデータを送信してもよい。

なお、送信部１４が有線通信でデータを送信する場合には、パイプラインＰに設けられた各センサ装置１が通信ケーブルで演算装置６（図７参照）や中継装置に接続されてよい。送信部１４が無線通信でデータを送信する場合には、無人潜水艦が各センサ装置１の近傍を巡回してデータを回収してよい。

［５−３．電源部１５］
電源部１５は、センサ装置１の各部、本実施形態においては各磁気センサ１１、各超音波センサ１２、各温度センサ１３および送信部１４に電力を供給する。電源部１５は、環境発電により得られた電力を供給してよい。

例えば、電源部１５は、パイプラインＰ内に流れる化石燃料（本実施形態では一例として天然資源）の温度と、パイプラインＰの外部の環境温度（本実施形態では一例として海中温度）との温度差を用いた温度差発電により電力を生成してよい。一例として、天然資源の内部温度は４０〜１００℃程度であってよく、海中の温度は２℃程度であってよい。

電源部１５は、熱エネルギーを電力エネルギーに変換する熱電素子１５０と、生成された電力エネルギーを逐電するバッテリ（図示せず）とを有してよい。熱電素子１５０は、パイプラインＰの外周面Ｐ１と、パイプラインＰの外部の海水とに接触して設けられてよい。熱電素子１５０は、ケース部本体１０３と、端部材１０２および／または液体１０１とを介してパイプラインＰの外周面Ｐ１に接触してよい。パイプラインＰの外周に腐食抵抗層Ｐ１０や断熱層Ｐ１１が設けられる場合には、熱電素子１５０はそれらの層から露出してよい。

［５−４．液体注入ポート１６］
液体注入ポート１６は、ケース部１００を貫通して設けられる。一例として液体注入ポート１６は、ケース部本体１０３を貫通して設けられてよい。液体注入ポート１６は、ケース部１００の内部空間１０００に液体１０１を注入する場合に使用される。

以上のセンサ装置１によれば、コネクタ１１０を介して基板１０５と接続された送信部１４がケース部１００の外部に配置されるので、各磁気センサ１１、各超音波センサ１２および各温度センサ１３をケース部１００で保護しつつ、測定データを確実に送信することができる。

また、温度差発電を行う電源部１５を備えるので、センサ装置１に外部から電力供給することなく測定を行うことができる。

なお、図３では、長手方向ｚにおける基板１０５の中央部には、周方向θに延在する支持バンド１０５１が設けられてよい。支持バンド１０５１は、周方向θの全周にわたってセンサハウジング１０６の内周面に固定されて、基板１０５とパイプラインＰの外周面Ｐ１との間の距離を一定に保ってよい。

［６．センサハウジング１０６］
図４は、センサハウジング１０６を示す。センサハウジング１０６は、長手方向ｚに延在する少なくとも１つの継ぎ目１０６５を有する。本実施形態では一例として、センサハウジング１０６は２つの継ぎ目１０６５を有する。

以上のセンサハウジング１０６によれば、長手方向ｚに延在する継ぎ目１０６５を有するので、少なくとも２つのセグメント１０６６を周方向θに継いで形成される。従って、筒状のセンサハウジング１０６の内周面に基板１０５を容易に固定することができる。

図５は、接合前のセンサハウジング１０６を示す。センサハウジング１０６は、周方向θに接合される複数のセグメント１０６６を有してよい。本実施形態では一例として、センサハウジング１０６は、内側面に基板１０５を固定したセグメント１０６６同士をパイプラインＰの周囲で当接させ、各セグメント１０６６をケース部１００の端部材１０２における第２支持面１０２２に複数の無頭ネジ１０６８で固定することで形成される。但し、センサセグメント１０６６同士が接合されることでセンサハウジング１０６が形成されてもよい。

［７．センサ装置１の取付方法］
図６は、センサ装置１の取付方法を示す。センサ装置１は、図中の（１）部分から（７）部分に示す工程によってパイプラインＰに取り付けられてよい。

まず、（１）部分に示すように、パイプラインＰの外周面Ｐ１にケース部１００の端部材１０２を固定する。一例として、端部材１０２はパイプラインＰの外周面Ｐ１に溶接されてよい。

次に、（２）部分に示すように、端部材１０２の間にセンサハウジング１０６を取り付ける。図５示したように、センサハウジング１０６は無頭ネジ１０６８によって端部材１０２の第２支持面１０２２に固定されてよい。また、センサハウジング１０６の内側には、磁気センサ１１および超音波センサ１２を配置した基板１０５が固定されてよい。

次に、（３）部分に示すように、端部材１０２の第１支持面１０２１にケース部本体１０３を固定する。一例として、ケース部本体１０３は第１支持面１０２１に溶接されてよい。なお、この段階でケース部本体１０３には、コネクタ１１０を挿通させるためのコネクタ用ポート１１００が設けられている。

次に、（４）部分に示すように、パイプラインＰおよびケース部１００の外周に腐食抵抗層Ｐ１０を設ける。次に、（５）部分に示すように、液体注入ポート１６を介して注入チューブ１６０からケース部１００の内部空間１０００に液体１０１を充填する。

次に、（６）部分に示すように、コネクタ用ポートにコネクタ１１０を挿通して基板１０５と接続させる。そして、（７）部分に示すように、パイプラインＰおよびケース部１００の外周に断熱層Ｐ１１を設ける。

［８．パイプライン監視システム５］
図７は、パイプライン監視システム５を示す。パイプライン監視システム５は、パイプラインＰの腐食を監視するものであり、パイプラインＰに取り付けられた複数のセンサ装置１と、演算装置６とを備える。

［８−１．演算装置６］
演算装置６は、各センサ装置１の測定結果に基づいて、当該センサ装置１の設置領域でのパイプラインＰの肉厚分布を算出する。演算装置６は、通信部６０と、温度補償部６１と、第１演算部６２と、第２演算部６３と、第３演算部６４と、切替部６５とを有する。

［８−１−１．通信部６０］
通信部６０は、各センサ装置１から測定データを受信する。一例として、通信部６０はネットワーク６００（一例としてインターネットまたは専用回線）を介して各センサ装置１と通信可能であってよい。通信部６０は受信した測定データを温度補償部６１に供給してよい。

［８−１−２．温度補償部６１］
温度補償部６１は、センサ装置１の測定結果を温度補償する。例えば、温度補償部６１は、受信した測定データのうち各磁気センサ１１の測定結果を示す測定データ（磁界データとも称する）と、各超音波センサ１２の測定結果を示す測定データ（超音波データとも称する）とを、各温度センサ１３の測定結果を示す測定データ（温度データとも称する）に基づいて温度補償してよい。一例として、温度補償部６１は、測定環境の温度と、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の特性との対応関係を示すテーブルなどを予め記憶しており、当該テーブルを用いて温度補償を行ってよい。

ここで、磁界データや超音波データ、温度データには、当該データを測定したセンサの識別情報が含まれてよい。また、演算装置６には、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の識別情報と、当該センサの近傍に配置された温度センサ１３の識別情報との対応関係を示すテーブルが予め記憶されてよい。温度補償部６１は、各磁気センサ１１の温度を、当該磁気センサ１１の近傍の温度センサ１３の温度として温度補償に用いてよい。同様に、温度補償部６１は、各超音波センサ１２の温度を、当該超音波センサ１２の近傍の温度センサ１３の温度として温度補償に用いてよい。なお、演算装置６には、各センサの識別情報と、センサ装置１内での当該センサの位置（本実施形態では一例として円柱座標系における位置）とを予め対応付けた配置テーブルが予め記憶されてもよい。温度センサ１３の個数が磁気センサ１１および超音波センサ１２と異なる場合には、温度補償部６１は、当該配置テーブルを用いて複数の温度センサ１３の測定結果から測定領域内の温度分布を算出して、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の温度を特定してもよい。

温度補償部６１は、温度補償後の磁界データを第１演算部６２に供給してよい。また、温度補償部６１は、温度補償後の超音波データを第２演算部６３に供給してよい。但し、温度補償部６１は演算装置６に具備されなくてもよい。この場合には、通信部６０は、受信した測定データに含まれる磁界データを第１演算部６２に供給し、超音波データを第２演算部６３に供給してよい。

［８−１−３．第１演算部６２］
第１演算部６２は、各磁気センサ１１からの磁界データに基づいて、複数の磁気センサ１１の測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する。

例えば、第１演算部６２は、上述の配置テーブルを用い、各磁気センサ１１から得られた磁界強度を当該磁気センサ１１の測定位置での磁界強度とすることで、パイプラインＰの外周面Ｐ１上での磁界強度分布を算出してよい。第１演算部６２は、算出した磁界強度分布に基づいて相対的な肉厚分布を算出してよい。第１演算部６２は、算出した相対的な肉厚分布を第２演算部６３および第３演算部６４に供給してよい。

［８−１−４．第２演算部６３］
第２演算部６３は、パイプラインＰの絶対的な肉厚と、相対的な肉厚分布における相対的な肉厚との比の値（肉厚比とも称する）を算出する。ここで、絶対的な肉厚とは、相対値ではない絶対値としての肉厚を意味する。第２演算部６３は、各超音波センサ１２の超音波データと、第１演算部６２による相対的な肉厚分布において当該超音波センサ１２の測定位置で得られた相対的な肉厚とから、肉厚比を算出してよい。第２演算部６３は、算出した肉厚比を第３演算部６４に供給してよい。一例として、第２演算部６３は、超音波センサ１２ごとに、当該超音波センサ１２の位置での肉厚比を算出して第３演算部６４に供給してよい。

［８−１−５．第３演算部６４］
第３演算部６４は、肉厚比と、相対的な肉厚分布とに基づいて、測定領域内でのパイプラインＰの絶対的な肉厚分布を算出する。例えば、第３演算部６４は、相対的な肉厚に対する絶対的な肉厚の比の値を、相対的な肉厚分布における一の位置での相対的な肉厚に乗じることで、当該位置での絶対的な肉厚を算出してよい。第３演算部６４は、各位置での相対的な肉厚に対し、当該位置の近傍の超音波センサ１２（一例として最も近い超音波センサ１２）の位置での肉厚比を乗じることで、当該位置での絶対的な肉厚を算出してよい。第３演算部６４は、パイプラインＰの各位置について絶対的な肉厚を算出することにより、パイプラインＰの絶対的な肉厚の分布を算出してよい。第３演算部６４は、算出した肉厚分布を外部に出力してよい。また、第３演算部６４は、算出した肉厚分布を第２演算部６３に供給してもよい。

［８−１−６．切替部６５］
切替部６５は、第２演算部６３に算出処理の切替を指示する信号を出力する。切替後の算出処理については詳細を後述する。

切替部６５は、パイプラインＰの着磁状態が変化した場合に信号を出力してよく、例えばパイプラインＰがピギングされた場合に信号を出力してよい。一例として、切替部６５は、ピギングの制御装置（図示せず）からピギングの完了通知を受けたことに応じて信号を出力してもよいし、ピギングの完了報告を受けたオペレータからの操作に応じて信号を出力してもよい。なお、ピギングとは、ピッグと呼ばれる装置をパイプラインＰ内に通してパイプラインＰのメンテナンスや肉厚測定を行うことであってよい。ピッグは磁気を帯びている場合があり、パイプラインＰの着磁状態を変化させ得る。なお、ピッグの磁気は弱く、磁気センサ１１に直接的に影響を与えることはなくてよい。

以上の演算装置６によれば、各センサ装置１の測定結果に基づいて当該センサ装置１の設置領域でのパイプラインＰの肉厚分布が算出されるので、パイプラインＰの減肉を検知して早期にメンテナンスすることができる。

また、各磁気センサ１１の測定結果に基づいて測定領域内での相対的な肉厚分布が算出され、超音波センサ１２の測定結果と、相対的な肉厚分布においてその測定位置で得られた相対的な肉厚とから絶対的な肉厚と相対的な肉厚との比の値が算出され、比の値と相対的な肉厚分布とに基づいて測定領域内での絶対的な肉厚分布が算出される。従って、パイプラインＰの絶対的な肉厚の分布を確実に算出することができる。

［８−２．肉厚分布の演算方法］
図８は、絶対的な肉厚分布の算出方法を示す。演算装置６は、ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を行うことにより、絶対的な肉厚分布を算出する。なお、本実施形態においては一例として各センサ装置１は、各磁気センサ１１の測定結果を、各超音波センサ１２の測定結果よりも短い周期で演算装置６に送信する。また、各温度センサ１３は、近傍の磁気センサ１１や超音波センサ１２と同じ周期で測定結果を演算装置６に送信する。

ステップＳ１１において温度補償部６１は、センサ装置１の測定結果を温度補償する。本実施形態においては一例として、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の近傍に温度センサ１３が配置されており、温度補償部６１は、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２の測定結果を、対応する温度センサ１３による測定温度で温度補償する。

ステップＳ１３において第１演算部６２は、各センサ装置１の測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する。第１演算部６２は、特許第６４４７６４１号公報に開示の手法によって相対的な肉厚分布を算出してよい。

例えば、第１演算部６２は、各磁気センサ１１からの磁界データに基づいて３次元（本実施形態では一例としてパイプラインＰの長手方向ｚ、周方向θおよび径方向ｒ）の磁界強度分布を算出してよい。第１演算部６２は、磁界強度分布から測定領域における磁気双極子の密度分布を算出し、磁気双極子の密度分布に基づいて測定領域における相対的な肉厚分布（減肉分布とも称する）を算出してよい。

ここで、磁気双極子の密度分布を算出する場合には、第１演算部６２は、各磁気センサ１１が測定したｚ方向の磁束密度と、測定領域内でのｚ方向、θ方向およびｒ方向それぞれの着磁量とに基づいて測定領域におけるｚ方向の磁気双極子の密度分布を算出してよい。同様に、第１演算部６２は、各磁気センサ１１が測定したθ方向の磁束密度と、測定領域内でのｚ方向、θ方向、ｒ方向それぞれの着磁量とに基づいて測定領域におけるθ方向の磁気双極子の密度分布を算出してよい。同様に、第１演算部６２は、各磁気センサ１１が測定したｒ方向の磁束密度と、測定領域内でのｚ方向、θ方向、ｒ方向それぞれの着磁量とに基づいて測定領域におけるｒ方向の磁気双極子の密度分布を算出してよい。

磁気双極子の密度分布に基づいて相対的な肉厚分布を算出する場合には、第１演算部６２は、ｚ方向、θ方向およびｒ方向の磁気双極子の密度分布から相対的な肉厚分布を算出してもよいし、これらが平均化されることで得られる情報に基づいて相対的な肉厚分布を算出してもよい。

ステップＳ１５において第２演算部６３は、肉厚比を算出する。第２演算部６３は、或る位置について直近で得られた絶対的な肉厚と、当該位置について直近で得られた相対的な肉厚とから肉厚比を算出してよい。例えば、第２演算部６３は、各超音波センサ１２の直近の測定結果、つまり超音波センサ１２の測定位置での絶対的な肉厚と、第１演算部６２により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該測定位置で得られた相対的な肉厚とから、肉厚比を算出してよい。第２演算部６３は、第３演算部６４により直近で算出された絶対的な肉厚分布におけるいずれかの位置での絶対的な肉厚と、第１演算部６２により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、肉厚比を算出してもよい。なお、直近とは、時間的に近いことであり、一例として現時点から最も近いことであってよい。

ここで、パイプラインＰの着磁状態が変化した場合には、第２演算部６３は、切替部６５から信号が供給されることに応じて肉厚比の算出処理を切り替えてよい。これにより、第２演算部６３は、各超音波センサ１２の直近の測定結果、つまり超音波センサ１２の測定位置での絶対的な肉厚と、第２演算部６３が信号を受信した後に第１演算部６２により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、肉厚比を算出してよい。第２演算部６３は、第３演算部６４により直近で算出された絶対的な肉厚分布におけるいずれかの位置での絶対的な肉厚と、第２演算部６３が信号を受信した後に第１演算部６２により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、肉厚比を算出してもよい。

そして、ステップＳ１７において第３演算部６４は、肉厚比と、相対的な肉厚分布とに基づいて、測定領域内でのパイプラインＰの絶対的な肉厚分布を算出する。

以上の演算装置６によれば、肉厚比が各超音波センサ１２の直近の測定結果と、当該超音波センサ１２の測定位置で直近で算出された相対的な肉厚とから算出されるか、或いは、直近で算出されたいずれかの位置での絶対的な肉厚と、当該位置で直近で算出された相対的な肉厚とから算出される。従って、超音波センサ１２の測定結果が取得できない場合にも肉厚比を算出して絶対的な膜厚分布を算出することができる。

また、切替部６５から信号を受信したことに応じて、肉厚比が各超音波センサ１２の直近の測定結果と、信号の受信後に当該超音波センサ１２の測定位置で新たに測定された相対的な肉厚とから算出されるか、或いは、直近で算出されたいずれかの位置での絶対的な肉厚と、信号の受信後に当該位置で新たに算出された相対的な肉厚とから算出される。従って、パイプラインＰ内をピギングした後などにパイプラインＰの着磁状態が変化した場合であっても、肉厚比が改めて算出されるので、絶対的な膜厚分布を正確に算出することができる。

［９．変形例］
なお、上記の実施形態においては、各磁気センサ１１および各超音波センサ１２は液体１０１の内部に配置されることとして説明したが、液体１０１と間接的に接触した状態で液体１０１の内部に配置されてもよい。例えば、磁気センサ１１および超音波センサ１２の少なくとも一方、或いはこれらのセンサおよび基板１０５の全体は、測定結果に影響を与えない樹脂内に封入された状態で液体１０１の内部に配置されてもよい。このような樹脂としては、例えばエポキシやウレタン、シリコンなどを用いることができる。

また、超音波センサ１２とパイプラインＰの外周面Ｐ１との間には液体１０１が介在することとして説明したが、液体１０１が介在しなくてもよい。例えば、超音波センサ１２は外周面Ｐ１に直接当接してもよいし、接着剤や緩衝剤などを介して間接的に当接してもよい。

また、超音波センサ１２の測定頻度が磁気センサ１１の測定頻度よりも低いこととして説明したが、磁気センサ１１の測定頻度と同じであってもよいし、磁気センサ１１の測定頻度より高くてもよい。また、センサ装置１は各磁気センサ１１の測定結果を、各超音波センサ１２の測定結果よりも短い周期で演算装置６に送信することとして説明したが、磁気センサ１１の測定結果と超音波センサ１２の測定結果とを同じ周期で送信してもよいし、磁気センサ１１の測定結果を超音波センサ１２の測定結果よりも長い周期で送信してもよい。また、測定時の超音波センサ１２の消費電力が磁気センサ１１の消費電力よりも大きいこととして説明したが、磁気センサ１１の消費電力と同じであってもよいし、磁気センサ１１の消費電力より小さくてもよい。

また、本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図９は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１ センサ装置、５ パイプライン監視システム、６ 演算装置、１１ 磁気センサ、１２ 超音波センサ、１３ 温度センサ、１４ 送信部、１５ 電源部、１６ 液体注入ポート、６０ 通信部、６１ 温度補償部、６２ 第１演算部、６３ 第２演算部、６４ 第３演算部、６５ 切替部、１００ ケース部、１０１ 液体、１０２ 端部材、１０３ ケース部本体、１０５ 基板、１０６ センサハウジング、１１０ コネクタ、１５０ 熱電素子、１６０ 注入チューブ、６００ ネットワーク、１０００ 内部空間、１０２１ 第１支持面、１０２２ 第２支持面、１０５０ 端子、１０５１ 支持バンド、１０６０ 貫通孔、１０６５ 継ぎ目、１０６６ セグメント、１０６８ 無頭ネジ、１１００ コネクタ用ポート、２２００ コンピュータ、２２０１ ＤＶＤ−ＲＯＭ、２２１０ ホストコントローラ、２２１２ ＣＰＵ、２２１４ ＲＡＭ、２２１６ グラフィックコントローラ、２２１８ ディスプレイデバイス、２２２０ 入／出力コントローラ、２２２２ 通信インタフェース、２２２４ ハードディスクドライブ、２２２６ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、２２３０ ＲＯＭ、２２４０ 入／出力チップ、２２４２ キーボード、Ｐ パイプライン、Ｐ１ 外周面、Ｐ１０ 腐食抵抗層、 Ｐ１１ 断熱層

Claims (19)

1. パイプラインの外周面に対向して配置される複数の磁気センサと、
   前記パイプラインの長手方向における一部の外周に絶縁性の液体を保持した内部空間を形成するケース部と、
   を備え、
   各磁気センサは、前記液体の内部に配置される、
   センサ装置。
2. 前記外周面に対向して前記液体の内部に配置され前記複数の磁気センサによる磁界の測定領域内で前記パイプラインの肉厚を測定する、前記複数の磁気センサよりも少数の超音波センサをさらに備える、請求項１に記載のセンサ装置。
3. 各超音波センサと、前記外周面との間には前記液体が介在する、
   請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記超音波センサの個数は、前記複数の磁気センサの個数の１０分の１未満である
   請求項２または３に記載のセンサ装置。
5. 各超音波センサの測定頻度は、各磁気センサの測定頻度よりも低い
   請求項２から４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
6. 前記ケース部は、
   前記内部空間に対して前記長手方向の両側に配置され前記パイプラインの全周にわたり前記外周面に当接した２つの端部材と、
   前記長手方向において前記２つの端部材の間に延在し、前記パイプラインの全周にわたり各端部材の外周面に当接したケース部本体と、
   を有し、
   各磁気センサおよび各超音波センサは、前記外周面に対向する基板上に配置され、
   各端部材は、
   前記ケース部本体を支持する環状の第１支持面と、
   前記長手方向において前記第１支持面よりも前記センサ装置の中央側に設けられて前記基板を支持する、前記第１支持面よりも前記外周面に近接した環状の第２支持面と、を有する、
   請求項２から５の何れか一項に記載のセンサ装置。
7. 前記長手方向に延在し、各端部材の全周にわたり前記第２支持面に当接した筒状のセンサハウジングをさらに備え、
   前記基板は、前記センサハウジングの内周面に固定され、前記センサハウジングを介して前記第２支持面に支持される、
   請求項６に記載のセンサ装置。
8. 前記センサハウジングは、前記長手方向に延在する継ぎ目を有する
   請求項７に記載のセンサ装置。
9. 前記基板は、フレキシブル基板である、請求項６から８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
10. 前記ケース部の外部に配置され各磁気センサおよび各超音波センサの測定データを送信する送信部と、
    前記ケース部を貫通して前記送信部と前記基板とを電気的に接続するコネクタと
    をさらに備える
    請求項６から９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
11. 前記パイプライン内に流れる天然資源の温度と、前記パイプラインの外部の環境温度との温度差を用いた温度差発電により電力を生成する電源部をさらに備える
    請求項１から１０のいずれか一項に記載のセンサ装置。
12. 前記パイプラインは、磁性材料で形成される
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のセンサ装置。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の複数のセンサ装置と、
    各センサ装置の測定結果に基づいて、当該センサ装置の設置領域での前記パイプラインの肉厚分布を算出する演算装置と、
    を備えるパイプライン監視システム。
14. パイプラインの外周面に対向して配置される各磁気センサの測定結果に基づいて、複数の磁気センサの測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する第１演算部と、
    前記外周面に対向して配置され前記複数の磁気センサによる磁界の測定領域内で前記パイプラインの肉厚を測定する各超音波センサの測定結果と、前記相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、前記パイプラインの絶対的な肉厚と、前記相対的な肉厚分布における相対的な肉厚との比の値を算出する第２演算部と、
    前記比の値と、前記相対的な肉厚分布とに基づいて、前記測定領域内での前記パイプラインの絶対的な肉厚分布を算出する第３演算部と、
    を備える演算装置。
15. 前記第２演算部に算出処理の切替を指示する信号を出力する切替部をさらに備え、
    前記第２演算部は、前記切替部から前記信号を受信したことに応じ、
    各超音波センサの直近の測定結果と、前記信号の受信後に前記第１演算部により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、前記比の値を算出するか、
    前記第３演算部により直近で算出されたいずれかの位置での前記パイプラインの絶対的な肉厚と、前記信号の受信後に前記第１演算部により新たに算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、前記比の値を算出する
    請求項１４に記載の演算装置。
16. 複数のセンサ装置と、
    請求項１４または１５に記載の演算装置と、
    を備え、
    各センサ装置は、
    パイプラインの外周面に対向して配置される複数の磁気センサと、
    前記外周面に対向して配置され前記複数の磁気センサによる磁界の測定領域内で前記パイプラインの肉厚を測定する、前記複数の磁気センサよりも少数の超音波センサと
    を有し、
    前記演算装置は、各センサ装置の測定結果に基づいて、当該センサ装置の設置領域での前記パイプラインの肉厚分布を算出するパイプライン監視システム。
17. 各センサ装置は、各磁気センサの測定結果を、各超音波センサの測定結果よりも短い周期で前記演算装置に送信し、
    前記第２演算部は、
    各超音波センサの直近の測定結果と、前記第１演算部により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、前記比の値を算出するか、
    前記第３演算部により直近で算出されたいずれかの位置での前記パイプラインの絶対的な肉厚と、前記第１演算部により直近で算出された相対的な肉厚分布において当該位置で得られた相対的な肉厚とから、前記比の値を算出する
    請求項１６に記載のパイプライン監視システム。
18. パイプラインの外周面に対向して配置される各磁気センサの測定結果に基づいて、複数の磁気センサの測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する第１演算段階と、
    前記外周面に対向して配置され前記複数の磁気センサによる磁界の測定領域内で前記パイプラインの肉厚を測定する各超音波センサの測定結果と、前記相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、前記パイプラインの絶対的な肉厚と、前記相対的な肉厚分布における相対的な肉厚との比の値を算出する第２演算段階と、
    前記比の値と、前記相対的な肉厚分布とに基づいて、前記測定領域内での前記パイプラインの絶対的な肉厚分布を算出する第３演算段階と、
    を備える演算方法。
19. コンピュータを、
    パイプラインの外周面に対向して配置される各磁気センサの測定結果に基づいて、複数の磁気センサの測定領域内での相対的な肉厚分布を算出する第１演算部と、
    前記外周面に対向して配置され前記複数の磁気センサによる磁界の測定領域内で前記パイプラインの肉厚を測定する各超音波センサの測定結果と、前記相対的な肉厚分布において当該超音波センサの測定位置で得られた相対的な肉厚とから、前記パイプラインの絶対的な肉厚と、前記相対的な肉厚分布における相対的な肉厚との比の値を算出する第２演算部と、
    前記比の値と、前記相対的な肉厚分布とに基づいて、前記測定領域内での前記パイプラインの絶対的な肉厚分布を算出する第３演算部
    として機能させるプログラム。

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