JP7106378B2 - Valve operating characteristic information management device - Google Patents

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  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Description

本発明は、操作対象弁の開閉操作に伴って得られる操作特性情報を収集して管理する弁の操作特性情報管理装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a valve operation characteristic information management device that collects and manages operation characteristic information obtained with opening and closing operations of an operation target valve.

上水道管路網には多くの手動式の仕切弁やバタフライ弁が組み込まれている。これらの弁は、管路網の維持管理のため、または緊急災害時の対処に重要な役割を担う。各弁は、例えば弁管理番号、品名、型式、呼び径、開閉方向、締切り回転数、締切りトルクなどの固有情報を有し、これらの固有情報はアクリル樹脂材、アルミニウム材またはラミネート処理された札に記載され、地上から見えるところに取り付けられている。 Many manually operated sluice and butterfly valves are incorporated into the water supply network. These valves play an important role for maintenance of the pipeline network or for emergency disaster response. Each valve has unique information such as valve control number, product name, type, nominal diameter, opening/closing direction, shut-off rotation speed, shut-off torque, etc. These unique information are made of acrylic resin material, aluminum material or laminated tag. and installed where it can be seen from the ground.

基本的に手動の仕切弁などは全閉または全開で使用されるので開度目盛りを設けていないのが一般的であるが、全閉状態であるのか全開状態であるのかが外観で判断できない場合には開度計を備える例も増えている。 Manual sluice valves are generally used in a fully closed or fully open state, so they generally do not have an opening scale. The number of cases equipped with an opening meter is also increasing.

配水管理や点検などを目的として地下に埋設された仕切弁やバタフライ弁を操作者が開閉操作する場合、地上のマンホールの操作口から各弁の開度目盛りや札に記載された情報を目視で確認する必要があるが、操作口からマンホール内部を覗いても、開度目盛りや札に泥などが付着して汚れていたり内部が暗かったりすると確認が困難な場合もあり、そのような場合に開閉方向を見誤ると開栓を意図しながら実際には閉栓方向に操作するといった誤操作につながる虞があった。 When an operator opens and closes a sluice valve or butterfly valve buried underground for the purpose of water distribution management or inspection, the opening scale of each valve and the information written on the tag can be visually checked from the operation opening of the manhole above ground. Although it is necessary to check, it may be difficult to see inside the manhole through the operation port if the opening scale or tag is dirty with mud or the interior is dark. If the opening/closing direction is misjudged, there is a risk of an erroneous operation such as actually operating in the closing direction while intending to open the plug.

また、これらの弁は全閉状態で所定のシール面圧を発生させるために、所要の締切りトルクで締め付ける必要があるが、口径毎に異なる締切りトルクに応じて操作者が力の入れ具合を適切に調整するのは熟練を要し、小口径の弁であれば過大トルクが働いて弁を破損し、大口径の弁であれば過小トルクで締込み不足となり漏れが発生する虞があった。 In addition, these valves must be tightened with the required shut-off torque in order to generate the specified seal surface pressure in the fully closed state. In the case of a small-diameter valve, excessive torque acts and damages the valve.

特許文献1には、人間系による確認作業をサポートするツールまたはシステムを構築し、操作者の負荷の低減および弁開閉誤判定による不適合を防止し、定検作業の効率化と信頼性の向上を図ることを目的とする弁開閉監視装置が開示されている。 In Patent Document 1, a tool or system is constructed to support confirmation work by a human system, reduce the burden on the operator, prevent nonconformity due to erroneous valve open/close judgments, and improve the efficiency and reliability of regular inspection work. A valve opening/closing monitoring device is disclosed for the purpose of

当該弁開閉監視装置は、手動弁のハンドル締め付けにより発生するトルク値を検知するトルク検知手段と、このトルク検知手段によって検知したトルク値に基づいて手動弁の開閉状態を判定する開閉判定手段と、開閉判定手段によって得られた開閉判定結果と開閉判定結果に基づく操作者に対する操作指示とを表示する表示手段などを備えている。 The valve opening/closing monitoring device includes torque detection means for detecting a torque value generated by tightening a handle of the manual valve, open/close determination means for determining the open/close state of the manual valve based on the torque value detected by the torque detection means, A display means for displaying the open/close determination result obtained by the open/close determination means and an operation instruction to the operator based on the open/close determination result is provided.

詳述すると、手動弁には弁識別のためのコード表が表示され、可搬型の弁開閉監視装置であるトルクレンチを接続するためのアダプタが設置されている。弁棒の上部に設置されたアダプタにトルクレンチを差し込んで手動弁を開閉操作するように構成され、コード表のコードを読み込むことにより予め操作すべき手動弁の締め付けトルク値を表示可能な携帯端末が利用される。トルクレンチから出力される操作時の締め付けトルク値が携帯端末により読み取られて、予め定められたトルク判定値と照合して全開あるいは全閉の判定が可能に構成されている。コード表としてQRコード(登録商標)のような二次元コード情報を付したコード表を好適に用いることができる。 More specifically, the manual valve displays a code table for valve identification, and is equipped with an adapter for connecting a torque wrench, which is a portable valve opening/closing monitoring device. A portable terminal that is configured to open and close a manual valve by inserting a torque wrench into an adapter installed on the top of the valve stem, and that can display the tightening torque value of the manual valve to be operated in advance by reading the code from the code table. is used. A tightening torque value at the time of operation output from the torque wrench is read by the portable terminal, and compared with a predetermined torque determination value, it is possible to determine fully open or fully closed. A code table with two-dimensional code information such as a QR code (registered trademark) can be preferably used as the code table.

特許文献2には、RFID(Radio Frequency-Identification)タグを弁に配置し、弁の開閉操作とともに簡単に情報の追加や変更ができる開度検知機能を有する弁操作機が開示されている。 Patent Literature 2 discloses a valve operating device having an opening degree detection function in which an RFID (Radio Frequency-Identification) tag is placed on a valve, and information can be easily added or changed along with opening and closing operations of the valve.

当該弁操作機は、非接触で情報の読み出し・書き込みが可能なRFIDタグを配置した弁の開閉操作を行う操作機で、シャフトの一端側に弁棒の操作キャップに嵌合するボス部を有し、シャフトの他端側に操作ハンドルを設け、ボス部にRFIDタグに近接して配置するアンテナを設け、シャフトの他端側にアンテナを通して情報の読み出し・書き込み操作を行う本体装置を設けている。 The valve operating device is an operating device that opens and closes a valve with an RFID tag that can read and write information without contact, and has a boss on one end of the shaft that fits the operation cap of the valve stem An operation handle is provided on the other end of the shaft, an antenna arranged close to the RFID tag is provided on the boss, and a main unit for reading and writing information through the antenna is provided on the other end of the shaft. .

例えば地下に埋設された弁の弁棒の近傍にRFIDタグが配置され、このRFIDタグに弁の固有情報としての弁開度、開閉方向(操作に必要な弁棒の開閉方向)、回転数、締切りトルクなどの情報、並びに前後の管路情報や周辺の埋設物情報あるいは過去の作業履歴等がデータとして記録される。 For example, an RFID tag is placed in the vicinity of the valve stem of a valve buried underground, and the RFID tag contains the valve opening degree, opening and closing direction (opening and closing direction of the valve stem required for operation), rotation speed, Information such as cut-off torque, information on pipelines before and after, information on surrounding buried objects, past work history, etc. are recorded as data.

地上から弁に向けて挿入した操作機のボス部が弁棒の操作キャップに嵌合されると、RFIDタグに記録した情報がアンテナを通して本体装置へ読み出され、弁開度、開閉方向、回転数、締切りトルクなどの情報が本体装置の表示部に表示され、操作者が表示部に表示された情報を目視確認できるようになる。 When the boss of the actuator inserted from the ground toward the valve is fitted into the operation cap of the valve stem, the information recorded on the RFID tag is read to the main unit through the antenna, and the valve opening, opening/closing direction, and rotation are read out. Information such as the number and cut-off torque is displayed on the display section of the main unit, and the operator can visually confirm the information displayed on the display section.

操作者は表示部に表示された情報に基づく適切な判断の下で、操作ハンドルを回して弁棒を回転させて弁の開閉操作を行う。操作後は新しい弁開度データを本体装置からアンテナを通してRFIDタグに記録し、操作機を引き抜いて作業を完了する。 The operator makes an appropriate judgment based on the information displayed on the display unit and turns the operation handle to rotate the valve stem to open and close the valve. After the operation, new valve opening data is recorded on the RFID tag from the main unit through the antenna, and the operation is completed by pulling out the operating device.

特開平10-299941号公報JP-A-10-299941 特開2003-35380号公報JP-A-2003-35380

上述した従来技術によれば、開閉操作に要する弁軸の回転数や、締切りトルクの仕様値を正確に把握することができるようになる。
しかし、開閉操作の過程における弁の開度に対応した適切な回転速度や操作トルクなど、開閉操作に伴う熟練者特有のノウハウを把握することができず、不慣れな操作者であっても適切な開閉操作を可能にするという観点で更なる改良の余地があった。
According to the conventional technology described above, it is possible to accurately grasp the number of rotations of the valve shaft required for the opening and closing operation and the specification value of the shut-off torque.
However, even inexperienced operators cannot grasp the know-how peculiar to experts in opening and closing operations, such as the appropriate rotational speed and operation torque corresponding to the degree of opening of the valve in the process of opening and closing operations. There is room for further improvement from the viewpoint of enabling opening and closing operations.

また、例えば赤水の発生を回避するなどの観点で前回の点検時と同様の操作を行ないたい場合に、不慣れな操作者では具体的な操作手順や操作条件が把握できず、都度対応せざるを得なかった。 In addition, for example, if the operator wants to perform the same operation as the previous inspection from the viewpoint of avoiding the occurrence of red water, an inexperienced operator cannot understand the specific operation procedure and operating conditions, so he has to deal with it each time. I didn't get it.

さらに、前回の操作時から操作トルクが変化している場合には、弁棒の固着やネジ部の摩耗が懸念されるが、不慣れな操作者では明らかに操作が困難な状況になるまで異常に気付くことができないという問題もあった。 Furthermore, if the operating torque has changed since the previous operation, there is concern about sticking of the valve stem and wear of the threads. There was also the problem of not being able to notice it.

そのため、不慣れな操作者であっても適切に弁の開閉操作が行なえるような支援装置が望まれていた。 Therefore, there is a demand for a support device that allows even an inexperienced operator to appropriately open and close the valve.

本発明の目的は、上述した問題に鑑み、不慣れな操作者であっても適切に弁の開閉操作が行なえる弁の操作特性情報管理装置を提供する点にある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a valve operating characteristic information management apparatus that allows even an inexperienced operator to appropriately open and close a valve.

上述の目的を達成するため、本発明による弁の操作特性情報管理装置の第一の特徴構成は、操作対象弁の開閉操作に伴って得られる操作特性情報を収集して管理する弁の操作特性情報管理装置であって、前記操作対象弁を開閉操作する操作具に設けられ、前記操作具を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクを含む前記操作対象弁の操作特性を、センサを用いて時系列的に計測する操作特性計測処理部と、前記操作特性計測処理部により計測された操作特性情報を、データ入力部を介して入力処理する操作特性情報入力処理部と、前記操作対象弁を個別に識別する識別情報及び操作内容を含む属性情報を入力処理する属性情報入力処理部と、前記操作具を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクが含まれる前記操作特性情報に基づいて、前記操作対象弁の弁開度と回転速度または操作トルクとを関連付けた時系列的な操作特性トレンド情報を生成するとともに、前記操作対象弁に前記操作特性トレンド情報を関連付けた履歴情報を生成する履歴情報生成処理部と、前記履歴情報生成処理部で生成された履歴情報を記録処理する記録処理部と、を備えている点にある。 In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the valve operation characteristic information management device according to the present invention is to collect and manage the operation characteristic information obtained along with the opening and closing operations of the valve to be operated. A characteristics information management device, which is provided in an operation tool for opening and closing the operation target valve, and operates the operation target valve including the rotation direction, rotation speed, and operation torque of a valve shaft operated via the operation tool. An operation characteristics measurement processing unit that measures characteristics in time series using a sensor, and an operation characteristics information input processing unit that inputs and processes the operation characteristics information measured by the operation characteristics measurement processing unit via a data input unit. an attribute information input processing unit for inputting and processing attribute information including identification information for individually identifying the operation target valve and operation details; and a rotation direction, rotation speed and operation of the valve shaft operated via the operation tool. Based on the operation characteristic information including torque, time-series operation characteristic trend information that associates the valve opening degree and rotational speed or operation torque of the operation target valve is generated, and the operation characteristic trend information is generated for the operation target valve. The present invention is provided with a history information generation processing unit that generates history information associated with characteristic trend information, and a recording processing unit that records the history information generated by the history information generation processing unit.

操作具を用いて操作対象弁を開閉操作する際に、操作具に備えた操作特性計測処理部によって弁軸の回転方向(弁の開閉方向)、回転速度及び操作トルクを含む操作対象弁の操作特性が時系列的に計測され、計測された操作特性情報がデータ入力部を介して入力され操作特性情報入力処理部で処理される。属性情報入力処理部によって当該操作対象弁を個別に識別する識別情報及び操作内容を含む属性情報が入力される。履歴情報生成処理部によって、操作特性情報に基づいて操作対象弁の弁開度と回転速度または操作トルクとを関連付けた時系列的な操作特性トレンド情報が生成されるとともに、当該操作特性トレンド情報に属性情報を関連付けた履歴情報が生成され、履歴情報生成処理部で生成された履歴情報が記録処理部によって記録処理される。このようにして記録された履歴情報が、熟練度の浅い操作者による弁の開閉操作時に教師データとして効果的に用いられるようになる。 When the valve to be operated is opened and closed using the operating tool, the operation of the valve to be operated including the rotational direction of the valve shaft (opening/closing direction of the valve), the rotational speed, and the operating torque is performed by the operation characteristic measurement processing unit provided in the operating tool. The characteristics are measured in time series, and the measured operation characteristic information is input through the data input unit and processed by the operation characteristic information input processing unit. Attribute information including identification information for individually identifying the operation target valve and operation details is input by the attribute information input processing unit. Based on the operation characteristic information, the history information generation processing unit generates time-series operation characteristic trend information that associates the valve opening and the rotation speed or operation torque of the valve to be operated, and also generates the operation characteristic trend information. History information associated with the attribute information is generated, and the history information generated by the history information generation processing unit is recorded by the recording processing unit. The history information recorded in this way can be effectively used as teaching data when an operator with a low skill level opens and closes the valve.

同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記操作特性トレンド情報と、前記記録処理部で記憶された熟練者の操作特性トレンド情報である参照特性情報とを対比可能に表示する特性情報比較部を備えている点にある。In addition to the above-described first characteristic configuration, the second characteristic configuration can compare the operation characteristic trend information with the reference characteristic information, which is the expert's operation characteristic trend information stored in the recording processing unit. The characteristic information comparison part is provided for displaying the

特性情報比較部によって表示される比較結果に基づいて操作具を操作すれば、熟練度が浅い操作者であっても参照特性情報に対応する操作特性で弁を開閉操作することができるようになる。By operating the operation tool based on the comparison result displayed by the characteristic information comparison unit, even an operator with little skill can open and close the valve with the operation characteristic corresponding to the reference characteristic information. .

同第三の特徴構成は、上述の第二の特徴構成に加えて、前記特性情報比較部は、前記操作特性情報が前記参照特性情報を基準に予め設定された許容範囲に維持されているか否かを監視し、前記操作特性情報が許容範囲を逸脱するとその旨を操作者に認知可能に通知する通知処理を実行する点にある。In addition to the above-described second characteristic configuration, the third characteristic configuration is that the characteristic information comparison unit determines whether or not the operation characteristic information is maintained within a predetermined allowable range based on the reference characteristic information. is monitored, and when the operation characteristic information deviates from the allowable range, notification processing is executed to notify the operator of the fact in a recognizable manner.

操作特性情報が許容範囲を逸脱すると通知処理が実行されてその旨が操作者に通知され、操作者が認知すると操作具を用いた弁の開閉操作の程度をリアルタイムで調整することができるようになる。When the operation characteristic information deviates from the allowable range, a notification process is executed to notify the operator to that effect, and when the operator recognizes it, the degree of opening and closing operation of the valve using the operation tool can be adjusted in real time. Become.

同第の特徴構成は、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記操作特性情報入力処理部は、前記操作特性情報から前記操作具の断続的操作に伴う非操作時の情報を除去するフィルタ処理を実行するように構成されている点にある。 The fourth characteristic configuration is, in addition to any one of the above -described first to third characteristic configurations, the operation characteristic information input processing unit, from the operation characteristic information, The point is that it is configured to perform a filtering process that removes information at the time of operation.

操作特性情報として弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクが好適に用いられる。通常、操作者は操作具を介して弁軸を連続的に回転操作することは困難であり、例えば操作具のハンドル部を持ち替える際に、回転操作が一時的に停止する。そのような場合に、操作特性情報入力処理部によって実行されるフィルタ処理によって、操作具の断続的操作に伴う非操作時の情報がノイズとして操作特性情報から除去される。 The rotation direction, rotation speed and operation torque of the valve shaft are preferably used as the operation characteristic information. Normally, it is difficult for the operator to continuously rotate the valve shaft via the operating tool. In such a case, the filter processing executed by the operation characteristic information input processing unit removes information during non-operations associated with intermittent operation of the operation tool as noise from the operation characteristic information.

同第の特徴構成は、上述の第の特徴構成に加えて、前記操作特性情報入力処理部は、前記フィルタ処理により欠落した情報を前後の操作特性情報に基づいて補間するように構成されている点にある。 In the fifth feature configuration, in addition to the above -mentioned fourth feature configuration, the operation characteristic information input processing unit is configured to interpolate the information missing due to the filtering process based on the preceding and succeeding operation characteristic information. in that it is

フィルタ処理により欠落した情報を前後の操作特性情報に基づいて補間することにより連続データが得られる。 Continuous data is obtained by interpolating the missing information by the filtering process based on the preceding and succeeding operation characteristic information.

同第の特徴構成は、上述の第の特徴構成に加えて、前記操作特性情報入力処理部は、前記フィルタ処理により欠落した情報を内挿法または移動平均を用いて補間するように構成されている点にある。 In the sixth characteristic configuration, in addition to the fifth characteristic configuration described above , the operation characteristic information input processing section interpolates the missing information due to the filtering process using an interpolation method or a moving average. in that it is configured.

内挿法または移動平均を用いて補間することにより精度の高い補間データが得られる。 High-precision interpolated data can be obtained by interpolating using an interpolation method or a moving average.

同第の特徴構成は、上述の第一から第の何れかの特徴構成に加えて、前記属性情報入力処理部により入力処理される属性情報に前記操作対象弁の操作者を特定する操作者情報が含まれる点にある。 The seventh characteristic configuration, in addition to any one of the first to sixth characteristic configurations, specifies the operator of the operation target valve in the attribute information input and processed by the attribute information input processing unit. The point is that the operator information is included.

属性情報に操作対象弁の操作者を特定する操作者情報が含まれると、操作者情報に基づいて操作特性トレンド情報の信頼度が評価できる。例えば熟練度の高い操作者により操作された操作特性トレンド情報であれば、教師データとして信頼度が高いと評価できる。 If the attribute information includes operator information specifying the operator of the valve to be operated, the reliability of the operation characteristic trend information can be evaluated based on the operator information. For example, if the operation characteristic trend information is operated by a highly skilled operator, it can be evaluated as having high reliability as teacher data.

同第の特徴構成は、上述の第一から第の何れかの特徴構成に加えて、前記属性情報入力処理部により入力処理される属性情報に操作目的情報が含まれる点にある。 The eighth characteristic configuration is that, in addition to any one of the first to seventh characteristic configurations, operation purpose information is included in the attribute information input and processed by the attribute information input processing section.

操作対象弁が同一であっても点検や配水管理などの操作目的が異なると操作手順が異なり、それに対応して弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクを含む操作対象弁の操作特性情報が異なることになる。そのような場合でも、属性情報に含まれる操作目的情報に基づいて適切な操作特性情報を選択することができるようになる。 Even if the valve to be operated is the same, the operation procedure differs if the operation purpose such as inspection or water distribution management is different. will be different. Even in such a case, appropriate operation characteristic information can be selected based on the operation purpose information included in the attribute information.

同第九の特徴構成は、上述の第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記記録処理部は無線通信インタフェースを介して前記履歴情報を操作特性情報管理用のデータベースサーバに記憶する点にある。
The ninth characteristic configuration is, in addition to any one of the first to eighth characteristic configurations, the recording processing unit stores the history information in a database server for managing operation characteristics information via a wireless communication interface. There is a point to do.

無線通信インタフェースを介して履歴情報を操作特性情報管理用のデータベースサーバに記憶するように構成されているので、現場で操作された操作対象弁に対する履歴情報がその場でデータベースサーバに記憶可能になり、作業性が向上する。 Since the history information is stored in the database server for operation characteristics information management via the wireless communication interface, the history information for the operation target valve operated on site can be stored in the database server on the spot. , workability is improved.

同第の特徴構成は、上述の第の特徴構成に加えて、データベースサーバは、管網マッピングシステムを構成するデータベースサーバである点にある。 The tenth characteristic configuration is that, in addition to the above -described ninth characteristic configuration, the database server is a database server that constitutes a pipe network mapping system.

管網マッピングシステムに備えたデータベースには、管や弁栓などの管網構成要素の布設位置、固有の識別情報、布設時期、仕様値が管理されており、そのようなデータベースに格納された操作基準特性情報や過去の操作時に履歴情報として記憶された操作特性情報を参照属性情報として用いることができるようになるので、弁を効率的に管理できるようになる。 The database provided in the pipe network mapping system manages installation positions, unique identification information, installation time, and specification values of pipe network components such as pipes and valve plugs. Since the reference property information and the operation property information stored as history information at the time of past operation can be used as the reference property information, the valve can be efficiently managed.

以上説明した通り、本発明によれば、不慣れな操作者であっても適切に弁の開閉操作が行なえる弁の操作特性情報管理装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a valve operation characteristic information management apparatus that allows even an unskilled operator to appropriately perform opening and closing operations of the valve.

弁の操作特性情報管理装置及び操作案内装置の説明図Explanatory drawing of valve operation characteristic information management device and operation guidance device (a),(b)は操作対象弁の説明図(a) and (b) are explanatory diagrams of the valves to be operated 弁の操作特性情報管理装置及び操作案内装置の機能ブロック構成図Functional block configuration diagram of valve operation characteristic information management device and operation guidance device (a),(b),(c)は弁の操作案内装置の説明図(a), (b), and (c) are explanatory diagrams of a valve operation guide device. (a)は管内流れが有る場合に熟練者により操作された弁の操作特性の説明図、(b)は管内流れが無い場合に熟練者により操作された弁の操作特性の説明図(a) is an explanatory diagram of the operation characteristics of a valve operated by an expert when there is an in-pipe flow, and (b) is an explanatory diagram of the operation characteristics of a valve operated by an expert when there is no in-pipe flow. (a)は未熟な操作者により操作された弁の操作特性の説明図、(b)は熟練者により操作された弁の操作特性の説明図(a) is an explanatory diagram of the operation characteristics of a valve operated by an inexperienced operator, and (b) is an explanatory diagram of the operation characteristics of a valve operated by a skilled operator. 弁の属性データ及び操作特性の履歴情報の説明図Explanatory diagram of valve attribute data and history information of operation characteristics フィルタ処理及び補間処理の説明図Explanatory diagram of filter processing and interpolation processing フローチャートflowchart

以下に、上水道管網設備に備えた手動弁を例にして、本発明の一例である弁の操作特性情報管理装置、及び、操作特性情報管理装置を利用した弁の操作案内装置が組み込まれた弁の操作支援システムを説明する。 Below, a manual valve provided in a water supply network facility is taken as an example, and a valve operation characteristics information management device and a valve operation guidance device using the operation characteristics information management device, which are examples of the present invention, are incorporated. A valve operation support system will be described.

図1には、弁の操作支援システム1の概略の構成が示され、図3には、弁の操作支援システム1の機能ブロック構成が示されている。当該操作支援システム1は、操作特性情報入力装置10と、操作案内装置20と、上水道の管網マッピングシステム100を備えて構成されている。操作案内装置20は、スマートフォンやタブレットなどの携帯型情報端末装置で構成されている。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a valve operation support system 1, and FIG. 3 shows a functional block configuration of the valve operation support system 1. As shown in FIG. The operation support system 1 includes an operation characteristic information input device 10 , an operation guidance device 20 , and a water supply pipe network mapping system 100 . The operation guidance device 20 is composed of a portable information terminal device such as a smart phone or a tablet.

操作特性情報入力装置10と操作案内装置20とが、例えば、Bluetooth(登録商標)のような近距離無線通信インタフェース(IEEE 802.15.1規格)を介して通信可能に接続され、操作案内装置20と管網マッピングシステム100とが携帯電話回線網やWi-Fi(登録商標)のような無線通信インタフェース(IEEE 802.11規格)などを介してインターネットに接続可能に構成されている。なお、これらの通信規格は例示であり、互いに通信可能に構成されていれば、これらの通信規格に限るものではない。 The operation characteristic information input device 10 and the operation guidance device 20 are connected so as to be able to communicate via a short-range wireless communication interface (IEEE 802.15.1 standard) such as Bluetooth (registered trademark). The network mapping system 100 is configured to be connectable to the Internet via a wireless communication interface (IEEE 802.11 standard) such as a mobile phone network or Wi-Fi (registered trademark). Note that these communication standards are merely examples, and are not limited to these communication standards as long as they are configured to be able to communicate with each other.

操作特性情報入力装置10は上水道設備の配水管50に組み込まれた操作対象弁40を開閉操作する棒状の操作具16に取付けられている。操作対象弁40は、マンホール内に配置された仕切弁やバタフライ弁などの手動弁であり、地上からマンホール内に操作具16を挿入して開閉操作するように構成されている。 The operation characteristic information input device 10 is attached to a rod-shaped operation tool 16 for opening and closing an operation target valve 40 incorporated in a water distribution pipe 50 of water supply equipment. The operated valve 40 is a manual valve such as a sluice valve or a butterfly valve arranged in a manhole, and is configured to be opened and closed by inserting an operating tool 16 into the manhole from the ground.

図2(a)には、仕切弁の一例であるソフトシール弁40Aが示されている。ソフトシール弁40Aは、弁箱41Aに収容された弁体42Aを周囲にネジ部が形成された弁棒43Aの回転により昇降させることで弁体42Aが上方に移動した開放状態と弁体42Aが下方に移動した閉止状態とに切替える弁であり、弁体42Aが耐塩素性に優れたEPDMで構成され、高い止水効果が得られる弁である。ブッシュ44Aを介して上方に延出した弁棒43Aの上端側に略直方体形状のキャップ45Aが配されている。仕切弁としてソフトシール弁40A以外に弁体42Aが金属で構成されたメタルシール弁が用いられる場合もある。 FIG. 2(a) shows a soft seal valve 40A, which is an example of a gate valve. The soft seal valve 40A has an open state in which the valve body 42A housed in the valve box 41A is raised and lowered by rotation of a valve stem 43A having a threaded portion around the periphery thereof, and an open state in which the valve body 42A moves upward. It is a valve that switches to a closed state moved downward, and the valve body 42A is made of EPDM with excellent chlorine resistance, and is a valve that can obtain a high water stopping effect. A substantially rectangular parallelepiped cap 45A is arranged on the upper end side of the valve stem 43A extending upward through the bush 44A. A metal seal valve in which the valve body 42A is made of metal may be used as the gate valve in addition to the soft seal valve 40A.

図2(b)には、バタフライ弁40Bが示されている。バタフライ弁40Bは、弁箱41Bに収容された弁体42Bを弁棒43の回転により回転させることで弁体42Bが水流に対して平行姿勢となる開放状態と弁体42Bが水流に対して直交姿勢となる閉止状態とに切替える弁であり、水流に対する交差角度を調整することにより流量を調整可能な弁である。ブッシュ44Bを介して上方に延出した弁棒43Bの上端側に略直方体形状のキャップ45Bが配されている。なお、ブッシュ44Bを介して上方に延出した弁棒43Bの上端側に減速ギヤ機構が介装され、減速ギヤ機構の入力軸側にキャップ45Bが配される態様でもよい。何れの弁も弁棒43A,43Bが弁軸となる。 FIG. 2(b) shows the butterfly valve 40B. The butterfly valve 40B rotates the valve body 42B housed in the valve body 41B by rotating the valve stem 43, thereby opening the valve body 42B in a parallel posture with respect to the water flow, and opening the valve body 42B in a posture perpendicular to the water flow. It is a valve that switches between a closed state and a closed state, and is a valve that can adjust the flow rate by adjusting the crossing angle with respect to the water flow. A substantially rectangular parallelepiped cap 45B is arranged on the upper end side of the valve stem 43B extending upward through the bush 44B. A reduction gear mechanism may be interposed on the upper end side of the valve stem 43B extending upward through the bush 44B, and the cap 45B may be arranged on the input shaft side of the reduction gear mechanism. The valve stems 43A and 43B serve as valve shafts for both valves.

図1に戻って説明を続ける。棒状体の操作具16の下端部には操作対象弁40(40A,40B)のキャップ45(45A,45B)に嵌合するボス部17が設けられ、上端部には開閉操作用のハンドル部18が設けられている。ハンドル部18の直下に位置センサ11及びトルクセンサ12が取り付けられ、その近傍に信号処理部14が係止され、各センサ11,12と信号処理部14とが信号線Sで接続されている。ボス部17には、キャップ45(45A,45B)の外径より僅かに大きな内径の断面矩形の空洞が形成されている。 Returning to FIG. 1, the description continues. A boss portion 17 fitted to the cap 45 (45A, 45B) of the valve 40 (40A, 40B) to be operated is provided at the lower end portion of the rod-shaped operating tool 16, and a handle portion 18 for opening and closing operation is provided at the upper end portion. is provided. A position sensor 11 and a torque sensor 12 are attached directly below the handle portion 18, and a signal processing portion 14 is locked in the vicinity thereof. The boss portion 17 is formed with a cavity having a rectangular cross section with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the cap 45 (45A, 45B).

位置センサ11として操作具16の回転速度及び回転角度に応じた電気信号を出力するジャイロセンサまたはエンコーダが用いられ、トルクセンサ12として操作具16のトルクに応じたねじれ量を電圧に変換する歪みゲージが用いられている。 As the position sensor 11, a gyro sensor or encoder that outputs an electric signal corresponding to the rotation speed and rotation angle of the operation tool 16 is used, and as the torque sensor 12, a strain gauge that converts the amount of twist corresponding to the torque of the operation tool 16 into a voltage. is used.

ボス部17を操作対象弁40のキャップ45(45A,45B)に嵌合させ、ハンドル部18を把持して操作具16をその軸心周りに回転させることにより操作対象弁40が開閉操作され、その際にトルクセンサ12によって弁軸のトルクが計測され、位置センサ11によって弁軸の回転操作速度が計測される。 The boss portion 17 is fitted to the cap 45 (45A, 45B) of the operation target valve 40, and the operation target valve 40 is opened and closed by gripping the handle portion 18 and rotating the operating tool 16 around its axis. At that time, the torque sensor 12 measures the torque of the valve shaft, and the position sensor 11 measures the rotation operation speed of the valve shaft.

図3に示すように、操作特性情報入力装置10は、操作具16(図1参照)に組み込まれ、上述した位置センサ11及びトルクセンサ12、信号処理部14、通信インタフェース15を備えている。位置センサ11及びトルクセンサ12で検出された弁の操作特性を示す信号が信号処理部14に入力され、必要に応じて信号処理部14で信号の増幅処理、A/D変換処理、数値演算処理が行なわれて操作特性情報が生成され、内部メモリに記憶される。内部メモリに記憶された操作特性情報は近距離無線通信用の通信インタフェース15を介して所定のインタバルで操作案内装置20に送信される。 As shown in FIG. 3, the operation characteristic information input device 10 is incorporated in the operation tool 16 (see FIG. 1) and includes the position sensor 11 and torque sensor 12, the signal processing section 14, and the communication interface 15 described above. A signal indicating the operation characteristics of the valve detected by the position sensor 11 and the torque sensor 12 is input to the signal processing unit 14, and the signal processing unit 14 performs signal amplification processing, A/D conversion processing, and numerical calculation processing as necessary. is performed to generate the operating characteristic information, which is stored in the internal memory. The operation characteristic information stored in the internal memory is transmitted to the operation guidance device 20 at predetermined intervals via the communication interface 15 for short-range wireless communication.

操作案内装置20は、CPUで構成される演算部21、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラム、各種のデータなどが格納されるフラッシュROMやワーキング領域として使用されるRAMを備えた記憶部22、タッチパネル式の表示部23、音源モジュールや振動子(バイブレータ)を備えた報知部24、操作特性情報入力装置10との通信に用いられる第1通信インタフェース25、管網マッピングシステム100との通信に用いられる第2通信インタフェース26などを備えている。 The operation guidance device 20 includes a computing unit 21 composed of a CPU, a storage unit 22 having a flash ROM in which an operating system, application programs, various data, etc. are stored, a RAM used as a working area, and a touch panel display. A notification unit 24 having a sound module and a vibrator (vibrator), a first communication interface 25 used for communication with the operation characteristics information input device 10, and a second communication used for communication with the pipe network mapping system 100. An interface 26 and the like are provided.

記憶部22に格納された弁の操作支援のためのアプリケーションプログラムがCPUで実行されることにより各種の機能ブロックを備えた演算部21が具現化される。即ち、演算部21には、操作特性情報入力処理部21A、属性情報入力処理部21B、履歴情報生成処理部21C、参照情報記憶処理部21D、特性情報比較部(表示処理部)21E、データ出力処理部21Fの各種の機能ブロックが含まれる。これら機能ブロックの詳細は後述する。 The application program stored in the storage unit 22 and used to assist the operation of the valve is executed by the CPU, thereby implementing the calculation unit 21 having various functional blocks. That is, the calculation unit 21 includes an operation characteristic information input processing unit 21A, an attribute information input processing unit 21B, a history information generation processing unit 21C, a reference information storage processing unit 21D, a characteristic information comparison unit (display processing unit) 21E, and a data output unit. Various functional blocks of the processing unit 21F are included. Details of these functional blocks will be described later.

管網マッピングシステム100は、上水道設備の管路地図情報を管理する管網マッピング管理サーバ110と管網マッピングデータベース120を備えて構成されている。 The pipe network mapping system 100 includes a pipe network mapping management server 110 that manages pipe map information of water supply facilities and a pipe network mapping database 120 .

管網マッピングデータベース120には、地中に埋設された各種の配水管や給水管などの布設ルートが地域ごとに区分けされて描画された複数の配管地図情報が格納されるとともに、配管地図を構成する各配水管、給水管、弁、栓などの部品を特定する部品情報が格納されている。配管地図情報は各布設ルートが部品単位で細分化され、対応する部品情報と関連付けされている。これらの部品情報は、布設時に各部品に付されたQRコード(登録商標)のようなコード情報を読み取るスキャナを介して自動入力されている。 The pipe network mapping database 120 stores a plurality of pipe map information in which installation routes of various underground water distribution pipes, water supply pipes, etc. are divided and drawn for each region, and constitutes a pipe map. It stores component information that specifies components such as each water pipe, water supply pipe, valve, and plug. In the piping map information, each installation route is subdivided for each part and associated with corresponding part information. Information on these parts is automatically input via a scanner that reads code information such as a QR code (registered trademark) attached to each part at the time of installation.

部品情報は管や弁や栓などの種別ごとにテーブル化されており、部品毎にシリアル番号が付され、布設位置、布設年月日、属性情報が管理されている。属性情報には、管であれば呼び径、型式、管種、製造番号、製造年月日、製造工場などが含まれ、弁であれば呼び径、型式、弁種、製造番号、製造年月日、製造工場、手動弁であれば、全閉から全開に到る弁棒の回転数、開閉方向などが含まれる。 The part information is tabulated for each type of pipe, valve, plug, or the like, a serial number is assigned to each part, and installation position, installation date, and attribute information are managed. Attribute information includes nominal diameter, model, pipe type, manufacturing number, date of manufacture, and manufacturing plant for pipes, and nominal diameter, model, valve type, manufacturing number, and manufacturing date for valves. Date, manufacturing plant, and in the case of a manual valve, the number of rotations of the valve stem from fully closed to fully opened, opening and closing direction, etc. are included.

操作案内装置20を用いて管網マッピング管理サーバ110にアクセスして特定の部品を検索する場合、例えば布設ルート上の特定の位置、例えば対応する部品のルート上の位置を指定することにより該当する管や弁が抽出でき、例えば部品のシリアル番号、布設位置、製造番号などの固有のデータで検索すれば、該当する管、弁、栓などの部品情報が抽出できる。 When accessing the pipe network mapping management server 110 using the operation guide device 20 to search for a specific part, for example, a specific position on the installation route, for example, the position of the corresponding part on the route, is specified. Pipes and valves can be extracted. For example, by searching with specific data such as the serial number, installation position, and manufacturing number of the part, the corresponding pipe, valve, plug, and other part information can be extracted.

また、部品情報のうち、配水制御のために開閉操作する必要のある弁や、点検を要する弁などの配水状態を調整するための機能部品に関しては、属性情報として操作年月日、操作目的、操作状態、操作者を含む操作情報が付加され、後に詳述する操作特性情報が操作情報と関連付けられた履歴情報として格納されている。 In addition, among the component information, regarding functional components for adjusting the water distribution state, such as valves that need to be opened and closed for water distribution control and valves that require inspection, the date of operation, purpose of operation, Operation information including an operation state and an operator is added, and operation characteristic information, which will be described in detail later, is stored as history information associated with the operation information.

図7には、管網マッピングデータベース120に記憶された弁の属性情報の構成及び弁の操作特性情報(履歴情報)の構成が示されている。管網マッピング情報で一意に特定されるシリアル番号、製造番号、埋設位置の何れかの属性情報に基づいて弁が一意に特定される。 FIG. 7 shows the configuration of valve attribute information and the configuration of valve operation characteristic information (history information) stored in the pipe network mapping database 120 . A valve is uniquely identified based on attribute information such as a serial number, manufacturing number, or burial position that is uniquely identified by the pipe network mapping information.

操作情報には、操作年月日ごとに操作目的、操作状態、操作者、環境データ、操作特性情報リンクデータが設定されている。手動弁の場合、操作状態には全開、全閉または弁開度が含まれ、操作目的には定期点検作業、工事などに伴う止水調整作業や配水調整作業、管洗浄作業などが含まれる。 In the operation information, operation purpose, operation state, operator, environmental data, and operation characteristic information link data are set for each operation date. In the case of a manual valve, the operating state includes fully open, fully closed, or valve opening, and the operating purpose includes regular inspection work, water stoppage adjustment work accompanying construction work, water distribution adjustment work, and pipe cleaning work.

従って、操作履歴に含まれる最新の操作年月日に対応する操作状態により弁の最新の状態が把握できる。なお、操作者に替えてまたは操作者に付加して熟練度情報を設けてもよい。例えば初心者1から熟練者5までの5段階の熟練度情報を設定することができる。環境データには、管内流速、稼働年数などが含まれる。 Therefore, the latest state of the valve can be grasped from the operation state corresponding to the latest operation date included in the operation history. Note that skill level information may be provided in place of the operator or in addition to the operator. For example, five levels of skill level information from beginner 1 to expert 5 can be set. The environmental data includes pipe flow velocity, years of operation, and so on.

また、管網マッピングデータベース120には、操作年月日ごとに操作時の操作特性情報が履歴情報として記憶され、操作履歴情報リンクデータに基づいて所望の操作特性情報が特定できるように構成されている。 Further, the pipe network mapping database 120 stores operation characteristic information at the time of operation for each operation date as history information, and is configured so that desired operation characteristic information can be specified based on the operation history information link data. there is

操作目的に応じて上述した手動弁を操作する場合に、経験の少ない操作者であっても、熟練度の高い操作者と同程度の弁操作が可能なように、弁の操作案内装置20が構築されている。即ち、弁の操作案内装置20は、上述の操作具16を用いて操作対象弁40を開閉操作する操作者に操作案内情報を提示する装置であり、当該操作者に熟練度の高い操作者の操作案内情報を提示するように構成されている。 When operating the above-described manual valve according to the purpose of operation, the valve operation guide device 20 is provided so that even an inexperienced operator can operate the valve to the same extent as a highly skilled operator. Built. That is, the valve operation guidance device 20 is a device that presents operation guidance information to an operator who opens and closes the operation target valve 40 using the operation tool 16 described above. It is configured to present operation guidance information.

図3に示すように、操作案内装置20は、操作具16に備えたセンサ11,12により計測され、信号処理部14で信号処理された操作特性情報を、データ入力部として機能する近距離無線通信用の第1通信インタフェース25を介して入力処理する操作特性情報入力処理部21Aと、操作特性情報と対比する参照特性情報を記憶部22に記憶処理する参照情報記憶処理部21Dと、操作具16の操作に伴ってデータ入力部25から時系列で入力される操作特性情報に基づいて、参照特性情報と操作特性情報とを比較可能な特性情報比較部21Eと、を備えている。そして、特性情報比較部21Eには、参照特性情報と対比可能な操作特性情報のトレンドグラフを生成し、生成したトレンドグラフを表示部23に表示処理する表示処理部が設けられている。 As shown in FIG. 3, the operation guidance device 20 receives the operation characteristic information measured by the sensors 11 and 12 provided on the operation tool 16 and subjected to signal processing by the signal processing unit 14 to a short-range wireless communication device functioning as a data input unit. An operation characteristic information input processing unit 21A that performs input processing via the first communication interface 25 for communication, a reference information storage processing unit 21D that stores and processes reference characteristic information to be compared with the operation characteristic information in the storage unit 22, and an operation tool. and a characteristic information comparison section 21E capable of comparing the reference characteristic information and the operational characteristic information based on the operational characteristic information input from the data input section 25 in time series according to the operation of 16 . The characteristic information comparing section 21E is provided with a display processing section that generates a trend graph of the operation characteristic information that can be compared with the reference characteristic information and displays the generated trend graph on the display section 23 .

以下、図9に示すフローチャートを参照しつつ、弁の操作支援システムの支援手順を説明する。
操作者が操作案内装置20のタッチパネル式の表示部23をタッチ操作することにより、弁の操作支援のためのアプリケーションプログラムが起動されると、属性情報入力処理部21Bが作動して計測準備処理が実行される(ステップS1)。
The support procedure of the valve operation support system will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
When the operator touches the touch panel type display unit 23 of the operation guidance device 20 to start an application program for supporting the operation of the valve, the attribute information input processing unit 21B is activated and measurement preparation processing is started. is executed (step S1).

まず、第1通信インタフェース25を介して操作特性情報入力装置10と通信が行なわれ、表示部23に表示されたセンサ選択画面を介して操作特性情報入力装置10に備えたセンサ11,12が選択操作される。この状態で通信インタフェース15を介して信号処理部14と通信可能な状態になる(ステップS2)。 First, communication is performed with the operating characteristics information input device 10 via the first communication interface 25, and the sensors 11 and 12 provided in the operating characteristics information input device 10 are selected via the sensor selection screen displayed on the display unit 23. manipulated. In this state, it becomes possible to communicate with the signal processing unit 14 via the communication interface 15 (step S2).

続いて作業日となる操作年月日の入力画面、操作者を特定するID情報入力画面が表示され、それらの入力が完了すると、操作対象弁の指定画面が表示される。操作対象弁を指定する態様として以下の態様の何れかが採用される。 Subsequently, a screen for inputting the date of operation, which is the work date, and an ID information input screen for identifying the operator are displayed. When these inputs are completed, a screen for specifying the valve to be operated is displayed. Any one of the following modes is adopted as a mode for designating the valve to be operated.

図1に示すような弁40に配置された二次元バーコード42を操作案内装置20の内蔵カメラで撮影することにより操作対象弁を指定するように構成する態様。
弁40に予め設置されたRFIDタグ(特許文献2に記載されたようなRFIDタグである。)に書き込まれた弁の識別情報を含む情報を操作具16に備えたアンテナを介して信号処理部14が読み込み、操作案内装置20に送信することで操作対象弁を指定するように構成する態様。
操作案内装置20に組み込まれたGPS受信部によって検知された位置情報が第2通信インタフェース26を介して管網マッピングシステム100に送信され、管網マッピングシステム100側で当該位置情報に最も近い位置に布設された弁を操作対象弁40として特定して操作案内装置20に送信することで操作対象弁を指定するように構成する態様である。
A configuration in which a valve to be operated is specified by photographing a two-dimensional bar code 42 arranged on the valve 40 as shown in FIG.
Information including valve identification information written in an RFID tag (an RFID tag as described in Patent Document 2) previously installed in the valve 40 is sent to the signal processing unit via an antenna provided in the operation tool 16. 14 reads and transmits to the operation guide device 20 to specify the valve to be operated.
The position information detected by the GPS receiver incorporated in the operation guidance device 20 is transmitted to the pipe network mapping system 100 via the second communication interface 26, and the pipe network mapping system 100 finds the position closest to the position information. In this mode, the valve to be operated is specified by specifying the installed valve as the valve to be operated 40 and transmitting the information to the operation guidance device 20 .

次に、操作対象弁40に対する操作目的の選択画面が表示される。定期点検作業、工事などに伴う止水調整作業や配水調整作業、管洗浄作業などの選択肢が表示され、何れかをタッチ操作することにより操作目的が設定される(ステップS3)。 Next, a selection screen for the operation purpose for the operation target valve 40 is displayed. Options such as periodic inspection work, water stopping adjustment work associated with construction work, water distribution adjustment work, and pipe cleaning work are displayed, and the operation purpose is set by touching any of them (step S3).

次に、参照情報記憶処理部21Dが作動し、第2通信インタフェース26を介して接続された管網マッピング管理サーバ110を経由して管網マッピングデータベース120に記憶された操作対象弁40に対する操作基準特性情報または過去の操作時に履歴情報として記憶された操作特性情報を参照特性情報としてダウンロードして、記憶部22に記憶する(ステップS4)。 Next, the reference information storage processing unit 21D operates, and the operation criteria for the operation target valve 40 stored in the pipe network mapping database 120 via the pipe network mapping management server 110 connected via the second communication interface 26 are calculated. Characteristic information or operation characteristic information stored as history information at the time of past operations is downloaded as reference characteristic information and stored in the storage unit 22 (step S4).

以上の処理が終了すると、操作対象弁40の操作に対する計測可能な状態に移行する。信号処理部14は、通信インタフェース15を介して操作案内装置20から計測開始指令を受け取ると、予め設定された所定時間間隔(例えば数十ミリ秒間隔)で位置センサ11及びトルクセンサ12により検出された信号を入力して、信号値を時間情報とともに内蔵された記憶部に記憶する。そして、当該記憶部に記憶された時間情報と信号値から操作特性情報を算出する(ステップS5)。 When the above processing is finished, the operation of the operation target valve 40 is shifted to a measurable state. When the signal processing unit 14 receives a measurement start command from the operation guidance device 20 via the communication interface 15, the signal is detected by the position sensor 11 and the torque sensor 12 at predetermined time intervals (for example, intervals of several tens of milliseconds). A signal is input, and the signal value is stored in a built-in storage unit together with time information. Then, operation characteristic information is calculated from the time information and the signal value stored in the storage unit (step S5).

位置センサ11による信号値と時間情報から操作者のハンドル部18の操作による操作具16の回転速度つまり弁軸の回転操作速度の時系列的情報が得られ、回転操作速度を積分することにより弁軸の回転位置の時系列的情報が得られる。時間情報を介してトルクセンサ12による信号値と位置センサ11による信号値を対応付けることにより弁軸の回転位置に対応する操作具16のトルクつまり弁軸のトルクの時系列的情報が求まる。これらの時系列情報が信号処理部14の記憶部に記憶され、記憶部に記憶された時系列情報が通信インタフェース15を介して操作案内装置20に送信される。 From the signal value and time information from the position sensor 11, time-series information of the rotation speed of the operation tool 16 by the operation of the handle portion 18 by the operator, that is, the rotation operation speed of the valve stem is obtained. Time series information of the rotational position of the shaft is obtained. By associating the signal value from the torque sensor 12 with the signal value from the position sensor 11 via time information, time-series information of the torque of the operating tool 16 corresponding to the rotational position of the valve shaft, that is, the torque of the valve shaft can be obtained. The time-series information is stored in the storage unit of the signal processing unit 14 , and the time-series information stored in the storage unit is transmitted to the operation guidance device 20 via the communication interface 15 .

操作特性情報入力処理部21Aは、第1通信インタフェース25を介して入力されたこれらの時系列情報に含まれる回転位置情報の累積値から弁開度を算出し、操作特性情報として弁開度に対応付けた回転速度及びトルクを得る。即ち、先に図7で説明した弁の属性情報に含まれる回転数が全開から全閉までに要する弁軸の回転数となり、全開または全閉を基準に回転位置情報の累積値から求まる弁軸の回転数に基づいて0%(全閉)から100%(全開)の間のその時点の弁開度が求まる(ステップS6)。 The operation characteristic information input processing unit 21A calculates the valve opening from the cumulative value of the rotational position information included in the time-series information input via the first communication interface 25, and calculates the valve opening as the operation characteristic information. Obtain the associated rotation speed and torque. That is, the number of revolutions included in the attribute information of the valve described above with reference to FIG. Based on the number of revolutions, the valve opening degree at that time between 0% (fully closed) and 100% (fully opened) is obtained (step S6).

図5(a),(b)には、操作特性情報入力処理部21Aにより処理された操作特性情報の一つである弁開度に対応するトルク特性が示されている。図5(a)は管内流速が2.0m/sのとき(流れ有の場合)に、熟練度の高い操作者が操作具16を操作した場合の特性であり、図5(b)は管内流速が0.0m/sのとき(流れ無の場合)に、熟練度の高い操作者が操作具16を操作した場合の特性である。 FIGS. 5(a) and 5(b) show the torque characteristic corresponding to the valve opening, which is one of the operation characteristic information processed by the operation characteristic information input processing section 21A. FIG. 5(a) shows the characteristics when a highly skilled operator operates the operation tool 16 when the flow velocity in the pipe is 2.0 m/s (when there is flow), and FIG. This is the characteristic when a highly skilled operator operates the operating tool 16 when the flow velocity is 0.0 m/s (no flow).

図中、左端が全開位置、右端が全閉位置となる。実線で示す特性は全開位置から全閉位置に閉操作する際の弁開度に対応するトルク特性が示され、破線で示す特性は全閉位置から全開位置に開操作する際の弁開度に対応するトルク特性が示されている。 In the figure, the left end is the fully open position and the right end is the fully closed position. The characteristic indicated by the solid line is the torque characteristic corresponding to the valve opening when closing from the fully open position to the fully closed position, and the characteristic indicated by the dashed line is the torque characteristic corresponding to the valve opening when the valve is opened from the fully closed position to the fully open position. Corresponding torque characteristics are shown.

図5(a),(b)から、操作者のハンドル部18の操作に対応して、トルク特性が脈打っている様子が認められる。ハンドル部18の操作停止時にはトルクが零となり、操作中にトルクが検出される。閉操作ではトルク値が正値となり、開操作ではトルク値が負値となるので、正負の符号で弁の操作方向とハンドル部18の操作タイミングが判別できる。また、管内に水が流れる状態のときと、流れが無い状態のときとで弁体の受ける力が異なり、弁軸に作用するトルクが異なることが理解される。 From FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the torque characteristic pulsates in response to the operation of the handle portion 18 by the operator. The torque becomes zero when the operation of the handle portion 18 is stopped, and the torque is detected during the operation. Since the torque value is positive in the closing operation and negative in the opening operation, the operation direction of the valve and the operation timing of the handle portion 18 can be discriminated by the positive/negative sign. Further, it is understood that the force applied to the valve body is different between when water is flowing in the pipe and when there is no water flow, and the torque acting on the valve shaft is also different.

この例では全閉時及び全開時の最大許容トルク(締切りトルク)は最大で100N-m程度に設定されている。従って、それ以上の大きな操作トルクで締め付けると弁が破損する虞がある。また、操作トルクが100N-mより大きく下回ると漏れが生じる虞がある。操作者がこの様なトルク特性を目視しながら操作具16を操作することにより、適切なトルクで締め付けることが可能になる。 In this example, the maximum allowable torque (shutoff torque) at the time of full closing and full opening is set to about 100 N-m at maximum. Therefore, there is a risk that the valve will be damaged if it is tightened with a greater operating torque than that. Also, if the operating torque is much lower than 100 N-m, leakage may occur. By operating the operating tool 16 while the operator visually observes such torque characteristics, it becomes possible to tighten with an appropriate torque.

図6(a),(b)には、同様に操作特性情報入力処理部21Aにより処理された操作特性情報の一つである弁開度に対応するトルク特性が示されている。図6(a)は未熟な操作者が操作具16を操作した場合の特性であり、図6(b)は熟練度の高い操作者が操作具16を操作した場合の特性である。 FIGS. 6A and 6B similarly show torque characteristics corresponding to the valve opening, which is one piece of operation characteristic information processed by the operation characteristic information input processing section 21A. FIG. 6A shows the characteristics when an inexperienced operator operates the operating tool 16, and FIG. 6B shows the characteristics when a highly skilled operator operates the operating tool 16. FIG.

図6(b)では、全閉時及び全開時の操作トルクがほぼ100N-m近傍に調整されるとともに、全閉と全開の中間の弁開度で操作トルクが20~30N-m程度で安定して操作されていることが判る。 In FIG. 6(b), the operating torque when fully closed and fully opened is adjusted to approximately 100 N-m, and the operating torque stabilizes at about 20 to 30 N-m at the valve opening degree between fully closed and fully open. It can be seen that it is operated by

これに対して、図6(a)では、全閉時の操作トルクが100N-mより大きく下回り、漏れが発生する虞がある状態となり、全開時の操作トルクが100N-mより大きく上回り、破損を招く虞がある状態となっていることが判る。さらに全閉と全開の中間の弁開度で操作トルクが大きく変動し、不安定に操作されていることが判る。弁開度が全閉位置近傍及び全開位置近傍を除く中間開度では、大きな操作トルクで操作することなく安定した一定の操作トルクで操作することが望まれる。 On the other hand, in FIG. 6(a), the operating torque when fully closed is much lower than 100 N-m, and there is a risk of leakage, and the operating torque when fully open exceeds 100 N-m, resulting in damage. It can be seen that there is a risk of causing Furthermore, it can be seen that the operation torque fluctuates greatly at an intermediate valve opening degree between fully closed and fully opened, indicating that the valve is operated in an unstable manner. It is desired that the valve be operated with a stable constant operation torque without being operated with a large operation torque at an intermediate opening degree excluding the vicinity of the fully closed position and the vicinity of the fully open position.

操作特性情報として、弁開度に対応するトルク特性のみならず、弁開度に対応する操作速度特性なども重要となる。弁開度が全閉位置近傍及び全開位置近傍では、操作速度を低下させて目標とする操作トルクになるように全開位置または全閉位置まで操作する必要があり、また全閉状態にある弁を開く際に、赤水の発生を回避するために緩やかに操作する必要もある。また、全閉位置近傍及び全開位置近傍を除く中間開度では、安定した一定のトルクでありながらも大きな操作速度で迅速に操作することで操作時間を短縮できるようになる。 As operation characteristic information, not only the torque characteristic corresponding to the valve opening degree but also the operation speed characteristic corresponding to the valve opening degree and the like are important. When the valve opening is near the fully closed position or near the fully open position, it is necessary to reduce the operation speed and operate the valve to the fully open or fully closed position so that the target operation torque is achieved. When opening, it should also be operated gently to avoid the formation of red water. Further, at intermediate openings except near the fully closed position and near the fully open position, the operation time can be shortened by performing rapid operation at a high operating speed while maintaining a stable and constant torque.

図4(a),(b),(c)には、特性情報比較部21Eに備えた表示処理部により表示部23に表示処理された操作特性情報のトレンドグラフが示されている。トレンドグラフは、弁開度‐トルク特性と、弁開度‐操作速度特性で、参照特性情報が破線で示され、操作者による操作特性情報が実線で示されている。当該トレンドグラフによって時系列的に変化する弁開度に対するトルク特性や操作速度特性の傾向が把握できる。 4A, 4B, and 4C show trend graphs of the operation characteristic information displayed on the display unit 23 by the display processing unit provided in the characteristic information comparison unit 21E. The trend graph shows the valve opening-torque characteristic and the valve opening-operation speed characteristic, in which the reference characteristic information is indicated by a broken line and the operation characteristic information by the operator is indicated by a solid line. From the trend graph, it is possible to grasp the tendency of the torque characteristic and the operation speed characteristic with respect to the valve opening that changes in time series.

弁開度に対する回転速度を示すトレンドグラフを目視した操作者は、操作特性情報が参照特性情報に沿うように操作具16を操作することにより、例えば弁の全開位置または全閉位置の近傍とその中間領域での回転速度を調整することができるようになる。また、弁開度に対する操作トルクを示すトレンドグラフを目視した操作者は、開度に応じた適切な操作トルクで操作具16を操作することができ、例えば全閉状態で所定のシール面圧を発生させるために適切な締切りトルクで締め付けることができるようになる。 An operator who sees the trend graph showing the rotation speed against the valve opening degree operates the operation tool 16 so that the operation characteristic information follows the reference characteristic information. It becomes possible to adjust the rotational speed in the intermediate region. In addition, an operator who visually observes the trend graph showing the operation torque with respect to the valve opening can operate the operation tool 16 with an appropriate operation torque according to the opening. It becomes possible to tighten with an appropriate cut-off torque to generate.

要約すると、操作者が操作具16を用いて弁40を開閉操作する過程で操作具16に備えたセンサ11,12により検出された弁40の操作特性がデータ入力部25を介して操作特性情報として操作案内装置20に逐次入力され、操作特性情報入力処理部21Aによって入力処理される。 In summary, the operation characteristics of the valve 40 detected by the sensors 11 and 12 provided in the operation tool 16 in the process of opening and closing the valve 40 using the operation tool 16 by the operator are used as the operation characteristic information via the data input unit 25 . are sequentially input to the operation guidance device 20, and input processing is performed by the operation characteristic information input processing unit 21A.

操作案内装置20に備えた記憶部22には、予め参照情報記憶処理部21Dによって操作特性情報と対比する参照特性情報が記憶されている。データ入力部25から時系列で入力される操作特性情報に基づいて表示処理部(特性情報比較部21E)によって参照特性情報と対比可能な態様のトレンドグラフが生成され、当該トレンドグラフが表示部23に表示される(ステップS6)。 In the storage unit 22 provided in the operation guidance device 20, reference characteristic information to be compared with the operation characteristic information is stored in advance by the reference information storage processing unit 21D. A trend graph that can be compared with the reference characteristic information is generated by the display processing unit (characteristic information comparing unit 21E) based on the operation characteristic information input from the data input unit 25 in time series, and the trend graph is displayed on the display unit 23. is displayed (step S6).

例えば操作特性情報が参照特性情報と同等の値となるように、表示部に表示された当該トレンドグラフを確認しつつ操作具16を操作すれば、熟練度が浅い操作者であっても参照特性情報に対応する操作特性で弁を開閉操作することができるようになる。参照特性情報が教師データとして機能するのである。 For example, if the operation tool 16 is operated while checking the trend graph displayed on the display unit so that the operation characteristic information has the same value as the reference characteristic information, even an unskilled operator can obtain the reference characteristic. The valve can be opened and closed with operation characteristics corresponding to the information. The reference characteristic information functions as teacher data.

参照情報記憶処理部21Dは、管網マッピング管理サーバ110を経由して管網マッピングデータベース120に記憶された操作対象弁40に対する操作特性情報(履歴情報)を参照特性情報としてダウンロードする際に、履歴情報に含まれる熟練度情報に基づいて、熟練度が高い操作者により操作された履歴情報を前記参照特性情報として取得するように構成されている。従って、参照特性情報として操作対象弁に対する仕様値のような予め設定された操作基準特性情報や、過去の熟練者による操作特性情報を好適に用いることができる。 When the reference information storage processing unit 21D downloads the operation characteristic information (history information) for the operation target valve 40 stored in the pipe network mapping database 120 via the pipe network mapping management server 110 as the reference characteristic information, the history Based on the skill level information included in the information, history information of operations by a highly skilled operator is configured to be acquired as the reference characteristic information. Therefore, as the reference characteristic information, preset operation reference characteristic information such as a specification value for the valve to be operated, or operation characteristic information by a past expert can be preferably used.

表示処理部(特性情報比較部21E)は、操作特性情報が参照特性情報を基準に予め設定された許容範囲に維持されているか否かを監視し、操作特性情報が許容範囲を逸脱するとその旨を操作者に認知可能に通知する通知処理を実行することにより、操作者が操作状況を認知して操作具16を用いた弁40の開閉操作の程度をリアルタイムで調整することができるように構成されている(ステップS8,S9,S10)。 The display processing unit (characteristic information comparison unit 21E) monitors whether or not the operation characteristic information is maintained within a preset allowable range based on the reference characteristic information. By executing notification processing for recognizably notifying the operator, the operator can recognize the operation status and adjust the degree of opening and closing operation of the valve 40 using the operation tool 16 in real time. (steps S8, S9, S10).

通知処理とは、音響情報、振動情報または表示色情報の何れかまたは複数を用いて操作者に認知させる処理をいう。例えば、操作特性情報が許容範囲に収まっている場合と、僅かに逸脱した場合と、大きく逸脱した場合に応じて通知処理の態様を異ならせることができる。 The notification process refers to a process of making the operator perceive using one or more of acoustic information, vibration information, and display color information. For example, the mode of notification processing can be changed depending on whether the operating characteristic information is within the allowable range, slightly deviates from it, or greatly deviates from it.

操作特性情報が許容範囲に収まっている場合には無音、僅かに逸脱した場合には間欠音、大きく逸脱した場合には連続音とするような音響情報の態様を採用でき、操作特性情報が許容範囲に収まっている場合には無振動、僅かに逸脱した場合には間欠振動、大きく逸脱した場合には連続振動とするような振動情報の態様を採用でき、操作特性情報が許容範囲に収まっている場合には表示部23に緑色表示、僅かに逸脱した場合には黄色表示、大きく逸脱した場合には赤色表示とするような表示色の態様を採用できる。 It is possible to adopt a form of acoustic information in which there is no sound when the operation characteristic information is within the allowable range, intermittent sound when it deviates slightly, and continuous sound when it deviates greatly, and the operation characteristic information is acceptable. It is possible to adopt a form of vibration information such as no vibration when it is within the range, intermittent vibration when it deviates slightly, and continuous vibration when it deviates greatly. It is possible to employ a mode of display colors such that green is displayed on the display unit 23 when there is a deviation, yellow is displayed when there is a slight deviation, and red is displayed when there is a large deviation.

また、音響情報では音色や音量などを異ならせる態様を採用することができ、振動情報では振動振幅を異ならせる態様を採用することができ、各態様を組み合わせることも可能である。 In addition, acoustic information can adopt a mode in which timbre, volume, etc. are varied, and vibration information can adopt a mode in which vibration amplitude is varied, and each mode can be combined.

図4(a)では、弁開度-トルク特性、弁開度-操作速度特性の双方が許容範囲に収まっており、表示部23に表示された通知処理が緑色表示(図中、黒丸の内部に符号Gで示す)されている。 In FIG. 4(a), both the valve opening-torque characteristic and the valve opening-operation speed characteristic are within the allowable range, and the notification process displayed on the display unit 23 is displayed in green (inside the black circle in the figure). (indicated by symbol G).

図4(b)では、弁開度-トルク特性が許容範囲から僅かに逸脱した状態となり(図中、破線の丸印で囲まれた部分)、表示部23に表示された通知処理が黄色表示(図中、黒丸の内部に符号Yで示す)に切り替わっている。 In FIG. 4(b), the valve opening-torque characteristic slightly deviates from the allowable range (the part surrounded by the dashed circle in the figure), and the notification process displayed on the display unit 23 is displayed in yellow. (indicated by symbol Y inside the black circle in the figure).

図4(c)では、弁開度-トルク特性が許容範囲から大きく逸脱した状態となり(図中、破線の丸印で囲まれた部分)、表示部23に表示された通知処理が赤色表示(図中、黒丸の内部に符号Rで示す)に切り替わっている。 In FIG. 4(c), the valve opening-torque characteristic deviates greatly from the allowable range (the part surrounded by the dashed circle in the figure), and the notification process displayed on the display unit 23 is displayed in red ( In the figure, it is switched to R) inside the black circle.

このようにして、操作対象弁40の開閉操作が行なわれる際に、どのように操作具16を操作しても表示される操作特性情報が参照特性情報に沿わないような場合には、弁の異常と診断され(ステップS11)、予め設定された異常状態処理が実行される(ステップS12)。 In this manner, when the operation target valve 40 is opened and closed, if the displayed operation characteristic information does not conform to the reference characteristic information no matter how the operation tool 16 is operated, the valve is opened and closed. An abnormality is diagnosed (step S11), and preset abnormal state processing is executed (step S12).

例えば、弁開度‐操作速度特性が適正であるのにもかかわらず、弁開度‐トルク特性が参照特性情報から大きく逸脱するような場合であるとか、締切りトルクが参照特性情報の締切りトルクに届かない場合など、予め設定された異常条件を満たすような場合に、通知処理部によって異常と判断され、表示部23にその旨の表示が行なわれる。操作者は、当該表示を確認すると、その旨を管理者に通報するとともに、応急処置として当該弁を開閉操作の初期状態に戻す。 For example, even though the valve opening-operation speed characteristics are appropriate, the valve opening-torque characteristics deviate greatly from the reference characteristics information, or the cut-off torque does not match the cut-off torque of the reference characteristics information. When a preset abnormality condition is satisfied, such as when the notification does not arrive, the notification processing unit determines that there is an abnormality, and the display unit 23 displays a message to that effect. When the operator confirms the display, the operator notifies the administrator of the fact, and returns the valve to the initial state of the opening/closing operation as an emergency measure.

操作特性情報入力処理部21Aは、図5,6に示すような操作特性情報から操作具16の断続的操作に伴う非操作時の情報を除去するフィルタ処理を実行するように構成され、フィルタ処理により欠落した情報を前後の操作特性情報に基づいて補間するように構成されている。そのため、図4(a)から(c)に示される弁開度-トルク特性が、図5,6で説明した弁開度-トルク特性の脈動特性と異なっている。 The operation characteristic information input processing unit 21A is configured to perform filtering for removing information during non-operation associated with intermittent operation of the operation tool 16 from the operation characteristic information as shown in FIGS. The missing information is interpolated based on the preceding and succeeding operation characteristic information. Therefore, the valve opening-torque characteristics shown in FIGS. 4A to 4C differ from the pulsation characteristics of the valve opening-torque characteristics described with reference to FIGS.

通常、操作者は操作具16を介して弁軸を連続的に回転操作することは困難であり、例えば操作具16のハンドル部18を持ち替える際に、回転操作が一時的に停止する。そのような場合にフィルタ処理によって操作具16の断続的操作に伴う非操作時の情報がノイズとして操作特性情報から除去され、フィルタ処理により欠落した情報が前後の操作特性情報に基づいて補間処理される。 Normally, it is difficult for the operator to continuously rotate the valve shaft via the operating tool 16. For example, when changing the grip of the handle portion 18 of the operating tool 16, the rotating operation is temporarily stopped. In such a case, filter processing removes information during non-operation associated with intermittent operation of the operation tool 16 as noise from the operation characteristic information, and the missing information due to filter processing is interpolated based on the preceding and succeeding operation characteristic information. be.

フィルタ処理として、時系列データの微分値が所定の閾値を逸脱するデータを除去するような微分フィルタ処理を採用することができ、補間処理として、多項式補間やスプライン補間を用いた内挿法、欠落したデータの前後のデータの移動平均を用いて補間する線形補間法などを好適に用いることができる。 As the filter processing, differential filter processing can be adopted that removes data whose differential value of time-series data deviates from a predetermined threshold. A linear interpolation method or the like that interpolates using a moving average of data before and after the data obtained can be preferably used.

図8の上段には、時系列データである操作特性情報(破線で示されている)から微分フィルタ処理を行なって非操作時の情報が除去された操作特性情報(実線で示されている)が例示され、図8の下段には、フィルタ処理により欠落した操作特性情報が補間処理で補完された後の操作特性情報(実線で示されている)が例示されている。 In the upper part of FIG. 8, operation characteristic information (indicated by a solid line) obtained by performing differential filter processing to remove information during non-operation from the operation characteristic information (indicated by a broken line), which is time-series data. is exemplified, and the lower part of FIG. 8 illustrates the operation characteristic information (indicated by the solid line) after the operation characteristic information missing by the filtering process is complemented by the interpolation process.

参照情報記憶処理部21Dについて補足する。
参照情報記憶処理部21Dは、操作対象弁40の操作基準特性情報や、過去の熟練者による操作特性情報を参照特性情報として採用するべく、通信ネットワークを介して接続された管網マッピングデータベース120に格納された弁の操作特性情報(履歴情報)から該当する操作特性情報をダウンロードする例を説明したが、図7に示すように、属性情報に含まれる操作履歴の操作特性情報リンクデータで関連付けられた任意の操作特性情報をダウンロード可能に構成されている。
The reference information storage processing unit 21D will be supplemented.
The reference information storage processing unit 21D stores the operation reference characteristic information of the valve to be operated 40 and the operation characteristic information by the past expert in the pipe network mapping database 120 connected via the communication network in order to adopt the operation characteristic information as the reference characteristic information. An example of downloading the corresponding operation characteristic information from the stored operation characteristic information (history information) of the valve has been described, but as shown in FIG. Any operational characteristic information can be downloaded.

操作対象弁が同一であっても点検や配水管理などの操作目的が異なると操作手順が異なり、それに対応して弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクを含む操作対象弁の操作特性情報が異なることになる。そのような場合でも、属性情報に含まれる操作目的情報(定期点検作業、工事などに伴う止水調整作業や配水調整作業、管洗浄作業など)に基づいて適切な操作特性情報を選択することができるようになる。 Even if the valve to be operated is the same, the operation procedure differs if the operation purpose such as inspection or water distribution management is different. will be different. Even in such a case, it is possible to select appropriate operation characteristics information based on the operation purpose information (regular inspection work, water stoppage adjustment work accompanying construction work, water distribution adjustment work, pipe cleaning work, etc.) included in the attribute information. become able to.

弁の型式が同一の操作対象弁に対する操作基準特性情報または過去の操作時に履歴情報として記憶された操作特性情報を参照特性情報として取得して、記憶部22に記憶するように構成されていると、データベース120に記憶された操作対象弁と型式が同一の操作対象弁に対する操作基準特性情報または過去の操作時の操作特性情報を参照特性情報として好適に用いることができる。 It is configured to acquire, as reference characteristic information, operation characteristic information stored as history information at the time of past operation or operation reference characteristic information for the operation target valve of the same valve type, and to store it in the storage unit 22. , the operation reference characteristic information or the operation characteristic information at the time of past operation for the operation target valve of the same type as the operation target valve stored in the database 120 can be preferably used as the reference characteristic information.

例えば、操作対象弁の履歴情報に含まれる複数の操作特性情報に、所望の操作目的の操作特性情報があっても、所望の管内流速の操作特性情報が存在しない場合に、操作対象弁と型式が同一の操作対象弁の操作特性情報に所望の操作目的で所望の管内流速の操作特性情報が存在するような場合に、当該操作特性情報を参照特性情報として活用できる。 For example, even if a plurality of pieces of operation characteristic information included in the history information of the operation target valve includes operation characteristic information for a desired operation purpose, if there is no operation characteristic information for a desired pipe flow velocity, the operation target valve and the model When there is operation characteristic information of a desired in-pipe flow velocity for a desired operation purpose in the operation characteristic information of the same operation target valve, the operation characteristic information can be utilized as reference characteristic information.

参照情報記憶処理部21Dは、履歴情報に含まれる環境情報(管内流速、稼働年数など)に基づいて、今回と同じ環境情報の履歴情報を参照特性情報として取得するように構成されている。今回と同じ環境情報の履歴情報を参照特性情報に用いることで、適切な操作対象弁を適切に開閉操作することができるようになる。 The reference information storage processing unit 21D is configured to acquire the history information of the same environmental information as the current time as reference characteristic information based on the environmental information (pipe flow velocity, years of operation, etc.) included in the history information. By using the same environmental information history information as this time as the reference characteristic information, it is possible to appropriately open and close the appropriate operation target valve.

参照情報記憶処理部21Dは、履歴情報に含まれる環境情報に基づいて、今回の環境情報に近い環境情報の履歴情報を優先して参照特性情報として取得するように構成されていることが好ましい。今回と同じ環境情報の履歴情報が存在しない場合でも、今回の環境情報に近い環境情報の履歴情報を優先して参照特性情報に用いることで、適切な操作対象弁を適切に開閉操作することができるようになる。 It is preferable that the reference information storage processing unit 21D is configured to preferentially acquire the history information of the environment information close to the current environment information as the reference characteristic information based on the environment information included in the history information. Even if the same environmental information history information as this time does not exist, by prioritizing the environmental information history information close to the current environment information and using it as the reference characteristic information, it is possible to appropriately open and close the appropriate operation target valve. become able to.

換言すると、参照情報記憶処理部21Dは、管網マッピングデータベース120に格納された複数の弁の操作特性情報(履歴情報)のうち、操作対象弁の操作特性情報の中で今回の弁の開閉操作に対する条件と最も近い条件の操作特性情報を優先して選択し、今回の弁の開閉操作に対する条件の教師データとして採用可能な操作特性情報が存在しない場合には、他の弁の操作特性情報の中で今回の弁の開閉操作に対する条件と最も近い条件の操作特性情報を優先して選択するように構成されている。 In other words, the reference information storage processing unit 21D stores the current opening/closing operation of the valve in the operation characteristic information of the operation target valve among the operation characteristic information (history information) of the plurality of valves stored in the pipe network mapping database 120. If there is no operation characteristic information that can be used as training data for the conditions for the current opening and closing operation of the valve, the operation characteristic information of other valves is selected. Among them, it is configured to preferentially select the operation characteristic information of the condition closest to the condition for the current opening/closing operation of the valve.

操作案内装置20には、さらに操作特性情報入力処理部21Aにより入力処理された操作特性情報を操作特性履歴情報として、通信ネットワークを介して接続された管網マッピングデータベース120にアップロードするデータ出力処理部21Fを備えている。 The operation guidance device 20 further includes a data output processing unit that uploads the operation characteristic information input and processed by the operation characteristic information input processing unit 21A as the operation characteristic history information to the pipe network mapping database 120 connected via the communication network. It has 21F.

操作特性情報入力処理部21Aにより入力処理された操作特性情報を操作特性履歴情報としてデータ出力処理部21Fにより管網マッピングデータベース120にアップロードすることにより、次回の開閉操作時の参照属性情報として利用できるようになる(ステップS13)。 By uploading the operation characteristic information input and processed by the operation characteristic information input processing unit 21A as the operation characteristic history information to the pipe network mapping database 120 by the data output processing unit 21F, it can be used as reference attribute information for the next opening/closing operation. (Step S13).

なお、管網マッピングデータベース120に替えて、専用の操作特性履歴情報データベースを構築してもよい。この場合にも。図7に示すような属性情報で管理すればよい。 Note that a dedicated operation characteristics history information database may be constructed instead of the pipe network mapping database 120 . Also in this case. The attribute information as shown in FIG. 7 may be used for management.

以下に、操作対象弁40の開閉操作に伴って得られる操作特性情報を収集して管理する弁の操作特性情報管理装置について詳述する。操作特性情報管理装置は、弁の操作支援システム1に組み込まれており、上述した操作特性情報入力装置10と、操作案内装置20の各機能ブロックの一部で構成されている。 A valve operation characteristic information management device that collects and manages operation characteristic information obtained with opening and closing operations of the operation target valve 40 will be described below in detail. The operation characteristics information management device is incorporated in the valve operation support system 1 and is composed of part of the functional blocks of the operation characteristics information input device 10 and the operation guidance device 20 described above.

具体的に、操作特性情報管理装置は、操作対象弁40を開閉操作する操作具16に設けられ、操作具16を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクを含む操作対象弁40の操作特性を計測する操作特性計測処理部14と、操作特性計測処理部14により計測された操作特性情報を、データ入力部25を介して入力処理する操作特性情報入力処理部21Aと、操作対象弁40を個別に識別する識別情報及び操作内容を含む属性情報を入力処理する属性情報入力処理部21Bと、操作具16を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクが含まれる操作特性情報に基づいて、操作対象弁40の弁開度と回転速度または操作トルクとを関連付けた操作特性トレンド情報を生成するとともに、操作対象弁40に操作特性トレンド情報を関連付けた履歴情報を生成する履歴情報生成処理部21Cと、履歴情報生成処理部21Cで生成された履歴情報を記録処理する記録処理部としてのデータ出力処理部21Fと、を備えている。 Specifically, the operation characteristic information management device is provided in the operation tool 16 for opening and closing the operation target valve 40, and is an operation target including the rotation direction, rotation speed, and operation torque of the valve shaft operated via the operation tool 16. an operation characteristic measurement processing unit 14 that measures the operation characteristics of the valve 40; an operation characteristic information input processing unit 21A that inputs and processes the operation characteristic information measured by the operation characteristic measurement processing unit 14 via a data input unit 25; An attribute information input processing unit 21B for inputting and processing attribute information including identification information and operation details for individually identifying the operation target valve 40; Based on the operation characteristic information including, the operation characteristic trend information that associates the valve opening degree and the rotation speed or the operation torque of the operation target valve 40 is generated, and the history that associates the operation characteristic trend information with the operation target valve 40 It includes a history information generation processing unit 21C that generates information, and a data output processing unit 21F as a recording processing unit that records the history information generated by the history information generation processing unit 21C.

既に説明したように、属性情報入力処理部21Bでは、操作対象弁40の識別情報、操作年月日、操作者を特定するID情報、操作目的などの弁操作に関する属性情報が入力される。 As already explained, in the attribute information input processing section 21B, attribute information relating to valve operation such as identification information of the operation target valve 40, date of operation, ID information for specifying the operator, and purpose of operation is input.

また、操作特性情報入力装置10に組み込まれた信号処理部14によって操作特性計測処理部が構成される。 Further, the signal processing unit 14 incorporated in the operation characteristic information input device 10 constitutes an operation characteristic measurement processing unit.

履歴情報生成処理部21Cによって生成される操作特性トレンド情報は、図4(a),(b),(c)の弁開度‐トルク特性、弁開度‐操作速度特性において実線で示される情報であり、実質的には操作特性情報入力処理部21Aで入力され、フィルタ処理及び補間処理された操作特性情報である。 The operation characteristic trend information generated by the history information generation processing unit 21C is information indicated by solid lines in the valve opening-torque characteristics and the valve opening-operation speed characteristics in FIGS. , which is substantially the operation characteristic information that has been input by the operation characteristic information input processing unit 21A and has been filtered and interpolated.

履歴情報生成処理部21Cは、操作対象弁40に操作特性トレンド情報(操作特性情報)を関連付けた履歴情報、詳述すると、操作対象弁40の識別情報、操作年月日、操作者を特定するID情報、操作目的などの弁操作に関する属性情報と操作特性トレンド情報とを関連付けた履歴情報を生成する。 The history information generation processing unit 21C identifies history information in which operation characteristic trend information (operation characteristic information) is associated with the operation target valve 40, specifically, identification information, operation date, and operator of the operation target valve 40. History information is generated in which attribute information related to valve operation such as ID information and operation purpose is associated with operation characteristic trend information.

そして、履歴情報生成処理部21Cで生成された履歴情報が、データ出力処理部21Fによって第2通信インタフェース26を介して管網マッピングデータベース120に格納される。 Then, the history information generated by the history information generation processing unit 21C is stored in the network mapping database 120 via the second communication interface 26 by the data output processing unit 21F.

このようにして記録された履歴情報が、上述した参照情報記憶処理部21Dによって読み込まれ、熟練度の浅い操作者による弁の開閉操作時に教師データとして効果的に用いられるようになる。 The history information recorded in this manner is read by the reference information storage processing section 21D and effectively used as teaching data when an operator with a low skill level opens and closes the valve.

記録処理部がデータ出力処理部21Fで構成される例を説明したが、記憶処理部が履歴情報を操作案内装置20の記憶部22に記憶するように構成されていてもよいし、記憶処理部が履歴情報を弁の管理専用のデータベースに送信するようなデータ出力処理部で構成されていてもよい。 Although an example in which the recording processing unit is configured by the data output processing unit 21F has been described, the storage processing unit may be configured to store the history information in the storage unit 22 of the operation guidance device 20, or the storage processing unit may comprise a data output processing unit that transmits historical information to a database dedicated to valve management.

以下、別実施形態を説明する。
操作具16に組み込まれる位置センサ11として、ジャイロセンサやエンコーダ以外にホール素子など、操作具16の回転速度または回転角度を検出可能な任意のセンサを用いることができる。
Another embodiment will be described below.
As the position sensor 11 incorporated in the operation tool 16, any sensor capable of detecting the rotation speed or rotation angle of the operation tool 16, such as a Hall element, can be used in addition to the gyro sensor and the encoder.

弁に水流計を設置して管内の水流を検出するように構成し、当該水流計の出力を操作特性情報入力装置10の信号処理部14に入力するように構成し、全開時の管内流速を環境データとして取り込むように構成することができる。水流計として超音波方式の水流計を好適に用いることができる。 A water flow meter is installed in the valve to detect the water flow in the pipe, the output of the water flow meter is configured to be input to the signal processing unit 14 of the operation characteristic information input device 10, and the flow velocity in the pipe when fully open is calculated. It can be configured to capture as environmental data. An ultrasonic water flow meter can be preferably used as the water flow meter.

上述した実施形態では、弁を開閉操作する操作具16が棒状の操作具である場合を説明したが、操作具16の形状は棒状に限るものではなく、弁棒を回転操作可能な操作具であればよい。 In the above-described embodiment, the operating tool 16 for opening and closing the valve is a rod-shaped operating tool. However, the shape of the operating tool 16 is not limited to a rod-like one. I wish I had.

上述した実施形態では、操作特性情報入力処理部21Aが操作案内装置20に組み込まれた例を説明したが、操作特性情報入力処理部21Aが操作情報入力処理装置10に組み込まれていてもよい。また、操作情報入力処理装置10に組み込まれている信号処理部14が操作案内装置20に組み込まれていてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the operation characteristic information input processing section 21A is incorporated in the operation guidance device 20 has been described, but the operation characteristic information input processing section 21A may be incorporated in the operation information input processing apparatus 10. Also, the signal processing unit 14 incorporated in the operation information input processing device 10 may be incorporated in the operation guidance device 20 .

操作情報入力処理装置10及び操作案内装置20の各機能ブロックの具体的な構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計可能であることはいうまでもない。 It goes without saying that the specific configuration of each functional block of the operation information input processing device 10 and the operation guidance device 20 can be appropriately changed and designed within the scope of the effects of the present invention.

1:弁の操作支援システム
10:操作特性情報入力装置
11:位置センサ
12:トルクセンサ
14:信号処理部(操作特性情報計測処理部)
15:通信インタフェース
20:操作案内装置
21:演算部
21A:操作特性情報入力処理部
21B:属性情報入力処理部
21C:履歴情報生成処理部
21D:参照情報記憶処理部
21E:特性情報比較部(表示処理部)
21F:データ出力処理部
22:記憶部
23:表示部
24:報知部
40:操作対象弁
40A:ソフトシール弁
45A:キャップ
40B:バタフライ弁
45B:キャップ
50:配水管
100:管網マッピングシステム
110:管網マッピング管理サーバ
120:管網マッピングデータベース
1: Valve Operation Support System 10: Operation Characteristics Information Input Device 11: Position Sensor 12: Torque Sensor 14: Signal Processing Unit (Operation Characteristics Information Measurement Processing Unit)
15: Communication interface 20: Operation guidance device 21: Calculation unit 21A: Operation characteristic information input processing unit 21B: Attribute information input processing unit 21C: History information generation processing unit 21D: Reference information storage processing unit 21E: Characteristics information comparison unit (display processing unit)
21F: Data output processing unit 22: Storage unit 23: Display unit 24: Notification unit 40: Operated valve 40A: Soft seal valve 45A: Cap 40B: Butterfly valve 45B: Cap 50: Water pipe 100: Pipe network mapping system 110: Pipe network mapping management server 120: Pipe network mapping database

Claims (10)

操作対象弁の開閉操作に伴って得られる操作特性情報を収集して管理する弁の操作特性情報管理装置であって、
前記操作対象弁を開閉操作する操作具に設けられ、前記操作具を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクを含む前記操作対象弁の操作特性を、センサを用いて時系列的に計測する操作特性計測処理部と、
前記操作特性計測処理部により計測された操作特性情報を、データ入力部を介して入力処理する操作特性情報入力処理部と、
前記操作対象弁を個別に識別する識別情報及び操作内容を含む属性情報を入力処理する属性情報入力処理部と、
前記操作具を介して操作される弁軸の回転方向、回転速度及び操作トルクが含まれる前記操作特性情報に基づいて、前記操作対象弁の弁開度と回転速度または操作トルクとを関連付けた時系列的な操作特性トレンド情報を生成するとともに、前記操作対象弁に前記操作特性トレンド情報を関連付けた履歴情報を生成する履歴情報生成処理部と、
前記履歴情報生成処理部で生成された履歴情報を記録処理する記録処理部と、
を備えている弁の操作特性情報管理装置。
A valve operation characteristics information management device for collecting and managing operation characteristics information obtained with opening and closing operations of an operation target valve,
The operation characteristics of the operation target valve, including the rotation direction, rotation speed, and operation torque of a valve shaft that is provided in an operation tool that opens and closes the operation target valve, are measured using a sensor. an operation characteristic measurement processing unit that measures serially;
an operation characteristic information input processing unit that inputs and processes the operation characteristic information measured by the operation characteristic measurement processing unit via a data input unit;
an attribute information input processing unit for inputting and processing attribute information including identification information for individually identifying the valve to be operated and operation details;
When the degree of valve opening and the rotational speed or the operational torque of the valve to be operated are associated with each other based on the operational characteristic information including the rotational direction, rotational speed and operational torque of the valve shaft operated through the operational tool. a history information generation processing unit that generates sequential operation characteristic trend information and generates history information that associates the operation characteristic trend information with the operation target valve;
a recording processing unit that records the history information generated by the history information generation processing unit;
valve operating characteristic information management device.
前記操作特性トレンド情報と、前記記録処理部で記憶された熟練者の操作特性トレンド情報である参照特性情報とを対比可能に表示する特性情報比較部を備えている請求項1記載の弁の操作特性情報管理装置。2. The valve operation according to claim 1, further comprising a characteristic information comparison unit for displaying the operation characteristic trend information and reference characteristic information, which is the operation characteristic trend information of an expert stored in the recording processing unit, so as to be compared. Characteristic information management device. 前記特性情報比較部は、前記操作特性情報が前記参照特性情報を基準に予め設定された許容範囲に維持されているか否かを監視し、前記操作特性情報が許容範囲を逸脱するとその旨を操作者に認知可能に通知する通知処理を実行する請求項2記載の弁の操作特性情報管理装置。The characteristic information comparison unit monitors whether or not the operation characteristic information is maintained within an allowable range set in advance based on the reference characteristic information. 3. The valve operating characteristics information management device according to claim 2, wherein notification processing is executed to notify the operator in a recognizable manner. 前記操作特性情報入力処理部は、前記操作特性情報から前記操作具の断続的操作に伴う非操作時の情報を除去するフィルタ処理を実行するように構成されている請求項1から3の何れかに記載の弁の操作特性情報管理装置。 4. The operation characteristic information input processing unit according to any one of claims 1 to 3 , wherein the operation characteristic information is configured to perform filter processing for removing information during non-operation associated with intermittent operation of the operation tool from the operation characteristic information. The valve operating characteristic information management device according to 1. 前記操作特性情報入力処理部は、前記フィルタ処理により欠落した情報を前後の操作特性情報に基づいて補間するように構成されている請求項記載の弁の操作特性情報管理装置。 5. The valve operating characteristic information management device according to claim 4 , wherein the operating characteristic information input processing unit is configured to interpolate the missing information due to the filtering process based on the preceding and succeeding operating characteristic information. 前記操作特性情報入力処理部は、前記フィルタ処理により欠落した情報を内挿法または移動平均を用いて補間するように構成されている請求項記載の弁の操作特性情報管理装置。 6. The valve operating characteristic information management device according to claim 5 , wherein the operating characteristic information input processing section is configured to interpolate the missing information due to the filtering process using an interpolation method or a moving average. 前記属性情報入力処理部により入力処理される属性情報に前記操作対象弁の操作者を特定する操作者情報が含まれる請求項1からの何れかに記載の弁の操作特性情報管理装置。 7. The valve operation characteristics information management device according to claim 1, wherein the attribute information input and processed by the attribute information input processing unit includes operator information specifying an operator of the valve to be operated. 前記属性情報入力処理部により入力処理される属性情報に操作目的情報が含まれる請求項1からの何れかに記載の弁の操作特性情報管理装置。 8. The valve operating characteristics information management device according to claim 1 , wherein operation purpose information is included in the attribute information input and processed by the attribute information input processing unit. 前記記録処理部は無線通信インタフェースを介して前記履歴情報を操作特性情報管理用のデータベースサーバに記憶する請求項1から8の何れかに記載の弁の操作特性情報管理装置。
9. The valve operating characteristics information management device according to claim 1, wherein the record processing unit stores the history information in a database server for operating characteristics information management via a wireless communication interface.
データベースサーバは、管網マッピングシステムを構成するデータベースサーバである請求項記載の弁の操作特性情報管理装置。
10. The valve operating characteristic information management device according to claim 9 , wherein the database server is a database server constituting a pipe network mapping system.
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