JP7339343B2 - 圧力下または真空下のガスネットワーク内の漏れを検出するための方法、およびガスネットワーク - Google Patents
圧力下または真空下のガスネットワーク内の漏れを検出するための方法、およびガスネットワーク Download PDFInfo
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Description
- 圧縮ガスまたは真空の1つもしくは複数の供給源と、
- 圧縮ガスの1つもしくは複数のコンシューマ、もしくはコンシューマ領域、または真空アプリケーションと、
- ガスまたは真空を供給源からコンシューマ、コンシューマ領域、またはアプリケーションに輸送するためのパイプラインまたはパイプラインのネットワークと、
- ガスネットワーク内の異なる時刻および位置でのガスの1つまたは複数の物理的パラメータを決定する複数のセンサーとを含み、
ガスネットワークは、供給源、コンシューマ、コンシューマ領域、またはアプリケーションの状態(たとえば、オン/オフ)を示す追加のセンサーをさらに設けられ得ることと、この方法は、
- 前述のセンサーが使用されることになる任意の起動段階と、
- 推定アルゴリズムを使用して物理法則に基づきセンサーの第1のセットの測定値とセンサーの第2のセットの測定値との間の物理モデルまたは数学的関係が決定されるトレーニングまたは推定段階と、
- センサーの第1のセットの測定値とセンサーの第2のセットの測定値との間の確立された物理モデルまたは数学的関係が、ガスネットワーク内の漏れを予測するために使用される運転段階とを含むことを特徴とし、
運転段階は、
- センサーの第1のグループとセンサーの第2のグループとを読み出すステップと、
- センサーの第1のグループからの読み出された測定値から、物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサーの第2のグループの値を計算するか、または決定するステップと、
- センサーの第2のグループの計算値またはいくつかの値を、センサーの第2のグループの読み出された値と比較し、それらの間の差を決定するステップと、
- 残差値分析に基づき、ガスネットワーク内に漏れがあるかどうかを決定するステップと、
- 漏れが検出された場合にアラームを発生させ、および/または漏れ率を生成し、および/または対応する漏れコストを生成するステップを含む。
- 圧縮ガスまたは真空の1つもしくは複数の供給源と、
- 圧縮ガスの1つもしくは複数のコンシューマ、もしくはコンシューマ領域、または真空アプリケーションと、
- ガスまたは真空を供給源からコンシューマ、コンシューマ領域、またはアプリケーションに輸送するためのパイプラインまたはパイプラインのネットワークと、
- ガスネットワーク内の異なる時刻および位置でのガスの1つまたは複数の物理的パラメータを決定する複数のセンサーとが設けられ、
ガスネットワークは、さらに、
- 場合により、1つもしくは複数の供給源、コンシューマ、コンシューマ領域、またはアプリケーションの状態またはステータスを記録することができる、1つまたは複数のセンサー、
- センサーからデータを収集するためのデータ取得制御ユニット、
- 本発明による方法を実行するためのコンピューティングユニットを設けられることを特徴とする。
- センサー9a、9b、9cの第1のグループを読み出し、
- センサー9a、9b、9cの第1のグループからの読み出し値から、物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサー9a、9b、9cの第2のグループの値を計算するか、または決定し、
- センサー9a、9b、9c、9dの第2のグループの決定された、または計算された値を、センサー9a、9b、9c、9dの第2のグループの読み出された値と比較し、それらの間の差を決定し、
- 残差値分析および場合によっては状態センサー9cに基づき、システム内に漏れ12がある場合に計算し、
- 漏れ12が場合によっては対応する漏れ流量および/または漏れコストとともに検出された場合にアラームを生成することである。
- センサー9a、9b、9c、9dの第1のグループを読み出すステップと、
- センサー9a、9b、9c、9dの第1のグループの読み出し値から、物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサー9a、9b、9c、9dの第2のグループの前述の流量センサー9aの値を計算するか、または決定するステップと、
- この流量センサー9aの計算されるか、または決定された値を、この流量センサー9aの読み取り値と比較し、残差値分析を使用して、ガスネットワーク1内に漏れ12があるかどうかを決定するステップとを含む。
- センサー9a、9b、9c、9dの第1のグループを読み出すステップと、
- センサー9a、9b、9c、9dの第1のグループの読み出し値から、物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサー9a、9b、9c、9dの第2のグループの前述の流量センサー9aの値を計算するか、または決定するステップと、
- これらの流量センサー9aの計算されるか、または決定された値を、流量センサー9aの読み取り値と比較し、残差値分析に基づき、ガスネットワーク1内に漏れ12があるかどうかを決定するステップとを含む。
2 供給源側
3 コンシューマ側
4 ネットワーク
5 パイプライン
6 コンプレッサ
7 コンシューマ
8 圧力容器
9a センサー、流量センサー
9b センサー、圧力センサー
9c センサー、状態センサー
9d センサー、差圧センサー
10 データ取得制御ユニット
11 コンピューティングユニット
12 漏れ
13 モニター
14 第1の段階、起動段階
15 トレーニング段階、トレーニングまたは推定段階
16 第1の状況
17 第2の状況
18 運転段階
19 コンポーネント
dp 圧力差
p 圧力
q 流量
Claims (10)
- 圧力下または真空下のガスネットワーク(1)内の漏れ(12)を検出し、定量化するための方法であって、前記ガスネットワーク(1)は
- 圧縮ガスまたは真空の1つもしくは複数の供給源(6)と、
- 圧縮ガスの1つもしくは複数のコンシューマ(7)もしくはコンシューマ領域、または真空アプリケーションと、
- 前記ガスまたは真空を前記供給源(6)から前記コンシューマ(7)、コンシューマ領域、またはアプリケーションに輸送するためのパイプライン(5)またはパイプライン(5)のネットワーク(4)と、
- 前記ガスネットワーク(1)内の異なる時刻および位置での前記ガスの1つまたは複数の物理的パラメータをもたらす複数のセンサー(9a、9b、9d)とを備え、
前記ガスネットワーク(1)は、1つもしくは複数の供給源(6)、コンシューマ(7)、コンシューマ領域またはアプリケーションの状態またはステータスを記録することができる1つまたは複数のセンサー(9c)も設けられ得ることと、前記方法は
- 前述のセンサー(9a、9b、9c、9d)が使用前にキャリブレートされる起動段階(14)と、
- 推定アルゴリズムを使用して物理法則に基づきセンサー(9a、9b、9c、9d)の第1のセットの測定値とセンサー(9a、9b、9c、9d)の第2のセットの測定値との間の物理モデルまたは数学的関係を決定するトレーニングまたは推定段階(15)と、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第1のセットの前記測定値とセンサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のセットの前記測定値との間の確立された物理モデルまたは数学的関係が、前記ガスネットワーク(1)内の漏れ(12)を予測するために使用される運転段階(18)とを含むこととを特徴とし、
前記運転段階(18)は、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の第1のグループを読み出すステップと、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第1のグループからの読み出し値から、前記物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサー(9a、9b、9c、9d)の第2のグループの前記値を計算するか、または決定するステップと、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループの計算されるか、または決定された値を、センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループの読み出された値と比較し、それらの間の差を決定するステップと、
- 残差値分析に基づき、前記ガスネットワーク(1)内に漏れ(12)があるかどうかを決定するステップと、
- 漏れ(12)が検出された場合にアラームを発生させ、および/または漏れ率を生成し、および/または対応する漏れコストを生成するステップとを含む方法。 - センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第1のグループは、前記ガスネットワーク(1)内の異なる位置にある異なる圧力および/または差圧センサー(9b、9d)を備え、1つまたは複数の流量センサー(9a)および場合によっては複数のセンサー(9c)は前記供給源(6)、コンシューマ(7)、コンシューマ領域またはアプリケーションのステータスを決定することができ、センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループは、流量センサー(9a)を含み、前記運転段階(18)は、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第1のグループを読み出すステップと、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第1のグループの前記読み出し値から、前記物理モデルまたは数学的関係を使用してセンサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループの前記流量センサー(9a)の前記値を計算するか、または決定するステップと、
- センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループの前記流量センサー(9a)の前記計算されるか、または決定された値を、センサー(9a、9b、9c、9d)の前記第2のグループの前記流量センサー(9a)の読み出された値と比較し、2つの間の前記差またはその微分に基づき前記ガスネットワーク(1)内に漏れ(12)があるかどうかを決定するステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記センサー(9a、9b、9c、9d)は、in-situ自己キャリブレーションによってキャリブレートされることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前述のセンサー(9a、9b、9d)は、前記ガスの物理的パラメータである圧力、差圧、温度、ガス速度、流量、湿度のうち1つまたは複数を測定できることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記運転段階(18)は、ある瞬間に一時的に中断されるか、または停止され、その後、前記運転段階(18)が再開される前に異なるセンサー(9a、9b、9c、9d)の測定値間の物理モデルまたは数学的関係を再定義するために、前記トレーニング段階(15)が再開されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記運転段階(18)のステップは、特定の時間間隔で順次的に繰り返されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 圧力下または真空下のガスネットワークであって、前記ガスネットワーク(1)は、少なくとも、
- 圧縮ガスまたは真空の1つもしくは複数の供給源(6)、
- 1つもしくは複数のコンシューマ(7)、圧縮ガスのコンシューマ領域、または真空アプリケーション、
- 前記ガスまたは真空を前記供給源(6)から前記コンシューマ(7)、コンシューマ領域、またはアプリケーションに輸送するためのパイプライン(5)またはパイプライン(5)のネットワーク(4)、
- 前記ガスネットワーク(1)内の異なる時刻および位置での前記ガスの1つまたは複数の物理的パラメータをもたらす複数のセンサー(9a、9b、9d)、が設けられ、
前記ガスネットワーク(1)は、さらに、
- 場合により、1つもしくは複数の供給源(6)、コンシューマ(7)、コンシューマ領域、またはアプリケーションの状態もしくはステータスを記録することができる1つまたは複数のセンサー(9c)と、
- 前記センサー(9a、9b、9c、9d)からデータを収集するためのデータ取得制御ユニット(10)と、
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を実行するためのコンピューティングユニット(11)とが設けられることを特徴とするガスネットワーク。 - 前記センサー(9a、9b、9c、9d)のうちの少なくともいくつかは、供給源(6)、コンシューマ(7)、コンシューマ領域、またはアプリケーションとともに1つのモジュール内に一体化されることを特徴とする請求項7に記載のガスネットワーク。
- 前記ガスネットワーク(1)は、漏れ(12)、漏れ率、漏れコスト、および可能な位置を表示するか、または信号化するためのモニター(13)をさらに備えることを特徴とする請求項7または8に記載のガスネットワーク。
- 前記コンピューティングユニット(11)は、クラウドベースのコンピューティングユニット(11)であり、これは前記ガスネットワーク(1)に、ワイヤレス方式で、またはワイヤレス方式を使わずに、接続されることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載のガスネットワーク。
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