JPWO2019172455A1 - 配管診断装置、資産管理装置、配管診断方法及び配管診断プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態について、図2及び図3を参照して説明する。図2は、図1の配管診断装置100を更に具体化した第1実施形態の配管診断装置10を示すブロック図である。なお、図2の配管診断装置10では、配管診断装置100の主要構成であるシミュレーション実行部11と、疲労サイクル解析部12と、指標計算部13とを具備しており、これらについては上述した通りである。
次に、第1実施形態における配管診断装置10の動作について図3を用いて説明する。図3は、本発明の第1実施形態における配管診断装置の動作を示すフローチャートである。以下の説明においては図2の構成を適宜参照する。また、第1実施形態では、配管診断装置10を動作させることによって、配管診断方法が実施される。よって、第1実施形態における配管診断方法の説明は、以下の配管診断装置10の動作説明に代えるものとする。
第1実施形態における配管診断プログラムは、コンピュータに、図3に示すステップA1〜A6を実行させる配管診断プログラムであれば良い。この配管診断プログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、第1実施形態における配管診断装置10と配管診断方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、シミュレーション実行部11、疲労サイクル解析部12、指標計算部13、入力部14、波形入力部15及び出力部16を機能させ、各部にて処理を行なわせる。
次に、第2実施形態における配管診断装置、配管診断方法、及び配管診断プログラムについて、図4及び図5を参照して説明する。また、第2実施形態では、本発明の実施形態に係る資産管理装置についても説明する。
図4は、本発明の第2実施形態における配管診断装置の構成を具体的に示すブロック図である。
次に、第2実施形態における配管診断装置20の動作について図5のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明においては、図4を適宜参照する。また、第2実施形態では、配管診断装置20を動作させることによって、配管診断方法が実施される。よって、第2実施形態における配管診断方法の説明は、以下の配管診断装置20の動作説明に代えるものとする。
第2実施形態における配管診断プログラムは、コンピュータに、図5に示すステップB1〜B9を実行させる配管診断プログラムであれば良い。この配管診断プログラムはコンピュータにインストールし、実行することによって、第2実施形態における配管診断装置20の動作と配管診断方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、シミュレーション実行部11、疲労サイクル解析部12、指標計算部13、入力部14、波形入力部15、及び出力部16、最適化部21、配管強度推定部22を機能させ、各部にて処理を行なわせる。
次に、図6〜図9を用いて、上述の第2実施形態における配管診断装置20の動作とともに、配管方法の実施形態を具体的に説明する。まず、本具体例においては、配管情報データベース23として、地理情報システム(GIS:Geographic Information System)が提供するデータベースが用いられているとする。このデータベースには、水道管網の情報、具体的には、水道管網にある配管の長さ、材料、口径、距離、敷設された年代、場所などが格納されている。
g:重力加速度
A:管断面積
l:管長
V:水の速流
Di:管の直径
f(V):圧力損失
CQ:流量(流速)係数
Di:管の直径
l:管長
Q:流量(流速と管段目積の積から求まる)
ここで、第1及び第2実施形態における配管診断プログラムを実行することによって、配管診断装置を実現するコンピュータについて、図10を用いて説明する。図10は、本発明の第1及び第2実施形態における配管診断装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。また、本実施形態では、図10に示すコンピュータによって、資産管理装置50を実現することもできる。
11 シミュレーション実行部
12 疲労サイクル解析部
13 指標計算部
14 入力部
15 波形入力部
16 出力部
20 配管診断装置
21 最適化部
22 配管強度推定部
23 配管情報データベース
30A 圧力センサ
30B 圧力センサ
30C 圧力センサ
31 水源
32 タンク
40 強度データ
50 資産管理装置
100 配管診断装置
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
130 他のコンピュータ
301 管
302 配管の等価回路モデル
311 コイル
312 コンデンサ
313 可変抵抗
Claims (9)
- 診断対象となる配管設備の構成を特定する配管情報に基づき、前記配管設備の配管内での圧力振動のシミュレーションを実行するシミュレーション実行手段と、
前記圧力振動のシミュレーション結果と圧力の計測データとから配管の疲労サイクルを計算する疲労サイクル解析手段と、
前記疲労サイクル解析手段で解析した疲労サイクルから配管の故障リスクを示す指標を算出する指標計算手段と、を備えることを特徴とする配管診断装置。 - 前記疲労サイクル解析手段は、管網に掛かる圧力の測定結果と水道管網のシミュレーションを入力とすることを特徴とする請求項1に記載の配管診断装置。
- 前記疲労サイクル解析手段は、前記シミュレーションにより求めた振幅と、近くの測定点の疲労のサイクル数カウント結果を組み合わせて、前記測定点以外の配管の振幅と応力変動の繰り返し回数を計算することを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の配管診断装置。
- 前記シミュレーション実行手段は、前記配管情報を用いて、前記配管設備と等価の電気回路を構築し、前記電気回路における電圧を前記配管内での圧力とみなして、前記シミュレーションを実行することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配管診断装置。
- 前記配管設備が、水道管網であり、前記配管情報が、地理情報システムに保持されている水道管網情報であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の配管診断装置。
- 前記シミュレーション実行手段にて、圧力の測定結果の振幅とシミュレーションの振幅とが一致するように最適化を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の配管診断装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の配管診断装置により、配管設備を含む資産を管理することを特徴とする資産管理装置。
- 診断対象となる配管設備の構成を特定する配管情報に基づいて、前記配管設備を構成する配管内での圧力振動のシミュレーションを実行し、
前記シミュレーションによって得られた圧力振動と圧力の計測による計測波形に基づいて、前記配管設備を構成する配管に生じる応力と応力変動の繰り返し回数を計算し、
前記配管に生じる応力と応力変動の繰り返し回数から、前記配管の故障リスクを示す指標を計算することを特徴とする配管診断方法。 - コンピュータが、
診断対象となる配管設備の構成を特定する配管情報に基づいて、前記配管設備を構成する配管内での圧力振動のシミュレーションを実行し、
前記シミュレーションによって得られた圧力振動と圧力の計測による計測波形に基づいて、前記配管設備を構成する配管に生じる応力と応力変動の繰り返し回数とを計算し、
前記配管に生じる応力と応力変動の繰り返し回数とから配管の故障リスクを示す指標を計算することを特徴とする配管診断プログラムを記録する記録媒体。
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