KR920006795B1 - 배관망(piping network)의 컴퓨터 분석시스템 - Google Patents

배관망(piping network)의 컴퓨터 분석시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

배관망(piping network)의 컴퓨터 분석시스템
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 배관망 컴퓨터 분석시스템의 개략 구성도.
제2도는 두 접속점간의 두 배관에 대한 압축 및 전개 프로세스의 설명도.
제3도는 세 접속점간의 세 배관에 대한 다른 압축 및 전개 프로세스의 설명도.
제4a도∼제4d도는 각각 맵(map)도(제4a도), 배관망챠트(제4b도), 배관망모델(제4c도) 및 CRT상에 표시된 제1도의 시스템의 출력영상(제4d도)을 나타내는 도면.
제5a도 및 제5b도는 종래의 배관망 분석시스템의 문제를 설명하기 위한 배관망챠트(제5a도)와 배관망모델(제5b도).
제6도는 맵정보의 입력 프로세스를 설명하는 후로우 챠트도.
제7도는 배관망 챠트정보의 입력프로세스를 설명하는 후로우 챠트도.
제8도는 배관망모델의 압축 프로세스를 설명하는 후로우 챠트도.
제9도는 배관망에 대한 분석 프로세스를 설명 후로우 챠트도.
제10도는 제9도에 설명된 분석의 세부내용을 설명하는 후로우 챠트도.
제11도는 배관망의 전개 프로세스를 설명하는 후로우 챠트도.
제12도는 배관망의 분배 프로세스를 설명하는 후로우 챠트도.
본 발명은 배관망챠트의 배관들과 접속점에서의 유속과 헤드차(head difference)간의 상관관계를 분석하는 배관망 컴퓨터 분석시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 분석결과의 표시방법이 개선된, 배관망 컴퓨터 분석시스템에 관한 것이다. 제5a도에 나타난 실제 배관망챠트(1)의 접속점(3)간의 각 배관(2)내의 유속(q)와 헤드차(h)간의 상관관계를 분석하기 위한 배관망 컴퓨터 분석시스템에 있어서, 실제 배관망챠트(1)를 사용하여 분석 프로세스를 행하면, 많은 노력과 시간이 소요된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 하기의 방법을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 용지상에 도시된 배관망챠트(1)는 영상주사기(image scanner)에 의해 판독되고, 판독된 실제 배관망챠트(1)는 초기 영상데이타 메모리내에 초기 영상데이타로서 기억된다.
상기 기술한 배관망 분석의 실행시, "압축"이라하는 변환 프로세스가 실행된다. 이 프로세스에서는, 초기 영상데이타 메모리내에 기억된 배관망챠트(1)에서 소배관(2)과 접속점(3)이 삭제되어 챠트(1)가 제5b도에 나타낸 등가 배관망모델(4)로 변환된다. 보다 구체적으로는, 배관망챠트(1)(제5a도)로의(로부터의) 세배관의 투입(유출)에 대한 전술한 바와같은 분석결과는 배관망모델(4)(제5b도)로의(로부터의) 세배관(5)의 투입(유출)에 대한 분석결과와 같다. 그러므로, 배관망챠트(1)는 배관망모델(4)에 의해 등가적으로 대체할 수 있다. 배관망모델(4)의 접속점(6)간의 각 배관(5)내 유속(q)과 헤드차(h)의 상관관계는 배관직경(d), 배관길이(1), 배관의 정항계수(k)등을 이용하여 분석할 수 있다. 배관망모델(4)의 배관수와 접속점수는 실제 배관망챠트(1)의 것에 비해 상당히 감소되므로 배관망모델(4)의 배관망분석에 필요한 프로그래밍 작업량과 그 실행시간이 대단히 저감된다. (q)와 (h), 데이타(k), (1) 및 (d)등의 분석결과는 배관망모델(4)과 함께 CRT 디스플레이상에 표시된다. 그러나, 분석결과가 제5b도와 같은 상태로 단순히 CRT 디스플레이상에 표시되는 경우, 표시된 배관망모델(4)의 배관(5)이 실제 배관망챠트(1)의 배관(2)에 직접 대응되지 않는다. 그러므로, 분석결과 (q) 및 (h)와 실제 배관(2)간의 합치성을 이해하기가 곤란하다. 배관망모델(4)과 함께 실제 맵패턴을 동시에 표시해주면, 상기와 같은 단점을 실질적으로 제거할 수 있다. 이 방법에서, 실제 맵을 동시에 표시하면 배관망모델의 배관(5)과 접속점(4)이 맵상의 실제위치와 거의 일치할 수 있다. 그러나, 시스템의 작업자가, 배관망 분석의 최종 목적인 실제 배관망챠트(1)의 배관(2)과 접속점(3)에서의 분석결과를 즉시 알아내는 것이 곤란하다.
본 발명의 한 목적은, 배관망모델을 사용하여 고속 분석을 행하는 동시에 실제 배관망챠트의 배관들과 접속점들에서의 분석결과를 알기 쉽게 표시할 수 있는, 배관망 컴퓨터 분석시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 배관망챠트를 일시적으로 배관망모델로 압축시킨후 산출된 분석결과를 압축과 반대인 프로세스(전개)로 처리하여, 원래 배관망챠트에 부합하는 분석결과를 얻는다. 따라서, 실제 배관망챠트를 분석하는 것에 비해 분석소요시간을 상당히 줄일 수 있는 동시에, 배관 및/또는 접속점의 유속과 압력의 분석결과를 실제 배관망챠트와 함께 표시할 수 있다. 그러므로, 분석결과를 즉시 알 수 있고 사용이 편리한, 배관망 컴퓨터 분석시스템 제공할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 맵 정보 입력 장치에 입력되는 실제 배관망챠트를 압축기에 의해 등가의 배관망모델로 압축하고, 그 압축된 배관망모델을 배관망 분석기로 분석하고, 그 분석결과들을 디스플레이장치에 표시하는 배관망 컴퓨터 분석시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은, 맵 정보 입력장치에 입력되는 배관망챠트의 초기 영상데이타를 기억하기 위한 초기 영상데이타 메모리와, 입력 배관망챠트의 배관망모델로의 접촉 시퀀스(sequence)를 기억시키기 위한 압축 시퀀스 메모리와, 상기 압축 시퀀스 메모리에 기억된 압축 시퀀스를 반대로 실행하여 배관망 분석기에 의해 얻어진 배관망모델의 배관 및/또는 접속점의 유속 및 압력의 분석결과를 그에 대응하는, 배관망챠트의 배관과 접속점의 유속 및 압력의 분석결과로 전개시키기 위한 분석결과 익스팬더(expander), 그리고 상기 분석결과 익스팬더에 의해 얻어진 분석결과가 상기 초기 영상데이타 메모리내에 기억된 배관망챠트와 함께 디스플레이장치에 표시되도록 하는 출력 제어기로 구성된 것이다.
상기의 구성을 갖는, 배관망 컴퓨터 분석시스템에 의하면, 맵 정보 입력장치에 입력되는 실제 배관망챠트는 상기 초기 영상데이타 메모리에 기억되어, 압축기에 의해 배관망모델로 압축된다. 그 압축 시퀀스는 압축 시퀀스 메모리내에 기억된다. 압축된 배관망모델은 배관망 압축기에 의해 소정 시퀀스에 따라 분석된다.
상기 분석된 배관망모델의 배관 및 접속점의 분석결과는, 압축 시퀀스 메모리에 기억된 압축 시퀀스를 반대로 실행함으로써 대응하는 실제 배관망챠트의 배관 및 접속점 분석 결과로 전개(변환)된다. 그 전개된 분석결과는, 초기 영상데이타 메모리에서 독출되어 디스플레이장치에 표시된 실제 배관망챠트의 배관 및 접속점 근방에 표시된다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기 설명 또는 그 실시예로부터 명백히 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 청구 범위에서 별도로 지적하는 수단들과 결합에 의해 실현 및 성취할 수 없다.
상기의 일반적 설명 내용과 본 발명의 양호한 실시예가 첨부 도면에 나타나 있으며 이를 참조하여 본 발명의 양호한 실시예와 본 발명의 원리를 설명한다. 간략한 실행을 위하여, 동일 또는 유사 요소들은 동일 또는 유사 참조번호로 나타낸다.
본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 하기에 설명한다. 제1도는 본 실시예에 의한 배관망 컴퓨터 분석시스템의 개략적 구성을 나타내는 개통도 이다. 마이크로 컴퓨터를 갖으며 맵 정보 입력장치의 기능을 하는 컴퓨터 맵핑시스템(computerized mapping systam)(11)은, 제4a도에 나타난 바와같은 지형, 도로, 시가지 등을 나타내는 맵(12)의 영상데이타를 판독하기 위한 영상주사기(13)와, 제4b도에 나타난 배관망챠트(1) 및 이와 유사한것, 영상데이타와 분석결과를 표시하기 위한 CRT 디스플레이(14), CRT 디스플레이(14)에 표시된 데이타를 인쇄하기 위한 정전식 도형작성기(15) 및 기타에 연결되어 있다(컴퓨터 맴핑시스템 11자체는 종래의 것을 사용할 수 있음). 영상 주사기(13)를 통해서 컴퓨터 맵핑시스템(11)에 입력되는 배관망챠트(1)의 초기 영상데이타(비트 맵 영상)는 접속점(3)의 좌표데이타등의 빽터데이타로 변환되며, 이 빽터데이타는 초기 영상데이타 메모리(16)내에 기억된다. 초기 영상데이타 메모리(16)에 기억된 배관망챠트(1)(빽터데이타)는 영상 데이타용 압축기(17)로 전송된다. 압축기(17)는 입력된 배관망챠트(1)에서 소배관(2)과 접속점(3)을 소거하여 배관망챠트(1)의 빽터데이타를 제4c도에 나타난 등가의 배관망모델(4)로 압축한다.
압축기(17)에 의해 얻어진 배관망모델(4)(빽터데이타)은 배관망모델 메모리(18)에 기억되된다. 입력된 배관망챠트(1)를 압축기(17)에 의해 배관망모델(4)로 압축하는 압축 시퀀스와 이 압축 시퀀스에 사용되는 배관망챠트(1)의 배관(2)와 접속점(3)에서의 배관 직경, 배관길이등의 각종 데이이타는 압축 시퀀스 메모리(19)에 기억되었다(압축 시퀀스 또는 압축 프로세스는 방정식(1)∼(8)을 사용하여 상세히 후술한다). 배관망모델 메모리(18)에 기억된 배관망모델(4)은 배관망 분석기(20)로 전송되어, 예정된 분석 시퀀스에 따라 분석된다. 보다 구체적으로는, 제4c도에 나타난 바와 같이, 각 배관(5)의 유속(q), 접속점(6)간의 헤드차(h)(한 접속점의 압력에 대응하는 것임) 및 기타의 분석결과를 얻을 수 있다. 이 분석결과들은 컴퓨터를 구비한 제어장치(21)로 송출된다.
제어장치(21)의 입력장치(22)는, 압축 시퀀스 메모리(19)에 기억된 압축 시퀀스와 배관망챠트(1)의 각종 데이타 값, 그리고 초기 영상데이타메모리(16)내에 기억된 배관망챠트(1)등과 배관망 분석기(20)에서 송출된 배관망모델(4)의 분석결과를 수신한다. 분석결과 익스팬더(23)는, 배관망챠트(1)의 각 배관(5)의 배관 직경(d)과 배관길이, 배관망모델(4)의 각 배관(3)의 배관직경(d)과 배관길이(1)를 사용하여 압축 시퀀스를 반대로 행함으로써(즉, 전개를 행함으로써), 입력장치(22)에 입력된 배관망모델(4)의 배관(5)의 유속(q), 접속점간의 헤드차(h)등의 분석결과를, 원래 배관망챠트(1)의 배관(2)의 유속(q), 접속점(3)간의 헤드차(h)로 전개한다(전개프로세스는 방정식(9)∼(14)를 이용하여 상세히 후술한다).
상기 전개된 분석결과는, 데이타 분배기(24)에 의해, 실제 배관망챠트(1)의 대응하는 배관(2)과 접속점(3)근방의 위치에 분배된다.
상기 분석결과들이 배관(2)과 접속점(3) 근방에 맵핑된 후 배관망챠트(1)는 디스플레이 출력 제어기(25)를 통해 초기 영상데이타메모리(16)내에 기억된 후, 컴퓨터 맵핑시스템(11)을 통해 CRT 디스플레이(14)로 송출되어 표시된다. 영상주사기(13)가 제41a도에 나타난 배관망챠트(1)에 대응하는 실제 맵(12)을 판독하면, 맵(12)의 비트 맵 영상데이타가 컴퓨터 맵핑 시스템(11)을 통해 CRT 디스플레인(14)로 송출되어 상기 분석결과와 함께 배관망챠트(1)에 중첩 표시된다. 이러한 방법으로 CRT 디스플레이(14)의 디스플레이 화면에는, 맵(12), 분석결과(q)와 (h)와 함께 배관망챠트(26)가 표시된다. 배관망챠트(26)는 정전 도형작성기(15)에 의해 적절하게 인쇄하여 보관할 수 있다.
상기 컴퓨터 맵핑 시스템(11)은 대기억용량을 갖는 하드디스크 드라이브 또는 자기광디스크 드라이브(11A)를 구비하고 있음을 주목해야 한다. 이 드라이브(11A)에 이미 기어된 맵/배관망챠트를 독출하는 경우에는 주사기(10)를 사용할 필요가 없다. 압축기(17)의 압축 시퀀스와 익스팬더(23)의 전개 시퀀스의 기본동작을 제2도 및 제3도를 참조하여 하기에 설명한다.
일반적으로, "압축"이란 그 단부들이 제2도에 나타난 한쌍의 접속점(3)에 접속된 두배관(2), 또는 제3도에 나타난 새 접속점(3)에 접속된 새 배관(2)을, 한쌍의 접속점(6)간에 존재하는 하나의 배관(5)으로 변환(배관합성)하는 것이다.
제2도에 나타난 두 배관(2)과 한 배관(5)간의 압축/전개 시퀀스를 하기에 설명한다. 제2도에 나타난 바와 같이, 합성(압축)전의 두 배관(2)를 갖는 배관망 챠트(1)의 배관(2)의 저항계수는 (K1)과 (K2)로 나타나 있으며, 그들의 배관길이는 (l1)과 (l2), 그들의 배관직경은 (d1)과 (d2)로 나타나 있다.
접속점(3)간에 헤드차(h)가 발생될때 유속(q1)과 (q2)를 구하는 것으로 가정한다. 배관망챠트를, 하나의 배관(5)으로 표시된 배관망 모델(4)로 압축한 후에도 접속점(6)간의 헤드차(h)가, 두 배관인 경우에서와 동일하게 얻어지는 것으로 가정하면, 배관(5)의 저항계수, 배관길이, 배관직경 및 유속은 각각 (k), (l), (d) 및 (q)로 표시된다. 이 경우, 상기 값들은 하기 방정식(1)을 만족한다.
h=klqα=k1l1qα1…………………………………………………………………(1)
=k2l2qα2
=q=q1+q2
(식에서, α, α1, α2는 상수이다.)
방정식(1)을 변형하여 방정식(2)를 구할 수 있다.
h=kl(q1=q2)α
Figure kpo00001
방정식(2)에서 (h)를 소거하면, 하기 방정식을 얻을 수 있다 :
Figure kpo00002
하기 하젠-윌리암스 실험식을 방정식(2A)에 대입한다.
k=10.666Ｃ-1.85d-4.87
k1=10.666Ｃ-1.85dl-4.87………………………………………………………………(3)
k2=10.666Ｃ-1.85d2-4.87
(식에서, Ｃ는 상수이다.) 결과적으로 방정식(4)를 얻을 수 있다.
Figure kpo00003
하젠-윌리암스 식(3)에서 (α)=1.85이다.
실제 배관망 챠트(1)의 배관(2)의 배관길이(l1)과 (l2), 배관직경(d1)과 (d2)와, 방정식(4)의 상수(α)는 알려진 값이므로, 압축후 방정식(4)에서 배관(2)의 배관직경(d)를 계산하려면, 합성된(압축된) 배관망모델(4)의 배관(5)의 배관길이(l)만 정해주면 된다.
제3도에 나타난 세 배관(2)을 한 배관(5)으로 합성(압축)하는 경우, 배관망 챠트(1)의 제3배관(2)의 저항계수, 배관길이, 및 배관직경을 각각(k3), (l3), (d3) 및 (q3)이라 하면, 하기 방정식(5)이 성립된다.
k=klqα=(k1l1+k2l2)qα……………………………………………………(5)
=k3l3qα3
q=q1+q3(*q1=q2)
그러므로,
h=kl(q1+q3)α
Figure kpo00004
방정식(6)에서 (h)를 소거하여 하기 방정식을 얻는다.
Figure kpo00005
상기 식(3)을 방정식(7)에 대입하여 하기 방정식을 얻는다 :
Figure kpo00006
방정식(8)에서 배관직경(d1), (d2) 및 (d3), 배관길이(l1), (l2) 및 (l3)와 (α)(=1.85)는 알려진 값이므로, 방정식(8)에서 배관직경(d)을 구하려면, 합성된(압축된)배관망 모델(4)의 배관(5)의 배관길이(l)만 정해주면 된다.
상기의 기본 시퀀스로 압축된 배관망 모델(4)을 원래의 배관망 챠트(1)로 복원(전개)하는 시퀀스를 하기에 설명한다.
제2도에 나타낸 한 배관(5)을 두 배관(2)으로 전개하는 경우, 하기 방정식(9)을 사용한다.
h=klqα=k1l1qα……………………………………………………(9)
=k2l2qα2
방정식(9)에 하젠-윌리암스 식(3)을 대입전개하여 방정식(10)을 얻는다 :
Figure kpo00007
그러므로,
Figure kpo00008
배관망 모델(4)의 유속(q), 배관길이 및 배관직경(d)과 실제 배관망챠트(1)의 배관길이(l1)과 (l2) 및 배관직경(d1)과 (d2), 그리고 (α)는 알려진 값이므로, 방정식(11)에서, 실제 배관망 챠트(1)의 배관(2)내의 유속(q1)와 (p2)를 산출한다.
하나의 배관을 갖는 배관망 모델(4)을 제3도에 나타난 세 배관(2)을 갖는 배관망 챠트(1)로 복원(전개)하는 경우, 방정식(12)의 관계식을 활용한다.
h=klqα=(k1l1+k2l2)qα1………………………………………………(12)
=k3l3α3(*q1=q2)
그러므로,
Figure kpo00009
그 결과,
q1=q2
Figure kpo00010
전술한 바와 같이 배관망 모델(4)의 배관(5)의 유속(q), 길이(l) 및 직경(d)와, 실제 배관망챠트(1)의 배관(2)의 길이(l1), (l2) 및 (l3), 직경(d1), (d2) 및 (d3), 그리고 (α)는 알려진 값이므로, 방정식(14)로부터 실제 배관망 챠트(1)의 배관(2)의 유속(q1), (q2) 및 (q3)를 산출한다.
상기 방법에 의해, 배관망 모델(4)을 실제 배관망챠트(1)로 전개하기 위해서는 하기의 데이타가 필요하다.
(ⅰ) 압축전의 배관(2)의 길이(l1), (l2) 및 (l3)와, 직경(d1), (d2) 및 (d3), 압축후의 배관망 모델(4)의 배관(5)의 길이(l), 직경(d) 및 유속(q); (ⅱ) 두배관이 한 배관으로 압축됐는가 또는 세 배관이 한 배관으로 압축됐는가 여부를 지시하는 정보; 및 (ⅲ) 압축전 배관(2)을 지정하기 위한 배관번호, 압축후 배관을 지정하기 위한 배관 번호 및 이와 유사한 데이타 이들 데이타는 제1도에 나타난 압축시퀀스 메모리(19)내에 기억돼있다.
상기 구성을 갖는 배관망 컴퓨터 분석 시스템에 의하면, 영상주사기(13)가 실제 배관망 챠트(1)를 판독하면, 챠트(1)의 데이타가 컴퓨터 맵핑 시스템(11)을 통해 초기 영상 데이타 메모리(16)내에 기억되고, 이후 압축기(14)에 의해 전술한 압축시퀀스에 따라 배관망 모델(4)로 압축된다. 배관망 분석기(20)가 압축된 배관망 모델(4)을 분석함으로써, 분석결과, 즉 배관(5)의 유속(q), 접속점간의 헤드차(h)등이 얻어진다.
얻어진 분석결과들은, 익스팬더(23)에 의해 실제 배관망 챠트(1)의 배관(2)의 유속(q1), (q2)…과 접속점(3)간이 헤드차(h)로 전개된다.
제4d도에 나타난 바와 같이, CRT 디스플레이(14)에는 유속(q)는 헤드차(h)등의 분석결과와 맵(12)이 배관(2)와 접속점(3) 근방에 중첩된 상태로 배관망 챠트(26)가 표시된다.
그러므로, CRT 디스플레이(14)의 디스플레이 화면을 관찰하는 시스템 작업자에 대해서는, 상기 분석결과, 즉, 유속(q)와 헤드차(h)가 실제 배관망챠트(1)상의 배관(2)와 접속점(3)에 대응하여 표시되므로, 단지 배관망 모델(4)만에 의존한 경우에 비해 분석결과의 유용성이 대단히 향상되며, 그 분석결과를 실제 배관망의 관리와 설계변형에 즉시 사용할 수 있다.
배관망 분석을 실제 배관망 챠트(1)를 사용하여 행하는 경우와 비교하면, 산출시간이 대폭 감소된다. 배관망 모델(4)와, 그에 대응하는 분석결과는 또한 CRT 디스플레이(14)상에도 표시할 수 있음을 주목해야 한다.
제6도는 제1도에 나타난 시스템에 맵정보를 입력하는 시퀀스를 나타낸다. 입력된 맵정보에 대응하는 배관망챠트의 파일명을 키보드(ST 60)으로 입력한다. 입력된 파일명이 새로운 파일인 경우(단계 (ST 61)에서 "예"), 대응하는 배관망챠트의 정보(명칭, 규격등)를 입력한다(ST 62). 배관망의 기준구간을 기준위치로서 입력한다(ST 63).
상기 입력된 파일명이 새로운 파일이 아닌 경우(단계 (ST 61)에서 "아니오"), 현재의 정보가 표시된다(ST 64). 배관망구간의 정보가 입력되면(단계 (ST 65)에서 "예"), 그 배관망 구간의 기준 위치등과 같은 정보가 입력된다(ST 66). 이후, 입력된 맵 정보의 표시각도(display angle)에 대한 보정 프로세스와 같은 보정 처리가 실행되고, 맵 정보등이 CRT 디스플레이(14)상에 표시된다(ST 67). 이후 배관망 구간 정보가 메모리(16)에 기입된다(ST 68). 배관망 구간 정보가 입력되지 않으면(단계 (ST 65)에서 "아니오"), 제6도의 프로세스가 종료된다.
제7도는 배관망 챠트정보를 제1도에 나타난 시스템에 입력하기 위한 시퀀스를 나타낸다. 배관망 챠트의 파일명과 배관망 구간의 번호는 키보드(ST 70)로 입력하고(ST 70), 배관망 구간의 기준 위치는 마우스(mouse) 또는 타블렛(tablet)을 사용하여 입력한다(ST 71). 챠트 표시 보정각을 구하여 챠트를 보정하고, 그 보정된 챠트를 표시된 영상과 함께 맵핑한다(ST 72), 이후, CRT 디스플레이(14)(ST 73)상에 현재 배관망챠트가 표시된다.
시스템은 작업자에게 또 하나의 배관망 챠트가 입력될것인지를 질문한다(ST 74). 다른 배관망 챠트를 입력하는 경우(단계 (ST 75)에서 "예"), 배관의 직경을 입력하고(ST 76), 그다음 배관망 챠트 정보를 입력한다(ST 77). 입력된 정보는 CRT 디스플레이(14)상에 표시되고, 데이타 베이스, 즉, 하드디스크드라이브(11A)에 등록된다(ST 79) 배관망챠트가 입력되지 않으면(단계 (ST 75)에서 "아니오"), 제7도의 프로세스가 종료된다.
제8도는 제4b도에 나타난 배관망챠트를 제4c도에 나타낸 배관망 모델로 압축하기 위한 시퀀스를 나타낸다. 이 프로세스를 실행하기 위한 프로그램을 개시하면, 프로세스 내용을 목록화한 메뉴가 CRT 디스플레이(14)상에 표시된다(ST 80). 작업자는 키보드 또는 마우스를 조작하여 표시된 메뉴로부터 필요한 프로세스(기능)를 선택할 수 있다.
상기 메뉴에서 소정의 기능을 선택한후(단계 (ST 82)에서 "예"), 배관망 챠트의 파일명을 입력한다(ST 83), 실행되는 프로세스가 초기 프로세스인 경우에는 (단계 (ST 84)에서 "예"), 먼저 작업정보 파일을 작성한다(ST 84). 선택된 프로세스가 초기 프로세스가 아닌 경우에는(단계 (ST 84)에서 "아니오"), 그에 대응하는 작업정보가 이미 존재하므로, 다음 프로세스로 제어를 진행한다. 메뉴에서 기능을 선택하지 않고(단계 (ST 82)에서 "아니오")압축 프로세스를 취소하는 경우(단계 (ST 90)에서 "예"), 제8도의 프로세스가 종료된다.
제8도의 프로세스에서, 세가지 기능을 선택할 수 있다(ST 86). 배관망 모델로 압축하는 기능을 선택하면, 압축이 실행된다(ST 88). 압축된 결과가 기억되면(단계 (ST 88)에서 "예"), 작업 정보파일이, 하드디스크드라이브(11A)내의 백업파일(backup file)로 복사되고, 이후, 작어 정보 파일이 갱신된다(ST 89). 주배관망의 엔트리 기능(entry function)이 선택되면, 그에 대응한 프로세스가 실행되며(ST 91); 분석정보의 관리기능이 선택되면, 그에 대응한 프로세스가 실행되며(ST 92); 제8도에서 압축처리를 계속하는 경우, 제어가 단계(ST 80)로 돌아가고 (단계 (ST 90)에서 "아니오"); 압축처리 완료시(단계 (ST 90)에서 "예"), 제8도의 프로세스가 종료된다.
제9도는 배관분석 프로세스 시퀀스를 나타낸다. 이 프로세스를 실행하기 위한 프로그램이 개시되면, 프로세스 내용을 목록화한 메뉴가 CRT 디스플레이(14)상에 표시된다(ST 100). 작업자는 키보드 또는 마우스를 조작하여 표시된 메뉴로부터 필요한 프로세스(기능)을 선택한다.
제9도의 프로세스에서, 세가지 기능을 선택할 수 있다(ST 102). 배관망 분석기능을 선택하는 경우, 배관망 챠트의 파일명을 입력한다(ST 103). 기준 접속점과 분석의 사례번호가 입력된후(ST 104). 배관망의 분석이 실행된다(ST 105). 제9도에 나타난 배관망 분석처리를 계속하는 경우, 제어가 단계(ST 100)로 돌아간다(단계 (ST 106)에서 "아니오").
단계(ST 102)에서 도형 표시기능을 선택하는 경우, 배관망 챠트의 파일명을 입력하고(ST 107), 이후 분석의 사례번호를 입력한다(ST 107). 제8도의 프로세스에서 주배관망이 이미 입력된 경우(단계 (ST 109)에서 "예"). 유속, 압력차 등의 데이터(분석결과)의 도형표시 프로세스가 실행된다(ST 110). 배관망 분석 프로세스를 계속하는 경우, 제어가 단계(ST 100)으로 들어간다(단계 (ST 106)에서 "아니오").
단계(ST 102)에서 데이타 표시 기능을 선택하는 경우, 배관망 챠트의 파일명을 입력한후(ST 111), 분석의 사례번호를 입력한다(ST 112). 이후, 분석결과들에 대한 데이타 표시 프로세스가 실행된다(ST 113). 배관망 분석 프로세스를 계속하는 경우, 제어가 단계(ST 100)로 돌아간다(단계 (ST 106)에서 "아니오"). 배관망 분석프로세스가 종료되면(단계 (ST 106)에서 "예"), 제9도의 프로세스가 종료된다.
제10도는 제9도에 나타난 배관망 분석(단계 (ST 105)의 프로세스 내용을 나타낸다. 분석할 배관망의 트리(tree)구성(배관(2)과 그들의 접속점(3)간의 관계)이 점검된다(ST 120). 분석할 배관명의 트리구성이 결정되면, 시스템 작업자는 상기 트리구성의 초기유속을 입력한다(ST 121). 초기 유속이 입력된 후, 뉴우튼-랩슨 식(Newton-Raphson Formula)에 따라 (i)번째 번호의 배관 폐쇄 루우프의 유속이 보정된다.
뉴우튼-랩슨식에 의한 계산은, 각 폐쇄 루우프의 (i)의 최대값에 해당하는 횟수로 반복되어(단계(ST 123)에서 "예"), 계산되는 폐쇄루우프 종료시까지 계속된다(단계 (ST 124)에서 "예"). 그 결과, 계산결과와 설정된 목표치간에 오차가 있는 경우(단계 (ST 125)에서 "예"), (i)의 최대 횟수까지 재계산이 실행된후(단계 (ST 126)에서 "예"), 제10도의 프로세스가 종료된다. 계산결과와 설정된 목표치간에 오차가 없는 경우(단계(ST 125)에서 "아니오")에는, 바로 그때, 제10도의 프로세스가 종료된다.
단계(ST 121)에서 초기 유속 입력을 생략하는 경우에도 분석계산을 행할 수 있음을 주목해야 한다. 이 경우 계산결과를 구하는데 상당한 시간이 소요된다.
제10도의 계산 프로세스에서, 접속점의 높이, 분배 저수조의 수위; 배관직경, 배관총수, 펌프압력, 부(負)압, 배관의 밸브압력; 및 기타를 보조정보로 적절히 활용할 수 있다.
제11도는 압축된 배관망 모델의 전개 시퀀스를 나타낸다. 먼저, 프로세스타게트(processing target)를 선택한다. 상기 프로세스타게트로서 한 접속점을 선택하는 경우(ST 131). 그 접속점의 번호를 입력하고(ST 132), 상기 프로세스타게트로서 배관을 선택하는 경우(ST 133), 배관의 번호를 입력한다(ST 134).
상기 접속점 또는 배관 번호가 입력된후, 변환 프로세스의 조건이 성립됐는지 여부가 점검된다(ST 135). "접속점 또는 배관이 압축(합성)됐는지 여부"에 따라 상기 점검작업이 이루어진다.
변환 프로세스의 조건이 성립되면, 전개 프로세스(복수개의 배관 복원)(ST 137), 압축시 소거된 접속점 또는 배관의 복원 프로세스(ST 138), 또는 작업자가 임의로 첨가한 접속점 또는 배관을 소거하기 위한 프로세스(ST 139)가 실행된다. 단계(ST130)에서,△-형 배관(접속점이3개)을 Y-형 배관(접속점이 세 배관의 합류점 1개)으로 변환하는 프로세스를 선택하는 경우, △-Y 변환 프로세스(ST 140)후에 마우스 또는 타블렛에 의해 Y-변환된 프로세스 타게트 배관의 접속점을 입력한다(ST 141). 이후 단계(ST 135)에서와 동일한 방법으로, 변환 프로세스 조건의 성립여부가 점검된다(ST 142). 변환 프로세스의 조건이 성립된 경우(단계(ST 142)에서 "예"), Y-형 배관을 △-형 배관으로 변환시키기 위한 전개프로세스가 실해된다(ST 143).
단계(ST 135) 또는 (ST 142)에서 변환조건이 성립되지 않은 경우(아니오), 단계(ST 137)-(ST 139)와 (ST 143)의 프로세스 동작후에 제11도의 프로세스가 종료된다.
제12도는 제1도의 데이타 분배기(24)에 의해 실행되는 데이타 분배 프로세스시퀸스를 나타낸다. 제11도의 단계(ST 137)∼(ST 139)의 프로세스(전개, 복원 및 소거)가 실행되면 상기 데이타 분배 프로세스가 실행된다.
먼저, 프로세스 타게트를 선택한다(ST 150). Y-△ 변환 프로세스(전개 프로세스)를 선택하는 경우, 전개된 배관의 정보(배관 저항계수, 배관길이, 배관직경 등.)와 전개된 접속점의 정보(헤드차, 높이, 등)가 독출된다(ST 151, ST 152).
상기 독출된 배관정보가 접속점 정보에 의해 간단한 소형 배관망이 작성되고(ST 153), 그 소형 배관망(ST 154)에 대해 배관망 분석이 행하여진다(ST 154).
상기 배관망 분석에 의해 얻어진 유속, 해드차 등과 같은 계산결과들은 제1도에 나타난 하드디스크 드라이브(11A)내에 기억된다.
단계(ST 150)에서 복원 프로세스를 선택하는 경우, 복원된 배관의 데이타가 독출되고(ST 156), 복원된 배관의 양단 접속점간의 헤드차로부터 배관의 유속이 계산된다(ST 158). 복원된 접속점의 데이타가 독출된다(ST 157), 상기 접속점이 독립된 것이 아닌 경우에는, 그 복원된 접속점에 배치된 배관의 헤드차가 도출된다(ST 159), 이후, 배관망 분석의 계산결과들이 기억된다(ST 155).
단계(ST 150)에서 소거 프로세스를 선택하는 경우, 인접한 배관들로 데이타가 분배되고(압축 프로세스)(ST 160), 접속점의 합성 및 소거와 함께, 유사한 압축 프로세스가 행해진다(ST 161). 이후, 배관망 분석의 계산결과들이 기억된다(ST 155).
전술한 바와 같이, 본 발명의 배관망컴퓨터 분석시스템에 의하면, 배관망 챠트를 일시적으로 배관망 모델로 압축한후 계산된 분석결과를, 압축시퀸스와 반대로 실행하여 전개하므로써 원래 배관망챠트에 대응하는 결과를 얻을 수 있다. 그러므로, 분석결과, 즉 실제 배관망 챠트에서의 배관과 접속점의 유속 및 압력을, 분석소요시간의 증대없이 실제 배관망 챠트와 함께 표시할 수 있으므로, 분석의 정밀도가 향상된다. 또한, 분석결과를 즉시 알 수 있고, 전체 시스템을 사용하기에 편리하다.
본 발명을 상기 실용모델과 실시예들을 참조하여 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위내에서 다양한 변형이 가능하다.

Claims (10)

  1. 예정된 압축 프로세스의 시퀀스(제8도, 방정식.8)를 기억하기 위한 수단(19); 상기 기억수단(19)의 시퀀스에 따라, 배관망 챠트(제4b도)를 그와 실질적으로 등가인 배관망 모델(제4c도)로 압축하는 수단(17); 상기 배관망 모델(제4c도)의 주어진 특성치(k, l, d, q등)를 분석(제9도, 방정식. 1)하여 분석결과(헤드차(h), 유속(q)등)를 제공하는 분석수단(20); 상기 분석결과(h, q)를, 상기 기억수단(19)의 시퀀스를 역순으로 실행하여 상기 배관망 챠트(제4b도)의 특정 특성치(h, q)로 전개(제11도, 방정식.11)하는 수단(23); 상기 배관망의 맵 영상(제4a도)을 기억하기 위한 수단(16); 및 상기 배관망 챠트(제4b도)의 특정 특성치(h, q)의 정보를 상기 맵 영상(제4a도)에 첨가하여 도형적 배관망 영상 (제4d도)을 제공하는 수단(25)으로 구성된 것이 특징인, 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  2. 제1항에서, 상기 분석수단(20)이, 분석 결과(예를들면, 유속 q)의 오차를 보정하기 위한 수단(제10도)을 갖는 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  3. 제1항에서, 분석결과(예를들면, 헤드차 h)를, 상기 배관망(제4b도)의 각각의 배관(2)과 접속점(3)에 분배하는 수단(24)(제12도)을 더 포함하는 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  4. 제1항에서, 상기 도형적 배관망 영상(제4d도)을 가시적으로 표시하는 수단(14)을 더 포함한 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 맵의 영상(제4a도)과 그 맵(제4a도)에 대한 임의의 정보를 도출하기 위한 수단(13, 22)(제6도)을 더 포함하는 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  6. 제1항에서, 상기 배관망(제4b도)의 배관에 관한 특정 정보를 상기 기억수단(16)에 입력하는 수단(22)(제7도)을 더 포함한 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  7. 제1항에서, 상기 도형적 배관망 영상(제4d도)을 출력하기 위한 수단(15)을 더 포함한 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  8. 제1항에서, 시스템(제1도)내부에서 취급하는 정보를 보관하는 수단(11A)를 더 포함한 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  9. 제1항에서, 상기 압축수단(17)이, 상기 배관망 챠트(제4b도)에서 선택된 2-접속점 배관경로를, 상기 배관망 모델(제4c도)의 2-접속점 모델로 변환(제2도)하는 수단을 갖는 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
  10. 제1항에서, 상기 압축수단(17)이, 상기 배관망 챠트(제4b)에서 선택된, 3-접속점 배관경로를, 상기 배관망 모델(제4c도)의 2-접속점 모델로 변환(제3도)하는 수단을 갖는 것이 특징인 배관망 컴퓨터 분석 시스템.
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