(57)【要約】【課題】ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図る。【解決手段】データベース１４が、漏洩箇所をクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持し、算出部１２が、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎの測定結果に基づくガス圧力分布実測値とデータベース１４の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出し、推定部１３が、相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎを漏洩箇所として推定する。【選択図】図２
2019120603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが充填されるケーブルに取り付けられるクロージャ内にガス圧力を測定する圧力発信器が設置された設備において、ガスの漏洩したクロージャを推定する漏洩箇所推定装置であって、
前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、
前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、
前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、
を有することを特徴とする漏洩箇所推定装置。
【請求項２】
前記データベースは、前記設備内の各クロージャについて、健全状態からガス圧低下後の平衡状態に至るまでの時系列のガス圧力分布計算値を保持し、
前記相関度算出手段は、時系列の前記ガス圧力分布実測値と前記時系列のガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出することを特徴とする請求項１に記載の漏洩箇所推定装置。
【請求項３】
前記相関度算出手段は、前記時系列のガス圧力分布実測値から時間当たりの圧力低下値を算出し、当該時間当たりの圧力低下値に相当する時間当たりの圧力低下値を有する前記時系列のガス圧力分布計算値と前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出することを特徴とする請求項２に記載の漏洩箇所推定装置。
【請求項４】
前記相関度算出手段は、前記圧力発信器から得られた実測値に基づいて、最もガス圧力の低下した第１クロージャと二番目にガス圧力の低下した第２クロージャを特定し、前記第１クロージャから前記第２クロージャまでの間に存在するクロージャに対応する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれと前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の漏洩箇所推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下設備内に配設された通信ケーブルを遠隔監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下設備内に配設されるメタルケーブルの保守では、設備ビルからメタルケーブル内にガスを供給し、メタルケーブルに取り付けられるクロージャ内に設置された圧力センサによりガスの圧力を監視する。ガスが漏洩した場合、高度なスキルを有する者が、圧力センサの測定データから作成した設備内のガス圧力分布を用いて、経験に基づいてガス漏洩箇所を特定していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】秋村友香、大須賀直子、三橋利玄、「管路系流体解析ソフトウェアへの陰解法導入による計算効率の向上性検討」、アドバンスシミュレーション、アドバンスソフト株式会社、２０１７年７月、第２４巻、pp. 12-49
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、地下メタルケーブル保守において、高度なスキルを有する者によるガス漏洩箇所の特定に基づき、クロージャの現地確認をした結果、ガス漏洩箇所の特定が誤っていた場合、再度他のクロージャを調査することとなり、時間を要するという問題があった。
【０００５】
また、ガス漏洩箇所の特定には高度なスキルが必要であるが、スキルの低い者であっても、ガス漏洩箇所を特定できる技術が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る漏洩箇所推定装置は、ガスが充填されるケーブルに取り付けられるクロージャ内にガス圧力を測定する圧力発信器が設置された設備において、ガスの漏洩したクロージャを推定する漏洩箇所推定装置であって、前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガスが充填されるケーブルの保守において、ガス漏洩箇所を特定し、保守の効率性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の漏洩箇所推定装置を含むガス圧遠隔監視システムの全体構成図である。
【図２】本実施形態の漏洩箇所推定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態の漏洩箇所推定装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の漏洩箇所推定装置１を含むガス圧遠隔監視システムの全体構成図である。同図に示すガス圧遠隔監視システムは、漏洩箇所推定装置１、ガス圧監視装置２、及び圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎを備え、地下設備内に配設されたメタルケーブル４内に充填したガスの圧力を監視し、異常時にガスの漏洩する箇所を推定して表示するシステムである。
【００１２】
メタルケーブル４には、設備ビル等に設置されたガス供給装置（図示せず）から乾燥空気や窒素ガスが一定の圧力で供給される。メタルケーブル４の接続点には、接続点を密閉するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎが取り付けられる。
【００１３】
クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎ内には、クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎ内のガスの圧力を測定する圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎが設置される。なお、全てのクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎ内に圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎを設置してなくてもよい。
【００１４】
圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎは、ガス圧監視装置２からの呼出信号に応じて、測定したガス圧力を電気信号に変換して送信する。
【００１５】
ガス圧監視装置２は、所定のタイミングで圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎに呼出信号を送信し、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎにおけるガス圧力を収集する。収集したガス圧力に異常が認められる場合、ガス圧監視装置２は、ガスの漏洩箇所を推定するために、収集したガス圧力を漏洩箇所推定装置１に送信する。例えば、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎの測定したガス圧力のいずれかが所定の閾値以下となった場合に、ガス圧監視装置２はガスが漏洩していると判断する。
【００１６】
漏洩箇所推定装置１は、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎから得られた、メタルケーブル４内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布（以下、「ガス圧力分布実測値」と称する）とクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれを漏洩箇所と仮定して求めたガス圧力分布（以下、「ガス圧力分布計算値」と称する）のそれぞれとの相関度を求め、ガス圧力分布実測値との相関度が最大となるガス圧力分布計算値に対応するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎを漏洩箇所として推定する。
【００１７】
なお、１台のガス圧監視装置２により複数のメタルケーブル網を監視するものでもよい。この場合、メタルケーブル網ごとに、そのメタルケーブル網に配置されたクロージャのそれぞれを漏洩箇所と仮定したガス圧力分布計算値を求めておく。
【００１８】
次に、本実施形態の漏洩箇所推定装置について説明する。
【００１９】
図２は、本実施形態の漏洩箇所推定装置１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示す漏洩箇所推定装置１は、取得部１１、算出部１２、推定部１３、及びデータベース１４を備える。漏洩箇所推定装置１が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは漏洩箇所推定装置１が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。
【００２０】
データベース１４は、漏洩箇所をクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持する。具体的には、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎについて、クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれを順番に漏洩箇所と仮定し、地下設備ルートの設備情報（長さ、心線数、クロージャ種別、接続点、分岐の有無等）を用いて、例えば、非特許文献１の管路系流体解析技術によりガス圧力分布計算値を計算しておく。つまり、データベース１４は、Ｎ個のクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれを漏洩箇所と仮定したときのＮ個のガス圧力分布計算値を保持する。
【００２１】
データベース１４は、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎについて、健全状態からガス圧低下後の平衡状態に至るまでの時系列のガス圧力分布計算値を保持してもよい。また、データベース１４は、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎについて、ガスの漏洩速度を変更してガス圧力分布を計算し、漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値を保持してもよい。
【００２２】
取得部１１は、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎの測定したガス圧力分布実測値を取得する。
【００２３】
算出部１２は、取得部１１の取得したガス圧力分布実測値と、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎからガスが漏洩したと仮定して求めたガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する。相関度の算出には周知の技術を用いることができる。算出部１２は、ガス圧力分布実測値に最も近いガス圧力分布計算値を検索できればよい。
【００２４】
データベース１４が、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎについて時系列のガス圧力分布計算値を保持する場合、算出部１２は、ガス圧力分布実測値と各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎの時系列のガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出してもよい。データベース１４が、漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値を保持する場合、算出部１２は、ガス圧力分布実測値と、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎの漏洩速度ごとのガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出してもよい。
【００２５】
推定部１３は、算出部１２の導出した相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎを漏洩箇所として推定して出力する。ガス漏洩後の経過時間や漏洩速度が推定できる場合は、これらの情報を出力してもよい。
【００２６】
次に、本実施形態の漏洩箇所推定装置の処理について説明する。
【００２７】
図３は、本実施形態の漏洩箇所推定装置１の処理の流れを示すフローチャートである。ガス圧力に異常が発生したときに、漏洩箇所推定装置１は図３の処理を開始する。
【００２８】
取得部１１は、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎの測定したガス圧力分布実測値を取得する（ステップＳ１１）。
【００２９】
算出部１２は、ステップＳ１１で取得したガス圧力分布実測値とデータベース１４の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する（ステップＳ１２）。
【００３０】
推定部１３は、ステップＳ１２で求めた相関度が最も高いガス圧力分布計算値に対応するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎを漏洩箇所と推定する（ステップＳ１３）。
【００３１】
次に、漏洩箇所を推定する処理の変形例について説明する。
【００３２】
第１の変形例は、時系列のガス圧力分布実測値と時系列のガス圧力分布計算値を用いる実施例である。
【００３３】
データベース１４には、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎについて、ガス漏洩発生前の健全状態からガス圧低下後の平衡状態に至るまでの時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。例えば、健全状態から平衡状態に至るまでの数時間ごとあるいは１日ごとの時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。
【００３４】
取得部１１は、時系列のガス圧力分布実測値を取得する。ガス圧低下が数日以内に平衡状態に至ることを考慮すると、少なくとも日次取得データを時系列のガス圧力分布実測値とすることで、ガス圧低下の特徴点を見出しやすくなり、相関度の大小関係が明瞭となり、漏洩箇所推定の精度の向上が期待できる。
【００３５】
算出部１２は、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎの時系列のガス圧力分布計算値について、取得部１１の取得した時系列のガス圧力分布実測値のそれぞれとの相関度を算出する。
【００３６】
推定部１３は、算出部１２の求めた相関度に基づいて漏洩箇所を推定する。
【００３７】
時系列データ間で相関度を求めることにより、漏洩経過が考慮され、高精度な漏洩箇所の推定を行うことができる。
【００３８】
第２の変形例も、時系列のガス圧力分布計算値を用いるが、ガス圧力分布実測値の経過状況に基づき、相関度を算出するガス圧力分布計算値を絞ることで計算量を削減する実施例である。
【００３９】
データベース１４には、第１の変形例と同様に、時系列のガス圧力分布計算値を保持させておく。
【００４０】
算出部１２は、最新のガス圧力分布実測値と直前のガス圧力分布実測値とを対比して時間当たりの圧力低下値を求める。例えば、設備内の任意の箇所におけるガス圧力の低下値を平均して時間当たりの圧力低下値としてもよいし、設備内の任意の箇所のうち最もガス圧力の低下した箇所の低下値を時間当たりの圧力低下値としてもよい。
【００４１】
算出部１２は、データベース１４の保持する時系列のガス圧力分布計算値の中から、求めた時間当たりの圧力低下値に相当する時間当たりの圧力低下値を有するガス圧力分布計算値を取得し、ガス圧力分布実測値との相関度を算出する。例えば、算出部１２は、実測値から求めた時間当たりの圧力低下値を基準として所定の範囲内の時間当たり圧力低下値を有するガス圧力分布計算値を取得する。
【００４２】
算出部１２は、全ての時系列のガス圧力分布計算値とガス圧力分布実測値との相関度を計算しないので、計算量を削減することができる。
【００４３】
第３の変形例は、ガス圧力分布実測値の圧力低下箇所から漏洩箇所を絞ることで計算量を削減する実施例である。
【００４４】
算出部１２は、ガス圧力分布実測値と健全状態のガス圧力分布とを対比し、各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのうち、最もガス圧力の低下したクロージャＰと二番目にガス圧力の低下したクロージャＱを特定する。
【００４５】
算出部１２は、データベース１４の保持する各クロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのガス圧力分布計算値のうち、クロージャＰ，Ｑ間に存在するクロージャのガス圧力分布計算値を取得し、ガス圧力分布実測値との相関度を算出する。
【００４６】
算出部１２は、全てのクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのガス圧力分布計算値について相関度を計算しないので、計算量を削減することができる。
【００４７】
第３の変形例は、第１，２の変形例と組み合わせて実施してもよい。
【００４８】
また、漏洩箇所を絞る方法として、従来のガス圧遠隔監視システムに実装された４点推定法にて推定された箇所に近いクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎから順次計算を進めることで計算量を削減し、高速なアウトプットを実現できる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、データベース１４が、漏洩箇所をクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎのそれぞれと仮定して求めた複数のガス圧力分布計算値を保持し、算出部１２が、圧力発信器３Ａ，３Ｂ，・・・，３Ｎの測定結果に基づくガス圧力分布実測値とデータベース１４の保持するガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出し、推定部１３が、相関度が最大のガス圧力分布計算値に対応するクロージャ５Ａ，５Ｂ，・・・，５Ｎを漏洩箇所として推定することにより、スキルの有無にかかわらず、ガス漏洩箇所を推定可能となり、保守の効率性向上に寄与できる。
【符号の説明】
【００５０】
１…漏洩箇所推定装置
１１…取得部
１２…算出部
１３…推定部
１４…データベース
２…ガス圧監視装置
３Ａ，３Ｂ，３Ｎ…圧力発信器
４…メタルケーブル
５Ａ，５Ｂ，５Ｎ…クロージャ
【図１】
2019120603.tif 000003
【図２】
2019120603.tif 000004
【図３】
2019120603.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月10日(2019.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが充填されるケーブルに取り付けられるクロージャ内にガス圧力を測定する圧力発信器が設置された設備において、ガスの漏洩したクロージャを推定する漏洩箇所推定装置であって、
前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、
前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、
前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、を有し、
前記相関度算出手段は、前記圧力発信器から得られた実測値に基づいて、最もガス圧力の低下した第１クロージャと二番目にガス圧力の低下した第２クロージャを特定し、前記第１クロージャから前記第２クロージャまでの間に存在するクロージャに対応する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれと前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出する
ことを特徴とする漏洩箇所推定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る漏洩箇所推定装置は、ガスが充填されるケーブルに取り付けられるクロージャ内にガス圧力を測定する圧力発信器が設置された設備において、ガスの漏洩したクロージャを推定する漏洩箇所推定装置であって、前記設備内の各クロージャについて、当該クロージャからガスが漏洩したと仮定して求めた前記設備内におけるガス圧力の分布を示すガス圧力分布計算値を保持するデータベースと、前記圧力発信器から得られた実測値に基づくガス圧力分布実測値と前記データベースの保持する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれとの相関度を算出する相関度算出手段と、前記相関度が最も高い前記ガス圧力分布計算値に対応する前記クロージャをガスが漏洩したクロージャとして判断する漏洩箇所判断手段と、を有し、前記相関度算出手段は、前記圧力発信器から得られた実測値に基づいて、最もガス圧力の低下した第１クロージャと二番目にガス圧力の低下した第２クロージャを特定し、前記第１クロージャから前記第２クロージャまでの間に存在するクロージャに対応する前記ガス圧力分布計算値のそれぞれと前記ガス圧力分布実測値との相関度を算出することを特徴とする。