(57)【要約】  腐食が発生しているパイプのパイプライン上における位置を考慮して、所望の流量が得られるように、パイプラインに複数設置された加速装置の目標値を決定する。  目標値設定支援部２は、検査ピグ６が収集したパイプ３１の腐食状態の情報を、腐食個所のパイプライン３の区間に対応付けて登録する。また、目標値設定支援部２は、パイプライン３の各区間について、当該区間入口の流量を、オペレータより受付けた当該区間出口の圧力、流量と、当該区間のパイプ３１の属性情報と、当該区間の腐食状態による圧力低下とを用いて計算し、計算結果を目標値に設定する。監視制御部１は、パイプライン３の各区間に設置された加速装置３２各々に対して、当該区間入口の流量が目標値となるように制御する。
2007132725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプラインの地形データが記憶されたパイプライン地形データ記憶部と、
パイプの腐食部分の腐食データが記憶された腐食データ記憶部と、
パイプの属性情報、前記パイプラインに設置されている制御装置の仕様情報、および前記パイプラインを流れる化学製品流体の属性情報が記憶された設備・流体記憶部と、
パイプが耐えられ得る化学製品流体の圧力の限界値に関する情報が記憶された限界記憶部と、
前記パイプライン地形データ記憶部に記憶されている地形データより特定される各ノードの高さ、およびノード間の長さと、前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ径、および化学流体の属性情報と、予め設定された化学製品流体の圧力または流量とを用いて、前記パイプラインを構成する各区間の入口における化学製品流体の圧力または流量を算出する輸送量算出部と、
前記輸送量算出部で算出した前記パイプラインを構成する各区間の入口における化学製品流体の圧力または流量と、前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ径と、前記腐食データ記憶部に記憶されている腐食データおよび前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ厚みとを用いて、前記パイプラインを構成する区間毎に、パイプにかかるストレスを算出し、該ストレスが前記限界記憶部に記憶されている情報により特定される圧力の限界値を超えているか否かをチェックするストレスチェック部と、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記ストレスチェック部のチェックをパスするように、当該区間の入口における化学製品流体の圧力または流量を最適化する最適化部と、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記最適化部で最適化された当該区間入口の流量を、当該区間入口に設置された制御装置の目標値として、前記監視制御装置に送信する目標値送信部と、を有すること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の目標値設定支援装置であって、
前記パイプライン地形データ記憶部には、前記パイプラインを構成する複数区間の地形データが記憶されており、
前記腐食データ記憶部には、パイプの腐食部分が属する該パイプラインを構成する区間に対応付けられて当該腐食部分の腐食データが記憶されており、
前記限界記憶部には、パイプの種別毎に、パイプが耐えられ得る化学製品流体の圧力の限界値に関する情報が記憶されており、
前記輸送量算出部は、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記パイプライン地形データ記憶部に記憶されている当該区間の地形データより特定される開始ノードの高さ、終了ノードの高さ、および区間長と、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ径、および当該区間を流れる化学流体の属性情報と、予め設定された当該区間の出口における化学製品流体の圧力または流量とを用いて、当該区間の入口における化学製品流体の圧力および流量を算出し、
前記ストレスチェック部は、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記輸送量算出部で算出した当該区間入口における化学製品流体の圧力と、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ径と、前記腐食データ記憶部に記憶されている当該区間の腐食データおよび前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ厚みとを用いて、当該区間のパイプにかかるストレスを算出し、該ストレスが前記限界記憶部に記憶されている情報により特定される圧力の限界値を超えているか否かをチェックすること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の目標値設定支援装置であって、
前記最適化部は、
前記ストレスチェック部のチェックをパスしなかった区間入口における化学製品流体の圧力を下げ、前記パスしなかった区間よりも下流側の区間入口各々における化学製品流体の圧力を、全体で、前記パスしなかった区間入口における化学製品流体の圧力の下げ幅分増加させて、前記輸送量算出部に、前記パイプラインを構成する区間入口各々における流量を再計算させること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の目標値設定支援装置であって、
前記限界記憶部は、パイプの種別毎に、パイプが耐えられ得る化学製品流体の流速の限界値に関する情報をさらに記憶し、
前記輸送量算出部は、前記パイプラインを構成する区間毎に、前記パイプライン地形データ記憶部に記憶されている当該区間の地形データより特定される開始ノードの高さ、終了ノードの高さ、および区間長と、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプ属性情報より特定されるパイプ径、および当該区間を流れる化学製品流体の属性情報と、予め設定された当該区間の出口における化学製品流体の流速とを用いて、当該区間の入口における化学製品流体の流速をさらに算出し、
前記目標値設定支援装置は、前記パイプラインを構成する区間毎に、前記輸送量算出部で算出した当該区間入口における化学製品流体の流速が、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプ属性情報より特定されるパイプ材質に対応付けられて、前記限界圧力・流速記憶部に記憶されている情報により特定される流速の限界を超えているか否かをチェックする圧力・流速チェック部をさら有し、
前記最適化部は、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記ストレスチェック部および前記圧力・流速チェック部の双方のチェックをパスするように、当該区間の入口における化学製品流体の圧力、流速および流量を最適化すること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の目標値設定支援装置であって、
前記監視制御装置から前記パイプラインを構成する各区間の実測情報を受信する実測情報受信部をさらに有し、
前記輸送量算出部は、
前記パイプラインを構成する区間毎に、当該区間の実測情報が示す流量を当該区間の目標値と比較し、比較結果に応じて、当該区間の出口における化学製品流体の圧力および流量を算出するのに用いる係数を、算出される流量が、当該実測情報が示す流量に近づく方向に補正し、補正された係数を用いて、前記パイプラインを構成する各区間の出口における化学製品流体の圧力および流量を再計算すること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の目標値設定支援装置であって、
前記パイプラインの腐食データを当該パイプラインの検査開始位置からの距離に対応付けて出力する検査ピグから、前記腐食データを受信する腐食データ受信部と、
前記腐食データ受信部で受信した腐食データを、当該腐食データに対応付けられている距離に応じた前記パイプラインの区間に対応付けて前記腐食データ記憶部に記憶するマッピング部と、を有すること
を特徴とする目標値設定支援装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか一項に記載の目標値設定支援装置と、
パイプラインに複数設置された加速装置がそれぞれ目標値どおりに動作するように、当該パイプラインの監視、制御を行う監視制御装置と、を有すること
を特徴とするパイプラインの監視・制御システム。
【請求項８】
パイプラインに複数設置された加速装置がそれぞれ目標値どおりに動作するように、当該パイプラインの監視、制御を行う監視制御装置に対して、各加速装置の目標値を設定するための、コンピュータで読取可能なプログラムであって、
前記パイプラインを構成する複数区間の地形データが記憶されたパイプライン地形データ記憶部、
パイプの腐食部分が属する区間に対応付けられて当該腐食部分の腐食データが記憶された腐食データ記憶部、
前記パイプラインを構成する区間毎に、当該区間のパイプの属性情報、当該区間に設置されている加速装置の仕様情報、および当該区間を流れる化学製品流体の属性情報が記憶された設備・流体記憶部、
パイプの種別毎に、パイプが耐えられ得る化学製品流体の圧力の限界値に関する情報が記憶された限界記憶部、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記パイプライン地形データ記憶部に記憶されている当該区間の地形データより特定される開始ノードの高さ、終了ノードの高さ、および区間長と、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ径、および当該区間を流れる化学製品流体の属性情報と、予め設定された当該区間の出口における化学製品流体の圧力および流量とを用いて、当該区間の入口における化学製品流体の圧力および流量を算出する輸送量算出部、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記輸送量算出部で算出した当該区間入口における化学製品流体の圧力と、前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ径と、前記腐食データ記憶部に記憶されている当該区間の腐食データおよび前記設備・流体記憶部に記憶されている当該区間のパイプの属性情報より特定されるパイプ厚みとを用いて、当該区間のパイプにかかるストレスを算出し、該ストレスが前記限界記憶部に記憶されている情報により特定される圧力の限界値を超えているか否かをチェックするストレスチェック部、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記ストレスチェック部のチェックをパスするように、当該区間の入口における化学製品流体の圧力および流量を最適化する最適化部、および
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記最適化部で最適化された当該区間入口の流量を、当該区間入口に設置された加速装置の目標値として、前記監視制御装置に送信する目標値送信部として、前記コンピュータを機能させること
を特徴とするコンピュータで読取可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプライン等の輸送設備の状態を監視、制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、転炉の粉体気送設備等の物体輸送設備において、気送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔あきや腐食孔あき等の欠損を検知する技術が開示されている。この技術では、粉体気送設備の気送配管の特定摩耗部位である輸送方向変換部分に二重管式輸送配管の異常検出装置を設置し、その二重管の内管と外管の間の内部圧力が所定の条件を満足するように設定しておく。そして、この内部圧力を常時監視し、内部圧力が所定の条件を満足しなくなった場合に、気送配管の輸送方向変換部分に摩耗孔あきが発生したと判定する。そして、警報を出力し、遮断弁を閉動作させる。【０００３】
また、非特許文献１には、ＳＣＡＤＡ（Supervisory Control And Data Acquisition）とＧＩＳ（Geographic Information System）との連携技術が開示されている。この技術において、ＧＩＳは、ＳＣＡＤＡから送られてきたプロセスダイヤグラムデータをＧＵＩ（Graphical User Interface）に表示する。そして、ＧＩＳは、ＧＵＩを介してユーザがプロセスダイヤグラムの範囲を選択すると、選択された範囲の地図をデータベースから検索し、ＧＵＩに表示する。【０００４】
【特許文献１】特開２００３-６５９４４号公報
【非特許文献１】Nordic Distribution and Asset Management Conference 2004 [UTILITY SYSTEMS INTEGRATION] Lars S. Gundersen, Gorm Sande, Jan Bugge, Svein Vatland, Tom-Arild Asbjφrnsen
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パイプライン等の輸送設備は、複数の区間（パイプ）が連結され、少なくとも一区間毎に、ブースターポンプ、コンプレッサ等の加速装置が設置されて構成される。ＳＣＡＤＡは、パイプラインを構成する各区間の状態（圧力、流量）を監視する。そして、所望の流量が得られるように、加速装置に目標値を設定する。【０００６】
ところで、パイプに腐食が発生し、このためにパイプの厚みに変化が生じると、圧力が低下して流量が減少する。一方で、このようなパイプは、腐食が発生していないパイプに比べて、最大許容圧力（ＭＡＯＰ：Maximum Allowable Operation Pressure）が低下する。従来の技術は、これらの点を考慮していない。【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、腐食が発生しているパイプのパイプライン上における位置を考慮して、所望の流量が得られるように、パイプラインに複数設置された加速装置の目標値を決定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、パイプラインの各区間の腐食状態の情報を収集し、腐食個所の位置情報に対応付けて登録する。そして、パイプラインの各区間について次の処理を行う。当該区間入口の流量を、オペレータより受付けた当該区間出口の圧力、流量と、当該区間のパイプ情報と、当該区間の腐食状態による圧力低下とを用いて計算し、計算結果を目標値に設定する。各区間に設置された加速装置各々に対して、当該区間入口の流量が目標値となるように制御する。【０００９】
ここで、パイプラインの各区間の実測値を収集して、当該区間の出口における圧力の実測値と目標値とを比較し、実測値が目標値に近づくように、目標値算出に用いる係数を修正してもよい。そして、修正した係数を用いて、加速装置の目標値を再度計算する。【００１０】
例えば、本発明の目標値設定支援装置は、
パイプラインの地形データが記憶されたパイプライン地形データ記憶部と、
パイプの腐食部分の腐食データが記憶された腐食データ記憶部と、
パイプの属性情報、前記パイプラインに設置されている制御装置の仕様情報、および前記パイプラインを流れる化学製品流体の属性情報が記憶された設備・流体記憶部と、
パイプが耐えられ得る化学製品流体の圧力の限界値に関する情報が記憶された限界記憶部と、
前記パイプライン地形データ記憶部に記憶されている地形データより特定される各ノードの高さ、およびノード間の長さと、前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ径、および化学流体の属性情報と、予め設定された化学製品流体の圧力または流量とを用いて、前記パイプラインを構成する各区間の入口における化学製品流体の圧力または流量を算出する輸送量算出部と、
前記輸送量算出部で算出した前記パイプラインを構成する各区間の入口における化学製品流体の圧力または流量と、前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ径と、前記腐食データ記憶部に記憶されている腐食データおよび前記設備・流体記憶部に記憶されているパイプの属性情報より特定されるパイプ厚みとを用いて、前記パイプラインを構成する区間毎に、パイプにかかるストレスを算出し、該ストレスが前記限界記憶部に記憶されている情報により特定される圧力の限界値を超えているか否かをチェックするストレスチェック部と、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記ストレスチェック部のチェックをパスするように、当該区間の入口における化学製品流体の圧力または流量を最適化する最適化部と、
前記パイプラインを構成する区間毎に、前記最適化部で最適化された当該区間入口の流量を、当該区間入口に設置された制御装置の目標値として、前記監視制御装置に送信する目標値送信部と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、腐食が発生しているパイプのパイプライン上における位置を考慮して、所望の流量（送付流量）が得られるように、パイプラインに複数設置された加速装置各々の目標値を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施形態が適用された空間情報制御システムの概略図である。
【図２】図２は図１に示す監視制御部１の概略構成図である。
【図３】図３は目標値記憶部１０７の登録内容を模式的に表した図である。
【図４】図４は図１に示す目標値設定支援部１の概略構成図である。
【図５】図５は設備・流体記憶部２０２の登録内容を模式的に表した図である。
【図６】図６はパイプライン地形データを模式的に表した図である。
【図７】図７は腐食データを模式的に表した図である。
【図８】図８は腐食データ記憶部２０７の登録内容を模式的に表した図である。
【図９】図９は限界圧力・流速記憶部２０９の登録内容例を模式的に表した図である。
【図１０】図１０はマッピング処理を説明するためのフロー図である。
【図１１】図１１は目標値設定支援処理を説明するためのフロー図である。
【図１２】図１２は入口圧力計算処理（図１１のＳ２０３）を説明するためのフロー図である。
【図１３】図１３は設定値計算処理（図１１のＳ２０４）を説明するためのフロー図である。
【図１４】図１４は加速装置３２の効果を説明するための図である。
【図１５】図１５は送付流量計算処理（図１１のＳ２０５）を説明するためのフロー図である。
【図１６】図１６は圧力・流速チェック処理（図１１のＳ２０６）を説明するためのフロー図である。
【図１７】図１７はストレスチェック処理（図１１のＳ２０７）を説明するためのフロー図である。
【図１８】図１８は最適化入口圧力再計算処理（図１１のＳ２０９）を説明するためのフロー図である。
【図１９】図１９は監視制御処理を説明するためのフロー図である。
【図２０】図２０はセンサデータ反映処理を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００１３】
１：監視制御部、２：目標値設定支援部、３：パイプライン、４：センサ、５：ＲＴＵ、６：ピグ、１０１：センサデータ受信部、１０２：サンプリング部、１０３：センサデータ送信部、１０４：現在値／トレンド生成部、１０５：表示部、１０６：比較部、１０７：目標値記憶部、１０８：比較部、１０９：判断部、１１０：アラーム生成部、１１１：制御信号生成部、２０１：センサデータ受信部、２０２：設備・流体記憶部、２０３：パイプライン地形記憶部、２０４：検索部、２０５：腐食データ受信部、２０６：マッピング部、２０７：腐食データ記憶部、２０８：輸送量計算、２０９：限界圧力・流速記憶部、２１０：圧力・流速チェック部、２１１：ストレスチェック部、２１２：最適化部、２１３：目標値送信部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。【００１５】
図１は、本発明の一実施形態が適用された空間情報制御システムの概略図である。【００１６】
本実施形態の空間情報制御システムは、天然ガス等の化学製品流体を輸送するパイプライン３を監視、制御する。パイプライン３は、図示するように、複数のパイプ３１が、図示していない連結バルブや、コンプレッサ、ブースターポンプ等の加速装置３２で連結されて構成される。本実施形態では、パイプライン３を加速装置３２で区切られた区間で管理し、区間の入口に設置されている加速装置３２を当該区間に割り当てている。【００１７】
図示するように、本実施形態の空間情報制御システムは、監視制御部１と、目標値設定支援部２と、センサ４と、ＲＴＵ（Remote Terminal Unit）５と、検査ピグ（内部検査ロボット）６と、を有する。【００１８】
センサ４は、パイプライン３を構成する各区間の出入口を含む複数の個所に設置され、パイプ３１を流れる化学製品流体の状態（圧力、流量、温度）を測定する。ＲＴＵ５は、センサ４毎に設けられ、対応するセンサ４で得られたセンサデータをデジタル化し、これを監視制御部１に送信する。【００１９】
監視制御部１は、例えばＳＣＡＤＡであり、センサ４およびＲＴＵ５を介して得られたセンサデータを用いて、パイプライン３を構成する各区間の出入口での化学製品流体の状態を監視する。また、監視制御部１は、センサデータを目標値設定支援部２に送信する。
さらに、監視制御部１は、目標値設定支援部２より受信した各加速装置３２の目標値に従い、各加速装置３２に制御信号を出力する。【００２０】
検査ピグ６は、パイプ３１を流れる化学製品流体に押されて、パイプ３１内を走行する。そして、超音波、漏洩磁気等により腐食状態（パイプ３１の厚み）を測定し、これを腐食データとして、検査開始地点（例えばパイプライン３の入口）からの距離に対応付けて、目標値設定支援部２に送信する。【００２１】
目標値設定支援部２は、例えばＧＩＳ機能を備えたシミュレータであり、検査ピグ６で得られた腐食データを、ＧＩＳ機能を用いてパイプライン地形データ上にマッピング（対応付け）する。ここで、パイプライン地形データとは、パイプライン３を構成する各区間の位置や３次元形状を示すデータである。また、目標値設定支援部２は、パイプライン地形データ上にマッピングされた腐食データを用いて、パイプライン３を構成する各区間に割り当てられた加速装置３２の目標値を決定し、監視制御部１に送信する。また、監視制御部１から送られてきた監視データに従い、必要に応じて加速装置３２の目標値を修正し、監視制御部１に送信する。【００２２】
図２は、図１に示す監視制御部１の概略構成図である。【００２３】
監視制御部１は、図示するように、センサデータ受信部１０１と、サンプリング部１０２と、センサデータ送信部１０３と、現在値/トレンド生成部１０４と、表示部１０５と、目標値受信部１０６と、目標値記憶部１０７と、比較部１０８と、制御部１０９、アラーム生成部１１０と、制御信号生成部１１１と、を有する。【００２４】
センサデータ受信部１０１は、各ＲＴＵ５からセンサデータを受信する。【００２５】
サンプリング部１０３は、センサデータ受信部１０１を介して各ＲＴＵ５から受信したセンサデータを、所定のサンプリング周波数でサンプリングする。そして、サンプリングされたセンサデータ各々に、このセンサデータ送信元のＲＴＵ５によって定まる測定位置情報（パイプライン３の区間情報、区間の出入口情報）を付加して出力する。【００２６】
センサデータ送信部１０３は、サンプリング部１０２から出力されたセンサデータを目標値設定支援部２に送信する。【００２７】
現在値/トレンド生成部１０４は、サンプリング部１０２から出力されたセンサデータを、測定位置情報毎に、縦軸をセンサ値、横軸を時間とするグラフにプロットすることで、測定位置情報毎に、現在値/トレンドグラフデータを生成する。【００２８】
表示部１０５は、現在値/トレンド生成部１０４が生成した現在値/トレンドグラフデータを表示する。【００２９】
目標値受信部１０６は、パイプライン３に設置された各速装置３２の目標値（この加速装置３２を流れる化学製品流体の目標とすべき送付流量）を、目標値設定支援部２から受信する。【００３０】
目標値記憶部１０７には、目標値受信部１０６が目標値設定支援部２から受信した各加速装置３２の目標値が記憶される。図３は目標値記憶部１０７の登録内容を模式的に表した図である。図示するように、パイプライン３を構成する区間毎にレコード１０７０が登録されている。レコード１０７０は、対象区間の識別情報を登録するフィールド１０７１と、送付流量を登録するフィールド１０７２と、送付流量の単位を登録するフィールド１０７３と、を有する。【００３１】
比較部１０８は、サンプリング部１０２から出力されたセンサデータのうち、区間入口を示す測定位置情報が付されたセンサデータ各々について、当該測定位置情報が示す区間に対応付けられた加速装置３２の目標値と比較し、その比較結果（差分）を当該測定位置情報が示す区間と共に出力する。【００３２】
判断部１０９は、パイプライン３を構成する区間毎に、比較部１０８から出力される比較結果が所定の閾値以内であるか否かを判断する。所定の閾値以内である場合は、対象区間に割り当てられた加速装置３２を調整することで対応可能と判断し、この比較結果を対象区間と共に制御信号生成部１１１に出力する。一方、上記閾値以内でない場合は、対象区間に割り当てられた加速装置３２の調整による対応は不可能と判断し、この比較結果を対象区間と共にアラーム生成部１１０に出力する。【００３３】
アラーム生成部１１０は、判断部１０９から比較結果を受信した場合に、この比較結果およびこれに付加されている区間を示すアラームを生成し出力する。【００３４】
制御信号生成部１１１は、判断部１０９から比較結果を受信した場合に、この比較結果（差分）に従い、この比較結果に付加されている区間に割り当てられている加速装置３２の制御信号を生成する。例えば、センサデータの値（測定値）が目標値より低いことを比較結果が示している場合、加速装置３２の出力パワーを上げるように制御信号を生成する。また、センサデータの値（測定値）が目標値より高いことを比較結果が示している場合、加速装置３２の出力パワーを下げるように制御信号を生成する。【００３５】
図４は、図１に示す目標値設定支援部２の概略構成図である。【００３６】
目標値設定支援部１は、図示するように、センサデータ受信部２０１と、設備・流体記憶部２０２と、パイプライン地形記憶部２０３と、検索部２０４と、腐食データ受信部２０５と、マッピング部２０６と、腐食データ記憶部２０７と、輸送量計算部２０８と、限界圧力・流速記憶部２０９と、圧力・流速チェック部２１０と、ストレスチェック部２１１と、最適化部２１２と、目標値送信部２１３と、を有する。【００３７】
センサデータ受信部２０１は、監視制御部１から送信されたセンサデータを受信する。【００３８】
設備・流体記憶部２０２には、パイプライン３に設置された各加速装置３２の性能情報、および、化学製品流体の成分情報が記憶される。図５は設備・流体記憶部２０２の登録内容を模式的に表した図である。図示するように、パイプライン３を構成する区間毎にレコード２０２０が登録されている。レコード２０２０は、パイプライン３の識別情報（パイプラインＩＤ）を登録するフィールド２０２１と、対象区間の識別情報を登録するフィールド２０２２と、対象区間のパイプ３１の属性情報を登録するフィールド２０２３と、対象区間に設置された加速装置３２の属性情報を登録するフィールド２０２４と、対象区間を流れる化学製品流体の属性情報を登録するフィールド２０２５と、を有する。フィールド２０２３は、パイプ径を登録するサブフィールド、パイプ肉厚を登録するサブフィールド、およびパイプ材質を登録するサブフィールドを有する。フィールド２０２３は、コンプレッサ、ブースターポンプといった加速装置３２の種別を登録するサブフィールド、および馬力、最大圧力、最大流量といった加速装置３２の仕様を登録するサブフィールドを有する。そして、フィールド２０２３は、化学製品流体の諸元を登録するサブフィールド、および化学製品流体の構成期待比率を登録するサブフィールドを有する。【００３９】
パイプライン地形記憶部２０３には、パイプライン３毎に、パイプライン地形データが登録されている。図６はパイプライン地形データを模式的に表した図である。図示するように、パイプライン地形データは、パイプライン３の識別情報（パイプラインＩＤ）を登録するフィールド２０３１と、パイプライン３を構成する区間の区間数を登録するフィールド２０３２と、パイプライン構成する各区間の情報を登録するフィールド２０３３と、パイプライン３を構成する区間の代替として利用可能な区間（ルーピングされた区間の代替区間）の情報を登録するフィールド２０３４と、を有する。フィールド２０３３は、対象区間の識別情報を登録するサブフィールド２０３３１と、対象区間の開始ノードの三次元座標情報を登録するサブフィールド２０３３２と、対象区間の終了ノードの三次元座標情報を登録するサブフィールド２０３３３と、対象区間の長さを登録するサブフィールド２０３３４と、代替区間がある場合にその区間の識別情報を登録するサブフィールド２０３３５と、を有する。フィールド２０３４は、代替区間の識別情報を登録するサブフィールド２０３４１と、代替区間の開始ノードの三次元座標情報を登録するサブフィールド２０３４２と、代替区間の終了ノードの三次元座標情報を登録するサブフィールド２０３４３と、代替区間の長さを登録するサブフィールド２０３４４と、を有する。【００４０】
検索部２０４は、オペレータより受付けたパイプラインＩＤを持つパイプライン地形データをパイプライン地形記憶部２０３から検索する。【００４１】
腐食データ受信部２０５は、検査ピグ６から腐食データを受信する。図７は腐食データを模式的に表した図である。図示するように、腐食データは、パイプラインＩＤ２０５１と、検査開始地点からの距離Ｋ２０５２と、パイプ周上の所定の点を１２：００として、腐食部分のパイプ周上の位置を時間で表した腐食開始時間Ｔ２０５３と、腐食部分のパイプ軸方向の長さである腐食長さＬ２０５４と、腐食部分のパイプ周方向の長さである腐食幅Ｗ２０５５と、腐食最大深さ率Ｄ２０５６と、腐食種別２０５７と、を有する。腐食最大深さ率Ｄ２０５６は、本来のパイプ肉厚に対する腐食の最大深さの割合（＝腐食最大深さ×１００／本来のパイプ肉厚）で示される。腐食種別２０５７には、パイプの内面から腐食する内部腐食、およびパイプの外面から腐食する外部腐食がある。【００４２】
マッピング部２０６は、腐食データ受信部２０５から受信した腐食データをパイプライン地形データ上にマッピングする。ここで、マッピングとは、腐食データをこの腐食データが示す腐食部分の存在区間に対応付ける処理を指す。【００４３】
腐食データ記憶部２０７には、マッピング部２０６によりパイプライン地形データ上にマッピングされた腐食データが記憶される。図８は腐食データ記憶部２０７の登録内容を模式的に表した図である。図示するように、腐食データ毎にレコード２０７０が登録されている。レコード２０７０は、腐食が存在するパイプライン３のパイプラインＩＤを登録するフィールド２０７１と、腐食が存在する区間の識別情報を登録するフィールド２０７２と、腐食開始時間Ｔを登録するフィールド２０７３と、腐食長さＬを登録するフィールド２０７４と、腐食幅Ｗを登録するフィールド２０７５と、腐食最大深さ率Ｄを登録するフィールド２０７６と、腐食種別を登録するフィールド２０７７と、を有する。腐食データ記憶部２０７に記憶される腐食データは、図７に示す腐食データにおいて、検査開始地点からの距離Ｋを腐食が存在する区間の識別情報に置き換えたものである。【００４４】
輸送量計算部２０８は、検索部２０４で検索されたパイプライン３のパイプライン地形データと、設備・流体記憶部２０２に記憶されている当該パイプライン３を構成する各区間のパイプ情報、加速装置情報、および流体情報とを用いて、当該パイプライン３の区間毎に、当該区間出口で所望の圧力、流量を得るために必要な当該区間入口での送付流量（目標値）を計算する。【００４５】
限界圧力・流速記憶部２０９には、パイプ３１の材質毎に、パイプ３１の限界圧力、限界流速が記憶される。図９は限界圧力・流速記憶部２０９の登録内容例を模式的に表した図である。図示するように、パイプ３１の材質毎にレコード２０９０が登録されている。
レコード２０９０は、パイプ３１の材質を登録するフィールド２０９１と、パイプ３１の軸方向圧力の限界値を登録するフィールド２０９２と、パイプ３１のせん断方向圧力の限界値を登録するフィールド２０９３と、パイプ３１を流れる化学製品流体の侵食速度を算出するのに用いる速度係数を登録するフィールド２０９４と、を有する。【００４６】
圧力・流速チェック部２１０は、限界圧力・流速記憶部２０９に記憶されているパイプ３１の限界圧力、限界流速を用いて、検索部２０４で検索されたパイプライン３の区間毎に、輸送量計算部２０８で計算された送付流量を得るために必要な圧力、流速が限界を超えているか否かをチェックする。【００４７】
ストレスチェック部２１１は、腐食データ記憶部２０７に記憶されている腐食データを用いて、検索部２０４で検索されたパイプライン３の区間毎に、当該区間のパイプ３１が輸送量計算部２０８で計算された送付流量を得るために必要な圧力に絶えられるか否かをチェックする。【００４８】
最適化部２１２は、検索部２０４で検索されたパイプライン３の区間毎に、圧力・流速チェック部２１０およびストレスチェック部２１１の両方のチェックをパスできるように、当該パイプライン３の各区間の目標値を最適化する。【００４９】
そして、目標値送信部２１３は、監視対象のパイプライン３の区間毎に、当該パイプライン３のパイプラインＩＤ、区間の識別情報、および目標値を含む目標値データを、監視制御部１に送信する。【００５０】
上記構成の監視制御部１、目標値設定支援部２は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ等の外部記憶装置、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭ等の可搬性を有する記憶媒体から情報を読み出す読取装置、キーボードやマウスなどの入力装置、ディスプレイなどの出力装置、通信回線を介して相手装置と通信を行なうための通信装置、およびこれらの各装置を接続するバスを備えた一般的なコンピュータにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされた所定のプログラムを実行することにより実現できる。ここで、監視制御部１、目標値設定支援部２の各記憶部には、メモリ、外部記憶装置等が用いられる。また、受信部、送信部には、入力装置、出力装置、および通信装置が用いられる
次に、上記構成の空間情報制御システムの動作を説明する。【００５１】
先ず、マッピング処理について説明する。マッピング処理とは、目標値設定支援部２が検査ピグ６から収集した腐食データをパイプライン地形データ上にマッピングする処理のことである。【００５２】
図１０はマッピング処理を説明するためのフロー図である。【００５３】
目標値設定支援部２において、腐食データ受信部２０５は、ピグ６より腐食データ（図７参照）を受信すると（Ｓ１０１でＹＥＳ）、これをマッピング部２０６に出力する。【００５４】
これを受けて、マッピング部２０６は、腐食データ受信部２０５から受信した腐食データをパイプライン地形データ上にマッピングする（Ｓ１０２）。具体的には、腐食データに含まれているパイプラインＩＤ２０５０を持つパイプライン地形データ（図６参照）をパイプライン地形記憶部２０３から検索する。次に、腐食データに含まれている距離Ｋ２０５１が、検索したパイプライン地形データのどの区間に属するかを調べる。これは、１番目の区間から順番にサブフィールド２０３３４の区間長を加算して、その加算結果が距離Ｋを越えるか否かを判断する。超えている場合は、最後に加算した区間長を持つ区間に腐食データをマッピングする。超えていない場合は、更に次の区間の区間長を加算する。
この処理を加算結果が距離Ｋを越えるまで続ける。【００５５】
マッピング部２０６は、以上のようにしてパイプライン地形データ上にマッピングした腐食データを腐食データ記憶部２０７に記憶する（Ｓ１０３）。【００５６】
次に、目標値設定支援処理について説明する。目標値設定支援処理とは、目標値設定支援部２が監視制御部１に送信する目標値データを生成する処理のことである。【００５７】
図１１は目標値設定支援処理を説明するためのフロー図である。【００５８】
先ず、検索部２０４は、オペレータから監視対象パイプライン３のパイプラインＩＤと、このパイプライン３の各区間の出口での流量、流速および圧力を受付ける（Ｓ２０１）。そして、受付けたパイプラインＩＤを持つパイプライン地形データをパイプライン地形記憶部２０３から読み出して輸送量計算部２０８に送信する（Ｓ２０２）。【００５９】
次に、輸送量計算部２０８は、設備・流体記憶部２０２を参照して、検索部２０４から受け取ったパイプライン地形データによって特定されるパイプライン３の区間毎に、Ｓ２０１で受付けた区間出口での流量および圧力を得るために必要なパイプ区間入口での圧力（パイプ３１に腐食が発生していないと仮定した場合の理想値）を計算する（Ｓ２０３）。この処理（入口圧力計算処理）の詳細は後述する。【００６０】
次に、輸送量計算部２０８は、設備・流体記憶部２０２を参照して、パイプライン３の区間毎に、当該区間入口において、Ｓ２０３で計算した圧力を得るために必要な加速装置３２の設定値（出力パワー）を計算する（Ｓ２０４）。この処理（設定値計算処理）の詳細は後述する。【００６１】
次に、輸送量計算部２０８は、設備・流体記憶部２０２を参照して、パイプライン３の各区間の入口での送付流量（目標値）を計算する（Ｓ２０５）。この処理（送付流量計算処理）の詳細は後述する。【００６２】
次に、圧力・流速チェック部２１０は、パイプライン３の区間毎に、Ｓ２０３、Ｓ２０４で計算された区間入口での化学製品流体の圧力、流速が限界を越えているか否かをチェックする（Ｓ２０６）。この処理（圧力・流速チェック処理）の詳細は後述する。【００６３】
次に、ストレスチェック部２１１は、パイプライン３の区間毎に、パイプ３１のストレスがパイプ３１の腐食を考慮した限界を越えているか否かをチェックする（Ｓ２０７）。
この処理（ストレスチェック処理）の詳細は後述する。【００６４】
次に、最適化部２１２は、Ｓ２０６での圧力・流速チェックおよびＳ２０７でのストレスチェックの結果を基に、パイプライン３の各区間の送付流量（目標値）を最適化する必要があるか否かを判断する（Ｓ２０８）。具体的には、Ｓ２０６での圧力・流速チェックで圧力、流速が限界を越えていると判断された区間がある場合、あるいは、Ｓ２０７でのストレスチェックで、パイプ３１にかかるストレスが腐食を考慮した限界を越えていると判断された区間がある場合は、最適化の必要性ありと判断し、そうでない場合に最適化の必要性なしと判断する。最適化の必要性なしと判断した場合（Ｓ２０８でＮＯ）、最適化部２１２は、パイプライン３の各区間の送付流量を含む目標値データを生成する。そして、目標値送信部２１３を介して監視制御部１にこの目標値データを送信する（Ｓ２１５）。【００６５】
一方、最適化の必要性ありと判断した場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、最適化部２１２は、パイプライン３の各区間の入口圧力を再計算する（Ｓ２０９）。この処理（最適化入口圧力再計算処理）の詳細は後述する。また、輸送量計算部２０８は、最適化部２１２で再計算された各区間の入口圧力を用いて、Ｓ２０４と同じ要領で、パイプライン３の区間毎に加速装置３２の設定値を再計算する（Ｓ２１０）。【００６６】
次に、輸送量計算部２０８は、Ｓ２１０で再計算された各加速装置３２の設定値に基づいて、最適化可能か否かを判断する（Ｓ２１１）。具体的には、各加速装置３２の設定値（出力パワー）が、設備・流体記憶部２０２に記憶されている各加速装置３２の最大出力範囲内である場合に最適化可能と判断し、そうでない場合に最適化不可能と判断する。【００６７】
最適化可能と判断した場合（Ｓ２１１でＹＥＳ）、Ｓ２０５に戻る。一方、最適化不可能と判断した場合（Ｓ２１１でＮＯ）、その旨を輸送量計算部２１１に通知する。これを受けて、輸送量計算部２１１は、代替可能なパイプライン３が存在するか否かを判断する（Ｓ２１２）。具体的には、パイプライン地形データ（図６参照）において、サブフィールド２０３３５に代替区間の識別情報が登録されているフィールド２０３３がある場合は、代替可能なパイプライン３が存在するものと判断し、そのようなフィールド２０３３がない場合は、代替可能なパイプライン３が存在しないものと判断する。代替可能なパイプライン３が存在しない場合（Ｓ２１２でＮＯ）、輸送量計算部２１１は、オペレータにエラーメッセージを出力するなどの所定のエラー処理を行って、このフローを終了する。【００６８】
一方、代替可能なパイプライン３が存在する場合、輸送量計算部２１１は、このパイプラン３を構成する各区間の少なくとも一部を代替区間に置き換え（Ｓ２１３）、その後、Ｓ２０３に戻る。【００６９】
図１２は入口圧力計算処理（図１１のＳ２０３）を説明するためのフロー図である。【００７０】
先ず、輸送量計算部２０８は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０３１）。それから、輸送量計算部２０８は、検索部２０４が検索したパイプライン地形データからｎ番目の区間に対応するフィールド２０３３を読み出す。そして、次式（数１）により、ｎ番目区間の入口での圧力値Ｐ１を算出する（Ｓ２０３２）。【００７１】
【数１】
2007132725.tif 000003
ここで、Ｑ２は区間出口での流量、Ｐ２は区間出口での圧力値である。これらには、Ｓ２０１でオペレータから受付けた値が用いられる。【００７２】
また、Ｔｂａｓｅは基準温度、Ｐｂａｓｅは基準圧力、Ｔａｖｇは平均温度である。これらには、予め定められた規定値が用いられる。【００７３】
また、Ｌは次式（数２）により定まる変数である。【００７４】
【数２】
2007132725.tif 000004
ここで、Ｌｔは区間長、Ｓは次式（数３）により定まる変数である。【００７５】
【数３】
2007132725.tif 000005
ここで、Ｈ１は区間の開始ノードの高さ（ｚ座標値）、Ｈ２は区間の終了ノードの高さ（ｚ座標値）、そして、Ｇはガス重力である。ガス重力Ｇは、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間の流体情報２０２５に記憶されているものを用いる。【００７６】
また、数１において、ｆは次式（数４）に示すColebrook-White方程式によって計算される管摩擦係数である。【００７７】
【数４】
2007132725.tif 000006
ここで、Ｒｏｕは内部粗度、Ｒｅはレイノルズ数、そして、Ｄはパイプ径である。パイプ径Ｄは、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間のパイプ情報２０２３に記憶されているものを用いる。また、内部粗度Ｒｏｕは、予め定められた規則により、このパイプ情報２０２３に含まれているパイプ材質から求めたものを用いる。また、レイノルズ数Ｒｅは、公知の式によって定まる値であり、ここでは既知数とする。【００７８】
また、数１において、Ｃは次式（数５）に示す公知のＣＮＧＡ方程式によって計算される化学製品流体の区間入口での圧縮率である。【００７９】
【数５】
2007132725.tif 000007
ここで、Ｐａｖｇは区間の平均圧力である。【００８０】
さて、数５において、区間の平均圧力Ｐａｖｇを得るためには、未知の値である区間入口の圧力Ｐ１の値が必要である。また、数４において、管摩擦係数ｆは、右辺および左辺の両方に現われる。そこで、本実施形態では、区間入口の圧力Ｐ１および管摩擦係数ｆについて仮定値を予め定めておく。輸送量計算部２０８は、管摩擦係数ｆの仮定値を数４の右辺に代入して管摩擦係数ｆを算出すると共に、各区間入口の圧力Ｐ１から平均圧力Ｐａｖｇを求め、これを数５の右辺に代入して圧縮率Ｃを算出する。そして、算出した管摩擦係数ｆおよび圧縮率Ｃ１を数１に代入して区間入口の圧力Ｐ１を算出する。さらに、新たに算出した圧力Ｐ１および管摩擦係数ｆを仮定値として、上記の計算を行う。この処理を所定回数繰り返すことで、区間入口の圧力Ｐ１を算出する。【００８１】
さて、輸送量計算部２０８は、最後の区間に対して区間入口の圧力Ｐ１を算出したならば（Ｓ２０３３でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０３３でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０３４）、Ｓ２０３２に戻る。【００８２】
図１３は設定値計算処理（図１１のＳ２０４）を説明するためのフロー図である。【００８３】
先ず、輸送量計算部２０８は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０４１）。それから、輸送量計算部２０８は、次式（数６）により、ｎ番目区間の入口に設置された加速装置３２の設定値（出力パワー）Ｐｏｕｔを算出する（Ｓ２０４２）。【００８４】
【数６】
2007132725.tif 000008
ここで、γは比熱比（定圧比熱と定積比熱の比）、βは断熱比である。比熱比γおよび断熱比βは、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間の流体情報２０２５に記憶されているものを用いる。【００８５】
また、Ｃ２は化学製品流体の区間出口での圧縮率である。上記の数５に示す公知のＣＮＧＡ方程式において、区間の平均圧力Ｐａｖｇを区間出口の圧力Ｐ２に置き換えることで算出される。【００８６】
さて、輸送量計算部２０８は、最後の区間に対して区間入口に設置された加速装置３２の設定値（出力パワー）Ｐｏｕｔを算出したならば（Ｓ２０４３でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０４３でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０４４）、Ｓ２０４２に戻る。【００８７】
図１４は加速装置３２の効果を説明するための図である。ここで、符号３２０１は腐食がない場合における対象区間の最大許容圧力（ＭＡＯＰ）、符号３２０２は腐食がある場合における対象区間の最大許容圧力、符号３２０３は腐食がない場合における圧力降下曲線、そして、符号３２０４は腐食がある場合における圧力降下曲線である。ｎ番目の区間に設置された加速装置３２の設定値をＳ２０４２で算出した値Ｐｏｕｔに設定することで、ｎ-１番目の区間での圧力降下により下がった圧力を加圧して、ｎ番目の区間入口での圧力を、入口圧力計算処理で算出したｎ番目の区間入口での圧力にすることができる。【００８８】
図１５は送付流量計算処理（図１１のＳ２０５）を説明するためのフロー図である。【００８９】
先ず、輸送量計算部２０８は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０５１）。それから、輸送量計算部２０８は、次式（数７）に示すベルヌーイの式を用いて、ｎ番目区間入口における化学製品流体の平均流速Ｖ１を算出する（Ｓ２０５２）。【００９０】
【数７】
2007132725.tif 000009
ここで、ｇは重力、Ｖ２はｎ番目区間出口における化学製品流体の平均流速である。ｎ番目区間出口における化学製品流体の平均流速Ｖ２には、図１１のＳ２０１でオペレータより受付けた該当区間出口の流速を用いる。【００９１】
また、Ｈｌｏｓｓは、損失水頭であり、次式（数８）に示す既知のDarcy-Weisbach方程式を用いて算出することができる。【００９２】
【数８】
2007132725.tif 000010
また、数７において、ρ１はｎ番目区間入口における化学製品流体の流体密度、ρ２はｎ番目区間出口における化学製品流体の流体密度である。化学製品流体の流体密度ρｉ（ｉ＝１，２）は、次式（数９）により算出する。【００９３】
【数９】
2007132725.tif 000011
ここで、Ｒはガス定数、Ｔｉ（ｉ＝１，２）はｎ番目区間の入口あるいは出口における化学製品流体の温度である。ガス定数Ｒ、温度Ｔｉは、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間の流体情報２０２５に記憶されているものを用いる。【００９４】
次に、輸送量計算部２０８は、以上のようにして算出したｎ番目区間入口における化学製品流体の平均流速Ｖ１を用いて、次式（数１０）により、ｎ番目区間の入口における化学製品流体の流量Ｑ１を算出する（Ｓ２０５３）。【００９５】
【数１０】
2007132725.tif 000012
さて、輸送量計算部２０８は、最後の区間に対して区間の入口における化学製品流体の流量Ｑ１を算出したならば（Ｓ２０５４でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０５４でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０５５）、Ｓ２０５２に戻る。【００９６】
図１６は、圧力・流速チェック処理（図１１のＳ２０６）を説明するためのフロー図である。【００９７】
先ず、圧力・流速チェック部２１０は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０６１）。
それから、圧力・流速チェック部２１０は、次式（数１１）に示す公知の侵食速度の式を用いて、ｎ番目区間入口における侵食速度Ｖ１ｅｎｃを算出する（Ｓ２０６２）。【００９８】
【数１１】
2007132725.tif 000013
ここで、Ｋは速度係数である。圧力・流速チェック部２１０は、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間のパイプ情報２０２３に登録されているパイプ材質を特定する。そして、この特定したパイプ材質に対応付けられて限界圧力・流速記憶２０９に記憶されている速度係数をさらに特定し、Ｋに代入する。【００９９】
次に、圧力・流速チェック部２１０は、輸送量計算部２０８が送付流量計算処理で算出したパイプラインのｎ番目区間の流速Ｖを、Ｓ２０６２で算出したｎ番目区間入口における侵食速度Ｖ１ｅｎｃと比較する（Ｓ２０６３）。流速Ｖ＜侵食速度Ｖ１ｅｎｃならば（Ｓ２０６３でＮＯ）、Ｓ２０６５に進む。一方、流速Ｖ≧侵食速度Ｖ１ｅｎｃならば（Ｓ２０６３でＹＥＳ）、その差分（侵食度差分と呼ぶ）を、ｎ番目区間の識別情報に対応付けて登録し（Ｓ２０６４）、それから、Ｓ２０６５に進む。【０１００】
Ｓ２０６５において、圧力・流速チェック部２１０は、最後の区間に対してチェックを行ったならば（Ｓ２０６５でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０６５でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０６６）、Ｓ２０６２に戻る。【０１０１】
図１７は、ストレスチェック処理（図１１のＳ２０７）を説明するためのフロー図である。【０１０２】
先ず、ストレスチェック部２１１は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０７１）。それから、ストレスチェック部２１１は、次式（数１２）に示す公知のBallow方程式を用いて、ｎ番目区間のパイプ３１の引っ張りストレス（Axial Stress）Ｓａｘ、およびせん断ストレス（Hoop Stress）Ｓｈｏの双方を算出する（Ｓ２０７２）。【０１０３】
【数１２】
2007132725.tif 000014
ここで、ｔは腐食を考慮したパイプ厚さである。設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間のパイプ情報２０２３に記憶されているパイプ厚さをｔｓｔとした場合、パイプ厚さｔはｔｓｔ-（ｔｓｔ×腐食最大深さ率Ｒ）で表される。腐食最大深さ率Ｒは、腐食データ記憶部２０７に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間における腐食データのものを用いる。この腐食データが腐食データ記憶部２０７に記憶されていない場合は、腐食最大深さ率Ｒ＝０とする。【０１０４】
次に、ストレスチェック部２１１は、Ｓ２０７２で算出した引っ張りストレスＳａｘ、せん断ストレスＳｈｏを、それぞれの限界値と比較する（Ｓ２０７３）。ストレスチェック部２１１は、設備・流体記憶部２０２に記憶されている、対応するパイプラインのｎ番目区間のパイプ情報２０２３に登録されているパイプ材質を特定する。そして、この特定したパイプ材質に対応付けられて限界圧力・流速記憶２０９に記憶されている軸方向圧力、せん断方向圧力を、それぞれの限界値に設定する。【０１０５】
引っ張りストレスＳａｘ、せん断ストレスＳｈｏの両方共に限界値より小さいならば（Ｓ２０７３でＮＯ）、Ｓ２０７５に進む。一方、引っ張りストレスＳａｘ、せん断ストレスＳｈｏの少なくとも一つが限界値以上ならば（Ｓ２０７３でＹＥＳ）、その差分（ストレス差分と呼ぶ）を、ｎ番目区間の識別情報に対応付けて登録し（Ｓ２０７４）、それから、Ｓ２０７５に進む。【０１０６】
Ｓ２０７５において、ストレスチェック部２１１は、最後の区間に対してチェックを行ったならば（Ｓ２０７５でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０７５でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０７６）、Ｓ２０７２に戻る。【０１０７】
図１８は、最適化入口圧力再計算処理（図１１のＳ２０９）を説明するためのフロー図である。【０１０８】
先ず、最適化部２１２は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ２０９１）。【０１０９】
それから、最適化部２１２は、ｎ番目区分に対応付けられて侵食速度差分が圧力・流速チェック部２１０に登録されているか否かを調べる（Ｓ２０９２）。登録されている場合（Ｓ２０９２でＹＥＳ）、この侵食速度差分を登録から抹消し、Ｓ２０９４に進む。一方、登録されていない場合（Ｓ２０９２でＮＯ）、最適化部２１２は、ｎ番目区分に対応付けられてストレス差分がストレスチェック部２１０に登録されているか否かをさらに調べる（Ｓ２０９３）。登録されている場合（Ｓ２０９３でＹＥＳ）、このストレス差分を登録から抹消し、Ｓ２０９４に進む。一方、登録されていない場合は（Ｓ２０９３でＮＯ）、Ｓ２０９６に進む。【０１１０】
Ｓ２０９４において、最適化部２１２は、ｎ番目の区間入口の圧力Ｐ１を所定値ΔＰ下げる。次に、最適化部２１２は、ｎ番目以降の区間入口各々の圧力Ｐ１を全体としてΔＰ上げる（Ｓ２０９５）。パイプラインの区間数がｍ（ｎ＜ｍ）であるとする。例えば、ｎ+１番目〜ｍ番目の区間入口各々の圧力Ｐ１をそれぞれΔＰ/（ｍ-ｎ）上げる。これにより、全体としてΔＰあげる。あるいは、ｎ+１番目の区間入口の圧力Ｐ１を、所定値Δｐ（但し、Δｐ＜ΔＰ）上げる。同様に、ｎ+２番目の区間入口の圧力Ｐ１をΔｐ上げる。
この処理を全体としてΔＰ上げるまで（ΣΔｐ≧Δｐとなるまで）繰り返す。【０１１１】
図１４は加速装置３２の効果を説明するための図である。ここで、ｎ番目の区間に腐食があるとＭＡＯＰが下がる。そこで、ｎ番目の区間入口の圧力Ｐ１をΔＰ下げ、ｎ+１番目以降の区間入口の圧力Ｐ１をΔｐずつ上げて、ｎ番目の区間入口の圧力Ｐ１の落ち込みをカバーする。【０１１２】
Ｓ２０９６において、最適化部２１２は、最後の区間に対してチェックを行ったならば（Ｓ２０９６でＹＥＳ）、このフローを終了する。そうでないならば（Ｓ２０９６でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ２０９７）、Ｓ２０９２に戻る。【０１１３】
次に、監視制御処理について説明する。監視制御処理とは、監視制御部１が、目的設定支援部２から受信した目標値通りとなるように、各加速装置３２を制御する処理のことである。【０１１４】
図１９は監視制御処理を説明するためのフロー図である。【０１１５】
先ず、目標値受信部１０６は、目標値設定支援部２から監視対象パイプライン３の各区間の目標値データを受信して、目標値記憶部１０７に記憶する（Ｓ３０１）。目標値記憶部１０７に記憶された各区間の目標値は、比較部１０８を介して判断部１０９に送信される。これを受けて、判断部１０９は、監視対象のパイプライン３の区間毎に、当該区間の目標値を、当該区間に設置された加速装置３２の制御信号情報（対応する目標値が示す送付流量を得るための情報）に変換し、制御信号生成部１１１に送信する。制御信号生成部１１１は、判断部１０９から受信した制御信号情報に基づいて制御信号を生成し、これを制御対象の加速装置３２に送信する（Ｓ３０２）。【０１１６】
次に、センサデータ受信部１０１は、パイプライン３に設置された各センサ４からＲＴＵ５を介してセンサデータを受信する。受信したセンサデータ３０３は、サンプリング部１０２でサンプリングされ、比較部１０８および現在値/トレンド生成部１０４に送信される。また、センサデータ送信部１０３を介して、目標値設定支援部２に送信される（Ｓ３０３）。【０１１７】
現在値/トレンド生成部１０４は、サンプリング部１０２から受信したセンサデータを、表示部１０５に表示されている区間毎のトレンドグラフにプロットする（Ｓ３０４）。【０１１８】
また、比較部１０８は、監視対象のパイプライン３の区間毎に、サンプリング部１０２から受信したセンサデータが示す送付流量と、目標値記憶部１０７に記憶されている目標値とを比較し、その比較結果を判断部１０９に出力する（Ｓ３０５）。【０１１９】
これを受けて、判断部１０９は、比較結果に従い、この比較結果に対応する区間の加速装置３２に対する制御信号を補正可能か否かを判断する（Ｓ３０６）。具体的には、センサデータが示す送付流量と目標値との差分が所定の閾値以内の場合に補正可能と判断し、そうでない場合に補正不可能と判断する。【０１２０】
判断部１０９は、補正可能と判断した場合（Ｓ３０６でＹＥＳ）、センサデータが示す送付流量が目標値よりも低いことを示しているならば、出力パワーを所定値上げる制御信号を制御信号生成部１１１に生成させ、これをこの比較結果に対応する区間の加速装置３２に送信する。一方、センサデータが示す送付流量が目標値よりも高いことを示しているならば、出力パワーを所定値下げる制御信号を制御信号生成部１１１に生成させ、これをこの比較結果に対応する区間の加速装置３２に送信する（Ｓ３０７）。【０１２１】
また、判断部１０９は、補正不可能と判断した場合（Ｓ３０６でＮＯ）、アラームを出力して、この比較結果に対応する区間の加速装置３２を目標値どおりに動作させることができない旨をオペレータに通知する（Ｓ３０８）。【０１２２】
次に、センサデータ反映処理について説明する。センサデータ反映処理とは、目的値設定支援部２が、センサデータが示す測定値が目標値に近づくように目標値算出に用いる係数を修正して、再度目標値を算出する処理である。【０１２３】
図２０はセンサデータ反映処理を説明するためのフロー図である。【０１２４】
先ず、輸送量計算部２０８は、センサデータ受信部２０１を介して監視対象のパイプライン３の全区間についてセンサデータを受信する（Ｓ４０１）。次に、輸送量計算部２０８は、カウンタ値ｎを１に設定する（Ｓ４０２）。【０１２５】
それから、輸送量計算部２０８は、ｎ番目区間のセンサデータが示す送付流量（区間入口の流量）を、図１１に示す目標値設定支援処理で設定した、監視対象パイプライン３のｎ番目区間の目標値と比較する（Ｓ４０３）。そして、比較結果に応じて、ｎ番目区間の送付流量計算に用いる損失水頭（上記数７のＨｌｏｓｓ）を、算出される送付流量が、センサデータが示す送付流量に近づく方向に調整する（Ｓ４０４）。但し、センサデータが示す送付流量と目標値との差分が所定の閾値以上の場合は、その旨のメッセージをオペレータに通知するなどして、オペレータに各区間の出口での流量、流速および圧力の再設定（再入力）を促す。【０１２６】
さて、輸送量計算部２０８は、最後の区間に対してセンサデータは示す送付流量と目標値との比較をしたならば（Ｓ４０５でＹＥＳ）、図１１のフローをＳ２０３から開始する（Ｓ４０６）。そうでないならば（Ｓ４０５でＮＯ）、カウンタ値ｎを一つインクリメントして（Ｓ４０７）、Ｓ４０３に戻る。【０１２７】
以上、本発明の実施の形態について説明した。ここで、制御量は圧力、流量両方ではなく圧力、流量の一方でもよい。閣僚から他方の変数を計算することは容易にできる。【０１２８】
本実施形態によれば、腐食が発生しているパイプ３１のパイプライン３上における位置を考慮して、所望の送付流量が得られるように、パイプライン３に複数設置された加速装置３２各々の目標値を決定することができる。また、パイプライン３から収集したセンサデータが示す測定結果との差が小さくなるように、目標値を修正することができる。【０１２９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、化学製品流体としてガス流体を取り扱う場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限定されない。石油、アルコール等の液体にも、本発明は同様に適用できる。この場合、上記の各数式を流体の場合の式に置き換えればよい。【０１３０】
また、上記の実施形態では、腐食データの収集に検査ピグ６を用いた場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。腐食データは、パイプライン３の各部に設置された測定器を用いて収集してもよいし、あるいは作業者が検査して収集してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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