[发明专利]管网诊断装置

说明书

本发明提供一种管网诊断装置，通过压力计获取并存储压力测量值，在空气压缩机、终端设备和设于管道路线中途的压力计的设置位置上，将管网分割成子网络，之后生成子网络模型，并以由共用压力计的两个子网络构成的共用子网络为对象，将共用子网络的端部处的压力测量值作为计算条件，来计算并存储共用子网络内的空气的流动，以共用子网络内两个子网络所共用的压力测量点即共用压力测量点为对象，对每个子网络判断有无漏气和有无设备堵塞，利用判断结果将判断为发生漏气和发生设备堵塞的子网络显示在显示装置上。

技术领域

本发明涉及对设于工厂内的空气管网的漏气、设备堵塞状态进行诊断的管网诊断装置。

背景技术

近年来，在防止全球变暖、节能法等降低耗电的潮流下，对工厂也要求削减耗电。由大气中的空气压缩而得到的压缩空气因为可以就近取用，因此广泛用作对空气工具、空气冲压机、空气制动器、喷枪等进行驱动的动力源。以下将通过压缩空气驱动的设备统称为终端设备。压缩空气由空气压缩机压缩，经设于工厂内的管网供给到终端设备。空气压缩机的耗电据称可占到工厂总耗电的20～30％，为了实现工厂的节能化，需要减少空气压缩机的耗电。

在压缩空气从压缩机经过管网供给到终端设备的过程中，由于空气管道的老化、管道接头/弯曲部产生的间隙等因素，在管网中可能会产生漏气。漏气量有时会达到工厂用气量的10～20％，为了削减空气压缩机的耗电，掌握漏气量、漏气位置并采取防泄漏对策是非常重要的。

关于这种用于掌握管网中的漏气量、漏气位置的漏气诊断装置，在专利文献1中公开了一种漏气诊断技术，其计算管网内的空气流动，通过求解使基于该计算值和测量值定义的目标函数为最小的最优化问题，来计算漏气量、漏气位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-54209号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1中，使用者输入管网中的漏气位置的候选，求解上述最优化问题来决定漏气位置。然而，使用者为了恰当地输入漏气位置的候选，要求事先掌握作为对象的管网设备的老化状况、可能产生间隙的部位等。此外，最优化问题的解法通常使用基于遗传算法等收敛计算的解法，在以大规模管网为对象的情况下，存在为了计算漏气量、漏气位置需要花费很长时间的问题。

此外，作为对管网要求的诊断项目，除了上述漏气之外还有过滤器、干燥器等设备的堵塞。因为压缩空气中混入有大气中的微粒、从空气压缩机带来的油分、管道内产生的锈等，所以出于除去这些混入成分之目的，在管网内设置有过滤器。在过滤器内部，随着时间的经过，因混入成分的附着而导致堵塞加重，压力损耗增大。此外，除过滤器之外，出于除去压缩空气中的水分之目的，还设置有干燥器。在干燥器的内部，用于吸附水分的吸附剂也随时间经过而劣化，导致压力损耗增大。由于压力损耗每增大0.1MPa空气压缩机的耗电增大7％左右，所以为了削减空气压缩机的耗电，掌握过滤器、干燥器等设备的堵塞状态是非常重要的。然而，在专利文献1公开的技术中，存在无法掌握设备堵塞状态的问题。

此外，如上所述，漏气的发生大多因空气管道的劣化而产生，设备堵塞大多因设备的老化而产生。在起因于空气管道、设备的老化的情况下，漏气的产生和设备堵塞会随着时间经过而逐渐加重，因此在合适的时机对老化加重的空气管道、设备进行维修或更换是非常重要的。然而，在专利文献1公开的技术中，也存在无法掌握空气管道、设备的老化的进展状况的问题。虽然利用现有技术(例如超声波厚度计等非破坏性检验装置)也能够诊断空气管道、设备的老化的进展状况，但在以整个管网作为对象时，存在诊断空气管道、设备的老化需要长时间的问题。