[發明專利]管網診斷裝置

有效

• 申請號: 201680015442.0
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN107407933B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 矢敷達朗;劉雅萍;片桐幸德;松本久功
• 申請（專利權）人: 株式會社日立產機系統
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;F17D5/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;牛孝靈

本發明提供一種管網診斷裝置，通過壓力計獲取并存儲壓力測量值，在空氣壓縮機、終端設備和設于管道路線中途的壓力計的設置位置上，將管網分割成子網絡，之后生成子網絡模型，并以由共用壓力計的兩個子網絡構成的共用子網絡為對象，將共用子網絡的端部處的壓力測量值作為計算條件，來計算并存儲共用子網絡內的空氣的流動，以共用子網絡內兩個子網絡所共用的壓力測量點即共用壓力測量點為對象，對每個子網絡判斷有無漏氣和有無設備堵塞，利用判斷結果將判斷為發生漏氣和發生設備堵塞的子網絡顯示在顯示裝置上。

技術領域

本發明涉及對設于工廠內的空氣管網的漏氣、設備堵塞狀態進行診斷的管網診斷裝置。

背景技術

近年來，在防止全球變暖、節能法等降低耗電的潮流下，對工廠也要求削減耗電。由大氣中的空氣壓縮而得到的壓縮空氣因為可以就近取用，因此廣泛用作對空氣工具、空氣沖壓機、空氣制動器、噴槍等進行驅動的動力源。以下將通過壓縮空氣驅動的設備統稱為終端設備。壓縮空氣由空氣壓縮機壓縮，經設于工廠內的管網供給到終端設備。空氣壓縮機的耗電據稱可占到工廠總耗電的20～30％，為了實現工廠的節能化，需要減少空氣壓縮機的耗電。

在壓縮空氣從壓縮機經過管網供給到終端設備的過程中，由于空氣管道的老化、管道接頭/彎曲部產生的間隙等因素，在管網中可能會產生漏氣。漏氣量有時會達到工廠用氣量的10～20％，為了削減空氣壓縮機的耗電，掌握漏氣量、漏氣位置并采取防泄漏對策是非常重要的。

關于這種用于掌握管網中的漏氣量、漏氣位置的漏氣診斷裝置，在專利文獻1中公開了一種漏氣診斷技術，其計算管網內的空氣流動，通過求解使基于該計算值和測量值定義的目標函數為最小的最優化問題，來計算漏氣量、漏氣位置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-54209號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

在專利文獻1中，使用者輸入管網中的漏氣位置的候選，求解上述最優化問題來決定漏氣位置。然而，使用者為了恰當地輸入漏氣位置的候選，要求事先掌握作為對象的管網設備的老化狀況、可能產生間隙的部位等。此外，最優化問題的解法通常使用基于遺傳算法等收斂計算的解法，在以大規模管網為對象的情況下，存在為了計算漏氣量、漏氣位置需要花費很長時間的問題。

此外，作為對管網要求的診斷項目，除了上述漏氣之外還有過濾器、干燥器等設備的堵塞。因為壓縮空氣中混入有大氣中的微粒、從空氣壓縮機帶來的油分、管道內產生的銹等，所以出于除去這些混入成分之目的，在管網內設置有過濾器。在過濾器內部，隨著時間的經過，因混入成分的附著而導致堵塞加重，壓力損耗增大。此外，除過濾器之外，出于除去壓縮空氣中的水分之目的，還設置有干燥器。在干燥器的內部，用于吸附水分的吸附劑也隨時間經過而劣化，導致壓力損耗增大。由于壓力損耗每增大0.1MPa空氣壓縮機的耗電增大7％左右，所以為了削減空氣壓縮機的耗電，掌握過濾器、干燥器等設備的堵塞狀態是非常重要的。然而，在專利文獻1公開的技術中，存在無法掌握設備堵塞狀態的問題。

此外，如上所述，漏氣的發生大多因空氣管道的劣化而產生，設備堵塞大多因設備的老化而產生。在起因于空氣管道、設備的老化的情況下，漏氣的產生和設備堵塞會隨著時間經過而逐漸加重，因此在合適的時機對老化加重的空氣管道、設備進行維修或更換是非常重要的。然而，在專利文獻1公開的技術中，也存在無法掌握空氣管道、設備的老化的進展狀況的問題。雖然利用現有技術(例如超聲波厚度計等非破壞性檢驗裝置)也能夠診斷空氣管道、設備的老化的進展狀況，但在以整個管網作為對象時，存在診斷空氣管道、設備的老化需要長時間的問題。