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JP7794656B2 - Pipeline Management System - Google Patents
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JP7794656B2 - Pipeline Management System - Google Patents

Pipeline Management System

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JP7794656B2
JP7794656B2 JP2022019171A JP2022019171A JP7794656B2 JP 7794656 B2 JP7794656 B2 JP 7794656B2 JP 2022019171 A JP2022019171 A JP 2022019171A JP 2022019171 A JP2022019171 A JP 2022019171A JP 7794656 B2 JP7794656 B2 JP 7794656B2
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Description

本発明は、パイプラインの状態を管理するパイプライン管理システムに関する。 The present invention relates to a pipeline management system for managing the state of a pipeline.

特許文献1には、パイプラインを構成する輸送管にICタグを取り付けることが記載されている。ICタグには、管固有の識別データに関連付けて、管の原材料、製造日、製造工場等の情報や、継手に関する情報が保存される。そして、ICタグの情報をリーダ/ライタで読み出すことで、輸送管ごとに、これらの情報を、管理サーバで一括管理する。 Patent Document 1 describes attaching IC tags to the transport pipes that make up a pipeline. The IC tag stores information about the pipe's raw materials, manufacturing date, manufacturing plant, and other fittings, linked to the pipe's unique identification data. The information on the IC tag is then read using a reader/writer, and this information is centrally managed by a management server for each transport pipe.

特許第6816222号公報Patent No. 6816222

輸送管は、一度、地中に敷設されると、その後、地震動や地盤変動などによる状態変化や経年劣化による状態変化などを把握することは困難である。例えば、パイプラインは、輸送管を継手接続されて構成されるが、長いパイプラインの中でどの部分(どの輸送管)が特に劣化の程度が大きいかなど、きめ細かにパイプラインの状態変化を把握することは困難である。このような問題は、埋設管だけでなく、露出管においても当てはまる課題である。 Once a transport pipe is laid underground, it is difficult to grasp changes in its condition due to factors such as seismic activity and ground movement, or deterioration over time. For example, a pipeline is made up of pipes connected with joints, but it is difficult to grasp detailed changes in the condition of the pipeline, such as which section (which pipe) within a long pipeline has deteriorated the most. This issue applies not only to buried pipes, but also to exposed pipes.

上記課題を解決するためのパイプライン管理システムは、複数の輸送管を接続して構成されたパイプラインを管理するパイプライン管理システムにおいて、前記パイプラインは、本管路と、前記本管路に対するバイパス管路と、前記本管路と前記バイパス管路とを切り替える弁IDが割り振られた弁を備えた附帯施設と、を備え、前記輸送管前記輸送管の状態を測定するセンサと前記センサで測定された測定データを送信する通信部とを備え、タグIDが割り振られたICタグを備えた前記パイプラインと、前記タグIDに関連付けて前記輸送管における前記測定データを管理する状態管理データベースと、前記弁の状態を前記弁IDに関連付けて管理する附帯施設データベースと、を備える管理サーバと、前記通信部から送信された前記測定データを受信して前記管理サーバに送信する中継装置と、を備える。前記管理サーバは、前記測定データが正常モデルの条件を満たすとき、正常と判断し、前記条件を外れるとき、異常と判断し、前記弁の開閉を制御する。 A pipeline management system for solving the above problem includes a pipeline management system for managing a pipeline formed by connecting multiple transport pipes, the pipelines including a main pipeline, a bypass pipeline for the main pipeline, and an ancillary facility equipped with a valve assigned a valve ID for switching between the main pipeline and the bypass pipeline, the transport pipes including a sensor for measuring the state of the transport pipe and a communication unit for transmitting measurement data measured by the sensor , the pipelines including an IC tag assigned a tag ID , a management server including a state management database for managing the measurement data in the transport pipe in association with the tag ID , and an ancillary facility database for managing the state of the valve in association with the valve ID, and a relay device for receiving the measurement data transmitted from the communication unit and transmitting it to the management server. The management server determines that the measurement data is normal when it satisfies a normal model condition, and determines that the measurement data is abnormal when it does not satisfy the condition, and controls the opening and closing of the valve.

上記構成によれば、敷設されたパイプラインを構成する輸送管の状態を、輸送管に設けたICタグのセンサで測定し、測定した測定データを管理サーバに常時または定期的に送信する。これにより、パイプラインを構成する輸送管の状態を一元管理することができる。管理サーバでは、輸送管の異常を検出したときに、例えば使用する管路を切り替えることができる。また、ICタグから送信された測定データから輸送管の残存耐用年数を予測することができる。また、管理サーバは、正常モデルの条件を外れるとき、異常と判断し、異常と判断した輸送管を含む部分に流れる流量を減らす、また、異常と判断した輸送管を含む部分に流れを遮断することができる。 According to the above configuration, the condition of the transport pipes constituting the installed pipeline is measured by a sensor attached to an IC tag on the transport pipe, and the measured measurement data is continuously or periodically transmitted to a management server. This allows for centralized management of the condition of the transport pipes constituting the pipeline. When an abnormality in the transport pipe is detected, the management server can, for example, switch the pipeline to be used. Furthermore, the measurement data transmitted from the IC tag can predict the remaining useful life of the transport pipe. Furthermore, when the normal model conditions are not met, the management server determines that an abnormality has occurred and can reduce the flow rate in the section including the transport pipe determined to be abnormal, or can shut off the flow in the section including the transport pipe determined to be abnormal.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記輸送管は、前記センサおよび前記通信部に電力を供給する発電部をさらに備える構成としてもよい。上記構成によれば、ICタグが測定データを送信する電力を、発電部で自力発電することができる。 In the above pipeline management system, the transport pipe may further include a power generation unit that supplies power to the sensor and the communication unit. With this configuration, the power generation unit can independently generate the power required for the IC tag to transmit measurement data.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記センサは、前記輸送管のひずみを検出するひずみセンサを備える構成としてもよい。上記構成によれば、輸送管のひずみ量を測定することで、地震動や地盤変動、経年変化などによる劣化の程度を管理することができる。 In the above-mentioned pipeline management system, the sensor may be configured to include a strain sensor that detects strain in the transport pipe. With this configuration, by measuring the amount of strain in the transport pipe, it is possible to manage the degree of deterioration due to seismic activity, ground movement, aging, etc.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記センサは、前記輸送管の流量を検出する流量センサを備える構成としてもよい。上記構成によれば、輸送管の流量を測定することで、輸送管の内周面の劣化の程度を管理することができる。 In the above pipeline management system, the sensor may be configured to include a flow sensor that detects the flow rate of the transport pipe. With this configuration, the degree of deterioration of the inner surface of the transport pipe can be managed by measuring the flow rate of the transport pipe.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記センサは、前記輸送管の内表面の表面粗さを検出する表面粗さセンサを備える構成としてもよい。上記構成によれば、輸送管の表面粗さを測定することで、経年変化などによる劣化の程度を管理することができる。 In the pipeline management system, the sensor may include a surface roughness sensor that detects the surface roughness of the inner surface of the transport pipe. According to the above configuration, by measuring the surface roughness of the transport pipe, it is possible to manage the degree of deterioration due to aging or the like.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記輸送管は、樹脂管で構成してもよい。上記構成によれば、パイプラインを、軟弱地盤における不同沈下および地震による地盤歪みに対応可能なものとし、また、耐摩耗性・耐衝撃性に優れたものにできる。そして、樹脂管に応じた劣化を管理することができる。 In the above pipeline management system, the transport pipe may be constructed of a plastic pipe. This configuration allows the pipeline to adapt to uneven settlement in soft ground and ground distortion caused by earthquakes, and also provides excellent abrasion resistance and impact resistance. It is also possible to manage deterioration according to the plastic pipe.

上記パイプライン管理システムにおいて、前記輸送管は、埋設管で構成してもよい。上記構成によれば、輸送管が埋設管であっても、地中環境に応じて、輸送管の劣化を管理することができる。 In the above pipeline management system, the transport pipe may be a buried pipe. With this configuration, even if the transport pipe is a buried pipe, deterioration of the transport pipe can be managed in accordance with the underground environment.

上記課題を解決するための輸送管は、パイプラインを構成する輸送管であって、前記輸送管の状態を測定するセンサと、前記センサで測定された測定データを外部装置に送信する通信部と、を備える。上記構成によれば、輸送管の状態を管理サーバに送信することができる。これにより、管理サーバでは、輸送管の状態を管理し、残存耐用年数などを予測することができる。 The transport pipe that solves the above problem is a transport pipe that constitutes a pipeline and includes a sensor that measures the condition of the transport pipe and a communication unit that transmits measurement data measured by the sensor to an external device. With this configuration, the condition of the transport pipe can be transmitted to a management server. This allows the management server to manage the condition of the transport pipe and predict its remaining useful life, etc.

本発明によれば、パイプラインの状態をきめ細かに管理することができる。 This invention allows for detailed management of pipeline status.

パイプライン管理システムの全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a pipeline management system. 輸送管に設けられるICタグの構成を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the configuration of an IC tag provided on a transport pipe. 管理サーバの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a management server.

以下、本発明が適用されたパイプライン管理システムについて図面を参照して説明する。
〔パイプラインの構成〕
図1に示すように、本発明が適用されたパイプライン管理システムが管理対象とするパイプラインシステムは、既製管を埋設して造成する圧力管路によって水などの液体を送配水する管路組織であって、例えばパイプライン1とその附帯施設2から構成される。附帯施設2は、調整施設、調圧施設、ポンプ施設、分水施設、量水施設、通気施設、保護施設、管理施設、その他の水利施設などである。
A pipeline management system to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[Pipeline configuration]
As shown in Figure 1, a pipeline system to be managed by a pipeline management system to which the present invention is applied is a pipeline system that transmits and distributes liquids such as water through pressure pipelines constructed by burying prefabricated pipes, and is composed of, for example, a pipeline 1 and its ancillary facilities 2. The ancillary facilities 2 include adjustment facilities, pressure regulation facilities, pumping facilities, water distribution facilities, water metering facilities, ventilation facilities, protection facilities, management facilities, and other water utilization facilities.

パイプライン1は、一例として水排水管路、農業用水管路などである。パイプライン1を構成する輸送管3は、熱可塑性樹脂管、熱硬化性樹脂管などの樹脂管である。一例として、輸送管3は、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、超高分子量ポリエチレン、硬質ポリ塩化ビニル、ガラス繊維強化ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂で成形されている。さらに、輸送管3は、顔料、酸化防止剤、安定剤などの添加剤などを含んでいてもよいし、カップリング材が含まれていてもよい。輸送管3は、大口径化されており、例えば内径が100mm~3000mm程度である。また、内径が例えば1000mm以上である。輸送管3は、電気融着継手またはバット融着継手で接続される。輸送管3は、一例として、地中9に埋設される内圧と外圧を同時に作用する埋設管である。 The pipeline 1 may be, for example, a water drainage pipeline or an agricultural water pipeline. The transport pipe 3 that constitutes the pipeline 1 is a resin pipe, such as a thermoplastic resin pipe or a thermosetting resin pipe. For example, the transport pipe 3 is molded from a thermoplastic resin, such as high-density polyethylene, polypropylene, ultra-high molecular weight polyethylene, rigid polyvinyl chloride, or glass fiber reinforced polyethylene. Furthermore, the transport pipe 3 may contain additives such as pigments, antioxidants, and stabilizers, or may contain a coupling material. The transport pipe 3 has a large diameter, for example, an inner diameter of approximately 100 mm to 3000 mm. Alternatively, the inner diameter may be, for example, 1000 mm or more. The transport pipe 3 is connected using electrofusion joints or butt fusion joints. For example, the transport pipe 3 is a buried pipe buried underground 9 that is subjected to both internal and external pressure.

埋設管の埋設深さは、例えば表面から1m~数mである。このように、輸送管3が樹脂管であれば、パイプライン1を、軟弱地盤における不同沈下および地震による地盤歪みに対応可能となり、また、耐摩耗性・耐衝撃性に優れたものとなる。 The buried pipe is buried to a depth of, for example, 1 to several meters from the surface. In this way, if the transport pipe 3 is a plastic pipe, the pipeline 1 can withstand uneven settlement in soft ground and ground distortion caused by earthquakes, and also has excellent abrasion resistance and impact resistance.

パイプライン1は、本管路4と、本管路4に対するバイパス管路5と、を備えている。また、管理サーバ31を含む管理センタ6を備える。パイプライン1が、例えば地震動や地盤変動などによって本管路4が破損したときや経年劣化により破損すると、管理センタ6は、附帯施設2の弁などの各制御装置8を制御して、本管路4の破損部分を含む管路部分を遮断することで、バイパス管路5に切り替える。また、本管路4における許容流量を超えるときなどに、本管路4の流量を下げるため、バイパス管路5とも接続する。 The pipeline 1 comprises a main pipeline 4 and a bypass pipeline 5 for the main pipeline 4. It also comprises a management center 6 including a management server 31. If the main pipeline 4 is damaged, for example, due to earthquake activity or ground movement, or due to deterioration over time, the management center 6 controls the valves and other control devices 8 of the ancillary facilities 2 to shut off the section of the main pipeline 4 that includes the damaged section, thereby switching to the bypass pipeline 5. It also connects to the bypass pipeline 5 to reduce the flow rate of the main pipeline 4 when, for example, the allowable flow rate of the main pipeline 4 is exceeded.

図2に示すように、パイプライン1を構成する輸送管3には、ICタグ11が一体的に取り付けられている。例えば、輸送管3は、直管や曲管である場合、2つの端部を備え、各端部が他の輸送管3と接続するための継手部となる。また、輸送管3は、分岐管である場合、3つ以上の端部を備え、各端部が他の輸送管3と接続するための継手部となる。このような輸送管3において、ICタグ11は、一例として、他の部分より漏水発生箇所になりやすい継手部を構成する端部や端部の近くに設けられる。勿論、ICタグ11は、これ以外の場所に取り付けられていてもよい。 As shown in Figure 2, an IC tag 11 is integrally attached to the transport pipe 3 that constitutes the pipeline 1. For example, if the transport pipe 3 is a straight or curved pipe, it has two ends, each of which serves as a joint for connecting to another transport pipe 3. If the transport pipe 3 is a branched pipe, it has three or more ends, each of which serves as a joint for connecting to another transport pipe 3. In such a transport pipe 3, the IC tag 11 is, as an example, attached to the end or near the end that constitutes the joint that is more likely to become a leak point than other parts. Of course, the IC tag 11 may also be attached in other locations.

〔パイプライン管理システムの全体構成〕
パイプライン管理システムは、輸送管3に設けられるICタグ11と、ICタグ11と通信を行うための中継装置21と、ICタグ11から送信された情報を管理する管理サーバ31と、を備えている。
[Overall configuration of pipeline management system]
The pipeline management system includes an IC tag 11 installed on the transport pipe 3, a relay device 21 for communicating with the IC tag 11, and a management server 31 for managing information transmitted from the IC tag 11.

〔ICタグの構成〕
図2に示すように、ICタグ11は、1つまたは複数のセンサ12と、発電部13と、蓄電部14と、通信部15と、制御部16と、を備えている。
[Configuration of IC tag]
As shown in FIG. 2, the IC tag 11 includes one or more sensors 12 , a power generation unit 13 , a power storage unit 14 , a communication unit 15 , and a control unit 16 .

センサ12は、ひずみセンサ12a、流量センサ12b、表面粗さセンサ12cなどである。
ひずみセンサ12aは、輸送管3のひずみ量を測定する。ひずみ量によって、地震動や地盤変動や経年変化などによって輸送管3に破壊又はひび割れが発生していないかなどを判断することができる。ひずみセンサ12aは、一例として、プラスチック用ひずみゲージである。プラスチック用ひずみゲージは、絶縁体上にジグザグ形状にレイアウトされた金属箔が取り付けられた構造を有している。そして、金属箔の変形に伴う電気抵抗の変化を測定して、これを輸送管3のひずみ量に換算する。また、ひずみセンサ12aは、一例として、半導体の電気抵抗率が応力により変化するピエゾ抵抗効果を利用したひずみゲージである。ひずみセンサ12aは、輸送管3の管周方向のひずみと管軸方向のひずみを検出する。なお、ひずみセンサ12aとしては、これらの例に限定されるものではない。また、このようなひずみセンサ12aを併用してもよい。
The sensors 12 include a strain sensor 12a, a flow rate sensor 12b, and a surface roughness sensor 12c.
The strain sensor 12a measures the strain of the transport pipe 3. The strain can be used to determine whether the transport pipe 3 has been broken or cracked due to seismic activity, ground movement, or seismic changes. The strain sensor 12a is, for example, a plastic strain gauge. A plastic strain gauge has a structure in which a metal foil laid out in a zigzag pattern is attached to an insulator. The change in electrical resistance accompanying the deformation of the metal foil is measured and converted into the strain of the transport pipe 3. The strain sensor 12a is, for example, a strain gauge that utilizes the piezoresistance effect, in which the electrical resistivity of a semiconductor changes with stress. The strain sensor 12a detects strain in the circumferential direction and the axial direction of the transport pipe 3. The strain sensor 12a is not limited to these examples. Furthermore, such strain sensors 12a may be used in combination.

流量センサ12bは、現在の輸送管3の流量が最大流量に達していないか、設計流量の範囲内かなどを把握することができる。流量センサ12bは、一例として、レーザードップラー方式を採用した光学式流量計である。この光学式流量計は、輸送管3を流れる液体にレーザ光を照射して、レーザ光が液体内を移動する粒子に当たることで生じる反射波の周波数変化(ドップラー効果)から液体の流量を計測する。なお、流量センサ12bとしては、これらの例に限定されるものではない。また、他の原理の流量センサ12bと併用してもよい。 The flow rate sensor 12b can determine whether the current flow rate in the transport pipe 3 has reached the maximum flow rate or is within the design flow rate range. One example of the flow rate sensor 12b is an optical flow meter that employs the laser Doppler method. This optical flow meter irradiates the liquid flowing through the transport pipe 3 with a laser beam and measures the flow rate of the liquid from the frequency change of the reflected wave (Doppler effect) that occurs when the laser beam strikes particles moving within the liquid. Note that the flow rate sensor 12b is not limited to these examples. It may also be used in conjunction with flow rate sensors 12b based on other principles.

表面粗さセンサ12cは、輸送管3の表面における経年変化による表面劣化の程度を把握することができる。樹脂管において、その表面は時間経過とともに表面が粗く変化していくためである。表面粗さセンサ12cは、一例として、触針の先端が輸送管3の表面に直接触れ触針での表面をなぞり、触針の上下運動を電気的に検出する接触式計測器である。また、輸送管3の表面にレーザ光を照射して得られる情報から面形状を取得して表面粗さを求める非接触式計測器である。なお、表面粗さセンサ12cとしては、これらの例に限定されるものではない。また、他の原理の表面粗さセンサ12cと併用してもよい。 The surface roughness sensor 12c can grasp the degree of surface deterioration due to aging on the surface of the transport pipe 3. This is because the surface of a plastic pipe becomes rougher over time. As an example, the surface roughness sensor 12c is a contact-type measuring instrument in which the tip of a stylus directly touches the surface of the transport pipe 3, tracing the surface with the stylus and electrically detecting the up and down movement of the stylus. Alternatively, it is a non-contact-type measuring instrument that obtains the surface roughness by acquiring the surface shape from the information obtained by irradiating the surface of the transport pipe 3 with laser light. However, the surface roughness sensor 12c is not limited to these examples. It may also be used in conjunction with a surface roughness sensor 12c based on a different principle.

発電部13は、ICタグ11において自力発電をして、各種センサ12や通信部15に対して電力を供給する。輸送管3は、水など液体が流れる。そこで、発電部13は、一例として、その流れを利用して水車を回し小水力発電を行う。また、発電部13は、一例として、磁歪の逆効果である逆磁歪を使用した磁歪式振動発電を行う。具体的に、磁歪式振動発電装置は、磁歪材料に、輸送管3の管周方向および管軸方向の伸縮や振動などによってひずみが加えられたときに、磁歪材料の磁化が変化する。そして、この変化を電磁誘導の法則により磁歪素子の周囲に巻かれたコイルに起電力を発生させる。さらに、発電部13は、一例として、輸送管3の温度と地中温度との温度差によるゼーベック効果を応用した熱電発電素子を用いてもよい。なお、発電部13としては、これらの例に限定されるものではない。また、これらの例を併用してもよい。 The power generation unit 13 generates electricity by itself in the IC tag 11 and supplies power to the various sensors 12 and communication unit 15. A liquid, such as water, flows through the transport pipe 3. The power generation unit 13, for example, uses the flow to turn a water wheel to generate small-scale hydroelectric power. The power generation unit 13 also generates power using magnetostrictive vibration, which is the reverse effect of magnetostriction. Specifically, in a magnetostrictive vibration power generation device, the magnetization of a magnetostrictive material changes when strain is applied to the magnetostrictive material due to expansion and contraction or vibration of the transport pipe 3 in the circumferential and axial directions. This change generates an electromotive force in a coil wound around the magnetostrictive element according to the law of electromagnetic induction. Furthermore, the power generation unit 13 may, for example, use a thermoelectric power generation element that utilizes the Seebeck effect, which is caused by the temperature difference between the transport pipe 3 and the underground temperature. The power generation unit 13 is not limited to these examples. These examples may also be used in combination.

発電部13で生成された電力は、蓄電部14に蓄電される。蓄電部14は、積層セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどである。蓄電部14に蓄電された電力は、各種センサ12、通信部15を駆動するための電力として用いられる。なお、蓄電部14は、これらの素子を併用してもよい。 The power generated by the power generation unit 13 is stored in the power storage unit 14. The power storage unit 14 may be a multilayer ceramic capacitor, an electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or the like. The power stored in the power storage unit 14 is used to drive the various sensors 12 and the communication unit 15. Note that the power storage unit 14 may also use a combination of these elements.

通信部15は、一例として、センサ12が検出した測定データを中継装置21を介して管理サーバ31に送信するための無線通信を行う。一例として、通信部15は、移動通信システムに準拠した無線通信回路、アンテナ素子などを備えている。移動通信システムは、第4世代移動通信システム、第5世代移動通信システムなどである。通信部15は、その輸送管3が位置するセルの基地局と常時または所定期間ごとに通信をしている。通信部15は、通信のため送信データに対して、所定の変調処理などを行って管理サーバ31に送信する。送信データは、ICタグ11に固有のタグ識別データ(タグID)、センサ12で検出された測定データ、測定日時データ、測定データの送信先となる管理サーバ31のアドレスなどである。タグIDは、そのICタグ11が取り付けられた輸送管3の識別データである管IDとして用いることもできる。なお、初期設定などを行うために接続端子を備えていてもよい。 As an example, the communication unit 15 performs wireless communication to transmit measurement data detected by the sensor 12 to the management server 31 via the relay device 21. As an example, the communication unit 15 includes a wireless communication circuit, antenna element, etc. that conform to a mobile communication system. The mobile communication system may be a fourth-generation mobile communication system, a fifth-generation mobile communication system, etc. The communication unit 15 communicates with the base station of the cell in which the transport pipe 3 is located, either continuously or at predetermined intervals. The communication unit 15 performs predetermined modulation processing on the transmission data for communication and transmits it to the management server 31. The transmission data includes tag identification data (tag ID) unique to the IC tag 11, measurement data detected by the sensor 12, measurement date and time data, and the address of the management server 31 to which the measurement data is sent. The tag ID can also be used as a pipe ID, which is identification data for the transport pipe 3 to which the IC tag 11 is attached. A connection terminal may be provided for performing initial setup, etc.

制御部16は、演算素子、メモリ素子、タイマ、カレンダなどを備えている。制御部16は、センサ12、通信部15を制御する。メモリ素子16aは、一例として半導体基板にメモリ回路が構成された集積回路素子である。メモリ素子16aには、全体の動作を制御するプログラム、タグID、管理サーバ31の所在を示すアドレス、パイプライン1の管理者の端末のメールアドレスなどの連絡先、などを記憶している。また、輸送管3の敷設位置を示す経度緯度データを保存していてもよい。 The control unit 16 includes a calculation element, a memory element, a timer, a calendar, etc. The control unit 16 controls the sensor 12 and the communication unit 15. The memory element 16a is, for example, an integrated circuit element in which a memory circuit is configured on a semiconductor substrate. The memory element 16a stores a program that controls the overall operation, a tag ID, an address indicating the location of the management server 31, contact information such as the email address of the terminal of the manager of the pipeline 1, etc. It may also store longitude and latitude data indicating the installation location of the transport pipe 3.

さらに、メモリ素子16aには、輸送管3の製造時の情報(熱可塑性樹脂管1の原材料、製造年月日、製造工場、工程検査、製品検査、梱包日、出荷先、顧客用途、管種(電気融着継手管/バット融着継手管)、融着の方法(電気融着/バット融着))などを保存してもよい。また、電気融着継手用輸送管の場合、管種、受口内径および差口外径(規格値および実測値)、電熱線抵抗値などを保存してもよい。さらに、バット融着継手輸送管の場合、管種、接続端の口径、継手部の厚み(規格値および実測値)などを保存してもよい。このような情報は、輸送管3の製造時において、通信部15を介してICタグ11に保存される。 In addition, the memory element 16a may store information about the transport pipe 3 at the time of manufacture (such as the raw materials of the thermoplastic resin pipe 1, manufacturing date, manufacturing plant, process inspection, product inspection, packaging date, shipping destination, customer application, pipe type (electric fusion joint pipe/butt fusion joint pipe), and fusion method (electric fusion/butt fusion)). In the case of transport pipes for electric fusion joints, the memory element 16a may store information such as the pipe type, socket inner diameter and spigot outer diameter (standard and measured values), and heating wire resistance. In the case of butt fusion joint transport pipes, the memory element 16a may store information such as the pipe type, diameter of the connection end, and thickness of the joint (standard and measured values). This information is stored in the IC tag 11 via the communication unit 15 during the manufacture of the transport pipe 3.

また、メモリ素子16aには、工事情報として、工事年月日、工事現場位置、融着条件、工事環境(天候、気温、湿度など)などを保存している。工事情報は、管理サーバ31の寿命管理データベース34で管理され、敷設前または敷設後に通信部15を介して保存される。 In addition, the memory element 16a stores construction information such as the construction date, construction site location, welding conditions, and construction environment (weather, temperature, humidity, etc.). Construction information is managed in the lifespan management database 34 of the management server 31 and saved via the communication unit 15 before or after installation.

制御部16は、基地局と常時交信している。制御部16は、タイマによって所定期間を計時している。具体的に、処理部37は、第1所定期間ごとに、センサ12の計測データを取得する。そして、制御部16は、通信部15から、第2所定期間ごとに、タグIDに関連付けて管理サーバ31に測定データを送信する。送信する測定データは、測定値、測定日時、センサの種類を示すセンサIDなどを含んでいる。第1所定期間および第2所定期間は、数秒ごと、数分ごと、数時間ごと、1日ごと、数日ごと、などである。また、外部からの指令を受けて、所定期間は、変更されてもよい。一例として、制御部16は、当該地域やその近隣地域などで、大雨、地震、などの異常事態が発生したとき、外部よりその指令を受信すると、所定期間の間隔を短くする。 The control unit 16 is in constant communication with the base station. The control unit 16 measures a predetermined period using a timer. Specifically, the processing unit 37 acquires measurement data from the sensor 12 at each first predetermined period. Then, the control unit 16 transmits the measurement data from the communication unit 15 to the management server 31 at each second predetermined period, associated with the tag ID. The transmitted measurement data includes the measurement value, the measurement date and time, a sensor ID indicating the type of sensor, and the like. The first and second predetermined periods may be every few seconds, every few minutes, every few hours, every day, every few days, etc. The predetermined period may also be changed in response to an external command. For example, when an abnormal event such as heavy rain or an earthquake occurs in the area or a neighboring area, the control unit 16 shortens the interval of the predetermined period upon receiving an external command.

以上のようなICタグ11は、基板に、少なくともセンサ12、蓄電部14、通信部15、制御部16が実装され、なるべく1つのチップとなるようにパッケージ化されている。なお、発電部13は、水力による発電の場合、水車が輸送管3内に配置する必要があることから、1つのパッケージにすることは困難である。この場合、水車と蓄電部14は電気的に接続するように結線される。また、ひずみにより発電する場合は、1つのチップに組み込むことは可能である。パッケージ化されたICタグ11は、輸送管3の外表面に取り付けることが容易となる。一例として、ICタグ11のパッケージは、接着材や両面テープなどで輸送管3の外表面に固定される。1つの輸送管3に設けるICタグ11は、1パッケージであることが好ましいが、複数のパッケージで構成し、これらを電気的に接続する構成を妨げるものではない。 The IC tag 11 described above has at least the sensor 12, power storage unit 14, communication unit 15, and control unit 16 mounted on a substrate, and is packaged as a single chip whenever possible. In the case of hydroelectric power generation, it is difficult to package the power generation unit 13 as a single unit because the water turbine must be placed inside the transport pipe 3. In this case, the water turbine and power storage unit 14 are wired to be electrically connected. Furthermore, in the case of power generation using strain, it is possible to incorporate them into a single chip. The packaged IC tag 11 can be easily attached to the outer surface of the transport pipe 3. For example, the IC tag 11 package is fixed to the outer surface of the transport pipe 3 with adhesive, double-sided tape, or the like. It is preferable that the IC tag 11 installed on one transport pipe 3 be a single package, but this does not prevent it from being composed of multiple packages and being electrically connected.

ICタグ11は、輸送管3と1対1の関係となる部材である。ICタグ11は、輸送管3の製造時に、輸送管3に対して取り付けられる。または、工事の際に、輸送管3に対して取り付けられる。ICタグ11が取り付けられた輸送管3が敷設された位置は、タグIDが管理サーバ31が管理している地図データに関連付けられることで特定可能となる。具体的に、タグIDは、敷設位置データとしての、経度緯度データ、パイプライン1の敷設区間データなどと関連付けられることで、輸送管3の敷設位置を特定可能とする。 The IC tag 11 is a component that has a one-to-one relationship with the transport pipe 3. The IC tag 11 is attached to the transport pipe 3 when the transport pipe 3 is manufactured. Alternatively, it is attached to the transport pipe 3 during construction. The location where the transport pipe 3 to which the IC tag 11 is attached is laid can be identified by associating the tag ID with map data managed by the management server 31. Specifically, the tag ID is associated with laying position data such as longitude and latitude data and laying section data of the pipeline 1, making it possible to identify the laying position of the transport pipe 3.

また、一例として、互いに隣接する輸送管3において、一方の輸送管3に設けるICタグ11のセンサ12と他方の輸送管3のセンサ12とを異なるセンサ12としてもよい。隣接する輸送管3であれば、その設置環境が近似していることが多く、状態の劣化なども類似するからである。また、1つの特定エリアに設置された複数の輸送管3において、各輸送管3に設けられるICタグ11のセンサ12の種類を異ならせるようにしてもよい。1つの特定エリアであれば、その設置環境が近似しており、状態の劣化なども類似するからである。このように、1つのICタグ11に実装するセンサ12の種類や数を減らせば、パッケージを小型化、低コスト化できる。 As another example, for adjacent transport pipes 3, the sensor 12 of the IC tag 11 installed on one transport pipe 3 may be a different sensor 12 from the sensor 12 of the other transport pipe 3. This is because adjacent transport pipes 3 often have similar installation environments and similar deterioration conditions. Also, for multiple transport pipes 3 installed in one specific area, the type of sensor 12 of the IC tag 11 installed on each transport pipe 3 may be different. This is because, in one specific area, the installation environments are similar and similar deterioration conditions. In this way, reducing the number and types of sensors 12 implemented in one IC tag 11 allows for smaller and more cost-effective packaging.

また、ICタグ11は、パイプライン1を構成する全ての輸送管3において、全ての端部に設けてもよいし、1つの端部にだけに設けてもよい。また、パイプライン1において、1本置き、2本置きなど複数本置きにICタグ11を設けるようにしてもよい。 Furthermore, IC tags 11 may be provided at all ends of all transport pipes 3 that make up the pipeline 1, or at only one end. Furthermore, IC tags 11 may be provided at every other pipe, every third pipe, or every other or several other pipes in the pipeline 1.

〔中継装置の構成〕
中継装置21は、ICタグ11に対する外部装置であって、一例として、移動通信システムに準拠した基地局である。中継装置21は、アンテナと、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末と無線により交信を行う通信回路と、交換局と通信を行う通信回路とを備えている。中継装置21は、サービスエリアを分割したエリアであって中継装置21の電波の届く範囲であるセル内にある輸送管3のICタグ11と交信を行う。ICタグ11からの送信データは、中継装置21や交換局を介して送信先である管理サーバ31に送信される。
[Configuration of relay device]
The relay device 21 is an external device for the IC tag 11, and is, for example, a base station conforming to a mobile communication system. The relay device 21 includes an antenna, a communication circuit for wirelessly communicating with mobile terminals such as mobile phones and smartphones, and a communication circuit for communicating with an exchange. The relay device 21 communicates with the IC tag 11 of the transportation pipe 3 located within a cell, which is an area obtained by dividing the service area and is within the range of the radio waves of the relay device 21. Data transmitted from the IC tag 11 is transmitted to the management server 31, which is the destination, via the relay device 21 and the exchange.

〔管理サーバの構成〕
図3に示すように、管理サーバ31は、状態管理データベース32と、附帯施設データベース33と、寿命管理データベース34と、を備える。状態管理データベース32は、パイプライン1に使用されている輸送管3を管理する。附帯施設データベース33は、附帯施設2の弁など(給水栓、制水弁など)の設備を管理する。寿命管理データベース34は、輸送管3の寿命を管理する。さらに、管理サーバ31は、ICタグ11から送信されたデータなどを受信する通信部35と、メモリ36と、全体の動作を制御する処理部37と、を備える。
[Management Server Configuration]
3, the management server 31 includes a status management database 32, an ancillary facility database 33, and a lifespan management database 34. The status management database 32 manages the transport pipes 3 used in the pipeline 1. The ancillary facility database 33 manages equipment such as valves (water faucets, water control valves, etc.) of the ancillary facilities 2. The lifespan management database 34 manages the lifespan of the transport pipes 3. Furthermore, the management server 31 includes a communication unit 35 that receives data transmitted from the IC tags 11, a memory 36, and a processing unit 37 that controls the overall operation.

状態管理データベース32は、ICタグ11に割り振られたタグIDに関連付けて、測定日時、ひずみセンサ12aで測定したひずみ量、流量センサ12bで測定した流量、表面粗さセンサ12cで測定した表面粗さなどを保存し管理する。これにより、タグIDから敷設されている個別の輸送管3を特定することができ、輸送管3の状態を管理することができる。 The status management database 32 stores and manages the measurement date and time, the amount of strain measured by the strain sensor 12a, the flow rate measured by the flow sensor 12b, the surface roughness measured by the surface roughness sensor 12c, and other information in association with the tag ID assigned to the IC tag 11. This makes it possible to identify individual transport pipes 3 that have been laid from the tag ID, and manage the status of the transport pipes 3.

本管路4に対してバイパス管路5に分岐する場所に設けられた附帯施設2などには、弁などが設けられている。弁などは、バルブ開度を調節して、本管路4およびバイパス管路5の流量を調節し、過度現象からパイプライン1の安全性を確保する。弁などは、所定地域ごとに制御装置8によって開閉などが制御される。附帯施設データベース33では、弁などに割り振られている固有の識別データである弁IDに関連付けてその弁の状態である開度が保存されている。 Valves and other equipment are installed in ancillary facilities 2, etc., located where the main pipeline 4 branches off into the bypass pipeline 5. These valves adjust their valve opening to regulate the flow rate in the main pipeline 4 and the bypass pipeline 5, ensuring the safety of the pipeline 1 from transient phenomena. The opening and closing of valves and other equipment is controlled by a control device 8 for each designated area. The ancillary facilities database 33 stores the valve opening, which represents the state of the valve, in association with a valve ID, which is unique identification data assigned to the valve.

寿命管理データベース34は、タグIDに関連付けて、輸送管3の製造年月日、工事年月日、残存耐用年数、敷設位置などを管理している。輸送管3の製造年月日、工事年月日などは、ICタグ11から取得することもできるし、他の端末から入力される。残存耐用年数は、詳細は後述するが、状態管理データベース32において蓄積されている、タグIDに関連付けられている測定年月日、ひずみ量、流量、表面粗さなどから算出される。敷設位置は、タグIDと関連付けられていることで、地図データ上で特定可能となっている。 The lifespan management database 34 manages the manufacturing date, construction date, remaining useful life, installation location, etc. of the transport pipe 3 in association with the tag ID. The manufacturing date, construction date, etc. of the transport pipe 3 can be obtained from the IC tag 11 or input from another terminal. The remaining useful life, as will be described in detail below, is calculated from the measurement date, strain amount, flow rate, surface roughness, etc. associated with the tag ID and stored in the status management database 32. The installation location can be identified on map data by being associated with the tag ID.

通信部35は、外部ネットワークと接続されている。通信部35は、各ICタグ11から送信されたデータを中継装置21を介して受信する。ICタグ11から送信されたデータは、送信元のICタグ11のタグIDに関連づいたセンサ12の測定データを受信する。そして、受信した測定データは、状態管理データベース32に保存する。また、通信部35は、附帯施設2の弁などの開閉を制御するための制御信号を制御装置8に対して送信する。 The communication unit 35 is connected to an external network. The communication unit 35 receives data transmitted from each IC tag 11 via the relay device 21. The data transmitted from the IC tag 11 is received as measurement data from the sensor 12 associated with the tag ID of the transmitting IC tag 11. The received measurement data is then stored in the status management database 32. The communication unit 35 also transmits control signals to the control device 8 to control the opening and closing of valves and the like in the ancillary facilities 2.

メモリ36は、パイプライン1の正常モデルを保存している。正常モデルは、パイプライン1を構成する輸送管3毎のひずみ量の許容値(最大ひずみ量)、流量や流速の許容値(最大流量や最大流速)、表面粗さの許容値(最大表面粗さ)などを格納している。 Memory 36 stores a normal model of the pipeline 1. The normal model stores the allowable strain amount (maximum strain amount), allowable flow rate and flow velocity (maximum flow rate and maximum flow velocity), allowable surface roughness (maximum surface roughness), etc. for each transport pipe 3 that makes up the pipeline 1.

処理部37は、正常モデルから、通信部35で受信した測定データに関連づいているタグIDのひずみ量の許容値、流量や流速の許容値、表面粗さの許容値などを取得する。そして、処理部37は、受信した測定データと、ひずみ量の許容値、流量や流速の許容値、表面粗さの許容値などとを比較する。そして、測定データが正常モデルの条件を満たすとき、正常と判断し、外れるとき、異常と判断する。 The processing unit 37 obtains from the normal model the tolerance for the amount of distortion, the tolerance for the flow rate or flow velocity, the tolerance for surface roughness, etc. of the tag ID associated with the measurement data received by the communication unit 35. The processing unit 37 then compares the received measurement data with the tolerance for the amount of distortion, the tolerance for the flow rate or flow velocity, the tolerance for surface roughness, etc. If the measurement data meets the conditions of the normal model, it is judged to be normal, and if it does not, it is judged to be abnormal.

処理部37は、異常と判断した輸送管3を含む部分に流れる流量を減らす。また、処理部37は、異常と判断した輸送管3を含む部分に流れを遮断する。処理部37は、このような制御のため、例えば当該部分の上流に位置する附帯施設2の弁を特定し、その附帯施設2の制御装置8に対して、制御対象となった弁などの弁IDに関連付けて弁などの制御信号を送信する。制御信号は、弁などの開度を大きくまたは小さくする制御信号である。図1の例によれば、本管路4において、異常と判断した輸送管3を含むとき、その上流の附帯施設2の弁などを閉じ、バイパス管路5のみに液体が流れるようにする。または、本管路4とバイパス管路5の両方に液体が流れるようにし、本管路4の流量を減らすようにする。そして、処理部37は、附帯施設データベース33において、制御対象となった弁IDの開度などを更新する。 The processing unit 37 reduces the flow rate in the section including the transport pipe 3 determined to be abnormal. The processing unit 37 also blocks the flow in the section including the transport pipe 3 determined to be abnormal. To perform this control, the processing unit 37 identifies, for example, a valve in an ancillary facility 2 located upstream of the section in question, and transmits a control signal for the valve, etc., associated with the valve ID of the valve, etc., to the control device 8 of the ancillary facility 2. The control signal increases or decreases the opening degree of the valve, etc. In the example of Figure 1, when the main pipeline 4 includes a transport pipe 3 determined to be abnormal, the processing unit 37 closes the valve, etc., in the upstream ancillary facility 2, allowing liquid to flow only through the bypass pipeline 5. Alternatively, the processing unit 37 allows liquid to flow through both the main pipeline 4 and the bypass pipeline 5, reducing the flow rate in the main pipeline 4. The processing unit 37 then updates the opening degree, etc., of the valve ID of the valve, etc., that is being controlled, in the ancillary facility database 33.

また、処理部37は、状態管理データベース32で管理している輸送管3の残存する残存耐用年数である寿命を予測する。すなわち、状態管理データベース32では、タグIDに関連付けて、測定日時、ひずみセンサ12aで測定したひずみ量、流量センサ12bで測定した流量、表面粗さセンサ12cで測定した表面粗さなどを蓄積している。輸送管3の外周面の表面劣化は、ひずみ量、表面粗さなどから予測可能である。また、輸送管3の内周面は、流量や流速から算出可能な摩耗の程度などから予測可能である。処理部37は、タグIDごとに、ひずみ量、流量、表面粗さなどを、輸送管3の寿命を予測するための予測関数に当てはめて、そのICタグ11が設けられた輸送管3の寿命を予測する。処理部37は、残存耐用年数が所定年数となったとき、パイプライン1の管理者の端末に、輸送管3の交換時期にまもなく至ること、または、至ったことを知らせる電子メールなどを送信する。 The processing unit 37 also predicts the remaining useful life of the transport pipe 3, which is managed in the status management database 32. That is, the status management database 32 stores, in association with the tag ID, the measurement date and time, the amount of strain measured by the strain sensor 12a, the flow rate measured by the flow sensor 12b, the surface roughness measured by the surface roughness sensor 12c, and so forth. Surface deterioration of the outer surface of the transport pipe 3 can be predicted from the amount of strain, surface roughness, and so forth. Furthermore, wear on the inner surface of the transport pipe 3 can be predicted from the degree of wear, which can be calculated from the flow rate and flow velocity. The processing unit 37 applies the amount of strain, flow rate, surface roughness, and so forth to a prediction function for predicting the life of the transport pipe 3 for each tag ID, and predicts the life of the transport pipe 3 to which the IC tag 11 is attached. When the remaining useful life reaches a predetermined number of years, the processing unit 37 sends an email or other notification to the terminal of the pipeline 1 manager informing him or her that the time for replacement of the transport pipe 3 will soon come, or has already come.

〔実施形態の効果〕
以上のような実施形態は、以下のように列挙する効果を得ることができる。
(1)敷設されたパイプライン1を構成する輸送管3の状態を、輸送管3に設けたICタグ11で測定し、測定した測定データを管理サーバ31に送信する。これにより、管理サーバ31は、パイプライン1を構成する輸送管3の状態を一元管理することができる。すなわち、パイプライン1を構成する各輸送管3の状態をきめ細かく管理することができる。管理サーバ31では、輸送管3の異常を検出したときに、例えば管路を切り替えることができる。また、常時または定期的にICタグ11から送信された測定データから輸送管3の残存耐用年数を予測することができる。
[Effects of the embodiment]
The above-described embodiment can provide the following effects.
(1) The condition of the transport pipes 3 constituting the laid pipeline 1 is measured by the IC tags 11 attached to the transport pipes 3, and the measured measurement data is transmitted to the management server 31. This allows the management server 31 to centrally manage the conditions of the transport pipes 3 constituting the pipeline 1. In other words, the condition of each transport pipe 3 constituting the pipeline 1 can be managed in detail. When an abnormality in the transport pipe 3 is detected, the management server 31 can, for example, switch the pipeline. Furthermore, the remaining useful life of the transport pipe 3 can be predicted from the measurement data transmitted from the IC tags 11 continuously or periodically.

(2)ICタグ11がセンサ12での測定データを送信する電力は、発電部13で自力発電することができる。これにより、センサ12が輸送管3の各状態を測定し送信するための電力を、外部から供給する必要が無くなる。特に、埋設管である場合、地上からの電力供給が困難である場合に、自力発電する発電部13を設けることは有効である。 (2) The power used by the IC tag 11 to transmit the measurement data from the sensor 12 can be generated by the power generation unit 13 itself. This eliminates the need for an external power supply to allow the sensor 12 to measure and transmit the various conditions of the transport pipe 3. In particular, in the case of buried pipes, where it is difficult to supply power from above ground, it is effective to provide a self-generating power generation unit 13.

(3)中継装置21に移動通信システムの基地局を利用することで、既存設備を流用できる。
(4)ひずみセンサ12aによって、輸送管3のひずみ量を測定することで、地震動や地盤変動、経年変化などによる劣化の程度を管理することができる。
(3) By using a base station of a mobile communication system as the relay device 21, existing facilities can be reused.
(4) By measuring the amount of strain in the transport pipe 3 using the strain sensor 12a, it is possible to manage the degree of deterioration due to earthquake motion, ground movement, aging, etc.

(5)流量センサ12bによって、輸送管3の流量を測定することで、輸送管3の内周面の劣化の程度を管理することができる。
(6)輸送管3の表面粗さを測定することで、経年変化などによる劣化の程度を管理することができる。
(5) By measuring the flow rate of the transport pipe 3 using the flow rate sensor 12b, the degree of deterioration of the inner surface of the transport pipe 3 can be managed.
(6) By measuring the surface roughness of the transport pipe 3, the degree of deterioration due to aging and the like can be managed.

(7)輸送管3を樹脂管とすることで、パイプライン1を、軟弱地盤における不同沈下および地震による地盤歪みに対応可能なものとし、また、耐摩耗性・耐衝撃性に優れたものにできる。そして、樹脂管に応じた劣化を管理することができる。 (7) By using a plastic pipe for the transport pipe 3, the pipeline 1 can be adapted to accommodate uneven settlement in soft ground and ground distortion caused by earthquakes, and can also be made highly resistant to abrasion and impact. Furthermore, deterioration can be managed according to the plastic pipe.

(8)輸送管3が埋設管であっても、地中環境に応じて、輸送管3の劣化を管理することができる。
(9)輸送管3の状態を管理サーバ31に送信することができる。これにより、管理サーバ31では、輸送管3の状態を管理し、残存耐用年数などを予測することができる。
(8) Even if the transport pipe 3 is a buried pipe, deterioration of the transport pipe 3 can be managed according to the underground environment.
(9) The status of the transport pipe 3 can be transmitted to the management server 31. This allows the management server 31 to manage the status of the transport pipe 3 and predict the remaining useful life, etc.

〔変形例〕
なお、以上のようなパイプライン1は、さらに、以下のように適宜変更して実施することもできる。
[Modification]
The above-described pipeline 1 can be further modified as follows.

・センサ12としては、水位(圧力)センサなど他のセンサ12を備えていてもよい。
・ICタグ11に設けるセンサ12は、ひずみセンサ12a、流量センサ12b、表面粗さセンサ12cの中の少なくとも1つ、または、2つであってもよい。ICタグ11に設けるセンサ12の数を減らせば、ICタグ11を小型化でき、さらに、省電力化できる。
The sensor 12 may be another sensor 12 such as a water level (pressure) sensor.
The sensors 12 provided in the IC tag 11 may be at least one or two of the strain sensor 12a, the flow rate sensor 12b, and the surface roughness sensor 12c. Reducing the number of sensors 12 provided in the IC tag 11 allows the IC tag 11 to be made smaller and more energy-efficient.

・ICタグ11と中継装置21とは、有線で通信するようにしてもよい。
・中継装置21は、ICタグ11と無線通信を行うためのリーダ/ライタであってもよい。リーダ/ライタは、ICタグ11と無線通信して、受信した測定データを、移動通信システムに準拠した基地局に送信するようにしてもよい。
The IC tag 11 and the relay device 21 may communicate with each other via a wired connection.
The relay device 21 may be a reader/writer for wireless communication with the IC tag 11. The reader/writer may wirelessly communicate with the IC tag 11 and transmit the received measurement data to a base station that complies with a mobile communication system.

・中継装置21は、移動通信システムの基地局に限定されるものではない。
・輸送管3としては、樹脂管の他、コンクリ-ト管、ダクタイル鋳鉄管、鋼管、FRPM管(強化プラスチック複合管)などであってもよい。
The relay device 21 is not limited to a base station of a mobile communication system.
The transport pipe 3 may be a resin pipe, a concrete pipe, a ductile cast iron pipe, a steel pipe, an FRPM pipe (reinforced plastic composite pipe), or the like.

・輸送管3は、露出管であってもよい。
・パイプライン1としては、上述の例の他、水力発電設備の水圧管路、水処理施設、下水道施設、工場内循環水管路などであってもよい。
The transport pipe 3 may be an exposed pipe.
In addition to the above-mentioned examples, the pipeline 1 may be a hydraulic pipeline for a hydroelectric power plant, a water treatment facility, a sewerage facility, a circulating water pipeline within a factory, or the like.

・パイプライン1としては、電気、電話、通信などのための電線や光ファイバ、上下水道管、ガス管、などのライフラインを、道路などの地下にまとめた共同溝であってもよい。この場合、輸送管3は、樹脂管の他、コンクリ-ト管、ダクタイル鋳鉄管、鋼管、FRPM管などで構成することもできる。共同溝の場合、ICタグ11は、共同溝を構成する輸送管3に設けられる。ICタグ11へは、共同溝内の電線を経由して電力を供給するようにしてもよい。また、測定データも、通信部15から有線または無線で、共同溝内に設置された中継装置21を介して管理サーバ31に送信されるようにしてもよい。例えば、中継装置21は、Wi-FiなどIEEE802.1.1規格に準拠した無線LANの機器であってもよい。 The pipeline 1 may be a utility tunnel that aggregates lifelines such as electric wires, optical fiber for electricity, telephone, and communications, water and sewerage pipes, and gas pipes underground, such as under a road. In this case, the transport pipe 3 may be made of plastic pipes, concrete pipes, ductile cast iron pipes, steel pipes, or FRPM pipes. In the case of a utility tunnel, the IC tag 11 is installed in the transport pipe 3 that constitutes the utility tunnel. Power may be supplied to the IC tag 11 via electric wires within the utility tunnel. Measurement data may also be transmitted from the communication unit 15 to the management server 31 via a relay device 21 installed within the utility tunnel, either wired or wirelessly. For example, the relay device 21 may be a wireless LAN device compliant with the IEEE 802.1.1 standard, such as Wi-Fi.

・輸送管3は、大深度地下における輸送管に適用してもよい。大深度地下の定義は、地下室の建設のための利用が通常行われない深さ(地下40m以深)、または、建築物の基礎の設置のための利用が通常行われない深さ(支持地盤上面から10m以深)である。 - Transport pipe 3 may be applied to transport pipes located at great depths underground. Great depths underground are defined as depths not normally used for constructing basements (40 m or more below ground level) or depths not normally used for installing building foundations (10 m or more below the surface of the supporting ground).

1…パイプライン
2…附帯施設
3…輸送管
4…管路
5…バイパス管路
8…制御装置
9…地中
11…ICタグ
12…センサ
12a…ひずみセンサ
12b…流量センサ
12c…表面粗さセンサ
13…発電部
14…蓄電部
15…通信部
16…制御部
16a…メモリ素子
21…中継装置
31…管理サーバ
32…状態管理データベース
33…附帯施設データベース
34…寿命管理データベース
35…通信部
36…メモリ
37…処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pipeline 2... Ancillary facility 3... Transport pipe 4... Pipeline 5... Bypass pipeline 8... Control device 9... Underground 11... IC tag 12... Sensor 12a... Strain sensor 12b... Flow rate sensor 12c... Surface roughness sensor 13... Power generation unit 14... Power storage unit 15... Communication unit 16... Control unit 16a... Memory element 21... Relay device 31... Management server 32... Status management database 33... Ancillary facility database 34... Lifespan management database 35... Communication unit 36... Memory 37... Processing unit

Claims (7)

複数の輸送管を接続して構成されたパイプラインを管理するパイプライン管理システムにおいて、
前記パイプラインは、本管路と、前記本管路に対するバイパス管路と、前記本管路と前記バイパス管路とを切り替える弁IDが割り振られた弁を備えた附帯施設と、を備えており
前記輸送管は、前記輸送管の状態を測定するセンサと前記センサで測定された測定データを送信する通信部とを有するICタグを備えており、
前記ICタグは、タグIDが割り振られており
当該パイプライン管理システムは、
前記パイプラインと、
前記タグIDに関連付けて前記輸送管における前記測定データを管理する状態管理データベースと、前記弁の状態を前記弁IDに関連付けて管理する附帯施設データベースと、を備える管理サーバと、
前記通信部から送信された前記測定データを受信して前記管理サーバに送信する中継装置と、を備え、
前記管理サーバは、前記測定データが正常モデルの条件を満たすとき、正常と判断し、前記条件を外れるとき、異常と判断し、前記弁の開閉を制御する
パイプライン管理システム。
In a pipeline management system for managing a pipeline formed by connecting a plurality of transport pipes,
The pipeline includes a main pipeline, a bypass pipeline for the main pipeline, and an auxiliary facility including a valve to which a valve ID is assigned for switching between the main pipeline and the bypass pipeline,
the transport pipe is equipped with an IC tag having a sensor that measures the state of the transport pipe and a communication unit that transmits measurement data measured by the sensor,
The IC tag is assigned a tag ID,
The pipeline management system is
the pipeline;
a management server including a status management database that manages the measurement data in the transport pipe in association with the tag ID, and an ancillary facility database that manages the status of the valve in association with the valve ID;
a relay device that receives the measurement data transmitted from the communication unit and transmits the measurement data to the management server,
The management server determines that the measurement data is normal when the measurement data satisfies the conditions of a normal model, and determines that the measurement data is abnormal when the measurement data does not meet the conditions, and controls the opening and closing of the valve.
前記輸送管は、前記センサおよび前記通信部に電力を供給する発電部をさらに備える
請求項1に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to claim 1 , wherein the transport pipe further includes a power generation unit that supplies power to the sensor and the communication unit.
前記センサは、前記輸送管のひずみを検出するひずみセンサを備える
請求項1または2に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to claim 1 or 2, wherein the sensor includes a strain sensor that detects strain in the transport pipe.
前記センサは、前記輸送管の流量を検出する流量センサを備える
請求項1ないし3のうち何れか1項に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to claim 1 , wherein the sensor includes a flow rate sensor that detects a flow rate in the transport pipe.
前記センサは、前記輸送管の内表面の表面粗さを検出する表面粗さセンサを備える
請求項1ないし4のうち何れか1項に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to claim 1 , wherein the sensor includes a surface roughness sensor that detects the surface roughness of the inner surface of the transport pipe.
前記輸送管は、樹脂管である
請求項1ないし5のうち何れか1項に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to any one of claims 1 to 5, wherein the transport pipe is a resin pipe.
前記輸送管は、埋設管である
請求項1ないし6のうち何れか1項に記載のパイプライン管理システム。
The pipeline management system according to any one of claims 1 to 6, wherein the transport pipe is a buried pipe.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213700A (en) 1999-01-26 2000-08-02 Kyokuto Seisakusho:Kk Emergency shut-off valve monitoring system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017078004A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 日本電気株式会社 Pipe condition detection device, pipe condition detection method, computer-readable recording medium, and pipe condition detection system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213700A (en) 1999-01-26 2000-08-02 Kyokuto Seisakusho:Kk Emergency shut-off valve monitoring system
JP2005507990A (en) 2001-11-01 2005-03-24 ザ ジョンズ ホプキンズ ユニバーシティ Techniques for monitoring the condition of containers containing fluids
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