JPH07120344A - Estimation of leakage area and leakage amount of gas - Google Patents
Estimation of leakage area and leakage amount of gasInfo
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- JPH07120344A JPH07120344A JP29260293A JP29260293A JPH07120344A JP H07120344 A JPH07120344 A JP H07120344A JP 29260293 A JP29260293 A JP 29260293A JP 29260293 A JP29260293 A JP 29260293A JP H07120344 A JPH07120344 A JP H07120344A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガス漏洩に於けるガス
漏洩領域及びガス漏洩量をガス検知器から得られるガス
濃度データと、風向風速計から得られる風向風速データ
とから推定する方法に関し、主として可燃性ガス、毒性
ガス、各種油及び有機溶剤の蒸気等のガス漏洩の可能性
がある各種屋外プラントに於けるガス漏洩の早期対処に
有用なガス漏洩領域及び漏洩量の推定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for estimating a gas leak region and a gas leak amount in a gas leak from gas concentration data obtained from a gas detector and wind direction wind speed data obtained from an anemometer. The present invention relates to a gas leakage region and a method of estimating a leakage amount, which is useful for early countermeasures against gas leakage in various outdoor plants, which may cause gas leakage such as flammable gas, toxic gas, vapor of various oils and organic solvents.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガス漏洩領域の推定のための時間
が掛かりすぎ、また、推定される漏洩場所が広すぎた
り、誤差が大きいという問題点があった。2. Description of the Related Art Conventionally, there have been problems that it takes too long to estimate a gas leakage region, the estimated leakage location is too wide, and the error is large.
【０００３】一方、近年ガス検知器の感度が向上してい
るが、警報のガス濃度設定値を下げると、遠くのプラン
トの保守作業で発生するガス、塗装時の溶剤の蒸発によ
るガス、タンクから発生する可燃性蒸気等、漏洩ガス発
生源の態様を識別できないため、いたずらに警報が鳴る
ことになり、高感度ガス検知器を活用することができな
かった。On the other hand, although the sensitivity of the gas detector has been improved in recent years, when the gas concentration set value of the alarm is lowered, the gas generated in the maintenance work of a distant plant, the gas caused by the evaporation of the solvent at the time of painting, and the tank Since the mode of the leaking gas generation source such as the generated combustible vapor cannot be identified, an alarm sounds unnecessarily and the high-sensitivity gas detector cannot be used.
【０００４】他方、よく知られているガス拡散を表す坂
上の式やサットンの式からも分かるように、漏洩ガスの
濃度は風速一定のような場合以外は漏洩ガス量に比例し
ない量である。即ち、風速とガス濃度とを掛け合わせて
求められるガスフラックスが漏洩ガス量に比例すること
から、ガスフラックスによりガスの漏洩を判断すること
が望ましい。On the other hand, as can be seen from Sakagami's equation and Sutton's equation, which are well known gas diffusion equations, the concentration of leakage gas is not proportional to the amount of leakage gas except when the wind speed is constant. That is, since the gas flux obtained by multiplying the wind speed and the gas concentration is proportional to the leaked gas amount, it is desirable to judge the gas leak by the gas flux.
【０００５】以下の説明は、漏洩ガスの拡散による漏洩
ガス濃度と、風速、ガス漏洩量、位置関係、気象条件に
よって定まるパラメータとの関係を表現する式について
はサットンの式（通商産業省立地公害局監修「新訂 公
害防止の技術と法規（大気編）」」４版、昭和５６年８
月発行）をベースにする。もちろん、サットンの式の代
わりに坂上の式または他の論理式、実験式等を用いても
よいし、場所によってこれらを使い分けてもよい。The following description is based on Sutton's formula (Ministry of International Trade and Industry, Site Pollution) for the formula expressing the relation between the leak gas concentration due to the diffusion of leak gas and the parameters determined by wind speed, gas leak amount, positional relationship, and weather conditions. Supervised by the Bureau, "New Edition Pollution Prevention Technology and Regulations (Atmosphere)", 4th Edition, August 1981
Monthly issue). Of course, instead of Sutton's formula, Sakagami's formula or other logical formulas, empirical formulas, etc. may be used, or these may be used properly depending on the place.
【０００６】サットンの式から風向と気象条件によって
定まる拡散パラメータが一定で単位時間当たりのガス漏
洩量が一定であれば、ガスフラックスが一定となる。サ
ットンの式は通常ガス濃度に関して解かれた形になって
いるが変形してガスフラックスを表す形としてある。If the diffusion parameter determined by the wind direction and the weather condition is constant and the amount of gas leakage per unit time is constant from the Sutton's equation, the gas flux becomes constant. The Sutton equation is usually solved for the gas concentration, but it is deformed to express the gas flux.
【０００７】[0007]
【数１】 [Equation 1]
【０００８】ガス漏洩点からガス検知器までの上部空間
に架台等の上下方向の拡散を妨げる水平障害物がない場
合、If there is no horizontal obstacle such as a pedestal that prevents vertical diffusion in the upper space from the gas leak point to the gas detector,
【０００９】[0009]
【数２】 [Equation 2]
【００１０】となり、またガス漏洩点からガス検知器ま
での上部空間に架台等の上下方向の拡散を妨げる水平障
害物がある場合で、上下の水平障害物（地面を含む）に
よる漏洩ガスの反復反射がある場合、In addition, when there is a horizontal obstacle such as a pedestal that prevents vertical diffusion in the upper space from the gas leak point to the gas detector, the leaked gas is repeatedly caused by the upper and lower horizontal obstacles (including the ground). If there is a reflection,
【００１１】[0011]
【数３】 [Equation 3]
【００１２】となる。[0012]
【００１３】上記の式に含まれる記号をプラントを考慮
して説明すると Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）：ガス漏洩点の座標を（０，０，Ｈ）
とし、風向きの方向にｘ軸をとったときの任意の位置座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於けるガスフラックスの値。 Ｃ（ｘ，ｙ，ｚ）：ガス漏洩点の座標を（０，０，Ｈ）
とし、風向きの方向にｘ軸をとったときの任意の位置座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於けるガス濃度。 Ｑ（０，０，Ｈ）：単位時間当たりの漏洩ガス量。 Ｕ：風速。 Ｈ：漏洩点の地表からの高さ。架台等の床がある場合は
床面からの高さとする。ｚも同じ床面からの任意の高さ
となる。 Ｔ：ガス漏洩点からガス検知器までの上部空間に架台等
の上下方向の拡散を妨げる水平障害物がある場合、上下
の水平障害物（地面を含む）の間の距離。 ｍ：反射の回数で、通常ｍ＝−２〜２をとれば充分に良
い近似になる。The symbols included in the above equation will be explained in consideration of the plant: F (x, y, z): The coordinates of the gas leak point are (0,0, H).
And the value of the gas flux at an arbitrary position coordinate (x, y, z) when the x axis is taken in the wind direction. C (x, y, z): The coordinates of the gas leak point are (0, 0, H)
And the gas concentration at any position coordinates (x, y, z) when the x axis is taken in the direction of the wind. Q (0,0, H): Leakage gas amount per unit time. U: Wind speed. H: Height of the leak point from the ground surface. If there is a floor such as a gantry, it will be the height above the floor. z is also an arbitrary height from the same floor. T: The distance between the upper and lower horizontal obstacles (including the ground) when there is a horizontal obstacle such as a pedestal that prevents vertical diffusion in the upper space from the gas leak point to the gas detector. m: the number of reflections. Usually, if m = -2 to 2, a sufficiently good approximation can be obtained.
【００１４】Ｃy，Ｃz，ｎ：Ｈと気象条件によって定ま
るサットンの拡散パラメータ。上下に水平障害物（地面
を含む）がある場合、この間の大気の温度勾配は小さい
ので中立層をなすと考えられる。ｎは１／５〜１／２の
数値をとり、中立層では１／４である。また、高さ１０
ｍ以下の中立層の場合、Ｃy＝０．２１（ｍ1/8）、Ｃz
＝０．１２（ｍ1/8）である。C y , C z , n: Sutton diffusion parameters determined by H and meteorological conditions. When there are horizontal obstacles (including the ground) at the top and bottom, it is considered that they form a neutral layer because the temperature gradient of the atmosphere between them is small. n takes a numerical value of 1/5 to 1/2, and is 1/4 in the neutral layer. Also, height 10
For neutral layers of m or less, C y = 0.21 (m 1/8 ), C z
= 0.12 (m 1/8 ).
【００１５】漏洩点の推定に関しても上式から分かるよ
うに、単位時間当たりの漏洩ガス量が一定であるとき、
丁度ガス検知器が漏洩点の風下にあるように風が吹いて
いるならば（上式に於てｙ＝０の時）ガスフラックスの
値が極大となるので、ガスフラックスの値が極大となる
ような（風）向きの逆方向が漏洩点の方向を示すことと
なる。As can be seen from the above equation regarding the estimation of the leak point, when the leak gas amount per unit time is constant,
If the wind is blowing just below the leak point of the gas detector (when y = 0 in the above equation), the value of the gas flux becomes maximum, so the value of gas flux becomes maximum. The opposite direction of such (wind) direction indicates the direction of the leak point.
【００１６】通常、漏洩ガス量は時間的に急激に変わら
ないのに、風向と風速は時間と共に変化するのでそれに
対応してガスフラックスの大きさと向きが変わる。過去
の一定時間、例えば過去１時間のガスフラックスの値の
時系列上の極大値とその向きとをベクトルとして更新し
て表示すれば、この極大値の（風）向きの逆方向にガス
漏洩源があることになる。Normally, the amount of leaked gas does not change drastically with time, but the wind direction and speed change with time, so the magnitude and direction of the gas flux changes correspondingly. If the maximum value on the time series of the value of the gas flux in the past fixed time, for example, the past one hour, and its direction are updated and displayed as a vector, the gas leakage source is in the direction opposite to the (wind) direction of this maximum value. There will be.
【００１７】本発明者はこのことを利用して一定地域内
にある少なくとも２点のガスフラックスの値の時系列上
の極大値の向きの逆方向に線を引き交点を求め、この点
を囲む領域をガス漏洩源の位置として推定する方法を特
許出願した（特願平５−２０４５０３号）。Utilizing this fact, the present inventor draws a line in the direction opposite to the direction of the maximum value on the time series of the gas flux values of at least two points within a certain area, finds an intersection, and surrounds this point. A patent application has been filed for a method of estimating the region as the position of the gas leakage source (Japanese Patent Application No. 5-204503).
【００１８】また、一定地域内にある少なくとも２つの
ガス検出器の位置に於けるガスフラックスの値の時系列
上の極大値の向きの逆方向に線を引き交点を求め、この
点を利用して丁度ガス漏洩源の方向から風が吹かない場
合でも、より正確なガス漏洩点と、この場合のガス漏洩
量を推定する方法を見出し特許出願した（特願平５−２
５０１３１号）。Further, a line is drawn in the direction opposite to the direction of the maximum value of the gas flux value at the position of at least two gas detectors in a certain area on the time series, and the intersection point is obtained, and this point is used. Therefore, even when the wind does not blow from the direction of the gas leak source, a more accurate gas leak point and a method for estimating the gas leak amount in this case were found and a patent application was filed (Japanese Patent Application No. 5-2).
50131).
【００１９】しかし、２つのガス検出器の位置に於ける
ガスフラックスの値の時系列上の極大値の向きの逆方向
に線を引いてこれらの交点が得てから、ガス漏洩点とガ
ス漏洩量を推定するため、この交点を得るまでの時間が
有効に使われていなかった。また、２つのガス検出器の
データからガス漏洩点の高さを求めることができなかっ
た。また、乱流による漏洩ガス濃度、風向風速の揺らぎ
を考慮し難かった。However, after drawing a line in the direction opposite to the direction of the local maximum of the values of the gas fluxes at the positions of the two gas detectors to obtain these intersections, the gas leakage point and the gas leakage are detected. The time to obtain this intersection was not used effectively to estimate the quantity. Further, the height of the gas leak point could not be obtained from the data of the two gas detectors. Moreover, it was difficult to consider the leakage gas concentration due to turbulence and fluctuations in the wind direction.
【００２０】[0020]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、風向風速計からの風向風速データ及び各ガス
検知器の漏洩ガス濃度データから漏洩量に比例する漏洩
ガスのガスフラックス（漏洩ガス濃度×風速：単位時
間、単位面積当たりに流れている漏洩ガスの量で、以下
ガスフラックスと呼ぶ。ガスフラックスは、風向の向き
をもち、漏洩ガス濃度×風速の値をスカラーとするベク
トルである。）を算出し、これを最大限に活用してガス
漏洩領域とガス漏洩点を推定する方法を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its main purpose is to provide wind direction wind speed data from an anemometer and leakage of each gas detector. From the gas concentration data, the gas flux of the leaked gas that is proportional to the leak rate (leakage gas concentration x wind speed: the amount of leaked gas flowing per unit time and unit area, hereinafter referred to as gas flux. Gas flux is the direction of the wind direction. It is a vector that has a scalar value of leak gas concentration x wind speed), and makes the best use of this to estimate a gas leak region and a gas leak point.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】上記した課題は本発明に
よれば、一定地域内にある１つの特定ガス検知器から得
られたガス濃度データ及び該ガス検知器の近傍に設置さ
れた風向風速計から得られた風向風速データからガス漏
洩領域を推定するための方法であって、前記ガス濃度デ
ータ及び風速データを掛け合わせて前記ガス検知器の位
置に於けるガスフラックスの値とし、複数の風向を該ガ
スフラックスの向きとするガスフラックスの複数のベク
トルを求め、前記特定ガス検知器を含む水平面上の点に
ガス漏洩点を仮定し、複数個の前記ベクトルの中の任意
の２個について該ガス検知器を通るように延長した線に
それぞれ該仮定ガス漏洩点から垂線を引いてガス漏洩点
とガス検知器との間の位置関係を求め、前記特定ガス検
知器に於けるガス濃度、風速及び気象条件によって定ま
るパラメータと、前記仮定ガス漏洩点とガス検知器との
間の位置関係と、前記パラメータと前記位置関係との間
の関係とを表現するガス拡散式から得られるガス漏洩量
の推定値を各々求め、前記各ガス漏洩量の推定値が互い
に一致する前記仮定ガス漏洩点の軌跡を求め、前記軌跡
が１本の曲線の時は該曲線を、推定されるガス漏洩領域
とし、前記軌跡が複数の曲線の時は該曲線によって囲ま
れた領域を、推定されるガス漏洩領域とすることを特徴
とするガス漏洩領域の推定方法、また、一定地域内にあ
る複数のガス検知器からのガス濃度データ及び該ガス検
知器の近傍に設置された風向風速計からの風向風速デー
タからガス漏洩領域を推定するための方法であって、複
数のガス検知器から前記ベクトルを有する２つの特定ガ
ス検知器を選定し、請求項１の方法によって得られた前
記各特定ガス検知器を含む水平面上のガス漏洩領域を１
枚の水平面上に投影し、投影された２つのガス漏洩領域
が互いに交わる領域を、推定されるガス漏洩領域とする
ことを特徴とするガス漏洩領域の推定方法を提供するこ
とにより達成される。According to the present invention, the above-mentioned problem is solved by the present invention. Gas concentration data obtained from one specific gas detector in a certain area and wind direction and wind speed installed in the vicinity of the gas detector. A method for estimating a gas leakage region from wind direction wind speed data obtained from a meter, which is a value of a gas flux at the position of the gas detector by multiplying the gas concentration data and the wind speed data, A plurality of vectors of the gas flux whose wind direction is the direction of the gas flux is obtained, a gas leak point is assumed at a point on the horizontal plane including the specific gas detector, and for any two of the plurality of the vectors. A line extending from the gas detector is drawn perpendicular to the assumed gas leak point to obtain the positional relationship between the gas leak point and the gas detector, and the gas in the specific gas detector is determined. A gas obtained from a gas diffusion formula expressing the parameters determined by the temperature, wind speed, and weather conditions, the positional relationship between the assumed gas leak point and the gas detector, and the relationship between the parameters and the positional relationship. An estimated value of the leakage amount is obtained, and a trajectory of the assumed gas leakage point at which the estimated values of the gas leakage amounts match each other is obtained. When the trajectory is a single curve, the curve is used to estimate the estimated gas leakage. When the locus is a plurality of curved lines, a region surrounded by the curved lines is set as an estimated gas leakage region, and a method of estimating a gas leakage region is also provided. A method for estimating a gas leak region from gas concentration data from a gas detector and wind direction and wind speed data from an anemometer installed near the gas detector, wherein the vector is obtained from a plurality of gas detectors. Two selects a specific gas detector, gas leakage area on a horizontal plane containing the respective specific gas detectors obtained by the method of claim 1 1,
This is achieved by providing a method for estimating a gas leakage region, which is characterized in that a region where two projected gas leakage regions intersect with each other is projected onto a horizontal plane and the estimated gas leakage region is set.
【００２２】この場合、前記ガス検知器に於いてガスフ
ラックスの複数の測定値を求め、前記ガスフラックス測
定値の方位に対する同ガスフラックス測定値の絶対値の
データを内挿または外挿することにより得られる、前記
ガスフラックス測定値の絶対値の最大値及びそれを与え
る方位に基づき、前記ガスフラックスベクトルを求める
ことにより測定精度を向上させることができる。In this case, by obtaining a plurality of measured values of the gas flux in the gas detector and interpolating or extrapolating the absolute value data of the measured gas flux with respect to the direction of the measured value of the gas flux. It is possible to improve the measurement accuracy by obtaining the gas flux vector based on the obtained absolute maximum value of the gas flux measurement value and the azimuth that gives it.
【００２３】特に、一定地域内にある複数のガス検知器
からのガス濃度データ及び該ガス検知器の近傍に設置さ
れた風向風速計からの風向風速データからガス漏洩点の
３次元位置及びガス漏洩量を推定するための方法であっ
て、複数のガス検知器から前記ベクトルを有する２つの
特定ガス検知器を選定し、最初は何れかの特定ガス検知
器の高さをガス漏洩点の高さと仮定し、各特定ガス検知
器の２つの前記ベクトルに基づいて請求項１の方法によ
って各々１本の曲線で表される該ガス漏洩領域を求め、
それを１枚の水平面上に投影し、投影された２つのガス
漏洩領域が交わる点を該ガス漏洩点の水平座標と仮定
し、該ガス漏洩点に対応したそれぞれのガス漏洩量が一
致する時はこれをガス漏洩量の推定値とし、一致しない
時は該ガス漏洩量の高さを変数として請求項１の方法に
よって該ガス漏洩点の水平座標とガス漏洩量を再計算
し、それぞれのガス漏洩量が一致する３次元座標を、推
定されるガス漏洩点とすることを特徴とするガス漏洩点
の３次元位置及びガス漏洩量の推定方法を提供すること
により、ガス漏洩点の３次元位置とガス漏洩量とを確実
に特定することができる。Particularly, from the gas concentration data from a plurality of gas detectors in a certain area and the wind direction and wind speed data from the wind direction and anemometer installed near the gas detectors, the three-dimensional position of the gas leakage point and the gas leakage are detected. A method for estimating a quantity, wherein two specific gas detectors having the vector are selected from a plurality of gas detectors, and the height of one of the specific gas detectors is first set as a height of a gas leak point. Assuming that the gas leakage region represented by each one curve by the method of claim 1 is determined based on the two said vectors of each specific gas detector,
When it is projected on one horizontal plane, the point where the two projected gas leak areas intersect is assumed to be the horizontal coordinate of the gas leak point, and when the respective gas leak amounts corresponding to the gas leak points match. Is the estimated value of the gas leakage amount, and when they do not match, the horizontal coordinate of the gas leakage point and the gas leakage amount are recalculated by the method of claim 1 using the height of the gas leakage amount as a variable, and A three-dimensional position of a gas leakage point is provided by providing a three-dimensional position of a gas leakage point and a method of estimating a gas leakage amount, characterized in that a three-dimensional coordinate with which the leakage amount matches is used as an estimated gas leakage point. And the gas leakage amount can be reliably specified.
【００２４】[0024]
【作用】まず（１）式をＱについて解いた形に変形する
とWhen the equation (1) is transformed into the form solved for Q,
【００２５】[0025]
【数４】 [Equation 4]
【００２６】となる。[0026]
【００２７】ここで、図１に示すようにｉ番目のガス検
知器Ｇi（Ｘi、Ｙi、Ｚi）に関するｋ番目のデータとし
て漏洩ガス濃度Ｃi,k、風速Ｕi,k、方位αi,k、即ちガ
スフラックスの値Ｃi,k×Ｕi,k＝Ｆi,k、ガスフラック
スの方位αi,kが得られたこととする。Here, as shown in FIG. 1, leakage gas concentration C i, k , wind speed U i, k , as the k-th data regarding the i-th gas detector G i (X i , Y i , Z i ), It is assumed that the azimuth α i, k , that is, the gas flux value C i, k × U i, k = F i, k , and the gas flux azimuth α i, k are obtained.
【００２８】図１に於いてはガス漏洩点Ｐ（Ｘ，Ｙ，
Ｈ）をガス検知器Ｇiを含む水平面に投影した点Ｐ′
（Ｘ，Ｙ，Ｚi）で表してある。In FIG. 1, the gas leakage point P (X, Y,
H) is projected on a horizontal plane containing the gas detector G i
It is represented by (X, Y, Z i ).
【００２９】図１から分かるように（４）式では任意の
方位が扱えるように（１）式に示されるｘをＬに、ｙは
Ｗに変えている。As can be seen from FIG. 1, in the equation (4), x shown in the equation (1) is changed to L and y is changed to W so that any direction can be handled.
【００３０】（４）式に於いてはｉ番目のガス検知器Ｇ
iに関するｋ番目のデータに対応して距離ＬはＬi,k、距
離ＷはＷi,kと表し、ガス検知器Ｇiの高さをＺi、ガス
漏洩点Ｐの床面からの高さはＨとして表し、この時
（４）式によって得られるガス漏洩点をＱi,kとしてい
る。In the equation (4), the i-th gas detector G
The distance L is represented by L i, k and the distance W is represented by W i, k corresponding to the k-th data on i , the height of the gas detector G i is Z i , and the height of the gas leakage point P from the floor surface. Is expressed as H, and the gas leak point obtained by the equation (4) at this time is Q i, k .
【００３１】今ｉ番目のガス検知器Ｇiの漏洩ガス濃度
と風速が測定可能下限値以上となり、２つ以上のデータ
が得られたこととする。It is assumed that the leak gas concentration and the wind speed of the i-th gas detector G i are equal to or higher than the measurable lower limit value and two or more data are obtained.
【００３２】この場合ガス漏洩点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｈ）の高
さが分からないので、とりあえずこの点がガス検知器Ｇ
iを含む水平面にあると仮定し、ｋ番目とｌ番目のデー
タに対応したＱi,kとＱi,lとを計算し、Ｑi,k＝Ｑi,lと
なる点の軌跡を試行計算により求めることができる。こ
の軌跡は１本の曲線として表され、この曲線は推定され
るガス漏洩領域を示している。この場合、この軌跡に対
する解析的な近似解が得られるので、この近似解に基づ
いて軌跡を求めても良い。In this case, since the height of the gas leakage point P (X, Y, H) is unknown, this point is the gas detector G for the time being.
Suppose the horizontal plane including the i, Q i corresponding to the k-th and l th data, k and Q i, calculate the l, Q i, k = Q i, attempts to locus of points of l It can be calculated. This locus is represented as a single curve, which shows the estimated gas leakage region. In this case, since an analytical approximate solution to this trajectory is obtained, the trajectory may be obtained based on this approximate solution.
【００３３】ｉ番目のガス検知器Ｇiに関する任意の２
つのデータについて同様の曲線が１本づつ得られ、これ
らの曲線は交差しないので一番外側の曲線に囲まれた内
側の領域が推定されるガス漏洩領域を示している。Any 2 for the i-th gas detector G i
Similar curves were obtained one by one for the two data, and since these curves do not intersect, the inner region surrounded by the outermost curves shows the estimated gas leakage region.
【００３４】次にｊ番目のガス検知器Ｇjの漏洩ガス濃
度と風速が測定可能下限値以上となり、２つ以上のデー
タが得られたこととすれば、ｉ番目のガス検知器Ｇiで
求めた方法と同様にして新たなガス漏洩領域が得られ、
ｉ番目のガス検知器Ｇiで求められたガス漏洩領域と交
わった領域を推定されるガス漏洩領域とする。Next, assuming that the leak gas concentration and the wind speed of the j-th gas detector G j are above the measurable lower limit value and two or more data are obtained, the i-th gas detector G i is obtained. A new gas leakage area is obtained in the same way as the obtained method,
An estimated gas leakage area is defined as an area intersecting the gas leakage area obtained by the i-th gas detector G i .
【００３５】このように２つ以上のガス検知器の漏洩ガ
ス濃度と風速が測定可能下限値以上となり、各々２つ以
上のデータが得られたときには、２つの特定ガス検知器
を選定しガス漏洩点の高さを変数として最も確度の高い
それぞれの２つのデータに基づいて前記の方法によって
再計算し、それぞれのガス漏洩領域をそれぞれ１本の曲
線として求め、１枚の水平面上に投影された２つのガス
漏洩領域を示す曲線が１点に交わる点に於けるガス漏洩
量が互いに一致する高さを、推定されるガス漏洩点の高
さとし、この時の位置座標を推定されるガス漏洩点とす
る。As described above, when the leak gas concentration and the wind speed of two or more gas detectors are above the measurable lower limit values and two or more data are obtained respectively, two specific gas detectors are selected and gas leakage is performed. Recalculation was performed by the above method based on the most accurate two data using the height of the point as a variable, and each gas leakage region was obtained as one curve and projected onto one horizontal plane. The height at which the amount of gas leakage at the point where the curves showing the two gas leakage regions intersect at one point coincides with the height of the estimated gas leakage point, and the position coordinates at this time are estimated gas leakage points. And
【００３６】漏洩ガスは大気の乱流により拡散していく
ので、例え正確に測定したとしても漏洩ガス濃度、風
向、風速データには必然的に揺らぎがあり、ガスフラッ
クスの値の対数を縦軸にとり、横軸にその向きの方位を
図１に示したようにとるとき、図２に示した点のように
ばらついている。Since the leaked gas diffuses due to the turbulent flow of the atmosphere, the leaked gas concentration, wind direction, and wind speed data inevitably fluctuate even if measured accurately, and the logarithm of the gas flux value is plotted on the vertical axis. On the other hand, when the azimuth of that direction is taken on the horizontal axis as shown in FIG. 1, there are variations like the points shown in FIG.
【００３７】図２の点線は、風がガス漏洩点から対象と
するガス検知器の方向の周りを吹いた時に得られる平均
値を示し略２次式で近似できる。図２に示した点はある
範囲の方位だけにデータが得られたことを示している。The dotted line in FIG. 2 shows the average value obtained when the wind blows around the direction of the target gas detector from the gas leak point, and can be approximated by a substantially quadratic equation. The points shown in FIG. 2 indicate that the data was obtained only in a certain range of orientations.
【００３８】このようにランダムに分布するデータをそ
のまま前記の計算に使用すると、計算する組合せの数が
増えるばかりでなく、ガス漏洩領域がいたずらに広がる
ので、図２のデータのプロットに基づいて回帰分析等に
よるデータの数理統計処理が望ましい。If such randomly distributed data is used as it is in the above calculation, not only the number of combinations to be calculated increases but also the gas leakage region unnecessarily expands. Therefore, regression based on the plot of the data in FIG. Mathematical statistical processing of data by analysis etc. is desirable.
【００３９】すなわち、１つのガス検知器の位置に於け
る３つ以上のガスフラックスの値及びその向きの測定デ
ータに基づいて、ガスフラックスの値の対数がその向き
の方位に関する２次式で近似できるとして回帰分析を行
い、測定範囲内に於ける方位の平均値とそのときのガス
フラックスの値及び測定範囲内に於いて該２次式が最大
となるガスフラックスの値とその方位とを２つの方位に
対する確度の高いデータとして前記の演算を行えば、ガ
ス漏洩領域は１本の曲線として表され、他のガス検知器
についても同様なので、それぞれの曲線の交点が推定さ
れるガス漏洩点となる。ガス漏洩点の高さを変数とし
て、それらの交点に於けるガス漏洩量が一致する点を求
めれば、この点は推定される３次元位置座標によるガス
漏洩点を与える。That is, the logarithm of the value of the gas flux is approximated by a quadratic equation relating to the direction of the direction based on the measured data of three or more gas fluxes at one gas detector position and the measurement data of the direction. Performing a regression analysis as possible, the average value of the azimuth in the measurement range and the value of the gas flux at that time and the value of the gas flux and the azimuth at which the quadratic equation becomes the maximum in the measurement range are 2 If the above calculation is performed as highly accurate data for one azimuth, the gas leakage region is represented as one curve, and the same applies to other gas detectors, so the intersection of each curve is the estimated gas leakage point. Become. If the height of the gas leak point is taken as a variable and the point where the gas leak amounts at the intersections coincide is found, this point gives the gas leak point by the estimated three-dimensional position coordinates.
【００４０】しかし、現実には前記したデータの揺らぎ
があるので、それぞれについて標準偏差等でデータの幅
を求め、これらのデータにより前記の演算を行い、幅の
あるガス漏洩領域を求めることが望ましい。However, since the above-mentioned fluctuations in the data are actually present, it is desirable to find the width of the data by the standard deviation or the like for each of them, and perform the above-mentioned calculation by these data to find the gas leakage region having a width. .
【００４１】また、ガス漏洩点及びガス漏洩量が分かれ
ば任意の風向風速に対して漏洩ガス濃度分布等を計算で
き安全対策に役立てることができる。Further, if the gas leak point and the gas leak amount are known, the leak gas concentration distribution and the like can be calculated for any wind direction and wind speed, which can be used as a safety measure.
【００４２】上記に於いてもし気象条件が不明の場合若
しくは確定できない場合は気象条件を変数としてサット
ンの拡散パラメータを変えてガス漏洩領域、ガス漏洩点
及びガス漏洩量を求めてもよい。In the above case, if the meteorological condition is unknown or cannot be determined, the gas leak region, the gas leak point, and the gas leak amount may be obtained by changing the Sutton diffusion parameter using the meteorological condition as a variable.
【００４３】実際のプラントでは機器等による気流の乱
れがあり、ここに示したような理想的な状態でのガス拡
散からはずれるが、まず理想的な状態でのガス漏洩点及
びガス漏洩量を推定し、次に機器の周りの流線を想定す
る等、ずれを補正することにより実際の状態に近付ける
ことができる。In an actual plant, there is turbulence in the air flow due to equipment and the like, which deviates from the gas diffusion in the ideal state shown here, but first, the gas leak point and the gas leak amount in the ideal state are estimated. Then, it is possible to approximate the actual state by correcting the deviation such as assuming a streamline around the device.
【００４４】本発明のガス漏洩領域、ガス漏洩点及びガ
ス漏洩量の推定方法に於いてはガス濃度データと風速デ
ータがそれぞれ測定可能下限値以上の範囲にある場合は
ガス濃度と風速を掛け合わせてガスフラックスの値と
し、何れかが測定可能下限値未満の場合にはそれぞれ測
定可能下限値を用いて形式的にガスフラックスの値を計
算し表示するが、以下の推定は行わないようにするとよ
い。In the method of estimating the gas leakage area, the gas leakage point and the gas leakage amount of the present invention, when the gas concentration data and the wind speed data are within the measurable lower limit value or more, the gas concentration and the wind speed are multiplied. Gas flux value, and if either is less than the measurable lower limit value, the measurable lower limit value is used to formally calculate and display the gas flux value, but if the following estimation is not performed: Good.
【００４５】[0045]
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００４６】本発明の好適実施例を図３〜図６に基づい
て詳しく説明する。A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００４７】本発明のガス漏洩点とガス漏洩量の推定方
法を実現するシステム例は図３に示すようにＭ（≧２）
個のガス検知器Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）と、Ｎ（≧１）個の
風向風速計Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）とを有し、データ処理装
置３に接続されたガス濃度データ収集記憶装置１及び風
向風速データ収集記憶装置２にガス濃度データ及び風向
風速データを入力するようになっている。An example of a system for realizing the method for estimating the gas leakage point and the gas leakage amount of the present invention is M (≧ 2) as shown in FIG.
Gas detectors G (1) to G (M) and N (≧ 1) anemometers B (1) to B (N), and gas concentrations connected to the data processing device 3 The gas concentration data and the wind direction wind speed data are input to the data collection storage device 1 and the wind direction wind speed data collection storage device 2.
【００４８】また、データ処理装置３にはガスフラック
ス警報設定値、ガス検知器及び風向風速計位置データ等
を入力したり、各種操作を行うためのキーボード４、ガ
ス検知器Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）及び風向風速計Ｂ（１）〜
Ｂ（Ｎ）の番号とその位置を記憶する計器位置記憶装置
５、ガス検知器の番号毎のガスフラックス、ガス濃度、
風向、風速等を必要な時間間隔で過去の一定時間例えば
過去１時間、時系列的に記憶する外部記憶装置６、警報
器７、ＣＲＴ表示装置８及びプリンタ９が接続されてい
る。Further, the data processing device 3 inputs a gas flux alarm set value, gas detector and wind vane anemometer position data, and the like, and a keyboard 4 for performing various operations, and gas detectors G (1) to G (G). (M) and anemometer B (1)-
B (N) number and instrument position storage device 5 for storing the position, gas flux for each gas detector number, gas concentration,
An external storage device 6, an alarm device 7, a CRT display device 8 and a printer 9 which store the wind direction, the wind speed, etc. in a time series at required time intervals in the past for a fixed time, for example, the past one hour, are connected.
【００４９】ガス検知器Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）に対して、
それぞれの位置での風向風速の近似値を与える風向風速
計としてその近傍にある風向風速計Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）
が選択され、各ガス検知器からのガス濃度データと風向
風速データとが１対１に対応するようになっている。For the gas detectors G (1) to G (M),
Anemometers B (1) to B (N) in the vicinity of the anemometers that provide the approximate value of the anemometer at each position.
Is selected, and the gas concentration data from each gas detector and the wind direction and wind speed data have a one-to-one correspondence.
【００５０】この場合１個のガス検知器に対し複数の風
向風速計を選びそれらの風向風速データをその位置関係
により内挿または外挿して用いてもよい。通常ＮはＭの
２０分の１以上望ましくは１０分の１以上でＭを超えな
い数である。In this case, a plurality of wind direction anemometers may be selected for one gas detector and the wind direction wind speed data may be interpolated or extrapolated depending on the positional relationship. Usually, N is 1/20 or more, preferably 1/10 or more of M, and is a number not exceeding M.
【００５１】また、ガス検知器と風向風速計とを一体化
して同一場所の空気の風向と風速とガス濃度とを同時に
計れるようにしてもよく、この場合は、これらの個数
Ｍ，ＮはＭ＝Ｎとなる。Further, the gas detector and the wind direction anemometer may be integrated so that the wind direction, the wind speed and the gas concentration of the air at the same place can be measured at the same time. In this case, the numbers M and N of these are M. = N.
【００５２】本システムに於いては常時送信されるガス
検知器と風向風速計の測定データはデジタル信号として
変換され、データ処理装置３にてデータの選択、記憶、
演算等がなされるようになっている。また、風向風速は
時間的に変化が早いので風向風速計の応答特性がよすぎ
る場合には必要に応じ例えば３秒間の風向と風速の平均
値を風向と風速データとすることができるようになって
いる。In this system, the measurement data of the gas detector and the anemometer that are constantly transmitted are converted into digital signals, and the data processor 3 selects and stores the data.
It is designed to be used for calculations. Further, since the wind direction and wind speed change rapidly with time, if the response characteristics of the wind direction and anemometer are too good, the wind direction and wind speed data can be used as an average value of the wind direction and wind speed for 3 seconds, if necessary. ing.
【００５３】ガス濃度データ収集記憶装置１はガス検知
器からのガス濃度データを過去のデータを更新しながら
一定時間間隔で時系列的に収集記憶するようになってい
る。同様に風向風速データ収集記憶装置２は、風向風速
計からの風速データを更新しながら収集記憶するように
なっている。The gas concentration data collection / storage device 1 collects and stores the gas concentration data from the gas detector in time series at regular time intervals while updating the past data. Similarly, the wind direction and wind speed data collection and storage device 2 collects and stores the wind speed data from the wind direction and anemometer while updating.
【００５４】データ処理装置３は、ガス濃度データをガ
ス濃度データ収集記憶装置１から、また、各ガス検知器
に対応する風向風速データを風向風速データ収集記憶装
置２から取り出し、これらのガス濃度データと風速デー
タがそれぞれ測定可能範囲にある場合はこれらを掛け合
わせてガスフラックスを算出し、風速データが測定可能
範囲より低い場合は測定可能下限値の風速にガス濃度を
掛け合わせてガスフラックスを算出するようになってい
る。ここで、一般にガス検知器は風向風速計より応答特
性が悪いことから、これを調整するために、各ガス検知
器と対応する風向風速計との間の検出応答特性による検
出遅れに相当する時間差だけ遡ったガス濃度データにて
上記処理を行うようになっている。The data processing device 3 retrieves the gas concentration data from the gas concentration data collection storage device 1 and the wind direction wind speed data corresponding to each gas detector from the wind direction wind speed data collection storage device 2, and collects these gas concentration data. When the wind speed data is lower than the measurable range, the gas flux is calculated by multiplying them with each other when the wind speed data is within the measurable range, and when the wind speed data is lower than the measurable range, the gas flux is calculated. It is supposed to do. Here, in general, a gas detector has a poorer response characteristic than an anemometer, so in order to adjust this, the time difference corresponding to the detection delay due to the detection response characteristic between each gas detector and the corresponding anemometer is adjusted. The above process is performed by using the gas concentration data traced back only.
【００５５】図４及び図５は本発明のＣＲＴ表示装置８
による表示例であり、プラントの中の１部である長方形
をなす架台部分を示し、架台に設置されている機器の表
示はここで省略している。各ガス検知器Ｇ（１）〜Ｇ
（１２）は２０ｍ間隔でマトリックス状に配置されてい
る。4 and 5 show a CRT display device 8 of the present invention.
Is a display example, and shows a rectangular pedestal portion that is a part of the plant, and the display of the equipment installed on the pedestal is omitted here. Each gas detector G (1) -G
(12) are arranged in a matrix at intervals of 20 m.
【００５６】この例では、四隅のガス検知器Ｇ（１）、
Ｇ（４）、Ｇ（９）、Ｇ（１２）、が風向風速計Ｂ
（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）、Ｂ（４）と一体化されて
おり、ガス検知器の風向風速は四隅にある風向風速計か
らの風向風速データを内挿して求めるようになってい
る。In this example, the gas detectors G (1) at the four corners,
G (4), G (9), G (12) are anemometers B
It is integrated with (1), B (2), B (3), and B (4), and the wind direction wind speed of the gas detector is obtained by interpolating the wind direction wind speed data from the wind direction anemometers at the four corners. Has become.
【００５７】図４及び図５にはマトリックス状に配置さ
れた各ガス検知器の位置に対応した点を中心とするガス
フラックスの現在値とその向きを図６に説明する表示記
号で表示してある。In FIGS. 4 and 5, the current value of the gas flux centered on a point corresponding to the position of each gas detector arranged in a matrix and its direction are indicated by the symbols shown in FIG. is there.
【００５８】ガス濃度データと風向風速データがそれぞ
れ測定可能範囲にあるガス検知器に対して、現在値とそ
の向きを矢印ｋ，ｌで表示している。For gas detectors in which the gas concentration data and the wind direction wind speed data are in the measurable range, the current value and its direction are indicated by arrows k and l.
【００５９】また、この表示に重層して過去の一定時間
例えば過去１時間内の測定可能範囲にある３つ以上のデ
ータについてガスフラックスが方位の２次式で表される
として図２に於いて説明したような回帰分析を行い、測
定された範囲のガスフラックスの最大値とその方位を矢
印ｍ，ｎで表示してあり、これらの表示は常に更新され
ている。Further, it is assumed that the gas flux is represented by a quadratic equation of the direction for three or more data within a measurable range within a certain time in the past, for example, in the past one hour, overlaid on this display. The regression analysis as described above is performed, and the maximum value of the gas flux in the measured range and its direction are displayed by arrows m and n, and these displays are constantly updated.
【００６０】ガスフラックスが警報設定値を超えた場合
には、ガス濃度が測定可能範囲より低い場合を除いて警
報を発報し、発報したガス検知器に対して発報後はこの
最大値とその向きの表示を例えば赤色に変えて点滅させ
る。When the gas flux exceeds the alarm set value, an alarm is issued unless the gas concentration is lower than the measurable range, and the maximum value after the alarm is issued to the issued gas detector. And the display of the direction is changed to, for example, red and blinked.
【００６１】また、ガス濃度のみが一定値を超えた場合
も警報を発し、対応するガス検知器に対する表示を例え
ばオレンジ色に変えて点滅させるようになっており、従
来の警報も併用している。Further, when only the gas concentration exceeds a certain value, an alarm is issued and the display for the corresponding gas detector is changed to, for example, orange and blinked, and the conventional alarm is also used. .
【００６２】一方、ＣＲＴ表示装置８にはガス濃度デー
タと風向風速データがそれぞれ測定可能範囲にあるガス
検知器に対して、前記した回帰分析に基づきガス漏洩領
域を計算し表示している。On the other hand, the CRT display device 8 calculates and displays the gas leakage region on the basis of the regression analysis described above for the gas detector whose gas concentration data and wind direction wind speed data are in the measurable range.
【００６３】以下に数値例を示す。Numerical examples are shown below.
【００６４】図４及び図５に示す地域は高さ５ｍの架台
とその上４ｍの位置にある架台に挟まれた空間であり、
濃度１００％のエチレンが漏洩し、最初にガス検知器Ｇ
（２）がガス濃度データと風向風速データがそれぞれ測
定可能範囲にあるデータを検知した。The area shown in FIGS. 4 and 5 is a space sandwiched between a stand 5 m in height and a stand 4 m above it.
Ethylene with a concentration of 100% leaks, and the gas detector G first
(2) detected data in which the gas concentration data and the wind direction and wind speed data were within the measurable range.
【００６５】ガス検知器の床からの高さは、３ｍの位置
にあるガス検知器Ｇ（６）、Ｇ（７）を除いて他は全て
０．５ｍであり、最初はガス漏洩点の高さが不明なので
とりあえずガス検知器Ｇ（２）の高さと同じとする。即
ち Ｔ＝４（ｍ），Ｚ2＝０．５（ｍ），Ｈ＝０．５
（ｍ），Ｃy＝０．２１，Ｃz＝０．１２，ｎ＝１／４The height of the gas detectors from the floor was 0.5 m except for the gas detectors G (6) and G (7) located at the position of 3 m, and the height of the gas leak point was initially high. Since it is unknown, the height is assumed to be the same as the height of the gas detector G (2) for the time being. That is, T = 4 (m), Z 2 = 0.5 (m), H = 0.5
( M ), C y = 0.21, C z = 0.12, n = 1/4
【００６６】３０秒間に１０個のデータが得られ、これ
らについての回帰分析の結果得られた２次方程式から測
定された範囲のガスフラックスの最大値とその方位及び
測定された範囲内にある方位の平均値と、そのときのフ
ラックスの値を選択した。即ち Ｆ2,1＝６００×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α2,1＝６５
π／１８０ Ｆ2,2＝２４４×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α2,2＝６０
π／１８０Ten data were obtained in 30 seconds, the maximum value of the gas flux in the range measured from the quadratic equation obtained as a result of the regression analysis of these data, the direction thereof and the direction within the measured range. The average value of and the flux value at that time were selected. That is, F 2,1 = 600 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 2,1 = 65
π / 180 F 2,2 = 244 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 2,2 = 60
π / 180
【００６７】上記の２つのガスフラックスの方位に対す
るガスフラックスの値から作用の項で説明した方法で求
めたガス漏洩領域を図４に曲線ｑ２１２で示している。The gas leakage region obtained by the method explained in the section of action from the values of the gas flux with respect to the above two directions of the gas flux is shown by a curve q212 in FIG.
【００６８】データの揺らぎによる幅を知るために、回
帰分析の結果得られた標準偏差値を上記の最大値に加え
た場合と減じた場合について計算すると Ｆ2,3＝１０００×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α2,3＝６
５π／１８０ Ｆ2,4＝２００×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α2,4＝６５
π／１８０ となり、これらのデータと方位の平均値に対するデータ
を組み合わせて得られるガス漏洩領域を図４に曲線ｑ２
２３、ｑ２２４で示しており、この両曲線で囲まれた範
囲がガス検知器Ｇ（２）のデータによって推定されるガ
ス漏洩領域とし、この領域の色を変えている。In order to know the width due to the fluctuation of the data, the calculation is performed for the case where the standard deviation value obtained as a result of the regression analysis is added to the above maximum value and the case where the standard deviation value is subtracted from it is F 2,3 = 1000 × 10 -6 ( m 3 / m 2 · s), α 2,3 = 6
5π / 180 F 2,4 = 200 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 2,4 = 65
π / 180, and the gas leakage region obtained by combining these data and the data for the average value of the azimuth is shown by the curve q2 in FIG.
23 and q224, the range surrounded by both curves is the gas leakage region estimated by the data of the gas detector G (2), and the color of this region is changed.
【００６９】次にガス検知器Ｇ（１）がガスの濃度デー
タと風向風速データがそれぞれ測定可能範囲にあるデー
タを検知し、Ｇ（２）のときと同様に１０個のデータに
ついて回帰分析し、以下の結果を得た。 Ｆ1,1＝４６５×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α1,1＝４０
π／１８０ Ｆ1,2＝２９３×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α1,2＝４５
π／１８０ また、標準偏差値を上記の最大値に加減すると Ｆ1,3＝７６５×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α1,1＝４０
π／１８０ Ｆ1,4＝１６５×１０-6（ｍ3／ｍ2・ｓ），α1,2＝４５
π／１８０ となる。Next, the gas detector G (1) detects the data in which the gas concentration data and the wind direction / velocity data are in the measurable range, and the regression analysis is performed on the ten data as in the case of G (2). The following results were obtained. F 1,1 = 465 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 1,1 = 40
π / 180 F 1,2 = 293 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 1,2 = 45
π / 180 Further, when the standard deviation value is adjusted to the above maximum value, F 1,3 = 765 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 1,1 = 40
π / 180 F 1,4 = 165 × 10 −6 (m 3 / m 2 · s), α 1,2 = 45
It becomes π / 180.
【００７０】ガス検知器Ｇ（１）について上記と同様の
方法でｑ１１２、ｑ１２３、ｑ１２４が新たに得られ、
図５に示すようにこれらと図４に於けるｑ２２３、ｑ２
２４との交差する領域は推定されるガス漏洩領域として
色を変えて表示している。With respect to the gas detector G (1), q112, q123 and q124 are newly obtained by the same method as described above,
As shown in FIG. 5, these and q223 and q2 in FIG.
The area intersecting with 24 is displayed in different colors as an estimated gas leakage area.
【００７１】曲線ｑ２１２と曲線ｑ１１２の交点はガス
漏洩領域の中でも最もガス漏洩の確率の高い点であり、
ガス漏洩点Ｐとして表示してある。このＰ点に於けるそ
れぞれのガス漏洩量が一致する場合にはＧ（１）とＧ
（２）の高さと同じ高さにガス漏洩点Ｐがあることにな
る。The intersection of the curves q212 and q112 is the point with the highest probability of gas leakage in the gas leakage region,
It is shown as gas leak point P. If the amounts of gas leakage at point P match, G (1) and G (1)
The gas leak point P is at the same height as the height of (2).
【００７２】上記の例では Ｑ1,1＝９．９×１０-3（ｍ3／ｓ） Ｑ1,2＝１１．８×１０-3（ｍ3／ｓ） となり、一致しないのでガス漏洩点Ｐの高さＨを変数と
してＰ′の近傍で曲線ｑ２１２と曲線ｑ１１２の交点を
再計算し、Ｑ1,1とＱ1,2とが一致する高さを求めたとこ
ろＨ＝１．５ｍで一致し Ｑ1,1＝Ｑ2,1＝１４．５×１０-3（ｍ3／ｓ） となった。In the above example, Q 1,1 = 9.9 × 10 -3 (m 3 / s) Q 1,2 = 11.8 × 10 -3 (m 3 / s), which does not match, so gas leakage occurs. Using the height H of the point P as a variable, the intersection of the curve q212 and the curve q112 was recalculated in the vicinity of P ′, and the height at which Q 1,1 and Q 1,2 coincided was calculated. H = 1.5 m And Q 1,1 = Q 2,1 = 14.5 × 10 −3 (m 3 / s).
【００７３】この場合のガス漏洩点Ｐの位置座標（３
０．０，２５．０，１．５）及び、単位を１時間当たり
の流量に直したガス漏洩量を、図５に示すようにＣＲＴ
表示するようになっている。また、このガス漏洩点Ｐの
位置座標とガス漏洩量とから風向風速の現在値に基づい
て、漏洩ガスの３次元濃度分布を表示できるようになっ
ている。複数のガス検知器のデータから得られたそれぞ
れのガス漏洩点が、対象とする地域の内部または近辺に
ある場合は、ガスフラックスの警報設定値を超える警報
が発報されていなくても違う音色で警報を鳴らすように
なっている。In this case, the position coordinates (3
0.0, 25.0, 1.5) and the gas leakage amount with the unit changed to the flow rate per hour, as shown in FIG.
It is supposed to be displayed. Further, the three-dimensional concentration distribution of the leaked gas can be displayed on the basis of the current value of the wind direction wind speed from the position coordinates of the gas leak point P and the gas leak amount. If the gas leak points obtained from the data of multiple gas detectors are inside or near the target area, different tones are generated even if an alarm exceeding the gas flux alarm set value is not issued. Is set to sound an alarm.
【００７４】これらのガス漏洩点の位置が対象とする地
域から遠方にある場合は、遠くのプラントの保守作業で
発生するガス、塗装時の溶剤の蒸発によるガス、タンク
から発生する可燃性蒸気等を検出している可能性があ
り、推定されるガス漏洩源位置が遠くにあることが直ち
に判別できるので、警報は特に鳴らさないようになって
いる。また、この場合対象とする地域の漏洩ガス濃度が
全体に下駄を履いた状態になっているので、上流側のガ
ス検知器によりその平均値を求め、その地域のガス検知
器の濃度からその分を差し引いて補正できるようになっ
ている。このようにして感度の高いガス検知器を使用し
てもいたずらに警報を発するような煩わしさから解放さ
れ、危険に対してはガス検知器の感度を最大限に生かし
て早期にガス漏洩源を推定できるシステムとなってい
る。When the position of these gas leak points is far from the target area, gas generated by maintenance work of a distant plant, gas generated by evaporation of solvent during painting, flammable vapor generated from tanks, etc. Since it is possible to detect that the gas leak source position is distant, it is possible to immediately determine that the position of the estimated gas leakage source is distant, so that the alarm is not particularly sounded. Also, in this case, the leaked gas concentration in the target area is in the condition where all the clogs are put on, so the average value is obtained by the gas detector on the upstream side, and the average value is calculated from the concentration of the gas detector in that area. Can be corrected by subtracting. In this way, even if you use a gas detector with high sensitivity, you will be freed from the hassle of issuing an alarm unnecessarily, and in the event of a danger, you can maximize the sensitivity of the gas detector to prevent gas leak sources at an early stage. It is a system that can be estimated.
【００７５】[0075]
【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明によるガス漏洩領域、ガス漏洩点及びガス漏洩量の
推定方法によれば、ガス検知器からの測定データとその
近傍または同じ場所にある風向風速計からの測定データ
を処理してガス検知器位置のガスフラックスの値を算出
し、このガスフラックスとその向きとからデータの揺ら
ぎを考慮したガス漏洩領域を早期に求めることができる
と共に、２つ以上のガス検知器からの測定データに対応
するガス漏洩量が互いに一致する３次元的位置をガス漏
洩点と判断することにより、正確にガス漏洩点とガス漏
洩量を推定することができる。As is apparent from the above description, according to the method for estimating the gas leakage region, the gas leakage point and the gas leakage amount according to the present invention, the measurement data from the gas detector and the vicinity thereof or at the same place are present. The value of the gas flux at the gas detector position is calculated by processing the measurement data from the wind anemometer, and the gas leakage area considering the fluctuation of the data can be obtained from this gas flux and its direction at an early stage. The gas leak point and the gas leak amount can be accurately estimated by determining the three-dimensional position where the gas leak amounts corresponding to the measurement data from two or more gas detectors match each other as the gas leak point. .
【図１】ガス検知器とガス漏洩点の位置関係を示すダイ
ヤグラム図である。FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a gas detector and a gas leak point.
【図２】データの揺らぎを考慮したデータの統計処理方
法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a data statistical processing method in consideration of data fluctuations.
【図３】本発明が適用されたガス漏洩監視システムの構
成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a gas leakage monitoring system to which the present invention is applied.
【図４】ガス漏洩領域及びガス漏洩量推定に於けるＣＲ
Ｔ表示装置への表示例を示す。[Fig. 4] CR in gas leakage region and gas leakage amount estimation
The example of a display on a T display device is shown.
【図５】ガス漏洩領域及びガス漏洩量推定に於けるＣＲ
Ｔ表示装置への表示例を示す。FIG. 5: CR in gas leakage region and gas leakage amount estimation
The example of a display on a T display device is shown.
【図６】図４及び図５の表示記号を説明するダイヤグラ
ム図である。FIG. 6 is a diagram for explaining display symbols in FIGS. 4 and 5;
１ ガス濃度データ収集記憶装置 ２ 風向風速データ収集記憶装置 ３ データ処理装置 ４ キーボード ５ 計器位置記憶装置 ６ 外部記憶装置 ７ 警報器 ８ ＣＲＴ表示装置 ９ プリンタ 1 gas concentration data collection storage device 2 wind direction wind speed data collection storage device 3 data processing device 4 keyboard 5 instrument position storage device 6 external storage device 7 alarm device 8 CRT display device 9 printer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年１２月７日[Submission date] December 7, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２２[Name of item to be corrected] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２２】この場合、前記ガス検知器の位置に於ける
３つ以上のガスフラックスの値及びその向きの測定デー
タに基づいて、ガスフラックスの値の対数がその向きの
方位に関する２次式で近似できるとして回帰分析を行
い、測定範囲内に於ける方位の平均値とそのときのガス
フラックスの値及び測定範囲内に於いて該２次式が最大
となるガスフラックスの値とその方位とを前記ガスフラ
ックスベクトルとして、最も確度の高いガス漏洩領域を
求めることにより測定精度を向上させることができる。In this case, at the position of the gas detector
Measurement data for three or more gas flux values and their directions
The logarithm of the gas flux value based on
Perform regression analysis assuming that it can be approximated by a quadratic equation related to direction.
The average value of the orientation within the measurement range and the gas at that time
The quadratic equation is the maximum within the flux value and measurement range.
The value of the gas flux and its direction are
The most accurate gas leakage region
The measurement accuracy can be improved by obtaining it.
Claims (4)
器から得られたガス濃度データ及び該ガス検知器の近傍
に設置された風向風速計から得られた風向風速データか
らガス漏洩領域を推定するための方法であって、 前記ガス濃度データ及び風速データを掛け合わせて前記
ガス検知器の位置に於けるガスフラックスの値とし、複
数の風向を該ガスフラックスの向きとするガスフラック
スの複数のベクトルを求め、 前記特定ガス検知器を含む水平面上の点にガス漏洩点を
仮定し、複数個の前記ベクトルの中の任意の２個につい
て該ガス検知器を通るように延長した線にそれぞれ該仮
定ガス漏洩点から垂線を引いてガス漏洩点とガス検知器
との間の位置関係を求め、 前記特定ガス検知器に於けるガス濃度、風速及び気象条
件によって定まるパラメータと、前記仮定ガス漏洩点と
ガス検知器との間の位置関係と、前記パラメータと前記
位置関係との間の関係とを表現するガス拡散式から得ら
れるガス漏洩量の推定値を各々求め、 前記各ガス漏洩量の推定値が互いに一致する前記仮定ガ
ス漏洩点の軌跡を求め、 前記軌跡が１本の曲線の時は該曲線を、推定されるガス
漏洩領域とし、前記軌跡が複数の曲線の時は該曲線によ
って囲まれた領域を、推定されるガス漏洩領域とするこ
とを特徴とするガス漏洩領域の推定方法。1. A gas leakage region is estimated from gas concentration data obtained from one specific gas detector within a certain area and wind direction wind speed data obtained from an anemometer installed near the gas detector. A value for a gas flux at the position of the gas detector by multiplying the gas concentration data and the wind speed data, and a plurality of gas fluxes having a plurality of wind directions as the directions of the gas flux. A vector is obtained, a gas leak point is assumed at a point on the horizontal plane including the specific gas detector, and any two of the plurality of vectors are respectively extended to a line extending through the gas detector. A vertical line is drawn from the assumed gas leak point to obtain the positional relationship between the gas leak point and the gas detector, and the parameters determined by the gas concentration, wind speed and meteorological conditions in the specific gas detector are determined. , A positional relationship between the assumed gas leak point and the gas detector, and an estimated value of the gas leak amount obtained from a gas diffusion equation expressing the relationship between the parameter and the positional relationship. , A trajectory of the assumed gas leakage point at which the estimated values of the respective gas leakage amounts agree with each other, and when the trajectory is a single curve, the curve is set as an estimated gas leakage region, and the trajectory is plural. A method for estimating a gas leakage region, characterized in that when the curve is a curve, the region surrounded by the curve is the estimated gas leakage region.
上のガスフラックスの値及びその向きの測定データに基
づいて、ガスフラックスの値の対数がその向きの方位に
関する２次式で近似できるとして回帰分析を行い、測定
範囲内に於ける方位の平均値とそのときのガスフラック
スの値及び測定範囲内に於いて該２次式が最大となるガ
スフラックスの値とその方位とを前記ガスフラックスベ
クトルとして、最も確度の高いガス漏洩領域を求めるこ
とを特徴とする請求項１に記載のガス漏洩領域の推定方
法。2. The logarithm of the value of the gas flux can be approximated by a quadratic equation regarding the direction of the direction based on the measured data of the values of the three or more gas fluxes at the position of the gas detector and the measurement data of the direction. The regression analysis is performed as follows, and the average value of the orientation within the measurement range, the value of the gas flux at that time, and the value of the gas flux at which the quadratic equation becomes maximum within the measurement range and the orientation thereof The gas leakage region estimating method according to claim 1, wherein a gas leakage region having the highest accuracy is obtained as the flux vector.
らのガス濃度データ及び該ガス検知器の近傍に設置され
た風向風速計からの風向風速データからガス漏洩領域を
推定するための方法であって、 複数のガス検知器から前記ベクトルを有する２つの特定
ガス検知器を選定し、請求項１の方法によって得られた
前記各特定ガス検知器を含む水平面上のガス漏洩領域を
１枚の水平面上に投影し、 投影された２つのガス漏洩領域が互いに交わる領域を、
推定されるガス漏洩領域とすることを特徴とするガス漏
洩領域の推定方法。3. A method for estimating a gas leakage region from gas concentration data from a plurality of gas detectors within a certain area and wind direction wind speed data from an anemometer installed near the gas detectors. Therefore, two specific gas detectors having the vector are selected from a plurality of gas detectors, and one gas leak region on a horizontal plane including each of the specific gas detectors obtained by the method of claim 1 is selected. The area where the two projected gas leakage areas intersect each other is projected onto a horizontal plane.
A method for estimating a gas leakage region, which is characterized by using an estimated gas leakage region.
らのガス濃度データ及び該ガス検知器の近傍に設置され
た風向風速計からの風向風速データからガス漏洩点の３
次元位置及びガス漏洩量を推定するための方法であっ
て、 複数のガス検知器から前記ベクトルを有する２つの特定
ガス検知器を選定し、最初は何れかの特定ガス検知器の
高さをガス漏洩点の高さと仮定し、 各特定ガス検知器の２つの前記ベクトルに基づいて請求
項１の方法によって各々１本の曲線で表される該ガス漏
洩領域を求め、それを１枚の水平面上に投影し、投影さ
れた２つのガス漏洩領域が交わる点を該ガス漏洩点の水
平座標と仮定し、該ガス漏洩点に対応したそれぞれのガ
ス漏洩量が一致する時はこれをガス漏洩量の推定値と
し、 一致しない時は該ガス漏洩量の高さを変数として請求項
１の方法によって該ガス漏洩点の水平座標とガス漏洩量
を再計算し、 それぞれのガス漏洩量が一致する３次元座標を、推定さ
れるガス漏洩点とすることを特徴とするガス漏洩点の３
次元位置及びガス漏洩量の推定方法。4. Gas concentration data from a plurality of gas detectors within a certain area and wind direction and wind speed data from an anemometer installed in the vicinity of the gas detectors are used to determine gas leakage points.
A method for estimating a three-dimensional position and a gas leakage amount, wherein two specific gas detectors having the vector are selected from a plurality of gas detectors, and the height of one of the specific gas detectors is initially set to a gas. Assuming the height of the leak point, the gas leak regions each represented by one curve are obtained by the method of claim 1 based on the two vectors of each specific gas detector, and the gas leak regions are obtained on one horizontal plane. On the horizontal axis of the gas leak point, and the point where the two projected gas leak areas intersect is assumed to be the horizontal coordinate of the gas leak point. The estimated value is used, and when they do not match, the horizontal coordinate of the gas leak point and the gas leak amount are recalculated by the method of claim 1 by using the height of the gas leak amount as a variable. Coordinates with estimated gas leak points 3 of the gas leakage points characterized by
Dimensional position and gas leakage estimation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29260293A JPH07120344A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Estimation of leakage area and leakage amount of gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29260293A JPH07120344A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Estimation of leakage area and leakage amount of gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120344A true JPH07120344A (en) | 1995-05-12 |
Family
ID=17783919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29260293A Pending JPH07120344A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Estimation of leakage area and leakage amount of gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120344A (en) |
Cited By (9)
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-
1993
- 1993-10-27 JP JP29260293A patent/JPH07120344A/en active Pending
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