【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 東日本電信電話株式会社は、展示日平成30年1月17日、18日第11回現場力向上フォーラム、NTT中央研修センタにて、圧力発信器 種別判定機を公開した。
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【0012】
(線路設備構成)
本発明の実施形態の説明をする前に線路設備について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る機種判定装置を備えた線路設備の概略の構成を模式的に示す図である。
【0013】
図1に示す線路設備100は、設備ビル102と加入者宅103の間を接続する線路を構成する設備である。線路は、ケーブル7が地中に埋設された地中部分UGと地上の支柱に架設された地上部分OGの二つに分けられる。地中部分UGと地上部分OGの構成は、
図1に示す例に限られない。参照符号の101は地表を表す。
【0014】
設備ビル102は、本発明の実施形態に係る機種判定装置1、交換機2、主配線盤3、供給装置4、分配装置5、成端部6、ケーブル7、及びガス注入部8等を備える。機種判定装置1については後述する。交換機2の説明は省略する。
【0015】
主配線盤3は、通信線路の集線盤である。供給装置4は、ケーブル7の内部に加圧した乾燥空気を供給する。分配装置5は、複数のケーブルのそれぞれに加圧された乾燥空気を分配する。
【0016】
成端部6は、設備ビル102の内側と外側のケーブル7を接続させる部分である。成端部6から外側のケーブル7の内部は乾燥空気で加圧され、その内側(設備ビル102側)のケーブル7は乾燥空気で加圧されない部分である。
【0017】
ケーブル7は、通信線路と、機種判定装置1と圧力発信器106の間を接続する信号線とで構成される。以降、通信線路と信号線を含めてケーブル7と称する。
【0018】
ガス注入部8は、分配装置5から供給される加圧された乾燥空気をケーブル7の内部に注入する。乾燥空気は、大気圧よりも高い圧力に加圧されている。
【0019】
地中部分UGは、ケーブル7、マンホール104、クロージャ105、圧力発信器106を備える。添え字のアルファベットは、同じものを識別するためのものである。場所を特定する必要が無い場合は、添え字の表記を省略する。なお、圧力発信器106
a,106
d,106
fについては、機種判定装置1から呼び出される呼出信号の周波数のみが異なる。呼出信号の周波数については後述する。
【0020】
マンホール104は、埋設されたケーブル7の分岐、及びその相互接続のために必要に応じて設けられる。マンホール104の内部にはクロージャ105が配置される。
【0021】
クロージャ105は、ケーブル7の分岐等の接続部分に取り付けられる。クロージャ105は、ケーブル7の接続部分を高気密構造で密閉する。クロージャ105の内部は、乾燥空気で加圧された状態である。保守する際、作業者は、密閉されたクロージャ105を空けてケーブル7を操作する。
【0022】
圧力発信器106は、クロージャ105の内部のガス圧力を測定する。地中部分UGのケーブル7が健全な場合は、圧力発信器106
a,106
d,106
fのそれぞれで測定された圧力は一定である。
【0023】
ケーブル7の外被等が破損すると、その部分から乾燥空気が漏洩する。乾燥空気が漏洩した箇所によって、圧力発信器106で測定された圧力の分布は変化する。よって、その圧力分布から破損した箇所を特定することができる。
【0024】
地上部分OGは、ガス隔壁部107、電柱108、及び端子函109を備える。電柱108の説明は省略する。
【0025】
ガス隔壁部107は、ケーブル7の内部に充填された乾燥空気が地上に漏洩しないようにする。ガス隔壁部107において乾燥空気が遮断されたケーブル7は、電柱108に架け渡される。
【0026】
端子函109は、地上部分OGにおけるケーブル7の分岐、その相互接続や配線変更を容易にするために設けられる。端子函109においてケーブル7から分岐された回線は、加入者宅103に接続される。
【0027】
(機種判定装置)
図1に示すように機種判定装置1は、呼出部10と機種判定部20を備える。各機能構成部の連携は、制御部(図示せず)によって制御される。なお、
図1は、本実施形態を説明するのに必要な機能構成部のみを表記している。機種判定装置1を構成するのに必要な入力部、記憶部、制御部、及び表示部等の一般的な機能構成部の表記は省略している。
【0028】
機種判定装置1は、例えば、ROM、RAM、CPU等からなるコンピュータで実現することができる。各機能構成部をコンピュータによって実現する場合、各機能構成部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。
【0029】
呼出部10は、圧力発信器106を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する。圧力発信器106を呼び出す呼出信号は、機種判定装置1から圧力発信器106を個別に呼び出すための周波数信号である。
【0030】
呼出信号は、発振回路によって生成される。その呼出信号に応答する圧力発信器106は、呼出信号に共振する共振回路を備える。
【0031】
共振回路の共振周波数は、一般的に幅を持つ。よって、呼出信号は、圧力発信器106を呼び出す複数の呼出周波数を含む。圧力発信器106
aは、呼出周波数f
aに共振する共振回路を備える。
【0032】
圧力発信器106
aを呼び出す呼出信号は、呼出周波数f
aを中心周波数とする例えば±10Hzの範囲の周波数信号である。呼出部10は、その範囲の呼出周波数を順次発信する。
【0033】
順次発信するとは、所定の間隔で、例えば、呼出周波数f
a=f
a−10Hz〜f
a+10Hzの範囲を1Hz毎に周波数を変えて出力することを意味する。他の圧力発信器106
d及び105
fについても呼出周波数の中心周波数が異なるだけで、呼出部10の動作は同じである。
【0034】
呼出周波数に対応する共振回路を供えた圧力発信器106は、機種判定装置1に応答信号を返す。応答信号は、圧力値に対応した例えば電流値である。電流値は、長い線路(ケーブル7)において雑音の影響を受け難い特徴がある。
【0035】
ここで、
図2と
図3を参照して呼出信号と応答信号について説明する。
図2は、機種判定装置1(
図1)と圧力発信器106を接続させる信号線を示す図である。
【0036】
図3は、呼出信号と応答信号の関係を模式的に示す図である。
図3の横方向は時間、呼出信号の縦方向は電圧、応答信号の縦方向は電流である。
【0037】
図2に示すように、機種判定装置1と圧力発信器106は、正電源7
1、負電源7
4、呼出信号7
2、及び応答信号7
3の4本の信号線で接続される。圧力発信器106
a,106
d,106
fのそれぞれは、正電源7
1と負電源7
4の間に並列に接続され、機種判定装置1から電源の供給を受ける。
【0038】
圧力発信器106
aは、機種判定装置1から呼出周波数f
aの呼出信号が発信されると、その呼出信号に応答する応答信号を出力する。応答信号は、呼出信号の発信からオン時間遅れて出力が開始され、呼出信号の発信が停止されてからオフ時間遅れて出力が停止される。このオン時間とオフ時間は、機種依存性がある。
【0039】
図4は、機種とオン時間の関係の一例を示す図である。
図4の横軸は機種の種別、縦軸はオン時間(ms)である。図中の■のプロットは複数の圧力発信器106のオン時間の平均、縦棒はそのバラツキの範囲を表す。
【0040】
図4に示すように、各機種のオン時間の平均は、機種Aが138ms、機種Bが118ms、機種Cが279msである。機種Cのオン時間は、機種A,Bよりも大きく、バラツキの範囲も機種A,Bと重なっていない。よって、機種Cは、オン時間の長さを評価するだけで特定することが可能である。
【0041】
一方、機種A,Bは、それぞれのバラツキの範囲が重なっているため、オン時間のみでは判別することができない。この例の場合は、オン時間によって、機種Cのみが判別できる。
【0042】
図5は、機種のオン時間とオフ時間の関係の一例を示す図である。
図5の横軸はオン・オフの回数、縦軸は応答時間(ms)である。
図5は、オン時間とオフ時間の平均値のみを示す。
【0043】
図5に示すように、機種A(
図5(a))は、オフ時間がオン時間よりも平均値で153ms大きい。また、機種B(
図5(b))は、機種Aと同様にオフ時間の方がオン時間よりも大きいがその差は小さい。機種C(
図5(c))は、オン時間がオフ時間よりも平均値で182ms大きい。
【0044】
図5に示すように、オフ時間についても機種依存性がある。よって、オフ時間のみ、又はオン時間とオフ時間に基づいて機種を判別することができる。
【0045】
オフ時間に基づいて機種を判定する方法は、オン時間ON
Tに基づいて機種を判定するのと同じである。よって、その具体例を例示した説明は省略する。
【0046】
機種判定部20は、圧力発信器106から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する。機種を判定する具体例は後述する。
【0047】
以上説明したように本実施形態に係る機種判定装置1は、ケーブルに取り付けられるクロージャ105内のガス圧力を測定する圧力発信器106の機種を判定する機種判定装置1であって、圧力発信器106を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部10と、圧力発信器106から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する機種判定部20とを備える。これにより、圧力発信器106の機種を判定することができる。
【0048】
(機種判定装置の処理手順)
図6と
図7は、機種判定装置1の処理手順の例を示すフローチャートである。
図6は、主に呼出部10が実行する処理手順の例を示す。
図7は、主に機種判定部20が実行する処理手順の例を示す。
【0049】
機種判定装置1は、動作を開始すると呼出部10に呼出周波数をセットする(ステップS1)。呼出周波数のセットは、オペレータが入力部(図示せず)に呼出周波数を入力しても良いし、制御部(図示せず)が呼出部10に予め決められた順番でセットするようにしても良い。この例の呼出信号は、圧力発信器106
aを呼び出す呼出周波数f
aに設定される。
【0050】
呼出部10は、セットされた呼出周波数f
aの呼出信号を発信する(ステップS2)。そして、圧力発信器106
aから応答電流が出力されるまでのオン時間ON
Tの計測を開始させる(ステップS3)。
【0051】
圧力発信器106
aから応答電流が出力される(ステップS4のYES)と、オン時間ON
Tの計測を停止させる(ステップS5)。なお、この例では、圧力発信器106aから応答電流が出力されないと、永久にオン時間ON
Tの計測を続ける。実際は所定の時間以上のオン時間ON
Tを計測した場合は、その計測を中止させる。その処理手順の表記は省略する。
【0052】
呼出部10は、オン時間ON
Tの計測を停止すると、その計測値をRAM等に記録する(ステップS6)。そして、呼出部10は、呼出周波数f
aの呼出信号の発信を停止する(ステップS7)。
【0053】
圧力発信器106の機種の判別を、オン時間ON
Tのみで実行する場合はステップS7で動作を停止させても良い。また、ステップS3〜S6の処理ステップは、機種判定部20で行うようにしても良い。
【0054】
図6は、オン時間ON
Tを計測した後に、続けてオフ時間OFF
Tも計測する例を示す。
図6に示す例では、呼出周波数f
aの呼出信号の発信を停止した後、呼出部10は応答電流が出力されなくなるまでのオフ時間OFF
Tの計測を開始させる(ステップS8)。
【0055】
オフ時間OFF
Tの計測は、その計測値の記録も含め、オン時間ON
Tの計測と同じである。よって、以降のステップの説明は省略する。
【0056】
呼出部10は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tを記録すると動作を終了する。なお、呼出部10は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの両方を計測しても良いし、どちらか一方を計測しても良い。応答時間をどのように計測するかは、機種判定部20における判定方法による。
【0057】
次に、
図7を参照して機種判定部20の処理手順の例を説明する。
図7は、オン時間ON
Tのみで機種を判定する例を示す。
【0058】
機種判定部20は、動作を開始すると、RAMに記録されたオン時間ON
Tを読み出す(ステップS20)。そして、読み出したオン時間ON
Tが所定の時間T
3以上であるか否かを判定する(ステップS21)。
【0059】
所定の時間T
3は、例えば250ms(
図4参照)と仮定する。
図4に示す例では、オン時間ON
Tが250ms以上(ステップS21のYES)の圧力発信器106は、機種Cと特定することができる(ステップS22)。
【0060】
オン時間ON
Tが250ms未満の場合(ステップS21のNO)、機種判定部20は、オン時間ON
Tが所定の時間T
2以上であるかを判定する(ステップS23)。所定の時間T
2は、例えば170msと仮定する。170msは、機種Bのオン時間ON
Tが存在しない時間である。
【0061】
オン時間ON
Tが250ms未満で且つ170ms以上の圧力発信器106は、機種Aと特定することができる(ステップS24)。
【0062】
オン時間ON
Tが170ms未満の場合(ステップS23のNO)、機種判定部20は、オン時間ON
Tが所定の時間T
1以下であるかを判定する(ステップS25)。所定の時間T
1は、例えば100msと仮定する。100ms以下は、機種Bのオン時間ON
Tのみが存在する時間である。
【0063】
オン時間ON
Tが100ms以下の圧力発信器106は、機種Bと特定することができる(ステップS26)。オン時間ON
Tが所定の時間T
2未満で且つ時間T
1よりも大きい場合(ステップS25のNO)、圧力発信器106は機種A又はBの可能性がある。
【0064】
機種判定部20は、ステップS26までの処理で動作を終了させても良い。その場合、圧力発信器106は、機種A(ステップS24)、機種B(ステップS26)、機種C(ステップS22)、及び機種A又はB(ステップS25のNO)の4つに判定される。
【0065】
図7は、機種A又はB(ステップS25のNO)と判定された場合に、圧力発信器106の消費電流の差に基づいて、さらに機種を判定する例を示す。
【0066】
圧力発信器106は、呼出信号に対応して個別に動作するので応答動作中の消費電流を測定することができる。
図2に示すように信号線(正電源)7
1又は(負電源)7
4に流れる消費電流は機種判定装置1で測定することができる。よって、消費電流に基づいて機種を判定することが可能である。
【0067】
表1に機種ごとの消費電流の規格値を示す。
【0069】
表1に示すように機種によって動作時の消費電流の規格が異なる。
【0070】
表1から、消費電流が10.50mAよりも大きなものは、機種Bと特定できることが分かる。よって、消費電流の大きさに基づいて機種を判定することで、機種判定の精度を高めることができる。
【0071】
図7に示すように、機種A又はB(ステップS25のNO)と判定された場合、機種判定部20は、消費電流が10.50mAよりも大きなものを機種Bと判定する(ステップS28)。
【0072】
このように機種判定部20は、応答信号が出力されている間の圧力発信器106の消費電流の大きさに基づいて機種を判定するようにしても良い。これによれば、機種判定の精度を高めることができる。
【0073】
ここまで、オン時間ON
Tに基づいて圧力発信器106の機種を判定する例を説明したが、オフ時間OFF
Tに基づいて機種を判定することも同様に可能である。
【0074】
(機種判定の変形例)
図8は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの両方を用いて機種を判定する変形例の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、機種判定部20が実行する。
【0075】
機種判定部20は、動作を開始するとRAM等に記録されたオン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tを読み出す(ステップS30,S31)。そして、機種判定部20は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの長さ(大きさ)を比較する(ステップS32)。
【0076】
オフ時間OFF
Tがオン時間ON
Tより短い場合(ステップS32のNO)は、対象の圧力発信器は機種Cと判定される(ステップS33、
図5(c)参照)。オフ時間OFF
Tがオン時間ON
Tより長い場合(ステップS32のYES)は、対象の圧力発信器は機種A又はBの可能性がある(
図5(a)、
図5(b)参照)。
【0077】
この場合(ステップS32のYES)、機種判定部20は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの差分(ON
T−OFF
T)と、所定値fαとを比較する(ステップS34)。差分が所定値fα以上の場合は、対象の圧力発信器106は機種Aと判定される(ステップS35)。所定値fαは、例えば30msとする。
【0078】
図5(a)と
図5(b)を対比することで明らかなように、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの差分は、機種Aが大きく機種Bが小さい、この違いで機種を判定することができる。差分が所定値fα未満の場合(ステップS34のNO)は、対象の圧力発信器106は機種Bと判定される(ステップS36)。
【0079】
但し、所定値fα未満の機種Aが存在する可能性も有り得る。その場合は上記の消費電流を用いてさらに機種を判定するようにしても良い。
【0080】
以上説明したようにオン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの両方を用いて機種を判定することも可能である。なお、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tのどちらが長いか、つまり
図5に示す特性の形のみで機種を判定しても良い。また、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの差分に基づいて機種を判定しても良い。また、
図8に示したように、どちらが長いかと差分の両方を用いて機種を判定しても良い。
【0081】
つまり、機種判定部20は、オン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tのどちらが長いか、又はオン時間ON
Tとオフ時間OFF
Tの差分の少なくとも一つに基づいて機種を判定する。これにより、圧力発信器106の機種を判定することができる。
【0082】
また、消費電流の大きさに基づいて機種を判定するようにしても良い。消費電流による判定を加えることで機種判定の精度を高めることができる。
【0083】
以上説明したように本発明の実施形態に係る機種判定装置1によれば、圧力発信器106の機種を判定することができる。よって、線路の保守計画の作成を容易にすることができ、増大する線路のスムーズな改修を可能にする。
【0084】
なお、本実施形態に係る機種判定装置1を適用できる線路設備の構成は、
図1に示した例に限定されない。また、応答信号は、圧力値に対応した電流値の例で説明したが応答信号は圧力値を示すディジタル値であっても良い。また、所定の時間T
3等の具体例は一例であって、この数値に限定されない。
【0085】
このように本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。
【解決手段】ケーブル7に取り付けられるクロージャ105内のガス圧力を測定する圧力発信器106の機種を判定する機種判定装置1であって、圧力発信器106を呼び出す呼出周波数を含む所定の範囲の複数の呼出信号を順次発信する呼出部10と、圧力発信器106から呼出信号に対する応答信号が出力されるまでのオン時間、又は呼出信号の発信を停止してから応答信号の出力が停止されるまでのオフ時間の少なくとも一つに基づいて機種を判定する機種判定部20とを備える。