横河電機株式会社
横河ソリューションサービス株式会社

ケーブルラックの異常温度監視

お客様の課題

老朽化し監視不能な状態で放置されたケーブルの異常過熱、洞道の設備異常を探知

産業や経済の発展とともに、発電所やプラントは、巨大化、先進化が進んでいます。
しかし、その電力系インフラ周りのケーブル、洞道などは、施工当初のまま放置されているというケースが多く見受けられます。
極端な例では、洞道を設置したのが半世紀前の高度経済成長期で、ほとんど人が入ってメンテナンスすることがない、という施設もあります。

電力系インフラは、寸断されれば操業停止(Unplanned Outage)を免れません。長年の操業で老朽化が進むなか、リスク回避の処置を何も施していないとしたら、むしろ事故が起こるのを待っているようなものです。ひとたび操業停止となれば、生産ロスが発生するのはもちろんのこと、社会的な信用の失墜、会社イメージ毀損によるダメージは甚大です。リカバリーにも多くの資産を投入することとなり、企業としての成長を著しく損なうと考えます。

光ファイバ分布型温度センサDTSXによるケーブルの異常温度監視、洞道の設備異常検知のソリューションは、このようなクリティカルな電力系インフラの保全に力を発揮します。

 

ソリューションとベネフィット

人が入り込めないところでも、24時間365日監視

ケーブルトレイ上の電力線や、洞道内の高圧電力ケーブルなどの異常加熱を、光ファイバのセンサが検知。なかなか人の手が届かない位置や、狭くて人が入り込めないスペースでも、24時間365日、ブランクエリアのない監視が可能です。
1台のDTSXとアプリケーションで光ファイバセンサを最長50kmまで延ばせるため、発電所やプラント全体の一元監視も可能です。

1m 単位での異常箇所を特定し、被害を最小限に

同アプリケーションは、1m単位で最短10秒ごとに温度を検知できるため、異常箇所の特定が容易です。
万一の事故にも早急に対応でき、被害を最小限に抑えることが期待されます。
また横河電機のソリューションで、監視システムをカスタマイズし、現場のニーズに沿ったわかりやすい管理画面やレポートをアウトプットすることも可能です。
今まで見えなかった電力系インフラの状態を、可視化することもできます。

1度の設置で、半永久的に監視可能

ケーブルラックや洞道に設置するのは光ファイバのセンサのみで、それ以外の制御・電源系統のラインは不要です。
さらに光ファイバのセンサはメンテナンスがほとんど必要ありません。
日常的に入れない設備のリスク管理には、最適なアプリケーションと言えます。

ソリューションによるメリット

DTSXによる温度モニタリングの仕組み

ラマン散乱光の強さを利用して温度を測定

光ファイバケーブル中に照射された光は、後方にラマン散乱光 ~照射された光と異なる周波数を持つ光~ を発しながらケーブル内を進むことが知られています。DTSXは、このラマン散乱光の強さが、温度と相関があることを利用して、光ファイバケーブルが敷設されている箇所の温度を測定(*)します。

たとえば6kmの光ファイバケーブルで、6,000点の温度が測定可能

光の往復時間と光速とを計算することで、温度を1メートル毎に測定します。測定ポイントも、1メートル単位のピンポイントで特定することができます。

炉の鉄皮

(*) 1メートル毎の平均温度を測定

図3.後方ラマン散乱光

業種

  • ガス・LNG

    メタンを主成分とする天然ガスは他の化石燃料に比べ、CO2の排出量が少ないため、温暖化効果ガスの発生が少なく、また世界中に産出地があり安定した調達ができる事から、重要な1次エネルギーを担っております。
    LNG (液化天然ガス)を主体としたガス事業は、 社会を支える重要基盤として安定供給を第一の使命とし「安全・安心」を確保した操業が常に求められています。多くのガス事業者様は、安定供給を前提にしながら需要増・供給域拡充に対する設備増強計画や事業における燃料調達戦略・ CO2削減、LNG基地運用の最適化・効率化を目指すなど様々な課題に取り組まれています。
    YOKOGAWA は、これまでLNGをコアとしたガス工場やガス広域導管ネットワーク設備に「安全・安心」をキーとした様々なソリューションを提供してきました。
    これからも最新の最適化・管理・制御・監視・支援システムや現場機器・分析計や計測器、保守サービスなどの最適ソリューション・製品・保守を通じて、お客様のビジネスパートナーとして総合エネルギー事業の発展に貢献します。

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  • 上水道

    上水道において広域に連携する監視制御や保全、運転支援や人材育成に係る技術をご紹介します。

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  • 下水道

    下水処理場における予測最適制御運転支援、ゲリラ豪雨等への安全対策をご紹介します。

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  • 再生可能エネルギー

    社会の電源構成およびエネルギーシステムが進化を遂げようとしている状況の中、効率的なエネルギーマネジメントは、多様化するエネルギーシステムを最適化するため、今後の社会に欠かせないものとなっています。
    YOKOGAWAは、再生可能エネルギー発電事業者様や各種エネルギーマネジメント事業者様へのご支援を通じて、理想的なエネルギーマネジメントシステムを創出し、持続可能な新エネルギー社会に貢献します。

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  • 化学

    化学品製造の新しい“あたりまえ”を創出する DX ~ ワークキングスタイル変革の実践 ~

    私たちの暮らしと日本のものづくりを支える化学産業。石油化学、機能性化学、ライフサイエンスなど分野も広く、製造現場が抱える課題や解決方法は多様化しています。「人」を中心として化学品製造業を取り巻く環境も大きく変わりつつある今、YOKOGAWA はDigital Transformation (DX) により実現される「新しい働き方」についてお客様と共有し、共にプラントの価値最大化を目指します。

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  • 医薬品

    変化の激しい現代では、今迄以上に経営判断には、スピードと正確性が求められています。
    医薬品業界においても、ICT技術を活用したパラダイムシフト(QbD、連続生産)が起き、そうした潮流の中で如何に情報をキャッチアップしていくかが企業の課題です。
    YOKOGAWAは、原薬・製剤・バイオ領域への1000を超えるシステムの導入実績を礎に、これからも医薬品産業の更なる発展に貢献して行きます。

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  • 半導体・FPD

    半導体・FPDの製造ライン全体のCIMシステム、及び製造・検査装置の制御・管理・通信について、業務支援からソフトウェアパッケージのご提供、エンジニアリングまでトータルなソリューションをご提供いたします。
    装置オンライン(SECS/GEM)からライン全体の管理システムまでをワンストップで提供することによって、製造ラインを効率化し、製品開発や生産ラインでお客様が抱えている課題を解決します。 また、ミニマルファブでは、半導体装置ビジネスで培った知見を生かし、お客様の装置の導入からファブ構築、運用・メンテナンスに至るまでの様々なソリューションを提供いたします。 横河ミニマルアプリケーションラボでの試作やトレーニングなどもご相談ください。

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  • 石油

    日本の石油産業の各お客様は、プラントの老朽化や運転員の世代交代といった運転リスクの増大に対して、現場の保安力強化をはじめとする様々な取組みを進められています。
    当社は、計測・制御・情報の分野で長年培ったノウハウと最新・最高の技術をベースに、日本の産業基盤を支えるお客様の課題解決ソリューションを提供し、お客様の将来の発展に向けた新たな価値を共創していきます。

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  • 紙パルプ

    YOKOGAWAは、紙パルプ業界の分野において優れた製品を提供しながら、省エネや高効率なプラント構築のお手伝いをしてまいりました。 皆さまにご提供するのは、製品からシステム、そして時代を切り拓く新たなソリューション。
    YOKOGAWAは、紙産業にかかわるあらゆる要求にお応えするベストパートナーです。

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  • 自動車

    「100年に一度の大変革」と言われている自動車業界。
    環境変化や消費者ニーズに応える形で、EVや自動運転の分野で技術革新が進み、自動車部品に加え、シェアリング、物流、インフラ、コンテンツ等の関連産業にも波及することが予想されます。
    YOKOGAWAは「測る」を原点に、今ある状態をとらえ、見通し、そこから導き出される情報に価値を見出してきました。この価値ある情報を「つなぎ」、さまざまな産業におけるお客様との信頼関係を築き、企業と企業、産業と産業の結束点となって、さらに価値を共鳴させていくことで社会に貢献してまいります。  

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  • 鉄鋼

    鉄鋼業界のお客さまは、世界的な過剰供給構造となっている鉄鋼市場において、コスト競争力強化のために生産拠点の集約化や集約先の設備の強化を図るなど、非常に厳しい経営環境に直面している中で、以下のような課題を抱えていると考えております。

    • 安全対策の更なる推進
    • 高品質/高付加価値製品の製造と徹底したコスト削減の両立
    • ますます厳しくなる環境・省エネルギー問題への対応
    • 製造/操業技術、ノウハウの共有と伝承
    • 設備/装置の老朽化対策

    一方で、ビックデータやIoTなど最新のICT活用により、これらの課題解決を加速させ、新たな付加価値を創出し、さらなる競争力強化につながることが期待されています。

    YOKOGAWAは、これまで最新・最高の技術と、計測・制御・情報の分野で長年培ったノウハウをベースに製品開発を続け、日本の産業基盤を支えるお客様と共に進化してきました。
    YOKOGAWAは、これまでと同様に、24時間365日のプラント安定稼働に貢献し続けると共に、お客様の新たな課題に対処し、お客様のビジネスの成長に貢献できる最良のパートナーとして、これからも努力を重ねていきます。

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  • 電力

    石炭、石油、ガスを燃料とする火力発電は電力発電の大半を占めています。横河電機は火力発電所向けの1,000以上の納入実績を持ち、その経験と知識からお客様へ最適オペレーションと安全性へ貢献して参ります。

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  • 電機・電子

    近年、自動車の自動運転化技術が急速に進み、電子部品が数多く車に搭載されています。また医療機器の高性能化も同様の動きとなっております。この為、電機電子部品業界では、製造過程のトレーサビリティや部品の製造履歴を1品1品の単位で管理し、不良ゼロに向けた工場づくりを進めております。当社は、その際に出くわす現場の課題を的確に捉え、設備の予兆管理や品質不良ゼロに向けたスマートファクトリーの実現をお手伝いいたします。

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  • 電池

    電池 (リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、燃料電池など) 産業は、グローバル展開、技術革新などの市場変動の中、多くのお客様は以下のような課題を抱えられています。

    • 高い品質要求への対応、およびトレーサビリティ強化の要求への対応
    • 競争力強化のための生産の効率化・コスト削減
    • 環境・省エネ問題への対応
    • 技術・知識の共有化への対応
      など・・・

    YOKOGAWAは、今後期待されるリチウムイオン二次電池や燃料電池などの材料開発から製造工程に至るまで、各業界・分野で長年培った最新・最高技術と計測・制御・情報のノウハウと実績を有機的に結合させたソリューションを提供しています。

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  • 食品

    食品製造業では、「食の安心・安全の確保」と「コストダウン」の両立といった従来の課題に加え、感染症や省力化への対応などに取り組まれていることと思います。
    YOKOGAWAは、お客様が抱える課題に寄り添い、お客様の運用に適した工場のあるべき姿をご提案していくことで、働きやすい現場づくりを支援いたします。

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関連製品&ソリューション

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    DTSX200 は、温度測定対象や領域が小中規模で、光ファイバケーブルが短距離の場合に最適な、普及版機種です。低消費電力であることと、温度測定環境に左右されることが少ないため耐環境性に優れています。

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  • 光ファイバ温度センサ DTSX3000

    DTSX3000 は、「 1台で、もっと長距離で、もっと広範囲に渡っての温度分布監視がしたい」というご要望に応えて開発した光ファイバ温度センサです。長距離温度測定と、高い温度分解能に対応できる機能を備えたフラグシップモデルです。

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  • 光ファイバ温度センサ DTSX

    温度センサーに光ファイバを使用した光ファイバ温度センサ DTSXは、長距離・広範囲の生産設備を24時間もれなく温度監視することで、設備異常を素早く検知し、発生場所を特定します。精度の高い予知保全でダウンタイムを回避して工場の安定稼働を実現します。

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