(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2014050923
(43)【国際公開日】20140403
【発行日】20160822
(54)【発明の名称】漏洩判定方法、漏洩判定システム、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   G01M 3/24 20060101AFI20160725BHJP
【FI】
   !G01M3/24 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】20
【出願番号】2014538569
(21)【国際出願番号】JP2013075973
(22)【国際出願日】20130926
(31)【優先権主張番号】2012218037
(32)【優先日】20120928
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号
(74)【代理人】
【識別番号】100079005
【弁理士】
【氏名又は名称】宇高 克己
(72)【発明者】
【氏名】宝珠山 治
【住所又は居所】日本国東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
【テーマコード(参考)】
2G067
【Fターム(参考)】
2G067AA13
2G067BB11
2G067BB25
2G067CC02
2G067DD13
2G067EE06
2G067EE08
2G067EE09
(57)【要約】
本発明は、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、を比較し、漏洩を判定する漏洩判定方法である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、
を比較し、漏洩を判定する
漏洩判定方法。
【請求項2】
前記相関プロファイルは、測定時の環境情報を含む
請求項1に記載の漏洩判定方法。
【請求項3】
前記環境情報は、測定年月日、測定時刻、曜日、天候情報、騒音情報、漏洩情報の少なくともいずれかを含む
請求項2に記載の漏洩判定方法。
【請求項4】
前記相互相関関数は、所定の位置に模擬漏洩音を発生させて測定した測定データから得られた相互相関関数を含み、
前記環境情報は、前記模擬漏洩音に関する情報を含む
請求項1から請求項3のいずかに記載の漏洩判定方法。
【請求項5】
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
請求項4に記載の漏洩判定方法。
【請求項6】
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
請求項4に記載の漏洩判定方法。
【請求項7】
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さとに基づいて、漏洩量を推定する
請求項4又は請求項5に記載の漏洩判定方法。
【請求項8】
配管の構成と、模擬漏洩音を発生させて測定した測定データに基づく配管区間毎の振動伝搬速度とを記録した振動伝搬速度データベースを作成し、
前記振動伝搬速度データベースと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとに基づいて、漏洩を判定する
請求項4から請求項6のいずれかに記載の漏洩判定方法。
【請求項9】
少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルが記憶された相関プロファイルデータベースと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルを取得する相関プロファイル取得手段と、
前記相関プロファイルデータベースの相関プロファイルと、前記相関プロファイル取得手段で取得された相関プロファイルとを比較し、漏洩を判定する漏洩判定手段と
を有する漏洩判定システム。
【請求項10】
前記相関プロファイルは、測定時の環境情報を含む
請求項9に記載の漏洩判定システム。
【請求項11】
前記環境情報は、測定年月日、測定時刻、曜日、天候情報、騒音情報、漏洩情報の少なくともいずれかを含む
請求項10に記載の漏洩判定システム。
【請求項12】
前記相互相関関数は、所定の位置に模擬漏洩音を発生させて測定した測定データから得られた相互相関関数を含み、
前記環境情報は、前記模擬漏洩音に関する情報を含む
請求項10又は請求項11に記載の漏洩判定システム。
【請求項13】
前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
請求項12に記載の漏洩判定システム。
【請求項14】
前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
請求項12に記載の漏洩判定システム。
【請求項15】
前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さとに基づいて、漏洩量を推定する
請求項12又は請求項13に記載の漏洩判定システム。
【請求項16】
配管の構成と、模擬漏洩音を発生させて測定した測定データに基づく配管区間毎の振動伝搬速度とを記録した振動伝搬速度データベースを有し、
前記漏洩判定手段は、
前記振動伝搬速度データベースと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとに基づいて、漏洩を判定する
請求項12から請求項14のいずれかに記載の漏洩判定システム。
【請求項17】
少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、
を比較し、漏洩を判定する処理を
コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、漏洩判定方法、漏洩判定システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、地中に埋設された水道管やガス管等における漏水等の漏洩が問題にされている。そこで、配管等における漏洩を検出する方法が検討されている。
【0003】
その一つの方法として、検査員が耳で振動を確かめ、配管等における漏水を検出する方法がある。この方法は、検査員が地表から耳で漏水音を聞いて、その漏水音が一番良く聞こえる位置を特定し、配管等を調べて漏洩が生じているか否かを確認するものである。
【0004】
しかし、この方法は、配管等の振動を検査員が耳で調べているので、漏水を高精度に検出するためには熟練した技能が必要とされていた。
【0005】
そこで、配管の測定区間の両端に振動検出装置を設置し、検出された配管振動を外部の漏水位置解析部に送信し、漏洩水位置解析部が配管の漏水位置を検出するシステムが提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−51776号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に開示された発明は、配管の振動等を測定する測定端末を所定の測定区間毎に設置し、単に測定データのみから漏水を判定するものであり、配管の周囲の環境に伴う要素は考慮されていない。従って、周辺環境(例えば、時間帯、曜日の相違による雑音の変化や、天候、騒音)に、測定データが依存するような場合、正しく漏洩を判定することができなかった。
【0008】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて発明されたものであって、その目的は、周辺環境を考慮した漏洩の判定できる漏洩判定方法、漏洩判定システム、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、を比較し、漏洩を判定する漏洩判定方法である。
【0010】
本発明は、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルが記憶された相関プロファイルデータベースと、前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルを取得する相関プロファイル取得手段と、前記相関プロファイルデータベースの相関プロファイルと、前記相関プロファイル取得手段で取得された相関プロファイルとを比較し、漏洩を判定する漏洩判定手段とを有する漏洩判定システムである。
【0011】
本発明は、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、を比較し、漏洩を判定する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、周辺環境を考慮した漏洩の判定ができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は本発明の実施形態に係る漏洩位置解析システムの構成を示す模式図である。
【図2】図2は測定端末1のブロック図である。
【図3】図3は解析システム2のブロック図である。
【図4】図4は相関プロファイルの一例を示す図である。
【図5】図5は漏洩位置の解析を説明するための図である。
【図6】図6は本実施の形態に係る漏洩位置解析システムの動作のフローチャートである。
【図7】図7は漏洩の有無の判定を説明するための図である。
【図8】図8は漏洩の位置の判定を説明するための図である。
【図9】図9は第5の実施形態に係る解析システム2のブロック図である。
【図10】図10は振動伝搬速度データベース30を説明する為の図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報と漏洩判定時の相関プロファイルと、を比較し、漏洩を判定することを特徴とする。
【0015】
ここで、相関プロファイルは、過去に測定して得られた相関プロファイルのみならず、例えば、漏洩が判った後に測定した相関プロファイルを含む。そして、この場合には、漏洩が判った後に測定した相関プロファイルと、更なる漏洩判定のために測定した相関プロファイルと比較することとなる。
【0016】
ここで、相関プロファイルは、少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、測定地点の位置情報とを含む。
【0017】
ここで、相互相関関数とは、例えば、一対(2点)の測定地点で測定した配管振動データから得られる相互相関関数である。
【0018】
また、相関プロファイルは、測定時の環境情報を含んでも良い。
【0019】
ここで、環境情報とは、測定した状況(環境)に関する情報であり、例えば、測定した年月日や時分、曜日、降雨、気温、湿度などの天候情報、測定地点における騒音に関する情報(近隣の交通量・工事など情報、空中での騒音))、漏洩に関する漏洩情報などである。尚、漏洩情報は、配管から水などが漏洩する本来の漏洩の有無やその位置のみならず、漏洩音に類似する模擬漏洩音を配管に発生(注入、以下、同様)させ、人工的に発生させた漏洩の有無やその位置も含めても良い。更に、その漏洩音の大きさ、スペクトルも含めても良い。
【0020】
また、相関プロファイルは、騒音対策として、複数の相互相関関数で前処理を行っても良い。例えば、一定期間(例えば1日、1週間)、繰り返し相互相関関数を算出し、
(1) 各位置(時間)での最小値をとる: 最小相関プロファイル、
(2) 各位置での平均値をとる: 平均相関プロファイル、
(3) 各位置での最大値をとる: 最大相関プロファイル、
(4) 各位置での短時間平均値(例えば1分)をとり、さらにそれを複数並べて、最小値をとる: 最小平均相関プロファイル
としても良い。
【0021】
尚、各位置での標準偏差を記録してもよい。
【0022】
このように作成された相関プロファイルと、漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、漏洩を判定する。例えば、漏洩判定時に得られた相関プロファイルと、過去の同じ曜日の相関プロファイルとを用い、漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピークが過去の相関プロファイルの相互相関関数のピークとは異なる新しいピークがあれば漏洩の可能性が高いと判定できる。尚、比較する相関プロファイルの環境情報は同じであることが好ましいが、同一の情報であることは難しいので、多少異なりはあってもかまわない。
【0023】
更に、相関法を用いれば、ピークの位置から漏水位置も推測することができる。
【0024】
また、環境情報に、模擬漏洩音が含まれている場合、その模擬漏洩音についての情報を利用することができる。尚、模擬漏洩音を発生させる模擬漏水音発生装置は、磁歪素子で強力な振動を与えられるものや、圧電素子(ピエゾ素子)などを用いたものが考えられる。環境情報に模擬漏洩音が含まれている場合、相関プロファイル(相互相関関数)には、発生位置と模擬漏洩音の大きさに依存したピークがでる。
【0025】
このような相関プロファイルを持つことで、実際に漏洩を検知した場合、相関プロファイルにおいて、漏洩のピークの位置と近いところに模擬漏洩音のピークがある相関プロファイルと比較することで、模擬漏水音発生の位置を基準にすることができるため、漏洩位置の推定精度を高めることができる。相関法では、伝搬速度が管の設置状況で変わるため、あるいは、相互相関関数計算における時計のズレのために、推定誤差が多いが、既知のピークを基準にすれば、推定誤差は基準からのわずかな相対誤差だけになるからである。尚、騒音が多い場合、模擬漏水音に対するピークが見えない場合があるが、位置推定高精度化のためにピーク位置を得るだけなら、大きい模擬漏水音を発生させればよい。
【0026】
更に、模擬漏洩音として与える振動の大きさを、模擬した漏洩の規模との関係を記録しておけば、実際に漏洩を検知した場合、相関プロファイルにおけるピークの高さを比較することで、漏洩の量(規模)が推定できる。例えば、災害時等複数の場所で漏洩している場合に、復旧工事の優先度を決める情報として有効である。
【0027】
また、模擬漏洩音を与えた測定データから基準位置間の振動伝搬速度を求めることができる。従来は、管の種類だけで分類した振動伝搬速度に関するデータベースはあるが、設置状況などの影響で、誤差が大きくなる場合がある。
【0028】
しかし、模擬漏洩音を与えた測定データから基準位置間(区間毎の)の振動伝搬速度を求めて、データベース化しておけば、上述した相関プロファイルと合わせて利用することにより、漏水位置推定精度を高めることができる。
【0029】
以上の如く、本発明によれば、周辺環境を考慮した漏洩の判定できる。
【0030】
以下、具体的な実施の形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る漏洩解析システムの構成を示す模式図である。
【0031】
漏洩解析システムは、少なくとも二台以上の測定端末1と解析システム2とを備えている。なお、本実施の形態では、漏洩検出の測定する位置をそれぞれ位置Aおよび位置Bとし、それぞれの位置に設置される機器を添え字AおよびBを付して表記する。例えば、位置Aに設置される測定端末1を測定端末1、位置Bに設置される測定端末1を測定端末1と表記する。また、配管3の漏洩している位置を位置Pとする。尚、以下の説明では、水道管の漏水を例にして説明するが、本発明はこれに限られることなく、石油ガスなど流体配管における漏洩検知にも用いることができる。
【0032】
測定端末1を説明する。図2は測定端末1のブロック図である。
【0033】
測定端末1は、振動センサ10と、測定位置情報取得部11と、測定時刻情報取得部12と、測定データ収集部13、制御部14と、無線通信部15と、出力(表示)部16とを有する。
【0034】
振動センサ10は、配管3の配管振動を測定するものである。また、振動センサ10は、測定した配管振動を示す波形振動データを測定データ収集部13に送出する。
【0035】
測定位置情報取得部11は、測定位置を取得するものであり、例えば、GPS等である。また、測定位置情報取得部11は、取得した測定位置情報を測定データ収集部13に送出する。
【0036】
測定日時情報取得部12は測定時刻を取得するものである。測定日時情報取得部12は、後述する漏洩解析の精度を高めるため、測定端末1間で時刻が一致していることが好ましい。また、測定日時情報取得部12は、取得した測定日時情報を測定データ収集部13に送出する。
【0037】
測定データ収集部13は、収集した測定データ(波形振動データ、測定位置情報及び測定日時情報)を、制御部14に送出する。
【0038】
制御部14は、測定データ収集部13からの測定データを、無線通信部15を介して、解析システム2に送信する。また、制御部14は、後述するように、解析システム2から受信した解析結果を出力部(表示部)16に出力する。
【0039】
出力部(表示部)16は、ディスプレイ等である。
【0040】
尚、測定端末1は専用端末でも良いが、例えば、既存のスマートフォンなどの端末を用い、上述した機能を実現するアプリケーションをスマートフォンに導入することによっても実現することができる。
【0041】
次に、解析システム2を説明する。図3は解析システム2のブロック図である。
【0042】
解析システム2は、相関プロファイルデータベース20と、漏洩解析部21と、無線通信部22とを有する。
【0043】
相関プロファイルデータベース20は、配管上に設置された振動センサ対により測定された振動データに基づいて求めた相互相関関数と、測定時の環境情報とを含む相関プロファイルを記憶する。相関プロファイルは、例えば図4に示すように、相互相関関数、振動センサ対の位置、測定時の年月日時分・曜日、天候(降雨、気温、湿度等)、騒音情報(近隣の交通量や工事の情報、空中での騒音)、漏洩情報(漏洩の有無、漏洩音発生位置、漏洩音の大きさ、スペクトル)を含む。
【0044】
相互相関関数ΦAB(τ)は、振動センサAが測定した振動データY(t)と、振動センサBが測定した振動データY(t)とから、下式(1)により求められる。
【0045】
例えば図5に示すように、配管上の複数の位置S1、S2・・に振動センサを配置して、各センサ位置で測定された振動データから2点間における相互相関関数が上式(1)により求められる。例えば測定時に模擬漏洩音発生装置(模擬漏洩音注入装置)を用いて配管上で模擬漏洩音を発生した(注入させた)場合には、模擬漏洩音の注入位置や漏洩音の大きさ等の漏洩情報として記録される。
【0046】
漏洩解析部21は、測定端末1が測定した振動データY(t)と、測定端末1が測定した振動データY(t)とから上式(1)により相互相関関数を求める。また、漏洩解析部21は、そのときの天候、騒音情報等の環境情報を取得する。そして、求めた相互相関関数と環境情報について、相関プロファイルデータベース20の相関プロファイルと照合して漏洩の解析を行い、解析結果を測定端末1に送信する。
【0047】
具体的には、漏洩解析部21は、測定端末1が測定した振動データY(t)と、測定端末1が測定した振動データY(t)とから、上式(1)により相互相関関数ΦAB(τ)を求める。
【0048】
次に、漏洩解析部21は、測定端末1と測定端末1の位置、測定日時、騒音状況等に基づいて相関プロファイルデータベース20を検索し、該当する相互相関関数と、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)と比較して漏洩の有無や漏洩位置等の解析を行う。
【0049】
上記のように求められた解析結果は、無線通信部22により、測定端末1に送信される。
【0050】
次に、本実施の形態に係る漏洩解析システムの動作を、図6のフローチャートを用いて説明する。尚、検査員は、位置Aに測定端末1を設置し、位置Bに測定端末1を設置したものとする。また、解析結果である漏洩位置は、測定端末1のみに送信するものとするが、測定端末1にも送信してもかまわない。
【0051】
まず、位置A及び位置Bにおいて、各測定端末1、1の振動センサ10と、測定位置情報取得部11と、測定日時情報取得部12とにより、波形振動、測定位置情報及び測定日時情報が測定される(ステップS1)。
【0052】
測定データ収集部13は、測定データ(波形振動データ、測定位置情報及び測定日時情報)を収集する(ステップS2)。
【0053】
制御部14は、測定データ収集部13からの測定データを、無線通信部15を介して、解析システム2に送信する(ステップS3)。
【0054】
解析システム2は、無線通信部22を介して、(波形振動データ、測定位置情報及び測定日時情報)を受信する(ステップS4)。
【0055】
解析システム2の漏洩解析部21は、測定区間として設定される2点(位置Aと位置B)間の波形振動データを相互相関処理する(ステップS5)。また、漏洩解析部21は、そのときの天候、騒音情報等の環境情報を取得する(ステップS6)。
【0056】
漏洩解析部21は、ステップ5で用いた2点の測定位置、ステップS6で取得した環境情報等に対応する相互相関関数を相関プロファイルデータベース20から検索し、相互相関処理により求めた相互相関関数ΦAB(τ)と比較し、漏洩の有無、漏洩位置等の漏洩の検知を行う(ステップS7)。これにより、漏洩解析処理が終了する。
【0057】
解析結果は、無線通信部22により、測定端末1に送信される(ステップS8)。
【0058】
測定端末1は、無線通信部22により、漏洩検知の解析結果を受信する(ステップS9)。制御部14は、受信した解析結果を出力(表示)部16に表示する(ステップS10)。
【0059】
以上の如く、第1の実施の形態は、相関プロファイルデータベースを用いて漏洩検知の解析を行うことができる。
【0060】
なお、本実施の形態では、相関プロファイルデータベース20を検索し、該当する相互相関関数と、測定端末からの振動データにより求めた相互相関関数と比較して漏洩の有無や漏洩位置等の解析を行う例を説明したが、他の構成でもよい。例えば、比較対象となる相互相関関数は、相関プロファイルデータベース20を検索するのではなく、検査員がその場で模擬漏洩音発生装置を用いて模擬漏洩音を発生させて測定することで求めてもよい。その場合、比較する2つの相互相関関数は、似たような周辺環境で測定されて求められたものとなる。よって、本発明の目的を達成することができる。
【0061】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る漏洩位置解析システムについて説明する。
【0062】
第2の実施形態では、相関プロファイルデータベース20に、模擬漏洩音を発生させない場合の相互相関関数の相関プロファイルが登録されており、このような相関プロファイルを用いて、漏洩を検知する解析処理を行う。第2の実施形態のシステム構成は第1の実施形態と同様である。以下、第2の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
【0063】
解析システム2の漏洩解析部21は、測定端末1が測定した振動データY(t)と、測定端末1が測定した振動データY(t)とから上式(1)により相互相関関数を求める。また、漏洩解析部21は、そのときの天候、騒音情報等の環境情報を取得する。そして、測定日時と天候等の環境情報に基づいて相関プロファイルデータベース20を検索し、該当する相関プロファイルの相互相関関数と、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)と比較して漏洩の有無を判定する。
【0064】
漏洩の有無の判定では、相互相関関数を比較して新しいピークがあれば漏洩の可能性が高い(漏洩有り)と判定する。例えば図7に示すように、相関プロファイルの相互相関関数φ1と、測定により求めた相互相関関数φ2を比較した場合、新たなピークが存在するため、漏洩有りと判定する。また、新たなピークがない場合には、漏洩なしと判定する。
【0065】
漏洩解析部21は、漏洩有無についての解析結果を無線通信部22を介して測定端末1または1に送信する。
【0066】
以上の如く、第2の実施の形態は、相関プロファイルデータベースを用いて漏洩を検知することができる。
【0067】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る漏洩位置解析システムについて説明する。
【0068】
第3の実施形態では、相関プロファイルデータベース20に、模擬漏洩音を発生させない場合の相互相関関数の相関プロファイルと模擬漏洩音を発生させた場合の相関プロファイルとが登録されており、このような相関プロファイルを用いて、漏洩の検知と漏洩位置の推定を行う。第3の実施形態のシステム構成は第1の実施形態と同様である。以下、第3の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
【0069】
解析システム2の漏洩解析部21は、測定端末1が測定した振動データY(t)と、測定端末1が測定した振動データY(t)とから上式(1)により相互相関関数を求める。また、漏洩解析部21は、そのときの天候、騒音情報等の環境情報を取得する。そして、測定日時と天候等の環境情報に基づいて相関プロファイルデータベース20を検索する。この検索では検索条件として、漏洩無しを設定し、漏洩音の発生がない相関プロファイルを検索する。そして、第2の実施形態と同様にして、検索した相互相関関数と、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)と比較して漏洩の有無を判定する。この判定において、漏洩有りと判定された場合、漏洩解析部21は、漏洩位置の推定を行う。漏洩解析部21は、測定日時と天候等の環境情報に基づいて相関プロファイルデータベース20を再度検索する。この検索では検索条件として、漏洩有りを設定し、漏洩音の発生が有る相関プロファイルを複数検索する。
【0070】
漏洩位置の推定では、検索された相関プロファイルの相互相関関数と、測定により求めた相互相関関数を比較して、ピークの位置が最も近い相関プロファイルを特定し、この模擬音発生位置の近傍に漏洩があると判定する。
【0071】
漏洩解析部21は、漏洩有無と漏洩位置についての解析結果を無線通信部22を介して測定端末1に送信する。
【0072】
以上の如く、第3の実施の形態は、相関プロファイルデータベースを用いて漏洩を検知し、漏洩位置を推定することができる。
【0073】
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る漏洩位置解析システムについて説明する。
【0074】
第4の実施形態では、相関プロファイルデータベース20に、模擬漏洩音を発生させた場合の相関プロファイルが登録されており、このような相関プロファイルを用いて、漏洩位置の推定を行う。第4の実施形態のシステム構成は第1の実施形態と同様である。以下、第4の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
【0075】
解析システム2の漏洩解析部21は、測定端末1が測定した振動データY(t)と、測定端末1が測定した振動データY(t)とから上式(1)により相互相関関数を求める。また、漏洩解析部21は、そのときの天候、騒音情報等の環境情報を取得する。そして、測定日時と天候等の環境情報に基づいて相関プロファイルデータベース20を検索し、該当する相関プロファイルの相互相関関数と、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)と比較して漏洩位置の存在する区間を推定する。
【0076】
漏洩位置の存在する区間の推定では、それぞれの相互相関関数のピーク位置を比較し、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)が存在する、相関プロファイルのピーク位置により定められる区間を求め、この区間に漏洩位置が存在すると判定する。
【0077】
例えば図8に示すように、相関プロファイルデータベース20に登録されている相互相関関数φ1(漏洩音発生位置:S2)及び相互相関関数φ2(漏洩音発生位置:S3)と、測定端末1、1からの振動データにより求めた相互相関関数ΦAB(τ)があった場合、相互相関関数φ1のピークと相互相関関数φ2のピークの間に相互相関関数ΦAB(τ)のピークがあるため、この場合の漏洩位置はS2とS3の間にあると推定する。区間はより狭い方が位置推定の精度が上がるため、最小となる区間を求めるのが望ましい。
【0078】
漏洩解析部21は、漏洩位置についての解析結果を無線通信部22を介して測定端末1に送信する。
【0079】
以上の如く、第4の実施の形態は、相関プロファイルデータベースを用いて、漏洩位置を推定することができる。
【0080】
尚、模擬漏洩音を発生させた場合の相関プロファイル同士を比較することにより、管の経年変化を推定することもできる。
【0081】
例えば、経年変化により、配管の継ぎ目などの状態が変化する、あるいは、周辺土の状態が変化すると、模擬漏水音の伝搬特性が変化する。よって、模擬漏水音に対応するピークの位置、あるいは高さ、形状の変化を見ることによって、管の状態の変化を検出することもできる。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る漏洩位置解析システムについて説明する。
【0082】
図9は第5の実施形態に係る解析システム2のブロック図である。
【0083】
第5の実施形態では、上述した実施の形態の相関プロファイルデータベース20に加えて、振動伝搬速度データベース30を有し、相関プロファイルと振動伝搬速度データベース30とを用いて漏洩位置の精度を高める実施の形態を説明する。
【0084】
振動伝搬速度データベース30は、配管の構成と、模擬漏洩音を発生して測定した測定データに基づく配管区間毎の振動伝搬速度とを記録したデータベースである。
【0085】
例えば、図10に示すように、模擬漏洩音をS2とS3とで発生して振動データをS1とS4とで測定した場合、S2とS3との正確な位置が分かっているので、区間Cの振動伝搬速度を求めることができる。このような、振動伝搬速度を区間毎に求めておき、それをデータベース化しておく。
【0086】
そして、漏洩解析部21は、上述の実施の形態で述べたように、相関プロファイルの比較により漏洩を判定し、漏洩の場合には相互相関関数ΦAB(τ)の最大値を求め、この最大値の時間Δτを求める。尚、この時間Δτが振動データY(t)と振動データY(t)との時間差Δτとなる。
【0087】
続いて、漏洩と判定される位置の区間に対応する振動伝搬速度Cを振動伝搬速度データベース30から読み出し、この振動伝搬速度Cと算出された時間差Δτの値を式(2)に代入して、測定端末1が設置された測定位置Aから漏洩位置Pまでの距離LAPを算出する。
【0088】
AP=(LAB−C・Δτ)/2 ・・・(2)
このような方法によれば、高精度で漏洩位置を特定することができる。
【0089】
尚、上述した実施の形態では、各部をハードウェアで構成したが、上述した動作の処理を情報処理装置(CPU)に行わせるプログラムによっても構成できる。
【0090】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0091】
[付記1] 少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、
を比較し、漏洩を判定する
漏洩判定方法。
【0092】
[付記2] 前記相関プロファイルは、測定時の環境情報を含む
付記1に記載の漏洩判定方法。
【0093】
[付記3] 前記環境情報は、測定年月日、測定時刻、曜日、天候情報、騒音情報、漏洩情報の少なくともいずれかを含む
付記2に記載の漏洩判定方法。
【0094】
[付記4] 前記相互相関関数は、所定の位置に模擬漏洩音を発生させて測定した測定データから得られた相互相関関数を含み、
前記環境情報は、前記模擬漏洩音に関する情報を含む
付記1から付記3のいずかに記載の漏洩判定方法。
【0095】
[付記5] 前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
付記4に記載の漏洩判定方法。
【0096】
[付記6] 前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
付記4に記載の漏洩判定方法。
【0097】
[付記7] 前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さとに基づいて、漏洩量を推定する
付記4又は付記5に記載の漏洩判定方法。
【0098】
[付記8] 配管の構成と、模擬漏洩音を発生させて測定した測定データに基づく配管区間毎の振動伝搬速度とを記録した振動伝搬速度データベースを作成し、
前記振動伝搬速度データベースと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとに基づいて、漏洩を判定する
付記4から付記6のいずれかに記載の漏洩判定方法。
【0099】
[付記9] 少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルが記憶された相関プロファイルデータベースと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルを取得する相関プロファイル取得手段と、
前記相関プロファイルデータベースの相関プロファイルと、前記相関プロファイル取得手段で取得された相関プロファイルとを比較し、漏洩を判定する漏洩判定手段と
を有する漏洩判定システム。
【0100】
[付記10] 前記相関プロファイルは、測定時の環境情報を含む
付記9に記載の漏洩判定システム。
【0101】
[付記11] 前記環境情報は、測定年月日、測定時刻、曜日、天候情報、騒音情報、漏洩情報の少なくともいずれかを含む
付記10に記載の漏洩判定システム。
【0102】
[付記12] 前記相互相関関数は、所定の位置に模擬漏洩音を発生させて測定した測定データから得られた相互相関関数を含み、
前記環境情報は、前記模擬漏洩音に関する情報を含む
付記10又は付記11に記載の漏洩判定システム。
【0103】
[付記13] 前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
付記12に記載の漏洩判定システム。
【0104】
[付記14] 前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピーク位置に類似する前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数により、漏洩位置を判定する
付記12に記載の漏洩判定システム。
【0105】
[付記15] 前記漏洩判定手段は、
前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含まない漏洩判定時の相関プロファイルとを比較し、
前記漏洩判定時の相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルの相互相関関数のピークの高さとに基づいて、漏洩量を推定する
付記12又は付記13に記載の漏洩判定システム。
【0106】
[付記16] 配管の構成と、模擬漏洩音を発生させて測定した測定データに基づく配管区間毎の振動伝搬速度とを記録した振動伝搬速度データベースを有し、
前記漏洩判定手段は、
前記振動伝搬速度データベースと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む相関プロファイルと、前記模擬漏洩音に関する情報を含む漏洩判定時の相関プロファイルとに基づいて、漏洩を判定する
付記12から付記14のいずれかに記載の漏洩判定システム。
【0107】
[付記17] 少なくとも一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む相関プロファイルと、
前記一対の測定地点で測定された測定データから得られた相互相関関数と、前記測定地点の位置情報とを含む漏洩判定時の相関プロファイルと、
を比較し、漏洩を判定する処理を
コンピュータに実行させるプログラム。
【0108】
本出願は、2012年9月28日に出願された日本出願特願2012−218037号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【0109】
以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
【符号の説明】
【0110】
,1 測定端末
2 解析システム
10 振動センサ
11 測定位置情報取得部
12 測定時刻情報取得部
13 測定データ収集部
14 制御部
15 無線通信部
16 出力(表示)部
20 配管プロファイルデータベース
21 漏洩位置解析部
22 無線通信部
30 振動伝搬速度データベース
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】

【手続補正書】
【提出日】20150326
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0044】
相互相関関数ΦAB(τ)は、振動センサAが測定した振動データY(t)と、振動センサBが測定した振動データY(t)とから、下式(1)により求められる。
【国際調査報告】