(57)【要約】【課題】配管のうち漏れが疑われる区間の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定する技術を提供する。【解決手段】漏洩検出システム１０は、配管長算出部１２と漏れ位置特定部１３を備える。配管長算出部１２は、第２加振振動到達時間差分と、配管１５における振動伝搬速度と、に基づいて、未知区間１８（第１の区間）における配管１５の配管長を算出する。漏れ位置特定部１３は、漏れ振動到達時間差分と、配管１５における振動伝搬速度と、未知区間１８における配管１５の配管長と、に基づいて未知区間１８における漏れ位置を特定する。【選択図】図３
2020101394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されて流体を搬送する配管の漏れ位置を特定する漏洩検出システムであって、
漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間の端部、又は、前記第１の区間の外側の区間において前記配管又は前記流体を加振したときの振動が前記第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、に基づいて、前記第１の区間における前記配管の配管長を算出する配管長算出部と、
前記第１の区間における漏れに起因する振動が前記２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、前記第１の区間における前記配管の配管長と、に基づいて前記第１の区間における前記漏れ位置を特定する漏れ位置特定部と、
を備えた、
漏洩検出システム。
【請求項２】
前記第１の区間と異なる区間であって配管長が既知である配管の区間である第２の区間の端部、又は、前記第２の区間の外側の区間において前記配管又は前記流体を加振したときの振動が前記第２の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記第２の区間における前記配管の配管長と、に基づいて前記振動伝搬速度を算出する伝搬速度算出部を更に備えた、
請求項１に記載の漏洩検出システム。
【請求項３】
前記第１の区間と前記第２の区間は隣り合う区間である、
請求項２に記載の漏洩検出システム。
【請求項４】
前記第１の区間は、互いに離れた場所に設置された２つのマンホールの間の区間に相当している、
請求項１から３までの何れか１項に記載の漏洩検出システム。
【請求項５】
前記第２の区間は、互いに離れた場所に設置された２つのマンホールの間の区間に相当している、
請求項１から３までの何れか１項に記載の漏洩検出システム。
【請求項６】
前記振動は、前記配管の振動、又は、前記流体の振動である、
請求項１から５までの何れか１項に記載の漏洩検出システム。
【請求項７】
地中に埋設されて流体を搬送する配管の漏れ位置を特定する漏洩検出方法であって、
漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間の端部、又は、前記第１の区間の外側の区間において前記配管又は前記流体を加振したときの振動が前記第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、に基づいて、前記第１の区間における前記配管の配管長を算出するステップと、
前記第１の区間における漏れに起因する振動が前記２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、前記第１の区間における前記配管の配管長と、に基づいて前記第１の区間における前記漏れ位置を特定するステップと、
を含む、
漏洩検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏洩検出システム及び漏洩検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平８−２２６８６５号公報）は、互いに離れた２つのマンホール間で延びる蒸気管の漏れ位置を特定する技術を開示している。具体的には、一方のマンホール内において、漏れ雑音を拾う２つのセンサを蒸気管に数フィート離して配置し、この２つのセンサで漏れ雑音を拾うことで、漏れ雑音の伝搬速度を算出する。そして、２つのマンホール内において蒸気管にセンサを１つずつ配置し、これら２つのセンサの間の中点から漏れ位置までの距離を、これら２つのセンサ間の既知である距離と、上記の伝搬速度と、を用いて算出するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、漏れが疑われる配管の配管長が既知であることを前提としたものであるから、漏れが疑われる配管の配管長が未知な場合は漏れ位置を精度よく特定することができない。例えば、複雑な屈曲部を含む配管や、そもそも施工図面すら残存していないような古い配管、幾度となく修繕が施された配管に漏れが疑われた場合、そのような配管の配管長は未知なものとなる。
【０００４】
従って、上記特許文献１の技術をそのような配管に適用した場合、漏れ位置を精度よく特定することができず、配管の修繕工事が困難なものとなる。
【０００５】
本開示の目的は、上述した課題の何れかを解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の観点によれば、地中に埋設されて流体を搬送する配管の漏れ位置を特定する漏洩検出システムが提供される。漏洩検出システムは、配管長算出部と漏れ位置特定部を備える。配管長算出部は、差分と、前記配管における振動伝搬速度と、に基づいて、前記第１の区間における前記配管の配管長を算出する。差分は、振動が前記第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。振動は、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間の端部、又は、前記第１の区間の外側の区間において前記配管又は前記流体を加振したときの振動である。漏れ位置特定部は、振動が前記２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、前記第１の区間における前記配管の配管長と、に基づいて前記第１の区間における前記漏れ位置を特定する。
【０００７】
本開示の第２の観点によれば、地中に埋設されて流体を搬送する配管の漏れ位置を特定する漏洩検出方法が提供される。漏洩検出方法は、振動が前記第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、に基づいて、前記第１の区間における前記配管の配管長を算出するステップを含む。漏洩検出方法は、振動が前記２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、前記配管における振動伝搬速度と、前記第１の区間における前記配管の配管長と、に基づいて前記第１の区間における前記漏れ位置を特定するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、配管のうち漏れが疑われる区間の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】漏洩検出システムの機能ブロック図である。（第１実施形態）
【図２】漏洩検出システムの機能ブロック図である。（第２実施形態）
【図３】地中に埋設された上水道管の断面図である。（第２実施形態）
【図４】漏洩検出方法のフローチャートである。（第２実施形態）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態の漏洩検出システムの機能ブロック図である。
【００１１】
漏洩検出システム１は、地中に埋設されて流体を搬送する配管の漏れ位置を特定するものである。
【００１２】
漏洩検出システム１は、配管長算出部２と、漏れ位置特定部３と、を備えている。
【００１３】
配管長算出部２は、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間における配管の配管長を算出する。具体的には、到達時間差分と振動伝搬速度に基づいて、第１の区間における配管の配管長を算出する。
【００１４】
到達時間差分は、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間の端部において配管又は流体を加振したときの振動が第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。或いは、到達時間差分は、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管の区間である第１の区間の外側の区間において配管又は流体を加振したときの振動が第１の区間の両端に設置した２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。第１の区間の外側の区間とは、配管のうち前記第１の区間を除く区間を意味する。
【００１５】
振動伝搬速度とは、配管における振動の伝搬速度である。振動とは、配管の振動と流体の振動を含む。
【００１６】
漏れ位置特定部３は、第１の区間における漏れに起因する振動が２つの振動センサのそれぞれに到達するまでの時間の差分と、配管における振動伝搬速度と、第１の区間における配管の配管長と、に基づいて第１の区間における漏れ位置を特定する。
【００１７】
以上の構成によれば、配管のうち漏れが疑われる区間の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定することができる。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、図２から図４までを参照して、本開示の第２実施形態を説明する。以下、まず、第２実施形態の背景に関して説明する。
【００１９】
デジタル化が支えるＩＴやネットワーク技術の進展により、人や電子機器が扱い、蓄積する情報量は増大の一途をたどっている。入力デバイスであるセンサから事象の正確なデータを取得し、それを正確に分析、判断、加工を施し有用情報として人が認知することは、多量の情報に散漫になりつつある人間社会にとって安心安全な社会を形成する上で重要な位置づけにある。
【００２０】
現代生活では、上下水道網や、ガスや石油などの高圧化学パイプライン、高速鉄道、長大橋、超高層建築、大型旅客機、自動車などの設備が構築され、豊かな社会の基盤となっている。これらが予期せぬ震災などの自然災害や寿命劣化によって破壊されて重大事故に至れば、社会への影響は多大であり経済的損失は大きい。設備に用いられる部材は使用時間に応じて腐食や磨耗、ガタツキなどの劣化が進み、やがて破壊などの機能不全に至る。設備の安心・安全を確保するために科学、工学、社会学などの学術的領域を超えた技術開発に多大な努力がおこなわれている。なかでも、低コストかつ操作が簡便な検査技術である非破壊検査技術の進展は、設備の劣化や破壊による重大事故の防止を図る上でますます重要になっている。
【００２１】
上水道網における漏水やガス管のガス漏れ、化学プラントにおける各種配管の漏洩検知技術として、種々の手法が提案され実用化がなされている。代表的な非破壊検査法として振動センサを用いた検査法が知られている。この検査法では、配管や配管と接する箇所、例えば配管が埋設されている箇所に近い地表面およびマンホールなどに振動センサを設置し、配管の漏洩によって生じる振動を検出する。
【００２２】
振動センサを用いた漏洩検知箇所の位置特定には、漏洩箇所から発せられる振動が漏洩箇所を挟むマンホールに設置された２つのセンサに届く信号の到達時間差、および配管の音速、２つのセンサ間距離が必要である。配管の音速を高精度化するためには片方のセンサ周辺を加振し、もう一方へ加振信号が到達するまでの到達時間差と２つのセンサ間距離が用いられる。これにより、実環境誤差を抑えた音速を得ることができる。
【００２３】
本実施形態の漏洩検出システムは、地中に埋設された配管に形成された欠陥の有無及び位置を、配管に設置した振動センサを介して特定する。
【００２４】
内部に流体が流れる配管に漏洩が形成されると、その漏洩孔の状態（形状、大きさ等）に応じた周波数の振動がその漏洩孔から発生し、配管及び配管内を流れる流体を介して伝搬する。そこで、配管にセンサを設置し、この漏洩孔が形成されていること、および漏水位置を検知することができる。例えば、センサで検知した信号の中に漏洩孔が形成されていない成分（特定の周波数におけるピーク）が表れていないか確認することで、配管に漏洩孔が形成されていないか確認する。配管に複数のセンサを配置し、複数のセンサで漏洩振動を検知することで、例えば相関法を用いて漏洩孔の位置を特定することができる。
【００２５】
ここで、相関法での漏水位置の特定には、時刻を同期した複数のセンサの周囲を強制加振することで、各センサに加振振動が伝搬するまでの時間差、および、各センサを設置した配管の音速（＝振動伝搬速度）が必要である。配管の音速は、事前に知っておくかまたは算出する。そこで、配管の音速算出のため、設置した各センサの配管周囲を強制的に加振する。各センサへの加振振動の伝搬時間差とセンサ間の距離に基づいて音速を算出することができる。しかし、高精度に音速を算出することは、配管自身の材質や形状が埋設等に伴う周囲環境の変化により異なるため困難となる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、内部に流体が流れる配管に設置され、時刻同期され、配管を伝搬する振動を検知するセンサが、漏洩検出対象区間の両末端に敷設されたマンホール内の消火栓、空気弁、仕切弁等に設置される。センサによって検出された環境音、環境振動に含まれる配管の漏洩に起因した振動音を伝搬した到達時間差を算出することで漏洩有無および位置を検出する。対象の両区間の片側を加振手段による流体または配管の加振によって生じた振動をもう片側のセンサによって検出し、その到達時間差と、竣工図面または実測による距離測定によって配管を伝搬する音速を算出する。
【００２７】
漏洩検出の対象となる漏洩検出区間の配管敷設形状に依存して生じる配管図面距離の誤差を最小化するため、対象区間の直近の配管敷設形状が直線の部位において、同様の加振手段および到達時間差を算出し、そこから配管を伝搬する音速を算出する。この音速を用いて、配管敷設形状が屈曲、または工事等により水平／垂直の区間距離誤差が疑われる箇所の実測音速の代替とする。これにより、漏洩検出対象区間の漏洩検出位置誤差を最小化する。具体的には以下の通りである。
【００２８】
図２は、第２実施形態の漏洩検出システム１０の機能ブロック図である。図２に示すように、漏洩検出システム１０は、一般的なパーソナルコンピュータによって実現されている。漏洩検出システム１０は、中央演算処理器としてのＣＰＵ１０ａと、読み書き自由のＲＡＭ１０ｂ、読み出し専用のＲＯＭ１０ｃを備えている。そして、ＣＰＵ１０ａがＲＯＭ１０ｃに記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、制御プログラムは、ＣＰＵ１０ａなどのハードウェアを、伝搬速度算出部１１と、配管長算出部１２と、漏れ位置特定部１３として機能させる。
【００２９】
漏洩検出システム１０は、図３に示すように地中に埋設されて流体を搬送する配管１５の漏れ位置を特定する。本実施形態において、配管１５は上水道管であり、流体は水である。しかしながら、配管１５は、ガスを搬送するガス管であってもよいし、他の気体又は流体を搬送するものであってもよい。
【００３０】
図３に示すように、配管１５に沿って３つのマンホールが形成されている。以下、３つのマンホールを配管１５の長手方向に沿って順に、第１マンホール１６ａ、第２マンホール１６ｂ、第３マンホール１６ｃと称する。また、第１マンホール１６ａと第２マンホール１６ｂの間における配管１５の区間を既知区間１７（第２の区間）、第２マンホール１６ｂと第３マンホール１６ｃの間における配管１５の区間を未知区間１８（第１の区間）と称する。既知区間１７と未知区間１８は異なる区間である。既知区間１７と未知区間１８は隣り合う区間である。
【００３１】
第１マンホール１６ａ、第２マンホール１６ｂ、第３マンホール１６ｃ内には配管１５が露出している。第１マンホール１６ａにおいては配管１５に消火栓１９ａが設けられている。第２マンホール１６ｂにおいては配管１５に消火栓１９ｂが設けられている。第３マンホール１６ｃにおいては配管１５に消火栓１９ｃが設けられている。
【００３２】
既知区間１７は、詳しくは、第１マンホール１６ａ内の消火栓１９ａから第２マンホール１６ｂ内の消火栓１９ｂまでの区間である。同様に、未知区間１８は、第２マンホール１６ｂ内の消火栓１９ｂから第３マンホール１６ｃ内の消火栓１９ｃまでの区間である。
【００３３】
そして、図３に示すように、本実施形態において、既知区間１７における配管１５は直線状に水平に延びている。従って、既知区間１７における配管１５の配管長は例えば竣工図面により既知であり、また、施工図面がない場合でも容易に実測できるので既知と言える。
【００３４】
一方で、未知区間１８における配管１５は屈曲している。未知区間１８における配管１５の屈曲は、例えば配管１５の修繕などに起因するものである。従って、未知区間１８における配管１５の配管長は実測することすら不可能であるので未知である。
【００３５】
本実施形態では、未知区間１８における配管１５で流体の漏れが疑われているものとする。図３では、漏洩箇所Ｐを例示している。漏洩箇所Ｐは、未知区間１８において配管１５に存在するものと考えられるが、未知区間１８における配管１５のどこに位置するかは未知であるものとする。
【００３６】
第１マンホール１６ａには、振動センサ２０ａとデータロガー２１ａが配置されている。振動センサ２０ａは、検出した振動を電気信号に変換して出力するセンサである。振動センサ２０ａとしては、圧電式振動センサや電磁式振動センサ、静電容量型加速度センサ、光学式速度センサ、動ひずみセンサ、超音波センサ、マイクを採用することができる。本実施形態において、振動センサ２０ａは、消火栓１９ａに取り付けられている。しかし、これに代えて、振動センサ２０ａを配管１５に直接取り付けてもよい。データロガー２１ａは、振動センサ２０ａからの出力値を時刻情報と共に記録する。同様にして、第２マンホール１６ｂには、振動センサ２０ｂとデータロガー２１ｂが配置されている。第３マンホール１６ｃには、振動センサ２０ｃとデータロガー２１ｃが配置されている。
【００３７】
データロガー２１ａ、データロガー２１ｂ、データロガー２１ｃは、何れも内部時計が互いに同期していることが好ましい。これらの内部時計を同期する手法としては、例えばＧＰＳ信号を使用することが考えられるが、これに限定されない。また、これらの内部時計は互いに同期しておらず、後述するデータ処理の段階で時刻のズレを公知の方法により補正するようにしてもよい。
【００３８】
図２に戻り、伝搬速度算出部１１は、配管１５又は配管１５内の流体における振動の伝搬速度としての振動伝搬速度を算出する。振動とは、配管１５の振動と配管１５内の流体の振動を含む。
【００３９】
具体的には、伝搬速度算出部１１は、第１加振振動到達時間差分と、既知区間１７における配管１５の配管長と、に基づいて振動伝搬速度を算出する。
【００４０】
第１加振振動到達時間差分は、既知区間１７の端部において配管又は流体を加振したときの振動が振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂにそれぞれ到達するまでの時間の差分である。第１加振振動到達時間差分は、データロガー２１ａのデータとデータロガー２１ｂのデータに基づいて算出することができる。
【００４１】
例えば、第１マンホール１６ａにおいて消火栓１９ａ又は配管１５をインパルスハンマで加振することが考えられる。この場合、配管１５には非定常な振動が発生する。この場合は、振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂの出力値の暗振動成分の平均値を予め取得し、この平均値の例えば２倍を閾値としておく。振動センサ２０ａの出力値が連続で例えば５回、上記閾値を越えた場合、その１回目を加振に起因する振動の立ち上がり時刻とする。第１加振振動到達時間差分は、振動センサ２０ａにおける振動の立ち上がり時刻と、振動センサ２０ｂにおける振動の立ち上がり時刻との差分として算出できる。なお、閾値は平均値の２倍に限られず、例えば３倍でもよい。また、振動の立ち上がりを判定する際に出力値が閾値を連続で越える回数は５回に限られないが３回以上であることが好ましい。
【００４２】
また、第１マンホール１６ａにおいて消火栓１９ａ又は配管１５を加振器で加振することが考えられる。この場合、配管１５には定常な振動が発生する。この場合は、データロガー２１ａのデータとデータロガー２１ｂのデータに関して相互相関関数を求め、相互相関関数におけるピークを検出することで第１加振振動到達時間差分を算出することができる。
【００４３】
そして、伝搬速度算出部１１は、データロガー２１ａのデータとデータロガー２１ｂのデータを取得し、これらのデータに基づいて第１加振振動到達時間差分を算出する。伝搬速度算出部１１は、既知区間１７における配管１５の既知の配管長を上記の第１加振振動到達時間差分で割ることで、既知区間１７における配管１５の振動伝搬速度を算出する。なお、既知区間１７は未知区間１８と隣り合う区間であるから、既知区間１７における配管１５の振動伝搬速度は、未知区間１８における配管１５の振動伝搬速度とみなすことができる。
【００４４】
なお、振動伝搬速度を算出するに際し、既知区間１７の端部において配管１５又は流体を加振するものとしたが、これに限定されない。例えば、既知区間１７の外側の区間において配管１５又は流体を加振するようにしてもよい。
【００４５】
配管長算出部１２は、未知区間１８における配管１５の配管長を算出する。未知区間１８は、前述したように、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管１５の区間である。
【００４６】
具体的には、配管長算出部１２は、第２加振振動到達時間差分と、振動伝搬速度と、に基づいて、未知区間１８における配管１５の配管長を算出する。
【００４７】
第２加振振動到達時間差分は、未知区間１８の端部において配管１５又は流体を加振したときの振動が振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃにそれぞれ到達するまでの時間の差分である。第２加振振動到達時間差分は、データロガー２１ｂのデータと、データロガー２１ｃのデータに基づいて、前述の方法により算出することができる。
【００４８】
振動伝搬速度は、既知区間１７における振動伝搬速度をそのまま適用するものとする。
【００４９】
そして、配管長算出部１２は、データロガー２１ｂのデータとデータロガー２１ｃのデータを取得し、これらのデータに基づいて第２加振振動到達時間差分を算出する。配管長算出部１２は、振動伝搬速度に上記の第２加振振動到達時間差分を掛けることで、未知区間１８における配管１５の配管長を算出する。
【００５０】
なお、未知区間１８における配管１５の配管長を算出するに際し、未知区間１８の端部において配管１５又は流体を加振するものとしたが、これに限定されない。例えば、未知区間１８の外側の区間において配管１５又は流体を加振するようにしてもよい。
【００５１】
漏れ位置特定部１３は、未知区間１８における漏れ位置を算出して特定する。具体的には、未知区間１８における漏れに起因する振動が振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃのそれぞれに到達するまでの時間の差分である漏れ振動到達時間差分を算出する。即ち、漏れ位置特定部１３は、データロガー２１ｂのデータとデータロガー２１ｃのデータを取得し、これらのデータに基づいて相互相関関数により漏れ振動到達時間差分を算出する。
【００５２】
そして、漏れ位置特定部１３は、漏れ振動到達時間差分Δｔと、未知区間１８における配管１５の振動伝搬速度ｖと、未知区間１８における配管１５の配管長Ｄと、に基づいて未知区間１８における漏洩箇所Ｐの位置を特定する。具体的には、振動センサ２０ｂと漏洩箇所Ｐとの間における配管１５の配管長は、（Ｄ−Δｔ×ｖ）／２により算出することができる。
【００５３】
なお、漏れ振動到達時間差分を算出するに際し、相互相関関数にピークが現れなかった場合、そもそも漏れが発生していなかったと判断することができる。また、データロガー２１ｂから出力した振動センサ２０ｂの出力値と環境音との比である信号対雑音比から閾値を決定し、閾値を相互相関関数におけるピークが越えた場合、漏れが存在し、越えなかった場合、漏れが存在していないと判断してもよい。
【００５４】
次に、図４を参照して、漏洩検出システム１０の作動を説明する。
【００５５】
Ｓ１００：
まず、作業員が、消火栓１９ａを加振し、加振による振動を振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂで計測する。なお、消火栓１９ａを加振することは、既知区間１７の端部で配管１５を加振することに他ならない。振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂの出力値はデータロガー２１ａ及びデータロガー２１ｂにそれぞれ時刻情報と共に記録される。
【００５６】
Ｓ１１０：
次に、漏洩検出システム１０は、データロガー２１ａ及びデータロガー２１ｂから有線又は無線により、振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂの出力値を時刻情報と共に取得する。
【００５７】
Ｓ１２０：
次に、伝搬速度算出部１１は、振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂの出力値に基づいて、第１加振振動到達時間差分を算出する。
【００５８】
Ｓ１３０：
次に、伝搬速度算出部１１は、第１加振振動到達時間差分と、既知区間１７における配管１５の配管長と、に基づいて振動伝搬速度を算出する。
【００５９】
Ｓ１４０：
次に、作業員が、消火栓１９ｂを加振し、加振による振動を振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃで計測する。なお、消火栓１９ｂを加振することは、未知区間１８の端部において配管１５を加振することに他ならない。振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値はデータロガー２１ｂ及びデータロガー２１ｃにそれぞれ時刻情報と共に記録される。
【００６０】
Ｓ１５０：
次に、配管長算出部１２は、データロガー２１ｂ及びデータロガー２１ｃから有線又は無線により、振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値を時刻情報と共に取得する。
【００６１】
Ｓ１６０：
次に、配管長算出部１２は、振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値に基づいて、第２加振振動到達時間差分を算出する。
【００６２】
Ｓ１７０：
次に、配管長算出部１２は、第２加振振動到達時間差分と、振動伝搬速度と、に基づいて未知区間１８における配管１５の配管長を算出する。
【００６３】
Ｓ１８０：
次に、未知区間１８における配管１５の漏れに起因する振動を振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃで計測する。振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値はデータロガー２１ｂ及びデータロガー２１ｃにそれぞれ時刻情報と共に記録される。
【００６４】
Ｓ１９０：
次に、漏れ位置特定部１３は、データロガー２１ｂ及びデータロガー２１ｃから有線又は無線により、振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値を時刻情報と共に取得する。
【００６５】
Ｓ２００：
次に、漏れ位置特定部１３は、振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃの出力値に基づいて、漏れ振動到達時間差分を算出する。
【００６６】
Ｓ２１０：
そして、漏れ位置特定部１３は、漏れ振動到達時間差分と振動伝搬速度、未知区間１８における配管１５の配管長に基づいて、未知区間１８における配管１５の漏れ位置を算出して特定する。漏れ位置特定部１３は、算出した漏れ位置を例えば液晶ディスプレイなどの表示器に表示する。
【００６７】
以上の情報処理により、未知区間１８の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定することができる。
【００６８】
なお、既知区間１７は、未知区間１８に対して隣り合う区間であることが好ましいとした。これは、既知区間１７の配管１５と未知区間１８の配管１５は、可能な限り、材質や口径、埋設年度を含む周辺環境が近いことが好ましいからである。これによれば、既知区間１７の振動伝搬速度を未知区間１８の振動伝搬速度とみなすことができるようになる。従って、既知区間１７の候補としては、未知区間１８の両隣の区間が適している。ただし、未知区間１８における配管１５と連続する配管であれば、その周辺環境や土壌に大きな変化は少ないと考えられるので、未知区間１８から離れた区間を既知区間１７としてもよい。
【００６９】
（実施例）
以下、未知区間１８における配管１５の配管長を施工図面から取得した上で振動伝搬速度を算出し、この振動伝搬速度から算出した漏れ位置と、上記第２実施形態により算出した漏れ位置を実際に比較してみた。
【００７０】
図３に示すように、既知区間１７における配管１５は直線状であり、未知区間１８における配管１５は下水管を伏越した屈曲形状である。また、未知区間１８において漏洩が疑われている。配管１５は鋼管とし、振動センサ２０ａ、振動センサ２０ｂ、振動センサ２０ｃは一軸方向の振動のみを検出対象とする圧電型振動センサとした。
【００７１】
比較例：
施工図面に基づいて未知区間１８における配管１５の配管長を求めた。消火栓１９ｂを加振し、この振動が振動センサ２０ｂと振動センサ２０ｃのそれぞれに到達するのに要した時間の差分を求めた。上記の配管長と左記の差分により未知区間１８における配管１５の振動伝搬速度を求めた。そして、振動センサ２０ｂと振動センサ２０ｃで計測した環境音の相互相関関数により漏れ振動到達時間差分を求めた。この漏れ振動到達時間差分と、上記で求めた振動伝搬速度に基づいて漏れ位置を算出した。比較例では、振動センサ２０ｂから漏れ位置までの距離は、１５１ｍとなった。
【００７２】
実施例：
施工図面に基づいて既知区間１７における配管１５の配管長を求めた。消火栓１９ａを加振し、この振動が振動センサ２０ａと振動センサ２０ｂのそれぞれに到達するのに要した時間の差分を求めた。上記の配管長と左記の差分により既知区間１７における配管１５の振動伝搬速度を求めた。そして、消火栓１９ｂを加振し、この加振が振動センサ２０ｂと振動センサ２０ｃのそれぞれに到達するのに要した時間の差分を求めた。この差分と振動伝搬速度に基づいて、未知区間１８における配管１５の配管長を算出した。振動センサ２０ｂと振動センサ２０ｃで計測した環境音の相互相関関数により漏れ振動到達時間差分を求めた。この漏れ振動到達時間差分と、上記で求めた振動伝搬速度、未知区間１８における配管１５の算出した配管長に基づいて漏れ位置を算出した。実施例では、振動センサ２０ｂから漏れ位置までの距離は、１５４．７ｍであった。
【００７３】
そして、実際に地面を掘削し、振動センサ２０ｂから現実の漏れ位置までの距離を測定したら１５５．０ｍだった。従って、本実施形態は、漏れ位置を精度よく特定できていた。
【００７４】
以上に第２実施形態を説明したが、上記第２実施形態は、以下の特徴を有している。
【００７５】
漏洩検出システム１０は、地中に埋設されて流体を搬送する配管１５の漏れ位置を特定する。漏洩検出システム１０は、配管長算出部１２と漏れ位置特定部１３を備える。配管長算出部１２は、第２加振振動到達時間差分と、配管１５における振動伝搬速度と、に基づいて、未知区間１８（第１の区間）における配管１５の配管長を算出する。第２加振振動到達時間差分は、未知区間１８の端部、又は、未知区間１８の外側の区間において配管１５又は流体を加振したときの振動が未知区間１８の両端に設置した振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。未知区間１８は、漏れが疑われる箇所を含み、配管長が未知である配管１５の区間である。漏れ位置特定部１３は、漏れ振動到達時間差分と、配管１５における振動伝搬速度と、未知区間１８における配管１５の配管長と、に基づいて未知区間１８における漏れ位置を特定する。漏れ振動到達時間差分は、未知区間１８における漏れに起因する振動が振動センサ２０ｂ及び振動センサ２０ｃのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。以上の構成によれば、配管１５のうち漏れが疑われる区間の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定することができる。
【００７６】
漏洩検出システム１０は、更に、伝搬速度算出部１１を備える。伝搬速度算出部１１は、第１加振振動到達時間差分と、既知区間１７（第２の区間）における配管１５の配管長と、に基づいて振動伝搬速度を算出する。既知区間１７は、未知区間１８と異なる区間であって配管長が既知である配管１５の区間である。第１加振振動到達時間差分は、既知区間１７の端部、又は、既知区間１７の外側の区間において配管１５又は流体を加振したときの振動が既知区間１７の両端に設置した振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂのそれぞれに到達するまでの時間の差分である。以上の構成によれば、振動伝搬速度を精度良く算出できる。
【００７７】
既知区間１７と未知区間１８は隣り合う区間である。
【００７８】
未知区間１８は、互いに離れた場所に設置された第２マンホール１６ｂ及び第３マンホール１６ｃの間の区間に相当している。
【００７９】
既知区間１７は、互いに離れた場所に設置された振動センサ２０ａ及び振動センサ２０ｂの間の区間に相当している。
【００８０】
振動は、配管１５の振動、又は、流体の振動である。
【００８１】
また、地中に埋設されて流体を搬送する配管１５の漏れ位置を特定する漏洩検出方法は、未知区間１８における配管１５の配管長を算出するステップ（S100-S170）と、未知区間１８における漏れ位置を特定するステップ（S180-S210）と、を含む。以上の方法によれば、配管１５のうち漏れが疑われる区間の配管長が未知な場合でも、漏れ位置を精度よく特定することができる。
【００８２】
なお、上記の処理フローでは未知区間１８の配管長を算出する過程を経て漏れ位置の特定に至っている。しかしながら、曲がり部で算出した加振による到達時間差および相互相関関数により算出された到達時間差の時間差の比率より未知区間１８の配管長を求めずとも時間差の比率より、漏れ位置を区間距離の比として求めることも可能である。例えば、第２加振振動到達時間差分をａとし、漏れ振動到達時間差分をｂとすると、漏れ位置から振動センサ２０ｂまでの配管１５の配管長と、漏れ位置から振動センサ２０ｃまでの配管１５の配管長と、の比率は、ａ＋ｂ：ａ−ｂとして求めることができる。この場合、位置の特定は配管形状によらず決定可能であるが、配管形状を配管規格により図面距離などと照合し、位置精度を検出していく上では、本フローチャートのように各距離を算出し、漏れ位置を算出する方法が適する。
【００８３】
また本実施形態の装置の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位ブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるように記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
【００８４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００８５】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭを含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  漏洩検出システム
１１  伝搬速度算出部
１２  配管長算出部
１３  漏れ位置特定部
１５  配管
１６ａ  第１マンホール
１６ｂ  第２マンホール
１６ｃ  第３マンホール
１７  既知区間
１８  未知区間
１９ａ  消火栓
１９ｂ  消火栓
１９ｃ  消火栓
２０ａ  振動センサ
２０ｂ  振動センサ
２０ｃ  振動センサ
２１ａ  データロガー
２１ｂ  データロガー
２１ｃ  データロガー
Ｐ  漏洩箇所
【図１】
2020101394.tif 000003
【図２】
2020101394.tif 000004
【図３】
2020101394.tif 000005
【図４】
2020101394.tif 000006