(57)【要約】【課題】簡便な構成にて、配管の内部の状態を把握し、管理する。【解決手段】その内部に液体５０が流通する配管３０であって、複数の帯状の電極体１２を含んで構成され、前記電極体１２の長手方向が前記液体５０の液位の変動方向となるように前記配管３０の面に固定された電極対１０と、前記電極対１０の静電容量を測定する、前記配管３０の面に固定された測定装置２０とを備える。また、内部に液体５０が流通する配管３０を管理する配管システムであって、複数の帯状の電極体１２を含んで構成され、前記電極体１２の長手方向が前記液体５０の液位の変動方向となるように前記配管３０の面に固定された電極対１０と、前記電極対１０の静電容量を測定する、前記配管３０の面に固定された測定装置２０と、前記測定装置２０と通信可能に接続し、前記測定装置２０が測定した静電容量の測定値に基づき前記配管３０の内部の状態を算出する情報処理装置４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部に液体が流通する配管であって、
複数の帯状の電極体を含んで構成され、前記電極体の長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定された電極対と、
前記電極対の静電容量を測定する、前記配管の面に固定された測定装置と
を備える配管。
【請求項２】
前記電極体は、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の外面に貼着されている、請求項１に記載の配管。
【請求項３】
前記電極体は、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の内面に貼着されている、請求項１に記載の配管。
【請求項４】
前記電極体は、前記配管の周面の最底部を覆うようにして、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定される、請求項１に記載の配管。
【請求項５】
内部に液体が流通する配管を管理する配管システムであって、
複数の帯状の電極体を含んで構成され、前記電極体の長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定された電極対と、
前記電極対の静電容量を測定する、前記配管の面に固定された測定装置と、
前記測定装置と通信可能に接続し、前記測定装置が測定した静電容量の測定値に基づき前記配管の内部の状態を算出する情報処理装置とを備える、配管システム。
【請求項６】
前記情報処理装置は、前記測定した静電容量に関する情報を出力する、請求項５に記載の配管システム。
【請求項７】
前記情報処理装置は、前記測定した静電容量の時間変化に基づき、前記配管の内部の将来の状態を予測する、請求項５に記載の配管システム。
【請求項８】
内部に液体が流通する配管を管理する方法であって、
複数の帯状の電極体を含んで構成される電極対について、前記電極体をその長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定し、
前記電極対の静電容量を測定する測定装置を前記配管の面に固定し、
前記測定装置と通信可能に接続し、前記測定装置が測定した静電容量の測定値に基づき前記配管の内部の状態を算出する情報処理装置を設ける、配管管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管、配管システム、及び配管管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンション、ビル、住宅等の建物等には通常排水管が設けられており、この排水管を通じて汚物等の異物を外部に排出することで、住環境の維持を図っている。ところが、建物の管理上、近年の資源節約に対する意識の向上もあいまって、排水管における水使用量に制限が設けられている場合がある。すると、異物が排水管に滞留し、もしくは排水中の溶存成分により生成されたスケールが排水管内の水の流通を妨げたりすることで、排水管の排水又は異物が充分流通しなくなるおそれが生じる。したがって、排水管内の状態を随時チェックする必要が生じてくる。
【０００３】
この点、配管内の水の状態を検知する技術として、例えば特許文献１には、洗浄水を貯水する水タンクと、水タンクと排水系統とを接続する配管と、配管に設けられた開閉弁としての電磁弁と、排水系統の管詰まり状態を検知する検知手段としての圧力センサーと、圧力センサーの検知信号に基づいて電磁弁の開閉動作を制御する放水コントローラとを備える排水管閉塞自動回避設備が開示されている。この圧力センサーは、付着物などの堆積による排水障害が起こると予想される上限圧力を超えた回数が所定回数以上となった場合に放水を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような方法によれば、建築物内の配管の構成が複雑になると圧力センサーの設置、また、上限圧力の特定等、複雑な作業を行わなければならないと考えられる。また、配管のチェック頻度が高くなると作業が更に煩雑となり、あまり現実的な方法とはいえない。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、簡便な構成にて、配管を管理することが可能な配管、配管システム、及び配管管理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、その内部に液体が流通する配管であって、複数の帯状の電極体を含んで構成され、前記電極体の長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定された電極対と、前記電極対の静電容量を測定する、前記配管の面に固定された測定装置とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡便な構成にて、配管を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る配管の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、情報処理装置が備える構成の一例を説明する図である。
【図３】図３は、配管システムによる配管の管理方法の手順の一例を説明するフロー図である。
【図４】図４は、配管を配設する構造物及び電極対の設置箇所の一例を示す図である。
【図５】図５は、作成される検量線の一例を示す図である。
【図６】図６は、情報処理装置が行う測定データ解析処理の一例を説明するフロー図である。
【図７】図７は、測定データベースの項目の一例を示す図である。
【図８】図８は、結果表示画面の一例を示す図である。
【図９】図９は、予測表示画面の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、電極対を設ける配管の他の一例として示す、逆Ｔ字管である。
【図１１】図１１は、電極対を設ける配管の他の一例として示す、湾曲配管である。
【図１２】図１２は、電極対を設ける配管の他の一例として示す、Ｌ字管である。
【図１３】図１３は、配管への電極対の取り付け方の一例を説明する図である。
【図１４】図１４は、配管への電極対の取り付け方の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る配管システムの構成の一例を示す図である。配管システム１は、配管３０、及び情報処理装置４０を含んで構成されている。
【００１２】
（配管）
配管３０は、例えば、マンション、ビル、工場、所定の機械等の構造物に設けられ、その内部には液体５０が流通する。このような配管３０としては、例えば、トイレの排水管、装置から排出される廃液が流れる排液管等がある。配管３０の素材は、ポリ塩化ビニル等の不導体である。
【００１３】
図１に示すように、配管３０は、液体５０を鉛直下方（Ｚ軸負方向）に流下させ、流下した液体５０の流路を略水平方向（ＸＹ平面方向）に変更させる曲管３４と、曲管３４に接続し、曲管３４からの液体５０が略水平方向に流通する水平管３８とを含んで構成されている。液体５０は、この配管３０を流通した後所定の施設まで輸送される。
【００１４】
配管３０中の液体５０には、微粒子等の固体成分や、沈殿物を形成するような溶存成分（イオン等）が多く含まれていることがある。このような場合、これらの固体成分及び沈殿物（以下、閉塞物質という）が配管３０内に沈殿又は蓄積することで、配管３０が閉塞したり液体５０の流路が変化（例えば配管３０内での蛇行）したりするといった不具合が生じることがある。本実施形態の配管システム１は、このような不具合の発生を未然に防ぐための構成を備えている。
【００１５】
すなわち、配管３０には、電極対１０、及び、その静電容量を測定する測定装置２０が取り付けられている。
【００１６】
（電極対）
電極対１０は、配管３０内の液体５０の静電容量を測定するための電極である。電極対１０は、複数のシート状（箔状）の電極体１２を含んで構成され、各電極体１２は互いに略平行に配置される。電極体１２は、導電性を有する素材により形成されており、例えば、鉄板、銅板、ステンレス板である。本実施形態において、各電極体１２は、その長手方向が液体５０の液位の変動方向Ｈ（Ｚ軸方向）となるように配管３０の周面方向に沿って、配管３０を周回するように固定される。
【００１７】
すなわち、図１の例では、電極対１０は、曲管３４のうち液体５０が流下する鉛直部３２において液体５０の流れが変わる部分の外表面に取り付けられる第１電極対１０ａと、水平管３８を周方向に沿って周回するようにその外表面に取り付けられる第２電極対１０ｂとを含む。具体的には、第１電極対１０ａについては、その電極体１２の長手方向中央部が、鉛直部３２における液体５０の流れが変わる部分に位置し、電極体１２の両端部は鉛直部３２の上部に位置するようにして貼着されている。
【００１８】
他方、第２電極対１０ｂについては、水平管３８の管軸方向に所定間隔で、その長手方向を水平管３８の周方向にしつつ水平管３８を周方向に周回するようにして水平管３８の外表面に貼着されている。
【００１９】
（配線）
次に、配管３０の外表面には、導電線６０及び電力線７０が設けられている。導電線６０は、測定装置２０と電極対１０（具体的には各電極体１２）とを電気的に接続するものである。電力線７０は、外部の所定の電源装置（不図示）から各測定装置２０に電力を供給するための電線である。導電線６０及び電力線７０は、配管３０の外表面に貼着されたシート状、テープ状、又はフィルム状の導電物質（例えば、銅線、銅箔）であってもよいし、導電物質を配管３０の表面に直接印刷したプリント配線でもよい。
【００２０】
（測定装置）
配管３０の外表面には、測定装置２０が固定されている。測定装置２０は、増幅回路、ＣＲ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び通信回路等を含んで構成されており、電極対１０の静電容量を所定のタイミング（例えば、所定の時刻、所定の時間間隔）で、又は連続的に測定し、その測定値のデータ（測定データ）を情報処理装置４０に送信する。
【００２１】
（情報処理装置）
情報処理装置４０は、測定装置２０から送信される測定データを受信して解析する。なお、情報処理装置４０及び測定装置２０の間は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット、又は専用線等の、有線又は無線の通信ネットワーク５によって接続される。
【００２２】
図２は、情報処理装置４０が備える構成の一例を説明する図である。情報処理装置４０は、ハードウェアとして、プロセッサ４１（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等）、メモリ４２（ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等）、記憶装置４３（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等）、入力装置４４（キーボード、マウス、タッチパネル等）、出力装置４５（モニタ等）、及び、測定装置２０と通信するための通信装置４６を備える。情報処理装置４０は、例えば、所定のサーバ装置、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。
【００２３】
また、情報処理装置４０は、データ受信部４０１、データ蓄積部４０２、検量線作成部４０３、データ解析部４０４、及びデータ出力部４０５の各機能を備える。
【００２４】
データ受信部４０１は、各測定装置２０から、各測定装置２０が測定した静電容量の測定値（測定データ）を受信する。
【００２５】
データ蓄積部４０２は、データ受信部４０１が受信した測定データを記憶する。
【００２６】
検量線作成部４０３は、電極対１０により測定された静電容量の値と、その電極対１０の設置箇所における配管３０の液位との間の関係を示す検量線を生成する。
【００２７】
データ解析部４０４は、様々なデータ解析を行う。例えば、データ解析部４０４は、検量線に基づき、測定装置２０が測定した電極対１０の静電容量から、その電極対１０の設置箇所における液体５０の液位を算出する。
【００２８】
また、データ解析部４０４は、算出された液体５０の液位の履歴に基づき、電極対１０の設置個所の液体５０の将来の液位を予測する。
【００２９】
データ出力部４０５は、データ受信部４０１が受信した測定データ、及びデータ解析部４０４が算出した液体５０の液位の情報を出力（表示）する。
【００３０】
なお、情報処理装置４０のこれらの機能は、情報処理装置４０のハードウェアによって、もしくは、情報処理装置４０のプロセッサ４１が、メモリ４２や記憶装置４３に記憶されている各プログラムを読み出して実行することにより実現される。また、これらのプログラムは、例えば、二次記憶デバイスや不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤなどの記憶デバイス、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤなどの、情報処理装置４０で読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納される。
【００３１】
−−配管の管理方法−−
次に、配管システム１による配管３０の管理方法について説明する。
【００３２】
図３は、配管システム１による配管３０の管理方法の手順の一例を説明するフロー図である。まず、所定の構造物に配設する各配管３０に関して、各配管３０への各電極対１０の設置箇所を決定し、当該設置箇所に電極対１０を取り付ける（ｓ１）。
【００３３】
図４は、配管３０を配設する構造物及び電極対１０の設置箇所の一例を示す図である。同図に示すように、構造物１００は複数階を有し、その各階に汚水の排出源である便器１０１を備える。そして、このような構造物１００に、内部主管８１、内部枝管８３、及び外部排水管８５を含む配管構造８０が設けられるものとする。内部主管８１は、鉛直方向に設けられ、各階で発生した便器１０１からの汚水を集約して下階まで流下させる。内部枝管８３は、略水平方向に設けられ、各階の各便器１０１からの汚水（異物を含む汚水）を内部主管８１に導入する。外部排水管８５は、略水平方向に設けられ、内部主管８１の汚水を構造物１００の外部の所定の排水処理施設等へと流通させる。さらに、外部排水管８５の所定の途中位置には、汚水を一時的に貯留する円筒状のタンク８７が設けられるものとする。
【００３４】
このような配管構造８０を想定した場合、電極対１０の設置箇所は、例えば、配管３０における曲部又は液体５０の流速が遅くなる部位のように、閉塞物質が蓄積しやすい配管３０上の箇所とする。
【００３５】
すなわち、内部枝管８３の外表面に対し、電極対１０が、その電極体１２の長手方向が内部枝管８３の周方向となるように、各便器１０１の近傍に貼着される。同様に、外部排水管８５の外表面に対しても、電極対１０が、その電極体１２の長手方向が外部排水管８５の周方向となるように、貼着される。さらに、タンク８７の外側面にも電極対１０が取り付けられ、具体的には、電極対１０は、その電極体１２の長手方向が周方向となるようにして貼着される。内部主管８１についても、内部主管８１に略水平方向に走向する箇所がある場合には、その箇所の外表面に対して電極対１０を貼着してもよい。
【００３６】
以上のようにして、配管３０に対して電極対１０の取り付けた後は、図３のｓ３に示すように、電極対１０を取り付けた各設置箇所の近傍に、測定装置２０を取り付ける。さらに、各電極対１０と測定装置２０とを接続する導電線６０及び、測定装置２０に電力を供給する電力線７０を設ける。
【００３７】
続いて、各設置箇所における、配管３０内の液体５０の液位及び静電容量の間の関係を表す検量線を作成する（ｓ５）。例えば、配管３０に対して様々な流量又は流速で液体５０を流通させながら、測定装置２０による電極対１０の静電容量の測定を行う。
【００３８】
作成される検量線は、図５に示すように、例えば、液体５０の液位又は流量等と、電極対１０の静電容量との関係である。作成した検量線は、情報処理装置４０が記憶する。なお、検量線の作成は、情報処理装置４０が自動的に行ってもよいし、作業員等が行ってもよい。なお、検量線の作成に際し、設置箇所における閉塞物質の流通量や蓄積量が測定できる場合は、検量線のパラメータとして、液体５０の液位又は流量等の代わりにそれらを使用してもよい。
【００３９】
以上のようにして検量線の作成が終了したら、ｓ１、ｓ２で電極対１０等を取り付けた各配管３０を構造物１００に配設すると共に、各測定装置２０と情報処理装置４０とを通信可能に設定する（ｓ７）。そして、配管３０の運用を開始し、測定装置２０及び情報処理装置４０は、それぞれ静電容量の測定及び所定の処理を行う（ｓ９−ｓ１３）。
【００４０】
すなわち、情報処理装置４０は、各測定装置２０から送信される静電容量の測定データを受信し、受信した測定データの解析をする処理（以下、測定データ解析処理という。）を行う（ｓ９）。また、情報処理装置４０は、ユーザから所定の入力を受け付けると、液体５０の状態に関する情報を表示する画面（以下、結果表示画面という。）を出力する処理を行う（ｓ１１）。また、情報処理装置４０は、ユーザから所定の入力を受け付けると、配管３０の内部の将来の状態の予測結果に関する画面（以下、予測表示画面という。）を出力する処理を行う（ｓ１３）。
【００４１】
（測定データ解析処理）
ここで、測定データ解析処理の詳細を説明する。
【００４２】
図６は、情報処理装置４０が行う測定データ解析処理の一例を説明するフロー図である。なお、ここで各測定装置２０は、予め設定されたタイミングで電極対１０の静電容量を測定し、所定のＩＤ（例えば、測定装置２０のＩＤ、電極対１０のＩＤ）が付帯した測定データを情報処理装置４０に送信しているものとする。
【００４３】
このような条件下、情報処理装置４０は、各測定装置２０から送信された測定データを受信し（ｓ３１）、受信した測定データと、ｓ５で作成した当該測定装置２０の検量線とに基づき、電極対１０の設置箇所における液体５０の液位を算出する（ｓ３３）。
【００４４】
そして、情報処理装置４０は、算出した液位を前記の所定のＩＤに対応付けて所定の測定データベースに記憶する（ｓ３５）。
【００４５】
（測定データベース）
図７は、測定データベースの項目の一例を示す図である。測定データベース９０は、ＩＤが記録されるＩＤカラム９１、測定データ（静電容量の測定値）が記録される静電容量カラム９３、測定データの測定日及び時刻が記録される測定時刻カラム９５、及び、算出された液位が記録される液位カラム９７の各項目を有する。
【００４６】
（結果表示画面）
次に、結果表示画面について説明する。
【００４７】
図８は、結果表示画面の一例を示す図である。同図に示すように、結果表示画面１１０には、ユーザが指定する時刻１１１（現在又は過去の時刻）における、各電極対１０の設置箇所の液位１１３が表示される。また、設置箇所の位置が、グラフィックス１１５により表示される。
【００４８】
この結果表示画面１１０により、ユーザは、例えば、液位が急激に下がった電極対１０の設置箇所の近傍で閉塞物質が蓄積し、配管３０の閉塞が起きている可能性が高いことを推定できる。
【００４９】
なお、液位１１３の表示は、例えば、配管３０の満水時の液位を１００％としたときの相対的な液位としてもよいし、具体的な液位の値でもよい。
【００５０】
また、液体５０の液位が所定の値を超えている場合は、その旨をユーザに報知するようにしてもよい（例えば、結果表示画面１１０における強調表示１１７やアラーム音を出力する）。
【００５１】
また、結果表示画面１１０には、現在の配管３０内の液位だけでなく、過去の配管３０内の液位の履歴を表示するようにしてもよい。
【００５２】
（予測表示画面）
次に、予測表示画面について説明する。
【００５３】
図９は、予測表示画面の一例を示す図である。同図に示すように、予測表示画面１２０には、結果表示画面１１０と同様に、ユーザが指定する、配管３０内の液体５０の液位を予測する時刻１２１（将来の時刻）における、各電極対１０の設置箇所の液体５０の予測液位１２３が表示される。なお、液体５０の将来の液位は、例えば、情報処理装置４０が、測定データベース９０に記憶されている静電容量の変化の履歴に基づき、機械学習や人工知能等の技術を用いて予測する。
【００５４】
この予測表示画面１２０により、ユーザは、例えば、近い将来に配管３０が閉塞するおそれのある箇所を特定し、配管３０のメンテンナンス等の早期対応を行うことが可能となる。そして、これにより、配管３０の管理費用を軽減することができる。
【００５５】
−−他の配管の例−−
次に、これまでに説明したものと異なる、電極対１０の配管３０への設置方法の例を説明する。
【００５６】
まず、図１０は、電極対１０を設ける配管３０の他の一例として示す、逆Ｔ字管２００である。この逆Ｔ字管２００は、略水平方向に配設される水平管２１０と、水平管２１０の上周面に設けられた分岐部２１２と接続して鉛直上方に立設される鉛直管２２０とを備える。この逆Ｔ字管２００では、液体５０が鉛直管２２０内を流下した後、水平管２１０の分岐部２１２から両端部２１４に流通する。
【００５７】
この逆Ｔ字管２００に対しては、分岐部２１２に電極対１０ｃが設けられる。電極対１０ｃの各電極体１２は、その長手方向を鉛直方向にして水平管２１０及び鉛直管２２０の外表面に固定されている。具体的には、電極体１２の長手方向中央部が水平管２１０の底面２１６に位置し、その底面２１６の位置から電極体１２の端部１４が水平管２１０の分岐部２１２の上部の鉛直管２２０に延伸するようにして、水平管２１０及び鉛直管２２０の外周面に貼着されている。
【００５８】
分岐部２１２では、液体５０の流れ方向が変化して液体５０の流速が減少しやすく、そのため閉塞物質が生成又は蓄積しやすい。そこで、この分岐部２１２及びその近傍に電極対１０ｃを固定することで、逆Ｔ字管２００の閉塞物質による閉塞を早期に検知することができる。
【００５９】
次に、図１１は、電極対１０を設ける配管３０の他の一例として示す、湾曲配管３００である。この湾曲配管３００は、液体５０を繰り返し上昇及び下降させる波型管３１０と、波型管３１０から下降して流入してきた液体５０を略水平方向に流通させる水平管３２０とを備える。
【００６０】
この湾曲配管３００の外表面には、２種類の電極対１０ｄ、１０ｅが設けられる。まず、一方の電極対１０ｄは、波型管３１０の下流側の領域、すなわち液体５０が降下してくる波型管３１０の部分の周側面３１２に、電極体１２の長手方向を鉛直方向にするようにして貼着される。
【００６１】
波型管３１０の下流部は、波型管３１０内で上昇及び降下を繰り返した液体５０が流れ方向を水平方向に変えて水平管３２０に流入する領域であるため、そこでは液体５０の流速が減少し、閉塞物質が生成又は蓄積しやすい。そこで、このような箇所に電極対１０ｄを取り付けることで、湾曲配管３００における液体５０の滞留を早期に検知できる。
【００６２】
なお、他方の電極対１０ｅは、前記の電極対１０ａと同様に、水平管３２０の管軸方向に所定間隔で、電極体１２の長手方向を水平管３２０の周方向にしつつ水平管３２０を周方向に周回するようにして水平管３２０の外表面に貼着される。
【００６３】
次に、図１２は、電極対１０を設ける配管３０の他の一例として示す、水平管４００である。水平管４００は、構造物に略水平方向に配置される配管であるが、この水平管４００については、電極対１０ｆの各電極体１２は、水平管４００の下方側の外周面に、その一部のみを周方向に巻回するように取り付けられる。具体的には、電極体１２の長手方向中央部が水平管４００の最底面４２２に位置し、電極体１２の端部１４が水平管４００の満水時の半分程度の高さに位置するように貼着されている。
【００６４】
このように、水平管４００の下半分のみを電極対１０ｆで覆うようにして巻回することで、例えば、水平管４００に少量の液体５０しか流れない場合等に、電極対１０ｆの材料コストを抑え、取り付けに係る作業量を減らすことができる。
【００６５】
ところで、以上の説明では、電極対１０（電極体１２）は、配管３０の外面に取り付けることを前提としてきたが、配管３０の内面に取り付けてもよい。すなわち、図１３に示すように、電極体１２は、その長手方向が液体５０の液位の変動方向（Ｚ方向）となるように配管３０の外面に貼着されているようにしてもよいし、図１４に示すように、電極体１２は、その長手方向が液体５０の液位の変動方向（Ｚ方向）となるように配管３０の内面に貼着されているようにしてもよい。また、電力線７０及び導電線６０（同図では不図示）についても同様である。
【００６６】
以上に説明したように、本実施形態の配管３０は、複数の帯状の電極体１２を含んで構成され、電極体１２の長手方向が液体５０の液位の変動方向となるように配管３０の面に固定された電極対１０と、電極対１０の静電容量を測定する、配管３０の面に固定された測定装置２０とを備える。この場合、電極対１０の静電容量と液体５０の液位との間には一定の相関関係があるため、電極対１０の静電容量を測定することで、配管３０の内部の状態を推定することができる。例えば、配管３０の内部に閉塞物質が蓄積して液体５０の流通を阻害し、液体５０の液位が低下しているか否かを確認することができる。そして、このような機能は、配管３０に電極対１０及び測定装置２０を固定する作業を行うだけで実現できる。このように、本実施形態の配管３０によれば、簡便な構成にて、配管３０を容易に管理することができる。
【００６７】
以上に説明した実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。
【００６８】
例えば、配管３０に電極対１０が複数設けられる場合、これらは同じ形状でもよいし、異ならせてもよい。例えば、液体５０若しくは閉塞物質の種類若しくは流量、又は配管３０の素材等に応じて異ならせる。また、電極対１０同士の間隔も適宜に設定される。例えば、測定装置２０による静電容量の測定範囲に応じて設定される。
【００６９】
また、本実施形態では、電極対１０の配管３０に対する２種類の巻回方法（配管３０を全体的に周回させる、及び、配管３０の底部の一部のみを巻回させる）を示したが、電極対１０の巻回方法は、適宜に決定され、例えば、配管における液体５０の流量や閉塞物質の蓄積傾向に応じて巻回方法が決定される。例えば、電極体１２の両端部の高さが、液体５０の最大液位又は、配管３０を閉塞させる閉塞物質の蓄積高さ以下になるように電極体１２の長さを調節する。
【００７０】
また、配管３０の外周に沿って当該配管３０に弾性的に嵌合するようにして形成されたＣ字状のスナップリングにより、電極対１０を脱着可能に配管３０に取り付けるようにしてもよい。
【００７１】
測定装置２０は、各電極対１０に対して複数設けられていてもよいし、複数の電極対１０の静電容量をまとめて測定するものであってもよい。
【００７２】
また、検量線の作成に際しては、実際に使用する配管３０とは別の模擬配管を別途製造し、これを用いて検量線を作成してもよい。また、検量線の作成は、配管３０を構造物に配設する前ではなく、配設後実際に液体５０を配管３０に流通させる運用をしながら行ってもよい。
【００７３】
また、検量線において、設置箇所における静電容量と閉塞物質の蓄積量との関係が判明する場合は、情報処理装置４０は、設置箇所における閉塞物質の蓄積量を推定するようにしてもよい。
【００７４】
以上、本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、本実施形態の配管においては、前記電極体は、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の外面に貼着されている、としてもよい。
【００７５】
このように、電極体１２を配管３０の外面に貼着する構成によれば、電極体１２を容易な作業で配管３０に固定することができる。
【００７６】
また、本実施形態の配管においては、前記電極体は、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の内面に貼着されている、としてもよい。
【００７７】
このように、電極体１２を配管３０の内面に貼着する構成によれば、配管３０への外部からの衝撃に対する耐性が高まると共に、配管３０の外観を損ねることもない。
【００７８】
また、本実施形態の配管においては、前記電極体は、前記配管の周面の最底部を覆うようにして、その長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定される、としてもよい。
【００７９】
このように、電極対１０が、配管３０の周面の最底部を覆いつつ高さ方向に貼着されていることで、配管３０内の液体５０の液位が全般に低い場合でもその変動を的確に把握することができる。
【００８０】
また、内部に液体が流通する配管を管理する配管システムであって、複数の帯状の電極体を含んで構成され、前記電極体の長手方向が前記液体の液位の変動方向となるように前記配管の面に固定された電極対と、前記電極対の静電容量を測定する、前記配管の面に固定された測定装置と、前記測定装置と通信可能に接続し、前記測定装置が測定した静電容量の測定値に基づき前記配管の内部の状態を算出する情報処理装置とを備える、としてもよい。
【００８１】
このように、情報処理装置４０が、測定装置２０が測定した電極対１０の静電容量に基づき、配管３０の状態を算出することで、例えば、配管３０の内部を流通する液体５０の液位等を正確に推定することができる。
【００８２】
また、配管システムに関し、前記情報処理装置は、前記測定した静電容量に関する情報を出力する、としてもよい。
【００８３】
このように、静電容量に関する情報を出力することで、配管３０の監視者等は、配管３０の状態を容易に把握することができる。
【００８４】
また、配管システムに関し、前記情報処理装置は、前記測定した静電容量の時間変化に基づき、前記配管の内部の将来の状態を予測する、としてもよい。
【００８５】
このように、静電容量の時間変化に基づき、配管３０の内部の将来の状態を予測することで、配管３０の管理者等は、配管３０の不具合に対して事前に対処し、配管３０の寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  配管システム、５  通信ネットワーク、１０  電極対、１０ａ  第１電極対、１０ｂ  第２電極対、１０ｃ  電極対、１０ｄ  電極対、１０ｅ  電極対、１０ｆ  電極対、１２  電極体、１４  端部、２０  測定装置、３０  配管、３２  鉛直部、３４  曲管、３８  水平管、４０  情報処理装置、４１  プロセッサ、４２  メモリ、４３  記憶装置、４４  入力装置、４５  出力装置、４６  通信装置、４０１  データ受信部、４０２  データ蓄積部、４０３  検量線作成部、４０４  データ解析部、４０５  データ出力部、５０  液体、６０  導電線、７０  電力線、８０  配管構造、８１  内部主管、８３  内部枝管、８５  外部排水管、８７  タンク、９０  測定データベース、９１  ＩＤカラム、９３  静電容量カラム、９５  測定時刻カラム、９７  液位カラム、１００  構造物、１０１  便器、１１０  結果表示画面、１１１  時刻、１１３  液位、１１５  グラフィックス、１１７  強調表示、１２０  予測表示画面、１２１  時刻、１２３  予測液位、２００  逆Ｔ字管、２１０  水平管、２１２  分岐部、２１４  両端部、２１６  底面、２１８  端部、２２０  鉛直管、３００  湾曲配管、３１０  波型管、３１２  周側面、３２０  水平管、４００  水平管、４２２  最底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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