(57)【要約】【課題】  上水道管路網の漏水検知を無人で高精度に長期間行うことが可能な上水道管の振動検知装置を提供する。【解決手段】  振動検知装置１００は、振動センサー２０と、端末装置１０とを含み、振動センサー２０は、端末装置１０に接続され、振動センサー２０は、上水道管に設置されて振動データ及び暗振動データを収集し、端末装置１０は、振動センサー２０の暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、振動センサー２０のデータ収集時間範囲として決定するデータ収集時間範囲決定手段１１と、データ収集時間範囲内において、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間については、広周波数帯域且つ高サンプリング周波数にて、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、狭周波数帯域且つ低サンプリング周波数にて、振動センサー２０の振動データを蓄積する振動データ蓄積手段８５を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動センサーと、端末装置とを含み、
前記振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記振動センサーは、上水道管に設置されて振動データ及び暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段と
を含むことを特徴とする、上水道管の振動検知装置。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【請求項２】
第１の振動センサーと、第２の振動センサーと、端末装置とを含み、
前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記第１の振動センサーは、上水道管に設置されて振動データを収集し、
前記第２の振動センサーは、前記上水道管から一定距離離れた場所に設置された暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段と
を含むことを特徴とする、上水道管の振動検知装置。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【請求項３】
複数の前記第１の振動センサー群及び複数の前記第２の振動センサー群の双方の群から、
前記第２の振動センサーが測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定手段を含むことを特徴とする、請求項２記載の上水道管の振動検知装置。
【請求項４】
さらに、データ収集装置を含み、
前記データ収集装置は、前記端末装置と通信回線網を介して接続可能であり、
前記端末装置は、
前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記データ収集装置に転送する第１のデータ転送手段と、
前記データ収集装置からの制御指令を受信する受信手段とを含み、
前記データ収集装置は、前記端末装置を制御する制御手段を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の上水道管の振動検知装置。
【請求項５】
さらに、広範囲データ収集装置を含み、
前記広範囲データ収集装置は、前記データ収集装置と通信回線網を介して接続可能であり、
前記データ収集装置は、
前記データ収集装置から、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記広範囲データ収集装置に転送する第２のデータ転送手段を含み、
前記広範囲データ収集装置は、前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化手段を含むことを特徴とする、請求項４記載の上水道管の振動検知装置。
【請求項６】
前記端末装置が、
前記端末装置内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する電源電圧検出手段を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の上水道管の振動検知装置。
【請求項７】
検知する振動が、漏水振動であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の上水道管の振動検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データを蓄積する工程である
ことを特徴とする、上水道管の振動検知方法。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【請求項９】
請求項２記載の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する工程である
ことを特徴とする、上水道管の振動検知方法。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【請求項１０】
請求項３記載の振動検知装置を使用し、
複数の前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーの中から、
前記第２の振動センサーが測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定工程を含むことを特徴とする、請求項９記載の振動検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道管の振動検知装置及び上水道管の振動検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上水道設備における配水管・給水管からの漏水防止対策は、周辺地域の水の安全供給及び貴重な水資源を無駄なく効率的に使用するために重要である。また、上水道の配水管からの漏水事故は、周辺道路の陥没、断水の発生により社会生活に大きな被害を与えることとなる。このため、漏水の発生を検知するための幾つかのデータ収集方法が開発され、実用化されている。
【０００３】
そのひとつとして、路面音聴調査方法があり、この方法は、漏水検知器にて夜間に水道管の埋設されている路面上を技術員の聴覚によってデータ収集を行う方法である。この方法は、漏水音を聞き分ける技術員の技量が、漏水検知の有無判定に大きく関係する。
【０００４】
また、電気式として、時間積分式漏水発見方法があるが、この方法は、漏水の疑いのある比較的狭い範囲を集中的に探査する方法であり、広範囲の長期的な漏水データの収集は困難である。また、この方法は、給水量の多い時間を避けた深夜の人手による作業方法であり、無人での自動漏水データの収集には適していない。
【０００５】
その他の例として、特許文献１に記載の相関式漏水検知方法があるが、この方法は、漏水検知する場所により、相関式でのセンサー間の距離を計測するための電波が届きにくい場合は、漏水検知が容易でなく、漏水検知装置も大型化している。
【０００６】
また、従来の漏水検知システムは、作業員の経験による漏水データの収集によるため、データ量が膨大で、作業時間も長くなり、バッテリー等の外部電源を長時間分確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１１７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上水道管路網の漏水検知を無人で高精度に長期間行うことが可能な上水道管の振動検知装置及び振動検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の第１の上水道管の振動検知装置は、
振動センサーと、端末装置とを含み、
前記振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記振動センサーは、上水道管に設置されて振動データ及び暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段と
を含むことを特徴とする。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【００１０】
本発明の第２の上水道管の振動検知装置は、
第１の振動センサーと、第２の振動センサーと、端末装置とを含み、
前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記第１の振動センサーは、上水道管に設置されて振動データを収集し、
前記第２の振動センサーは、前記上水道管から一定距離離れた場所に設置されて暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段とを含むことを特徴とする。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【００１１】
また、本発明の第１の上水道管の振動検知方法は、
前記本発明の第１の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データを蓄積する工程である
ことを特徴とする。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【００１２】
本発明の第２の上水道管の振動検知方法は、
前記本発明の第２の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する工程である
ことを特徴とする。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上水道管路網の漏水検知を無人で高精度に長期間行うことが可能な上水道管の振動検知装置及び振動検知方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明における暗振動レベルを測定する時間範囲の決定方法を説明する図である。
【図４】図４は、実施形態１における暗振動レベルの相対的に低い収集時間の判定方法を説明する図である。
【図５】図５は、実施形態１の上水道管の振動検知方法の振動データ収集時間範囲決定工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明におけるデータ収集時間範囲の決定方法を説明する図である。
【図７】図７は、実施形態１における振動データの選別方法を説明する図である。
【図８】図８は、実施形態１の上水道管の振動検知方法の振動データ蓄積工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態２の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施形態２の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。
【図１１】図１１は、実施形態２における暗振動レベルの相対的に低い収集時間の判定方法を説明する図である。
【図１２】図１２は、実施形態２の上水道管の振動検知方法の振動データ収集時間範囲決定工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態２における振動データの選別方法を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施形態２の上水道管の振動検知方法の振動データ蓄積工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施形態３の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施形態３の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。
【図１７】図１７は、実施形態３の上水道管の振動検知方法の振動データ収集時間範囲決定工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施形態３の上水道管の振動検知方法の振動データ蓄積工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態４の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施形態５の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、実施形態６の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、実施形態７の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。
【図２３】図２３は、実施形態７の上水道管の振動検知装置の一部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明において、「暗振動」とは、周辺の自動車、電車、電動機等、及び生活環境の使用水による外乱振動を含む概念である。
【００１６】
本発明において、前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの周波数帯域を広くする条件とは、例えば、前記周波数帯域を０〜３ｋＨｚとする条件であり、好ましくは、前記周波数帯域を０〜４．８ｋＨｚとする条件である。
【００１７】
本発明において、前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの周波数帯域を狭くする条件とは、高帯域部分のみを削除する場合においては、例えば、前記周波数帯域を０〜１．８ｋＨｚとする条件であり、好ましくは、前記周波数帯域を０〜１．２ｋＨｚとする条件であり、低帯域部分及び高帯域部分の双方を削除する場合においては、例えば、前記周波数帯域を２０Ｈｚ〜１．８ｋＨｚとする条件であり、好ましくは、前記周波数帯域を３０Ｈｚ〜１．２ｋＨｚとする条件である。
【００１８】
本発明において、前記振動センサー又は前記第１の振動センサーのサンプリング周波数を高くする条件とは、例えば、前記サンプリング周波数を７．７ｋＨｚ以上とする条件であり、好ましくは、前記サンプリング周波数を１２．３ｋＨｚ以上とする条件である。
【００１９】
本発明において、前記振動センサー又は前記第１の振動センサーのサンプリング周波数を低くする条件とは、例えば、前記サンプリング周波数を４．６ｋＨｚ以下とする条件であり、好ましくは、前記サンプリング周波数を３．１ｋＨｚ以下とする条件である。
【００２０】
本発明の第２の上水道管の振動検知装置において、複数の前記第１の振動センサー群及び複数の前記第２の振動センサー群の双方の群から、前記第２の振動センサーで測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定手段を含むことが好ましい。また、本発明の第２の上水道管の振動検知方法において、前記本発明の第２の上水道管の振動検知装置を使用し、複数の前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーの中から、前記第２の振動センサーが測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定工程と含むことが好ましい。
【００２１】
本発明の上水道管の振動検知装置において、さらに、データ収集装置を含み、前記データ収集装置は、前記端末装置と通信回線網を介して接続可能であり、前記端末装置は、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記データ収集装置に転送する第１のデータ転送手段と、前記データ収集装置からの制御指令を受信する受信手段とを含み、前記データ収集装置は、前記端末装置を制御する制御手段を含むことが好ましい。また、本発明の上水道管の振動検知方法において、前記本発明の上水道管の振動検知装置を使用し、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記データ収集装置に転送する第１のデータ転送工程と、前記データ収集装置が前記端末装置を制御する制御工程とを含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の上水道管の振動検知装置において、さらに、広範囲データ収集装置を含み、前記広範囲データ収集装置は、前記データ収集装置と通信回線網を介して接続可能であり、前記データ収集装置は、前記データ収集装置から、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記広範囲データ収集装置に転送する第２のデータ転送手段を含み、前記広範囲データ収集装置は、前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化手段を含むことが好ましい。また、本発明の上水道管の振動検知方法において、前記本発明の上水道管の振動検知装置を使用し、前記データ収集装置から、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記広範囲データ収集装置に転送する第２のデータ転送工程と、前記広範囲データ収集装置において前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化工程とを含むことが好ましい。
【００２３】
本発明の上水道管の振動検知装置において、前記端末装置が、前記端末装置内の電源電圧低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する電源電圧検出手段を含むことが好ましい。また、本発明の上水道管の振動検知方法において、前記本発明の上水道管の振動検知装置を使用し、前記端末装置内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧の低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する電源電圧検出工程を含むことが好ましい。
【００２４】
本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法において、検知する振動が、漏水振動であることが好ましい。漏水振動は、一般的に、繰り返される振動であり、止ることがなく、経時的に少しずつ大きくなる性質を持つ。
【００２５】
以下、本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法について、例をあげて詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、以下の図１から図２３において、同一部分には、同一符号を付している。
【００２６】
［実施形態１］
本実施形態は、前記本発明の第１の上水道管の振動検知装置及び第１の上水道管の振動検知方法の一例である。図１は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図２は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置１００は、振動センサー２０と、端末装置１０とを主要な構成要素として含む。振動センサー２０は、端末装置１０に接続されている。図２に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置において、振動センサー２０及び端末装置１０は、マンホールＡ内に配置されている。振動センサー２０は、上水道管Ｂに設置されて振動データ及び暗振動データを収集する。振動センサー２０は、上水道管Ｂの振動データ及び暗振動データを収集できさえすればその設置箇所は特に制限されず、例えば、上水道管の外壁に設置されてもよいし、隣接する上水道管の各種バルブ及びジョイント部分等に設置されてもよい。端末装置１０は、振動データ収集時間範囲決定手段１１及び振動データ蓄積手段８５を含む。振動データ収集時間範囲決定手段１１は、振動センサー２０の暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、振動センサー２０の振動データ、又は振動センサー２０の振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する。振動データ蓄積手段８５は、前記振動データ収集時間範囲内において、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、振動センサー２０の振動データと暗振動データとを収集し、振動センサー２０の振動データ、又は振動センサー２０の振動データ及び暗振動データを蓄積する。本発明において、マンホールは、上水道管の周辺に設置された制御弁、仕切弁及び消火栓等の各種バルブが配置された鉄蓋内に限らず、排水管路又は上・下水道、機械設備等の地下埋設物の保守点検口等に設置された地中空間の総称とする。
【００２７】
次に、図１及び図２に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置を用いた振動検知方法について説明する。
【００２８】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
まず、振動センサー２０の暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、振動センサー２０の振動データ、又は振動センサー２０の振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する。図３〜５を参照して、本工程の動作フローについて説明する。
【００２９】
図３は、本発明における暗振動レベルを測定する時間範囲の決定方法を説明する図である。図３に示すＴＭは、予め設定された暗振動データの収集時間範囲であり、ＴＭをＭ分割してＴＭ１〜ＴＭＭとし、ＴＭ１〜ＴＭＭのいずれか１つの小時間範囲ＴＭｉを擬似ランダム発生にて０．００〜１．００のＮ個の数値を発生させてＮ分割した時間範囲ＴＭｉ１〜ＴＭｉＮを決定し、ＴＭｉ１〜ＴＭｉＮのいずれか１つの時間範囲ＴＭｉｉにおいて暗振動レベルを測定する時間範囲をΔｔｉとする。時間範囲ＴＭｉｉとΔｔｉのとり方により前後の測定範囲が重なる場合も重複を許してＮ個の暗振動データを決定する。小時間範囲ＴＭｉをランダムにＮ分割するのは、暗振動レベルの測定に周期性を持たせないようにするためである。
【００３０】
図４は、本実施形態における暗振動レベルの相対的に低い収集時間の判定方法を説明する図である。図３に示す小時間範囲ＴＭｉについて測定したＮ個の暗振動データのそれぞれについて、平均振動レベル値（ΣΔｔ１〜ΣΔｔＮ）、最大振動レベル値（ＰΔｔ１〜ＰΔｔＮ）、及び平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値を計算し、各平均振動レベル値及び各差分値が予め設定された平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０及び差分値の閾値Ｓ０以下である場合は、その小時間範囲ＴＭｉｉを一つの候補とし、最後の小時間範囲ＴＭｉＮまで同様に計算して、さらにこれらの候補の中から平均振動レベル値と差分値の小さいものから少なくとも１つ以上で多くともＲ（Ｒ≦Ｎ）個以下の範囲で小時間範囲ＴＭｉを選択し、それをデータ収集時間範囲ＴＰと決定することにより相対的に周囲の暗振動レベルが低い時間範囲を選択したことになる。前記Ｒは、２又は３であることが好ましい。
【００３１】
図５は、本工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、ステップ１１（Ｓ１１）において、振動センサー２０について図３に示す予め設定された暗振動データの収集時間範囲（ＴＭ）をＭ分割して一つの小時間範囲ＴＭｉを決定する。
【００３２】
次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、一つの小時間範囲ＴＭｉについて図３に示すランダムにＮ分割した一つの時間範囲ＴＭｉｉと測定時間範囲Δｔｉを決定して暗振動データを測定する。
【００３３】
次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、平均振動レベル値ΣΔｔｉと最大振動レベル値ＰΔｔｉとの差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）を計算し、この差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）を、最初の差分値（ＰΔｔ１−ΣΔｔ１）のときは前回差分値と今回差分値へ、２番目以降の差分値のときは今回差分値へ保存する。
【００３４】
次に、ステップ１４（Ｓ１４）において、平均振動レベル値ΣΔｔｉが平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０以下であるか、及び差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）が差分値の閾値Ｓ０以下であるかを判断する。平均振動レベル値ΣΔｔｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０、且つ差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）≦差分値の閾値Ｓ０であれば（ＹＥＳ）、ステップ１５（Ｓ１５）に進み、平均振動レベル値ΣΔｔｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０、且つ差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）≦差分値の閾値Ｓ０でなければ（ＮＯ）、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。
【００３５】
次に、ステップ１５（Ｓ１５）において、前回差分値が今回差分値以上であるかを判断する。前回差分値≧今回差分値であれば（ＹＥＳ）、ステップ１６（Ｓ１６）に進み、前回差分値≧今回差分値でなければ（ＮＯ）、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。
【００３６】
次に、ステップ１６（Ｓ１６）において、今回差分値を前回差分値へ置き換えて保存する。
【００３７】
次に、ステップ１７（Ｓ１７）において、最後の時間範囲ＴＭｉＮであるかを判断する。最後の時間範囲ＴＭｉＮでなければ（ＮＯ）、ステップ１３（Ｓ１３）に戻り、最後の時間範囲ＴＭｉＮであれば（ＹＥＳ）、ステップ１８（Ｓ１８）において、前回差分値を小時間範囲ＴＭｉ周辺の暗振動レベルの代表差分値として保存して、ステップ１９（Ｓ１９）に進む。
【００３８】
次に、ステップ１９（Ｓ１９）において、選択されたＴＭｉが最後の小時間範囲ＴＭＭであるかを判断する。最後の小時間範囲ＴＭＭであれば（ＹＥＳ）、ステップ２０（Ｓ２０）に進む。最後の小時間範囲ＴＭＭでなければ（ＮＯ）、ステップ１２（Ｓ１２）に戻る。
【００３９】
次に、ステップ２０（Ｓ２０）において、各小時間範囲ＴＭｉ１〜ＴＭｉＮの代表差分値の中から小さい順に複数個（Ｒ１）を選択し、これをデータ収集時間範囲ＴＰとする。
【００４０】
（振動データ蓄積工程）
次に、データ収集時間範囲ＴＰ内において、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、振動センサー２０の振動データと暗振動データとを収集し、振動センサー２０の振動データ、又は振動センサー２０の振動データ及び暗振動データを蓄積する。図６〜８を参照して、本工程の動作フローについて説明する。
【００４１】
図６は、本発明におけるデータ収集時間範囲の決定方法を説明する図である。図６に示すＴＰは、図５のステップ２０（Ｓ２０）で決定したデータ収集時間範囲であり、Ｐ１〜Ｐｎは、ＴＰの中で決定された小時間範囲であり、さらにひとつの小時間範囲Ｐｉを擬似ランダム発生で０．００〜１．００のＱ個の数値を発生させてＰｉをＱ分割した時間範囲Ｐｉ１〜ＰｉＱを決定し、そのひとつの時間範囲Ｐｉｉにおいて振動レベルを測定する時間を時間範囲ΔＴｇとする。小時間範囲ＰｉをランダムにＱ分割するのは、振動レベルの測定に周期性を持たせないようにするためである。
【００４２】
図７は、本発明における振動データの選別方法を説明する図である。図６に示すひとつの小時間範囲Ｐｉについて、Ｑ分割されたひとつの時間範囲Ｐｉｉの範囲で振動センサー２０により測定した振動データを一時保存し、測定した暗振動データの平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値を計算し、その平均振動レベル値及び各差分値が予め設定された平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０及び差分値の閾値Ｓ１以下である場合は、一時保存した振動データ２０の振動データをその時間範囲Ｐｉｉの一つの候補とし、さらに最後の時間範囲ＰｉＱまで同様に計算してこれらの候補の中から振動センサー２０の暗振動データの平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値が小さい方を優先して複数個（Ｒ２）選別して、振動センサー２０の振動データを決定することにより小時間範囲Ｐｉの中で相対的に周辺の暗振動レベルが低い静寂な時間範囲での振動データを収集することができる。
【００４３】
図８は、本工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、ステップ３１（Ｓ３１）において、図５のステップ２０（Ｓ２０）で決定されたデータ収集時間範囲ＴＰの中で一つの小時間範囲Ｐｉを選択する。
【００４４】
次に、ステップ３２（Ｓ３２）において、選択された小時間範囲Ｐｉについて、図６に示すランダムにＱ分割した時間範囲Ｐｉｉと測定時間範囲ΔＴｇを決定する。
【００４５】
次に、ステップ３３（Ｓ３３）において、振動センサー２０により測定された暗振動データの平均振動レベル値ΣΔＴｇｉと最大振動レベル値Ｐｇｉとの差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）を計算し、この差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）を、最初の差分値（Ｐｇ１―ΣΔＴｇ１）のときは前回差分値と今回差分値へ、２番目以降の差分値のときは今回差分値へ保存する。また、決定した時間範囲Ｐｉｉと測定時間範囲ΔＴｇｉを基に振動センサー２０により同時に測定された振動データを保存する。
【００４６】
次に、ステップ３４（Ｓ３４）において、振動センサー２０の平均振動レベル値ΣΔＴｇｉが平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０以下であるか、及び差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）が差分値の閾値Ｓ１以下であるかを判断する。平均振動レベル値ΣΔＴｇｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０、且つ差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）≦差分値の閾値Ｓ１であれば（ＹＥＳ）、ステップ３５（Ｓ３５）に進み、平均振動レベル値ΣΔＴｇｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０、且つ差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）≦差分値の閾値Ｓ１でなければ（ＮＯ）、ステップ３７（Ｓ３７）に進む。
【００４７】
次に、ステップ３５（Ｓ３５）において、振動センサー２０の前回差分値が今回差分値以上であるかを判断する。前回差分値≧今回差分値であれば（ＹＥＳ）、ステップ３６（Ｓ３６）に進み、前回差分値≧今回差分値でなければ（ＮＯ）、ステップ３７（Ｓ３７）に進む。
【００４８】
次に、ステップ３６（Ｓ３６）において、今回差分値を前回差分値に置き換えて保存し、振動センサー２０の振動データを漏水検知対象として保存する。
【００４９】
次に、ステップ３７（Ｓ３７）において、最後の時間範囲ＰｉＱであるかを判断する。最後の時間範囲ＰｉＱでなければ（ＮＯ）、ステップ３３（Ｓ３３）に戻り、最後の時間範囲ＰｉＱであれば（ＹＥＳ）、ステップ３８（Ｓ３８）において、前回差分値とステップ３６（Ｓ３６）で保存された振動センサー２０の振動データを小時間範囲Ｐｉの代表値として保存して、ステップ３９（Ｓ３９）に進む。
【００５０】
次に、ステップ３９（Ｓ３９）において、選択されたＰｉが最後の小時間範囲Ｐｎであるかを判断する。最後の小時間範囲Ｐｎであれば（ＹＥＳ）、ステップ４０（Ｓ４０）に進む。最後の小時間範囲Ｐｎでなければ（ＮＯ）、ステップ３２（Ｓ３２）に戻る。
【００５１】
次に、ステップ４０（Ｓ４０）において、各小時間範囲Ｐｉ１〜ＰｉＱの差分値の中で小さい方を優先して複数個（Ｒ２）選択し、振動センサー２０の振動データを決定する。
【００５２】
次に、ステップ４１（Ｓ４１）において、決定した振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、振動センサー２０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、振動センサー２０の振動データ、又は振動センサー２０の振動データ及び暗振動データを振動データ蓄積手段８５で蓄積する。前記条件２ｂにおいて、振動センサー２０の振動データの周波数帯域を狭くする方法は、特に制限されず、例えば、デジタルフィルターでの有限インパルス応答フィルター又は無限インパルス応答フィルター等により高周波帯域を削除する方法等が挙げられる。また、前記条件２ｂにおいて、振動センサー２０の振動データのサンプリング周波数を低くする方法としては、特に制限されず、例えば、サンプリング周波数変換の補完（アップサンプリング）及び間引き（ダウンサンプリング）にて行う方法等が挙げられる。
【００５３】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、マンホールＡ内の上水道管Ｂに振動センサー２０を設置し、振動センサー２０は、振動データ及び暗振動データを収集し、これらのデータを長期間にわたり平均振動レベル値、最大振動レベル値、平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値等を比較選別して効率よく収集できる効果がある。
【００５４】
また、本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、振動センサー２０のデータ収集時間範囲を、振動センサー２０の暗振動レベルが相対的に低い静寂な時間範囲を検出し、周辺の暗振動レベルが低い時間範囲とすることで、最適な連続又は不連続のデータ収集時間範囲を無人で自動的に決定し、何度も再設定できる効果がある。
【００５５】
さらに、本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、データ収集時間範囲で収集する振動センサー２０の振動データについて、暗振動レベルが最も低い静寂な時間においては、周波数帯域を広くする条件、且つ、サンプリング周波数を高くする条件にて蓄積することにより、漏水振動固有の特性を多く含んだ振動データを幅広く収集する一方、暗振動レベルが最も低い時間以外の時間においては、周波数帯域を狭くする条件、且つ、サンプリング周波数を低くする条件にて蓄積することにより、蓄積データを可能な限り少なくすることが可能となる効果がある。
【００５６】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法は、例えば、マンホールＡが狭く、後述の実施形態２〜７のように第２の振動センサーを設置するスペースを確保できない場合に特に有効である。
【００５７】
［実施形態２］
本実施形態は、前記本発明の第２の上水道管の振動検知装置及び第２の上水道管の振動検知方法の一例である。図９は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図１０は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。図９に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置２００は、第１の振動センサー２０と、第２の振動センサー３０と、端末装置１０とを主要な構成要素として含む。第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０は、端末装置１０に接続されている。図１０に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置において、第１の振動センサー２０、第２の振動センサー３０及び端末装置１０は、マンホールＡ内に配置されている。第１の振動センサー２０は、上水道管Ｂに設置されて振動データを収集する。第１の振動センサー２０は、上水道管Ｂの振動データを収集できさえすればその設置箇所は特に制限されず、例えば、上水道管の外壁に設置されてもよいし、隣接する上水道管の各種バルブ及びジョイント部分等に設置されてもよい。第２の振動センサー３０は、上水道管Ｂから一定距離離れた場所に設置されて暗振動データを収集する。端末装置１０は、振動データ収集時間範囲決定手段１１及び振動データ蓄積手段８５を含む。振動データ収集時間範囲決定手段１１は、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、第１の振動センサー２０の振動データ、又は第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する。振動データ蓄積手段８５は、前記振動データ収集時間範囲内において、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、第１の振動センサー２０の振動データと、第２の振動センサー３０の暗振動データとを同期して収集し、第１の振動センサー２０の振動データ、又は第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを蓄積する。
【００５８】
次に、図９及び図１０に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置を用いた振動検知方法について説明する。
【００５９】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
まず、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、第１の振動センサー２０の振動データ、又は第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する。本実施形態における暗振動レベルを測定する時間範囲の決定方法は、暗振動データの収集を、振動センサー２０に代えて第２の振動センサー３０で実施する点を除き、図３に示した実施形態１における暗振動レベルを測定する時間範囲の決定方法と同様である。また、本実施形態における暗振動レベルの相対的に低い時間範囲の判定方法も、図１１に示すように、暗振動データの収集を、振動センサー２０に代えて第２の振動センサー３０で実施する点を除き、図４に示した実施形態１における暗振動レベルの相対的に低い時間範囲の判定方法と同様である。
【００６０】
図１２は、本工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、ステップ１１（Ｓ１１）において、第２の振動センサー３０について図３に示す予め設定された暗振動データの収集時間範囲（ＴＭ）をＭ分割して一つの小時間範囲ＴＭｉを決定する。
【００６１】
次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、一つの小時間範囲ＴＭｉについて図３に示すランダムにＮ分割した一つの時間範囲ＴＭｉｉと測定時間範囲Δｔｉを決定して暗振動データを測定する。
【００６２】
次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、平均振動レベル値ΣΔｔｉと最大振動レベル値ＰΔｔｉとの差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）を計算し、この差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）を、最初の差分値（ＰΔｔ１−ΣΔｔ１）のときは前回差分値と今回差分値へ、２番目以降の差分値のときは今回差分値へ保存する。
【００６３】
次に、ステップ１４（Ｓ１４）において、平均振動レベル値ΣΔｔｉが平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０以下であるか、及び差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）が差分値の閾値Ｓ０以下であるかを判断する。平均振動レベル値ΣΔｔｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０、且つ差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）≦差分値の閾値Ｓ０であれば（ＹＥＳ）、ステップ１５（Ｓ１５）に進み、平均振動レベル値ΣΔｔｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔｔ０、且つ差分値（ＰΔｔｉ−ΣΔｔｉ）≦差分値の閾値Ｓ０でなければ（ＮＯ）、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。
【００６４】
次に、ステップ１５（Ｓ１５）において、前回差分値が今回差分値以上であるかを判断する。前回差分値≧今回差分値であれば（ＹＥＳ）、ステップ１６（Ｓ１６）に進み、前回差分値≧今回差分値でなければ（ＮＯ）、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。
【００６５】
次に、ステップ１６（Ｓ１６）において、今回差分値を前回差分値へ置き換えて保存する。
【００６６】
次に、ステップ１７（Ｓ１７）において、最後の時間範囲ＴＭｉＮであるかを判断する。最後の時間範囲ＴＭｉＮでなければ（ＮＯ）、ステップ１３（Ｓ１３）に戻り、最後の時間範囲ＴＭｉＮであれば（ＹＥＳ）、ステップ１８（Ｓ１８）において、前回差分値を小時間範囲ＴＭｉ周辺の暗振動レベルの代表差分値として保存して、ステップ１９（Ｓ１９）に進む。
【００６７】
次に、ステップ１９（Ｓ１９）において、選択されたＴＭｉが最後の小時間範囲ＴＭＭであるかを判断する。最後の小時間範囲ＴＭＭであれば（ＹＥＳ）、ステップ２０（Ｓ２０）に進む。最後の小時間範囲ＴＭＭでなければ（ＮＯ）、ステップ１２（Ｓ１２）に戻る。
【００６８】
次に、ステップ２０（Ｓ２０）において、各小時間範囲ＴＭｉ１〜ＴＭｉＮの代表差分値の中から小さい順に複数個（Ｒ１）を選択し、これをデータ収集時間範囲ＴＰとする。本工程において決定されるデータ収集時間範囲ＴＰは、第１の振動センサー２０のみのデータを収集する時間範囲であってもよいし、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の双方のデータを収集する時間範囲であってもよい。
【００６９】
（振動データ蓄積工程）
次に、データ収集時間範囲ＴＰ内において、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、第１の振動センサー２０の振動データと、第２の振動センサー３０の暗振動データとを同期して収集し、第１の振動センサー２０の振動データ、又は前記第１の振動センサー２０の振動データ及び前記第２の振動センサー３０の暗振動データを蓄積する。本実施形態におけるデータ収集時間範囲の決定方法は、暗振動データの収集を、振動センサー２０に代えて第２の振動センサー３０で実施する点を除き、図６に示した実施形態１におけるデータ収集時間範囲の決定方法及び振動データの選別方法と同様である。図１３は、本実施形態における振動データの選別方法を説明する図である。図６に示すひとつの小時間範囲Ｐｉについて、Ｑ分割されたひとつの時間範囲Ｐｉｉの範囲で第１の振動センサー２０により測定した振動データを一時保存し、それに同期して第２の振動センサー３０により測定した暗振動データの平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値を計算し、その平均振動レベル値及び各差分値が予め設定された平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０及び差分値の閾値Ｓ１以下である場合は、一時保存した第１の振動データ２０の振動データをその時間範囲Ｐｉｉの一つの候補とし、さらに最後の時間範囲ＰｉＱまで同様に計算してこれらの候補の中から第２の振動センサー３０の暗振動データの平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値が小さい方を優先して複数個（Ｒ２）選別して、それに該当する第１の振動センサー２０の振動データを決定することにより小時間範囲Ｐｉの中で相対的に周辺の暗振動レベルが低い静寂な時間範囲での振動データを収集することができる。
【００７０】
図１４は、本工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、ステップ３１（Ｓ３１）において、図１２のステップ２０（Ｓ２０）で決定されたデータ収集時間範囲ＴＰの中で一つの小時間範囲Ｐｉを選択する。
【００７１】
次に、ステップ３２（Ｓ３２）において、選択された小時間範囲Ｐｉについて、図６に示すランダムにＱ分割した時間範囲Ｐｉｉと測定時間範囲ΔＴｇを決定する。
【００７２】
次に、ステップ３３（Ｓ３３）において、第２の振動センサー３０により測定された暗振動データの平均振動レベル値ΣΔＴｇｉと最大振動レベル値Ｐｇｉとの差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）を計算し、この差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）を、最初の差分値（Ｐｇ１―ΣΔＴｇ１）のときは前回差分値と今回差分値へ、２番目以降の差分値のときは今回差分値へ保存する。また、決定した時間範囲Ｐｉｉと測定時間範囲ΔＴｇｉを基に第１の振動センサー２０により同時に測定された振動データを保存する。
【００７３】
次に、ステップ３４（Ｓ３４）において、第２の振動センサー３０の平均振動レベル値ΣΔＴｇｉが平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０以下であるか、及び差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）が差分値の閾値Ｓ１以下であるかを判断する。平均振動レベル値ΣΔＴｇｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０、且つ差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）≦差分値の閾値Ｓ１であれば（ＹＥＳ）、ステップ３５（Ｓ３５）に進み、平均振動レベル値ΣΔＴｇｉ≦平均振動レベル値の閾値ΣΔＴｇ０、且つ差分値（Ｐｇｉ−ΣΔＴｇｉ）≦差分値の閾値Ｓ１でなければ（ＮＯ）、ステップ３７（Ｓ３７）に進む。
【００７４】
次に、ステップ３５（Ｓ３５）において、第２の振動センサー３０の前回差分値が今回差分値以上であるかを判断する。前回差分値≧今回差分値であれば（ＹＥＳ）、ステップ３６（Ｓ３６）に進み、前回差分値≧今回差分値でなければ（ＮＯ）、ステップ３７（Ｓ３７）に進む。
【００７５】
次に、ステップ３６（Ｓ３６）において、今回差分値を前回差分値に置き換えて保存し、第１の振動センサー２０の振動データを漏水検知対象として保存する。
【００７６】
次に、ステップ３７（Ｓ３７）において、最後の時間範囲ＰｉＱであるかを判断する。最後の時間範囲ＰｉＱでなければ（ＮＯ）、ステップ３３（Ｓ３３）に戻り、最後の時間範囲ＰｉＱであれば（ＹＥＳ）、ステップ３８（Ｓ３８）において、前回差分値とステップ３６（Ｓ３６）で保存された第１の振動センサー２０の振動データを小時間範囲Ｐｉの代表値として保存して、ステップ３９（Ｓ３９）に進む。
【００７７】
次に、ステップ３９（Ｓ３９）において、選択されたＰｉが最後の小時間範囲Ｐｎであるかを判断する。最後の小時間範囲Ｐｎであれば（ＹＥＳ）、ステップ４０（Ｓ４０）に進む。最後の小時間範囲Ｐｎでなければ（ＮＯ）、ステップ３２（Ｓ３２）に戻る。
【００７８】
次に、ステップ４０（Ｓ４０）において、各小時間範囲Ｐｉ１〜ＰｉＱの差分値の中で小さい方を優先して複数個（Ｒ２）選択し、それと同期した第１の振動センサー２０の振動データを決定する。
【００７９】
次に、ステップ４１（Ｓ４１）において、決定した第１の振動センサー２０の振動データに同期した第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い時間については、前記条件１にて、前記第２の振動センサー３０の振動レベルが最も低い時間以外の時間については、前記条件２ａ又は前記条件２ｂにて、第１の振動センサー２０の振動データ、又は第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを振動データ蓄積手段８５で蓄積する。前記条件２ｂにおいて、第１の振動センサー２０の振動データの周波数帯域を狭くする方法及び第１の振動センサー２０の振動データのサンプリング周波数を低くする方法は、実施形態１における前記条件２ｂにおいて、振動センサー２０の振動データの周波数帯域を狭くする方法及び振動センサー２０の振動データのサンプリング周波数を低くする方法と同様である。
【００８０】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、マンホールＡ内の上水道管Ｂ及びその近傍に第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を設置し、第１の振動センサー２０は、振動データを収集し、第２の振動センサー３０は、周辺の暗振動データを収集し、これらのデータを長期間にわたり平均振動レベル値、最大振動レベル値、平均振動レベル値と最大振動レベル値との差分値等を比較選別して効率よく収集できる効果がある。
【００８１】
また、本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、第１の振動センサー２０のデータ収集時間範囲を、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが相対的に低い静寂な時間範囲を検出し、周辺の暗振動レベルが低い時間範囲とすることで、最適な連続又は不連続のデータ収集時間範囲を無人で自動的に決定し、何度も再設定できる効果がある。
【００８２】
さらに、本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、データ収集時間範囲で収集する第１の振動センサー２０の振動データについて、それと同期して測定した第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い静寂な時間においては、周波数帯域を広くする条件、且つ、サンプリング周波数を高くする条件にて蓄積することにより、漏水振動固有の特性を多く含んだ振動データを幅広く収集する一方、暗振動レベルが最も低い時間以外の時間においては、周波数帯域を狭くする条件、且つ、サンプリング周波数
を低くする条件にて蓄積することにより、蓄積データを可能な限り少なくすることが可能となる効果がある。
【００８３】
本実施形態において、第１の振動センサー２０に暗振動データを収集する機能を持たせてもよい。第１の振動センサー２０が暗振動データを収集する機能を有していれば、第２の振動センサー３０が故障し、暗振動データを収集することが不可能となった場合においても、実施形態１と同様にして、本発明の効果を達成し得る。
【００８４】
［実施形態３］
図１５は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図１６は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示す模式図である。図１５及び図１６に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置３００は、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を複数（図１５及び図１６では、それぞれ、３個）備え、端末装置１０が、さらに、組合せ決定手段１３を含む点を除き、図９及び図１０に示す実施形態２の上水道管の振動検知装置と同様である。３個の第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の設置位置の決定方法としては、例えば、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を多数設置し、その第２の振動センサー３０から少し離れた周辺から機械式インパルスハンマー等により一時的に暗振動を印加し、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０により振動レベル及び暗振動レベルを測定し、多数の第２のセンサー３０の中で相対的に暗振動レベルが大きい順に、すなわち、周辺の暗振動の影響を受けやすい順に三箇所を選択し、かつ多数の第１の振動センサー２０の中で相対的に振動レベルが小さい順に、すなわち、周辺の暗振動の影響を受けにくい三箇所を選択する。図１５及び図１６では、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を、それぞれ、３個としたが、本発明はこれに限定されず、必要に応じて、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を増減させてもよい。前記設置位置の決定方法において、振動レベルが同程度の第１の振動センサー２０及び暗振動レベルが同程度の第２の振動センサー３０は、撤去してもよいし、残してもよい。
【００８５】
次に、図１５及び図１６に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置を用いた振動検知方法について説明する。
【００８６】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
図１７は、本工程におけるデータ収集時間範囲の決定処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、複数の第２の振動センサー３０のうちの一つについて、図１２に示す実施形態２の振動データ収集時間範囲決定工程のステップ１１（Ｓ１１）〜ステップ２０（Ｓ２０）と同様にして、データ収集時間範囲ＴＰを決定する。
【００８７】
次に、ステップ２１（Ｓ２１）において、最後の第２の振動センサー３０であるか（全ての第２の振動センサー３０についてデータ収集時間範囲ＴＰが決定されたか）を判断する。最後の第２の振動センサー３０であれば（ＹＥＳ）、本工程を終了する。最後の第２の振動センサー３０でなければ（ＮＯ）、ステップ１１（Ｓ１１）に戻る。
【００８８】
（振動データ蓄積工程）
図１８は、本工程における振動データの蓄積処理の動作フローを示すフローチャートである。まず、複数の第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の組合せのうちの一つについて、図１４に示す実施形態２の振動データ蓄積工程のステップ３１（Ｓ３１）〜ステップ４１（Ｓ４１）と同様にして、第１の振動センサー２０の振動データ、又は前記第１の振動センサー２０の振動データ及び前記第２の振動センサー３０の暗振動データを振動データ蓄積手段８５で蓄積する。
【００８９】
次に、ステップ４２（Ｓ４２）において、最後の組合せであるか（全ての第１の振動センサー２０と第２の振動センサー３０との組合せについて振動データを収集したか）を判断する。最後の組合せであれば（ＹＥＳ）、本工程を終了する。最後の組合せでなければ（ＮＯ）、ステップ３１（Ｓ３１）に戻る。
【００９０】
（組合せ決定工程）
次に、複数の第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の中から、第２の振動センサー３０が測定した暗振動レベルと、第１の振動センサー２０が測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる第１の振動センサー２０と第２の振動センサー３０との組合せを決定する。前記組合せの決定において、優先的に選択される良い組合せとしては、例えば、第１の振動センサー２０の振動レベルが小さく、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが大きい組合せ、及び第１の振動センサー２０の振動レベルが小さく、第２の振動センサー３０の暗振動レベルも小さい組合せがあげられる。なお、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の設置状況によっては、第１の振動センサー２０の振動レベルが大きく、第２の振動センサー３０の振動レベルが小さい組合せを、優先的に選択される良い組合せに加えてもよい。一方、優先的に除外される悪い組合せとしては、例えば、第１の振動センサー２０の振動レベルが大きく、第２の振動センサー３０の振動レベルも大きい組合せがあげられる。
【００９１】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、複数の第２の振動センサー３０の中で測定した周辺の暗振動レベルが相対的に大きい第２の振動センサー３０と、それと同期して測定した複数の第１の振動センサー２０の中で振動レベルの相対的な大小関係を基に、それぞれ複数の第１の振動センサー２０及び複数の第２の振動センサー３０の中からいくつかの組合せを選択することで、その漏水検知エリアの状況に適した収集箇所を特定できる効果がある。
【００９２】
本実施形態において、３つの第１の振動センサー２０に暗振動データを収集する機能を持たせてもよい。３つの第１の振動センサー２０が暗振動データを収集する機能を有していれば、第２の振動センサー３０が６つあるのと同じ状態となり、前記組合せ決定工程における組合せの選択幅を増やすことができる。
【００９３】
［実施形態４］
図１９は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図１９に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置４００は、さらに、データ収集装置５０を含み、端末装置１０が、さらに、第１のデータ転送手段１４及び受信手段１５を含む点を除き、図９及び図１０に示す実施形態２の上水道管の振動検知装置と同様である。データ収集装置５０は、端末装置１０と通信回線網４０を介して接続可能である。通信回線網４０は、有線でも無線でもよい。第１のデータ転送手段１４は、端末装置１０において収集した第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データをデータ収集装置５０に転送する。受信手段１５は、データ収集装置５０からの制御指令を受信する。データ収集装置５０は、端末装置１０を制御する制御手段５１を含む。図１９に示す上水道管の振動検知装置４００は、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を有するが、本実施形態はこれに限定されず、図１及び図２に示す実施形態１の上水道管の振動検知装置１００と同様に、第２の振動センサー３０を有さず、第１の振動センサー２０により振動データ及び暗振動データの双方を収集してもよい。また、図１９では、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を、それぞれ、１個としたが、本実施形態はこれに限定されず、図１５及び図１６に示す実施形態３の上水道管の振動検知装置３００と同様に、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を複数としてもよい。この場合には、端末装置１０は、さらに、組合せ決定手段１３を含む。
【００９４】
次に、図１９に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置４００を用いた振動検知方法について説明する。
【００９５】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
まず、図５又は図１２に示す実施形態１又は２の振動データ収集時間範囲決定工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１７に示す実施形態３の振動データ収集時間範囲決定工程）の動作フローと同様にして、データ収集時間範囲ＴＰを決定する。
【００９６】
（振動データ蓄積工程）
次に、図８又は図１４に示す実施形態１又は２の振動データ蓄積工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１８に示す実施形態３の振動データ蓄積工程）の動作フローと同様にして、第１の振動センサー２０の振動データ、又は前記第１の振動センサー２０の振動データ及び前記第２の振動センサー３０の暗振動データを蓄積する。第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、本工程の後、実施形態３の組合せ決定工程と同様にして、データ収集に用いる第１の振動センサー２０と第２の振動センサー３０との組合せを決定する。
【００９７】
（第１のデータ転送工程及び制御工程）
次に、端末装置１０は、その受信手段１５がデータ収集装置５０の制御手段５１からの制御指令を受信すると、第１のデータ転送手段１４により、端末装置１０において収集した第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを、通信回線網４０を介してデータ収集装置５０に転送する。
【００９８】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、振動データは膨大な量でありそのままデータ収集装置５０に転送すると通信時間及び通信コストがかかるが、漏水振動が連続（繰り返される）振動であることを利用した実施形態１〜３の技術的効果により振動データの収集時間を最小限に抑えて自動的に長期間連続して測定することが可能となり、漏水振動固有の特性をより多く含んだ振動データを通信回線網４０を介してデータ収集装置５０に転送することが可能となる。
【００９９】
［実施形態５］
図２０は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図２０に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置５００は、さらに、広範囲データ収集装置６０を含み、データ収集装置５０が、さらに、第２のデータ転送手段５２を含む点を除き、図１９に示す実施形態４の上水道管の振動検知装置と同様である。広範囲データ収集装置６０は、データ収集装置５０と通信回線網４０を介して接続可能である。第２のデータ転送手段５２は、データ収集装置５０から、端末装置１０において収集した第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを広範囲データ収集装置６０に転送する。広範囲データ収集装置６０は、前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化手段６１を含む。
【０１００】
次に、図２０に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置５００を用いた振動検知方法について説明する。
【０１０１】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
まず、図５又は図１２に示す実施形態１又は２の振動データ収集時間範囲決定工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１７に示す実施形態３の振動データ収集時間範囲決定工程）の動作フローと同様にして、データ収集時間範囲ＴＰを決定する。
【０１０２】
（振動データ蓄積工程）
次に、図８又は図１４に示す実施形態１又は２の振動データ蓄積工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１８に示す実施形態３の振動データ蓄積工程）の動作フローと同様にして、第１の振動センサー２０の振動データ、又は前記第１の振動センサー２０の振動データ及び前記第２の振動センサー３０の暗振動データを蓄積する。第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、本工程の後、実施形態３の組合せ決定工程と同様にして、データ収集に用いる第１の振動センサー２０と第２の振動センサー３０との組合せを決定する。
【０１０３】
（第１のデータ転送工程及び制御工程）
次に、実施形態４の第１のデータ転送工程及び制御工程と同様にして、端末装置１０からデータ収集装置５０へのデータの転送及びデータ収集装置５０による端末装置１０の制御を行う。
【０１０４】
（第２のデータ転送工程）
次に、第２のデータ転送手段５２により、データ収集装置５０から、端末装置１０において収集した第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを、一括して通信回線網４０を介して広範囲データ収集装置６０に転送する。
【０１０５】
（データベース化工程）
次に、データベース化手段６１により、振動データ及び暗振動データをデータベース化する。
【０１０６】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、広範囲かつ長期的な振動データ及び暗振動データをデータベース化して分析と学習を繰り返すことにより、漏水検知の精度を向上することが可能となる。
【０１０７】
［実施形態６］
図２１は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図２１に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置６００は、端末装置１０が、さらに、電源電圧検出手段１６を含む点を除き、図９及び図１０に示す実施形態２の上水道管の振動検知装置と同様である。電源電圧検出手段１６は、端末装置１０内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する。図２１に示す上水道管の振動検出装置６００は、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を有するが、本実施形態はこれに限定されず、図１及び図２に示す実施形態１の上水道管の振動検知装置１００と同様に、第２の振動センサー３０を有さず、第１の振動センサー２０により振動データ及び暗振動データの双方を収集してもよい。また、図２１では、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を、それぞれ、１個としたが、本実施形態はこれに限定されず、図１５及び図１６に示す実施形態３の上水道管の振動検知装置３００と同様に、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を複数としてもよい。この場合には、端末装置１０は、さらに、組合せ決定手段１３を含む。また、本実施形態の上水道管の振動検知装置６００は、図２０に示す実施形態５の上水道管の振動検知装置５００と同様に、さらに、データ収集装置５０及び広範囲データ収集装置６０を含んでもよいし、あるいは図１９に示す実施形態４の上水道管の振動検知装置４００のようにデータ収集装置５０のみを含んでもよい。これらの場合には、端末装置１０は、さらに、第１のデータ転送手段１４及び受信手段１５を含む。
【０１０８】
次に、図２１に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置６００を用いた振動検知方法について説明する。
【０１０９】
（振動データ収集時間範囲決定工程）
まず、図５又は図１２に示す実施形態１又は２の振動データ収集時間範囲決定工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１７に示す実施形態３の振動データ収集時間範囲決定工程）の動作フローと同様にして、データ収集時間範囲ＴＰを決定する。
【０１１０】
（振動データ蓄積工程）
次に、図８又は図１４に示す実施形態１又は２の振動データ蓄積工程（第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、図１８に示す実施形態３の振動データ蓄積工程）の動作フローと同様にして、第１の振動センサー２０の振動データ、又は第１の振動センサー２０の振動データ及び第２の振動センサー３０の暗振動データを蓄積する。第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数の場合には、本工程の後、実施形態３の組合せ決定工程と同様にして、データ収集に用いる第１の振動センサー２０と第２の振動センサー３０との組合せを決定する。また、本実施形態の上水道管の振動検知装置６００が、さらに、データ収集装置５０を含む場合には、本工程の後、実施形態４の第１のデータ転送工程及び制御工程と同様にして、端末装置１０からデータ収集装置５０へのデータの転送及びデータ収集装置５０による端末装置１０の制御を行い、さらに、広範囲データ収集装置６０を含む場合には、実施形態５の第２のデータ転送工程及びデータベース化工程と同様にして、データ収集装置５０から広範囲データ収集装置６０へのデータの転送並びに振動データ及び暗振動データのデータベース化を行う。
【０１１１】
（電源電圧調整工程）
次に、電源電圧検出手段１６により、端末装置１０内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する。
【０１１２】
本実施形態の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法によれば、端末装置１０内の電源電圧の低下の検出により、自動的に振動データの収集時間を周辺の暗振動レベルの低い時間範囲を優先しながら短縮し、振動データの収集回数も減少させ、さらに、振動データの収集を一時中断して待機状態とし、電源電圧が低下しても最低限の長期間の自動測定を実現可能である。
【０１１３】
［実施形態７］
本実施形態は、実施形態２〜６の特徴的構成要件を全て備えた上水道管の振動検知装置及び振動検知方法に関する。図２２は、本実施形態の上水道管の振動検知装置を示すブロック図である。図２２に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置７００では、第１の振動センサー２０、第２の振動センサー３０及び端末装置１０が、各地域に常時設置され、移動体（図２２に示す自動車等）７１に搭載、作業者７２が所持、又は、地中空間を含めたマンホールＡの近傍に設置されたデータ収集装置５０からの要求により、通信回線網４０を介して振動データ及び暗振動データが収集され、さらに、データ収集装置５０から振動データ及び暗振動データが一括して通信回線網４０を介して広範囲データ収集装置６０に転送される。
【０１１４】
図２３は、本実施形態の上水道管の振動検知装置の一部を示す模式図である。図２３においては、端末装置１０の振動データ収集時間範囲決定手段１１及び組合せ決定手段１３、並びに、データ収集装置５０及び広範囲データ収集装置６０の図示を省略している。図２３に示すように、本実施形態の上水道管の振動検知装置では、端末装置１０において、振動データを振動データ入力手段１２により順次入力し、信号増幅手段８２により増幅してＡ／Ｄ変換手段８３によりアナログ値からデジタル値に変換し、振動データ処理手段８４へ送り、その時の第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い場合については、周波数帯域が広くなる条件、且つ、サンプリング周波数を高くする条件にて、第２の振動センサー３０の暗振動レベルが最も低い場合以外の場合については、周波数帯域が狭くなる（通常の周波数帯域となる）条件、且つ、サンプリング周波数を低くする条件（通常のサンプリング周波数となる）条件にて、第１の振動センサー２０の振動データを、後述する制御パラメータ手段８６の設定値に従い、振動データ蓄積手段８５にて順次蓄積し、蓄積量が限界を超える場合は最も古い振動データを消去し、最新の振動データを残す構成となっている。本実施形態において、振動データ処理手段８４は、周波数帯域を狭くする機能及びサンプリング周波数を狭くする機能を備える。制御パラメータ手段８６の設定値とは、端末装置１０の初期値、及びデータ収集装置５０からの指示により制御パラメータ手段８６へ書き換えられた設定値である。表１に、制御パラメータ手段８６の設定値を例示する。制御パラメータ手段８６の設定値は、通信回線網４０を介して外部から指定、又は作業員により書き換えることが可能であり、振動データの収集時間、周期等、及び周波数帯域、サンプリング周波数等を電圧降下レベルの検出時点、振動データの収集・蓄積条件に合わせて短縮、削減、縮小させることにより、端末装置１０の収集動作をコントロールできる。
【０１１５】
【表１】
2014074611.tif 000003
【０１１６】
さらに、振動データは、データ収集装置５０からの制御指令が、通信回線網４０を介して第１のデータ転送手段１４及び受信手段１５の機能を兼ね備えた送受信手段９４に伝送され、制御指令が制御パラメータの再設定の場合は、伝送された制御パラメータを制御パラメータ入力判定手段８９及び振動データ処理手段８４を経由して制御パラメータ手段８６へ制御パラメータの変更と時計（年月日、曜日、時、分、秒、ミリ秒等）手段８７の更新を行う。また、同様に、送受信手段９４に伝送された制御指令が振動データ送出要求の場合は、振動データ送出手段８８を経由して振動データ処理手段８４により時計（年月日、曜日、時、分、秒、ミリ秒等）手段８７の更新を行い、また、振動データ蓄積手段８５により最新の振動データから順次読み取り、振動データ送出手段８８で伝送フォーマットに変換して送受信手段９４へ送り、通信回線網４０を介してデータ収集装置５０に転送し、正常に転送された場合は、振動データ蓄積手段８５で転送済みデータとし、転送が完了しない場合は、振動データ蓄積手段８５に蓄積されていれば、再度転送可能な構成とされている。表２に、振動データの転送フォーマットの一例を示す。この転送フォーマットは、データ収集装置５０及び上水道管の振動検知装置において広い地域での長期的な漏水検知の分析に必要な、端末装置１０の稼働状況である、振動センサーの固有番号、蓄積時の周波数帯域、サンプリング周波数、振動データの開始時刻と終了時刻、また、収集時点の制御パラメータ手段８６の値を有する。
【０１１７】
【表２】
2014074611.tif 000004
【０１１８】
さらに、端末装置１０の振動データ処理手段８４は、電源電圧検出手段１６によりデータ収集時間範囲ＴＰ以外は電源供給を制限されて待機状態となり、電源電圧検出手段１６により待機状態が解除されると振動データ収集動作を開始し、また、外部電源供給手段９３から電力を供給されると電源供給手段９２を経由して上水道管の振動検知装置の電源手段９１に電力を供給し、電源電圧検出手段１６が電源復旧を検出した場合は、振動データ処理手段８４により振動データの収集を自動的に開始し、また、電源電圧検出手段１６が電源低下レベル１を検出した場合は、振動データ処理手段８４により振動データ収集の時間範囲を短縮し、また、収集回数も削減し、電源電圧検出手段１６が電源低下レベル２を検出した場合は、長期の電源中断に備えて時計（年月日、曜日、時、分、秒、ミリ秒等）手段８７及び電源電圧検出手段１６にのみ電力を供給して時刻更新を継続し、このときの時刻更新誤差は、数秒／日程度と推定されるが、データ収集時間範囲ＴＰの許容誤差は比較的大きく長期の電源中断でも時刻誤差は問題なく、なお、複数の振動センサーからの振動データ収集時の同期合わせは、時計（年月日、曜日、時、分、秒、ミリ秒等）手段８７により行う構成となっている。また、振動データ蓄積手段８５及び制御パラメータ手段８６のメモリーは、電源の供給が停止しても記録内容は保持されるメモリーとされている。
【０１１９】
次に、図２２及び図２３に示す本実施形態の上水道管の振動検知装置を用いた振動検知方法について説明する。
【０１２０】
まず、端末装置１０を操作する作業員の電源投入により開始する。次に、時計手段８７の年月日、曜日、時、分、秒、ミリ秒等を標準時計に同期させ、また、制御パラメータ手段８６を初期値（手動での設定も可能）に設定する。
【０１２１】
次に、収集時間範囲ＴＰが決定済みであるかを判断する。収集時間範囲ＴＰが決定済みであれば、現在時刻が振動データの収集時間の範囲であるかを判断する。収集時間範囲ＴＰが決定しておらず、電源投入直後の収集時間範囲の再設定指示であれば、図１７に示す収集時間範囲ＴＰの決定処理を行った後、現在時刻が振動データの収集時間の範囲であるかを判断する。
【０１２２】
次に、現在時刻が振動データの収集時間の範囲であれば、振動データ収集・蓄積処理を行う。現在時刻が振動データの収集時間の範囲でなければ、待機状態へ移行する。
【０１２３】
また、端末装置１０の電源復旧を検出したときは、前述の収集時間範囲ＴＰが決定済みであるかの判断を行う。端末装置１０の電源低下レベル１を検出したときは、制御パラメータ手段８６の設定値である収集時間範囲を短縮し、及び収集回数を削減した後、前述の収集時間範囲ＴＰが決定済みであるかの判断を行う。
【０１２４】
そして、端末装置１０の電源低下レベル２を検出したときは、制御パラメータを更新した後、収集動作をすべて中断して待機状態へ移行し、電源が復旧するまで待機する。
【０１２５】
さらに、データ収集装置５０からの制御指令テキスト（制御指令区分、現在時刻及び制御パラメータを有する）を通信回線網４０を介して送受信手段９４が受信したときは、まず、時計手段８７の現在時刻を更新し、制御指令区分が制御パラメータの更新要求の時は制御パラメータ入力判定手段８９及び振動データ処理手段８４を経由して制御パラメータ手段８６の制御パラメータを更新し、制御指令区分が収集時間範囲ＴＰの再設定指示の時は前述の収集時間範囲ＴＰが決定済みであるかの判断に直ちに移行し、制御指令区分が蓄積データの転送要求の時は振動データ送出手段８８及び振動データ処理手段８４を経由して振動データ蓄積手段８５より最新の振動データから順番にデータ収集装置５０へ振動データを転送し、また、途中で転送が中断した時は振動データ蓄積手段８５に残っている限りは再度転送可能とし、すべての振動データを転送して前述の収集時間範囲ＴＰが決定済みであるかの判断に直ちに移行する。
【０１２６】
第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０が複数である本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法において、第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の設置箇所の決定方法は、前述の機械式インパルスハンマーを用いた方法に限られず、実際に検知できた振動データを基に振動発生器に振動条件を組み込んで、新たに第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０を設置する際に、他の第１の振動センサー２０及び第２の振動センサー３０の設置位置から振動発生器により擬似漏水振動を発生させ、その擬似漏水振動を最も効果的に検出する設置位置を選択することにより、将来その周辺で発生する漏水振動を効率よく検出可能である。
【０１２７】
本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法において、端末装置１０からの転送方式に適した振動データの圧縮方法の採用により、蓄積データを大幅に増加させることが可能である。
【０１２８】
本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法では、端末装置１０において、セキュリティー機能として、振動データを暗号化して蓄積する、及び通信パスワード機能を持たせ、また、アクセス履歴を保存してアクセス記録を残すことにより、不正アクセスを防止することが可能である。
【０１２９】
本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法において、蓄積メモリー及び外部電源の増設された環境、又はデータ収集装置５０に常時振動データを転送できる設置環境では、最大時間範囲で振動データを収集し、最大回数での振動データ収集が可能であり、集中的な漏水検知を実施することが可能である。
【０１３０】
本発明の上水道管の振動検知装置及び振動検知方法において、端末装置１０に上位の上水道管の振動検知装置の周波数分析機能を追加することで、振動データから周辺の暗振動データを排除して蓄積することにより、大幅に振動データの蓄積量を高めることが可能である。
【０１３１】
上記の実施例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載しうるが、以下には限定されない。
【０１３２】
（付記１）
振動センサーと、端末装置とを含み、
前記振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記振動センサーは、上水道管に設置されて振動データ及び暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段と
を含むことを特徴とする、上水道管の振動検知装置。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【０１３３】
（付記２）
第１の振動センサーと、第２の振動センサーと、端末装置とを含み、
前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーは、前記端末装置に接続され、
前記第１の振動センサーは、上水道管に設置されて振動データを収集し、
前記第２の振動センサーは、前記上水道管から一定距離離れた場所に設置された暗振動データを収集し、
前記端末装置は、
前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する振動データ収集時間範囲決定手段と、
前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する振動データ蓄積手段と
を含むことを特徴とする、上水道管の振動検知装置。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【０１３４】
（付記３）
複数の前記第１の振動センサー群及び複数の前記第２の振動センサー群の双方の群から、
前記第２の振動センサーが測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定手段を含むことを特徴とする、付記２記載の上水道管の振動検知装置。
【０１３５】
（付記４）
さらに、データ収集装置を含み、
前記データ収集装置は、前記端末装置と通信回線網を介して接続可能であり、
前記端末装置は、
前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記データ収集装置に転送する第１のデータ転送手段と、
前記データ収集装置からの制御指令を受信する受信手段とを含み、
前記データ収集装置は、前記端末装置を制御する制御手段を含むことを特徴とする、付記１から３のいずれかに記載の上水道管の振動検知装置。
【０１３６】
（付記５）
さらに、広範囲データ収集装置を含み、
前記広範囲データ収集装置は、前記データ収集装置と通信回線網を介して接続可能であり、
前記データ収集装置は、
前記データ収集装置から、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記広範囲データ収集装置に転送する第２のデータ転送手段を含み、
前記広範囲データ収集装置は、前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化手段を含むことを特徴とする、付記４記載の上水道管の振動検知装置。
【０１３７】
（付記６）
前記端末装置が、
前記端末装置内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する電源電圧検出手段を含むことを特徴とする、付記１から５のいずれかに記載の上水道管の振動検知装置。
【０１３８】
（付記７）
検知する振動が、漏水振動であることを特徴とする、付記１から６のいずれかに記載の上水道管の振動検知装置。
【０１３９】
（付記８）
付記１記載の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動センサーの振動データ及び暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記振動センサーの振動データと暗振動データとを収集し、前記振動センサーの振動データ、又は前記振動データの振動データ及び暗振動データを蓄積する工程である
ことを特徴とする、上水道管の振動検知方法。
（条件１）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【０１４０】
（付記９）
付記２記載の振動検知装置を使用し、
振動データ収集時間範囲決定工程と、振動データ蓄積工程とを含み、
前記振動データ収集時間範囲決定工程は、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが相対的に低い時間範囲を、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データの双方のデータ収集時間範囲として決定する工程であり、
前記振動データ蓄積工程は、前記振動データ収集時間範囲内において、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間については、下記条件１にて、前記第２の振動センサーの暗振動レベルが最も低い時間以外の時間については、下記条件２ａ又は下記条件２ｂにて、前記第１の振動センサーの振動データと、前記第２の振動センサーの暗振動データとを同期して収集し、前記第１の振動センサーの振動データ、又は前記第１の振動センサーの振動データ及び前記第２の振動センサーの暗振動データを蓄積する工程であることを特徴とする、上水道管の振動検知方法。
（条件１）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を広くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を高くする条件。
（条件２ａ）
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
（条件２ｂ）
前記条件１にて収集した前記第１の振動センサーの振動データの一部を削除することで、
前記第１の振動センサーの振動データの周波数帯域を狭くする条件、且つ、
前記第１の振動センサーの振動データのサンプリング周波数を低くする条件。
【０１４１】
（付記１０）
付記３記載の振動検知装置を使用し、
複数の前記第１の振動センサー及び前記第２の振動センサーの中から、
前記第２の振動センサーが測定した暗振動レベルと、前記第１の振動センサーが測定した振動レベルとの大小関係を基に、データ収集に用いる前記第１の振動センサーと前記第２の振動センサーとの組合せを決定する組合せ決定工程を含むことを特徴とする、付記９記載の振動検知方法。
【０１４２】
（付記１１）
付記４記載の振動検知装置を使用し、
前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記データ収集装置に転送する第１のデータ転送工程と、前記データ収集装置が前記端末装置を制御する制御工程とを含むことを特徴とする、付記８から１０のいずれかに記載の上水道管の振動検知方法。
【０１４３】
（付記１２）
付記５記載の振動検知装置を使用し、
前記データ収集装置から、前記端末装置において収集した前記振動センサー又は前記第１の振動センサーの振動データ、及び前記振動センサー又は前記第２の振動センサーの暗振動データを前記広範囲データ収集装置に転送する第２のデータ転送工程と、
前記広範囲データ収集装置において前記転送されたデータをデータベース化するデータベース化工程とを含むことを特徴とする、付記１１記載の上水道管の振動検知方法。
【０１４４】
（付記１３）
付記６記載の振動検知装置を使用し、
前記端末装置内の電源電圧の低下を検出し、前記電源電圧低下の検出により、データ収集時間範囲及びデータ収集回数を調整する電源電圧検出工程を含むことを特徴とする、付記８から１２のいずれかに記載の上水道管の振動検知方法。
【０１４５】
（付記１４）
検知する振動が、漏水振動であることを特徴とする、付記８から１３のいずれかに記載の上水道管の振動検知方法。
【符号の説明】
【０１４６】
１０  端末装置
１１  振動データ収集時間範囲決定手段
１２  振動データ入力手段
１３  組合せ決定手段
１４  第１のデータ転送手段
１５  受信手段
１６  電源電圧検出手段
２０  第１の振動センサー
３０  第２の振動センサー
４０  通信回線網
５０  データ収集装置
５１  制御手段
５２  第２のデータ転送手段
６０  広範囲データ収集装置
６１  データベース化手段
７１  移動体
７２  作業者
８２  信号増幅手段
８３  Ａ／Ｄ変換手段
８４  振動データ処理手段
８５  振動データ蓄積手段
８６  制御パラメータ手段
８７  時計手段
８８  振動データ送出手段
８９  制御パラメータ入力判定手段
９１  電源手段
９２  電源供給手段
９３  外部電源供給手段
９４  送受信手段
１００、２００、３００、４００、５００、６００  上水道管の振動検知装置
【図１】
2014074611.tif 000005
【図２】
2014074611.tif 000006
【図３】
2014074611.tif 000007
【図４】
2014074611.tif 000008
【図５】
2014074611.tif 000009
【図６】
2014074611.tif 000010
【図７】
2014074611.tif 000011
【図８】
2014074611.tif 000012
【図９】
2014074611.tif 000013
【図１０】
2014074611.tif 000014
【図１１】
2014074611.tif 000015
【図１２】
2014074611.tif 000016
【図１３】
2014074611.tif 000017
【図１４】
2014074611.tif 000018
【図１５】
2014074611.tif 000019
【図１６】
2014074611.tif 000020
【図１７】
2014074611.tif 000021
【図１８】
2014074611.tif 000022
【図１９】
2014074611.tif 000023
【図２０】
2014074611.tif 000024
【図２１】
2014074611.tif 000025
【図２２】
2014074611.tif 000026
【図２３】
2014074611.tif 000027