(57)【要約】  漏洩検知の誤判定を減少させる計測時間特定装置等を提供する。  計測時間特定装置は、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める容易度算出手段と、容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する特定手段と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を加振した際に前記配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求める容易度算出手段と、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する特定手段と、
を備える計測時間特定装置。
【請求項２】
前記容易度算出手段は、信号となる前記振動と雑音との関係に基づいて前記容易さを求める、請求項１に記載の計測時間特定装置。
【請求項３】
前記容易度算出手段は、前記配管における前記振動の減衰特性を前記容易さとして求める、請求項１又は２に記載の計測時間特定装置。
【請求項４】
前記容易度算出手段は、更に前記配管の要素に関する情報に基づいて前記容易さを求め、
前記特定手段は、前記配管の前記要素に関する情報に基づいて前記計測時間を特定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の計測時間特定装置。
【請求項５】
前記配管の前記要素に関する情報は、前記要素に応じた前記配管又は前記流体を伝搬する前記振動の減衰に関する情報である、請求項４に記載の計測時間特定装置。
【請求項６】
前記容易度算出手段は、複数の前記配管の各々に対して、前記容易さとして相互相関関数の信号対雑音比を求め、
前記特定手段は、前記複数の配管の各々に関する前記相互相関関数の前記信号対雑音比と、前記複数の配管の各々に対する漏洩計測の結果との関係に基づいて前記計測時間を特定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の計測時間特定装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記複数の配管の各々に対する前記相互相関関数の前記信号対雑音比と、前記配管における前記計測時間での漏洩計測の可否との関係を学習した識別器を生成することで前記信号対雑音比に対する前記計測時間を特定する、請求項６に記載の計測時間特定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の計測時間特定装置と、
前記計測時間に応じて定められた時間の計測によって検知された、前記配管又は前記流体を伝搬する前記振動に基づいて、前記配管における漏洩の有無を判定する漏洩判定手段と
を備える判定装置。
【請求項９】
配管を加振した際に配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求め、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する
計測時間特定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
配管を加振した際に配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求める処理と、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する処理とを実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測時間特定装置、検知装置、計測時間特定方法及びコンピュータ読み取り可能記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
水、石油、ガス等を輸送する配管は、耐用年数を超えて使用されうる。配管の劣化により、内部を流れる流体の漏洩や、配管の破裂等が生じる場合がある。そのため、漏洩に起因して生じる振動（以下、「漏洩振動」とする）を計測する等により、漏洩の検知等を行うための技術が検討されている。【０００３】
特許文献１には、漏洩位置の特定方法等が記載されている。特許文献１に記載の方法では、一対の振動センサが測定した測定値から、バンドパスフィルタを用いて漏洩振動を抽出し、抽出した一対の漏洩振動に対して相互相関関数演算を施す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６５６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術において、騒音が大きい場所に設置された配管や、振動センサの設置間隔が大きくなるような配管等においては、漏洩振動に関する振動と雑音との大きさの比である信号対雑音比が小さくなる場合がある。信号対雑音比が小さくなる場合には、漏洩の検知のために長い振動の計測時間が必要となる。そのため、特許文献１に記載の技術等に対して、漏洩の検知に必要な時間を見積もる手法等、漏洩が生じている場合に漏洩がないと判断する偽陰性等の誤判定を減らすための手法が必要とされている。【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、漏洩検知の誤判定を減少させる計測時間特定装置等を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様における計測時間特定装置は、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める容易度算出手段と、容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する特定手段と、を備える。【０００８】
本発明の一態様における計測時間特定方法は、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求め、容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。【０００９】
本発明の一態様におけるコンピュータ読み取り可能記録媒体は、コンピュータに、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める処理と、容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する処理とを実行させるプログラムを非一時的に格納する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、漏洩検知の誤判定を減少させる計測時間特定装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における判定装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における判定システムの構成及び判定システムによる判定の対象となる配管網を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における判定システムの計測部の一構成例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における判定システムの加振部の一構成例を示す図である。
【図６】計測部にて計測された信号に対する相互相関関数の例を示す図である。
【図７】漏洩の計測時間と相互相関関数の信号対雑音比との関係を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における計測時間特定装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における判定システムの構成及び判定システムによる判定の対象となる配管網を示す図である。
【図１１】漏洩の計測時間と相互相関関数の信号対雑音比との関係の管路要素の考慮に応じた違いを示す図である。
【００１２】
【図１２】本発明の第２の実施形態における計測時間特定装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態における計測時間特定装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における判定装置の構成を示す図である。
【図１５】相互相関関数の信号対雑音比と、漏洩の有無を判定する場合の計測時間との関係の一例を示す図である。
【図１６】識別器により漏洩の判定が可能であるかを識別する場合の例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における計測時間特定装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の各実施形態における計測時間特定装置等を実現する情報処理装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の各実施形態について、添付の図面を参照して説明する。本発明の各実施形態において、各装置の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。各装置の各構成要素の一部又は全部は、例えば図１８に示すような情報処理装置１０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。情報処理装置１０００は、一例として、以下のような構成を含む。
【００１４】
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１００２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１００３
・ＲＡＭ１００３にロードされるプログラム１００４
・プログラム１００４を格納する記憶装置１００５
・記録媒体１００６の読み書きを行うドライブ装置１００７
・通信ネットワーク１００９と接続する通信インターフェース１００８
・データの入出力を行う入出力インターフェース１０１０
・各構成要素を接続するバス１０１１
各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム１００４をＣＰＵ１００１が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム１００４は、例えば、予め記憶装置１００５やＲＡＭ１００３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ１００１が読み出す。なお、プログラム１００４は、通信ネットワーク１００９を介してＣＰＵ１００１に供給されてもよいし、予め記録媒体１００６に格納されており、ドライブ装置１００７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ１００１に供給してもよい。
【００１５】
各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置１０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置１０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。
【００１６】
また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、プロセッサ等を含む汎用または専用の回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）や、これらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。
【００１７】
各装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置を示す図である。
【００１９】
図１に示すとおり、本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置１００は、容易度算出部１１０と、特定部１２０とを備える。容易度算出部１１０は、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める。特定部１２０は、容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。
【００２０】
また、図２に示すように、計測時間特定装置１００を有する判定装置１０１が構成される。判定装置１０１は、上述した計測時間特定装置１００と、漏洩判定部１３０とを備える。漏洩判定部１３０は、計測時間特定装置１００によって求められた計測時間に応じて定められた時間の計測によって検知された、配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、配管における漏洩の有無を判定する。なお、漏洩判定部１３０が漏洩の有無を判定する場合の計測時間は、計測時間特定装置１００によって求められた計測時間以上の長さとなるように定められる。
【００２１】
また、本実施形態においては、漏洩判定部１３０は、漏洩が生じた位置を特定することを想定する。漏洩判定部１３０が漏洩の生じた位置を特定する場合には、例えば、２つの地点で計測された振動の到達時間差に基づいて位置を特定する相関法が用いられる。
【００２２】
計測時間特定装置１００を有する判定装置１０１は、水、石油、ガス等を輸送する配管等の漏洩を判定する。図３は、判定装置１０１を含み、配水網５００の漏洩の有無を判定する判定システム１０の構成の例を示す図である。判定システム１０は、判定装置１０１と、計測部１１と、加振部１２とを備える。
【００２３】
図３に示す例では、配水網５００を構成する配管５０１には、消火栓５０２−１及び５０２−２の２つの消火栓５０２が設けられている。消火栓５０２−１から５０２−２までの配管５０１に沿った距離はｌであるとする。また、図３に示す例のように、配管５０１には漏洩孔５０３が生じる場合がある。この例では、漏洩孔５０３は、計測部１１−１からの距離がｌ１であり、計測部１１−２からの距離がｌ２である位置に生じる場合が想定される。
【００２４】
また、計測部１１−１及び加振部１２が消火栓５０２−１に取り付けられており、計測部１１−２が消火栓５０２−２に取り付けられていることが想定される。判定装置１０１と、計測部１１又は加振部１２は、それぞれ有線又は無線の任意の通信ネットワークによって接続される。図３に示す例では、判定システム１０は、計測部１１−１及び１１−２の２つの計測部１１を備える。ただし、計測部１１の数は２つ以上であれば特に限定されない。対象となる配水網５００に応じて、計測部１１の数が適宜定められる。
【００２５】
計測部１１は、配管又は配管内の流体を伝搬する波動を検知する。波動には、振動又は圧力波等が含まれる。以下の説明においては、計測部１１が主に振動を計測する場合を想定する。計測部１１は、配管５０１の外壁面や内壁面に設置されてもよいし、配管５０１に設置されたフランジ（不図示）、弁栓等の付属物（不図示）の外表面や内部に設置されてもよい。図３に示す例では、計測部１１−１及び１１−２の各々は、消火栓５０２の各々に設置されている。計測部１１を配管等に設置する方法には、例えば磁石の利用、専用冶具の利用、接着剤の利用等が含まれる。
【００２６】
図４は、計測部１１の一構成例を示す。計測部１１は、センサ１１０１と、送信部１１０２とを有する。なお、計測部１１の構成は図４に示す例に限られず、他の構成であってもよい。
【００２７】
センサ１１０１は、配管の波動を検知する。より詳しくは、センサ１１０１は、配管５０１または配管５０１の内部を流れる流体の状態に起因して発生して伝搬する波動を検知する。当該波動は、配管５０１や配管５０１に設置された消火栓５０２等の付属物等を介してセンサ１１０１に伝搬する。センサ１１０１は、常設されて振動を常に検知してもよいし、所定期間設置され、間欠的に振動を検知してもよい。センサ１１０１としては、例えば固体の振動を計測するセンサが用いられる。該当するセンサとして、圧電型加速度センサ、動電型加速度センサ、静電容量型加速度センサ、光学式速度センサ、動ひずみセンサ等がもちいられる。送信部１１０２は、センサ１１０１が検知した振動データを計測時間特定装置１００又は判定装置１０１へ送信する。
【００２８】
加振部１２は、配管に振動を加える。加振部１２は配管５０１の外壁面や内壁面に設置されてもよいし、配管５０１が設置されたフランジ、弁栓等の付属物の外表面や内部に設置されてもよい。図３に示す例の場合、加振部１２は配管５０１の消火栓に設置されている。
【００２９】
図５に、加振部１２の一構成例を示す。加振部１２は、加振機構１２０１と、加振条件記憶部１２０２とを有する。なお、加振部１２の構成は図５に示す例に限られず、他の構成であってもよい。
【００３０】
加振機構１２０１は、配管５０１に振動を加える。加振機構１２０１として、モータやアクチュエータ等の機構が用いられる。加振条件記憶部１２０２は、加振機構１２０１による加振信号や加振時間等、加振機構１２０１による加振を行う際の条件を記憶する。加振信号として、白色雑音、チャープ波、パルス波等の信号が用いられる。また、配管５０１からの流体の漏洩によって生じる振動の帯域に応じて、帯域が制限された信号が用いられてもよい。
【００３１】
続いて、本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置１００の各構成要素について説明する。
【００３２】
容易度算出部１１０は、配管を加振した際に配管又は配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求める。
【００３３】
容易度算出部１１０の詳細な説明に先立ち、漏洩振動と計測時間との関係について説明する。漏洩判定部１３０によって漏洩の有無や漏洩が生じた位置が判定される場合には、相互相関関数が用いられる。漏洩判定部１３０は、例えば、２つの計測部１１によって検知された振動等の波動のデータに対して求められた相互相関関数の値の大きさが、閾値を超えた場合に漏洩があると判定する。漏洩判定部１３０は、２つの計測部１１によって検知された波動のデータのうち、相互相関関数の値の大きさが閾値を超えるようなデータの到達時間差に基づいて漏洩が生じた位置を求める。
【００３４】
２つの計測部１１によって検知された振動等の波動のデータに対して求められた相互相関関数の例が、図６に示されている。図６（Ａ）は、計測部１１による計測の対象とされた配管５０１に漏洩が生じていない場合の例である。図６（Ｂ）は、計測部１１による計測の対象とされた配管５０１に漏洩が生じている場合の例である。図６の各々に示す例では、横軸は、振動の２つの計測部１１への到達時間の差であり、縦軸は、相互相関関数の大きさである。
【００３５】
図６（Ａ）に示すように、配管５０１に漏洩が生じていない場合には、２つの計測部１１によって検知された振動のデータには、漏洩振動以外の雑音が含まれる。一般に、雑音はランダムに生じることから、２つの計測部１１にて検知される雑音の振動のデータには、相関が無いか、小さいことが想定される。そのため、図６（Ａ）に示す例では、これらの振動のデータに対する相互相関関数には、明確なピークは生じていない。
【００３６】
一方、同じ漏洩振動を２つの計測部１１が計測する場合には、２つの計測部１１によって計測された漏洩振動のデータには相関があることが想定される。そのため、図６（Ｂ）に示すように、配管５０１に漏洩が生じており、漏洩振動が２つの計測部１１に検知される場合には、相互相関関数の大きさが他よりも大きい箇所であるピークが生じている。なお、相互相関関数のピークは、漏洩孔５０３が生じた位置から２つの計測部１１までの距離の差（図３の例ではｌ１とｌ２との差）に対応する到達時間差の位置に生じている。
【００３７】
漏洩の有無に関する閾値は、例えば、漏洩振動に応じた相互相関関数の大きさのピークとなる箇所の相互相関関数の大きさと、その他の箇所の相互相関関数の大きさとの間に定められる。このように閾値が定められることで、漏洩判定部１３０による漏洩の有無の判定が可能となる。
【００３８】
漏洩振動に起因する相互相関関数の大きさのピークは、配管毎に明確さ等が異なる。例えば、配管を伝搬する漏洩振動の減衰が大きい場合や、周囲の雑音が大きい場合には、漏洩振動の大きさと雑音の大きさとの差異が相対的に小さくなる。すなわち、漏洩振動に対応する相互相関関数の大きさのピークが不明確になる可能性がある。そのため、漏洩の有無の判定が困難になると想定される。
【００３９】
一方で、周囲の雑音が小さい場合には、配管を伝搬する漏洩振動の減衰が大きいとしても、漏洩振動の大きさと雑音の大きさとの差異が相対的に小さくなる。すなわち、漏洩振動に対応する相互相関関数の大きさのピークが明確になると想定される。そのため、このような場合には、漏洩の有無は容易に判定される。
【００４０】
すなわち、漏洩検知の容易さは、計測部１１によって計測された振動等のデータのうち、漏洩振動等の検知対象となる振動である信号と、漏洩振動とは異なる原因で生じる雑音との関係によって決まると想定される。信号と雑音との関係には、例えば相互相関関数の信号対雑音比等が含まれる。
【００４１】
また、漏洩振動に起因する相互相関関数のピークは、相互相関関数を求める場合に用いられる振動の計測時間によって変化する。
【００４２】
相互相関を求める際に用いられる計測時間が短い場合には、漏洩振動に起因する相互相関関数のピークが明確にならない可能性がある。その結果として、漏洩の有無の判定に関して、誤判定が生じる可能性がある。誤判定の例としては、現実に漏洩が生じている場合においても、漏洩が生じていないとする偽陰性がある。
【００４３】
相互相関関数の信号対雑音比は、以下の（１）式にて表される。
【００４４】
【数１】
2018159744.tif 000003
【００４５】
なお、（１）式において、ｆｓは計測部１１によって振動が計測される場合のサンプリング周波数、ｔは計測部１１による計測時間の長さを表す。また、σｓ１及びσｎ１は、それぞれ、計測部１１−１において計測される信号に含まれる計測対象となる振動及び雑音の大きさを示す標準偏差である。同様に、σｓ２及びσｎ２は、それぞれ、計測部１１−２において計測される信号に含まれる計測対象となる振動及び雑音の大きさを示す標準偏差である。
【００４６】
（１）式に示すように、相互相関関数の信号対雑音比は、計測部１１による計測時間の長さに応じて変化する。計測部１１による計測時間と相互相関関数の信号対雑音比との関係は、図７のように示される。図７の例では、横軸は計測時間の長さを表し、縦軸は相互相関関数の信号対雑音比の大きさを表す。
【００４７】
相互相関関数の信号対雑音比は、計測時間ｔの増加に伴って大きくなる。図７の例において、例えば相互相関関数の信号対雑音比が図中の実線で示す閾値よりも大きい場合に漏洩が生じると判定される場合を想定する。そのため、この場合には漏洩の発生が正しく判定される。しかしながら、計測時間がＡである場合には、相互相関関数の信号対雑音比は閾値と比較して小さい。したがって、上述した偽陰性の可能性が生じる。これに対して、計測時間がＢである場合には、相互相関関数の信号対雑音比は閾値と比較して大きい。そのため、この場合には、漏洩の有無が適切に判定される。
【００４８】
すなわち、例えば相互相関関数の信号対雑音比等、配管５０１又は配管５０１の内部の流体を伝搬する振動の信号と雑音との関係に応じて、漏洩検知に必要な計測時間が変化する。
【００４９】
そこで、容易度算出部１１０は、漏洩検知に必要となる計測時間を求める際の前提として、漏洩検知の容易さを求める。漏洩検知の容易さは、計測部１１によって計測される振動等の波動に含まれる信号と雑音との関係が含まれる。また、当該関係に影響する信号又は雑音に関する指標等が漏洩検知の容易さに含まれてもよい。漏洩検知の容易さには、相互相関関数の信号対雑音比も含まれる。容易度算出部１１０は、例えば上述のような漏洩検知の容易さを示す指標を求める。以下、漏洩検知の容易さを示す指標は、容易度と呼ばれる場合がある。
【００５０】
本実施形態では、容易度算出部１１０は、漏洩検知の容易さを示す指標の一つとして、少なくとも、配管を伝搬する信号の減衰の程度を求める。相互相関関数の信号対雑音比は、配管を伝搬する減衰の程度に応じて変化する。そのため、配管を伝搬する信号の減衰の程度に応じて、漏洩検知の容易さが変化する。つまり、配管を伝搬する減衰の程度は、上述した信号と雑音との関係に影響する指標の一つである。
【００５１】
また、容易度算出部１１０は、減衰の程度を求める際に、配管を伝搬する信号となる振動として、例えば加振部１２によって配管５０１に加えられる振動を用いる。加振部１２によって配管に加えられる振動が用いられることで、所望の大きさの振動の計測が可能となる。
【００５２】
σｇｅｎｅを、加振部１２によって配管５０１に加えられた振動の大きさを示す標準偏差とする。また、σｓ１を、当該振動が計測部１１−１にて検知された場合の振動の大きさを示す標準偏差、σｓ２は、当該振動が計測部１１−２にて検知された場合の振動の大きさを示す標準偏差とする。また、配管５０１等を伝搬する振動の減衰は、αにて表される。αは、配管を伝搬する振動の減衰特性とも呼ばれる。容易度算出部１１０は、配管５０１等を伝搬する振動の減衰であるαを、漏洩検知の容易さとして求める。
【００５３】
なお、計測部１１−１又は１１−２が振動等の雑音を検知する場合には、検知した信号には雑音が含まれる。加振部１２が加振した振動を計測部１１−１及び１１−２が検知する際には、容易度算出部１１０は、検知結果の相互相関関数の大きさのピークが、予め求めた雑音の大きさよりも大きい場合に、加振された振動が検知されたと判断する。
【００５４】
図３に示すような計測部１１−１及び１１−２、並びに加振部１２の配置を想定した場合には、σｇｅｎｅ、σｓ１、σｓ２及びαの関係は、以下の（２−１）式及び（２−２）式のように表される。
【００５５】
【数２】
2018159744.tif 000004
【００５６】
（２−１）式及び（２−２）式を用いると、配管を伝搬する振動の減衰αは、以下の（３）式のように表される。容易度算出部１１０は、以下の（３）式を用いて配管を伝搬する信号の減衰の程度であるαを求める。上述のように、減衰αは、漏洩検知の容易さを示す一つとなる。
【００５７】
【数３】
2018159744.tif 000005
【００５８】
特定部１２０は、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。本実施形態では、特定部１２０は、容易度算出部１１０にて求められた、漏洩検知の容易さを示す指標である配管の減衰αを用いて、計測時間を特定する。
【００５９】
σｎ１及びσｎ２のそれぞれを、雑音である振動の大きさを示す標準偏差とする。σｎ１及びσｎ２のそれぞれは、漏洩が生じておらず、かつ、加振部１２による加振が行われていない場合に計測部１１−１及び１１−２の各々によって検知された振動の大きさに基づいて求められる。そして、判定装置１０１の漏洩判定部１３０が漏洩の発生を判定する場合に用いる相互相関関数の信号対雑音比の閾値をｔｈｒｅｓｈｏｌｄとする。すなわち、計測部１１−１及び１１−２の各々によって検知された振動に基づいて求められた相互相関関数の信号対雑音比がｔｈｒｅｓｈｏｌｄよりも大きい場合に、判定装置１０１の漏洩判定部１３０は、漏洩が生じていると判定する。ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、相互相関関数の雑音に相当する大きさや、信号として想定される大きさに基づいて適宜定められる。
【００６０】
そして、図３に示す位置に生じた漏洩孔５０３によって、大きさがσｌｅａｋに相当する漏洩振動が生じている場合を想定する。特定部１２０は、この場合に、当該漏洩振動の検知によって漏洩が発生していると判断するために必要な振動の計測時間を、以下の（４）式を用いて求める。なお、図３に示すｌ１及びｌ２に対して、消火栓の長さが考慮されてもよいし、消火栓の長さは無視されてもよい。ｌ１及びｌ２は、漏洩孔５０３が生じたと想定される位置に応じて適宜定められればよい。また、σｌｅａｋは、計測の対象となる配管５０１の種類等に応じて、適宜定められればよい。
【００６１】
【数４】
2018159744.tif 000006
すなわち、計測時間がｔ以上である計測結果に基づいて求められた相互相関関数の信号対雑音比がｔｈｒｅｓｈｏｌｄを超えない場合には、大きさがσｌｅａｋ以下の漏洩振動が生じていないことが確認できる。
【００６２】
なお、（４）式に示されるとおり、想定されるσｌｅａｋの大きさに応じて計測時間は変化する可能性がある。そこで、異なる大きさの複数のσｌｅａｋのそれぞれに対して計測時間が求められてもよい。
【００６３】
続いて、図８に示すフローチャートを参照して、本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置１００等の動作の一例を説明する。
【００６４】
最初に、判定システム１０の加振部１２による加振と、計測部１１−１及び１１−２による加振された振動の計測とが行われる。容易度算出部１１０は、計測部１１−１及び１１−２によって計測された結果を取得する（ステップＳ１０１）。
【００６５】
次に、容易度算出部１１０は、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されるかを判断する（ステップＳ１０２）。この場合には、容易度算出部１１０は、ステップＳ１０１において取得した計測部１１による計測の結果を解析することで判断する。加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されるかは、計測部１１−１及び１１−２によって計測された結果の相互相関関数の大きさのピークが所定の条件を超えるか否か等によって判断される。
【００６６】
容易度算出部１１０が、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されると判断した場合には（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、容易度算出部１１０は、漏洩検知の容易さを求める（ステップＳ１０３）。本実施形態においては、漏洩検知の容易さを示す指標として、容易度算出部１１０は、（３）式を用いて、配管を伝搬する振動の減衰αを求める。上述のように、減衰αは、漏洩検知の容易さを示す指標の一つである。また、容易度算出部１１０は、併せて上述したσｎ１及びσｎ２を求めてもよい。
【００６７】
容易度算出部１１０が、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されないと判断した場合には（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、容易度算出部１１０は、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１及びＳ１０２の処理を繰り返し行う。
【００６８】
この場合には、計測部１１−１及び１１−２において、例えば先の計測と比較して長い時間の計測が行われる。容易度算出部１１０は、この長い時間の計測が行われた結果を取得する。また、この場合のステップＳ１０２において、計測された振動のデータの一部の時間帯のデータを用いて相互相関関数が求められている場合には、容易度算出部１１０は、より長い時間帯のデータを用いて相互相関関数を求めて判断してもよい。
【００６９】
ステップＳ１０３に引き続いて、特定部１２０は、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する（ステップＳ１０４）。特定部１２０は、上述した（４）式によって漏洩の判定に必要となる計測時間を求める。（４）式に含まれる振動の減衰αや雑音振動の大きさσｎ１及びσｎ２として、ステップＳ１０３によって求められた値が用いられる。
【００７０】
ステップＳ１０４によって計測時間が特定されると、判定装置１０１の漏洩判定部１３０が、適宜漏洩の有無を判定する。漏洩判定部１３０は、特定部１２０によって求められた計測時間の計測によって計測部１１が計測した計測された結果を用いて漏洩の有無を判定する。計測時間がこのように定められることで、振動の大きさが上述したσｌｅａｋ以上である漏洩振動に関して、偽陰性の発生を抑えることが可能となる。
【００７１】
以上のとおり、本発明の第１の実施形態における計測時間特定装置１００は、漏洩検知の容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。漏洩検知の容易さは、２つの計測部１１によって計測された波動における信号と雑音との関係や、これらに関連する指標によって表される。
【００７２】
上述した（１）式及び（４）式にて表される関係により、特定された計測時間以上の時間による計測によって漏洩が無いと判定される場合には、振動の大きさが上述したσｌｅａｋ以上となる漏洩が生じていないとみなすことができる。したがって、本実施形態における計測時間特定装置１００は、漏洩検知の誤判定を減少させる。そして、計測時間特定装置１００を含む判定装置１０１又は判定システム１０によって、誤判定の少ない漏洩検知が可能となる。
【００７３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態における計測時間特定装置２００を示す。
【００７４】
図９に示すように、本実施形態における計測時間特定装置２００は、容易度算出部２１０と、特定部２２０とを備える。容易度算出部２１０は、配管を加振した際に配管等を伝搬する振動と、配管の要素に関する情報に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める。特定部２２０は、配管における漏洩検知の容易さと、配管の要素に関する情報とに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。
【００７５】
計測時間特定装置２００は、管路情報記憶部２５０を備えてもよい。管路情報記憶部２５０は、配管における振動の減衰に関連する情報を記憶する。配管における振動の減衰に関連する情報には、分岐や、異なる口径又は材質等の配管が接続される箇所に関する情報、又は、配管に設けられた弁栓等の要素や接続箇所に関する情報が含まれる。例えば、管路情報記憶部２５０に記憶される情報は、配水網５００の構成に関する情報であってもよい。
【００７６】
本実施形態においては、容易度算出部２１０は、配管を加振した際に配管等を伝搬する振動に加えて、配管の要素に関する情報に基づいて、配管における漏洩検知の容易さを求める点が、第１の実施形態における容易度算出部１１０と異なる。また、特定部２２０は、容易度算出部２１０によって求められた漏洩検知の容易さを示す指標に加えて、配管の要素に関する情報に基づいて計測時間を特定する点が、第１の実施形態における特定部１２０と異なる。その他の点については、計測時間特定装置２００は、第１の実施形態における計測時間特定装置１００と同様の構成を備える。本実施形態においても、漏洩検知の容易さを示す指標として、第１の実施形態において用いられる指標と同様の指標が用いられる。
【００７７】
また、第１の実施形態における判定装置１０１及び判定システム１０と同様に、判定装置２０１及び判定システム２０が構成される。判定装置２０１及び判定システム２０の例は、後述する図１０にて示される。
【００７８】
配水網５００において、配管５０１には、分岐や、異なる口径又は材質等の配管が接続される箇所がある。また、配水網５００には、弁栓等の要素が接続される。配管５０１を伝搬する振動は、一般にこれらの配管の要素において減衰する。そこで、本実施形態において、計測時間特定装置２００は、配管の要素に関する情報に基づき、これらの要素による振動の減衰を考慮して漏洩検知に必要な時間を特定する。なお、以下の説明では、振動の減衰に関連する配管の要素を、「管路要素」と称する場合がある。
【００７９】
図１０は、配管５０１に管路要素である分岐５０４が設けられている場合の配水網５００及び判定システム２０の構成を示す図である。図１０に示す例では、漏洩孔５０３は、分岐５０４と消火栓５０２−１との間に生じることが想定される。加振部１２が加振することで生じた振動や、漏洩孔５０３によって生じた漏洩振動は、分岐５０４によって減衰することが想定される。
【００８０】
容易度算出部２１０は、配管の要素に関する情報に基づいて、漏洩検知の対象となる配管５０１に含まれる管路要素を特定する。この場合に、容易度算出部２１０は、配管５０１に含まれる管路要素の種類や位置、管路要素による振動の減衰の程度等、管路要素に関する情報を取得する。漏洩検知の対象となる配管５０１に複数の管路要素が設けられている場合には、容易度算出部２１０は、複数の管路要素の各々に対して管路要素に関する情報を取得する。なお、管路要素に関する情報等として、例えば管路情報記憶部２５０に記憶された情報が用いられる。そして、容易度算出部２１０は、管路要素に起因する振動の減衰を考慮して、配管を伝搬する信号の減衰の程度を求める。
【００８１】
漏洩検知の対象となる配管５０１における管路要素による振動等の減衰を、βと表すとする。例えば、図１０に示す配水網５００では、減衰βは、分岐５０４に起因する振動等の減衰を表す。なお、計測部１１−１と１１−２との間に、複数の管路要素が存在する場合が想定される。この場合には、管路要素による振動の減衰βは、β１からβｎの和として扱われる。なお、βの各々は、実験的に求められた値でもよいし、シミュレーションによって求められた値でもよい。これらの値は、例えば予め求められて管路情報記憶部２５０に格納される。
【００８２】
本実施形態において、図１０に示すような計測部１１−１及び１１−２、加振部１２、並びに分岐５０４の配置を想定した場合には、σｇｅｎｅ、σｓ１、σｓ２、α及びβの関係は、以下の（５−１）式及び（５−２）式のように表される。
【００８３】
【数５】
2018159744.tif 000007
【００８４】
すなわち、計測部１１−２によって計測された振動は、配管及び管路要素の双方によって減衰する。そして、（５−１）式及び（５−２）式を用いると、配管を伝搬する振動の減衰αは、以下の（６）式のように表される。容易度算出部１１０は、以下の（６）式を用いて減衰αを求める。
【００８５】
【数６】
2018159744.tif 000008
【００８６】
図１１は、管路要素による振動等の減衰の考慮の有無に応じた、計測部１１−１と１１−２によって計測された振動の相互相関関数の信号対雑音比の違いを示すグラフである。図１１に示すグラフにおいて、実線は、管路要素による振動等の減衰が考慮されない場合における相互相関関数の信号対雑音比を示す。また、図１１に示すグラフにおいて、点線は、管路要素による振動等の減衰が考慮された場合における相互相関関数の信号対雑音比を示す。
【００８７】
すなわち、図１１の点線に示すように、管路要素によって、信号対雑音比の大きさが小さくなることが示される。これは、漏洩の有無を判定する場合に、管路要素によって、より長い計測時間が必要になることを示す。βによって表される管路要素による減衰が、図１１において示される２つのグラフの差分に相当する。
【００８８】
特定部２２０は、上述のように容易度算出部２１０にて求められた漏洩検知の容易さを示す指標である減衰αに加えて、配管の要素に関する情報に基づいて計測時間を特定する。
【００８９】
本実施形態において、特定部２２０は、上述した（４）式に代えて、例えば（７）式を用いて計測時間を特定する。（７）式においては、図１０に示すような漏洩孔５０３と分岐５０４との位置関係が想定される。
【００９０】
【数７】
2018159744.tif 000009
漏洩孔５０３において生じた振動は、計測部１１−１へ到達するまでに、配管５０１によって減衰する。また、漏洩孔５０３において生じた振動は、計測部１１−２へ到達するまでに、配管５０１及び管路要素である分岐５０４によって減衰する。（７）式の右辺の分子において、最後の項には分岐５０４による減衰を示す項が含まれている。
【００９１】
なお、分岐５０４の他に複数の管路要素が含まれる場合や、消火栓５０２−１と漏洩孔５０３との間に管路要素が含まれる場合が想定される。これらの場合には、特定部２２０は、適宜（７）式を管路要素に応じて変形した式を用いて計測時間を特定する。
【００９２】
続いて、図１２に示すフローチャートを参照して、本発明の第２の実施形態における計測時間特定装置２００の動作の一例を説明する。
【００９３】
最初に、判定システム１０の加振部１２による加振と、計測部１１−１及び１１−２による加振された振動の計測とが行われる。容易度算出部２１０は、計測部１１−１及び１１−２によって計測された結果を取得する（ステップＳ２０１）。
【００９４】
次に、容易度算出部２１０は、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されるかを判断する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０１及びＳ２０２の動作は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１及びＳ１０２の動作とそれぞれ同様に行われる。
【００９５】
容易度算出部２１０が、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されると判断した場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、容易度算出部２１０は、ステップＳ２０３の動作を行う。ステップＳ２０３では、容易度算出部２１０は、例えば管路情報記憶部２５０に記憶された情報を参照する等により、計測や判定の対象となる配管５０１に含まれる管路要素に関する情報を取得する。
【００９６】
容易度算出部２１０が、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されないと判断した場合には（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、容易度算出部２１０は、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ２０１及びＳ２０２の処理を繰り返し行う。この場合には、第１の実施形態におけるＳ１０２において、加振部１２による加振によって生じた振動の波形が検出されないと判断された場合と同様の動作が行われる。
【００９７】
ステップＳ２０３に引き続いて、容易度算出部２１０は、配管を加振した際に配管等を伝搬する振動に加えて、配管の要素に関する情報に基づいて、漏洩検知の容易さを求める（ステップＳ２０４）。本実施形態においては、容易度算出部２１０は、管路要素による減衰βが考慮された（６）式等を用いて、漏洩検知の容易さを示す指標の一つである、配管を伝搬する振動の減衰αを求める。
【００９８】
続いて、特定部２２０は、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５において、特定部２２０は、上述した（７）式等を用いて計測時間を特定する。配管５０１を伝搬する振動の減衰αとして、ステップＳ２０４において容易度算出部２１０によって求められた値が用いられる。
【００９９】
漏洩の判定に必要となる計測時間が特定されると、判定装置２０１の漏洩判定部１３０が、適宜漏洩の有無を判定する。漏洩判定部１３０は、特定部２２０によって求められた計測時間の計測によって計測部１１が計測した計測された結果を用いて漏洩の有無を判定する。計測時間がこのように定められることで、第１の実施形態の例と同様に、振動の大きさが上述したσｌｅａｋ以上である漏洩振動に関して、偽陰性の発生を抑えることが可能となる。
【０１００】
以上のとおり、本実施形態における計測時間特定装置２００は、漏洩検知の容易さの算出及び計測時間の特定に際して、配管の要素に関する情報が併せて用いられる。すなわち、配管を伝搬する振動の減衰の程度を求める場合に、配管の管路要素に起因する減衰が考慮される。また、計測時間の特定の際には、配管の管路要素に起因する減衰を考慮して求められた配管を伝搬する振動の減衰の程度が用いられる。
【０１０１】
配管を伝搬する振動は、上述した配管の管路要素によっても減衰する。すなわち、漏洩検知の容易さは、配管の管路要素によっても変化する。本実施形態においては、特定された計測時間は、配管の管路要素による減衰が考慮された値である。したがって、本実施形態における計測時間特定装置２００は、第１の実施形態における計測時間特定装置１００は、漏洩検知の誤判定をより減少させる。そして、計測時間特定装置２００を含む判定装置２０１又は判定システム２０によって、より誤判定の少ない漏洩検知が可能となる。
【０１０２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態における計測時間特定装置３００を示す図である。
【０１０３】
図１３に示すように、本実施形態における計測時間特定装置３００は、容易度算出部３１０と、特定部３２０とを備える。容易度算出部３１０は、複数の配管の各々において加振して得た振動に基づいて、漏洩検知の容易さとして、相互相関関数の信号対雑音比を各々の配管に対して求める。
特定部３２０は、複数の配管の各々に対して求めた信号対雑音比と、複数の配管の各々における漏洩計測の結果との関係に基づいて、漏洩検知に必要となる計測時間を求める。一例として、特定部３２０は、複数の配管の各々における信号対雑音比と、当該配管における漏洩計測の結果とを学習することで、漏洩検知に必要となる計測時間を求める。
【０１０４】
すなわち、本実施形態における計測時間特定装置３００は、複数の配管に対して求めた漏洩検知の容易さと漏洩計測の結果を用いて、計測時間を特定する点が、第１及び第２の実施形態における計測時間特定装置と異なる。
【０１０５】
また、図１４に示すように、第１の実施形態における判定装置１０１等と同様に、計測時間特定装置３００を備える判定装置３０１が構成される。判定装置３０１は、計測時間特定装置３００と、漏洩判定部１３０とを備える。漏洩判定部１３０は、第１の実施形態等における判定装置１０１が備える漏洩判定部１３０と同様の要素である。また、第１の実施形態における判定システム１０等と同様に、判定装置３０１を備える判定システムが構成される。
【０１０６】
続いて、本実施形態における計測時間特定装置３００の構成要素について説明する。
【０１０７】
容易度算出部３１０は、複数の配管の各々において加振して得た振動を２つの計測部によって計測した結果に基づいて、複数の配管の各々に対して相互相関関数の信号対雑音比を求める。相互相関関数の信号対雑音比は、漏洩検知の容易さを示す指標の一つである。
【０１０８】
容易度算出部３１０は、漏洩振動が計測された配管に対して加振することで得た振動の計測結果に基づいて、相互相関関数の信号対雑音比を求める。ただし、漏洩振動が計測された配管に対して信号対雑音比の算出が困難な場合等には、容易度算出部３１０は、漏洩振動が計測された配管と同じ条件にある配管に対して加振して得られた振動に基づいて、信号対雑音比を求めてもよい。漏洩振動が計測された配管と同じ条件にある配管には、材質や口径等が同じ種類の配管であり、かつ、配管の周囲の状況が類似している配管等が含まれる。
【０１０９】
信号となる振動は、加振部１２によって加振された振動が用いられる。信号の大きさは、加振部１２によって加振された振動を計測部１１−１及び１１−２の各々によって計測することで、例えば（２−１）式又は（２−２）式を用いて求められる。また、加振部１２による加振が行われていない場合に計測部１１−１及び１１−２の各々によって配管等を伝搬する振動を計測することで、雑音の大きさが求められる。
【０１１０】
容易度算出部３１０は、上述のように得られた振動の計測結果を用いて、例えば（１）式によって信号対雑音比を求める。容易度算出部３１０は、複数の配管の各々に対して上述のように計測された振動等を用いることで、複数の配管の各々に対する信号対雑音比を求める。この場合には、容易度算出部３１０は、複数の配管の各々に対して、同じ条件にて加振して得られた計測結果を用いて信号対雑音比を求める。なお、第２の実施形態において説明がなされたように、各々の配管の管路要素が考慮されてもよい。
【０１１１】
特定部３２０は、相互相関関数の信号対雑音比を求めた配管における漏洩計測の結果に基づいて、漏洩検知に必要な計測時間を求める。上述のように、特定部３２０は、複数の配管に対して、配管毎に求められた相互相関関数の信号対雑音比と、当該配管に対する漏洩計測の結果及び漏洩計測の際の計測時間との関係の学習等によって統計的に漏洩検知に必要な時間を求める。つまり、特定部３２０は、漏洩計測の結果の学習等によって、統計的に漏洩検知に必要な計測時間を求める。
【０１１２】
特定部３２０による計測時間の特定手順の詳細を更に説明する。特定部３２０は、容易度算出部３１０によって求められた信号対雑音比と、信号対雑音比の各々に対応する漏洩計測の結果との関係を求める。
【０１１３】
図１５は、信号対雑音比と漏洩計測の結果との関係の一例を示す。図１５において、横軸は、加振部１２によって配管を加振して得られた振動を２つの計測部１１にて計測した場合の相互相関関数の信号対雑音比を表す。また、縦軸は、漏洩計測が行われた場合の計測時間を表す。図１５の各々の点は、複数の配管の各々について、当該配管に対して求められた信号対雑音比を横軸に、当該配管において漏洩計測が行われた際の計測時間を縦軸としてプロットして得られたものである。
【０１１４】
また、図１５における各々の点には、漏洩計測の結果が示されている。漏洩計測は、既に漏洩が生じていると判定された配管に対して行われる。漏洩振動の大きさはσｌｅａｋ０であると想定する。図１５において、黒丸の点は、対応する漏洩計測において、漏洩が有ると判断された場合を示す。また、白丸の点は、対応する漏洩計測において、漏洩が無いと判断された、すなわち、漏洩が有ることを判断できない場合を示す。言い換えると、黒丸の点は、漏洩の有無が正しく判断できた場合に相当し、白丸の点は、漏洩の有無が判断できない偽陰性の場合に相当する。
【０１１５】
図１５において、プロットされた各々の関係に対応する漏洩の有無の結果に基づいて、図１５に示すグラフの領域が、漏洩の有無が正しく判断されうる領域と、漏洩の有無が正しく判断されない領域とに区分される。
【０１１６】
すなわち、図１５における左側のグレーの領域は、配管に漏洩が生じている場合においても、漏洩が検出できない領域となると想定される。また、図１５における右側の白い領域は、漏洩が検出できる領域となると想定される。そして、２つの領域の境界が、漏洩の判定に少なくとも必要な計測時間となる。本実施形態においては、複数の配管を対象とすることから、漏洩の判定に必要な計測時間は、相互相関関数の信号対雑音比に応じて変化する時間となる。
【０１１７】
特定部３２０は、上述した２つの領域の境界を求めることで、計測時間を特定する。具体的な一例として、特定部３２０は、機械学習等により、上述した２つの領域を識別するような識別器を生成する。識別器や学習の手順等は特に限定されず、任意の機械学習の手法が適宜用いられる。
【０１１８】
学習の結果として得られる識別器は、配管を加振して得た振動を計測して得られた相互相関関数の信号対雑音比と、当該配管に対する漏洩の計測時間に応じて、漏洩の検出の可否を識別する。すなわち、識別器は、相互相関関数の信号対雑音比が求められた配管において、指定した計測時間での漏洩の検出が可能であるかを識別する。
【０１１９】
図１６は、特定部３２０によって生成された識別器によって特定を行う場合の例を示す。図１６の例では、識別器は、例えば図１５にてプロットされた関係等を学習することで得られた場合を想定する。
【０１２０】
図１６に示す例では、識別器は、相互相関関数の信号対雑音比と計測時間との関係が左側のグレーの領域に含まれる場合に、その計測時間での漏洩の検出が不可能であると識別する。また、この例では、識別器は、相互相関関数の信号対雑音比と計測時間との関係が右側の白い領域に含まれる場合に、その計測時間での漏洩の検出が可能であると識別する。
【０１２１】
図１６に示す例では、１つの白丸の点がプロットされている。この点は、上述した白い領域に含まれる。したがって、識別器は、白丸の点に対応する計測時間によって、漏洩の検出が可能であると判断する。すなわち、配管を加振して得た振動を計測して得られた相互相関関数の信号対雑音比が白い点に相当する配管においては、この白い点に相当する計測時間の計測によって、漏洩振動の大きさがσｌｅａｋである漏洩振動は検知される。
【０１２２】
なお、図１５は、漏洩振動の大きさがσｌｅａｋである場合の関係を表す。すなわち、漏洩振動の大きさ毎に、図１５に示すような関係が求められる。この場合に、漏洩が無いと判定される領域と、漏洩があると判定される領域との２つの領域の境界は、境界面として扱われてもよい。
【０１２３】
続いて、図１７に示すフローチャートを参照して、本発明の第３の実施形態における計測時間特定装置３００の動作の一例を説明する。
【０１２４】
最初に、容易度算出部３１０は、配管の加振により生じた振動を計測した振動の計測結果に基づいて、相互相関関数の信号対雑音比を求める（ステップＳ３０１）。なお、ステップＳ３０１の動作は、対象となる配管の数等に応じて適宜繰り返して行われる。
【０１２５】
続いて、特定部３２０は、相互相関関数の信号対雑音比を求めた配管に対応する漏洩計測の結果を取得する（ステップＳ３０２）。
【０１２６】
続いて、特定部３２０は、ステップＳ３０１にて求められた相互相関関数の信号対雑音比と、ステップＳ３０１にて取得された漏洩計測の結果とに基づいて、識別器を学習等により生成する（ステップＳ３０３）。
【０１２７】
特定部３２０によって識別器が生成されると、漏洩検知の対象となる配管の相互相関関数に応じて、漏洩の判定に必要となる計測時間が識別器によって求められる。
【０１２８】
計測時間が求められると、判定装置２０１の漏洩判定部１３０が、適宜漏洩の有無を判定する。この場合に、漏洩判定部１３０は、計測部１１が、識別器にて求められた計測時間又はそれ以上の時間の計測によって得た結果を用いて漏洩の有無を判定する。計測時間がこのように定められることで、第１又は第２の実施形態の例と同様に、振動の大きさが上述したσｌｅａｋ以上である漏洩振動に関して、偽陰性の発生を抑えることが可能となる。
【０１２９】
以上のとおり、本発明の第３の実施形態における計測時間特定装置３００は、複数の配管に対する漏洩計測の結果等に基づいて、統計的に漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する。漏洩の判定に必要となる計測時間は、上述のように、例えば機械学習によって得られる識別器等の形式にて求められる。求められた識別器は、配管毎に異なる値となる相互相関関数の信号対雑音比に応じて、指定された計測時間での漏洩の判定が可能であるかの識別を可能とする。
【０１３０】
したがって、本実施形態における計測時間特定装置３００は、様々な種類の配管に対する漏洩検知の誤判定を減少させる。そして、計測時間特定装置１００を含む判定装置１０１又は判定システム１０によって、様々な種類の配管に対して、誤判定の少ない漏洩検知が可能となる。
【０１３１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、各実施形態における構成は、本発明のスコープを逸脱しない限りにおいて、互いに組み合わせることが可能である。
【０１３２】
この出願は、２０１７年３月２日に出願された日本出願特願２０１７−０３９１０９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。
【符号の説明】
【０１３３】
１０    判定システム
１１    計測部
１２    加振部
１００    計測時間特定装置
１０１    判定装置
１１０    容易度算出部
１２０    特定部
１３０    漏洩判定部
１１０１    センサ
１１０２    送信部
１２０１    加振機構
１２０２    加振条件記憶部
【図１】
2018159744.tif 000010
【図２】
2018159744.tif 000011
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月5日(2019.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を加振した際に前記配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求める容易度算出手段と、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する特定手段と、
を備える計測時間特定装置。
【請求項２】
前記容易度算出手段は、信号となる前記振動と雑音との関係に基づいて前記容易さを求める、請求項１に記載の計測時間特定装置。
【請求項３】
前記容易度算出手段は、前記配管における前記振動の減衰特性を前記容易さとして求める、請求項１又は２に記載の計測時間特定装置。
【請求項４】
前記容易度算出手段は、更に前記配管の要素に関する情報に基づいて前記容易さを求め、
前記特定手段は、前記配管の前記要素に関する情報に基づいて前記計測時間を特定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の計測時間特定装置。
【請求項５】
前記配管の前記要素に関する情報は、前記要素に応じた前記配管又は前記流体を伝搬する前記振動の減衰に関する情報である、請求項４に記載の計測時間特定装置。
【請求項６】
前記容易度算出手段は、複数の前記配管の各々に対して、前記容易さとして相互相関関数の信号対雑音比を求め、
前記特定手段は、前記複数の配管の各々に関する前記相互相関関数の前記信号対雑音比と、前記複数の配管の各々に対する漏洩計測の結果との関係に基づいて前記計測時間を特定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の計測時間特定装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記複数の配管の各々に対する前記相互相関関数の前記信号対雑音比と、前記配管における前記計測時間での漏洩計測の可否との関係を学習した識別器を生成することで前記信号対雑音比に対する前記計測時間を特定する、請求項６に記載の計測時間特定装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の計測時間特定装置と、
前記計測時間に応じて定められた時間の計測によって検知された、前記配管又は前記流体を伝搬する前記振動に基づいて、前記配管における漏洩の有無を判定する漏洩判定手段と
を備える判定装置。
【請求項９】
配管を加振した際に配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求め、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する
計測時間特定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
配管を加振した際に配管又は前記配管を流れる流体を伝搬する振動に基づいて、前記配管における漏洩検知の容易さを求める処理と、
前記容易さに基づいて、漏洩の判定に必要となる計測時間を特定する処理とを実行させるプログラム。
【国際調査報告】
2018159744.tif 000028
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