(57)【要約】[課題]  診断コストを求めることができる診断コスト出力装置等を提供する。[解決手段]  診断コスト出力装置は、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する検知性能特定手段と、センサの設置コストと前記計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、前記設置間隔に対する診断コストを出力する出力手段と、を備える。
2018164102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する検知性能特定手段と、
前記センサの設置コストと前記計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、前記設置間隔に対する診断コストを出力する出力手段と、
を備える診断コスト出力装置。
【請求項２】
前記出力手段は、前記計測時間と、前記漏洩検知に必要な単位時間あたりの費用とに基づいて、前記計測コストを求める、請求項１に記載の診断コスト出力装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記設置間隔に対する前記設置コストを求める、請求項１又は２に記載の診断コスト出力装置。
【請求項４】
前記配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報は、前記漏洩検知の対象となる配管の情報を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の診断コスト出力装置。
【請求項５】
前記診断コストと、前記漏洩検知により削減されるコストとに基づいて、前記設置間隔に対する運用コストを出力する運用コスト出力手段を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の診断コスト出力装置。
【請求項６】
前記運用コスト出力手段は、漏洩の概数と、前記漏洩の修繕によって削減される費用とに基づいて前記運用コストを特定する、請求項５に記載の診断コスト出力装置。
【請求項７】
前記運用コスト出力手段は、前記漏洩検知の網羅度と、前記漏洩検知の検知精度とに基づいて、前記漏洩検知により検知される漏洩の概数を特定する、請求項６に記載の診断コスト出力装置。
【請求項８】
前記診断コストを表示させる表示制御手段を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の診断コスト出力装置。
【請求項９】
配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定し、
前記センサの設置コストと前記計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、前記設置間隔に対する診断コストを出力する
診断コスト出力方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する処理と、
前記センサの設置コストと、前記計測時間での前記漏洩検知により発生するコストとに基づいて、前記設置間隔に対する診断コストを出力する処理と、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、診断コスト出力装置、診断コスト出力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】
水等の流体が流れる配管は、経年劣化や外部から加えられる負荷等によって劣化が進行する。配管の劣化が進行することによって、配管からの流体の漏洩、バーストと呼ばれる破裂等の事象が生じる場合がある。そこで、配管の劣化診断が行われる。配管の劣化診断では、配管からの流体の漏洩の有無等が検査される。【０００３】
配管の劣化診断は、多額の費用や時間等が必要となる可能性がある。配管の劣化診断に必要となる費用や時間等のコストを削減するため、予め、配管の劣化診断に必要となるコストの見積もり等が行われる。【０００４】
特許文献１には、漏水調査計画立案装置等が記載されている。特許文献１に記載の漏水調査計画では、漏水コストと調査コストとの和からなる総コストに関して、該総コストを最小とするよう立案されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−９４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
配管の劣化診断に際しては、配管等に取り付けられたセンサ等の計測機器等を用いて診断が行われる場合がある。この場合には、配管の劣化診断に要するコストの算出に際しては、上述した計測機器の設置に要するコストや、計測機器を用いた配管の劣化診断の実行に要するコスト等が含まれることが好ましい。しかしながら、特許文献１では、これらの点について必ずしも考慮されていない。【０００７】
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、診断コストを求めることができる診断コスト出力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】
【０００８】
本発明の一態様における診断コスト出力装置は、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する検知性能特定手段と、センサの設置コストと計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、設置間隔に対する診断コストを出力する出力手段と、を備える。【０００９】
また、本発明の一態様における診断コスト出力方法は、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定し、センサの設置コストと計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、設置間隔に対する診断コストを出力する。【００１０】
また、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、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する処理と、センサの設置コストと、計測時間での漏洩検知により発生するコストとに基づいて、設置間隔に対する診断コストを出力する処理と、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】
【００１１】
本発明によると、診断コストを求めることができる診断コスト出力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態における診断コスト出力装置を示す図である。
【図２】本発明の各実施形態における診断コスト出力装置が対象とする診断装置及び計測器の例を示す図である。
【図３】配管の管径と漏洩等の検知可能距離との関係を配管の種類毎に示す図である。
【図４】計測器による計測時間と配管の漏洩が生じている箇所の計測器からの距離との関係を示す図である。
【図５】配管の漏洩が生じている箇所の計測器からの距離と計測器による計測時間との関係を示す図である。
【図６】計測器の設置間隔と診断コストとの関係の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における診断コスト出力装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態における診断コスト出力装置を示す図である。
【図９】診断装置によって削減される費用の関係を示す図である。
【図１０】削減される費用と計測器の設置間隔との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における診断コスト出力装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置の別の一例を示す図である。
【図１５】本発明の各実施形態における診断コスト出力装置等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。
【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１５に示すような情報処理装置５００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５００は、一例として、以下のような構成を含む。
【００１４】
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０３
・ＲＡＭ５０３にロードされるプログラム５０４
・プログラム５０４を格納する記憶装置５０５
・記録媒体５０６の読み書きを行うドライブ装置５０７
・通信ネットワーク５０９と接続する通信インターフェース５０８
・データの入出力を行う入出力インターフェース５１０
・各構成要素を接続するバス５１１
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５０４をＣＰＵ５０１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５０４は、例えば、予め記憶装置５０５やＲＡＭ５０３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ５０１が読み出す。なお、プログラム５０４は、通信ネットワーク５０９を介してＣＰＵ５０１に供給されてもよいし、予め記録媒体５０６に格納されており、ドライブ装置５０７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ５０１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５００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５００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診断コスト算出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診断コスト出力装置１００は、少なくとも、検知性能特定部１１０と、出力部１２０とを有する。検知性能特定部１１０は、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。出力部１２０は、センサの設置コストと前記計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、設置間隔に対する診断コストを出力する。
【００２０】
また、診断コスト出力装置１００は、図１に示す記憶部１５０を備えてもよい。記憶部１５０は、少なくとも、設置コスト及び計測コストに関連する情報を記憶する。設置コスト及び計測コストに関連する情報に関する情報の詳細は後述する。診断コスト出力装置１００は、記憶部１５０と併せて、又は記憶部１５０に代えて、設置コスト及び計測コストに関連する情報に関する情報を取得する取得部（不図示）を備えてもよい。
【００２１】
本実施形態における診断コスト出力装置１００は、配管に取り付けられるセンサ等の計測機器を用いて、配管からの漏洩の有無等を含む配管の劣化に関する診断（以下「劣化診断」とする）が行われる場合に関する診断コストを求める。まず、配管の劣化診断に用いられる診断装置の例について説明する。
【００２２】
図２は、診断コスト出力装置１００による診断コストの出力の対象となる診断装置１０の一例を示す。診断装置１０は、配管に取り付けられる計測器１１等の計測機器を用いて、配管からの漏洩の有無等の判定を含む配管の劣化診断を行う。すなわち、診断装置１０は、複数の計測器１１による計測の結果に基づいて、配管からの漏洩の有無等を含む配管の状態を診断する。複数の計測器１１の各々は、配管１や配管１の内部の流体を伝搬する振動を検知する。計測器１１は、漏洩に起因する振動を検知可能な周波数特性や感度を有していればよく、種類は問わない。計測器１１として、例えば、振動センサ、水圧センサ又はハイドロフォン等が用いられる。
【００２３】
図２においては、一例として２つの計測器１１が示されている。以下、２つの計測器１１の間の距離Ｌを「設置間隔」と称する。なお、診断装置１０によって用いられる計測器１１の数は特に制限されない。診断装置１０による診断の対象となる配管１の長さに応じて、必要な数の計測器１１が適宜用いられる。
【００２４】
計測器１１は、配管１が埋設されている場合には、例えば、外部から容易にアクセスが可能である消火栓や止水栓等の弁栓２等に取り付けられる。配管１が直に接することが可能な場所に設けられている場合等には、計測器１１は、配管１の外面等に直接に取り付けられてもよい。
【００２５】
上述のように、配管の劣化には、配管からの流体の漏洩が含まれる。配管からの流体の漏洩は、一般に、配管１に上述した漏洩孔３が生じることによって発生する。以下の各実施形態においては、主に、診断装置１０が配管１からの流体の漏洩検知を劣化診断の対象とする場合を例として想定する。診断装置１０は、計測器１１が検知した振動の大きさが予め定められた条件を満たす（例えば、予め定められた大きさを超える）場合に、配管１に漏洩等の問題が生じていると判定する。図２には、配管１に漏洩孔３が形成された例が示されている。
【００２６】
診断装置１０では、振動の大きさとして、例えば、振動の変位、速度、加速度等の大きさが用いられる。ただし、振動の大きさとして、振動に関連する他の指標が用いられてもよい。診断装置１０は、振動の大きさ等に基づいて、漏洩検知とは異なる種類の劣化診断を行ってもよい。
【００２７】
また、診断装置１０は、流体の漏洩等を含む配管１の劣化に起因する振動（以下「漏洩振動」とする）が２つの計測器１１へ到達するまでの時間差に基づいて、漏洩孔３のような劣化が生じた位置を特定する。この時間差は、２つの計測器１１で計測された振動を表す波形の相関などに基づいて求められる。
【００２８】
本実施形態における診断コスト出力装置１００は、診断装置１０による配管１の漏洩検知等の劣化診断が行われる場合に必要となる費用を、診断コストとして求める。本実施形態における診断コスト出力装置１００は、主に、計測器１１の設置に要する費用、及び診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる費用の和を診断コストとして求める。つまり、診断コストには、計測器１１の設置に要する費用及び診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる費用が含まれる。なお、計測器１１の設置に要する費用は、設置コストとも呼ばれる。
【００２９】
計測器１１の設置に要する費用には、例えば、計測器１１を設置する人員の人件費や、計測器１１の設置に用いられる機器の費用等が含まれる。診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる費用には、例えば、診断装置１０の運用に要する費用や、診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる人員の人件費等が含まれる。また、上述した費用とは異なる費用が、計測器１１の設置に要する費用又は診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる費用の各々に含まれてもよい。
【００３０】
以下、診断装置１０による配管１の劣化診断と、診断コスト出力装置１００によって求められる費用との関係について説明する。
【００３１】
上述した診断装置１０を用いた配管の劣化診断では、上水道網が主な対象となる。上水道網は、一般に、多数の配管１によって構成される。そのため、上水道網が診断装置１０による診断の対象となる場合には、配管１の多くの範囲が網羅されるように、多数の計測器１１が上水道網を構成する配管１に取り付けられる必要が生じる場合がある。
【００３２】
一方で、上述した診断装置１０による漏洩検知等の配管１の劣化診断が行われる場合には、診断に関連する費用が抑制されることが好ましい。そのため、診断装置１０を用いて配管の劣化診断を行う際には、複数の計測器１１の各々の間の設置間隔を大きくすることが考えられる。複数の計測器１１の設置間隔を大きくすることで、配管の単位長さ当たりの計測器１１の数が削減される。したがって、計測器１１の設置に擁する費用が削減される可能性がある。
【００３３】
しかしながら、配管や配管の内部を流れる流体を伝搬する漏洩振動は、漏洩が生じた地点からの距離に応じて減衰する。そのため、計測器１１が設けられた位置と漏洩が生じた地点とが離れている場合には、計測器１１によって検知される漏洩振動の大きさが、減衰によって上述した予め定められた条件を満たさなくなる可能性がある。例えば、漏洩振動の大きさが予め定められた大きさを超えない可能性がある。
【００３４】
また、この場合には、診断装置１０が計測器１１によって検知された振動の分析を行う際に、漏洩振動と、配管を流体が流れることで生じる定常的な振動やその他のノイズ等との区別が困難となる可能性がある。すなわち、計測器１１の設置間隔が大きくなることで、診断装置１０による漏洩の有無が正しく判定されない可能性がある。また、漏洩の有無が正しく判定される場合においても、漏洩が発生した位置の特定等の診断が困難になる可能性がある。
【００３５】
更に、診断装置１０による漏洩の有無の判定や漏洩が発生した位置の特定等の診断が可能な場合においても、計測器１１の設置間隔が大きくなることで、ノイズ等の影響が増加する。この場合には、計測器１１の設置間隔が相対的に小さい場合と比較して、計測器１１による計測等に長い時間を要する必要が生じる可能性がある。
【００３６】
すなわち、診断装置１０による診断においては、計測器１１の設置間隔には、一般に、漏洩振動の適切な検知等の適切な劣化診断が可能となる上限がある。また、設置間隔が大きくなることによって、適切な劣化診断が可能であっても、計測に長い時間が必要となる場合が生じる。その結果として、診断装置１０による劣化診断に必要となる費用が増加する可能性がある。言い換えると、計測器１１の設置間隔を小さくすることによって、診断装置１０による劣化診断に必要となる費用が削減される可能性がある。
【００３７】
つまり、計測器１１の設置間隔を適切に定めることで、計測器１１の設置に要する費用と診断装置１０による劣化診断に必要となる費用との総和の削減が可能になると想定される。
【００３８】
配管を伝搬する振動の減衰と、漏洩振動が検知可能となる計測器１１の設置間隔の上限との関係について、更に説明する。なお、以下の説明では、漏洩振動が検知可能となる計測器１１の設置間隔の上限の距離を「検知可能距離」と称する。なお、上述した漏洩振動が検知可能となる場合は、例えば漏洩振動がノイズ等と区別し得る場合を表す。漏洩振動が検知可能となる場合は、診断装置１０による劣化診断が行われることで、漏洩が生じた位置を特定できる場合であってもよい。
【００３９】
配管を伝搬する振動の減衰の様子について更に説明する。配管を伝搬する振動の減衰の特性は、減衰特性と呼ばれる。減衰特性は、配管の材質や径等の配管の種類や、配管を流れる流体の種類、配管が埋設されている箇所の条件等に応じて変化する。減衰特性は、例えば実験的に求められる。また、減衰特性は、配管に関するモデルを用いて理論的に求められてもよい。減衰特性αは、一例として以下の（１）式に示す減衰モデルを用いて求められる。
【００４０】
【数１】
2018164102.tif 000003
【００４１】
（１）式の例では、ａは配管の径、ｈは配管の肉厚、Ｅは配管のヤング率、ηは配管の減衰比を表す。これらは、配管に関する特性である。なお、配管の減衰比ηは、振動の減衰の程度を示す。また、Ｂは流体の体積弾性係数、Ｃｆは流体の音速、ωは流体を伝搬する振動の角振動数を表す。これらは、配管を流れる流体に関する特性である。つまり、上述した減衰モデルは、配管に関する特性と、配管を流れる流体に関する特性とに依存する。
【００４２】
なお、減衰特性がモデルを用いて理論的に求められる場合には、減衰モデルとして、上述した（１）式と異なるモデルが用いられてもよい。また、減衰特性は、実験的な手法とモデルを用いる手法とを組み合わせて求められてもよい。
【００４３】
（１）式等を用いて得られた減衰特性αを用いると、検知可能距離ｌｄｅｔは、例えば以下の（２）式を用いて求められる。
【００４４】
【数２】
2018164102.tif 000004
【００４５】
（２）式の例では、αは（１）式で表される減衰特性、Ｓｓｒｃは漏洩が発生している地点において漏洩に起因して生じる振動の大きさを表す。Ｎｔｏｔはノイズレベルを表す。ノイズレベルは、計測器１１が検知した振動を示す信号に含まれるノイズの大きさを表す。ノイズには、例えば、漏洩振動以外の原因に起因する振動、計測器の回路雑音等の観測雑音、計測器１１が計測した信号がアナログ信号からデジタル信号へ変換される際の量子化雑音等が含まれる。ノイズレベルは、例えば、計測器１１が設置された環境における漏洩振動以外の振動である暗振動や、計測器１１の機器雑音等を実測する等によって求められる。また、ＰＳＲｔｈは、漏洩が生じていると判断される場合の閾値を示す。すなわち、計測器１１によって検知される振動の大きさが、ＰＳＲｔｈよりも大きい（又は大きさがＰＳＲｔｈ以上である）場合に、配管１の劣化である漏洩が生じていると判断される。また、βは定数を表し、必要に応じて値が適宜定められる。
【００４６】
検知可能距離の例を、図３等を用いて説明する。図３は、配管の径である管径と検知可能距離との関係の一例を示す概念図である。図３の例では、横軸は管径を示し、縦軸は（２）式等を用いて求められた検知可能距離を示す。図３に示すように、管径が大きくなると、検知可能距離は小さくなる傾向にある。
【００４７】
図３に示す管径と検知可能距離との関係は、配管の種類毎に異なる。つまり、材質や肉厚が異なる等、減衰特性αが異なる配管のそれぞれに対して、管径と検知可能距離との関係は変化する。したがって、減衰特性αが異なる配管のそれぞれに対して、図３に示すような配管の管径と検知可能距離との関係が求められる。図３に示すグラフでは、種類が異なる配管Ａ及び配管Ｂの２つの配管に対する管径と検知可能距離との関係が求められている。
【００４８】
そして、診断装置１０を用いた漏洩検知等の配管１の劣化診断に際しては、計測器１１の設置間隔は、上述のように、図３に示すように計測の対象となる配管１の種類に応じて定められる検知可能距離より小さいことが必要となる。
【００４９】
一方、計測器１１の設置間隔が上述した検知可能距離と比較して小さい（すなわち、計測器１１の間の配管１に生じた漏洩が検知可能である）場合においても、診断に要する時間は、計測器１１の設置間隔に応じて変化する。つまり、計測器１１の設置間隔が大きくなることで、ノイズ等の影響の軽減のため、漏洩検知に関する計測には長い時間が必要となる場合がある。診断に要する時間は、診断装置１０による劣化診断を行う際に必要となる費用に関係する。
【００５０】
図４は、計測器１１による配管１に生じた漏洩振動の計測に要する時間（以下「計測時間」と称する）と、当該時間の計測によって計測器１１が検知可能となる漏洩振動が生じた場所までの計測器１１からの距離との関係を示す。図４に示すグラフでは、横軸は、計測器１１による漏洩振動の計測に要する計測時間を示す。また、図４のグラフでは、縦軸は、計測器１１が検知可能となる漏洩振動が生じた場所までの計測器１１からの距離を示す。
【００５１】
なお、図４に示すグラフは、例えば、漏洩振動や、漏洩振動に類似した擬似的な振動等を実際に計測する等によって得られる。例えば、いくつかの距離又は計測時間に関して漏洩振動や漏洩振動に類似した擬似的な振動等を実際に計測し、計測に要した時間を求めることで、計測器１１から漏洩が生じた場所までの特定の距離と計測時間との関係が得られる。この関係を、計測器１１から漏洩が生じた場所までの複数の距離に関して得ることで、図４に示すグラフが求められる。
【００５２】
また、計測器１１から漏洩が生じた場所までのいくつかの距離と計測時間との関係に基づいて近似式を求める等によって図４に示すグラフが求められてもよい。図４に示すグラフは、振動の減衰等に関連するモデル等に基づいて理論的に求められてもよい。
【００５３】
図４に示すように、計測時間の増加に伴って、計測器１１から相対的に遠い距離にある地点（すなわち、計測器１１から離れた地点）で生じた漏洩振動が計測器１１によって検知可能となる。ただし、計測器１１から漏洩振動が生じた場所までの距離には、上限がある。すなわち、計測器１１によって検知可能となるような漏洩振動が生じた場所までの計測器１１からの距離は、例えば上述した検知可能距離等に応じて収束する。
【００５４】
図４に示す関係によると、計測器１１による計測時間を増加させた場合においても、計測器１１によって検知可能となるような漏洩振動が生じた場所までの計測器１１からの距離の増加の程度は小さい場合がある。言い換えると、計測器１１によって検知可能となるような漏洩振動が生じた場所までの計測器１１からの距離が大きくなると、必要となる計測時間は急激に増加する傾向にある。また、診断装置１０による劣化診断に要する費用は、計測器１１による計測時間に応じて変化する。
【００５５】
すなわち、診断装置１０による劣化診断に要する費用の観点では、計測器１１の設置間隔が広いことは、効率的ではない場合がある。
【００５６】
そこで、本実施形態における診断コスト出力装置１００は、計測器１１の設置に要する費用に限らず、診断装置１０による劣化診断に必要となる費用に着目して、漏洩検知等の配管１の劣化診断に必要となる診断コストを求める。診断コストとして計測器１１の設置に要する費用及び診断装置１０による劣化診断に必要となる費用の双方が考慮されることで、診断コストが小さくなるような計測器１１の設置間隔等が容易に決定可能となる。
【００５７】
続いて、本実施形態における診断コスト出力装置１００の各構成要素の詳細について説明する。
【００５８】
検知性能特定部１１０は、上述のように、配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、計測器１１の設置間隔に対する、配管１の劣化診断の一つである漏洩検知に必要な計測時間を特定する。計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間は、計測器１１の設置間隔を何らかの間隔に定めた場合に必要となる計測時間である。計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間は、計測器１１の検知性能に関する一つの指標である。
【００５９】
上述のように、計測器１１の設置間隔が変化することで、漏洩検知に必要となる計測器１１の計測時間が変化する。すなわち、漏洩検知に必要となる計測器１１の計測時間が変化することで、診断装置１０による劣化診断に要する費用が変化する。
【００６０】
そこで、検知性能特定部１１０は、漏洩検知等の配管１の劣化診断に必要となる費用を求めるために必要な情報として、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。検知性能特定部１１０は、予め定められた特定の設置間隔に関して漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。又は、検知性能特定部１１０は、ある設置間隔の範囲に関して漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。
【００６１】
センサの設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間は、一例として、図５のように表される。図５に示すグラフは、横軸は計測器１１の設置間隔であり、縦軸は漏洩検知に必要とされる計測時間を示す。すなわち、ある設置間隔で配管１に取り付けられた複数の計測器１１に対して、図５に示す計測時間が少なくとも必要とされる。図５に示す例では、計測器１１の設置間隔が大きくなると、必要とされる計測時間が増加することが示される。
【００６２】
なお、図５に示すグラフにおける計測器１１の設置間隔は、図４に示すグラフにおける計測器１１から漏洩振動が生じた場所までの距離と対応する。すなわち、図５に示すグラフは、図４に示すグラフの縦軸と横軸を入れ替えたグラフに相当する。
【００６３】
なお、図５に示すグラフは、図４に示すグラフと同様に、例えば、漏洩振動や、漏洩振動に類似した擬似的な振動等を実際に計測する等によって求められる。また、図５に示すグラフは、実際に計測された値等に基づいて定められる近似式や、振動の減衰等に関連するモデル等に基づいて求められてもよい。
【００６４】
図５に示す計測器１１の設置間隔と漏洩検知に必要な計測時間との関係は、漏洩検知の対象となる配管１の振動伝搬特性等によって異なる。つまり、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間は、例えば上述した配管１の減衰特性α等に応じて変化する。そのため、検知性能特定部１１０は、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。
【００６５】
配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報には、例えば、配管１の種類、配管１の長さ、配管１が埋設された地点の周囲の環境等が含まれる伝搬。配管１の種類は、配管１の材質、肉厚、管径等によって定められる。また、配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報として、上述した（１）式又は（２）式にて用いられるパラメータが含まれてもよい。そして、検知性能特定部１１０は、これらの配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、例えば振動伝搬特性が異なる配管毎に、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。すなわち、計測時間は、例えば材質や径等が異なる配管１の種類毎に特定される。なお、以下の説明では、特定の配管１に対する振動伝搬特性に影響を及ぼす情報を、計測条件と呼ぶ場合がある。
【００６６】
検知性能特定部１１０によって用いられる、配管の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報は、上述の条件に限られない。例えば、計測時間は、計測器１１による計測が行われる時間帯に応じて変化する場合がある。一例として、昼間の時間帯は、一般に環境騒音が大きくなる傾向にある。計測器１１による計測においては、環境騒音は、ノイズとして影響を及ぼす可能性がある。そのため、昼間の時間帯は、計測時間が増加する傾向にある。
【００６７】
したがって、配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報には、計測器１１による計測が行われる時間帯が含まれてもよい。検知性能特定部１１０は、計測器１１による計測が行われる時間帯に応じて、漏洩検知に必要となる計測時間をそれぞれ特定してもよい。また、上述した情報と異なる情報が、必要に応じて配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報として用いられてもよい。
【００６８】
検知性能特定部１１０は、配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報や、漏洩検知の対象となる配管に関する計測条件を指定する情報を、例えば図示しない入力手段や通信ネットワーク等を介して取得する。また、上述した（１）式又は（２）式にて用いられるパラメータ等配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報は、例えば図１に示す記憶部１５０等に予め格納されてもよい。検知性能特定部１１０は、必要に応じてこれらの情報を記憶部１５０から取得して参照する。
【００６９】
記憶部１５０は、例えば情報処理装置５００の記憶装置５０５にて実現される。記憶部１５０は、有線又は無線の通信ネットワークを介して診断コスト出力装置１００と接続される外部の記憶装置等によって実現されてもよい。
【００７０】
検知性能特定部１１０は、図５に示すグラフのような、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を様々な手法にて特定する。
【００７１】
一例として、検知性能特定部１１０は、計測器１１によって予め実測された結果を用いて、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。
【００７２】
実測の結果は、例えば以下のように求められる。まず、特定の間隔で設置された複数の計測器１１を用いて、漏洩が生じている（又は、漏洩振動に相当する擬似的な振動を加えられている）配管１を伝搬する振動の検知が、例えば上述した計測条件毎に行われる。振動の検知は、例えば計測する時間を変化させて複数回行われる。
【００７３】
この場合には、計測時間が短い場合には漏洩が検知されず、計測時間が長い場合に、漏洩が検知されると想定される。そのため、例えば漏洩が検知された最小の時間が設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間となる。そして、検知性能特定部１１０は、上述のように求められた計測時間に基づいて、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定する。
【００７４】
予め実測された結果は、例えば記憶部１５０に格納される。一例として、実測された結果は、計測条件毎に、設置間隔と漏洩検知に必要な計測時間との関係を示すテーブルの形式にて記憶部１５０に格納される。この場合には、例えば、検知性能特定部１１０は、指定された計測条件に応じて関連するテーブルを選択する。そして、検知性能特定部１１０は、当該テーブルに格納されている、計測器１１の設置間隔に対して実測された計測時間を参照して、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間とする。
【００７５】
また、実測された値が用いられる場合においては、計測器１１の特定の設置間隔に対してのみ実測が行われている場合がある。そして、検知性能特定部１１０は、実測された設置間隔とは異なる他の設置間隔に対して漏洩検知に必要な計測時間を特定する必要が生じる場合がある。この場合には、検知性能特定部１１０は、実測された値に基づいて、実測された計測器１１の設置間隔とは異なる他の設置間隔に対して漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。
【００７６】
例えば、計測器１１の複数の設置間隔に対して漏洩検知に必要な計測時間が予め実測されている場合が想定される。この場合には、検知性能特定部１１０は、このように実測された結果に基づいて、計測器１１の設置間隔と漏洩検知に必要な計測時間との関係を示す近似式等を生成してもよい。
【００７７】
そして、検知性能特定部１１０は、実測された設置間隔とは異なる他の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間の特定に際して、生成された近似式等を用いてもよい。また、検知性能特定部１１０は、予め別途生成された近似式等を用いて、指定された計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。
【００７８】
また、計測器１１の設置間隔と漏洩検知に必要な計測時間との関係を表すモデル等が利用可能である場合には、検知性能特定部１１０は、当該モデルを用いて計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。この場合には、計測器１１の設置間隔と漏洩検知に必要な計測時間との関係を表すモデルは、予め生成された記憶部１５０に格納されていてもよいし、必要に応じて検知性能特定部１１０が適宜生成してもよい。検知性能特定部１１０は、実測された値とモデル等との双方を組み合わせて用いて、計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間を特定してもよい。
【００７９】
また、特定の計測条件に関して計測器１１の設置間隔に対する漏洩検知に必要な計測時間が特定された場合が想定される。この場合には、検知性能特定部１１０は、当該計測条件に関して特定した結果を用いて、他の計測条件に関する計測器１１の設置間隔に対する計測時間を特定してもよい。
【００８０】
出力部１２０は、計測器１１の設置コストと、検知性能特定部１１０によって特定された計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、計測器１１の設置間隔に対する診断コストを出力する。本実施形態において、診断コストは、特定の延長の配管１に対して診断装置１０を用いた劣化診断が行われる際に必要となる費用を示す。計測器１１の設置間隔に対する診断コストは、計測器１１の設置間隔を何らかの間隔に定めた場合に発生する診断コストである。この場合に、診断コストの出力の対象となる配管１は、上水道網のように、複数の配管によって構成されてもよい。診断コストである診断装置１０を用いた配管１の劣化診断が行われる際に必要となる費用には、上述した、計測器１１の設置に要する費用、及び計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用が主に含まれる。
【００８１】
上述のように、複数の計測器１１の設置間隔が大きくなることで、必要とされる計測器１１の数が削減できる可能性がある。すなわち、計測器１１の設置に要する費用を削減できる可能性がある。一方、計測器１１の設置間隔が広がることで、漏洩検知に長い時間が必要となる可能性がある。
【００８２】
そこで、本実施形態における診断コスト出力装置１００は、検知性能特定部１１０によって特定された計測時間を用いて、出力部１２０が計測器１１の設置間隔に対する診断コストを出力する。詳しくは、出力部１２０は、計測器１１の設置に要する費用と、計測器１１を用いた漏洩検知等の診断の実行に必要となる費用との和が診断コストに含まれるとして、診断コストを出力する。
【００８３】
出力部１２０によって計測器１１の様々な設置間隔に対する診断コストが出力されることで、診断装置１０を用いた配管の劣化診断が行われる際に必要となる診断コストの把握が可能となる。この結果として、診断コストが小さくなるような計測器１１の設置間隔の把握が容易となる。
【００８４】
図６は、計測器１１の設置間隔に対して必要となる診断コストの関係を示す概念図である。図６に示すグラフでは、横軸は計測器１１の設置間隔を表し、縦軸は費用を表す。また、図６に示すグラフでは、実線は、出力部１２０の出力となる診断コストの例を表す。点線は、計測器１１の設置に要する費用を表す。破線は、計測器１１を用いた配管１の劣化診断を行う際に必要となる費用を表す。
【００８５】
上述のように、複数の計測器１１の設置間隔が大きくなることで、配管の単位長さ当たりの計測器１１の数が少なくなる。計測器１１の数が少なくなることで、計測器１１自体の費用や、計測器１１の設置に要する費用は少なくなる。したがって、複数の計測器１１の設置間隔が広がることで、計測器１１の設置に要する費用は少なくなる。図６の例においても、点線のグラフは、設置間隔の拡大に伴って費用が減ることを示している。なお、上述のように、計測器１１の設置に要する費用には、例えば、計測器１１を設置する人員の人件費や、計測器１１の設置に用いられる機器の費用その他作業費が含まれる。
【００８６】
一方で、複数の計測器１１の設置間隔が大きくなることで、上述のように漏洩検知に長い時間が必要となる可能性がある。上述のように、計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用には、診断を行う人員の人件費や診断装置１０又は計測器１１の運用費等が含まれる。そして、漏洩検知に長い時間を要する場合には、時間に応じた人件費等が必要になる。したがって、複数の計測器１１の設置間隔が大きくなることで、計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用は一般に増加する。図６の例においても、破線のグラフは、設置間隔の拡大に伴って費用が増加することを示している。
【００８７】
以下の（３）式は、診断コストに関する評価関数の一例を示す。計測器１１の設置に要する費用と、計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用との和が診断コストに含まれる場合が想定される。（３）式は、計測器１１の設置間隔ｌに対して、予め定められた長さの配管１に対する劣化診断に必要となる診断コストを示す。出力部１２０は、例えば（３）式に沿って診断コストを出力する。
【００８８】
【数３】
2018164102.tif 000005
【００８９】
Ｃｔ（ｌ）は、計測器１１の設置に要する費用を表す。Ｃｔ（ｌ）は、計測器１１の１つあたりの費用と、配管１に設置される計測器１１の個数とに基づいて求められる。一例として、Ｃｔ（ｌ）は、計測器１１の１つあたりの費用と、配管１に設置される計測器１１の個数とを乗ずることで求められる。１つあたりの費用には、計測器１１自体の費用や、計測器１１の設置に要する費用等が含まれる。配管１に設置される計測器１１の個数は、例えば、予め定められた長さから計測器１１の設置間隔を除することで求められる。
【００９０】
Ｃｓ（ｌ）は、計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用を表す。一例として、Ｃｓ（ｌ）は、漏洩検知に必要な単位時間当たりの費用と漏洩検知に必要な計測時間とを乗ずることで求められる。漏洩検知に必要な単位時間当たりの費用には、検知を行う人員の人件費や診断装置１０又は計測器１１の運用費等が含まれる。また、漏洩検知に必要な計測時間は、上述した検知性能特定部１１０にて特定された結果が用いられる。
【００９１】
なお（３）式において、γ１及びγ２は、補正係数である。γ１及びγ２は、例えば計測器１１の設置に要する費用及び計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用の各々の診断コストに対する寄与の程度に応じて適宜定められる。また、γ１及びγ２は、劣化診断の対象となる配管１の状況等に応じて適宜定められてもよい。
【００９２】
出力部１２０は、計測器１１の設置コストと、計測器１１の設置間隔に対して必要となる計測時間での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、当該設置間隔に対する診断コストを出力する。出力部１２０は、例えば、振動伝搬特性が異なる配管毎に診断コストを出力する。つまり、材質や径等が異なる配管１の種類毎に応じて診断コストを出力する。また、漏洩検知に必要な単位時間当たりの費用として時間帯に応じた複数の費用が定められる場合等、同じ配管１の漏洩検知に対して複数の条件が想定される場合には、また、出力部１２０は、複数の場合の各々に対して診断コストを出力する。
【００９３】
出力部１２０にて用いられる情報は、検知性能特定部１１０にて用いられる情報と同様に、例えば記憶部１５０に記憶される。記憶部１５０に記憶される情報には、配管１の種類に関する情報、計測器１１の設置に要する費用に関する情報、又は計測器１１が検知した結果を用いた診断装置１０による配管１の劣化診断に要する費用に関する情報等が含まれる。出力部１２０は、記憶部１５０に参照された情報を適宜取得して診断コストを出力する。
【００９４】
計測器１１の設置に要する費用に関する情報には、例えば、計測器１１の１つ当たりの価格や、計測器１１の配管１への設置に要する作業費等が含まれる。複数の種類の計測器１１が用いられる場合には、各々に関する１つ当たりの価格が計測器１１の設置に要する費用に関する情報に含まれる。また、計測器１１の配管１への設置に要する作業費には、計測器１１の種類や計測器１１が設置される場所に応じた作業費が含まれる。
【００９５】
診断装置１０による漏洩検知等の劣化診断に要する費用に関する情報には、劣化診断に要する単位時間当たりの人件費や診断装置１０の運用費等が含まれる。劣化診断に要する単位時間当たりの人件費が種々の条件に応じて異なる場合には、これらの条件に応じた当該人件費が、診断装置１０による劣化診断に要する費用に関する情報に含まれてもよい。
【００９６】
出力部１２０は、漏洩検知に関する上述した要因とは異なる様々な条件に応じて診断コストを出力してもよい。例えば、出力部１２０は、検知性能特定部１１０による計測時間の特定の際と同様に、計測器１１による計測が行われる時間帯に応じて診断コストを出力してもよい。
【００９７】
上述のように、計測に必要な人員の人件費は、診断が行われる時間帯に応じて変化する場合がある。夜間に診断が行われる場合の人件費は、日中に診断が行われる場合の人件費と比較して高い傾向にある。また、計測が行われる時間帯に応じて漏洩検知に必要な時間が異なる場合がある。例えば、日中に計測が行われる場合の計測に要する時間は、環境騒音が大きいことから、夜間に計測が行われる場合の計測に要する時間に比較して長い可能性がある。そこで、出力部１２０は、診断が行われる時間帯毎に診断コストを出力してもよい。
【００９８】
計測器１１による計測が行われる時間帯に応じて診断コストが出力される場合には、記憶部１５０には、時間帯に応じた単位時間当たりの計測器１１による劣化診断に要する費用に関する情報が格納されてもよい。出力部１２０は、これらの情報を参照して、診断が行われる時間帯毎に診断コストを出力する。
【００９９】
なお、記憶部１５０に記憶される情報は特に限定されない。出力部１２０による診断コストの出力の際に必要となる他の費用に関する情報等が記憶されてもよい。出力部１２０は、必要に応じて記憶部１５０に記憶された情報を取得して診断コストを出力する。
【０１００】
また、出力部１２０は、上述した条件とは異なる条件に基づいて診断コストを出力してもよい。すなわち、出力部１２０は、計測器１１の設置に要する費用及び計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用とは異なる他の要因に関する情報を用いて、これらの他の要因を考慮しつつ診断コストを出力してもよい。この場合に、他の要因は、配管１を保有する水道事業者の運営状況や、配管１に関連する他の状況等に応じて適宜定められる。
【０１０１】
更に、出力部１２０は、例えば上述した検知可能距離の範囲に含まれる計測器１１の設置間隔に関して診断コストを求める。検知可能距離の範囲に含まれる設置間隔に限って出力部１２０が診断コストを出力することで、出力された診断コストに基づいて定められる計測器１１の設置間隔は、上述した検知可能距離の範囲に含まれる。すなわち、出力部１２０は、診断装置１０による漏洩の有無の判定が可能な範囲での診断コストを出力する。
【０１０２】
続いて、図７に示すフローチャートを用いて、本発明の第１の実施形態における診断コスト出力装置１００の動作の一例を説明する。
【０１０３】
検知性能特定部１１０は、配管１の振動伝搬特性に影響を及ぼす情報に基づいて、計測器１１の設置間隔に対する計測時間を特定する（ステップＳ１０１）。なお、配管１に関する振動伝搬特性に影響を及ぼす情報等は、本ステップの実行に際して予め適宜取得される。
【０１０４】
続いて、出力部１２０は、計測器１１の設置コストとステップＳ１０１にて特定された計測時間等での漏洩検知により発生する計測コストとに基づいて、に当該計測時間に対する診断コストを出力する（ステップＳ１０２）。出力部１２０は、記憶部１５０から計測器１１の設置に要する費用や、計測器１１の結果を用いた診断装置１０による劣化診断に必要な単位時間あたりの費用等を記憶部１５０から適宜取得して診断コストを出力する。
【０１０５】
なお、複数の計測条件等に対して診断コストの取得が必要となる場合等に、上述したステップＳ１０１及びＳ１０２の処理が適宜繰り返して実行されてもよい。
【０１０６】
以上のとおり、本発明の第１の実施形態における診断コスト出力装置１００は、診断装置１０による劣化診断に際して必要となる診断コストを出力する。
【０１０７】
診断コストは、診断装置１０に含まれる計測器１１の設置間隔に応じて変化する。計測器１１の設置間隔に応じて、計測時間が変化する。計測器１１の計測時間は、計測器１１による計測の結果を用いた、診断装置１０による漏洩検知等の配管１の劣化診断に要する費用に影響する。そこで、診断コスト出力装置１００においては、検知性能特定部１１０は、計測器１１の設置間隔に対する計測時間を特定する。そして、出力部１２０は、計測器１１の設置に要する費用や、診断装置１０による漏洩検知等の配管１の劣化診断の実行に要する費用に基づいて診断コストを出力する。
【０１０８】
したがって、診断コスト出力装置１００は、計測器の設置に要するコストや、計測器による計測の結果を用いた配管の劣化診断の実行に要するコストが考慮された診断コストの出力を可能とする。
【０１０９】
診断コスト出力装置１００が用いられることで、例えば計測器１１の設置が設置される前の段階において、診断コストの把握が可能となる。診断装置１０を用いた配管１の劣化診断が行われる場合に、診断コストが小さくなるような設置間隔での計測器１１の設置が可能となる。すなわち、診断コスト出力装置１００は、診断装置１０を用いた配管１の劣化診断が行われる場合における診断コストの低減を可能とする。
【０１１０】
また、診断コスト出力装置１００では、検知可能距離が考慮される。したがって、診断装置１０による漏洩検知が可能な範囲での診断コストの出力が可能となる。
【０１１１】
（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８は、本発明の第２の実施形態における診断コスト算出装置を示す図である。図８に示すように、本発明の第２の実施形態における診断コスト出力装置２００は、検知性能特定部１１０と、出力部１２０と、運用コスト出力部２３０とを備える。
【０１１２】
診断コスト出力装置２００において、検知性能特定部１１０及び出力部１２０は、上述した第１の実施形態における診断コスト出力装置１００に含まれる要素と同様の要素である。運用コスト出力部２３０は、診断コストと、配管１における漏洩検知によって削減されるコストに基づいて、計測器１１の設置間隔に対する運用コストを出力する。本実施形態においては、運用コストは、上述した診断コストに対して、更に漏洩検知によって削減されるコストが考慮された費用を示す。
【０１１３】
また、図８に示すように、診断コスト出力装置２００は、記憶部２５０を備えてもよい。記憶部２５０は、第１の実施形態における記憶部１５０と同様の情報を記憶する。記憶部２５０は、また、運用コストの出力に必要となる情報を記憶する。
【０１１４】
第１の実施形態における診断コスト出力装置１００は、診断装置１０による漏洩検知等の劣化診断に必要となる費用である診断コストを出力する。すなわち、診断コスト出力装置１００によって、劣化診断に際して直接的に必要となる費用が求められる。そして、様々な条件を比較する等によって、診断装置１０による劣化診断に直接的に要する費用の削減が可能となる。
【０１１５】
一方、診断装置１０によって漏洩等の配管１の劣化が存在するとの診断がなされた場合には、一般に、配管１の漏洩等が生じていると診断された箇所において修繕が行われる。その結果として、漏洩等の劣化が検出されず放置された場合と比較すると、漏洩孔の修繕等、配管１に対する修繕が行われることで、漏洩等の劣化に起因して生じるコストが削減される可能性がある。
【０１１６】
例えば、配管１が上水道の水道管であり、劣化によって配管１に漏洩孔３が生じている場合には、配管１の修繕が行われることで、漏洩による水の損失が抑えられる。そのため、漏洩した水の造水や配水等に要する費用が削減される。また、診断装置１０による劣化診断が行われることで、漏洩等の配管１の劣化が軽微な段階で検知される場合がある。この場合には、配管１の劣化が進行した段階にて検知される場合や、劣化が更に進行して配管１に破裂等が生じた場合と比較して、配管１の修繕に要する費用の削減が可能となる場合がある。
【０１１７】
つまり、配管１が上水道の水道管である場合には、診断装置１０によって漏洩検知等の配管１の劣化診断が行われることで、上述した場合において配管１の修繕に要する費用の削減が可能となる場合がある。
【０１１８】
したがって、診断装置１０による劣化診断に必要となる費用の検討に際しては、上述した診断コストに限らず、当該診断によって削減され得る費用を考慮することが好ましい場合がある。言い換えると、第１の実施形態における診断コスト出力装置１００にて求められる診断コストを減らすだけではなく、削減される費用を増やすことで、配管１の運用の全般に関する費用を更に削減できる可能性がある。
【０１１９】
そこで、本実施形態における診断コスト出力装置２００は、診断装置１０による劣化診断によって削減される費用を要因の一つとして、配管１の診断に要するコストを求める。なお、本実施形態においては、上述のように、診断コストに対して、更に診断装置１０による漏洩検知等の劣化診断によって削減されるコストが考慮された費用を運用コストと称する。運用コストは、例えば、診断コストから診断装置１０による漏洩検知等の劣化診断によって削減されるコストを差し引くことで求められる。
【０１２０】
以下、図９及び図１０等を参照して、診断装置１０による劣化診断によって削減される費用について説明する。
【０１２１】
上述のように、本実施形態では、主に、診断装置１０が配管１からの流体の漏洩の有無を劣化診断の対象とする場合が例として想定される。この場合には、診断装置１０による配管１の劣化診断によって削減され得る費用は、一般に、診断装置１０によって検知される漏洩の数に応じて変化すると想定される。また、診断装置１０によって検知される漏洩の数は、計測器１１の設置間隔に関連すると想定される。最初に、計測器１１の設置間隔と検知される漏洩の数との関係を説明する。
【０１２２】
一例として、配管１に取り付けられる計測器１１の数が予め一定に定められている場合には、計測器１１同士の設置間隔が広がることで、診断装置１０による劣化診断の対象となる配管１の範囲が増加する。すなわち、図９（１）の概念図に示すように、計測器１１の設置間隔が広がることで、診断装置１０による劣化診断の対象となる配管１の割合は高まる。すなわち、診断装置１０による劣化診断の網羅度は高まる。したがって、劣化診断の網羅度の観点では、例えば上述のように計測器１１の数が予め一定に定められている場合には、計測器１１の設置間隔の拡大は、診断装置１０によって検知される漏洩の数を増加させる要因にあると想定される。
【０１２３】
なお、本実施形態においては、網羅度は、診断装置１０による診断の対象となりうる配管１の総延長のうち、配管１に取り付けられた計測器１１によって実際に診断装置１０に診断される配管１の延長の比を示す。例えば、配管１が上水道の水道管である場合には、配管１の総延長は、特定の水道事業者が管理する配管１の全ての長さに相当する。そして、配管１に取り付けられた計測器１１によって実際に診断される配管１を延長の上述した長さにて除した値が網羅度となる。
【０１２４】
一方で、計測器１１の設置間隔が大きくことで、計測器１１が取り付けられた場所から離れた場所で生じた漏洩を検知する必要が生じる場合がある。上述のように、配管や配管の内部を流れる流体を伝搬する漏洩振動は、漏洩が生じた地点からの距離に応じて減衰する。そのため、計測器１１と離れた箇所にて生じた漏洩振動の大きさは、計測器１１に到達する段階では小さくなる可能性がある。
【０１２５】
この結果として、上述のように、計測器１１による計測等に長い時間を要する必要が生じる可能性がある。また、計測器１１の設置間隔が大きくなることで、診断装置１０による漏洩の有無が正しく判定されない可能性がある。また、漏洩の有無が正しく判定される場合においても、漏洩が発生した位置の特定等の診断が困難になる可能性がある。すなわち、計測器１１の設置間隔が広がることで、診断装置１０による漏洩の有無の診断に関して、誤検知が増加する可能性がある。
【０１２６】
誤検知には、配管１に漏洩等が生じているにもかかわらず、計測器１１によって検知される振動が小さい等の理由で漏洩を検知できない場合が含まれる。また、配管１に漏洩が生じていないにもかかわらず、計測器１１によって検知されるノイズ等を漏洩として検知する場合等が誤検知として含まれ得る。更に、漏洩を正しく検知した場合においても、漏洩が生じた位置として特定された位置の誤差が一定の程度を超えた大きさである場合が誤検知に含まれ得る。
【０１２７】
図９（２）は、計測器１１の設置間隔と診断装置１０による検知精度との関係を示す概念図である。計測器１１の設置間隔が広がることによって、診断装置による検知精度は低下する傾向にある。この結果として、診断の検知精度の観点では、計測器１１の設置間隔が広がることは、診断装置１０によって検知される漏洩の数を減少させる傾向にあると想定される。
【０１２８】
なお、本実施形態においては、検知精度は、診断装置１０によって検知可能な配管１の漏洩のうち、診断装置１０によって漏洩の有無及び漏洩が発生した場所（すなわち、漏洩孔３が生じた場所）が適切に診断される漏洩の比率を示す。検知精度は、一般に、計測器１１から配管１において漏洩が生じた位置までの距離に応じて変化する。
【０１２９】
上述した網羅度及び検知精度の２つの要因を踏まえると、配管１に生じる漏洩のうち、診断装置１０によって検知される漏洩の数は、網羅度と検知精度に応じて定まると想定される。例えば、配管１に生じる漏洩のうち、診断装置１０によって検知される漏洩の比（以下、「検出率」とする）は、網羅度及び検知精度の積に沿うと想定される。
【０１３０】
そして、診断装置１０によって検知されると想定される、配管１の全体における漏洩の概数は、検出率と、配管１の全体に生じる予想される漏洩の数とに基づいて定まると想定される。つまり、配管１の全体における漏洩の概数は、検出率と、配管１の全体に生じる予想される漏洩の数との積に概ね相当すると想定される。計測器１１の設置間隔と配管１の全体おいて診断装置１０によって検知される漏洩の概数との関係は、例えば図９（３）のように表される。
【０１３１】
すなわち、計測器１１の設置間隔を広げることで、計測の網羅度は上述のように高まる傾向にある。この場合には、検知精度は低下する傾向にあるが、一定程度の設置間隔までは、十分な検知精度が保たれることが想定される。すなわち、計測器１１の設置間隔が広がることで、一定程度の設置間隔までは、検知される漏洩の概数は増加する傾向にあると想定される。
【０１３２】
一方で、一定程度の設置間隔を超えた計測器１１の設置間隔においては、網羅度は高まるが、検知精度の低下に伴う影響がより顕在化すると想定される。すなわち、一定程度の設置間隔を超えた場合には、計測器１１の設置間隔が広がることで、検知される漏洩の数は減少する傾向にあると想定される。
【０１３３】
したがって、検出率は、一般に、計測器１１の特定の設置間隔において極大となり、その前後の設置間隔においては低くなる傾向にあると想定される。そして、配管１の全体おいて診断装置１０によって検知されると想定される漏洩の概数と計測器１１の設置間隔との関係は、例えば図９の（３）のように表される。図９の（３）に表されるように、診断装置１０による診断によって削減される費用は、設置間隔に応じて変化する。診断装置１０による診断によって削減される費用と計測器１１の設置間隔との関係は、上述した検出率と計測器１１の設置間隔との関係と類似した関係となる。
【０１３４】
診断装置１０による劣化診断によって削減される費用は、診断装置１０によって検知される漏洩の概数と、漏洩の原因となった漏洩孔３を修繕することによって削減される費用との積に基づいて求められる。
【０１３５】
診断装置１０によって検知される漏洩の概数は、上述のように、計測器１１の設置間隔に応じて定められる。また、漏洩孔３の一つを修繕することによって削減される費用には、例えば、漏洩の修繕によって損失が抑えられた水量に関する造水や配水等に要する費用が含まれる。漏洩孔３の一つを修繕することによって削減される費用には、バーストとも呼ばれる配管１の破裂が未然に防がれることで削減され得る費用等が含まれてもよい。これらの費用は、例えば過去の配管１からの漏洩が生じた際の実績等に基づいて算出される。
【０１３６】
そして、例えば漏洩孔３の一つを修繕することによって削減される費用を一定とした場合には、診断装置１０による診断によって削減される費用は、図１０に示すグラフのように表される。図１０に示すグラフでは、横軸は計測器の設置間隔を表し、縦軸は診断装置１０による診断によって削減される費用を表す。図１０に示すグラフの形状は、概ね図９（３）と類似した形状となる。
【０１３７】
運用コスト出力部２３０は、運用コストの出力に際して、診断装置１０による診断によって削減される費用を求める。診断装置１０による診断によって削減される費用を求める際には、上述した検出率が用いられる。そのために、運用コスト出力部２３０は、最初に網羅度及び検知精度を求める。
【０１３８】
網羅度は、配管１の総延長と、配管１に取り付けられる計測器１１の数に基づいて求められる。例えば、運用コスト出力部２３０は、配管１の総延長に対する配管１に取り付けられる計測器１１の数と計測器１１の設置間隔との積の比を、網羅度として求める。つまり、網羅度は、配管１の総延長のうち、計測器１１による漏洩振動の検知が可能である延長を表す。
【０１３９】
運用コスト出力部２３０は、計測器１１の設置間隔を変えて網羅度を求める。上述した検知可能距離に関する情報が取得可能である場合には、運用コスト出力部２３０は、計測器１１による検知が可能な範囲での網羅度を求めてもよい。この場合には、運用コスト出力部２３０は、計測器１１の設置間隔が検知可能距離以下の範囲となるようにして、網羅度を求める。運用コスト出力部２３０は、網羅度を求める際に、計測器１１が取り付けられる配管１の種類等を考慮してもよい。
【０１４０】
また、検知精度は、配管１の種類毎に求められる減衰特性αや検知可能距離、検知可能距離に関連するパラメータ等に応じて変化する。そこで、運用コスト出力部２３０は、例えば減衰特性αを含む配管１の特性に関連する情報や、検知可能距離又は検知可能距離に関連するパラメータ等に基づいて検知精度を求める。
【０１４１】
また、運用コスト出力部２３０は、対象となる配管１と同種の配管における実績に基づいて、検知精度を求めてもよい。運用コスト出力部２３０は、対象となる配管１や配管１と同種の配管における配管において実際に検知された漏洩や誤検知の状況に関する実績値に基づいて検知精度を求める。この場合には、実績値は例えば後述する記憶部２５０に格納される。
【０１４２】
運用コスト出力部２３０は、これらの手法を適宜組み合わせて検知精度を求めてもよい。
【０１４３】
なお、上述した減衰特性αや検知可能距離、検知可能距離に関連するパラメータや実績値等の情報として、図８に示す記憶部２５０等に予め格納された情報等が適宜用いられる。一例として、記憶部２５０には、検知精度に関連する情報が配管１の種類、検知距離等に応じて表形式にて格納される。この場合には、運用コスト出力部２３０は、記憶部２５０に格納された表形式の情報のうち、対象となる配管１に応じて必要な箇所を参照して検知精度を求める。また、運用コスト出力部２３０は、通信ネットワーク等を介してこれらの情報を必要に応じて取得してもよい。なお、記憶部２５０は、第１の実施形態における記憶部１５０と同様に構成される。
【０１４４】
網羅度と検知精度が求められると、これらに基づいて検出率が求められる。運用コスト出力部２３０は、例えば網羅度と検知精度との積を検出率とする。そして、検出率が求められると、検出率及び配管１に実際に生じうる漏洩の数に基づいて、診断装置１０によって検出される漏洩の概数が求められる。
【０１４５】
運用コスト出力部２３０は、例えば検出率と配管１に実際に生じうる漏洩の概数との積を、診断装置１０によって検出される漏洩の概数とする。なお、配管１に実際に生じうる漏洩の概数は、例えば、対象となる配管１と同種の配管における実績や、対象となる配管１の経年等に基づいて予め定められる。
【０１４６】
また、運用コスト出力部２３０は、配管１の種類や経年、配管１が埋設されている地点等の条件に基づいて、任意のモデル等を用いて配管１に実際に生じうる漏洩の概数を求めてもよい。運用コスト出力部２３０は、網羅度や検知精度、検出率に関しても、これらに関連する要素の関係を示す任意のモデルを用いて求めてもよい。
【０１４７】
漏洩の概数が求められると、漏洩の概数と漏洩の原因となった漏洩孔３の一つを修繕することによって削減される費用とに基づいて、診断装置１０による劣化診断によって削減される費用が求められる。例えば、運用コスト出力部２３０は、配管１に実際に生じうる漏洩の概数と、漏洩の原因となった漏洩孔３の一つを修繕することによって削減される費用との積を、診断装置１０による劣化診断によって削減される費用とする。
【０１４８】
診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用が求められると、運用コスト出力部２３０は、運用コストを出力する。運用コスト出力部２３０は、出力部１２０が求めた診断コスト及び診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用に基づいて、運用コストを求める。例えば、運用コスト出力部２３０は、出力部１２０が求めた診断コストと、上述した診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用との差を運用コストとする。
【０１４９】
なお、運用コストに対して、診断コスト及び診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用の各々の寄与の程度が異なる場合がある。したがって、運用コスト出力部２３０は、診断コストと診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用との差を運用コストとする場合に、各々に対して係数を付与して差を求めてもよい。
【０１５０】
続いて、図１１に示すフローチャートを用いて、本発明の第２の実施形態における診断コスト出力装置２００の動作の一例を説明する。
【０１５１】
最初に、検知性能特定部１１０は、漏洩検知に必要な計測時間を特定する（ステップＳ２０１）。続いて、出力部１２０は、ステップＳ２０１にて特定された計測時間等に基づいて、診断コストを出力する（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診断コスト出力装置１００のステップＳ１０１及びＳ１０２における動作と同様に行われる。
【０１５２】
続いて、運用コスト出力部２３０は、診断装置１０による漏洩検知等の配管１の劣化診断によって削減される費用を求める（ステップＳ２０３）。
【０１５３】
続いて、運用コスト出力部２３０は、ステップＳ２０２において求められた診断コストと、ステップＳ２０３において求められた配管１の劣化診断に起因して削減される費用とに基づいて、運用コストを出力する（ステップＳ２０４）。
【０１５４】
以上のとおり、本発明の第２の実施形態における診断コスト出力装置２００では、運用コスト出力部２３０が、診断装置１０による漏洩検知等の配管１の劣化診断によって削減される費用を求める。そして、運用コスト出力部２３０は、診断装置１０による配管１の劣化診断によって削減される費用と、出力部１２０にて求められる診断コストに基づいて、運用コストを出力する。すなわち、診断コスト出力装置２００は、診断装置１０を用いた漏洩検知等の配管１の劣化診断が行われる場合において、診断コストに限らず、配管１の運用に要する費用も考慮した運用コストを出力する。
【０１５５】
診断コストが最小ではないような計測器１１の設置間隔であっても、診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用が大きい場合には、配管１の維持に必要となる費用の全体を考慮した場合には有利になる場合がある。
【０１５６】
本実施形態における診断コスト出力装置２００によって出力される運用コストは、診断コストに限らず、診断装置１０による配管１の劣化診断によって削減される費用が考慮されたコストである。すなわち、本実施形態における診断コスト出力装置２００が用いられることで、配管１の劣化診断によって削減される費用が考慮された、運用コストが小さくなるような設置間隔での計測器１１の設置が可能となる。
【０１５７】
（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１２は、本発明の第３の実施形態における診断コスト算出装置を示す図である。図１２に示すように、本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置３００は、検知性能特定部１１０と、出力部１２０と、表示制御部３４０とを備える。検知性能特定部１１０及び出力部１２０は、上述した第１の実施形態における診断コスト出力装置１００に含まれる要素と同様の要素である。すなわち、図１３に示す診断コスト出力装置３００は、表示制御部３４０を更に備える点が上述した第１の実施形態における診断コスト出力装置１００と異なる。
【０１５８】
また、表示制御部３４０は、診断コストの表示を制御する。表示制御部３４０は、計測条件その他の診断コストの出力に必要となる情報取得に関連する情報の表示を制御してもよい。
【０１５９】
本実施形態においては、診断コスト出力装置３００は、図１３に示す構成であってもよい。図１３に示すように、本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置３０１は、検知性能特定部１１０と、出力部１２０と、運用コスト出力部２３０と、表示制御部３４０とを備える。検知性能特定部１１０及び出力部１２０は、上述した第１の実施形態における診断コスト出力装置１００に含まれる要素と同様の要素である。運用コスト出力部２３０は、上述した第２の実施形態における診断コスト出力装置２００に含まれる要素と同様の要素である。すなわち、図１３に示す診断コスト出力装置３０１は、表示制御部３４０を更に備える点が上述した第２の実施形態における診断コスト出力装置２００と異なる。
【０１６０】
また、図１３に示す診断コスト出力装置３０１においては、表示制御部３４０は、上述した制御の他に、更に運用コストの表示を制御する。表示制御部３４０は、運用コストの出力に際して必要となる情報の取得に関連する情報の表示を制御してもよい。
【０１６１】
本実施形態においては、表示制御部３４０は、上述のように少なくとも診断コストの表示を制御する。より詳しくは、表示制御部３４０は、診断コスト出力装置３００の各構成要素によって出力される診断コストや運用コスト等を表示するよう制御する。この場合に、表示制御部３４０は、例えば、診断コストや運用コスト等を示す画面の生成や、当該画面の表示装置への表示を制御する。
【０１６２】
表示制御部３４０が診断コストや運用コスト等を表示するよう制御する場合には、表示制御部３４０は、計測器１１の特定の設置間隔に対する診断コストや運用コスト等を表示する。表示制御部３４０は、計測器１１の複数の設置間隔の各々に関する診断コストや運用コスト等を表示するよう制御してもよい。
【０１６３】
また、表示制御部３４０は、診断コストや運用コスト等をグラフ形式にて表示するように制御してもよい。例えば、表示制御部３４０は、図６に示す診断コストに関するグラフを表示するように制御してもよい。表示制御部３４０は、運用コストに関するグラフを表示するように制御してもよい。
【０１６４】
表示制御部３４０は、更に、診断コストや運用コストの出力に際して用いられる情報を表示するように制御してもよい。
【０１６５】
診断コストの出力に際して用いられる情報には、例えば、計測器１１の設置に要する費用や、計測器１１を用いた漏洩検知に必要となる費用が含まれる。また、これらの費用を求める際に用いられる情報が、診断コストの出力に際して用いられる情報に含まれてもよい。
【０１６６】
運用コストの出力に際して用いられる情報には、例えば、診断装置１０による漏洩検知等の劣化診断が行われることで削減される費用が含まれる。診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用は、図１０に示すようなグラフの形式で表されてもよい。また、診断装置１０による劣化診断が行われることで削減される費用を求める際に必要とされる情報が、運用コストの出力に際して用いられる情報に含まれてもよい。例えば、計測の網羅度又は検知精度に関する情報が、運用コストの出力に際して用いられる情報に含まれてもよい。これらの情報は、図９に示すようなグラフの形式で表されてもよい。
【０１６７】
表示制御部３４０は、診断コスト等の出力の際に必要となる情報を取得する画面を表示させるように制御してもよい。より詳しくは、表示制御部３４０は、例えば診断コスト等の出力の際に必要となる情報を取得する画面の生成や、当該画面の表示装置への表示を制御する。診断コスト等の出力の際に必要となる情報には、例えば計測条件等を指定する情報が含まれるが、特に限定されない。例えば、計測器１１の設置間隔を指定する情報が診断コスト等の出力の際に必要となる情報に含まれてもよい。
【０１６８】
表示制御部３４０によって表示するように制御された画面を介して取得された情報は、例えば記憶部１５０等に格納される。また、このような画面を介して情報が取得されると、診断コスト出力装置３００の各構成要素は、取得した情報に基づいて、更に記憶部１５０等から必要な情報を参照して診断コストや運用コストを出力する。
【０１６９】
なお、本実施形態において、表示装置は、例えば一般的なディスプレイが想定される。ただし、表示装置の種類は特に限られず、上述した画面等に含まれる情報が表示可能であればよい。また、表示装置は、通信ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータやスマートフォン、タブレット等が備える表示装置であってもよい。
【０１７０】
図１４は、表示制御部３４０によって表示装置等に表示されるように制御される画面の一例である。図１４に示す画面の例では、図の左側に、上述した計測条件を取得する情報が含まれる。計測条件を取得する情報のうち、「管径」は配管の径、「種類」は配管の種類、「単位時間当たり費用」は、漏洩検知等の配管１の劣化診断に要する単位時間当たりの費用を表す。これらは、診断コスト出力装置３００の利用者によって選択されるように、プルダウン形式で表される。表示制御部３４０によってこのような画面が出力されることで、上述した情報が取得される。
【０１７１】
また、図１４に示す画面の例では、図の右側に診断コストに関する情報が表される。この例では、計測器１１の設置間隔に応じた診断コストがグラフの形式にて表される。また「内訳」の欄には、計測器１１の特定の設置間隔に対する診断コストの内訳が示される。「計測器設置費用」は、計測器１１の設置に要する費用を表す。「計測費用」は、計測器１１を用いた配管１の劣化診断を行う際に必要となる費用を表す。
【０１７２】
本実施形態における診断コスト出力装置３００等は、図７又は図１１等に示すフローチャートに沿って動作する。表示制御部３４０は、例えば、ステップＳ１０１又はＳ２０１の動作に先立って、診断コスト等の出力の際に必要となる情報を取得する画面を表示させるように制御する。また、表示制御部３４０は、ステップＳ１０２又はＳ２０４の動作の後に、出力された診断コストや運用コストを表示させるように制御する。
【０１７３】
以上のとおり、本発明の第３の実施形態における診断コスト出力装置３００又は３０１では、表示制御部３４０が、診断コストや運用コスト等を表示装置に表示するよう制御する。また、表示制御部３４０は、必要に応じて、診断コスト等の出力の際に必要となる情報を取得する画面を表示させるように制御する。このようにすることで、診断コスト出力装置３００等の利用者による、診断コストや運用コストの把握、計測条件の指定等が容易となる。
【０１７４】
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。
【０１７５】
この出願は、２０１７年３月１０日に出願された日本出願特願２０１７−４５５５０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】
【０１７６】
１    配管
２    弁栓
３    漏洩孔
１０    診断装置
１１    計測器
１００、２００、３００、３０１    診断コスト出力装置
１１０    検知性能特定部
１２０    出力部
２３０    運用コスト出力部
３４０    表示制御部
１５０、２５０    記憶部
【図１】
2018164102.tif 000006
【図２】
2018164102.tif 000007
【図３】
2018164102.tif 000008
【図４】
2018164102.tif 000009
【図５】
2018164102.tif 000010
【図６】
2018164102.tif 000011
【図７】
2018164102.tif 000012
【図８】
2018164102.tif 000013
【図９】
2018164102.tif 000014
【図１０】
2018164102.tif 000015
【図１１】
2018164102.tif 000016
【図１２】
2018164102.tif 000017
【図１３】
2018164102.tif 000018
【図１４】
2018164102.tif 000019
【図１５】
2018164102.tif 000020
【国際調査報告】
2018164102.tif 000021
2018164102.tif 000022
2018164102.tif 000023
2018164102.tif 000024