(57)【要約】【課題】  災害発生後の流体搬送管の破損箇所を早期特定可能な流体搬送管の破損確認システムを提供する。【解決手段】  電磁波出力部は、変換部２０８にて動作用の電気エネルギーに変換可能な電磁波を生成し、生成した電磁波を変換部２０８に出力する。変換部２０８は、電磁波生成部から出力された電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換する。蓄電部２０９は変換部２０８にて変換された動作用の電気エネルギーを蓄電する。蓄電部２０９は、蓄電された動作用の電気エネルギーをセンサ部２１０およびセンサ無線部２０６に供給する。センサ部２１０およびセンサ無線部２０６は、蓄電部２０９から供給された動作用の電気エネルギーを用いて動作する【選択図】      図２
2006302022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体搬送管の複数の箇所に設置され、設置された箇所の流体搬送管内を流れる流体の現況を測定し、測定した流体の現況を送信するセンサ装置と、前記センサ装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた流体の現況を送信する中継装置と、前記中継装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた現況に基づいて前記流体搬送管の破損箇所を特定する端末装置と、を含む流体搬送管の破損確認システムであって、
前記中継装置は、
前記複数の箇所に設置されたセンサ装置に電磁波を出力する電磁波出力部、
を含み、
前記センサ装置は、
前記電磁波出力部にて出力された前記電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換する変換部と、
前記変換部にて変換された前記動作用の電気エネルギーを蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記流体搬送管内を流れる前記流体の現況を測定するセンサ部と、
前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記センサ部にて測定された前記流体の現況を前記中継装置に送信する通信部と、
を含む流体搬送管の破損確認システム。
【請求項２】
請求項１に記載の流体搬送管の破損確認システムにおいて、
前記中継装置は、
前記複数の箇所に設置されたセンサ装置と無線マルチホップ通信にて接続する中継無線部、
を含み、
前記通信部は、
前記流体搬送管の他の箇所に設置されたセンサ装置および前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続する、
流体搬送管の破損確認システム。
【請求項３】
請求項２に記載の流体搬送管の破損確認システムにおいて、
前記中継装置は、複数あり、
前記中継無線部は、
前記端末装置および他の箇所に設置された中継装置と無線マルチホップ通信にて接続し、
前記端末装置は、
前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続する端末無線部、
を含む流体搬送管の破損確認システム。
【請求項４】
流体搬送管の複数の箇所に設置され、設置された箇所の流体搬送管内を流れる流体の現況を測定し、測定した流体の現況を送信するセンサ装置と、前記センサ装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた流体の現況を送信する中継装置と、前記中継装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた現況に基づいて前記流体搬送管の破損箇所を特定する端末装置と、を含む流体搬送管の破損確認システムが行う破損確認方法であって、
前記中継装置が前記複数の箇所に設置されたセンサ装置に電磁波を出力する電磁波出力ステップと、
前記センサ装置が前記電磁波出力ステップにて出力された前記電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換する変換ステップと、
前記変換ステップにて変換された前記動作用の電気エネルギーを蓄電する蓄電ステップと、
前記蓄電ステップにて蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記流体搬送管内を流れる前記流体の現況を測定する測定ステップと、
前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記測定ステップにて測定された前記流体の現況を前記中継装置に送信する通信ステップと、
を含む破損確認方法。
【請求項５】
請求項４に記載の破損確認方法において、
前記中継装置が前記センサ装置と無線マルチホップ通信にて接続する中継無線ステップ、
を含み、
前記通信ステップでは、
前記流体搬送管の他の箇所に設置されたセンサ装置および前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続する、
破損確認方法。
【請求項６】
請求項５に記載の破損確認方法において、
前記中継装置は、複数あり、
前記中継無線ステップでは、前記端末装置および他の箇所に設置された中継装置と無線マルチホップ通信にて接続し、
前記端末装置が前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続する端末無線ステップ、
を含む破損確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体搬送管の破損確認システムおよび破損確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道管等の流体搬送管の破損は、人々の日常生活などに支障を来す恐れがあるため、早期に流体搬送管の破損が修復される必要がある。流体搬送管の破損が修復されるためには、先ず流体搬送管の破損箇所が特定される必要があるが、通常、水道管等の流体搬送管は地中に配管されているため、人手による破損箇所の特定には時間がかかる。このため、水道管等の流体搬送管の破損箇所を人手に依らずに早期特定可能なシステムが必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−２０５４７７号公報）に記載の流体搬送管中の異常箇所を推定する方法では、流体圧を測定可能なセンサが流体搬送管の複数の箇所に配置され、配置されたセンサにて一定の時間間隔で流体圧が測定され、測定された流体圧が測定時刻情報と関連づけられて、管理センタ等に配置される記録装置にて保持される。この流体搬送管中の異常箇所を推定する方法では、記録装置にて保持された最新の測定値と前回の測定値との差が算出され、算出された流体圧の差に基づいて流体搬送管の破損箇所が推定される。
【特許文献１】特開２００４−２０５４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水道管等の流体搬送管は地震等の災害により破損することが多く、災害発生後の人々の日常生活などに支障を来す恐れがある。このため、災害発生後、早期に流体搬送管の破損を修復する必要がある。しかし、地震等の災害発生時に、センサに電源を供給する商用電源ラインが破損し、センサが動作不能になる可能性がある。センサが動作不能になると流体搬送管の破損箇所を特定することができなくなる可能性がある。
【０００５】
なお、特許文献１に記載の流体搬送管中の異常箇所を推定する方法では、センサに電源を供給する商用電源ラインが破損した場合の対処法は論じられていない。
【０００６】
本発明の目的は、災害発生後の流体搬送管の破損箇所を早期特定可能な流体搬送管の破損確認システムおよび破損確認方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の流体搬送管の破損確認システムは、流体搬送管の複数の箇所に設置され、設置された箇所の流体搬送管内を流れる流体の現況を測定し、測定した流体の現況を送信するセンサ装置と、前記センサ装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた流体の現況を送信する中継装置と、前記中継装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた現況に基づいて前記流体搬送管の破損箇所を特定する端末装置と、を含む流体搬送管の破損確認システムであって、前記中継装置は、前記複数の箇所に設置されたセンサ装置に電磁波を出力する電磁波出力部、を含み、前記センサ装置は、前記電磁波出力部にて出力された前記電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換する変換部と、前記変換部にて変換された前記動作用の電気エネルギーを蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記流体搬送管内を流れる前記流体の現況を測定するセンサ部と、前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記センサ部にて測定された前記流体の現況を前記中継装置に送信する通信部と、を含む。
【０００８】
また、本発明の破損確認方法は、流体搬送管の複数の箇所に設置され、設置された箇所の流体搬送管内を流れる流体の現況を測定し、測定した流体の現況を送信するセンサ装置と、前記センサ装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた流体の現況を送信する中継装置と、前記中継装置から前記流体の現況を受け付け、受け付けた現況に基づいて前記流体搬送管の破損箇所を特定する端末装置と、を含む流体搬送管の破損確認システムが行う破損確認方法であって、前記中継装置が前記複数の箇所に設置されたセンサ装置に電磁波を出力する電磁波出力ステップと、前記センサ装置が前記電磁波出力ステップにて出力された前記電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換する変換ステップと、前記変換ステップにて変換された前記動作用の電気エネルギーを蓄電する蓄電ステップと、前記蓄電ステップにて蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記流体搬送管内を流れる前記流体の現況を測定する測定ステップと、前記蓄電部に蓄電された前記動作用の電気エネルギーを用いて、前記測定ステップにて測定された前記流体の現況を前記中継装置に送信する通信ステップと、を含む。
【０００９】
前記発明によれば、センサ装置の動作用の電気エネルギーが電磁波のエネルギーから変換される。これにより、例えば、センサ装置に電源を供給する商用電源ラインが地震等の災害によって破損するなど、商用電源ラインからセンサ装置に電源が供給されない場合でも、センサ装置が動作可能になる。よって、災害発生後の流体搬送管の破損箇所が早期特定可能になる。
【００１０】
また、本発明の流体搬送管の破損確認システムは、前記中継装置は、前記複数の箇所に設置されたセンサ装置と無線マルチホップ通信にて接続する中継無線部、を含み、前記通信部は、前記流体搬送管の他の箇所に設置されたセンサ装置および前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続することが望ましい。
【００１１】
また、本発明の破損確認方法は、前記中継装置が前記センサ装置と無線マルチホップ通信にて接続する中継無線ステップ、を含み、前記通信ステップでは、前記流体搬送管の他の箇所に設置されたセンサ装置および前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続することが望ましい。
【００１２】
前記発明によれば、各センサ装置および中継装置が無線マルチホップ通信にて相互に接続される。よって、センサ装置と中継装置との通信ルートが増える。
【００１３】
また、本発明の流体搬送管の破損確認システムは、前記中継装置は、複数あり、前記中継無線部は、前記端末装置および他の箇所に設置された中継装置と無線マルチホップ通信にて接続し、前記端末装置は、前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続する端末無線部、を含むことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の破損確認方法は、前記中継装置が前記センサ装置と無線マルチホップ通信にて接続する中継無線ステップ、を含み、前記通信ステップでは、前記流体搬送管の他の箇所に設置されたセンサ装置および前記中継装置と無線マルチホップ通信にて接続することが望ましい。
【００１５】
前記発明によれば、端末装置および中継装置が無線マルチホップ通信にて相互に接続される。よって、例えば、地震等の災害により、ある箇所に設置されたセンサ装置と直接接続可能な中継装置が破損し、センサ装置と接続されない場合でも、センサ装置は、他の箇所に設置されたセンサ装置を介して他の箇所に設置された中継装置および端末装置と接続可能になる。よって、災害発生後の流体搬送管の破損箇所が早期特定可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、災害発生後の流体搬送管の破損箇所が早期特定可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の流体搬送管の破損確認システムを示したブロック図である。
【００１９】
図１において、流体搬送管の破損確認システムは、水源地１０１と浄水場１０２と供給先１０３と中継装置１０４および中継装置１０５と観測端末装置１０６と水道管１１０および水道管１１１とセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４とを含む。
【００２０】
なお、図１において、中継装置の数は２だが、実際には限定されない。また、センサ装置の数は４だが、実際には複数であれば良い。
【００２１】
水源地１０１は、例えば、ダムであり、水道管１１０を通して浄水場１０２に水を送る。
【００２２】
水道管１１０は、水源地１０１から浄水場１０２に水を送る。
【００２３】
浄水場１０２は、水源地１０１から送られた水を浄水し、浄水した水を、水道管１１１を通して供給先１０３に供給する。
【００２４】
供給先１０３は、例えば家屋であり、浄水場１０２から水道管１１１を通されて水が供給される。
【００２５】
水道管１１１は、通常地中に配管され、浄水場１０２から供給先１０３に水を送る。
【００２６】
センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は、水道管１１１に沿って設置され、中継装置１０４および中継装置１０５の少なくとも一つを介して、観測端末装置１０６と接続される。
【００２７】
センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４と中継装置１０４および中継装置１０５と、は無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００２８】
また、中継装置１０４および中継装置１０５と観測端末装置１０６とは、無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００２９】
センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は、設置された箇所の水道管１１１に流れる水の水圧および流量を計測し、計測した水圧値および流量値を記憶する。
【００３０】
また、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は、観測端末装置１０６から水道管１１１の破損箇所を特定するための水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求を受け付ける。センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は、観測端末装置１０６から受け付けた取得要求に該当する要求該当情報に該センサ装置の識別子を関連づけたセンサ送信情報を観測端末装置１０６に送信する。
【００３１】
図２は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４の構成を示したブロック図である。なお、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は、全て同じ構成のため、センサ装置１２２を例に説明を行う。
【００３２】
図２において、センサ装置１２２は、制御部２０１と時計部２０４と情報記憶部２０５とセンサ無線部２０６と識別子記憶部２０７と変換部２０８と蓄電部２０９とセンサ部２１０を含む。
【００３３】
変換部２０８は、中継装置１０４から電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーをセンサ装置１２２の動作用の電気エネルギーに変換し、変換した電気エネルギーを蓄電部２０９に出力する。
【００３４】
蓄電部２０９は、変換部２０８から電気エネルギーを受け付け、受け付けた電気エネルギーを蓄電する。
【００３５】
蓄電部２０９は、蓄電された電気エネルギーを制御部２０１、時計部２０４、センサ無線部２０６およびセンサ部２１０に供給する。
【００３６】
制御部２０１、時計部２０４、センサ無線部２０６およびセンサ部２１０は、蓄電部２０９から供給された電気エネルギーを用いて動作する。
【００３７】
なお、制御部２０１、時計部２０４、センサ無線部２０６およびセンサ部２１０に電気エネルギーを供給する手段として、例えば、バッテリあるいは太陽電池等の、外部電源が追加され、外部電源の破損等により外部電源から電気エネルギーが供給されない場合に、蓄電部２０９に蓄電された電気エネルギーを使用することが望ましい。
【００３８】
センサ部２１０は、水道管１１１に流れる水の現況を測定する。
【００３９】
センサ部２１０は、水圧センサ２０２と流量センサ２０３とを含む。
【００４０】
制御部２０１は、所定の時間間隔で水圧センサ２０２および流量センサ２０３に動作命令を出力する。
【００４１】
所定の時間間隔は、流体搬送管の破損確認システムの管理者にて、任意の時間に設定される。
【００４２】
水圧センサ２０２は、制御部２０１から動作命令を受け付けると、水道管１１１に流れる水の水圧を測定し、測定した水圧値を制御部２０１に出力する。
【００４３】
流量センサ２０３は、制御部２０１から動作命令を受け付けると、水道管１１１に流れる水の流量を測定し、測定した流量値を制御部２０１に出力する。
【００４４】
時計部２０４は、現在の日時を示す。
【００４５】
制御部２０１は、水圧センサ２０２から水圧値を受け付け、流量センサ２０３から流量値を受け付けると、時計部２０４から現在の日時を測定日時として取得する。
【００４６】
制御部２０１は、時計部２０４から取得した測定日時を、水圧センサ２０２から受け付けた水圧値と流量センサ２０３から受け付けた流量値と、に関連づけて情報記憶部２０５に出力する。
【００４７】
情報記憶部２０５は、制御部２０１から互いに関連づけられた測定日時と水圧値と流量値とを受け付け、受け付けた互いに関連づけられた測定日時と水圧値と流量値とを記憶する。
【００４８】
センサ無線部２０６は、他のセンサ装置１２１、センサ装置１２３およびセンサ装置１２４、中継装置１０４および中継装置１０５と無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００４９】
水道管１１１は通常地中に配管されているため、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４も通常地中に配置される。このため、センサ無線部２０６と他のセンサ装置１２１、センサ装置１２３、センサ装置１２４、中継装置１０４および中継装置１０５とを接続する無線マルチホップ通信では、地中での減衰が少ない波長（例えば、１００ｍ以上）の電磁波が使用されることが望ましい。
【００５０】
センサ無線部２０６は、観測端末装置１０６から（他のセンサ装置１２１、センサ装置１２３、センサ装置１２４、中継装置１０４および中継装置１０５を介して）水道管１１１の破損箇所を特定するための水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求を受け付ける。
【００５１】
センサ無線部２０６は、観測端末装置１０６から取得要求を受け付けると、受け付けた取得要求を、制御部２０１に出力する。
【００５２】
制御部２０１は、センサ無線部２０６から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求に基づいて、情報記憶部２０５から要求該当情報を取得する。
【００５３】
例えば、制御部２０１がセンサ無線部２０６から「過去の特定の日時（例えば、Ａ月Ｂ日午前Ｃ時）の流量値および最新の流量値」を取得要求として受け付けた場合、制御部２０１は、情報記憶部２０５に過去の特定の日時（例えば、Ａ月Ｂ日午前Ｃ時）の直前の測定日時と関連づけられて記憶された流量値、および、最新の測定日時と関連づけられて記憶された流量値、を情報記憶部２０５から要求該当情報として取得する。
【００５４】
識別子記憶部２０７は、各センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４を識別するための識別子を記憶する。
【００５５】
制御部２０１は、情報記憶部２０５から要求該当情報を取得すると、識別子記憶部２０７から識別子を取得する。
【００５６】
制御部２０１は、情報記憶部２０５から取得した要求該当情報と識別子記憶部２０７から取得した識別子とを関連づけたセンサ送信情報を作成し、作成したセンサ送信情報をセンサ無線部２０６に出力する。
【００５７】
センサ無線部２０６は、制御部２０１からセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を中継装置１０４あるいは（例えば、センサ装置１２３を介して）中継装置１０５に無線マルチホップ通信にて送信する。
【００５８】
中継装置１０４および中継装置１０５は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４と観測端末装置１０６との通信の中継を行う。
【００５９】
図３は、中継装置１０４および中継装置１０５の構成を示したブロック図である。なお、中継装置１０４および中継装置１０５は、共に同じ構成のため、中継装置１０４を例に説明を行う。
【００６０】
図３において、中継装置１０４は、中継無線部３０１と電源部３０２と電磁波生成部３０３とを含む。
【００６１】
電源部３０２は、例えば、太陽電池であり、中継無線部３０１および電磁波生成部３０３に動作用の電気エネルギーを供給する。
【００６２】
中継無線部３０１および電磁波生成部３０３は、電源部３０２から供給された動作用の電気エネルギーにて動作される。
【００６３】
電磁波生成部３０３は、センサ装置１２１およびセンサ装置１２２（具体的には、変換部２０８）にて動作用の電気エネルギーに変換可能な電磁波を生成し、生成した電磁波をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４に出力する。
【００６４】
中継無線部３０１は、無線マルチホップ通信にて観測端末装置１０６および他の中継装置１０５（具体的には、中継無線部３０１）と相互に接続される。
【００６５】
また、中継無線部３０１は、地中での減衰が少ない波長（例えば、１００ｍ以上）の電磁波を使用し、無線マルチホップ通信にてセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４（具体的には、センサ無線部２０６）と相互に接続される。
【００６６】
中継無線部３０１は、観測端末装置１０６から水道管１１１の破損箇所を特定するための水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求を受け付け、受け付けた取得要求をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４に送信する。
【００６７】
また、中継無線部３０１は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４からセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を観測端末装置１０６に送信する。
【００６８】
観測端末装置１０６は、例えば携帯型パーソナルコンピュータであり、無線マルチホップ通信にて中継装置１０４および中継装置１０５と相互に接続される。なお、図１において、観測端末装置１０６は、中継装置１０４と直接接続されているが、観測端末装置１０６を移動させることによって、中継装置１０５と直接接続することが可能である。
【００６９】
観測端末装置１０６は、ユーザから水道管１１１の破損箇所を特定するための取得要求を受け付けると、受け付けた取得要求を中継装置１０４および中継装置１０５を介してセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４に無線マルチホップ通信にて送信する。
【００７０】
また、観測端末装置１０６は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から、中継装置１０４および中継装置１０５を介して、センサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報に基づいて、水道管１１１の破損箇所を特定する。
【００７１】
図４は、観測端末装置１０６の構成を示したブロック図である。
【００７２】
図４において、観測端末装置１０６は、ユーザ入力部４０１と特定部４０２と端末無線部４０３と端末記憶部４０４とを含む。
【００７３】
ユーザ入力部４０１は、例えば、キーボードであり、ユーザから水道管１１１の破損箇所を特定するための水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を特定部４０２に出力する。
【００７４】
特定部４０２は、ユーザ入力部４０１から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を端末無線部４０３に出力する。
【００７５】
端末無線部４０３は、無線マルチホップ通信にて中継装置１０４および中継装置１０５（具体的には、中継無線部３０１）と相互に接続される。
【００７６】
端末無線部４０３は、特定部４０２から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を、中継装置１０４および中継装置１０５を介して、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４に無線マルチホップ通信にて送信する。
【００７７】
また、端末無線部４０３は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から中継装置１０４および中継装置１０５を介してセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を特定部４０２に出力する。
【００７８】
端末記憶部４０４は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４を識別するための識別子と該識別子にて特定されるセンサ装置の設置位置と、を識別子ごとに関連づけて記憶する。
【００７９】
特定部４０２は、端末無線部４０３からセンサ送信情報を受け付けると、端末記憶部４０４から、端末無線部４０３から受け付けたセンサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられたセンサ装置の設置位置を取得し、端末無線部４０３から受け付けたセンサ送信情報と端末記憶部４０４から取得したセンサ装置の設置位置に基づいて、水道管１１１の破損箇所の特定を行う。
【００８０】
以下では、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４、中継装置１０４、中継装置１０５および観測端末装置１０６の通信網について説明する。
【００８１】
水道管１１１のある箇所に設置されたセンサ装置のセンサ無線部２０６は、他の箇所に設置されたセンサ装置のセンサ無線部２０６、中継装置１０４および中継装置１０５の中継無線部３０１と無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００８２】
例えば、センサ装置１２４のセンサ無線部２０６は、センサ装置１２１、センサ装置１２２およびセンサ装置１２３のセンサ無線部２０６、中継装置１０４および中継装置１０５の中継無線部３０１と無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００８３】
また、ある箇所に設置された中継装置の中継無線部３０１は、他の箇所に設置された中継装置の中継無線部３０１および観測端末装置１０６の端末無線部４０３と無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００８４】
例えば、中継装置１０５の中継無線部３０１は、中継装置１０４の中継無線部３０１および観測端末装置１０６の端末無線部４０３と無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００８５】
以下では、センサ装置１２１のセンサ無線部２０６をセンサ装置１２１と呼び、センサ装置１２２のセンサ無線部２０６をセンサ装置１２２と呼び、センサ装置１２３のセンサ無線部２０６をセンサ装置１２３と呼び、センサ装置１２４のセンサ無線部２０６をセンサ装置１２４と呼び、中継装置１０４の中継無線部３０１を中継装置１０４と呼び、中継装置１０５の中継無線部３０１を中継装置１０５と呼び、観測端末装置１０６の端末無線部４０３と呼ぶ。
【００８６】
図８および図９は、本実施例の流体搬送管の破損確認システムの通信網の一例を示した説明図である。
【００８７】
図８および図９において、流体搬送管の破損確認システムの通信網は、中継装置１０４および中継装置１０５と観測端末装置１０６とセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４とを含む。
【００８８】
図８において、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４と中継装置１０４および中継装置１０５とは、ホップ数の少ない経路で、無線マルチホップ通信にて相互に接続されている。
【００８９】
すなわち、センサ装置１２１およびセンサ装置１２２と中継装置１０４とが、相互に接続され、センサ装置１２３およびセンサ装置１２４と中継装置１０５とが、無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００９０】
また、中継装置１０４および中継装置１０５と観測端末装置１０６は、無線マルチホップ通信にて相互に接続される。
【００９１】
図８において、例えば、観測端末装置１０６が取得要求をセンサ装置１２４に送信する場合、観測端末装置１０６は、中継装置１０４および中継装置１０５を介して、取得要求をセンサ装置１２４に送信する。
【００９２】
図８において、例えば、地震等の災害にて中継装置１０５が破損し、中継装置１０５がセンサ装置１２３、センサ装置１２４および中継装置１０４と接続できない場合、図９で示すように、センサ装置１２４は、センサ装置１２３およびセンサ装置１２２を介して中継装置１０４と無線マルチホップ通信にて相互に接続する。
【００９３】
図９において、例えば、観測端末装置１０６が取得要求をセンサ装置１２４に送信する場合、観測端末装置１０６は、中継装置１０４、センサ装置１２２およびセンサ装置１２３を介して、取得要求をセンサ装置１２４に送信する。
【００９４】
また、図１では、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４は隣接するセンサ装置間（例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２２）でのみ直接接続されているが、実際には、隣接するセンサ装置に限定されない。
【００９５】
図１０は、センサ装置間の接続が、隣接するセンサ装置に限定されない場合における流体搬送管の破損確認システムを示したブロック図である。
【００９６】
図１０において、流体搬送管の破損確認システムは、水源地１０１と浄水場１０２と供給先１０３と中継装置１０４および中継装置１０５と観測端末装置１０６と水道管１１０および水道管１１１とセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４とを含む。
【００９７】
例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２４とは、センサ装置１２２およびセンサ装置１２３を介在せずに無線マルチホップ通信にて直接接続される。
【００９８】
以下では、水道管１１１の破損箇所の特定を行う方法について説明する。
【００９９】
水道管１１１の破損箇所の特定を行う第一の方法は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４にて測定された最新の流量値と過去の特定の日時の流量値との差をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４ごとに算出した算出結果、あるいは、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４にて測定された最新の水圧値と過去の特定の日時の水圧値との差をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４ごとに算出した算出結果、に基づいて水道管１１１の破損箇所を特定する方法である。
【０１００】
以下では、最新の流量値と過去の特定の日時での流量値との差を用いて説明する。
【０１０１】
この方法では、ユーザ入力部４０１がユーザから水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求として「最新の流量値と過去の特定の日時（例えば、Ａ月Ｂ日午前Ｃ時）での流量値」を受け付ける。
【０１０２】
過去の特定の日時は、状況に応じて選択される。例えば、地震等の災害が起こった場合、過去の特定の日時として、災害の起こった日時が選択されることが望ましい。
【０１０３】
特定部４０２は、取得要求「最新の流量値と過去の特定の日時の流量値」の要求該当情報として、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４の情報記憶部２０５に、過去の特定の日時の直前の測定日時と関連づけられて記憶された流量値（以下では、過去の流量値と呼ぶ）、および、最新の測定日時と関連づけられて記憶された流量値（以下では、最新の流量値と呼ぶ）を含むセンサ送信情報をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から受け付ける。
【０１０４】
特定部４０２は、端末記憶部４０４から、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から受け付けたセンサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられた設置位置を取得する。
【０１０５】
特定部４０２は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から受け付けたセンサ送信情報に含まれる過去の流量値と最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きいか否かの判断を、センサ送信情報ごとに行う。
【０１０６】
センサ送信情報に含まれる過去の流量値と最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きいと判断された場合、特定部４０２は、該センサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられた設置位置の上流（浄水場１０２に近い水道管１１１）に破損箇所があると判断する。
【０１０７】
一方、センサ送信情報に含まれる過去の流量値と最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きくないと判断された場合、特定部４０２は、該センサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられた設置位置の上流に破損箇所がないと判断する。
【０１０８】
例えば、センサ装置１２１から送信されたセンサ送信情報に含まれる過去の流量値と最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きくないと判断され、センサ装置１２２から送信されたセンサ送信情報に含まれる過去の流量値と最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きいと判断された場合、特定部４０２は、センサ装置１２１の設置位置の上流に破損箇所がないと判断し、センサ装置１２２の設置位置の上流に破損箇所があると判断する。これにより、特定部４０２は、センサ装置１２１とセンサ装置１２２の間の水道管１１１に破損箇所を特定する。
【０１０９】
水道管の破損箇所の特定を行う第二の方法は、隣接するセンサ装置（例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２２）にて測定された最新の流量値の差、あるいは、隣接するセンサ装置にて測定された最新の水圧値の差、に基づいて水道管の破損箇所を特定する方法である。
【０１１０】
以下では、隣接するセンサ装置にて測定された最新の流量値の差を用いて説明する。
【０１１１】
この方法では、ユーザ入力部４０１がユーザから水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求として「最新の流量値」を受け付ける。
【０１１２】
特定部４０２は、取得要求「最新の流量値」の要求該当情報として、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４の情報記憶部２０５に、最新の測定日時と関連づけられて記憶された流量値（以下では、最新の流量値と呼ぶ）を含むセンサ送信情報を、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から受け付ける。
【０１１３】
特定部４０２は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４からセンサ送信情報を受け付けると、端末記憶部４０４から、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４から受け付けたセンサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられた設置位置を取得し、取得した設置位置に基づいて、隣接するセンサ装置（例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２２）を特定すると共に、隣接するセンサ装置の間の水道管１１１に分岐点があるか否かの判断を行う。
【０１１４】
隣接するセンサ装置の間の水道管１１１に分岐点があると判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の分岐点の上流（浄水場１０２に近い水道管１１１）側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２２）にて測定された最新の流量値と、水道管１１１の分岐点の下流（浄水場１０２に遠い水道管１１１）側に設置されたセンサ装置（例えばセンサ装置１２３およびセンサ装置１２４）にて測定された最新の流量値の和と、の差を求める。
【０１１５】
特定部４０２は、水道管１１１の分岐点の上流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２２）にて測定された最新の流量値と、水道管１１１の分岐点の下流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２３およびセンサ装置１２４）にて測定された最新の流量値の和と、の差の絶対値が所定の値より大きいか否かを判断する。
【０１１６】
流量値の差の絶対値が所定の値より大きいと判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の分岐点の上流側に設置されたセンサ装置と下流側に設置されたセンサ装置との間（例えば、センサ装置１２２とセンサ装置１２３との間、あるいは、センサ装置１２２とセンサ装置１２４との間）の水道管１１１に破損箇所があると判断する。一方、流量値の差の絶対値が所定の値より大きくないと判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の分岐点の上流側に設置されたセンサ装置と下流側に設置されたセンサ装置との間（例えば、センサ装置１２２とセンサ装置１２３との間、および、センサ装置１２２とセンサ装置１２４）との間の水道管１１１に破損箇所がないと判断する。
【０１１７】
一方、隣接するセンサ装置の間の水道管１１１に分岐点がないと判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の上流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２１）にて測定された最新の流量値と水道管の下流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２２）にて測定された最新の流量値との差を求める。
【０１１８】
特定部４０２は、水道管１１１の上流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２１）にて測定された最新の流量値と水道管１１１の下流側に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２２）にて測定された最新の流量値との差の絶対値が所定の値より大きいか否かを判断する。
【０１１９】
流量値の差の絶対値が所定の値より大きいと判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の上流側に設置されたセンサ装置と下流側に設置されたセンサ装置との間（例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２２の間）の水道管１１１に破損箇所があると判断する。一方、流量値の差の絶対値が所定の値より大きくないと判断された場合、特定部４０２は、水道管１１１の上流側に設置されたセンサ装置と下流側に設置されたセンサ装置との間（例えば、センサ装置１２１とセンサ装置１２２の間）の水道管１１１に破損箇所がないと判断する。
【０１２０】
次に動作を説明する。
【０１２１】
図５は、流体搬送管の破損確認システムの動作を説明するためのフローチャートである。具体的には、制御部２０１が水圧センサ２０２および流量センサ２０３に動作命令を出力し、情報記憶部２０５が互いに関連づけられた測定日時と水圧値と流量値とを記憶するまでの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１２２】
ステップ５０１では、制御部２０１が、水圧センサ２０２および流量センサ２０３に動作命令を出力する。その後、ステップ５０２が実行される。
【０１２３】
ステップ５０２では、水圧センサ２０２が制御部２０１から動作命令を受けつけ、流量センサ２０３が制御部２０１から動作命令を受け付ける。
【０１２４】
水圧センサ２０２は、制御部２０１から動作命令を受け付けると、水道管１１１に流れる水の水圧を測定し、測定した水圧値を制御部２０１に出力する。
【０１２５】
流量センサ２０３は、制御部２０１から動作命令を受け付けると、水道管１１１に流れる水の流量を測定し、測定した流量値を制御部２０１に出力する。その後、ステップ５０３が実行される。
【０１２６】
ステップ５０３では、制御部２０１が、水圧センサ２０２から水圧値を受け付け、流量センサ２０３から流量値を受け付ける。
【０１２７】
制御部２０１は、水圧センサ２０２から水圧値を受け付け、流量センサ２０３から流量値を受け付けると、時計部２０４から現在の日時を測定日時として取得する。その後、ステップ５０４が実行される。
【０１２８】
ステップ５０４では、制御部２０１が、時計部２０４から取得した測定日時を、水圧センサ２０２から受け付けた水圧値および流量センサ２０３から受け付けた流量値と、に関連づけて情報記憶部２０５に出力する。
【０１２９】
情報記憶部２０５は、制御部２０１から互いに関連づけられた測定日時と水圧値と流量値とを受け付け、受け付けた互いに関連づけられた測定日時と水圧値と流量値とを記憶する。
【０１３０】
図６は、流体搬送管の破損確認システムの動作を説明するためのフローチャートである。具体的には、観測端末装置１０６がユーザから取得要求を受けつけ、水道管１１１の破損箇所を特定するまでの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１３１】
ステップ６０１では、ユーザ入力部４０１が、ユーザから水道管１１１の破損箇所を特定するための水圧値と流量値の少なくともどちらか一方を要求する旨の取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を特定部４０２に出力する。
【０１３２】
特定部４０２は、ユーザ入力部４０１から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を端末無線部４０３に出力する。その後、ステップ６０２が実行される。
【０１３３】
ステップ６０２では、端末無線部４０３が、特定部４０２から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を、無線マルチホップ通信にて中継装置１０４および中継装置１０５（具体的には、中継装置１０４および中継装置１０５の中継無線部３０１）に送信する。その後、ステップ６０３が実行される。
【０１３４】
ステップ６０３では、中継無線部３０１が、端末無線部４０３から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を、無線マルチホップ通信にてセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４（具体的には、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４のセンサ無線部２０６）に送信する。その後、ステップ６０４が実行される。
【０１３５】
ステップ６０４では、センサ無線部２０６が、中継無線部３０１から取得要求を受け付け、受け付けた取得要求を制御部２０１に出力する。
【０１３６】
制御部２０１は、センサ無線部２０６から受け付けた取得要求に該当する要求該当情報を情報記憶部２０５から取得すると共に、識別子記憶部２０７から各センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４を識別するための識別子を取得する。
【０１３７】
制御部２０１は、情報記憶部２０５から取得した要求該当情報と識別子記憶部２０７から取得した識別子とを関連づけたセンサ送信情報を作成し、作成したセンサ送信情報をセンサ無線部２０６に出力する。その後、ステップ６０５が実行される。
【０１３８】
ステップ６０５では、センサ無線部２０６が、制御部２０１からセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を、無線マルチホップ通信にて中継装置１０４あるいは中継装置１０５（具体的には、中継装置１０４あるいは中継装置１０５の中継無線部３０１）に送信する。その後、ステップ６０６が実行される。
【０１３９】
ステップ６０６では、中継無線部３０１が、センサ無線部２０６からセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を、無線マルチホップ通信にて観測端末装置１０６（具体的には、端末無線部４０３）に送信する。その後、ステップ６０７が実行される。
【０１４０】
ステップ６０７では、端末無線部４０３が、中継無線部３０１からセンサ送信情報を受け付け、受け付けたセンサ送信情報を特定部４０２に出力する。
【０１４１】
特定部４０２は、端末無線部４０３からセンサ送信情報を受け付けると、端末記憶部４０４から、端末無線部４０３から受け付けたセンサ送信情報に含まれる識別子と関連づけられたセンサ装置の設置位置を取得し、端末無線部４０３から受け付けたセンサ送信情報と端末記憶部４０４から取得したセンサ装置の設置位置に基づいて、水道管１１１の破損箇所の特定を行う。
【０１４２】
図７は、流体搬送管の破損確認システムの動作を説明するためのフローチャートである。具体的には、中継装置がセンサ装置に電力供給を行う動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４３】
ステップ７０１では、電磁波生成部３０３が、変換部２０８にて動作用の電気エネルギーに変換可能な電磁波を生成し、生成した電磁波をセンサ装置１２１ないしセンサ装置１２４（具体的には、変換部２０８）に出力する。その後、ステップ７０２が実行される。
【０１４４】
ステップ７０２では、変換部２０８が、電磁波生成部３０３から電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換し、変換した電気エネルギーを蓄電部２０９に出力する。その後、ステップ７０３が実行される。
【０１４５】
ステップ７０３では、蓄電部２０９が、変換部２０８から電気エネルギーを受け付け、受け付けた電気エネルギーを蓄電する。その後、ステップ７０４が実行される。
【０１４６】
ステップ７０４では、蓄電部２０９が、蓄電された電気エネルギーを制御部２０１、時計部２０４、センサ無線部２０６およびセンサ部２１０に供給する。
【０１４７】
制御部２０１、時計部２０４、センサ無線部２０６およびセンサ部２１０は、蓄電部２０９から供給された電気エネルギーにて動作する。
【０１４８】
本実施例によれば、電磁波生成部３０３は、変換部２０８にて動作用の電気エネルギーに変換可能な電磁波を生成し、生成した電磁波を変換部２０８に出力する
変換部２０８は、電磁波生成部３０３から電磁波を受け付け、受け付けた電磁波のエネルギーを動作用の電気エネルギーに変換し、変換した動作用の電気エネルギーを蓄電部２０９に出力する。
【０１４９】
蓄電部２０９は、変換部２０８から動作用の電気エネルギーを受け付け、受け付けた動作用の電気エネルギーを蓄電する。蓄電部２０９は、蓄電された動作用の電気エネルギーをセンサ部２１０およびセンサ無線部２０６に供給する。センサ部２１０は、蓄電部２０９から供給された動作用の電気エネルギーを用いて水道管１１１に流れる水の現況を測定する。センサ無線部２０６は、センサ送信情報を中継装置１０４あるいは中継装置１０５に送信する。
【０１５０】
これにより、センサ部２１０およびセンサ無線部２０６の動作用の電気エネルギーが電磁波のエネルギーから変換される。よって、例えば、センサ装置の電源を供給する商用電源ラインが地震等の災害によって破損し、商用電源ラインからセンサ装置に電源が供給されない場合でも、センサ装置が動作可能になる。よって、災害発生後の流体搬送管の破損箇所が早期特定可能になる。
【０１５１】
また、本実施例では、中継無線部３０１は、センサ装置１２１ないしセンサ装置１２４に含まれるセンサ無線部２０６と無線マルチホップ通信にて接続される。
【０１５２】
ある箇所に設置されたセンサ装置に含まれるセンサ無線部２０６は、中継装置１０４および中継装置１０５に含まれる中継無線部３０１および他の箇所に設置されたセンサ装置に含まれるセンサ無線部２０６と無線マルチホップ通信にて接続される。
【０１５３】
これにより、センサ装置１２１ないし１２４、中継装置１０４および中継装置１０５が無線マルチホップ通信にて相互に接続される。よって、センサ装置１２１ないし１２４と中継装置１０４および中継装置１０５との通信ルートが増える。
【０１５４】
また、本実施例では、中継無線部３０１は他の中継装置に含まれる中継無線部３０１および観測端末装置１０６に含まれる端末無線部４０３と無線マルチホップ通信にて接続される。
【０１５５】
端末無線部４０４は中継装置１０４および中継装置１０５に含まれる中継無線部３０１と無線マルチホップ通信にて接続される。
【０１５６】
これにより、観測端末装置１０６、中継装置１０４および中継装置１０５が無線マルチホップ通信にて相互に接続される。よって、例えば、地震等の災害により、ある箇所に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２３）と直接接続可能な中継装置（例えば、中継装置１０５）が破損し、センサ装置と接続されない場合でも、センサ装置は、他の箇所に設置されたセンサ装置（例えば、センサ装置１２２）を介して他の箇所に設置された中継装置（例えば、中継装置１０４）および端末装置１０６と接続可能になる。よって、災害発生後の流体搬送管の破損箇所が早期特定可能になる。
【０１５７】
以上説明した実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、本実施例において流体搬送管として水道管を用いて説明したが、本発明は水道管に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の一実施例の流体搬送管の破損確認システムを示したブロック図である。
【図２】センサ装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図３】中継装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図４】観測端末装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図５】流体搬送管の破損確認システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】流体搬送管の破損確認システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】流体搬送管の破損確認システムの動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】流体搬送管の破損確認システムの通信網の一例を示した説明図である。
【図９】流体搬送管の破損確認システムの通信網の一例を示した説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例の流体搬送管の破損確認システムを示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１０１  水源地
１０２  浄水場
１０３  給水先
１０４  中継装置
１０５  中継装置
１０６  観測端末装置
１１０  水道管
１１１  水道管
１２１  センサ装置
１２２  センサ装置
１２３  センサ装置
１２４  センサ装置
２０１  制御部
２０２  水圧センサ
２０３  流量センサ
２０４  時計部
２０５  情報記憶部
２０６  センサ無線部
２０７  識別子記憶部
２０８  変換部
２０９  蓄電部
２１０  センサ部
３０１  中継無線部
３０２  電源部
３０３  電磁波生成部
４０１  ユーザ入力部
４０２  特定部
４０３  端末無線部
４０４  端末記憶部
【図１】
2006302022.tif 000003
【図２】
2006302022.tif 000004
【図３】
2006302022.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006302022.tif 000007
【図６】
2006302022.tif 000008
【図７】
2006302022.tif 000009
【図８】
2006302022.tif 000010
【図９】
2006302022.tif 000011
【図１０】
2006302022.tif 000012