(57)【要約】【課題】物理量の伝播経路が２以上ある場合にも、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができる分析装置を提供すること。【解決手段】配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する取得部と、前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する判定部と、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する分析部と、を備える。【選択図】図１
2018173284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する取得部と、
前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する分析部と、
を備える分析装置。
【請求項２】
前記第一ピークが検知された時刻と、前記第二ピークが検知された時刻と、前記第一検知部と前記第二検知部との間の配管長と、に基づいて、前記物理量の伝播速度を算出する速度算出部と、
前記判定部は、前記速度算出部が算出した伝播速度が所定の範囲内である場合に、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定する、
請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記第一ピークが検知されてから所定時間内に検知された前記第二ピークがある場合、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定する、
請求項１に記載の分析装置。
【請求項４】
前記第一物理量データと前記第二物理量データとの相互相関を算出する相互相関算出部と、を有し、
前記抽出部は、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定され、かつ、前記相互相関算出部が算出した相互相関が所定の値以上である場合に、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する、
請求項１乃至３の少なくともいずれかひとつに記載の分析装置。
【請求項５】
前記抽出部は、前記第一ピークから所定範囲の物理量データを前記第一物理量データから抽出し、前記第二ピークから所定範囲の物理量データを前記第二物理量データから抽出し、
前記分析部は、前記抽出部が前記第一物理量データから抽出した物理量データと、前記抽出部が前記第二物理量データから抽出した物理量データとを用いて前記配管の状態を分析する、
請求項１乃至４の少なくともいずれかひとつに記載の分析装置。
【請求項６】
前記取得部はさらに、前記物理量を検知する第三検知部が生成した第三物理量データを取得し、
前記判定部はさらに、前記第三物理量データに含まれる第三ピークであって、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか大きい方と所定の時間関係にある前記第三ピークがあるか否かを判定し、
前記抽出部は、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定され、かつ、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか大きい方と所定の時間関係にある前記第三ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方を含む物理量データを抽出する、
請求項１乃至５の少なくともいずれかひとつに記載の分析装置。
【請求項７】
配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部を含む第一センサユニットと、
前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部を含む第二センサユニットと、
前記第一センサユニット及び前記第二センサユニットと通信可能な分析装置と、を備え、
前記分析装置は、
前記第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する取得部と、
前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する分析部と、
を備える分析システム。
【請求項８】
配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得し、
前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定し、
前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出し、
前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する、
分析方法。
【請求項９】
コンピュータに、
配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する処理と、
前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する処理と、
前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する処理と、
前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置、分析システム、分析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道網等を構成する配管が劣化により損傷に至ると、大きな社会的影響や経済的損失が生じる場合がある。そのため、配管に対する様々な劣化状態の分析方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、配管の振動を検知する第２検知部の検知結果に基づいて配管の状態を分析する分析装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、検知部で取得した第１の特徴値が示す振動振幅と、漏洩位置からの距離と振幅との関係とにより、漏洩位置を特定することが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、同一スピーカーが発する音波の波形を２地点で記録し、２地点間の距離Ｌを音波が進むのにかかった時間Δｔが短くなった場合に、ガス漏れと判定する装置が記載されている。
【０００６】
特許文献４には、管網をｎ次網による多次元網の構成にすることで、解析内容に応じて必要とする配水場ノード等を自動的に検索する管網解析用データ生成方法が記載されている。
【０００７】
特許文献５には、ラインニング処理配管に取り付けた超音波センサによって電圧の変化を測定し、欠陥の位置を特定する劣化診断方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−０５７２４１号
【特許文献２】特開２０１５−１９０８２４号
【特許文献３】特開２０１３−２５３８３６号
【特許文献４】特開２０１３−０５４７５８号
【特許文献５】特開２００９−１５６８２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
配管の状態を分析するためには、分析の対象となる配管を伝播した物理量を用いる必要がある。しかし、センサ間に物理量の伝播経路が２以上ある場合には、分析の対象でない配管を伝播した物理量もセンサによって検知されることがあり、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができないという問題点があった。
【００１０】
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、物理量の伝播経路が２以上ある場合にも、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の装置は、配管又は前記配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で前記物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する取得部と、前記第二物理量データに含まれる第二ピークであって、前記第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する判定部と、前記第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあると判定された場合、前記第一ピーク又は前記第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した物理量データに基づいて前記配管の状態を分析する分析部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、物理量の伝播経路が２以上ある場合にも、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができる分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】分析装置１０００の構成例を示す図である。
【図２】分析システム１０の構成例を示す図である。
【図３】ハードウェアの構成例を示す図である。
【図４】水道配管網の一例を示す図である。
【図５】取得部１１０が抽出した振動データの一例を示す図である。
【図６】センサユニット１１の動作例を示す図である。
【図７】センサユニット１１の動作例を示す図である。
【図８】分析装置１００の動作の一例を示す図である。
【図９】相互相関の一例を示す図である。
【図１０】分析装置１０１の構成例を示す図である。
【図１１】分析装置１０１の動作の一例を示す図である。
【図１２】分析装置１０２の構成例を示す図である。
【図１３】水道配管網の一例を示す図である。
【図１４】取得部１１０が抽出した振動データの一例を示す図である。
【図１５】分析装置１０２の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第一の実施形態）
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態における分析装置１０００を示す図である。図１に示すとおり、本発明の第一の実施形態における分析装置１０００は、取得部１１０と、判定部１２０と、抽出部１３０と、分析部１４０と、を備える。
取得部１１０は、配管又は配管を流れる流体を伝播する物理量を検知する第一検知部が生成した第一物理量データと、前記第一検知部とは異なる地点で物理量を検知する第二検知部が生成した第二物理量データとを取得する。判定部１２０は、第二物理量データに含まれる第二ピークであって、第一物理量データに含まれる第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあるか否かを判定する。抽出部１３０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定された場合、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する。分析部１４０は、抽出部が抽出した物理量データに基づいて配管の状態を分析する。
【００１５】
配管を伝搬する物理量は所定の伝搬速度を有する。所定の伝搬速度は実験値や理論値によって予め推定することが可能である。すると、ある箇所で検知された物理量が配管を伝搬して別の箇所で再度検知されるとき、これらの物理量が検知される時間関係は予め推定することができる。第一の実施形態の分析装置１００は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定された場合に物理量データを抽出するため、分析の対象となる配管を伝搬した物理量データを選択的に抽出することができる。これにより、第一の実施形態の分析装置１００は、物理量の伝播経路が２以上ある場合にも、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができる。
【００１６】
以下に、第一の実施形態の具体例を説明する。図２は、分析装置１０００の具体例である分析装置１００を含む分析システム１０の構成を示す図である。図２に示す例において、分析システム１０の各構成要素は、機能単位のブロックとして示されている。分析システム１０の各構成要素の一部又は全部は、情報処理装置等のハードウェアとプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。分析システム１０は、分析装置１００と、センサユニット１１とを含む。センサユニット１１は、配管又は配管の内部を流れる流体（以下、配管等と呼ぶ場合がある。）を伝搬する物理量を検知する。センサユニット１１の各々にて検知された物理量は、通信ネットワーク等を介して分析装置１００へ送信される。分析装置１００は、センサユニット１１にて検知された物理量を用いて上述した判定及び分析を行う。
【００１７】
図２は、分析システム１０が、センサユニット１１−１から１１−ＮのＮ台のセンサユニット１１を備える場合の例を示している。なお、分析システム１０が備えるセンサユニット１１の数は特に限定されない。センサユニット１１の数は、配管の構成やその他の要因に応じて適宜定められる。
【００１８】
分析システム１０は、上水道や下水道等の水道配管網を構成する配管を分析の対象とする。図４は、分析システム１０が水道配管網を構成する配管を分析の対象とする場合の一例を示す。図４に示す水道配管網５００は、複数の配管５０１によって構成される。図４に示す例では、配管５０１の交点に存在する消火栓に、センサユニット１１−１〜１１−４がそれぞれ取り付けられている。なお、水道配管網５００には、その他の必要な設備が設けられてもよい。
分析システム１０は、配管５０１又は配管５０１に設けられた消火栓に生じた振動を検知し、検知した振動に基づいて配管の状態を分析する。例えば、分析システム１０は、水道配管網５００の外部の要因によって配管５０１又は配管５０１に設けられた消火栓に生じた振動を検知し、検知した振動に基づいて配管の状態を分析する。水道配管網５００の外部の要因によって生じた振動には、センサユニット１１や消火栓が設けられた箇所の近傍を車両が通過したことで生じた振動等が含まれる。
【００１９】
また、分析システム１０は、配管５０１又は消火栓を加振することで生じた振動を検知し、検知した振動に基づいて配管の状態を分析してもよい。この場合には、ハンマー等にて配管５０１又は消火栓を叩くことによって、配管５０１へのインパクト加振がなされてもよい。又は、加振器を用いてホワイトノイズ等の振動を発生させることによって配管５０１又は消火栓への加振がなされてもよい。配管５０１等を加振する場合には、加振の箇所は特に制限されず、センサユニット１１との位置関係等に応じて定められればよい。
【００２０】
振動等の物理量は、配管の複数の経路を伝搬してセンサユニット１１の各々へ到達する場合がある。例えば、センサユニット１１−１の近傍を車両が通過したことで生じた振動は、図４の「経路１」にて示されるように、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管を経由してセンサユニット１１−２へ伝搬する。また、センサユニット１１−１の近傍を車両が通過したことで生じた振動は、更に、図４の「経路２」にて示されるように、センサユニット１１−１、センサユニット１１−３、センサユニット１１−４、及びセンサユニット１１−２の各々の間の配管を経由してセンサユニット１１−２へ伝搬する場合がある。
【００２１】
そこで、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管の状態を精度良く分析するため場合には、分析システム１０は、経路１を伝搬した振動等の物理量を選択的に抽出し、分析する必要がある。
【００２２】
本実施形態において、物理量は、配管の状態に応じて変化する可能性がある量である。すなわち、当該物理量によって、配管の状態の分析が可能となる。物理量は、例えば配管等を伝搬する振動である。また、物理量は、水圧等、配管の内部を流れる流体の圧力であってもよい。なお、物理量として、振動又は圧力とは異なる他の指標が用いられてもよい。以下の説明においては、物理量が振動である場合を想定する。
【００２３】
本実施形態におけるセンサユニット１１について説明する。センサユニット１１の各々は、例えば制御部１１１０と、検知部１１１１とを備える。制御部１１１０は、センサユニット１１の動作を制御する。検知部１１１１は、上述した物理量を検知する。
【００２４】
本実施形態においては、センサユニット１１は、稼動状態と休眠状態との２つの動作の状態を有することを想定する。稼動状態は、センサユニット１１において、上述した物理量の検知や検知した物理量の送信等が行われ得る状態である。休眠状態は、物理量の検知や検知した物理量の送信等を停止した状態である。センサユニット１１が休眠状態にある場合には、稼動状態にある場合と比較して、消費電力が小さくなることが想定される。
【００２５】
センサユニット１１において、これらの２つの状態は、予め定められた休眠スケジュール等に応じて切り替えられる。休眠スケジュールは、センサユニット１１の稼動状態と休眠状態の切り替えに関するスケジュールを示す情報である。
【００２６】
休眠スケジュールは、センサユニット１１が稼動状態又は休眠状態にある時間帯を示す情報であってもよいし、稼動状態と休眠状態との各々を切り替える間隔を示す情報であってもよい。また、全てのセンサユニット１１に対して同じ休眠スケジュールが割り当てられてもよいし、センサユニット１１毎に異なる休眠スケジュールが割り当てられてもよい。休眠スケジュールには、センサユニット１１にて検知された物理量のデータの分析装置１００への送信のスケジュールが含まれてもよい。
【００２７】
また、センサユニット１１の各々は、時刻を計測する機構を備えてもよい。また、複数のセンサユニット１１の各々の間において、時刻を計測する機構が表す時刻の同期が可能であると想定する。以下の説明では、センサユニット１１が備える時刻を計測する機構が表す時刻を「センサユニット１１の時刻」等と呼ぶ場合がある。また、時刻を計測する機構が表す時刻を同期させることを、単に「時刻同期」等と呼ぶ場合がある。
【００２８】
なお、時刻同期は、複数のセンサユニット１１の各々が備える時刻を計測する機構が示す時刻を揃えることを示す。すなわち、時刻同期によって、複数のセンサユニット１１の各々に設けられた時刻を計測する機構が示す時刻の差分が、所定の範囲に含まれるように調整される。この場合に、所定の範囲は、例えば後述する振動の伝搬速度の算出の際に必要とされる精度等に応じて定められる。
【００２９】
続いて、本実施形態における分析装置１００について説明する。以下の説明において、センサユニット１１−１と１１−２の間の配管５０１は、分析対象の配管であると想定する。また、センサユニットト１１−１と１１−２が生成する物理量データが振動データである場合を想定する。
【００３０】
取得部１１０は、配管５０１又は配管５０１を流れる流体（以下、配管５０１等と呼ぶ場合がある。）を伝播する振動を検知する検知部１１１１−１が生成した第一振動データを、センサユニット１１−１から取得する。また、取得部１１０は、前記第一検知部とは異なる地点で配管５０１等を伝播する振動を検知する検知部１１１１−２が生成した第二振動データを、センサユニット１１−２から取得する。取得部１１０は、通信部１１１８を介してセンサユニット１１−１から第一振動データを取得しても良い。同様に、取得部１１０は、通信部１１１８を介してセンサユニット１１−２から第二振動データを取得しても良い。又は、所得部１１０は、予めセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から送信され、分析装置１００の記憶部に記憶されていた第一振動データ及び第二振動データを取得しても良い。
【００３１】
また、取得部１１０は、第一振動データと第二振動データのそれぞれから、所定の期間の振動データを抽出する。取得部１１０は、第一振動データ及び第二振動データのそれぞれについて所定期間の振動データを抽出することが好ましい。
例えば取得部１１０は、第一振動データ及び第二振動データのそれぞれから、２０１７年４月１日の午前１０時から午前１０時１分までに検知された振動のデータを抽出する。所定の期間はこれに限られず、システム利用者が任意の期間を設定できる。また、所定の期間は例えば１０分、３０分、１時間などの任意の期間でも良い。取得部１１０が第一振動データ及び第二振動データが検知された時刻を把握するために、各振動データとセンサユニット１１−１の時刻又はセンサユニット１１−２の時刻とが対応付けられていることが好ましい。なお、第一振動データ及び第二振動データが、始めから所定の期間に検知されたデータから成る場合は、取得部１１０は上述の抽出の工程を省略してもよい。
【００３２】
取得部１１０が抽出した振動データの一例を図５に示す。図５（Ａ）は、第一振動データから抽出された所定期間の振動データを示す。また、図５（Ｂ）は第二振動データのから抽出された所定期間の振動データを示す。センサユニット１１−１及び１１−２にて検知された振動は、加振によって生じた振動とは異なる雑音等が含まれることによって、互いに異なっている。図５に示す例において、振動レベルは、例えば振幅等の振動の大きさを示す指標である。振動レベルとして、振動の加速度や、振動のパワースペクトル密度等が用いられてもよい。また、図５（Ａ）及び（Ｂ）の例において、横軸は同じ時刻を示す。
【００３３】
取得部１１０はさらに、抽出した各振動データについて閾値ａを超えるピークを探す。ここで、閾値ａは、ピークを探す対象のデータを生成したセンサユニット付近に加振源が存在したときに検出されるおよその振動レベルである。したがって、閾値ａを超えるピークが特定された場合は、当該ピークを検出したセンサユニット付近に加振源が存在したことが推定される。図５では、図５（Ａ）に示される第一ピークが閾値ａを超えるピークとして特定される。すなわち、第一ピークは、センサユニット１１−１付近に存在していた加振源によって生じた振動に由来する。
【００３４】
次に取得部１１０は、閾値ａを超えるピークを検知しなかったセンサユニットの振動データについて、閾値ａを超えるピークよりも後に検知された振動データから、閾値ｂを超えるピークを探す。閾値ｂは、センサユニット１１−１、１１−２のいずれか一方の付近に存在した加振源によって生じた振動が分析対象の配管を伝搬し、他方のセンサユニットによって検知される際のおよその振動レベルである。図５では、図５（Ｂ）に示される第二ピーク−１及び第二ピーク−２が、閾値ｂを超えるピークである。このうち、第一ピークより後に検知されたのは第二ピーク−２であるため、取得部１１０は第二ピーク−２を特定する。
【００３５】
速度算出部１５０は、第一ピークが検知された時刻と、第二ピーク−２が検知された時刻と、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長と、に基づいて、振動の伝播速度を算出する。振動の伝搬速度とは、第一ピークと第二ピーク−２が分析対象の配管等を伝搬した同一の振動に由来すると仮定した場合の、当該振動の伝搬速度である。ここで、第一ピークが検知された時刻がｔ１であり、第二ピーク−２が検知された時刻がｔ２であるとする。また、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長がＬであるとする。速度算出部１５０は、例えば式Ｌ／（ｔ２−ｔ１）を解くことにより振動の伝搬速度Ｖを算出することができる。
【００３６】
判定部１２０は、速度算出部１５０が算出した伝播速度が所定の範囲内である場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。所定の範囲とは、分析対象の配管等を伝搬する振動が通常とり得る伝搬速度の範囲である。所定の範囲は、分析対象の配管の材質、口径、肉厚等の、振動の伝搬速度に影響を与える条件に基づいて決定されても良い。たとえば判定部１２０は、分析対象である配管５１０の材質、口径、肉厚等に対応づけられて記憶された所定の条件を、記憶部から読み出して利用しても良い。所定の範囲Ｖ１〜Ｖ２は、例えば１２００ｍ／Ｓ〜１６００ｍ／Ｓであるが、これらの値には限定されない。
判定部１２０は、速度算出部１５０が算出した伝搬速度ｖと所定の範囲Ｖ１〜Ｖ２とを比較し、ｖがＶ１〜Ｖ２の範囲内であれば、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。速度算出部１５０が算出した伝搬速度ｖが所定の範囲内にあるということはすなわち、第一ピークと第二ピーク−２は同一の振動に由来し、かつ、分析対象の配管を伝搬した振動に由来する可能性が高いといえる。
【００３７】
抽出部１３０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定された場合、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む振動データを抽出する。前述の例では、抽出部１３０は、判定部１２０が第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定した場合、第一ピークより小さい第二ピーク−２を含む振動データを抽出する。前述の通り、第一ピークと第二ピーク−２は同一の振動に由来し、かつ、分析対象の配管を伝搬した振動に由来する可能性が高い。また、第二ピークは第一ピークより振動レベルが小さいことから、第二ピークは分析対象であるセンサユニット１１−１と１１−２の間の配管５０１を伝搬した振動であると考えられる。したがって、第二ピーク−２を含む振動データを抽出することで、センサユニット１１−１付近で発生し、分析対象であるセンサユニット１１−１と１１−２の間の配管５０１を伝搬した振動に由来する振動データを抽出することができる。抽出部１３０は、例えば第二ピーク−２が検知された時刻の０．１秒前から第二ピーク−２が検知された時刻の０．５秒後に検知された振動データを抽出しても良いが、抽出の範囲はこれに限られない。
【００３８】
分析部１４０は、抽出部１３０が抽出した振動データに基づいて配管の状態を分析する。配管の状態とは、例えば配管の劣化の状態を指す。配管の劣化とは、例えば配管に穴が開いて流体が漏れること、配管の肉厚が薄くなること、配管が腐食して脆くなること、配管同士の接続が緩くなること、等を指す。分析部１４０は、抽出部１３０が抽出した振動データに基づいて算出される音速や共振周波数等を用いて配管の肉厚やヤング率等を算出し、配管の状態を分析しても良い。また、分析部１４０は、抽出部１３０が抽出した振動データに基づいて算出される共振周波数を基準値を比較し、共振周波数が基準値より大きい場合又は小さい場合に配管が劣化していると判断しても良い。
（ハードウェア構成の説明）
図３は、分析システム１０の要素であるセンサユニット１１の各々及び分析装置１００を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示す例において、分析装置１００は、以下のような構成を含む。これらの構成要素の具体的な種類は特に限定されず、一般的に利用可能な任意の要素が用いられる。
【００３９】
・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を格納する記憶部１００５
・通信ネットワークと接続する通信部１００６
・データの入出力を行う入出力部１００７
・各構成要素を接続するバス１００８
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、予め記憶部１００５やＲＯＭ１００２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、例えば通信ネットワークを介してＣＰＵ１００１に供給される。又は、情報処理装置に必要に応じて接続されるドライブ装置が、予め記録媒体に格納されたプログラム１００４を読み出してＣＰＵ１００１に供給してもよい。
また、通信部１００６が接続する具体的な通信ネットワークの種類は特に限定されない。通信ネットワークは、任意の規格のインターネット回線、任意の規格の電話回線、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等であるが、これに限られない。また、これらの通信ネットワークは、無線でもよいし、有線でもよい。
【００４０】
なお、分析装置１００の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、分析装置１００は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置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、分析装置１００が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置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。
【００４１】
また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、その他の汎用または専用の回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ等やこれらの組み合わせによって実現されても良い。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。
【００４２】
分析装置１００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。
【００４３】
次に、図３に示す例において、センサユニット１１はそれぞれ以下のような構成を含む。これらの構成要素の具体的な種類は特に限定されず、一般的に利用可能な任意の要素が用いられる。
【００４４】
・検知部１１１１
・バッテリ１１１２
・ＣＰＵ１１１３
・ＲＯＭ１１１４
・ＲＡＭ１１１７
・ＲＡＭ１１１７にロードされるプログラム１１１６
・プログラム１１１６を格納する記憶部１１１５
・通信ネットワークと接続する通信部１１１８
・各構成要素を接続するバス１１１９
検知部１１１１は、物理量を検知する。検知する物理量が振動である場合には、検知部１１１１は振動センサによって実現される。振動センサとして、圧電式振動センサ、電磁式振動センサ、超音波センサ又はマイク等が用いられてもよい。また、検知する物理量が水圧等の圧力である場合には、検知部１１１１は圧力センサによって実現される。圧力センサとしては、ダイヤフラムを介した間圧素子等が用いられてもよい。検知部１１１１は、振動センサ及び圧力センサの双方を含んでもよい。また、振動センサ又は圧力センサによって検知された物理量のデータ（以下、単に「物理量データ」を呼ぶ場合がある。）は、例えば信号変換部等によってアナログ信号からデジタル信号へ変換される。
【００４５】
バッテリ１１１２は、センサユニット１１の各構成要素に対して電力を供給する。バッテリ１１１２は、一次電池でもよいし、二次電池でもよい。バッテリ１１１２は、バッテリの残量を他の要素へ通知可能な構成でもよい。この場合に、ＣＰＵ１１１３において実行されるプログラム１１１６等は、バッテリの残量に応じてセンサユニット１１の各構成要素の動作を変更するような制御を行ってもよい。
【００４６】
ＣＰＵ１１１３、ＲＯＭ１１１４、ＲＡＭ１１１７、ＲＡＭ１１１７にロードされるプログラム１１１６、プログラム１１１６を格納する記憶部１１１５、通信ネットワークと接続する通信部１１１８、各構成要素を接続するバス１１１９については分析装置１００の対応する構成と同様の機能を有する。
（センサユニット１１の動作の説明）
次に、本実施形態におけるセンサユニット１１の動作の一例を説明する。
【００４７】
センサユニット１１による物理量のデータの検知は、一例として図６に示すフローチャートのように行われる。なお、センサユニット１１の各々に対して、予め休眠スケジュールが割り当てられている場合を想定する。一例として、休眠スケジュールは、複数のセンサユニット１１の各々における時刻の誤差を考慮して、振動の検知が行われる時間帯が概ね重なるように定められる。
【００４８】
制御部１１１０は、休眠スケジュールに定められた稼働時間であるかを判定する（ステップＳ１１）。稼働時間ではない場合、すなわち、休眠状態にある場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、例えば稼動状態となるまで制御部１１１０は繰り返しステップＳ１１の判定を行う。
【００４９】
稼働時間である場合、すなわち、センサユニット１１が稼動状態にある場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、センサユニット１１の検知部１１１１は、振動を検知し、振動データを生成する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１又はステップＳ１２の動作に先立ち、これらのセンサユニット１１の間で時刻の同期が行われてもよい。
【００５０】
生成した振動データは、適宜センサユニット１１の記憶部１１１５等に格納される（ステップＳ１３）。
【００５１】
また、センサユニット１１による検知された物理量の分析装置１００への送信は、一例として図７に示すフローチャートのように行われる。図７に示す送信の動作は、例えば記憶部１１１５の容量等に応じて適宜開始される。
【００５２】
制御部１１１０は、休眠スケジュール等に定められた送信時間であるかを判定する（ステップＳ２１）。送信時間ではない場合、すなわち、休眠状態にある場合や、稼動状態であるが送信する時間ではない場合等（ステップＳ２１：Ｎｏ）は、送信時間となるまで制御部１１１０は繰り返しステップＳ２１の判定を行う。
【００５３】
送信時間である場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御部１１１０は、振動データを分析装置１００へ送信する（ステップＳ２２）。この場合に、制御部１１１０は、予め検知され、記憶部１１１５に格納されている振動データを送信してもよい。又は、制御部１１１０は、検知部１１１１から受け取った振動データを分析装置１００に送信してもよい。
（分析装置１００の動作の説明）
続いて、図８に示すフローチャートを参照して、本実施形態における分析装置１００の動作の一例を説明する。
【００５４】
取得部１１０は通信部を介してセンサユニット１１−１から第一振動データを取得する。同様に、取得部１１０は通信部を介してセンサユニット１１−２から第二振動データを取得する（ステップＳ１０１）。取得部１１０はさらに、各振動データについて閾値ａを超える第一ピークを特定する。次に、取得部１１０は、閾値ａを超えるピークを検知しなかったセンサユニットの振動データについて、閾値ａを超えるピークよりも後に検知された振動データから、閾値ｂを超える第二ピークを特定する。
速度算出部１５０は、特定された第一ピークが検知された時刻と、特定された第二ピークが検知された時刻と、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長と、に基づいて、振動の伝播速度を算出する（Ｓ１０２）。
【００５５】
判定部１２０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあるか否かを判定する（Ｓ１０３）。このとき判定部１２０は、速度算出部１５０が算出した伝播速度が所定の範囲内である場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。反対に、判定部１２０は、速度算出部１５０が算出した伝播速度が所定の範囲内でない場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定する。
【００５６】
第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定された場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、例えば速度算出部１５０は、取得部１１０が新たに取得した振動データについて再度Ｓ１０２の動作を行う。
【００５７】
第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、抽出部１３０は、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む振動データを抽出する（Ｓ１０４）。
【００５８】
分析部１４０は、抽出部１３０が抽出した振動データに基づいて配管の状態を分析する（Ｓ１０５）。
以上により、第一の実施形態の分析装置１００は、分析の対象となる配管を伝搬した物理量データを選択的に抽出することができるため、物理量の伝播経路が２以上ある場合にも、分析の対象となる配管の状態を精度良く分析することができる。
【００５９】
なお、分析装置１００はさらに、センサユニット１１−１が生成した第一振動データとセンサユニット１１−２が生成した第二振動データとの相互相関を算出する相互相関算出部を有しても良い。そして、抽出部１３０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定され、かつ、相互相関算出部が算出した相互相関が所定の値以上である場合に、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む振動データを抽出しても良い。相互相関算出部は、取得部１１０が第一振動データから抽出した所定の期間ｋｌの振動データと、取得部１１０が第二振動データから抽出した所定の期間ｋ２の振動データとの相互相関を算出しても良い。
【００６０】
また、相互相関算出部は、以下の（１）式を用いて第一振動データと第二振動データとの相互相関を算出してもよい。以下の（１）式において、ｔは相互相関の対象となる時間幅、τは第一振動データと第二振動データの時間差を表す。また、以下の（１）式において、ａｋ１は所定の期間ｋ１の第一振動データの振動レベルを表し、ｂｋ２は所定の期間ｋ２の第二振動データの振動レベルを表す。
【００６１】
【数１】
2018173284.tif 000003
【００６２】
図９は、相互相関算出部が算出した相互相関の一例である。図９において、横軸はａｋ１とｂｋ２との時間差τを表し、縦軸は相互相関の大きさを表す。相互相関算出部は、（１）式を用いて求められた相互相関Ｒ（τ）の最大値を求める。最大値は、Ｒｍａｘと表される。そして、相互相関算出部は相互相関の最大値であるＲｍａｘが所定の閾値を超える場合に、算出された相互相関が所定の値以上であると判定する。なお、閾値には、例えば０．２が用いられる。ただし、閾値はこの値に限られず、分析の対象とされた配管やセンサユニット１１の検知部１１１１の種類等に応じて適宜定められればよい。
【００６３】
これにより、分析装置１００は、第一ピークと第二ピークとの時間関係だけでなく、第一振動データと第二振動データと相互相関に基づいて分析に用いるデータを抽出することができるため、分析の対象となる配管を伝搬していない物理量データを抽出する可能性が低くなる。よって、分析装置１００は、分析の対象となる配管の状態をより精度良く分析することができる。
【００６４】
また、抽出部１３０は、第一ピークから所定範囲の物理量データを第一物理量データから抽出し、第二ピークから所定範囲の物理量データを第二物理量データから抽出しても良い。そして、分析部１４０は、抽出部１３０が第一物理量データから抽出した物理量データと、抽出部１３０が第二物理量データから抽出した物理量データとを用いて配管の状態を分析しても良い。
【００６５】
例えば前述の例の場合、第一ピークが第二ピーク−２より大きいため、第二ピーク−２は分析対象であるセンサユニット１１−１と１１−２の間の配管５０１を伝搬した振動であると考えられる。分析部１４０は、第二ピーク−２を含む振動データのみを用いて分析対象の配管５０１の状態を分析することができる。しかし、分析部１４０が第二ピーク−２を含む振動データに加えて第一ピークを含む振動データを用いて配管５０１を分析することで、分析の精度が向上する。例えば分析部１４０は、第一ピークを含む振動データを用いて第二ピーク−２を含む振動データからノイズを除去しても良い。ここでいうノイズには、センサユニット１１−２付近の環境（センサユニット１１−２が設置される消火栓の振動特性など）に起因するノイズが含まれる。
【００６６】
また、センサユニット１１の制御部１１１０は、検知部１１１０が生成した振動データから所定の周波数範囲の振動データを抽出しても良い。つまり、制御部１１１０は、検知部１１１０が生成した振動データから所定の周波数範囲以外の振動データをフィルタリングし、除去しても良い。所定の周波数範囲は分析対象である配管を伝搬する振動が通常有する周波数である。例えば所定の周波数範囲は３００Ｈｚ〜５００Ｈｚでよいが、これに限られず、分析対象の配管の種類や想定される配管の状態に応じて適宜定められる。制御部１１１０が抽出した振動データは、分析装置１００に送信される。
【００６７】
制御部１１１０が検知部１１１０が生成した振動データから所定の周波数範囲の振動データを抽出することで、センサユニット１１が分析装置１００に送信するデータ量が削減される。これにより、センサユニット１１のバッテリ１１１２の長寿命化や、センサユニット１１と分析装置１００との間の通信の高速化が期待できる。
【００６８】
また、速度算出部１５０は、閾値ａを超える第一ピークよりも後に検知され、かつ閾値ｂを超える第二ピークが複数ある場合、閾値ａを超える第一ピークとの時間差が最も小さい第二ピークに基づいて最初に振動の伝播速度を算出しても良い。そして、算出された伝搬速度が所定の範囲内でないと判定された場合に、速度算出部１５０は、閾値ａを超える第一ピークとの時間差が次に小さい第二ピークに基づいて振動の伝搬速度を算出しても良い。このように、速度算出部１５０は、閾値ａを超える第一ピークとの時間差が小さい順に第二ピークを取得し、振動の伝搬速度を算出してもよい。そして、速度算出部１５０は、算出された伝搬速度が所定の範囲内であると判定されたところで、伝搬速度の算出を終了してもよい。さらに、閾値ａを超える第一ピークが複数ある場合、速度算出部１５０は、第一ピークと第二ピークとの時間差が小さい組順に振動の伝搬速度を算出しても良い。
このように、算出される伝搬速度が所定の範囲内である可能性の高いピークの組から速度算出部１５０が伝搬速度を算出すると、全てのピークの組について音速を算出しなくて良い場合がある。よって、速度算出部１５０が振動の伝搬速度を算出するのに要する時間を削減することができる。
【００６９】
また、センサユニット１１の検知部１１１１は、配管等を伝搬する振動に加えて、配管内を流れる流体の圧力を検知してもよい。その場合、センサユニット１１は振動データに加えて圧力データを分析装置１００に送信する。分析装置１００の速度算出部１５０は、振動データと同様に、センサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から取得された圧力データのピークを用いて圧力の伝搬速度を算出する。抽出部は、振動データと圧力データのうち、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定された物理量データについて、第二ピークの少なくともいずれか小さい方のピークを含む物理量データを抽出する。分析部１４０は、抽出された物理量データに基づいて配管の状態を分析する。
【００７０】
これにより、圧力データに表れる水撃波による加振波形に基づいて配管の状態を分析することができるため、振動データのみを用いる場合に比べて分析の対象となる配管の状態をより精度良く分析することができる。
（第二の実施形態）
続いて、第二の実施形態について説明する。図１０は、第二の実施形態における分析装置１０１を示す図である。
【００７１】
図１０に示すとおり、第二の実施形態における分析装置１０１は、取得部１１０と、抽出部１３０と、分析部１４０と、判定部１６０とを備える。分析装置１０１は、第一の実施形態における分析装置１００と比較して、判定部１６０を備える点、及び速度算出部１５０を備えない点で異なる。他の構成要素については第一の実施形態における分析装置１００と同様であるため、適宜説明を省略する。
【００７２】
判定部１６０は、第一ピークが検知されてから所定時間内に検知された第二ピークがある場合、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。第一ピークは、あるセンサユニット１１が生成した振動データに含まれるピークである。また、第二ピークは、別のセンサユニット１１が生成した振動データに含まれるピークである。
所定時間とは、あるセンサユニット１１と別のセンサユニット１１との間の配管（分析対象となる配管）を、振動が伝搬するのに通常要する時間である。所定時間は、センサユニットを識別できる情報または分析対象の配管を識別できる情報に対応付けられて記憶部１００５に記憶されていても良い。また、所定時間は、分析対象の配管の材質、口径、肉厚等の、振動の伝搬速度に影響を与える条件、分析対象の配管の配管長等に基づいて、判定部１６０が決定しても良い。
【００７３】
判定部１６０について、具体例を用いて以下に説明する。分析装置１０１を備える分析システム１０が、第一の実施形態と同様、図４に示される水道配管網を構成する配管を分析の対象とする場合を想定する。また、第一の実施形態と同様、センサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２からは、図５に示す振動データが得られたと想定する。また、センサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２の間の配管５０１の配管長として「６０ｍ」が分析装置１０１の記憶部１００５に記憶されていると想定する。さらに、配管５０１等を伝搬する振動の伝搬速度として１２００ｍ／Ｓ〜１５００ｍ／Ｓが、分析装置１０１の記憶部１００５に記憶されていると想定する。
【００７４】
判定部１６０は、センサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から送信されたセンサユニットの識別情報に基づいて、記憶部からセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２の間の配管５０１の配管長６０ｍと、配管５０１等を伝搬する振動の伝搬速度１２００ｍ／Ｓ〜１５００ｍ／Ｓを取得する。そして、判定部１６０は、配管長を伝搬速度で除算し、振動がセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２の間の配管５０１等を伝搬するのに要する時間０．０４Ｓ〜０．０５Ｓを算出する。
【００７５】
判定部１６０は、第一ピークが検知された時刻ｔ１と、第二ピーク−２が検知された時刻ｔ２との時間差Δｔを算出する。Δｔが０．０４Ｓ〜０．０５Ｓの範囲内であれば、判定部１６０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。Δｔが０．０４Ｓ〜０．０５Ｓの範囲外であれば、判定部１６０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定する。
（分析装置１０１の動作の説明）
続いて、図１１に示すフローチャートを参照して、第二の実施形態における分析装置１０１の動作の一例を説明する。なお、第一の実施形態と同様の動作については適宜説明を省略する。
【００７６】
取得部１１０は通信部を介してセンサユニット１１−１から第一振動データを取得する。同様に、取得部１１０は通信部を介してセンサユニット１１−２から第二振動データを取得する（ステップＳ１０１）。このとき取得部１１０は、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２のそれぞれからセンサユニットの識別情報を取得する。
取得部１１０はさらに、各振動データについて閾値ａを超える第一ピークを特定する。次に、取得部１１０は、閾値ａを超えるピークを検知しなかったセンサユニットの振動データについて、閾値ａを超えるピークよりも後に検知された振動データから、閾値ｂを超える第二ピークを特定する。
【００７７】
判定部１６０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあるか否かを判定する（Ｓ１０６）。具体的には、判定部１６０は、第一ピークが検知されてから所定時間内に検知された第二ピークがある場合、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）。例えば判定部１６０は、特定された第一ピークが検知された時刻と、特定された第二ピークが検知された時刻との時間差Δｔを算出する。また、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２それぞれの識別情報に基づいて、記憶部１００５から所定の時間を取得する。そして、Δｔが所定の時間内であれば、判定部１６０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。
【００７８】
一方、判定部１６０は、第一ピークが検知されてから所定時間内に検知された第二ピークがない場合、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定する（Ｓ１０６：Ｎｏ）。例えば判定部１０６は、算出した時間差Δｔが所定の時間外であれば、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定する。第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがないと判定された場合、判定部１６０は、取得部１１０が新たにセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から取得した振動データを用いて再度Ｓ１０６の動作を行っても良い。
【００７９】
以上により、第二の実施形態の分析装置１０１は、振動の速度を算出しなくても第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあるか否かを判定することができる。
（第三の実施形態）
続いて、第三の実施形態について説明する。図１２は、第三の実施形態における分析装置１０２を示す図である。
【００８０】
図１２に示すとおり、第三の実施形態における分析装置１０２は、取得部１１０と、抽出部１３０と、分析部１４０と、判定部１７０と、速度算出部１８０とを備える。分析装置１０２は、第一の実施形態における分析装置１００と比較すると、判定部１７０と速度算出部１８０を備える点で異なる。他の構成要素については第一の実施形態における分析装置１００と同様であるため、適宜説明を省略する。また、判定部１７０の機能の一部は判定部１２０と共通するため、共通する部分については適宜説明を省略する。同様に、速度算出部１８０の機能の一部は抽出部１３０と共通するため、共通する部分については適宜説明を省略する。
【００８１】
図１３には、分析装置１０２を備える分析システム１０が分析の対象とする水道配管網を示す。図１３に示す配管５０１の交点に存在する消火栓には、センサユニット、センサユニット１１−１〜１１−４に加えて、センサユニット１１−５が取り付けられている。センサユニット１１−５の機能や構成要素は他のセンサユニット１１と同様である。また、本実施形態において、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２の間の配管５０１が分析装置１０２の分析対象であるとする。
取得部１１０は、センサユニット１１−１、センサユニット１１−２に加えて、センサユニット１１−５が生成した第三振動データを取得する。取得部１１０は、通信部１００６を介してセンサユニット１１−５から第三振動データを取得しても良い。または取得部１１０は、予め分析装置１０２の記憶部に記憶されている第三振動データを取得しても良い。
【００８２】
取得部１１０は、第一振動データ、第二振動データ、第三振動データのそれぞれから、所定期間の振動データを抽出してもよい。所定期間の振動データの抽出は、第一の実施形態と同様に行われればよい。
【００８３】
取得部１１０が抽出したデータの一例を図５及び図１４に示す。図５（Ａ）は、取得部１１０が第一振動データから抽出したデータの一例を示す。図５（Ｂ）は、取得部１１０が第二振動データから抽出したデータの一例を示す。図１４には、取得部１１０が第三振動データから抽出したデータの一例を示す。
【００８４】
図５と同様、図１４に示す例において振動レベルは、例えば振幅等の振動の大きさを示す指標である。振動レベルとして、振動の加速度や、振動のパワースペクトル密度等が用いられる。また、図５（Ａ）、（Ｂ）、図１４の例において、横軸は同じ時刻を示す。
【００８５】
取得部１１０はまず、分析対象の配管５０１の両端の消火栓に取り付けられたセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から取得された振動データについて、閾値ａを超えるピークを探す。つまり、取得部１１０は、第一振動データから抽出された振動データと、第二振動データから抽出されたについて閾値ａを超えるピークを探す。図５より、取得部１１０は、図５（Ａ）に示される第一ピークを閾値ａを超えるピークとして特定する。
【００８６】
次に取得部１１０は、閾値ａを超えるピークを検知しなかったセンサユニット１１−２から取得した振動データのうち、閾値ａを超えるピークよりも後に検知された振動データから、閾値ｂを超えるピークを探す。図５より、取得部１１０は、図５（Ｂ）に示される第二ピーク−２を閾値ｂを超えるピークとして特定する。
【００８７】
さらに取得部１１０は、センサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２以外のセンサユニットから取得された振動データについて、閾値を超えるピークを探す。例えば取得部１１０は、閾値ａを超える第一ピークを検知したセンサユニット１１−１に隣接するセンサユニット１１−５から取得された第三振動データについて、閾値ｃを超えるピークを探す。ここで、閾値ｃは、センサユニット１１−１の付近に存在した加振源によって生じた振動が経路３の配管を伝搬し、センサユニット１１−５によって検知される際のおよその振動レベルである。図１３より、取得部１１０は、閾値ｃを超える第三ピークを特定する。
【００８８】
なお取得部１１０は、第一振動データ、第二振動データ、第三振動データ（又はこれらの振動データのそれぞれから抽出された振動データ）の全てから閾値ａを超えるピークを探してもよい。そして、閾値ａを超えるピークが特定された場合、閾値ａを超えるピークが特定されなかった２つの振動データのから、閾値ａを超えるピークより後に検知され、かつ、閾値ｂ又は閾値ｃを超えるピークを探しても良い。
【００８９】
速度算出部１８０は、第一ピークが検知された時刻と、第二ピーク−２が検知された時刻と、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長と、に基づいて、振動の伝播速度（以下、第一伝搬速度を呼ぶ場合がある。）を算出する。第一ピークが検知された時刻がｔ１であり、第二ピーク−２が検知された時刻がｔ２であるとする。また、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長がＬ１であるとする。速度算出部１５０は、例えばＬ１／（ｔ２−ｔ１）を計算することにより、第一伝搬速度Ｖ１を算出することができる。
また、速度算出部１８０は、第一ピーク及び第二ピーク−２の少なくともいずれか大きい方のピークが検知された時刻と、第三ピークが検知された時刻と、第一ピーク及び第二ピーク−２の少なくともいずれか大きい方のピークを検知したセンサユニットとセンサユニット１１−５との間の配管長と、に基づいて、振動の伝播速度（以下、第二伝搬速度を呼ぶ場合がある。）を算出する。本実施形態では、第一ピークは第二のピーク−２より大きい。ここで、第一ピークが検知された時刻がｔ１であり、第三ピークが検知された時刻がｔ３であるとする。また、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−５との間の配管長がＬ２であるとする。速度算出部１５０は、例えばＬ２／（ｔ３−ｔ１）を計算することにより、第二伝搬速度Ｖ２を算出することができる。
【００９０】
判定部１７０は、第一ピークと所定の時間関係にある前記第二ピークがあるか否かを判定する。さらに判定部１７０は、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあるか否かを判定する。前述の通り、第一ピークは第二ピーク−２より大きい。判定部１７０は例えば、速度算出部１５０が算出した第一伝播速度が所定の範囲内である場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定する。さらに判定部１７０は、速度算出部１５０が算出した第二伝播速度が所定の範囲内である場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第三ピークがあると判定する。所定の範囲は、第一の実施形態と同様、分析対象の配管等を伝搬する振動が通常とり得る伝搬速度の範囲でよい。なお、判定部１７０は、第一ピーク又は第二ピークのうち小さい方についても、第三ピークとの時間関係が所定の時間関係であるか否かを判定しても良い。
【００９１】
速度算出部１５０が算出した第一伝搬速度が所定の範囲内にあるということは、すなわち、第一ピークと第二ピーク−２は同一の振動に由来し、かつ、分析対象の配管（経路１の配管）を伝搬した振動に由来する可能性が高いといえる。また、速度算出部１５０が算出した第二伝搬速度が所定の範囲内にあるということは、すなわち、第一ピークと第三ピークは同一の振動に由来し、経路３の配管を伝搬した振動に由来する可能性が高いといえる。
【００９２】
抽出部１３０は、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定され、かつ、第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあると判定された場合、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか小さい方を含む物理量データを抽出する。前述の例では、抽出部１３０は、第一伝播速度が所定の範囲内であり、かつ、第二伝播速度が所定の範囲内である場合に、第二ピーク−２を含む振動データを抽出する。抽出部１３０は、例えば第二ピーク−２が検知された時刻の０．１秒前から第二ピーク−２が検知された時間の０．５秒後に検知された振動データを抽出しても良いが、抽出の範囲はこれに限られない。また、第一の実施形態と同様、抽出部１３０は、第二ピーク−２に加えて、第一ピークを含む振動データを抽出しても良い。分析部１４０が第二ピーク−２を含む振動データに加えて第一ピークを含む振動データを用いて配管５０１を分析することで、分析の精度が向上する。第一伝播速度が所定の範囲内であり、かつ、第二伝播速度が所定の範囲内であるということは、すなわち、第一ピーク、第二ピーク−２、及び第三ピークは、センサユニット１１−１付近の加振源によって発生した同一の振動に由来する可能性が高いといえる。つまり、センサユニット１１−１付近の加振源に由来する振動が、経路１を伝搬して第二ピーク−２として検知されるとともに、経路３を伝搬して第三ピークとして検知された可能性が高いといえる。
【００９３】
第一の実施形態の分析装置１００が分析の対象として抽出するデータは、分析対象の配管を伝搬した振動データである可能性が高い。しかし、センサユニット１１−１付近で第一ピークを発生させた加振源とは別の加振源が、偶然、所定の時間関係で第二ピークを発生させる可能性もある。この場合、第一の実施形態では、分析対象の配管を伝搬していない振動データ用いて配管を分析してしまう恐れがある。第三の実施形態の分析装置１０２は、第一の実施形態に加えて、第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあるか否かを判定するため、上述のように偶然、所定の時間関係で検知された第二ピークを分析の対象から除外することができる。したがって、第三の実施形態の分析装置１００は、分析の対象となる配管の状態をさらに精度よく分析することができる。
（分析装置１０２の動作の説明）
続いて、図１５に示すフローチャートを参照して、第三の実施形態の実施形態における分析装置１０２の動作の一例を説明する。なお、第一の実施形態と同様の動作については適宜説明を省略する。
【００９４】
取得部１１０は、センサユニット１１−１、センサユニット１１−２に加えて、センサユニット１１−５が生成した第三振動データを取得する（Ｓ１０７）。取得部１１０は、第一振動データ、第二振動データ、第三振動データのそれぞれから、所定期間の振動データを抽出してもよい。所定期間の振動データの抽出は、第一の実施形態と同様に行われればよい。
そして、取得部１１０は、分析対象の配管５０１の両端の消火栓に取り付けられたセンサユニット１１−１及びセンサユニット１１−２から取得された振動データについて、閾値ａを超えるピークを探す。つまり、取得部１１０は、第一振動データから抽出された振動データと、第二振動データから抽出されたについて閾値ａを超えるピークを探す。図５より、取得部１１０は、図５（Ａ）に示される第一ピークを閾値ａを超えるピークとして特定する。
【００９５】
次に取得部１１０は、閾値ａを超えるピークを検知しなかったセンサユニット１１−２から取得した振動データのうち、閾値ａを超えるピークよりも後に検知された振動データから、閾値ｂを超えるピークを探す。図５より、取得部１１０は、図５（Ｂ）に示される第二ピーク−２を閾値ｂを超えるピークとして特定する。
【００９６】
さらに取得部１１０は、第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方のピークを検知したセンサユニットに隣接するセンサユニットから取得された振動データについて、閾値を超えるピークを探す。例えば取得部１１０は、閾値ａを超える第一ピークを検知したセンサユニット１１−１に隣接するセンサユニット１１−５から取得された第三振動データについて、閾値ｃを超えるピークを探す。図１３より、取得部１１０は、閾値ｃを超える第三ピークを特定する。
【００９７】
速度算出部１８０は、第一ピークが検知された時刻と、第二ピーク−２が検知された時刻と、センサユニット１１−１とセンサユニット１１−２との間の配管長と、に基づいて、第一伝搬速度を算出する。また、速度算出部１８０は、第一ピーク及び第二ピーク−２のいずれか大きい方のピークが検知された時刻と、第三ピークが検知された時刻と、第一ピーク及び第二ピーク−２のいずれか大きい方のピークを検知したセンサユニットとセンサユニット１１−５との間の配管長と、に基づいて、第二伝搬速度を算出する（Ｓ１０８）。
【００９８】
判定部１７０は、第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあるか否かを判定する（Ｓ１０９）。より具体的には、判定部１７０は例えば、速度算出部１５０が算出した第二伝播速度が所定の範囲内である場合に、第一ピークと所定の時間関係にある第三ピークがあると判定する。
【００９９】
第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがないと判定された場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、例えば速度算出部１８０は、取得部１１０が新たに取得した振動データについて再度Ｓ１０８の動作を行う。
第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあると判定された場合（Ｓ１０９：Ｙeｓ）、抽出部１３０は、第一ピーク又は第二ピークのいずれか小さい方を含む物理量データを抽出する（Ｓ１０４）。
【０１００】
第三の実施形態の分析装置１０２は、第一の実施形態に加えて、第一ピーク又は第二ピークの少なくともいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあるか否かを判定するため、上述のように偶然、所定の時間関係で検知された第二ピークを分析の対象から除外することができる。したがって、第三の実施形態の分析装置１００は、分析の対象となる配管の状態をさらに精度よく分析することができる。
【０１０１】
なお、分析装置１０２は、速度算出部１０８を備えなくても良い。その場合、判定部１７０は、第一ピークが検知されてから所定時間内に検知された第二ピークがある場合、第一ピークと所定の時間関係にある第二ピークがあると判定してもよい。また、判定部１７０はさらに第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方が検知されてから所定時間内に検知された第三ピークがある場合、第一ピーク又は第二ピークのいずれか大きい方と所定の時間関係にある第三ピークがあると判定しても良い。所定時間内に検知されたか否かの判定方法は第二の実施形態と同様である。
【０１０２】
以上、本発明をいくつかの実施形態に適用した例を説明した。しかし、上述した各実施形態は例示であり、本発明の技術範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。請求の範囲に記載された本発明の範囲内であれば、上述の実施形態を種々変更することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０            分析システム
１１            センサユニット
１１−１        センサユニット
１１−２        センサユニット
１１−３        センサユニット
１１−４        センサユニット
１１−５        センサユニット
１１−Ｎ        センサユニット
１００          分析装置
１０１          分析装置
１０２          分析装置
１１０          取得部
１２０          判定部
１３０          抽出部
１４０          分析部
１５０          速度算出部
１６０          判定部
１７０          判定部
１８０          速度算出部
５００          水道配管網
５０１          配管
１０００        分析装置
１００１        ＣＰＵ
１００２        ＲＯＭ
１００３        ＲＡＭ
１００４        プログラム
１００５        記憶部
１００６        通信部
１００７        入出力部
１００８        バス
１１１０−１    制御部
１１１０−２    制御部
１１１０−３    制御部
１１１１        検知部
１１１１−１    検知部
１１１１−２    検知部
１１１１−３    検知部
１１１２        バッテリ
１１１３        ＣＰＵ
１１１４        ＲＯＭ
１１１５        記憶部
１１１６        プログラム
１１１７        ＲＡＭ
１１１８        通信部
１１１９        バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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