(57)【要約】【課題】配管内の音速分布を精度よく計測することが困難である。【解決手段】本発明の情報処理装置は、配管へ第１振動を与える第１振動の位置と、配管を伝搬する前記第１振動を検出する第１および第２の検出位置と、前記第１および第２の検出位置にて前記第１振動を検出する時刻の差分と、に基づいて、前記配管を伝搬する振動の音速分布を導出する処理部を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管へ第１振動を与える第１振動の位置と、
配管を伝搬する前記第１振動を検出する第１および第２の検出位置と、
前記第１および第２の検出位置にて前記第１振動を検出する時刻の差分と、
に基づいて、前記配管を伝搬する振動の音速分布を導出する処理部を備えた情報処理装置。
【請求項２】
前記第１振動の位置が複数あり、
前記処理部は、前記第１振動の位置と、前記第１振動の位置の各々における前記第１振動を検出する時刻の差分と、前記検出位置とから音速情報を導出し、
前記音速分布は、前記第１振動の位置に対応する前記音速情報を含む請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記第１および第２の検出位置にて検出された前記第１振動の振動波形の特徴部分から、前記第１振動を検出する時刻の差分を、導出する請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記音速分布における前記第１振動の位置の間の音速を補完により導出する請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記第１振動を出力する少なくとも一の加振部と、
前記第１振動を検出する第１検出部と、
前記第１検出部と離間して配置され、前記第１振動を検出する第２検出部と、を備える配管音速分布測定装置。
【請求項６】
前記加振部は、前記配管の構造または配置構成に基づいて、前記配管の複数の位置へ配置する請求項５に記載の配管音速分布測定装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記音速分布から前記配管における音速の均一性を判定する請求項５に記載の配管音速分布測定装置。
【請求項８】
請求項５または７のいずれか一項に記載の配管音速分布測定装置を備え、
前記処理部は、前記第１検出部および前記第２検出部において前記配管に生じる第２振動を検出する時刻の差分と、前記音速分布とに基づいて、前記第２振動の位置を導出し、前記第２振動の位置を異常位置と判定する配管異常位置検出装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記第１検出部および前記第２検出部にて検出された前記第２振動の少なくとも一の振動波形に含まれる振幅の大きさから異常の有無を判別する請求項８に記載の配管異常位置検出装置。
【請求項１０】
配管の一の位置に振動を与え、
前記配管を伝搬する前記振動の到達時刻を２箇所で測定し、
前記位置と前記到達時刻の差から音速分布を導出する配管音速分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、配管音速分布測定装置、それを用いた配管異常位置検出装置、および配管音速分布測定方法に関し、特に、非破壊で行う情報処理装置、配管音速分布測定装置、それを用いた配管異常位置検出装置、および配管音速分布測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル化が支えるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＩＴ）、ネットワーク技術の進展により、人や電子機器が扱い、蓄積される情報量は増大の一途をたどっている。人が有用情報として認知するために、入力デバイスであるセンサから取得される大量の情報を正確に分析、判断、加工する必要がある。そして、人が有用情報を認知することは、多量の情報に散漫になりつつある人間社会にとって安心で安全な社会を形成する上で重要な位置づけにある。
【０００３】
現代生活では、上下水道網や、ガスや石油などの高圧化学パイプライン、高速鉄道、長大橋、超高層建築、大型旅客機、自動車などの設備が構築され、豊かな社会の基盤となっている。これらが予期せぬ震災などの自然災害や経年変化に伴う破壊が生じて重大事故に至れば、社会への影響は多大であり、経済的な損失は大きいものになる。また、設備に用いられる部材は使用時間に応じて腐食、磨耗、ガタツキなどの劣化が進み、やがて破壊などの機能不全に至る。このように、社会の基盤をなしている設備の劣化や破壊に対し、設備の安心・安全を確保するために科学、工学、社会学など学術的領域の枠を超えた技術開発がおこなわれている。なかでも、低コストかつ操作が簡便な検査技術である非破壊検査技術の進展は、設備の劣化や破壊による重大事故の防止をはかる上でますます重要になっている。
【０００４】
ところで、配管の劣化や破壊による流体の漏洩検出は、人により漏洩音を聴き取る聴感官能検査が一般的におこなわれている。
【０００５】
しかし、配管は地中へ埋没されている場合や建造物の高所に設置されている場合が多いため、十分な検査が実現されていなかった。また、聴感官能検査は検査員の熟練度合いに依存しており、その低い検知精度のため漏洩事故の防止が困難である要因になっている。
【０００６】
また、漏水の存在が明らかな場合、修理修繕費用を低く抑える必要から、漏水の位置を高精度に特定することが求められる。現在では、専門の検査員の聴感官能検査によって位置を特定している。
【０００７】
しかし、例えば検査中には交通騒音などの外乱が存在し、その周波数成分が漏水により生じる音と類似する場合、漏水発生の判定とその発生位置の特定が困難となる。そのため外乱の少ない深夜時間帯での計測を行うなど工夫がなされているが、検査員に大きな負担となっていた。
【０００８】
この問題を解決するため、相関法とよばれる漏洩検出法が用いられている。相関法では欠陥からの流体漏洩に起因する振動を、欠陥をはさむ二地点で測定し、振動の到達時間差と音速との積から流体漏洩位置を推測する。したがって、相関法においては、配管の音速を正確に知ることが重要である。一般に、相関法で用いられる音速は、配管口径と配管材料に依存すると仮定し、理論式に基づいて計算される。しかし実際の音速は配管の埋設環境やフランジの有無といった要因にも影響を受けるため、それに伴う誤差が生じ、その結果として相関法により推定される流体の漏洩位置にも誤差が生じる。
【０００９】
この理論式による方法の問題を解決するために、音速を実測して相関法に用いる音速計測方法が特許文献１に記載されている。特許文献１の音速計測方法を用いた漏水検知システムは、配水管に約１ｋｍの検出区間毎に配置した１対の水中マイクと、水中マイクの検出信号を受信するセンタコントローラをと備える。配水管内の流体の流れ方向において検出区間毎の流体を伝播する音を定常流状態で検出し、検出波形の相関係数を求めることにより流体中の伝播波形の時間差から音速を導出することができる。この音速計測方法を適用すれば、推定される流体の漏洩位置も特定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２０１８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の音速計測方法では、配水管に設けたＴ字管に水中マイクを装着する構成としている。検出区間である二点間の平均音速を算出することはできるものの、多点での測定が困難であり、配管の音速分布を正確に求めることが困難であった。また、相関法においては、検出区間の音速の分布が正確に求められないと、漏洩位置の特定において誤差が生じ、正確な漏洩位置を特定することが困難であった。
【００１２】
以上のように、関連する音速計測方法では、配管内の音速分布を精度よく求めることが困難である、という問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、上述した課題である、配管内の音速分布を精度よく計測することが困難である、という課題を解決する情報処理装置、配管音速分布測定装置、それを用いた配管異常位置検出装置、および配管音速分布測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の情報処理装置は、配管へ第１振動を与える第１振動の位置と、配管を伝搬する前記第１振動を検出する第１および第２の検出位置と、前記第１および第２の検出位置にて前記第１振動を検出する時刻の差分と、に基づいて、前記配管を伝搬する振動の音速分布を導出する処理部を備える。
【００１５】
また、本発明の配管音速分布測定方法は、配管の一の位置に振動を与え、前記配管を伝搬する前記振動の到達時刻を２箇所で測定し、前記位置と前記到達時刻の差から音速分布を導出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の情報処理装置、配管音速分布測定装置、それを用いた配管異常位置検出装置、および配管音速分布測定方法によれば、配管内の音速の分布を精度よく計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る配管音速分布測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる音速分布の測定方法を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の音速均一性判定工程の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置が備える検出部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置が備える加振部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置が備える処理部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
本発明の配管音速分布測定装置は、配管やその内部を流れる流体（液体や気体）を介して伝搬する音速の分布を測定する装置である。伝搬する音は、配管の形状や複数の配管に組み合わせよって不均一となるため、配管音速分布測定装置は、配管内の位置によって異なる音速の分布を測定する。具体的には、配管音速分布測定装置は処理部を備えており、配管に振動を与えた場合、処理部は、振動を与えた配管の地点の位置情報を受け取る。また、配管の複数の地点において配管を伝搬する振動情報を検出する時、処理部は、振動情報の複数の検出時刻および検出位置の情報を入力し、音速を導出する。つまり、処理部は、入力した複数（例えば２つ）の検出時刻の時間的ずれ（検出時刻の差分）を導出し、振動を与えた地点から検出した各々の地点までの長さを上述の検出時刻の差分で除算することで、音速を導出する。この音速の情報（音速情報）を、検出時刻の差分の導出に用いた振動を与えた地点毎に対応付けしたもの、つまり、振動を与えた位置に対応する音速の分布を求めることによって、配管内の音速の分布を精度よく計測することができる。なお、導出した音速は配管を伝搬する振動の伝搬速度であり、音速分布は振動伝搬速度の分布の一例である。
【００２０】
また、本発明の配管異常位置検出装置は配管の異常位置を検出する装置である。なお、配管の異常は配管を流れる流体の移動を妨げる配管の亀裂、変形、凹みおよび詰まりが形成されたり、亀裂から流体が漏洩したり、詰まりによって流体の移動が遮断すること等である。配管異常位置検出装置は配管音速分布測定装置を備えており、配管音速分布測定装置内の処理部によって測定された音速分布に基づいて、配管異常位置検出装置は配管の異常位置を導出している。具体的には、配管に生じた振動を配管の複数の地点で検出する時、配管異常位置検出装置は、検出された振動情報の複数の検出時刻を入力し、その検出時刻の時間的ずれである検出時刻の差分を導出する。そして、配管異常位置検出装置は、導出した検出時刻の差分と音速分布とから、振動が生じた位置を導出し、その位置を異常位置と判定する。以降にその具体的な実施形態を説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態による配管音速分布測定装置の構成を示すブロック図である。図１を参照して、本発明の第１の実施形態の配管音速分布測定装置１の構成を説明する。
【００２２】
配管音速分布測定装置１は、加振部１１、複数の検出部１２、１３および処理部３０を有する。加振部１１と処理部３０、および、検出部１２、１３と処理部３０は、有線または無線で通信可能である。
【００２３】
加振部１１は、測定対象である配管または配管内の流体に対して、複数の所定の地点において特定の周波数の振動を加える。検出部１２と１３は、配管または配管内の流体（液体又は気体）を伝搬する振動を検出する。
【００２４】
処理部３０は、検出部１２、１３から出力される信号を受け取る。具体的には、加振部１１が加振点において加振した場合、検出部１２、検出部１３のそれぞれからの振動情報を含む信号を受け取る。検出部１２、１３で検出された各々の振動情報は類似した波形を含んでおり、処理部３０は、加振部からの振動と類似したと特定できる、２つ検出信号のそれぞれに含まれる波形の特徴部分の到達時刻の差分、つまり、検出時刻の差分（位相差）を導出する。また、処理部３０は、加振部１１から出力される加振点の位置情報を含む信号を受け取る。これにより、処理部３０は、加振点の位置とそれに対応する振動情報を含む加振振動情報を取得する。取得した加振振動情報と導出した時間差から検出部１２、１３までの音速を導出する。この音速の情報（音速情報）と加振振動情報とを対応づけることにより、加振振動情報に対応する音速分布Ａを得ることができる。
【００２５】
また、上述した配管音速分布測定装置１を用いた配管異常位置検出装置の動作について説明する。処理部３０は、加振部１１が加振していない場合（非加振の場合）、検出部１２、１３のそれぞれからの振動情報を含む信号を受け取る。加振部１１が加振している場合と同様に、検出した信号から検出時刻の差分を導出する。そして、処理部３０は、導出した検出時刻の差分と音速分布Ａに含まれる音速（音速情報）とを積算して非加振時の振動が生じた位置を導出し、この位置を異常位置と判定する。上述の動作説明では、配管異常位置検出装置は配管音速分布測定装置１を備えており、配管音速分布測定装置１が有する処理部３０が異常位置を検出する場合で説明している。しかし、これに限るわけではない。配管異常位置検出装置が、処理部３０とは別の処理部を備え、上述の動作を行ってもよい。
【００２６】
続いて、第１の実施形態の配管の音速分布の測定方法について説明する。図２は音速分布の導出方法を示す概念図である。なお、図２では、流体が流れる配管を測定対象とする。
【００２７】
測定対象を配管として音速分布の測定方法を説明するが、これに限るものではない。配管以外に液体や気体の貯蔵タンクなどを測定対象としてもよい。また、説明を簡単とするため配管５は直線の形状としているが、これに限るものではない。曲線や屈曲していてもよく、その他の形状であってもよい。また、配管同士が物理的に接続し、配管網が規則的な網の目状に構成されてもよいし、不規則な網の目状に構成されてもよい。また、以下の説明では、音速分布測定に、加振部１１が加振する地点（加振点）から検出部１２、１３の各々までの距離と、加振部１１の加振する時刻（加振時刻）から検出部１２、１３が加振された振動を検出する時刻（検出時刻）までの差分とを用いる。しかし、これに限るものではない。上述の距離の代わりに、検出部１２と検出部１３との間の距離を用いてもよいし、上述の検出時刻の差分の代わりに、検出部１２の検出時刻と検出部１３の検出時刻の差分を用いてもよい。また、処理部３０は、音速分布Ａとして、導出した音速（音速情報）を加振した地点または上述の検出時刻の差分に対応づけもよいし、導出した音速を検出部１２または検出部１３で検出される各々振動情報の振幅などに対応づけてもよい。
【００２８】
また、加振方法は、加振部１１を配管５に接触させ加振させてもよいし、振部１１を配管５から離して配置し離間した位置から配管５の所定の地点を加振してもよい（例えば、地中に埋設した配管５の所定の地点を地表に設置した加振部１１で加振してもよい）。このような加振部１１による配管５の加振を配管５上の複数の地点で行う。
【００２９】
また、配管５の音速分布を測定するために、配管５の様々な位置に加振部１１を配置してもよい。例えば、加振部１１を検出部１２、１３の間に配置してもよいし、検出部１２、１３の間を除いた領域に加振部１１を配置してもよい。以上のように、音速の測定には様々なパラメータ、条件を用いて導出できる。
以下の例では、図２に示すような、加振部１１を検出部１２、１３の間に配置した場合における音速分布の測定方法を説明する。
【００３０】
まず、点Ａを加振部１１で加振する。この場合、加振に応じて配管の壁面および配管内の流体を媒体として振動が配管自身および配管内の媒体を伝搬する。この振動を検出部１２、１３で検出する。点Ａから検出部１２、１３までの距離に応じて、検出部１２、１３へ振動の到達する時間が異なるため、この差に基づいて音速を導出する。つまり、検出部１２、１３が検出する振動情報は時間的に変化する信号であり、２つの検出信号の加振時刻から検出時刻までの時間的な差分と点Ａから検出部１２、１３までの距離とから、音速を導出する。加振点から検出部までの距離をＬとし、加振時刻から検出するまでの時間をＴとすると、音速ＣはＣ＝Ｌ／Ｔとなる。例えば、点Ａを加振した場合の検出部１２における音速Ｃ１はＣ１＝Ｌ１／Ｔ１、検出部１３における音速Ｃ２はＣ２＝Ｌ２／Ｔ２となる。同様に、点ＡよりΔＬだけ離間した点Ｂを加振した場合の検出部１２における音速Ｃ３はＣ３＝Ｌ３／Ｔ３、検出部１における音速Ｃ４はＣ４＝Ｌ４／Ｔ４となる。このように、移動させた加振点毎の音速を導出する。なお、Ｔ１は加振時刻であり、Ｔ４は検出部が振動を検出した時刻を示しており、加振部１１が加振した時点を基準とした到達時間である。配管の壁面上の複数の地点における音速を導出し、音速を加振した位置と対応づけることで、配管内の音速分布を測定する。なお、加振する点は配管の壁面を一定間隔としてもよいし、不等間隔としてもよい。また、加振点ＡとＢとの間の音速Ｃ’は音速Ｃ１と音速Ｃ３で補完する。具体的には数式１のように導出する。
（数式１）
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【００３１】
なお、数式１はＣ１、Ｃ３による算出式であるが、Ｃ２、Ｃ４による算出式を用いてもよい。また、加振点と音速との対応関係から加振位置と音速との関数を算出してもよい。また、配管の音速分布に急激な変化がある場合、音速の急激な変化がある配管の区間において、密な音速分布を測定してもよい。例えば、図２の点Ｄ、Ｅの間で音速の急激な変化があった場合、その区間で詳細な音速分布を測定するには、点Ａと点Ｂとの間隔ΔＬより短いΔＭの間隔に加振して音速を導出し、密な音速分布を測定する。また、配管の音速分布の変化がほとんど無い配管の区間では、粗い音速分布を測定してもよい。つまり、間隔ΔＬよりも長い間隔で加振して音速を導出し、その結果に基づいて音速分布を測定してもよい。また、配管の材質や形状が変わる部分、網の目状などのような配管において配管が分岐する部分、別々の配管が接触する部分がある場合、それらの部分では、密な音速分布を測定してもよい。例えば、配管の材質や形状が変わる部分、網の目状などのような配管において配管が分岐する部分、別々の配管が接触する部分およびそれらの部分の近傍では、ΔＭの間隔に加振して音速を導出し、その結果に基づいて音速分布を測定してもよい。
【００３２】
また、上述の音速分布では、加振した位置と音速と対応づけているが、これに限るものではない。導出した音速の平均値からの差分と加振した位置とを対応づけてもよい。
【００３３】
次に、図３を参照して本発明の第１の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作について説明する。図３は本発明の第１の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。なお、図２に示すように、配管５の欠陥である漏洩孔６がある場合で説明する。
【００３４】
図３を参照すると、第１の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作は、音速分布測定工程と異常位置特定工程を含む。音速分布測定工程は配管音速分布測定装置が行う処理動作であり、異常位置特定工程は配管異常位置検出装置が行う処理動作である。
【００３５】
まず、音速分布測定工程について説明する。配管の音速分布を求めるためには、複数の所定の地点における音速測定を行う必要がある。そこで、処理部３０は、加振する所定の地点を予め定めておき、所定の地点毎の音速を導出する。つまり、加振部１１が配管の所定の地点へ振動を与える（ステップＳ１）。具体的には、加振部１１が配管を直接加振してもよいし、配管を取り囲む物質を介して配管へ振動を与えてもよい。続いて、検出部１２が振動情報を含む第１信号を検出し、検出部１３が振動情報を含む第２信号を検出する（ステップＳ２）。検出された第１信号および第２信号は処理部３０へ出力される。処理部３０は、第１信号および第２信号を入力し、それらの信号の検出時刻の時間的なずれ（検出時刻の差分または到着時刻の差分）、つまり、第１信号および第２信号に含まれる振動情報が到達するまでの時刻の差分を求める。そして、加振点から各々の検出部までの距離を検出時刻の差分で除算して音速を導出する。また、処理部３０は、加振部１１が加振した地点（振動を付与した位置）と導出した音速の情報とを対応づけた音速分布を求める（ステップＳ３）。続いて、処理部３０は、予め定められた全ての所定の地点において振動を付与したかを判定する（ステップＳ４）。予め定められた全ての所定の地点において振動を付与していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ１へ戻り、その前に振動を付与した所定の地点とは異なる地点に対して、ステップＳ１からステップＳ３の処理を行う。予め定められた全ての所定の地点において振動を付与した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、異常位置特定工程へ進む。なお、振動を付与する地点は、配管上の特定の位置を基準として、特定の方向に特定の間隔で順次設定してもよいが、これに限るものではない。方向および間隔をランダムに設定してもよい。さらに、上述の２つの位置設定を組み合わせてもよい。また、振動を付与する地点に関する過去の情報がある場合、その位置情報に基づいて、振動を付与（加振）する地点、振動を付与（加振）する順番などを設定してもよい。これより、音速分布測定の処理工数を低減しつつ、詳細な音速分布を作成することができる。
【００３６】
続いて、異常位置特定工程について説明する。加振部１１が加振を行わない状態で、検出部１２は配管５から検出した振動を第３信号として出力し、検出部１３は配管から検出した振動を第４信号として出力する（ステップＳ５）。次に、処理部３０は、第３信号、第４信号に含まれる振動情報の検出時刻の差分である到達時刻の差分を導出する（ステップＳ６）。次に、処理部３０は、音速分布測定工程で求めた音速と上述の第３信号、第４信号に含まれる振動情報の検出時刻の差分に基づいて、検出部から振動源までの距離、つまり、振動源の位置を導出する。この位置を異常位置、例えば、漏洩孔６である欠陥の位置を判定する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７における振動源の位置の導出は、例えば、以下のような方法で行う。最初に、処理部３０は、音速分布測定工程で測定した音速の平均値を導出する。続いて、処理部３０は、この平均値と、上述の第３信号と第４信号との振動情報の検出時刻の差分に基づいて、振動源の仮の位置を導出する。この振動源の仮の位置は、音速の平均値を用いて導出されたため、現実の振動源の位置と異なる可能性がある。そこで、処理部３０は、音速分布測定工程にて測定した音速分布から、振動源の仮の位置における音速を取得し、その音速と、上述の第３信号と第４信号との振動情報の検出時刻の差分に基づいて、振動源の位置を特定する。
【００３７】
このようにすることで、処理部３０は、振動源の位置特定に際して、実際の音速により近い音速を用いることができるため、より正確に振動源の位置を特定することができる。したがって、異常位置特定の精度を高めることができる。上述の例において、処理部３０は、振動源の仮の位置を求めるに当たり、音速分布測定工程で測定した音速の平均値を利用したが、これ以外の値を用いることもできる。例えば、処理部３０は、音速分布測定工程で測定した音速の最も早い値や最も遅い値を用いることができる。また、処理部３０は、第３信号及び第４信号の検出位置における音速を用いることもできる。なお、上述の説明では、異常位置特定工程の主体を、音速分布測定工程の主体であり配管音速分布測定装置が備える処理部３０としたが、これに限るものではない。配管異常位置検出装置が処理部３０とは異なる処理部を備え、その処理部が異常位置特定工程を実施してもよい。また、上述の異常位置特定工程では、検出部の位置から振動源までの距離は、音速と第３信号および第４信号に含まれる振動情報の検出時刻の差分とを乗算して導出してもよい。また、検出部１２、１３の位置は既知であり、検出部１２、１３の間に振動源（異常位置）がある場合で説明しているが、これに限るものではない。振動源が検出部１２、１３の間ではない位置にある場合においても、音速と第３信号および第４信号に含まれる振動情報の検出時刻の差分に基づいて、振動源の位置を導出することができる。
【００３８】
以上のように、本発明の第1の実施形態では、配管を加振したときに検出される振動情報の検出時刻の差分（時間的ずれ）と音速分布との情報から振動源の位置、例えば、欠陥位置を正確に判定することができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態では、非加振時および加振時の音速の導出に２つの振動情報の特徴成分として波形形状を用いていたが、これに限るものではない。例えば、特徴成分として、周波数特性などを用いてもよい。
【００４０】
また、上述の実施形態では、図２に示すように、検出部１２、１３を配管５の壁面に設置してもよいが、これに限るものではなく、内壁面に設置してもよい。また、図２に示されていない配管５に設置されたフランジ、弁栓等の付属物の内部に設置してもよい。また、検出部１２、１３を配管５や配管の付属物に設置する方法は、磁石、接着剤、専用冶具を利用する。具体的には、検出部１２、１３を収容している筐体に磁石を取り付け、磁性体を含有する配管に設置する。また、検出部１２、１３を収容している筐体に設けた接着面と配管に設けた接着面とを接着剤で接着する。また、専用治具としては、配管に設けたネジ孔でネジ止めできるよう検出部１２、１３を収容している筐体に貫通孔を設ける、検出部１２、１３を収容している筐体と配管とをまとめて縛り付けるバンド、など様々な形態のものがある。
【００４１】
また、配管５は地中に埋設していてもよく、その他、建造物の屋根裏や地下に設置してもよく、また、建造物の壁、柱等に埋設してもよい。配管５を地中に埋設する場合、加振部１１は配管５の上方であり、配管５と略平行な線上の地表に設置する。この場合、加振部１１と配管５の間には土、砂、石、アスファルト、草、木などを含んだ物質が介在しているが、介在する物質の音速を予め測定し、漏洩検出時の音速を導出する際に補正する。また、配管５へ接触するように杭などの物体を地表から打ち込み、地表の杭上に加振部１１を設置してもよい。ただし、使用する杭は音速が予めわかっているものを用いる。このように、加振部１１からの振動を配管５へ伝えることができれば、加振部１１が配管５へ接触しても、離間していてもよい。
【００４２】
また、加振部１１は一つであってもよいし、複数あってもよい。加振部１１が複数ある場合、加振部１１を１つずつ選択して順次加振してもよいし、それぞれ互いに異なる加振条件（例えば、周波数）で全て同時に加振してもよい。
【００４３】
また、処理部３０はフィルタ処理機能を備えてもよい。このフィルタ処理機能によって、非加振時の検出部１２、１３から出力される第３、４信号を所定の周波数の帯域においてフィルタ処理を行い、配管上の欠陥が原因で生じた振動情報を第３、第４信号から抽出する。なお、周波数の帯域はフィルタ係数を調整することで所定の帯域のみを抽出する。フィルタ係数は、配管の材料や形状、配管内の流体、配管を覆う物質（例えば、セメント、土、石、粘土など）など配管に関連する条件、および、配管に生じた欠陥の大きさ、形状などの欠陥に関する条件により設定する。
【００４４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。第２の実施形態による配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置は図２に示した第１の実施形態と同じ構成であり、動作が第１の実施形態によるものと異なる。
【００４５】
図４は本発明の第２の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、本発明の第２の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作について説明する。
【００４６】
第２の実施形態では、第１の実施形態の音速分布測定工程と異常位置特定工程との間に異常有無判定工程を追加している。それ以外の処理動作は第１の実施形態とほぼ同じである。
【００４７】
図４を参照して、第２の実施形態に係る配管音速分布測定装置の処理動作である音速分布測定工程について説明する。
【００４８】
次に、異常有無判定工程について説明する。検出器１２、１３が、第１の実施形態と同様に、ステップＳ５を実行する。ステップＳ５に続いて、処理部３０は、検出部１２が出力する第３信号、検出部１３が出力する第４信号を特定の周波数の帯域を透過するフィルタ処理を行う。そして、第３信号に含まれる第３振動情報、および、第４信号に含まれる第４振動情報を抽出する（ステップＳ８）。抽出した第３振動情報および第４振動情報の少なくとも１つを用いて、配管５の異常の有無を判定する。具体的には、第３振動情報および第４振動情報の少なくとも一方の振幅を導出し、閾値として定めた正常時（漏洩孔（欠陥）がない場合）の振幅を超えているか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００４９】
第３振動情報および第４振動情報の少なくとも一方の振幅が閾値を超えていない場合、異常がない、つまり、欠陥である漏洩孔６が無いと判定され（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ５へ戻り、漏洩孔６の形成の有無の監視を継続する。一方、第３振動情報および第４振動情報の少なくとも一方の振幅が閾値を超えている場合、異常がある、つまり、欠陥である漏洩孔６があると判定され（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、異常位置特定工程へ進む。
【００５０】
次の異常位置特定工程は、第１の実施形態の異常位置特定工程におけるステップＳ６とＳ７と同じであるので、この工程の説明は省略する。
【００５１】
なお、第２の実施形態では、処理部３０がフィルタ処理機能を備えてもよい。そこで、図４の音速分布測定工程では、音速分布測定工程に振動情報を抽出するステップを追加している場合を示している。具体的には、ステップＳ２に続いて、処理部３０は、検出部１２が検出した第１信号、検出部１３が検出した第２信号から特定の周波数の帯域を透過するフィルタ処理を行う。そして、第１信号に含まれる第１振動情報、および、第２信号に含まれる第２振動情報を抽出する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１に続いて、ステップＳ３、Ｓ４を実行する。
【００５２】
以上のように、本発明の第２の実施形態では、異常有無判定工程を追加することにより、配管５の欠陥である漏洩孔６があると判定された場合のみ異常位置特定工程を実施するため、処理部３０の処理工数を低減できる。また、検出される第１信号から第４信号に含まれる振動情報以外の情報（ノイズ成分）を除去しているので、第１の実施形態よりも音速分布および欠陥である漏洩孔の位置（異常位置）を高精度に導出することができる。
【００５３】
また、第２の実施形態に係る配管異常位置検出装置の処理動作では、異常有無判定工程と音速分布測定工程とを入れ替えてもよい。入れ替えることにより、異常が検出された場合に音速分布測定を行うため、異常が検知されない場合の配管異常位置検出装置の処理工数を削減できる。また、配管および設置状況の経年変化に伴って音速分布が変化した場合でも、漏洩検知時の音速分布による漏洩位置を特定できる。また、第２の実施形態に係る配管異常位置検出装置の処理動作では、処理部３０がフィルタ処理機能を備える場合で説明したが、これに限るものではない。フィルタ処理機能を省いてもよい。この場合、音速分布測定工程のステップ２１と異常有無判定工程のステップ８を省くことができる。
【００５４】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。第３の実施形態による配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置は第１の実施形態と同じ構成である。また、第３の実施形態による配管異常位置検出装置の処理動作は、第１の実施形態による配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作の音速分布測定工程の前に、音速均一性判定工程が追加された点が異なる。それ以外は、第１の実施形態による配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作と同じである。図５は本発明の第３の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作における音速均一判定工程を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
図５を参照して第３の実施形態の配管異常位置検出装置の処理動作について説明する。加振部１１が配管の特定の地点に振動を与える（ステップＳ１２）。具体的には、加振部１１が配管を直接加振してもよいし、配管を取り囲む物質を介して配管へ振動を与えてもよい。なお、特定の地点の数は音速分布測定工程において振動を付与する地点の数より少ない。検出部１２が振動情報を含む第１信号を検出し、検出部１３が振動情報を含む第２信号を検出する（ステップＳ１３）。続いて、処理部３０は、検出部１２が検出した第１信号、検出部１３が検出した第２信号を特定の周波数の帯域を透過するフィルタ処理を行い、第１信号に含まれる第１振動情報、および、第２信号に含まれる第２振動情報を抽出する（ステップＳ１４）。第１振動情報および第２振動情報は処理部３０へ送信される。処理部３０は、第１振動情報および第２振動情報を入力し、それらの信号から振動を付与した特定の地点からの振動情報の到達時間と振動を付与した特定の地点から検出部までの距離に基づいて音速を導出する。また、処理部３０は、振動を付与した特定の地点の位置情報と導出した音速の情報とに基づいた音速分布を作成する（ステップＳ１５）。続いて、処理部３０は、全ての特定の地点において振動を付与したかを判定する（ステップＳ１６）。全ての特定の地点において振動を付与していない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１２へ戻り、その前に振動を付与した特定の地点とは異なる地点に対して、ステップＳ１２からステップＳ１５の処理を行う。全ての特定の地点において振動を付与した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、処理部３０は、異なる地点で導出した音速を比較し、音速が均一かどうかを判定する（ステップＳ１７）。音速が均一である場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、音速分布測定工程を実施する必要はなく、異常有無判定工程へ進む（図中Ｂ）。音速が均一でない場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、音速分布を作成する必要があり、音速分布測定工程に進む（図中Ａ）。
【００５６】
なお、音速の均一性の判定は、異なる地点で導出した音速が一致することが好ましいが、これに限るものではない。異なる地点で導出した音速が所定の範囲内であってもよいし、導出した音速の最大値と最小値の差が音速の平均値（または最大値、最小値など）に対して所定の割合以下であってもよい。また、上述の均一であると判断する条件を、配管の形状、配置に対応して変えてもよい。具体的には、配管に分岐やフランジなどの突起がある領域では、形状が複雑であるため、均一と判断する条件を厳しくし、それ以外の領域では、均一と判断する条件を緩和してもよい。
【００５７】
以上のように、本発明の第３の実施形態では、音速均一性判定工程を追加することにより、音速が均一である場合、音速分布測定工程を省くことができ、配管異常位置検出装置の処理工数を低減することができる。
【００５８】
なお、音速均一性を判定するための加振点はランダムに設定してよいが、これに限るものではない。統計的に均一性を判定できる加振点を設定してもよい。また、音速分布を求めるための加振点に対して、音速均一性を判定するための振動を付与する地点である加振点は、同じ地点（位置）であってもよいし、異なる地点（位置）であってもよい。同じ地点とした場合、音速が均一で無いならば、音速均一性判定の処理にて取得した情報を音速分布測定工程における加振点の位置情報および音速情報として利用することができる。これにより、音速分布測定工程の処理工数を低減することができる。異なる地点とした場合、音速が均一で無いならば、音速均一性判定の処理にて取得した情報が音速分布測定工程における追加の加振点の位置情報と音速情報となる。これにより、異常位置特定工程において欠陥である漏洩孔の位置（異常位置）をさらに高精度で特定することができる。また、音速分布を求めるうえで必要な音速分布のデータ数（加振点の数）を定めた場合、音速均一性判定工程における音速分布のデータ数だけ音速分布測定工程における音速分布のデータ数を減らすことができる。これにより、音速分布測定工程の処理工数を低減することができる。また、配管の設計仕様（例えば、設計図面）などを利用できる場合、設計仕様上の配管の形状や管種の違いを考慮して音速測定地点を決定することにより、音速均一性を効率的に判定することができる。
【００５９】
また、音速均一性を判定するための加振点の数が、音速分布を作成するための加振点の数より少ない場合について説明したが、これに限るものではない。音速均一性を判定するための加振点の数は多くてもよい。少ない場合、音速の均一性を少ない処理工数で判定できる。多い場合、音速が均一で無いならば、音速均一性判定の処理で取得した情報を音速分布測定工程における加振点の位置情報と音速情報として利用することができる。これにより、音速分布測定工程の処理工数を低減することができる。
【００６０】
また、上述の実施形態では、音速均一性測定工程を第２の実施形態の処理動作へ追加する形態で説明したが、これに限るものではない。第１の実施形態の処理動作に追加してもよい。さらに、処理部３０がフィルタ処理機能を備える場合で説明したが、これに限るものではない。フィルタ処理機能を省いてもよい。この場合、音速均一性判定工程のステップ１４を省くことができる。
【００６１】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態の構成と基本的に同じあり、構成部品を具体的に示したものである。図６〜図８は本発明の第４の実施形態による配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の検出部、加振部および処理部の構成を示すブロック図である。図６〜図８を参照して、本発明の第４の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の構成を説明する。
【００６２】
図６を参照して、検出部１２、１３は第１の実施形態と同じ構成部品であり、センサ１４と送信部１２を有している。センサ１４は、振動を検出する。具体的には、センサ１４は、配管５または配管５内を流れる流体（液体や気体）を伝搬する振動を検出する。この振動は、配管５や配管５に設置された付属物等を介してセンサ１４によって検出される。センサ１４は、配管５の設置箇所に常設され、間欠的に振動を検出してもよいし、配管５の設置箇所に常設され、振動を常時検出してもよい。また、センサ１４は、配管５の設置箇所に所定期間設置され、設置された期間中、間欠的に振動を検出してもよいし、配管５の設置箇所に所定期間設置され、配置された期間中、常時検出してもよい。また、センサ１４は、流体に限らず固体を伝搬する振動を検出するセンサを適用してもよい。例えば、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、動ひずみセンサなどを用いることができる。また、送信部１５は、センサ１４が検出した振動情報を含む信号を処理部３０へ送信する。また、上述では、検出部を２つとしていたが、これに限るものではない。２つ以上の複数の検出部を配管５に配置し、複数配置した検出部の中から２つを選択してもよい。
【００６３】
図７を参照して、加振部１１は第１の実施形態と同じ構成部品であり、加振素子１６と、センサ１７と、送信部２３を有している。加振素子１６は振動を出力する。具体的には、加振素子１６は、配管５または配管５に接触した物質（例えば、杭）を加振してもよい。これにより、配管５または配管５内を流れる流体や気体に振動を与える。加振素子１６としては、例えば、ハンマ、圧電型アクチュエータ、電磁式アクチュエータなどがある。なお、加振素子１６からの振動を配管５へ伝えることができれば、加振素子１１が配管５へ接触しても、離間してもよい。また、センサ１７は加振素子１６が出力した振動を検出する。また、センサ１７として固体の振動を測定するセンサを適用してもよい。例えば、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、動ひずみセンサなどである。なお、加振素子１６は、配管５または配管５に接触した物質に接するように配置してもよいし、離間して配置（例えば、地中に埋設した配管５の上の地表に配置）してもよい。また、送信部１８は、センサ１７が検出した振動情報を処理部３０へ送信する。なお、複数の加振点を加振するためには、図示していない加振素子１６を移動させる移動機構を使用する。加振部１１が備える不図示の受信部が加振点の位置情報を処理部３０より入力し、その情報に基づき、移動機構が加振素子１６を移動させ、所定の加振点で加振素子１６が加振する。また、加振素子の移動機構の代わりに、複数の加振素子を備えた加振部を用いてもよい。この場合、処理部３０より入力した加振点の位置情報に対応する加振素子が加振する。
【００６４】
図８を参照して、処理３０の構成を説明する。処理部３０は第１の実施形態と同じ構成部品であり、受信部３１と、記憶部３３と、音速演算部３４と、異常判定部３５と、異常位置演算部３６を有している。また、処理部３０は、フィルタ部３２を有してもよいし、無くてもよい。第４の実施形態では、フィルタ部３２を有している形態として説明する。受信部３１は、検出部１２、１３の送信部１５から送信された振動情報を含む第１信号から第４信号と加振部１１の送信部１８から送信される振動情報を含む信号を入力し、フィルタ部３２、記憶部３３へ出力する。
【００６５】
フィルタ部３２は第１の実施形態のフィルタ処理機能と同じであり、検出部１２、１３が検出した加振時の第１信号、第２信号から、加振点における加振に起因する周波数帯の振動情報を抽出する。また、非加振時の第３信号、第４信号から、欠陥である漏洩孔に起因する周波数帯の振動情報を抽出する。つまり、外乱成分を低減した第１振動情報から第４振動情報（加振時：第１振動情報と第２振動情報、非加振時：第３振動情報と第４振動情報）を抽出する。同様に、加振部１１から送信された振動情報を含む信号から加振部の振動情報を抽出する。フィルタ部３２に用いるフィルタとしては、アナログフィルタでもよいが、デジタルフィルタを用いてもよい。また、フィルタ部３２は、第１振動情報から第４振動情報を音速演算部３４または異常判定部３５へ出力し、加振部の振動情報を音速演算部３４へ出力する。なお、フィルタ部３２は、第１の実施形態と同様に備えなくてもよい。この場合、検出部１２、１３が検出した加振時の第１信号および第２信号、ならびに、非加振時の第３信号および第４信号は、フィルタ部３２を介さずに音速演算部３４または異常判定部３５へ入力する。
【００６６】
記憶部３３は、検出部１２、１３の各々のセンサ１４の設置された位置情報、加振部１１が備えた加振素子１６の複数の加振点の位置情報、および、加振点と各々のセンサ１４までの距離情報を予め記憶しておく。また、これらの情報と後述する音速演算部３４が出力する音速情報とを合わせて音速分布情報として記憶する。
【００６７】
音速演算部３４は、フィルタ部３２が出力した加振部の振動情報と、第１振動情報および第２振動情報と、記憶部３３から取得した加振点と検出部１２または１３のセンサ１４との間の距離情報とに基づいて、加振部１１と検出部１２または１３との間の音速を導出する。つまり、加振部１１からの振動情報の振動と類似したと特定できる、第１振動情報と第２振動情報との波形の特徴部分の時間的ずれ（検出時刻の差分または到達時刻の差分）を導出する。そして、その検出時刻の差分で加振点と検出部１２のセンサ１４（または検出部１３のセンサ１４）との間の距離情報を除算することで加振時の音速を導出する。また、フィルタ部３２が出力した第３振動情報と第４振動情報とが含む類似の波形の時間的差を導出する。なお、上述の検出時刻の差分の導出方法には、相互相関関数から位相差を導出する方法がある。その他、第３振動情報と第４振動情報のそれぞれの波形の立ち上がりを、所定の閾値を用いて検出して、導出する方法がある。加振時の音速情報は、加振部の振動情報と第１振動情報（または第２振動情報）との検出時刻の差分情報とともに記憶部３３へ出力する。
【００６８】
異常判定部３５は、加振部１１が加振を行っていない状態におけるフィルタ後の振動情報（第３振動情報および第４振動情報）から配管５の欠陥である漏洩孔６が形成されているか否かを判定する。一般的に、配管に欠陥である漏洩孔が形成されている場合、振動情報の特定の周波数成分が正常時に比べて大きな振幅を示すことが知られている。すなわち、配管５に漏洩孔６が形成されている場合、第３振動情報、第４振動情報は大きな振幅を持つ。異常判定部３５では、第３振動情報および第４振動情報の少なくとも一方の振幅を導出し、閾値として定めた正常時（漏洩孔（欠陥）がない場合）の振幅を超えているか否かを判別することで、配管５に異常があるかないかを判定する。また、判定した結果を異常位置演算部３６へ出力する。
【００６９】
異常位置演算部３６は、音速演算部３４から非加振時の第３振動情報と第４振動情報との検出時刻の差分の情報を入力し、記憶部３３から音速分布の音速情報を抽出し、この音速情報と検出時刻の差分とを積算する。この積算値から配管５に形成された欠陥である漏洩孔６の位置を異常位置と特定する。そして、その演算結果を、異常判定部３５から入力した判定結果とともに出力する。
【００７０】
次に、本発明の第４の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作について説明する。第４の実施形態に係る配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理フローは第１の実施形態の処理フローと同じであるが、各ステップの主体が異なる。したがって、第１の実施形態の配管音速分布測定装置とそれを用いた配管異常位置検出装置の処理動作のフローチャートを示す図４を用いて、第４の実施形態の処理動作を説明する。なお、以下の処理動作では、検出部１２、１３のセンサ１４から取得する振動情報を用いた音速分布測定、異常の有無、異常位置の特定の工程について説明する。
【００７１】
音速分布測定工程では、まず、加振部１１の加振素子１６が配管５の所定の地点へ振動を付与する（ステップＳ１）。具体的には、加振部１１が配管を直接加振してもよいし、配管を取り囲む物質を介して配管へ振動を与えてもよい。続いて、検出部１２のセンサ１４が振動情報を含む第１信号を検出し、検出部１３のセンサ１４が振動情報を含む第２信号検出する（ステップＳ２）。検出部１２、１３の送信部１５が検出された第１信号および第２信号を処理部３０へ送信する。
【００７２】
処理部３０の受信部３１が送信された第１信号および第２信号を受信し、フィルタ部３２へ出力する。フィルタ部３２は、入力した第１信号および第２信号に対して特定の帯域の周波を透過させるフィルタ処理を行う。具体的には、第１信号に含まれる第１振動情報および第２信号に含まれる第２振動情報を抽出する（ステップＳ２１）。抽出された第１振動情報および第２振動情報を音速演算部３４へ出力する。音速演算部３４は、入力した第１振動情報および第２振動情報から検出時刻の差分（到着時刻の差分）を導出する。そして、この検出時刻の差分の情報と、記憶部３３に記憶されている加振部１１の加振素子１６と検出部１２および１３のセンサ１４の距離情報とを利用して音速を導出する。導出した検出時刻の差分の情報、音速情報を記憶部３３へ出力する。記憶部３３は、入力した音速情報を、検出時刻の差分の情報および距離情報と対応づけて音速分布の情報として記憶する（ステップＳ３）。続いて、処理部３０は、予め定められた全ての所定の地点において振動を付与したかを判定する（ステップＳ４）。予め定められた全ての所定の地点において振動を付与していない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ１へ戻り、その前に振動を付与した所定の地点とは異なる点に対して、ステップＳ２１を含むステップＳ１からステップＳ３の処理を行う。予め定められた全ての所定の地点において振動を付与した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、異常有無判定工程へ進む。
【００７３】
続いて、異常有無判定工程では、加振部１１が加振を行わない状態で、検出部１２のセンサ１４が配管５から第３信号を検出し、検出部１３のセンサ１４が配管５から第４信号を検出する（ステップＳ５）。検出部１２、１３の送信部１５は検出された第３信号および第４信号を処理部３０へ送信する。処理部３０の受信部３１が送信された第３信号および第４信号を受信し、フィルタ部３２へ出力する。フィルタ部３２は、入力した第３信号および第４信号に対して特定の帯域の周波数を透過させるフィルタ処理を行う。具体的には、第３信号に含まれる第３振動情報、および、第４信号に含まれる第４振動情報を抽出する（ステップＳ８）。抽出された第３振動情報および第４振動情報を異常判定部３５へ出力する。異常判定部３５は、入力した第３振動情報および第４振動情報の少なくとも１つを用いて、異常の有無を判別する（ステップＳ９）。具体的には、第３振動情報および第４振動情報の所定の振幅が、正常時の振幅を超えているか否かを判別することで、配管５に欠陥である漏洩孔６が形成されているか否かを判定する。正常時の振幅を超えていない場合、欠陥である漏洩孔６は無いと判別され（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ５に戻り、異常の有無の監視を継続する。一方、正常時の振幅を超える場合、欠陥である漏洩孔６が有ると判定され（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、異常位置特定工程へ進む。
【００７４】
続いて、異常位置特定工程では、音速演算部３４が、フィルタ部３２から出力された第３振動情報、第４振動情報の検出時刻の差分（到達時刻の差分）を導出する（ステップＳ６）。続いて、異常位置演算部３６が漏洩位置を特定する（ステップＳ７）。つまり、記憶部３３から抽出した音速分布の音速情報と検出時刻の差分とに基づいて、異常位置、例えば、漏洩孔６である欠陥の位置を特定する。具体的な漏洩孔６の位置を導出は、例えば、以下のような方法でもよい。異常位置演算部３６は、記憶部３３に記憶された音速分布の音速情報より音速の平均値を導出する。続いて、異常位置演算部３６は、この平均値と、上述の第３振動情報と第４振動情報との検出時刻の差分に基づいて、振動源の仮の位置を導出する。この振動源の仮の位置は、音速の平均値を用いて導出されたため、現実の振動源の位置と異なる可能性がある。そこで、異常位置演算部３６は、記憶部３３に記憶された音速分布から、振動源の仮の位置における音速を取得し、その音速と、上述の第３振動情報と第４振動情報との検出時刻の差分に基づいて、振動源の位置を特定する。
【００７５】
このようにすることで、異常位置演算部３６は、振動源の位置特定に際して、実際の音速により近い音速を用いることができるため、より正確に振動源の位置を特定することができる。したがって、異常位置特定の精度を高めることができる。上述の例において、異常位置演算部３６は、振動源の仮の位置を求めるに当たり、音速分布測定工程で測定した音速の平均値を利用したが、これ以外の値を用いることもできる。例えば、異常位置演算部３６は、記憶部３３に記憶した音速情報の最も早い値や最も遅い値を用いることができる。また、異常位置演算部３６は、第３振動情報および第４振動情報の検出位置における音速を用いることもできる。なお、上述の異常位置特定工程では、検出部の位置から振動源までの距離は、音速と第３振動情報および第４振動情報の検出時刻の差分とを乗算して導出してもよい。また、検出部１２、１３のセンサ１４の位置は既知であり、検出部１２、１３の間に振動源（異常位置）がある場合で説明しているが、これに限るものではない。振動源が検出部１２、１３の間ではない位置にある場合においても、音速と第３振動情報および第４振動情報の検出時刻の差分に基づいて、振動源の位置を導出することができる。
【００７６】
また、第４の実施形態で用いる加振部１１に、センサを内蔵した市販のインパルスハンマを適用してもよい。また、加振素子として、一端に重りを備え、他端を回転軸で固定された治具を用いてもよく、重りで配管を加振することで、高い再現性で加振することができる。
【００７７】
また、第４の実施形態に係る配管異常位置検出装置の処理動作では、異常有無判定工程と音速分布測定工程とを入れ替えてもよい。入れ替えることにより、異常が検出された場合に音速分布測定を行うため、異常が検知されない場合の配管異常位置検出装置の処理工数を削減できる。また、配管および設置状況の経年変化に伴って音速分布が変化した場合でも、漏洩検知時の音速分布による漏洩位置を特定できる。また、フィルタ部３２を備える場合で説明したが、これに限るものではない。フィルタ部３２を省いてもよい。この場合、音速分布測定工程のステップ２１と異常有無判定工程のステップ８を省くことができる。
【００７８】
また、測定対象が配管網であり、その設計データがある場合、そのデータに基づいて上述の配管音速分布測定装置における振動を付与（加振）する地点を設定してもよい。つまり、設計データ上の配管同士の物理的な接続構造、接続していない配管同士の接触の有無などと言った配管の配置関係に基づいて、振動を付与（加振）する地点、振動を付与（加振）する順番を設定してもよい。
【００７９】
また、上述の実施形態では、検出部１２、１３を固定し、加振部１１による加振点を移動させることで、検出部１２、１３から検出される振動情報の検出時刻の差分とそれに基づいて導出される音速とから、検出時刻の差分毎の音速分布を測定している。しかし、これに限るものではない。加振部１１による加振点を固定させ、検出部１２、１３を移動させてもよい。また、加振点に対する検出部１２、１３の移動量は同じであってもよいし、別々の移動量であってもよい。加振点を固定することは、加振部１１の設置場所を固定することとなる。振幅の大きい振動で配管５を加振する場合、また、配管５から離間した場所から配管５を加振する場合には、加振部１１は大きな振動を出力する振動源が必要となり、加振部１１が大きく、重くなる。このような場合、加振部１１よりも小さくて、軽い検出部１２、１３を移動させる方が、音速分布の作成作業を簡便とすることができる。さらに、配管５が凹凸などを含む複雑な構造である場合や複数の配管が複雑に配置されている場合、加振部１１より小さい検出部１２、１３を配管の構造や配置に合わせて配置することができる。
【００８０】
また、上述の実施形態における検出部を配置する地点は等間隔でもよいし、不等間隔でもよい。さらに、配管５の形状に合わせて、検出部を密集させて配置してもよい。つまり、配管５に凹凸などを含む複雑な構造の領域がある場合や、配管が複雑に配置されている領域がある場合、それらの領域には検出部を密集させて配置し、それら以外の領域には検出部を点在させて配置する。また、２つ以上の検出部を配置する場合、その中の２つを選択して、選択した検出部の位置情報と、選択した検出部から検出される振動情報の検出時刻の差分に基づいて音速を導出し、その検出時刻の差分に対応する音速分布を測定する。このとき、選択した２つの検出部毎に音速分布を測定する。これにより、検出部を２つとした場合より、音速分布を測定する作業を簡易とすることができる。さらに、非加振時に全ての検出部をモニタし、検出される強い振動情報を２つ選択することで、漏洩有無を早期に判定でき、異常位置を精度よく導出することができる。
【００８１】
また、上述の実施形態の説明したブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図において、各構成物は１つの要素により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
本発明は上記の実施形態に限定されることなく、実施形態を組合せてもよい。また、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【００８２】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００８３】
（付記１）
配管へ第１振動を与える第１振動の位置と、
配管を伝搬する前記第１振動を検出する第１および第２の検出位置と、
前記第１および第２の検出位置にて前記第１振動を検出する時刻の差分と、
に基づいて、前記配管を伝搬する振動の音速分布を導出する処理部を備えた情報処理装置。
（付記２）
前記第１振動の位置が複数あり、
前記処理部は、前記第１振動の位置と、前記第１振動の位置の各々における前記第１振動を検出する時刻の差分と、前記検出位置とから音速情報を導出し、
前記音速分布は、前記第１振動の位置に対応する前記音速情報を含む付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
前記処理部は、前記第１および第２の検出位置にて検出された前記第１振動の振動波形の特徴部分から、前記第１振動を検出する時刻の差分を、導出する付記１または２に記載の情報処理装置。
（付記４）
前記処理部は、前記音速分布における前記第１振動の位置の間の音速を補完により導出する付記１または２に記載の情報処理装置。
（付記５）
付記１から４のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記第１振動を出力する少なくとも一の加振部と、
前記第１振動を検出する第１検出部と、
前記第１検出部と離間して配置され、前記第１振動を検出する第２検出部と、を備える配管音速分布測定装置。
（付記６）
前記加振部は、前記配管の構造または配置構成に基づいて、前記配管の複数の位置へ配置する付記５に記載の配管音速分布測定装置。
（付記７）
前記処理部は、前記音速分布から前記配管における音速の均一性を判定する付記５に記載の配管音速分布測定装置。
（付記８）
前記処理部は、前記第１振動の位置、前記第１振動の位置の各々における前記第１振動を検出する時刻の差分および前記音速を記憶する記憶部を備える付記５または７に記載の配管音速分布測定装置。
（付記９）
付記５または８のいずれか一項に記載の配管音速分布測定装置を備え、
前記処理部は、前記第１検出部および前記第２検出部において前記配管に生じる第２振動を検出する時刻の差分と、前記音速分布とに基づいて、前記第２振動の位置を導出し、前記第２振動の位置を異常位置と判定する配管異常位置検出装置。
（付記１０）
前記処理部は、前記音速分布から音速情報を導出し、前記音速情報と前記第２振動を検出する時刻の差分とから、前記第２振動の位置を導出する付記９に記載の配管異常位置検出装置。
（付記１１）
前記処理部は、前記第１検出部および前記第２検出部にて検出された前記第２振動の少なくとも一の振動波形に含まれる振幅の大きさから異常の有無を判別する付記９または１０に記載の配管異常位置検出装置。
（付記１２）
前記処理部は、前記音速分布から前記配管における音速の均一性を判定する付記９に記載の配管異常位置検出装置。
（付記１３）
配管の一の位置に振動を与え、
前記配管を伝搬する前記振動の到達時刻を２箇所で測定し、
前記位置と前記到達時刻の差から音速分布を導出する配管音速分布測定方法。
（付記１４）
前記振動を与える位置を移動させ、前記音速分布は、複数の位置における到達時刻の差に対応する音速情報を含む付記１３に記載の配管音速分布測定方法。
【符号の説明】
【００８４】
１    配管音速分布測定装置
２    配管異常位置検出装置
５    配管
６    漏洩孔
１１    加振部
１２、１３    検出部
１４、１７    センサ
１５、１８    送信部
１６    加振素子
３０    処理部
３１    受信部
３２    フィルタ部
３３    記憶部
３４    音速演算部
３５    異常判定部
３６    異常位置演算部
【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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