(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別方法であって、
前記識別対象部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第１識別ステップを実行し、
前記第１識別ステップにおいて、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別が不能であった場合、前記検査音波を、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置した音波受信手段で受信し、そのときの受信レベルである第１受信レベルから、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第２識別ステップを実行し、
前記第２識別ステップにおいて、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルに設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する配管系統識別方法。
【請求項２】
主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別方法であって、
前記識別対象部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第１識別ステップを実行し、
前記第１識別ステップにおいて、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別が不能であった場合、前記検査音波を、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置した音波受信手段で受信し、そのときの受信レベルである第１受信レベルから、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第２識別ステップを実行し、
前記基準部位または前記同系統部位のうち一方に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を他方に配置した音波受信手段により受信し、そのときの受信レベルである第２受信レベルから、前記基準部位と前記同系統部位との間における前記検査音波の減衰量である基準音波減衰量を演算する減衰量演算ステップを実行し、
前記第２識別ステップにおいて、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと前記基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する配管系統識別方法。
【請求項３】
前記同系統部位が前記基準部位に対して同一の分岐配管に属するとの確認を、当該同系統部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序に基づいて予め実行しておく請求項１または２に記載の配管系統識別方法。
【請求項４】
前記分岐配管に仮部位を設け、当該仮部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記仮部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する仮部位識別ステップを、同一の分岐配管に属すると識別されるまで前記仮部位を逐次変更しながら実行し、同一の分岐配管に属すると識別された前記仮部位を前記同系統部位とする請求項１または２に記載の配管系統識別方法。
【請求項５】
前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップを経て、前記同一の分岐配管に属すると識別した識別対象部位を新たな同系統部位として、新たな識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する請求項１〜４の何れか一項に記載の配管系統識別方法。
【請求項６】
前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するに、
前記一対の音波受信手段のうち、前記主配管に近い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した後、前記主配管から遠い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した場合、前記基準部位と前記識別対象部位とが同一の分岐配管に属していないと識別し、
前記一対の音波受信手段のうち、前記主配管から遠い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した後、前記主配管に近い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した場合、前記基準部位と前記識別対象部位とが同一の分岐配管に属していると識別する請求項１〜５の何れか一項に記載の配管系統識別方法。
【請求項７】
前記基準部位に管軸に沿って取り付けた一対の音波受信手段において、各音波受信手段と前記主配管との位置関係を、前記分岐配管中を流動する流体の流動方向から求める請求項１〜６の何れか一項に記載の配管系統識別方法。
【請求項８】
主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別システムであって、
前記識別対象部位に配置可能であり、管内に向けて検査音波を発信可能な音波発信手段と、
前記基準部位に管軸に沿って配置可能であり、前記検査音波を別個に受信可能な一対の音波受信手段と、
前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置可能であり、前記検査音波を受信可能な音波受信手段とを備え、
前記一対の音波受信手段により別個に受信された前記検査音波の到来順序を判定し、当該到来順序に関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第１識別情報として出力する第１識別手段と、
前記音波受信手段により受信された前記検査音波の第１受信レベルを検出し、当該第１受信レベルに関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第２識別情報として出力する第２識別手段とを備え、
前記第２識別手段において、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルに設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する配管系統識別システム。
【請求項９】
主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別システムであって、
前記識別対象部位に配置可能であり、管内に向けて検査音波を発信可能な音波発信手段と、
前記基準部位に管軸に沿って配置可能であり、前記検査音波を別個に受信可能な一対の音波受信手段と、
前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置可能であり、前記検査音波を受信可能な音波受信手段とを備え、
前記一対の音波受信手段により別個に受信された前記検査音波の到来順序を判定し、当該到来順序に関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第１識別情報として出力する第１識別手段と、
前記音波受信手段により受信された前記検査音波の第１受信レベルを検出し、当該第１受信レベルに関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第２識別情報として出力する第２識別手段とを備え、
前記基準部位または前記同系統部位のうち一方に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を他方に配置した音波受信手段により受信し、そのときの受信レベルである第２受信レベルから、前記基準部位と前記同系統部位との間における前記検査音波の減衰量である基準音波減衰量を演算し、
前記第２識別手段において、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと前記基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する配管系統識別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、個々の分岐配管を識別するための配管系統識別方法および配管系統識別システムに関する。より詳細には、本発明は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、主配管の近傍にある基準部位に対して主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別方法および配管系統識別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型建物（例えば、オフィスビル、商業施設、工場など）や、集合住宅（例えば、マンション、アパートなど）に配設されているガス配管は、複数の分岐配管からなる配管系統をなし、複雑に床下や壁内を張り巡らされていることがある。
【０００３】
このような建物においてガス配管工事を施工する場合、すべてのガス配管へのガス供給を停止するか、あるいは、工事を施工する箇所がどの分岐配管に属しているかを予め識別し、該当する配管に対してのみガス供給を停止する必要がある。
【０００４】
しかし、建物すべての箇所に対してガス供給を停止することは企業活動や日常生活への影響が非常に大きいので、現実的には、該当する配管に対してのみガス供給を停止し、安全を確認してからガス配管工事を施工することが多い。
【０００５】
ところで、従来、上記のようなガス配管工事に先立って行われる分岐配管の識別作業は、主に作業者等が目視によって配管の接続状態を確認することによって行われていた。しかし、ガス配管は複雑に床下や壁内を張り巡らされており、目視で配管の接続状態を正確に確認することは困難が伴う。そして、目視や手作業等によって配管の接続状態の確認作業を行おうとすれば、多大な時間と手間が掛かることになり、効率的ではなかった。
【０００６】
そこで、このような問題点に対して、検査音波を用いた配管接続確認方法が提案されていた。この方法によれば、複数の分岐配管を有するガス配管において、ある箇所から検査音波を入射し、そこから伝播する検査音波を別の箇所に設置した２つのマイクロホンで検出し、各マイクロホンで検出した検査音波の検出時間を比較し、その時間差に基づいて配管系統を識別していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０６２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の配管系統識別方法は、管内に向けて検査音波を発信する一つの発信ステップと、到来した検査音波を受信する一つの受信ステップとを実行し、一回の測定によって分岐配管の識別を行うものであった。
【０００９】
ところが、このような一回の測定では、検査音波を発信する部位と到来音波を受信する部位との距離をあまり大きくすることができないという問題があった。この理由は、検査音波は配管の中を伝達する間に減衰するため、上記距離を大きくし過ぎるとマイクロホンで検査音波を確実に受信できなくなるからである。そのため、例えばガス等のユーティリティー管における識別可能な距離は、通常、主配管から５０〜１００ｍ程度が限界であった。
【００１０】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、主配管遠方の識別対象部位が主配管近傍の基準部位に対して同一の分岐配管に属するか否かを、両部位間の距離（以下、「識別距離」と呼ぶ）が拡大しても正確に識別することができる配管系統識別方法および配管系統識別システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る配管系統識別方法の特徴構成は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別方法であって、前記識別対象部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第１識別ステップを実行し、前記第１識別ステップにおいて、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別が不能であった場合、前記検査音波を、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置した音波受信手段で受信し、そのときの受信レベルである第１受信レベルから、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第２識別ステップを実行し、
前記第２識別ステップにおいて、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルに設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する点にある。
【００１２】
本発明において、同系統との識別距離を延ばす上で採用する検出原理に関してまず説明する。
本発明では、識別対象部位から発信した検査音波を、基準部位または予め基準部位と同系統であると判明している同系統部位で受信し、その受信状態から同系統であるか否かの判定を行う。ここで、基準部位で当該検査音波をその到来方向まで含めて検出することができる場合は、本発明において問題とするところではない。
これに対し、基準部位での受信状態が悪く（例えば、識別距離が長くなっていた場合）、基準部位のみでの判定では充分に識別ができない場合が本発明の課題となる。
さて、識別対象部位と同系統部位とが同系統にあるなら、識別対象部位から発信された検査音波は、主配管および基準部位を介することなく直接、同系統部位に到達する。従って、この場合は、同系統部位での受信レベルは、発信レベルからみて減衰が少なく、基準部位において一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断できないレベルとなるときでも、その判断できないレベルに対して同レベル以上となる。一方、識別対象部位が同系統部位と同系統でない場合は、識別対象部位から発信された検査音波は、不可避的に主配管および基準部位を介して同系統部位に到達する。従って、この場合は、同系統部位での受信レベルは、発信レベルからみて減衰が大きく、基準部位において一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断できないレベルとなるときには、その判断できないレベルに対して同レベル未満となる。本発明は、この現象を利用し、第１受信レベルの大小に従って、識別対象部位が同系統にあるか否かを判定するのである。
このような判定に際しては、第１受信レベルの閾値を、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルとすることができる。すなわち、識別対象部位から発信された検査音波が直接、同系統部位に到達するレベル以上に第１受信レベルがあるかどうかを判定することで、識別対象部位と同系統部位との、引いては基準部位と同一の分岐配管に属するかどうかを判定する。
具体的には、本構成の配管系統識別方法では、前記第１識別ステップにおいて、基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別が不能であった場合でも、前記第２識別ステップを実行することで、基準部位に対して同一の分岐配管に属することが既に分かっている同系統部位における受信レベルである第１受信レベルがどの程度であるかを判断して、基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別をすることができる。そして、第１識別ステップと第２識別ステップとを組み合わせることで、従来の配管系統識別方法では検査音波の減衰により識別不可能であった主配管より遠方にわたる範囲にまで、識別距離を拡大することが可能となる。その結果、従来よりも広い範囲にわたって確実且つ容易に、基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別を行うことができる。
【００１３】
【００１４】
そして、判定において、基準部位での検出が困難である場合に、同系統部位において、検査音波の到来方向の判別が可能な受信レベル以上となることを条件として、同系統であることを判定する。識別対象部位が別系統の場合は、検査音波は主配管および基準部位を介するため、基準部位で検査音波の到来方向を判別できないときに、同系統部位において、第１受信レベルが検査音波の到来方向を判別できるレベル以上となることはない。本構成では、このような性質を利用して、簡単且つ確実に配管系統の識別を行うことができる。
例えば、第１受信レベルが閾値より大きい場合、識別対象部位から発信された検査音波は直接同系統部位に到達したと考えられるので、同系統部位と識別対象部位とは同一の分岐配管に属するとみなすことができる。そしてこのとき、基準部位に対して同系統部位が同一の分岐配管に属することがすでに分かっているので、基準部位、同系統部位、および識別対象部位は、すべて同一の分岐配管に属することになる。このようにして、配管系統の識別が可能となる。
【００１５】
本発明に係る配管系統識別方法の特徴構成は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別方法であって、前記識別対象部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第１識別ステップを実行し、前記第１識別ステップにおいて、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別が不能であった場合、前記検査音波を、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置した音波受信手段で受信し、そのときの受信レベルである第１受信レベルから、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第２識別ステップを実行し、
前記基準部位または前記同系統部位のうち一方に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を他方に配置した音波受信手段により受信し、そのときの受信レベルである第２受信レベルから、前記基準部位と前記同系統部位との間における前記検査音波の減衰量である基準音波減衰量を演算する減衰量演算ステップを実行し、前記第２識別ステップにおいて、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと前記基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する点にある。
【００１６】
本発明では、先にも説明したように、第１受信レベルの大小に従って、識別対象部位が同系統にあるか否かを判定する。
このような判定に際しては、第１受信レベルの閾値を、基準部位と同系統部位との間における検査音波の減衰量である基準音波減衰量を、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルから減算したレベルとすることができる。すなわち、識別対象部位から発信された検査音波が直接、同系統部位に到達するレベル以上に第１受信レベルがあるかどうかを判定することで、識別対象部位と同系統部位との、引いては基準部位と同一の分岐配管に属するかどうかを判定する。
そして、判定において、基準部位での検出が困難である場合に、同系統部位において、基準部位と同系統部位との間における検査音波の減衰量である基準音波減衰量を、検査音波の到来方向の判別が可能な受信レベルから減算したレベル以上となることを条件として、同系統であることを判定する。識別対象部位が別系統の場合は、検査音波は主配管および基準部位を介するため、基準部位で検査音波の到来方向を判別できないときに、同系統部位において、第１受信レベルが、基準音波減衰量を検査音波の到来方向の判別が可能な受信レベルから減算したレベル以上となることはない。本構成では、このような性質を利用して、部位間がより長い距離でも確実に配管系統の識別を行うことができる。
【００１７】
本発明の配管系統識別方法においては、前記同系統部位が前記基準部位に対して同一の分岐配管に属するとの確認を、当該同系統部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序に基づいて予め実行しておくことも可能である。
【００１８】
本構成の配管系統識別方法では、音波を利用した確認手法で同系統部位が基準部位に対して同一の分岐配管に属するとの確認を確実に行うことができるので、配管系統識別方法の信頼性をより高めることができる。
【００１９】
本発明の配管系統識別方法においては、前記分岐配管に仮部位を設け、当該仮部位に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を、前記基準部位に管軸に沿って配置した一対の音波受信手段により別個に受信し、当該一対の音波受信手段における前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記仮部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する仮部位識別ステップを、同一の分岐配管に属すると識別されるまで前記仮部位を逐次変更しながら実行し、同一の分岐配管に属すると識別された前記仮部位を前記同系統部位とすることも可能である。
【００２０】
本構成の配管系統識別方法では、測定対象である分岐配管に仮部位を設け、基準部位に対して仮部位が同一の分岐配管に属すると識別されるまで仮部位を逐次変更し、繰り返し上記仮部位識別ステップを行っているので、仮部位を順次移動させながら、本明細書で規定する同系統部位を見出し、その部位に音波受信手段を設置して、識別対象部位が同系統であるか否かの判定を行うことができる。
【００２１】
本発明の配管系統識別方法においては、前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップを経て、前記同一の分岐配管に属すると識別した識別対象部位を新たな同系統部位として、新たな識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別することも可能である。
【００２２】
本構成の配管系統識別方法においては、一回の識別を終えると同系統部位と識別対象部位とを新たに設定し直し、再度識別を繰り返すことで識別対象部位を主配管から遠方に逐次延長することができる。このようにして、配管系統識別方法によって識別可能な識別距離を拡大することができる。
【００２３】
本発明の配管系統識別方法においては、前記検査音波の到来順序から、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するに、前記一対の音波受信手段のうち、前記主配管に近い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した後、前記主配管から遠い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した場合、前記基準部位と前記識別対象部位とが同一の分岐配管に属していないと識別し、前記一対の音波受信手段のうち、前記主配管から遠い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した後、前記主配管に近い側の音波受信手段が前記検査音波を受信した場合、前記基準部位と前記識別対象部位とが同一の分岐配管に属していると識別することも可能である。
【００２４】
本構成の配管系統識別方法では、一対の音波受信手段によって受信した検査音波の受信順序から容易且つ確実に、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別することができる。
【００２５】
本発明の配管系統識別方法においては、前記基準部位に管軸に沿って取り付けた一対の音波受信手段において、各音波受信手段と前記主配管との位置関係を、前記分岐配管中を流動する流体の流動方向から求めることも可能である。
【００２６】
本構成の配管系統識別方法では、配管系統の管内を流動する流体の流動方向から、一対の音波受信手段を構成する各音波受信手段と主配管との位置関係を簡便に求めることができる。そして、求めた位置関係と、一対の音波受信手段における検査音波の受信順序とから、検査音波の到来方向を正確に認識することができる。
【００２７】
本発明に係る配管系統識別システムの特徴構成は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別システムであって、前記識別対象部位に配置可能であり、管内に向けて検査音波を発信可能な音波発信手段と、前記基準部位に管軸に沿って配置可能であり、前記検査音波を別個に受信可能な一対の音波受信手段と、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置可能であり、前記検査音波を受信可能な音波受信手段とを備え、前記一対の音波受信手段により別個に受信された前記検査音波の到来順序を判定し、当該到来順序に関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第１識別情報として出力する第１識別手段と、前記音波受信手段により受信された前記検査音波の第１受信レベルを検出し、当該第１受信レベルに関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第２識別情報として出力する第２識別手段とを備え、
前記第２識別手段において、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルに設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する点にある。
【００２８】
本発明に係る配管系統識別システムの特徴構成は、主配管から分岐する複数の分岐配管において、前記主配管の近傍にある基準部位に対して前記主配管の遠方にある識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別する配管系統識別システムであって、前記識別対象部位に配置可能であり、管内に向けて検査音波を発信可能な音波発信手段と、前記基準部位に管軸に沿って配置可能であり、前記検査音波を別個に受信可能な一対の音波受信手段と、前記主配管の遠方にあり且つ前記基準部位に対して同一の分岐配管に属する同系統部位に配置可能であり、前記検査音波を受信可能な音波受信手段とを備え、前記一対の音波受信手段により別個に受信された前記検査音波の到来順序を判定し、当該到来順序に関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第１識別情報として出力する第１識別手段と、前記音波受信手段により受信された前記検査音波の第１受信レベルを検出し、当該第１受信レベルに関する情報を、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第２識別情報として出力する第２識別手段とを備え、
前記基準部位または前記同系統部位のうち一方に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波を他方に配置した音波受信手段により受信し、そのときの受信レベルである第２受信レベルから、前記基準部位と前記同系統部位との間における前記検査音波の減衰量である基準音波減衰量を演算し、
前記第２識別手段において、前記第１受信レベルと、前記一対の音波受信手段によって別個に受信した前記検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと前記基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較し、前記第１受信レベルが前記閾値以上である場合、前記基準部位に対して前記識別対象部位が同一の分岐配管に属すると識別する点にある。
【００２９】
本構成の配管系統識別システムでは、第１識別手段が基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別を行うことができ、さらに第２識別手段も基準部位に対して同一の分岐配管に属することがすでに分かっている同系統部位を介して基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別をすることができる。このように、第１識別手段と第２識別手段とを組み合わせることで、従来の配管系統識別システムでは検査音波の減衰により識別不可能であった主配管より遠方にわたる範囲にまで、識別距離を拡大することが可能となる。その結果、従来よりも広い範囲にわたって確実且つ容易に、基準部位に対して識別対象部位が同一の分岐配管に属するか否かの識別を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の配管系統識別方法および配管系統識別システムに関する実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得る態様であれば、当業者が実施し得る範囲においてあらゆる変更、改変が可能である。
【００３１】
＜配管系統＞
図１は、建物１００内にガス等のユーティリティーを供給するための主配管（本管）１が引き込まれ、この主配管１から分岐配管（供給管）２ａ、２ｂが分岐されている状態を示した建物１００内における配管系統の模式図である。
【００３２】
建物１００は、例えば、６つの居室Ａ〜Ｆと１つのメーター室Ｇとを有している。地中に埋設されている主配管１は、その一部がメーター室Ｇ内に露出している。メーター室Ｇ内では、主配管１に分岐配管２ａ、２ｂが接続されている。分岐配管２ａは、さらに第２分岐配管２ａ1、２ａ2、２ａ3に分岐され、それぞれ居室Ａ、Ｂ、Ｃに引き込まれている。分岐配管２ｂは、さらに第２分岐配管２ｂ1、２ｂ2、２ｂ3に分岐され、それぞれ居室Ｄ、Ｅ、Ｆに引き込まれている。また、各分岐配管２ａ、２ｂには、バルブ３ａ、３ｂおよびメーター４ａ、４ｂが取り付けられている。ガス事業者等は、バルブ３ａ、３ｂを開閉することにより、主配管１から分岐配管２ａ、２ｂにガスを供給したり、ガスの供給を停止したりすることができる。また、ガスメーター４ａ、４ｂをチェックすることで、主配管１から分岐配管２ａ、２ｂへのガス供給量を計測することができる。そして、これらのバルブ３ａ、３ｂおよびガスメーター４ａ、４ｂは、メーター室Ｇ内に露出する分岐配管２ａ、２ｂ上に設けられているので、ガス事業者等は、メーター室Ｇ内ですべてのバルブ３ａ、３ｂの開閉作業およびガスメーター４ａ、４ｂの検針作業等を行うことができる。一方、居室Ａ〜Ｆの入居者は、各居室内に設けた第２バルブ５ａ〜５ｆを開閉操作することができるので、各居室内でガス機器６ａ〜６ｆへのガス供給操作を簡単に行うことができる。
【００３３】
以上のような分岐配管２ａ、２ｂを含む配管系統に対し、本発明の配管系統識別方法および配管系統識別システムを適用した具体例を以下説明していくが、本発明の配管系統識別方法は配管系統識別システムを使用して実施するものであるため、説明の便宜上、配管系統識別システムを先に説明し、その後に配管系統識別方法について説明する。
【００３４】
＜配管系統識別システム＞
図２は、本発明の配管系統識別方法を実施するために用いる配管系統識別システム２００の模式図である。本発明の配管系統識別システム２００は、音波発信手段２１、一対の音波受信手段２２、および音波受信手段２３を備え、さらに、第１識別手段３０、および第２識別手段３１を備えている。なお、図２の実施例では、分岐配管２ａに関して説明しているが、分岐配管２ｂについても同様に取り扱うことができる。
【００３５】
ここで、配管系統識別システム２００を説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本明細書において使用する主な用語の意味を説明しておく。「基準部位」とは、配管系統の識別を行う際の同一性判断の基準となる部位のことである。「同系統部位」とは、基準部位が属する分岐配管と同一の分岐配管（第２分岐配管を含む）に属する部位のことである。「識別対象部位」とは、これから識別を行う分岐配管（第２分岐配管を含む）上に設けた測定対象となる部位のことである。主配管の「近傍」とは、主配管からの分岐配管の分岐状態が判明しており、その位置に到達する検査音波の到来方向を識別可能な状態をいう。主配管の「遠方」とは、主配管からの分岐配管の分岐状態が判明しておらず、その位置に到達する検査音波の到来方向を識別不可能な状態をいう。
【００３６】
また、本発明を実施する前は、メーター室Ｇ、居室Ａ、および居室Ｂに通じる分岐配管２ａが、すべて同一の分岐配管であるか否かが確認されていないことが前提となる。そこで、このような事情のため、図２においては、メーター室Ｇ側の分岐配管を２ａ、居室Ａ側の分岐配管を２ａ’、居室Ｂ側の分岐配管を２ａ”とそれぞれ規定しておく。
【００３７】
さらに、居室Ａ側の第２分岐配管２ａ1および居室Ｂ側の第２分岐配管２ａ2は、分岐配管２ａ、２ａ’、および２ａ”に比べて配管長が非常に小さいものである。従って、本実施例では、第２分岐配管２ａ1および２ａ2上の任意の部位は、それぞれ分岐配管２ａ’および２ａ”上に存在しているものとみなす。そして、分岐配管２ａ、分岐配管２ａ’、および分岐配管２ａ”が同一の分岐配管であるか否かの識別は、主配管１の近傍にある基準部位１１に対して主配管１の遠方にある同系統部位１２および識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かによって判断するものとする。
【００３８】
一対の音波受信手段２２は、第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂを有している。一対の音波受信手段２２は、分岐配管２ａ上に設けた基準部位１１に管軸に沿って配置され、管内を到来する検査音波を第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂによって別個に受信することができる。具体的には、一対の音波受信手段２２は、メーター室Ｇ側に露出している分岐配管２ａに設けられたメーター４ａの側方にある点検孔等に設置可能な二本のマイクロホンのセットや二股マイク等とすることができる。
【００３９】
ここで、管内を到来する検査音波の受信順序を一対の音波受信手段２２が正確に検知するためには、一対の音波受信手段２２における第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂと主配管１との位置関係を知っておく必要がある。この点について、例えば、分岐配管２ａ中を流動する流体の流動方向から求めることができる。
【００４０】
具体的には、第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂにそれぞれ温度センサを取り付けるとともに、両者の間にヒーターを設置しておく。そして、主配管１から分岐配管２ａに向けて流体が流動している最中にヒーターを加熱する。そうすると、流体は流動中に第１音波受信手段２２ａと第２音波受信手段２２ｂとの間に設置したヒーターによって温められるので、上流側（主配管１に近い側）に該当する音波受信手段で検知した流体（ヒーターを通過する前の流体）の温度は、下流側（主配管１から遠い側）に該当する音波受信手段で検知した流体（ヒーターを通過した後の流体）の温度よりも低くなる。このようにして、第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂと主配管１との位置関係を簡便に求めることができる。そして、求めた位置関係と、一対の音波受信手段２２における検査音波の受信順序とから、検査音波の到来方向を正確に認識することができる。なお、本実施例では、第１音波受信手段２２ａが主配管１に近い側に、第２音波受信手段２２ｂが主配管１から遠い側に管軸に沿って配置されているものとする。
【００４１】
一対の音波受信手段２２には、第１識別手段３０が接続されている。第１識別手段３０は、第１演算手段３０ａと、第１出力手段３０ｂとを備えている。
第１演算手段３０ａは、一対の音波受信手段２２により別個に受信された検査音波の到来順序を演算することにより判定することができる。
第１出力手段３０ｂは、到来順序に関する情報を、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かを識別するための第１識別情報として、例えばディスプレイに表示する形態で出力する。到来順序に関する情報は、例えば、後述するように検査音波としてチャープ波を使用し、第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂでそれぞれ受信したチャープ波を、パルス圧縮処理することによって得ることができる。なお、第１演算手段３０ａおよび第１出力手段３０ｂを含む第１識別手段３０は、ハードウェアとして構成されていてもよいが、コンピューターのソフトウェア上に構築することも可能である。
【００４２】
音波受信手段２３は、主配管１の遠方にあり且つ基準部位１１に対して同一の分岐配管に属する同系統部位１２に配置され、管内を到来する検査音波を受信することができる。同系統部位１２は、後述する方法によって予め確認しておくことができる。音波受信手段２３は、例えば、分岐配管２ａ’（居室Ａ側の第２分岐配管２ａ1）に設けられたガス栓等の同系統部位１２に設置可能なマイクロホン等とすることができる。なお、本実施形態では、同系統部位１２であるガス栓に音波受信手段２３としてのマイクロホンを設置するため、図１に示していたガス機器６ａは取り外している。
【００４３】
音波受信手段２３には、第２識別手段３１が接続されている。第２識別手段３１は、第２演算手段３１ａと、第２出力手段３１ｂとを備えている。
第２演算手段３１ａは、音波受信手段２３により受信された検査音波の第１受信レベルを検出し、この第１受信レベルを、後述する所定の閾値と比較する演算を行って、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かを識別する。
第２出力手段３１ｂは、上記識別結果を第２識別情報として、例えばディスプレイに表示する形態で出力する。なお、第２演算手段３１ａおよび第２出力手段３１ｂを含む第２識別手段３１は、ハードウェアとして構成されていてもよいが、コンピューターのソフトウェア上に構築することも可能である。
【００４４】
音波発信手段２１は、分岐配管２ａ”（居室Ｂ側の第２分岐配管２ａ2）上に設けた識別対象部位１３に配置され、管内に向けて検査音波を発信する。具体的には、音波発信手段２１は、居室Ｂ側の第２分岐配管２ａ2に設けられたガス栓等の識別対象部位１３に取り付け可能な超音波発信器や音声スピーカ等とすることができる。なお、本実施形態では、識別対象部位１３であるガス栓に音波発信手段２１としての音声スピーカを設置するため、図１に示していたガス機器６ｂは取り外している。
検査音波は、例えば、複数の周波数成分を含んだ音波を用いることができる。検査音波は、特に、図３に例示するチャープ波が好ましい。チャープ波とは、周波数が時間的に変化する波形を有する音波であり、例えば、時間引伸ばしパルス（Ｔｉｍｅ−Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ  Ｐｕｌｓｅ）波（ＴＳＰ波）が挙げられる。図３に例示するチャープ波は、周波数が時間的に増加する典型的なＴＳＰ波であるが、周波数が時間的に減少するような波形のチャープ波を採用することも勿論可能である。チャープ波を検査音波として使用する利点としては、検査音波のインパルス化がより簡便になり、分岐配管の系統の識別がより容易になることが挙げられる。
【００４５】
＜配管系統識別方法：第１実施例＞
図４は、図２の配管系統識別システム２００を用いた第１実施例による配管系統識別方法の一連の手順を示すフローチャートである。本発明の配管系統識別方法では、分岐配管上にＮ個（Ｎは自然数）の識別対象部位１３が設けられるものとする。これにより、基準部位１１から識別対象部位１３までの識別距離を、識別対象部位１３を１つとした場合のＮ倍まで拡大することが可能となる。なお、図２の配管系統識別システム２００は、説明を容易にするため、最も単純なモデルである識別対象部位の総数が１個（Ｎ＝１）のケースを表している。以下、本実施例による配管系統識別方法を、フローチャートに基づいてそれぞれのステップ毎に説明する。
【００４６】
配管系統識別方法を開始後、まず同系統部位を設定するために分岐配管２ａ’上の適当な箇所（例えば、ガス栓）を仮部位として選定する。本実施例では、図２の部位１２を仮部位としている。この仮部位１２から任意の音波発信手段（図示せず）により管内に向けて検査音波（例えば、チャープ波）を発信し（Ｓ１）、基準部位１１に管軸に沿って設けた一対の音波受信手段２２で検知して検査音波の到来順序を判断する（Ｓ２）。検査音波の到来順序は、例えば、チャープ波を使用している場合では、チャープ波のパルス圧縮処理を用いた演算から正確に求めることができる。
【００４７】
検査音波を検知する際、一対の音波受信手段２２のうち、主配管１から遠い側の音波受信手段が先に検査音波を検知した場合（すなわち、第２音波受信手段２２ｂで先に検査音波が受信され、次いで第１音波受信手段２２ａで検査音波が受信された場合）、仮部位１２から発信された検査音波は、図２の矢印Ｐで示すように主配管１とは反対側の分岐配管２ａおよび２ａ’から到来してきたと考えられる。よって、この場合の仮部位１２は、基準部位１１が属する分岐配管と同一の分岐配管に属する（以下、この状態を「同系統」と称する）とみなすことができる。このような基準部位１１に対して同一の分岐配管に属する仮部位１２を、同系統部位１２として設定する（Ｓ３）。
【００４８】
一方、一対の音波受信手段２２のうち、主配管１から近い側の音波受信手段が先に検査音波を検知した場合（すなわち、第１音波受信手段２２ａで先に検査音波が受信され、次いで第２音波受信手段２２ｂで検査音波が受信された場合）、仮部位１２から発信された検査音波は、図２の矢印Ｑで示すように主配管１を介して到来してきたと考えられる。よって、この場合の仮部位１２は、基準部位１１が属する分岐配管とは異なる分岐配管に属する（以下、この状態を「別系統」と称する）とみなすことができる。そこで、仮部位１２の位置を逐次変更し（Ｓ４）、再度検査音波の発信を行う。
【００４９】
検査音波の強度不足等の理由で、一対の音波受信手段２２で検査音波を検出することができなかった場合も、仮部位１２の位置を逐次変更し（Ｓ４）、再度検査音波の発信を行う。そして、仮部位１２が基準部位１１と同系統であると判断されるまで、図４のステップ１、ステップ２、ステップ４の操作を繰り返す。これにより、分岐配管における識別距離を拡大するために必要となる同系統部位１２の設定を確実に行うことができる。
【００５０】
次に、ｎ番目の識別対象部位１３から検査音波を管内に向けて発信する。ここで、ｎは、分岐配管２ａ等の上にＮ個設定する識別対象部位１３を、主配管１に近い側からカウントした識別対象部位１３の順番を示す数である。従って、ｎは、Ｎ≧ｎを満たす自然数となる。そこで、まず１番目の識別対象部位（例えば、図２の識別対象部位１３）から（Ｓ５）、管内に向けて検査音波を発信する（Ｓ６）。そして、この検査音波を基準部位１１に設置した一対の音波受信手段２２で受信し、この受信結果から検査音波の到来順序を判断することで（Ｓ７）、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かを識別する第１識別ステップを実行する。
【００５１】
第１識別ステップにおいて、検査音波を受信する際、一対の音波受信手段２２のうち、主配管１から遠い側の音波受信手段が先に検査音波を検知した場合（すなわち、第２音波受信手段２２ｂで先に検査音波が受信され、次いで第１音波受信手段２２ａで検査音波が受信された場合）、識別対象部位１３から発信された検査音波は、図２の矢印Ｐで示すように主配管１とは反対側の分岐配管２ａ、２ａ’および２ａ”から到来してきたと考えられる。よって、基準部位１１と１番目の識別対象部位１３とは同系統であると識別される（Ｓ１０）。
【００５２】
一方、一対の音波受信手段２２のうち、主配管１から近い側の音波受信手段が先に検査音波を検知した場合（すなわち、第１音波受信手段２２ａで先に検査音波が受信され、次いで第２音波受信手段２２ｂで検査音波が受信された場合）、識別対象部位１３から発信された検査音波は、図２の矢印Ｑで示すように主配管１を介して到来してきたと考えられる。よって、この場合の識別対象部位１３と基準部位１１とは別系統であると識別され、識別対象部位１３としてＮ個の中にカウントすることはできない。そこで、識別対象部位１３の位置を逐次変更し（Ｓ９）、再度検査音波の発信を行う。そして、１番目の識別対象部位１３と基準部位１１とが同系統または不明であると判断されるまで、図４のステップ６、ステップ７、およびステップ９の操作を繰り返す。
【００５３】
ところで、検査音波の発信強度が十分でなかったり、バックグラウンドのノイズが強過ぎたりした場合等では、基準部位１１に設置した一対の音波受信手段２２によって到来する検査音波を正確に受信できない場合がある。このように第１識別ステップで不明となるような事態が発生した場合においても、次のステップ８に示す第２識別ステップを実行することにより、分岐配管の識別を正確に行うことができる。
【００５４】
第２識別ステップでは、１番目の識別対象部位１３から発信した検査音波の受信レベルを同系統部位１２で検知し、これを第１受信レベルとして所定の閾値と比較する（Ｓ８）。この閾値は、例えば、一対の音波受信手段２２によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルに設定したものとすることができる。
第１受信レベルが閾値よりも大きい場合、識別対象部位１３は同系統部位１２に近い位置にあると考えられ、検査音波は、矢印Ｒで示すように同系統部位１２に対して主配管１側とは反対側の分岐配管２ａ’および２ａ”を通ってきたと考えられることから、１番目の識別対象部位１３は、同系統部位１２と同系統であると判断することができる。そして同系統部位１２は、基準部位１１と同系統であることがすでに分かっているので、１番目の識別対象部位１３、同系統部位１２、および基準部位１１は、すべて同系統であると判断することができる。このようにして、１番目の識別対象部位１３は、同系統部位１２を介して基準部位１１と同系統であると識別することができる（Ｓ１０）。
【００５５】
反対に、第１受信レベルが閾値よりも小さい場合、検査音波がかなり弱くなる程、１番目の識別対象部位１３と同系統部位１２とが離れているため、１番目の識別対象部位１３の位置を変更し（Ｓ９）、再度検査音波の発信を行う。そして、１番目の識別対象部位１３が基準部位１１と同系統であると判断されるまで、図４のステップ６からステップ９の操作を繰り返す。
【００５６】
最後に、識別対象部位１３の順番（ｎ）が、設定した識別対象部位１３の総数（Ｎ）に達したか否かを判断する（Ｓ１１）。ｎ＝Ｎであれば、配管系統識別方法は終了する。一方、識別対象部位１３の順番（ｎ）が、まだ識別対象部位１３の総数（Ｎ）に達しない場合は、識別したｎ番目の識別対象部位１３を同系統部位１２として設定し直すとともにｎ＋１番目となる識別対象部位１３を新たに設定し、このｎ＋１番目の識別対象部位をｎ番目の識別対象部位１３とみなして（Ｓ１２）、ステップ６に戻る。そして、図４のステップ６からステップ１２までを、ｎ＝Ｎに達するまで繰り返す。
【００５７】
以上のように第１実施例による配管系統識別方法では、第１識別ステップにおいて、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一配管系統に属するか否かの識別が不能であった場合でも、第２識別ステップを実行することで、基準部位１１に対して同一の分岐配管に属することが既に分かっている同系統部位１２を介して、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かの識別をすることができる。このように、第１識別ステップと第２識別ステップとを組み合わせることで、従来の配管系統識別方法では検査音波の減衰により識別不可能であった主配管１より遠方にわたる範囲にまで、識別距離を拡大することが可能となる。その結果、従来よりも広い範囲にわたって確実且つ容易に、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かの識別を行うことができる。
【００５８】
＜配管系統識別方法：第２実施例＞
図５は、上記第１実施例による配管系統識別方法を一部改変した第２実施例による配管系統識別方法の一連の手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、図４のフローチャートと一部のステップのみが異なるので、本第２実施例では異なるステップについてのみ説明し、第１実施例と同じステップについては説明を省略する。
【００５９】
第２実施例による配管系統識別方法の特徴は、基準部位１１または同系統部位１２のうち一方に配置した音波発信手段から管内に向けて発信した検査音波（例えば、所定の発信レベルに予め設定された音波）を他方に配置した音波受信手段（これは、一対の音波受信手段２２に限定されず、任意の音波受信手段とすることができる）により受信し、そのときの受信レベルである第２受信レベルから、基準部位１１と同系統部位１２との間における検査音波の減衰量である基準音波減衰量を演算する減衰量演算ステップを実行し、第２識別ステップにおいて、第１受信レベルと、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較し、第１受信レベルが前記閾値以上である場合、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属すると識別する点にある。
【００６０】
具体的には、ステップ３において、仮部位１２が同系統部位であると識別されたら、上記減衰量演算ステップを実行し、基準音波減衰量を記録する（Ｓ３−２）。このとき行う記録は、配管系統識別システム２００にメモリー等の記憶手段（図示せず）を設けてデータを記録するようにしてもよいし、作業者が手作業で記録するようにしてもよい。
【００６１】
次に、第２識別ステップとして、同系統部位１２における第１受信レベルと、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値（減衰量閾値）とを比較する（Ｓ８´）。ここで、減衰量閾値は、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと基準音波減衰量との差である単純減衰値をそのまま閾値として用いることもできるが、上記単純減衰値に所定の許容値を加減した許容減衰値を用いてもよい。ステップ８´において、第１受信レベルが減衰量閾値より大きければ、ｎ番目の識別対象部位１３から発信した検査音波は、主配管１および基準部位１１を経由せず直接、同系統部位１２に到達したものと考えられるので、識別対象部位１３と同系統部位１２とは同一分岐配管に属するとみなすことができる。そしてこのとき、基準部位１１と同系統部位１２とは同系統であることがすでに分かっているので、基準部位１１、同系統部位１２、および識別対象部位１３はすべて同一の分岐配管に属することになる。このように、第２実施例の配管系統識別方法では、第１受信レベルと、一対の音波受信手段によって別個に受信した検査音波の到達時間の違いを判断可能なレベルと基準音波減衰量とに基づいて設定した閾値とを比較することにより、基準部位１１に対して識別対象部位１３が同一の分岐配管に属するか否かの識別を、部位間がより長い距離でも行うことができる。
【００６２】
＜チャープ波のパルス圧縮処理＞
本発明の配管系統識別システム２００において、第１識別手段３０が第１識別情報として出力する「到来順序に関する情報」を求めるために有効な手段の一つであるチャープ波のパルス圧縮処理について、図６を参照して以下に説明する。
【００６３】
図６は、チャープ波のパルス圧縮処理に関する一連のプロセスを説明するフローチャートである。初めに、音波発信手段２１からチャープ波を発信し（Ｓ２１）、これを一対の音波受信手段２２の第１音波受信手段２２ａおよび第２音波受信手段２２ｂによって別個に受信する（Ｓ２２）。別個に受信された各チャープ波を、第１演算手段３０ａによりパルス圧縮処理する。このパルス圧縮処理は、受信した各チャープ波をインパルス化することにより行われる（Ｓ２３）。ハンマーの打撃音などの一般の音波は帯域が狭いためにパルス圧縮処理を行ってもインパルス化は困難であるが、チャープ波は帯域が広いためにインパルス化が可能であり、さらにチャープ波は信号のＳ／Ｎ比が低くてもインパルス化が可能であるので、本発明の配管系統識別方法および配管系統識別システムに用いる検査音波として好適である。
【００６４】
次に、一対の音波受信手段２２によって受信した各チャープ波をインパルス化したデータについて、インパルス強度がゼロと交わる地点（ゼロ交差）をそれぞれ求め（Ｓ２４）、そのゼロ交差からそれぞれのチャープ波の受信時間を求める（Ｓ２５）。なお、インパルス強度が最大となる地点（ピーク値）またはインパルスが立ち上がる地点から、それぞれのチャープ波の受信時間を求めてもよい。
【００６５】
これらのチャープ波の受信時間から認識したそれぞれの第１音波受信手段２２ａ、および第２音波受信手段２２ｂにおけるチャープ波の受信順序から、チャープ波の到来方向を判別することができる（Ｓ２６）。この判別は上述したとおりであり、第２音波受信手段２２ｂが先にチャープ波を受信していれば同一の配管系統であると判別でき（Ｓ２７）、第１音波受信手段２２ａが先にチャープ波を受信していれば異なる配管系統であると判別できる（Ｓ２８）。
【００６６】
なお、本チャープ波のパルス圧縮処理は、信号のＳ／Ｎ比の改善効果が大きいので、音波受信手段２３における検査音波の受信波形にも施すことが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の配管系統識別方法および配管系統識別システムは、上記実施例において説明した建物の壁等に埋め込まれたガス配管の識別の他にも様々な場面に応用することができる。例えば、地中に埋設されているガス管、上下水道管、各種ケーブル管等に対して、分岐配管の識別を行う場合にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】建物内にガス等のユーティリティーを供給するための主配管が引き込まれ、この主配管から分岐配管が分岐されている状態を示した建物内における配管系統の模式図
【図２】本発明の配管系統識別方法を実施するために用いる配管系統識別システムの模式図
【図３】代表的なチャープ波（ＴＳＰ波）の波形を示す図
【図４】図２の配管系統識別システムを用いた第１実施例による配管系統識別方法の一連の手順を示すフローチャート
【図５】第１実施例による配管系統識別方法を一部改変した第２実施例による配管系統識別方法の一連の手順を示すフローチャート
【図６】チャープ波のパルス圧縮処理に関する一連のプロセスを説明するフローチャート
【符号の説明】
【００６９】
１  主配管
２ａ  分岐配管
２ｂ  分岐配管
１１  基準部位
１２  同系統部位
１３  識別対象部位
２１  音波発信手段
２２  一対の音波受信手段
２３  音波受信手段
３０  第１識別手段
３１  第２識別手段
２００  配管系統識別システム
【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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