(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知装置であって、
前記配管における設定された検知区間の一端側の開口端に接続される第１接続部と前記検知区間の他方側の開口端に接続される第２接続部を備え、
前記第１接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第１音波検出器と当該第１音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第１音波発生器が配備され、
前記第２接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第２音波検出器と当該第２音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第２音波発生器が配置され、
前記第１及び第２音波検出器の検出信号が入力されると共に、前記第１及び第２音波発生器の動作信号を出力する信号処理部を備え、
前記信号処理部は、
前記第１音波検出器の検出信号と前記第２音波検出器の検出信号に基づいて前記検知区間における漏洩位置を検知する漏洩位置検知手段と、
前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第１音波検出器の検出信号を確認することで前記第１音波検出器が正常か異常かを診断する第１音波検出器診断手段と、
前記第２音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで前記第２音波検出器が正常か異常かを診断する第２音波検出器診断手段と、
前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで、前記検知区間内の配管が閉塞状態に有るか否かを判定する配管閉塞判定手段とを備えることを特徴とする音波式漏洩位置検知装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記第１音波検出器診断手段と前記第２音波検出器診断手段の一方又は両方が異常を診断した場合に異常表示を行う音波検出器異常表示手段を備えることを特徴とする請求項１記載の音波式漏洩位置検知装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、
前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第１音波検出器の検出信号と前記第２音波検出器の検出信号を比較することで、前記検知区間の配管長を計測する検知区間配管長計測手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の音波式漏洩位置検知装置。
【請求項４】
前記第１音波検出器診断手段と前記第２音波検出器診断手段は、前記信号処理部の動作開始時に実行することを特徴とする請求項１に記載の音波式漏洩位置検知装置。
【請求項５】
配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知方法において、
前記配管における設定された検知区間の一端側の開口端に接続される第１接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第１音波検出器と当該第１音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第１音波発生器が配備され、前記検知区間の他方側の開口端に接続される第２接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第２音波検出器と当該第２音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第２音波発生器が配備され、
前記第１音波検出器の検出信号と前記第２音波検出器の検出信号に基づいて前記検知区間における漏洩位置を検知する漏洩位置検知工程に先だって、
前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第１音波検出器の検出信号を確認することで前記第１音波検出器が正常か異常かを診断する第１音波検出器診断工程と、
前記第２音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで前記第２音波検出器が正常か異常かを診断する第２音波検出器診断工程と、
前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで、前記検知区間内の配管が閉塞状態に有るか否かを判定する配管閉塞判定工程を行うことを特徴とする音波式漏洩位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知装置及び検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の音波式漏洩位置検知装置を示した説明図である（下記特許文献１参照）。ガスや水道等の流体輸送用配管は、腐蝕や損傷などによって穴が開き輸送流体が漏洩する事態が生じうる。これに対しては、漏洩箇所を検知して迅速に漏洩箇所に修理を施すことが求められる。音響式漏洩検知装置Ｊ０は様々敷設状態の配管に対して適用可能であるが、特に地中埋設配管の漏洩位置検知に有効である。
【０００３】
この音波式漏洩位置検知装置Ｊ０は、配管Ｐ上の任意の２点（Ａ点とＢ点）から分岐した立て管に音波検出器としてのマイクＪ２及びマイクＪ３を取り付け、このマイクＪ２，Ｊ３によってＣ点の漏洩位置から発せられる漏洩音を検出する。そして、マイクＪ２で検出した音波信号とマイクＪ３で検出した音波信号とを演算処理部Ｊ１で相互相関法にて処理することによって、ある時点でＣ点から発せられた漏洩音がＡ点とＢ点の２点に伝わる伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいてＡ点とＢ点の中間点（Ｄ点）から漏洩位置であるＣ点までの距離を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８７６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような音波式漏洩位置検知装置では、マイクの出力が無い場合、漏洩音が発生されていないのか、故障や接続不良などでマイクに何らかの不具合があって出力が無いのかの区別ができない問題があった。実際上は作業者がマイクに向けて声を発するか或いは立て管を叩くなどして確認音を発生させ、この確認音をマイクが検出できるかどうかでマイクの不具合を診断した後に検知作業を行っていたが、これによると、複数区間で漏洩位置検知作業を連続して行う際に、マイクの設置箇所を変える度に確認音を発生させて接続不良などが無いかの確認作業を行わざるを得ず、効率よく作業を進めることができない問題があった。
【０００６】
また、配管における漏洩検知区間の途中が土砂や差し水などで塞がれている場合があり、この場合に、漏洩検知区間の一箇所で配管が塞がれている場合には、２点に設置した一対のマイクの一方で漏洩音を検出することができるので配管が塞がれている事態を把握することができる。しかしながら、漏洩箇所を挟むように複数箇所で配管が塞がれている場合には、配管が塞がれて漏洩音が消されているのか、漏洩音が発生されていないのか区別できない問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、マイク（音波検出器）が正常か否かを漏洩位置検知作業前に簡易に診断することができ、効率よく漏洩位置検知作業を進めることができること、配管の途中が塞がれている事態を漏洩位置検知作業前に認知でき、漏洩位置検知作業の信頼性を向上させることができること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明による音波式漏洩位置検知装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知装置であって、前記配管における設定された検知区間の一端側の開口端に接続される第１接続部と前記検知区間の他方側の開口端に接続される第２接続部を備え、前記第１接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第１音波検出器と当該第１音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第１音波発生器が配備され、前記第２接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第２音波検出器と当該第２音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第２音波発生器が配置され、前記第１及び第２音波検出器の検出信号が入力されると共に、前記第１及び第２音波発生器の動作信号を出力する信号処理部を備え、前記信号処理部は、前記第１音波検出器の検出信号と前記第２音波検出器の検出信号に基づいて前記検知区間における漏洩位置を検知する漏洩位置検知手段と、前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第１音波検出器の検出信号を確認することで前記第１音波検出器が正常か異常かを診断する第１音波検出器診断手段と、前記第２音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで前記第２音波検出器が正常か異常かを診断する第２音波検出器診断手段と、前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで、前記検知区間内の配管が閉塞状態に有るか否かを判定する配管閉塞判定手段とを備えることを特徴とする音波式漏洩位置検知装置。
【０００９】
また、このような目的を達成するために、本発明による音波式漏洩位置検知方法は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知方法において、前記配管における設定された検知区間の一端側の開口端に接続される第１接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第１音波検出器と当該第１音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第１音波発生器が配備され、前記検知区間の他方側の開口端に接続される第２接続部には、前記配管内を伝搬する音波を検出する第２音波検出器と当該第２音波検出器の近傍に配置されて音波を発生させる第２音波発生器が配備され、前記第１音波検出器の検出信号と前記第２音波検出器の検出信号に基づいて前記検知区間における漏洩位置を検知する漏洩位置検知工程に先だって、前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第１音波検出器の検出信号を確認することで前記第１音波検出器が正常か異常かを診断する第１音波検出器診断工程と、前記第２音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで前記第２音波検出器が正常か異常かを診断する第２音波検出器診断工程と、前記第１音波発生器の動作信号出力に応じて前記第２音波検出器の検出信号を確認することで、前記検知区間内の配管が閉塞状態に有るか否かを判定する配管閉塞判定工程を行うことを特徴とする音波式漏洩位置検知方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、このような特徴を有することで、配管の漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する音波式漏洩位置検知装置において、第１音波検出器と第２音波検出器の一方又は両方が正常か否かを漏洩位置検知作業前に簡易に診断することができ、効率よく漏洩位置検知作業を進めることができる。
【００１１】
また、信号処理部が、第１音波発生器の動作信号出力に応じて第２音波検出器の検出信号を確認することで検知区間内の配管が閉塞状態に有るか否かを判定する配管閉塞判定手段を備えることで、配管の途中が塞がれている事態を漏洩位置検知作業前に認知でき、漏洩位置検知作業の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の音波式漏洩位置検知装置を示した説明図。
【図２】本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置を示した説明図。
【図３】本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置の他の例を示した説明図。
【図４】本発明の実施形態における第１，第２接続部の構成例を示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置を示した説明図である。この音波式漏洩位置検知装置１は、従来技術と同様に、配管Ｐにおいて検知区間Ｌを特定し、検知区間Ｌの一端（Ａ点）から分岐した分岐管（メータ立て管）Ｐ１の開口端Ｌ１と、検知区間Ｌの他端（Ｂ点）から分岐した分岐管（メータ立て管）Ｐ２の開口端Ｌ２に設置され、ある時点でＣ点から発せられた漏洩音がＡ点とＢ点の２点に伝わる伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいてＡ点とＢ点の中間点（Ｄ点）から漏洩位置であるＣ点までの距離を求めるものである。
【００１４】
本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置１は、配管Ｐにおける設定された検知区間Ｌの一端側の開口端Ｌ１に接続される第１接続部１０と検知区間Ｌの他方側の開口端Ｌ２に接続される第２接続部２０を備えると共に、信号処理部３０を備えている。
【００１５】
第１接続部１０には、配管Ｐ内を伝搬する音波を検出する第１音波検出器（マイク）１１と第１音波検出器１１の近傍に配置されて音波を発生させる第１音波発生器（スピーカ）１２が配備され、第２接続部２０には、配管Ｐ内を伝搬する音波を検出する第２音波検出器（マイク）２１と第２音波検出器２１の近傍に配置されて音波を発生させる第２音波発生器（スピーカ）２２が配置されている。
【００１６】
信号処理部３０は、第１音波検出器１１及び第２音波検出器２１の検出信号が入力されると共に、第１音波発生器１２及び第２音波発生器２２の動作信号を出力するように、第１接続部１０及び第２接続部２０と有線又は無線の信号回線で接続されている。
【００１７】
そして、信号処理部３０は、音波式漏洩位置検知装置１としての基本機能であって、第１音波検出器１１の検出信号と第２音波検出器２１の検出信号に基づいて検知区間Ｌにおける漏洩位置を検知する漏洩位置検知手段３１を備えている。この漏洩位置検知手段３１は、第１音波検出器１１の検出信号と第２音波検出器２１の検出信号とを相互相関法にて処理することによって、ある時点に発せられた漏洩音がＡ点（或いは開口端Ｌ１）とＢ点（或いは開口端Ｌ２）に伝わるまでの伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいて漏洩位置（Ｃ点）が検知区間Ｌの中間位置（Ｄ点）からどれ位の距離だけ離れているかを検知する機能を有している。
【００１８】
そして、本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置１における信号処理部３０は、前述した漏洩位置検知手段３１に加えて、第１音波検出器診断手段３２と第２音波検出器診断手段３３を少なくとも備えている。
【００１９】
第１音波検出器診断手段３２は、第１音波発生器１２の動作信号出力に応じて第１音波検出器１１の検出信号を確認することで第１音波検出器１１が正常か異常かを診断する機能を有しており、第２音波検出器診断手段３３は、第２音波発生器２２の動作信号出力に応じて第２音波検出器２１の検出信号を確認することで第２音波検出器２１が正常か異常かを診断する機能を有している。
【００２０】
すなわち、第１，第２音波検出器診断手段３２，３３は、第１，第２音波発生器１２，２２から音波を発生させ、その音波を第１，第２音波検出器１１，２１でそれぞれ検出することにより第１，第２音波検出器１１，２１が正常に動作しているか否かを確認するものであり、第１，第２音波発生器１２，２２から音波が発生されているにも係わらず、第１，第２音波検出器１１，１２から音波の検出信号が得られない場合は第１，第２音波検出器１１，１２を異常と診断する。
【００２１】
第１音波検出器診断手段３２と第２音波検出器診断手段３３は、個別に機能することで第１音波検出器１１と第２音波検出器２１を個別に診断することができるが、第１音波検出器診断手段３２と第２音波検出器診断手段３３を同時に機能させ、第１音波検出器１１と第２音波検出器２１の何れか一方が異常と診断されたときに異常の出力を発生させるようにしてもよい。
【００２２】
この第１，第２音波検出器診断手段３２，３３は、漏洩位置検知手段３１の実行前に実行することが有効であり、特に、信号処理部３０の動作開始時（例えば電源投入時）に実行することで、第１，第２音波検出器１１，２１の自動診断が可能になる。
【００２３】
本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置１は、信号処理部３０において、第１，第２音波検出器診断手段３２，３３に加えて音波検出器異常表示手段３４を具備することができる。音波検出器異常表示手段３４は、第１音波検出器診断手段３２と第２音波検出器診断手段３３の一方又は両方が異常を診断した場合に異常表示を行うものである。異常表示は、音波式漏洩位置検知装置１に備えられる図示省略の表示部を信号処理部３０からの出力によって駆動し、「マイク異常」等の文字表示や赤点表示など、操作者が異常を認識できる表示を行う。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置の他の例を示した説明図である。この例は、音波式漏洩位置検知装置１の信号処理部３０が、前述した漏洩位置検知手段３１，第１音波検出器診断手段３２，第２音波検出器診断手段３３，音波検出器異常表示手段３４に加えて、配管閉塞判定手段３５，検知区間配管長計測手段３６を備えている。配管閉塞判定手段３５と検知区間配管長計測手段３６は両方具備しても良いが、いずれか一方を省略しても良い。
【００２５】
配管閉塞判定手段３５は、第１音波発生器１２（又は第２音波発生器２２）の動作信号出力に応じて第２音波検出器２１（又は第１音波検出器１１）の検出信号を確認することで、検知区間Ｌ内の配管Ｐが閉塞状態に有るか否かを判定する機能を有する。すなわち、検知区間Ｌの一端側から音波を配管Ｐ内に放出させて検知区間Ｌの他端側でその音波が検出できるか否かで検知区間Ｌ内の配管Ｐが閉塞状態に有るか否かを判定するものである。配管閉塞判定手段３５を実行させて検知区間Ｌ内の配管Ｐが閉塞状態に有るか否かを判定しておけば、漏洩位置検知手段３１において音波検出が無い場合に、漏洩が無いことで音波が検出されないのか、配管Ｐの閉塞で音波が検出されないのかを区別することができる。なお、この区別に際しては、第１，第２音波検出器１１，２１が正常に動作していることが前提になる。
【００２６】
検知区間配管長計測手段３６は、第１音波発生器１２（又は第２音波発生器２２）の動作信号出力に応じて第１音波検出器１１の検出信号と第２音波検出器２１の検出信号を比較することで、検知区間Ｌの配管長を計測する機能を有する。検知区間Ｌの配管長は配管図によって大まかには把握できるが複雑に屈曲配管されている場合などは正確な配管長を把握し難い。このような場合に、検知区間配管長計測手段３６によって正確な配管長を計測し、検知区間Ｌの中間位置（Ｄ点）を正確に把握する。第１音波発生器１２で発生した音波を第１音波検出器１１で検出すると共に第２音波検出器２１で検出し、音波が第１音波検出器１１で検出されてから第２音波検出器２１で検出されるまでの到達時間差によって検知区間Ｌの長さを計測する。ここで計測される配管長は分岐管Ｐ１，Ｐ２の長さを含むものになるが、分岐管Ｐ１，Ｐ２の配管長が既知の場合にはこれを差し引いて検知区間Ｌの配管長を求めることができる。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態における第１，第２接続部の構成例を示した説明図である。第１接続部１０（又は第２接続部２０）は、第１音波検出器１１（又は第２音波検出器２１）と第１音波発生器１２（又は第２音波発生器２２）を備えているが、第１音波発生器１２を第１音波検出器１１の回線に共振回路１３を介して接続することで、第１音波検出器１１と第２音波発生器１２の回線を共用化することができる。このような構成にすることで、回線接続の煩雑さを回避できると共に接続不良の発生を抑制することができる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置１は、音波検出器（マイク）と音波発生器（スピーカ）をセットにして、検知区間Ｌの両端開口部Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ装着することで、音波検出器（マイク）の診断機能、音波検出器の異常表示機能、配管が閉塞状態に有るか否かの判定機能、検知区間配管長の計測機能を、漏洩位置検知機能に加えて具備している。
【００２９】
このような機能を有する本発明の実施形態に係る音波式漏洩位置検知装置１は、配管Ｐの漏洩位置を漏洩音の検出によって検知する基本機能に加えて、第１音波検出器１１と第２音波検出器２１の一方又は両方が正常か否かを漏洩位置検知作業前に簡易に診断することができ、効率よく漏洩位置検知作業を進めることができる。
【００３０】
また、音波式漏洩位置検知装置１が配管Ｐの閉塞状態を判定する判定機能を備えることで、配管Ｐの途中が塞がれている事態を漏洩位置検知作業前に認知でき、漏洩位置検知作業の信頼性を向上させることができる。そして、音波式漏洩位置検知装置１が検知区間配管長の計測機能を備えることで、正確な検知区間配管長の基で正確に漏洩位置を検知することができる。
【００３１】
すなわち、本発明の音波式漏洩位置検知装置１は、音波検出器（マイク）と音波発生器（スピーカ）をセットにして、検知区間Ｌの両端開口部Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ装着し、漏洩位置検知手段３１に加えて、第１音波検出器診断手段３２，第２音波検出器診断手段３３，音波検出器異常表示手段３４，配管閉塞判定手段３５，検知区間配管長計測手段３６を具備することで、漏洩位置検知の作業効率と作業精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：音波式漏洩位置検知装置，
１０：第１接続部，２０：第２接続部，
１１：第１音波検出器，１２：第１音波発生器，
２１：第２音波検出器，２２：第２音波発生器，
３０：信号処理部，
３１：漏洩位置検知手段，
３２：第１音波検出器診断手段，
３３：第２音波検出器診断手段，
３４：音波検出器異常表示手段，
３５：配管閉塞判定手段，
３６：検知区間配管長計測手段，
Ｐ：配管，Ｌ：検知区間，Ｌ１，Ｌ２：開口端
【図１】
0005356317.tif 000002
【図２】
0005356317.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005356317.tif 000005