(57)【要約】【課題】本発明の主な目的は、信頼性の高い漏水検知システムの設置方法、漏水検知システム、および漏洩検知方法を提供することである。【解決手段】本発明にかかる漏水検知システムの設置方法は、管網１１０と、管網１１０に設けられる第１の振動計測装置２０１と、管網１１０に設けられる第２の振動計測装置２０２と、第１の振動計測装置２０１から所定の地上開放位置まで接続する接続線３００と、第２の振動計測装置２０２から所定の地上開放位置まで接続する接続線３００と、を一体的に地中に埋設する埋設工程と、埋設工程により埋設される第１の振動計測装置２０１の位置情報および第２の振動計測装置２０２の位置情報をパーソナルコンピュータ５００に記録する記録工程と、を含むものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管と、前記配管に設けられる第１の振動計測装置と、前記配管に設けられる第２の振動計測装置と、前記第１の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続する第１の接続線と、前記第２の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続する第２の接続線と、を一体的に地中に埋設する埋設工程と、
前記埋設工程により埋設される前記第１の振動計測装置の位置情報および前記第２の振動計測装置の位置情報を記録媒体に記録する記録工程と、を含む、漏水検知システムの設置方法。
【請求項２】
配管に第１の振動計測装置を取り付ける第１取り付け工程と、
前記配管に第２の振動計測装置を取り付ける第２取り付け工程と、
前記第１取り付け工程により取り付けられた前記第１の振動計測装置に第１の接続線を取り付ける第１接続工程と、
前記第２取り付け工程により取り付けられた前記第２の振動計測装置に第２の接続線を取り付ける第２接続工程と、
前記第１取り付け工程、前記第２取り付け工程、前記第１接続工程、前記第２接続工程を施した前記配管を地中に埋設し、前記第１の接続線および前記第２の接続線を所定の地上開放位置まで接続する埋設工程と、
前記埋設工程により埋設される前記第１の振動計測装置の位置情報および前記第２の振動計測装置の位置情報を記録媒体に記録する記録工程と、を含む、漏水検知システムの設置方法。
【請求項３】
前記第１取り付け工程は、前記配管に薄膜状の第１圧電素子を巻回する第１の巻回工程と、
前記第１圧電素子に接続された第１の増幅器を取り付ける第１の増幅工程と、を含み、
前記第２取り付け工程は、前記配管に薄膜状の第２圧電素子を巻回する第２の巻回工程と、
前記第２圧電素子に接続された第２の増幅器を取り付ける第２の増幅工程と、を含む、請求項２記載の漏水検知システムの設置方法。
【請求項４】
地中に埋設された配管と、
前記配管に設けられるとともに地中に埋設される第１の振動計測装置と、
前記配管に設けられるとともに地中に埋設される第２の振動計測装置と、
前記第１の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続するとともに地中に埋設される第１の接続線と、
前記第２の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続するとともに地中に埋設される第２の接続線と、
前記第１の振動計測装置の位置情報および前記第２の振動計測装置の位置情報を記録する記録媒体と、を含む、漏水検知システム。
【請求項５】
前記第１の振動計測装置および前記第２の振動計測装置は、圧電素子および増幅器より構成される、請求項４記載の漏水検知システム。
【請求項６】
前記配管は、樹脂材料より構成される、請求項４または５記載の漏水検知システム。
【請求項７】
前記圧電素子は、高分子材料より構成される、請求項４から６のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか１つに記載の漏水検知システムを用いた、埋設配管の漏洩検知を行う漏洩検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏水検知システムの設置方法、漏水検知システムおよび漏洩検知方法に関する。
【０００２】
例えば、特許文献１（特開２０１３−２１３５３５号公報）には、地下に埋設された配管や高所にある配管などのように、人手によって検査することが容易ではない配管を検査することが容易でかつ電池交換が不要な配管網の監視装置について開示されている。
【０００３】
特許文献１（特開２０１３−２１３５３５号公報）記載の配管網の監視装置は、管および継手からなる配管網の複数箇所にそれぞれ取り付けられて配管内流体の移動に伴う圧力変動を電荷信号に変換する複数の圧電素子と、各圧電素子で得られた電荷信号を送信する通信機と、通信機からの送信情報を遠隔地で受信して表示する表示装置とを備えているものである。
【０００４】
また、特許文献２（国際公開番号ＷＯ２０１４／１５５７９２Ａ１号公報）には、取得される振動データが高品質で、異常検知の精度が向上し、かつ、固定設置できるため、配管から外れる危険性および人為的に外されて紛失する可能性を低減可能な配管異常検知データロガー装置、及びそれを用いた配管構造並びに配管異常検知システムについて開示されている。
【０００５】
特許文献２（国際公開番号ＷＯ２０１４／１５５７９２Ａ１号公報）記載の配管異常検知データロガー装置においては、ボルト部と、アンテナ部とを含み、ボルト部は、ボルトヘッド部と、ボルトねじ部とを含み、アンテナ部は、ボルトヘッド部のボルトねじ部と反対側又はボルトヘッド部内に配置され、ボルトヘッド部は、振動検出素子と、記憶部と、制御部と、無線制御部と、時計装置と、電源装置とを含むものである。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２１３５３５号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２０１４／１５５７９２Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、上水道またはガス管等の老朽化が進み、欠陥からの流体漏洩を検出する分野において、種々の研究開発が行われている。
【０００８】
しかしながら、配管が樹脂からなる場合、漏水音の振動が減衰され、漏水位置を検出することが難しいという問題がある。
同様に、都心部においては、マンホール毎の間隔が５０ｍから１００ｍ程度の範囲に設置されているが、郊外においては、マンホール毎の間隔が広いため、漏水位置の検出が困難となる場合ある。すなわち、漏洩する流体量が少なく漏水の異常音が小さい場合、漏洩位置と検出装置との距離が離れており、検出される異常音が小さく、検出できていないという問題がある。
【０００９】
さらに、配管異常検知データロガ―装置においては、ボルトの内部に設けるため、金属の腐食が問題となり、経年劣化の問題が生じやすいという問題点がある。
【００１０】
本発明の主な目的は、信頼性の高い漏水検知システムの設置方法、漏水検知システムおよび漏洩検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）
一局面に従う漏水検知システムの設置方法は、配管と、配管に設けられる第１の振動計測装置と、配管に設けられる第２の振動計測装置と、第１の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続する第１の接続線と、第２の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続する第２の接続線と、を一体的に地中に埋設する埋設工程と、埋設工程により埋設される第１の振動計測装置の位置情報および第２の振動計測装置の位置情報を記録媒体に記録する記録工程と、を含むものである。
【００１２】
この場合、第１および第２の振動計測装置が、配管に設けられる。また、第１および第２の振動計測装置から第１および第２の接続線が接続される。そして、埋設工程により配管が埋設される。また、記録工程により位置情報が記録される。
その結果、記録された位置情報から、埋設された第１および第２の振動計測装置を選定し、選定された第１および第２の振動計測装置が計測した漏水音の位置を容易に推定することができる。また、配管が、樹脂管である場合、第１および第２の振動計測装置の間隔があまりに長過ぎると、従来の方法では、検知困難な場合がある。しかし、本発明では、容易に推定することができる。
【００１３】
（２）
他の局面に係る漏水検知システムの設置方法は、配管に第１の振動計測装置を取り付ける第１取り付け工程と、配管に第２の振動計測装置を取り付ける第２取り付け工程と、第１取り付け工程により取り付けられた第１の振動計測装置に第１の接続線を取り付ける第１接続工程と、第２取り付け工程により取り付けられた第２の振動計測装置に第２の接続線を取り付ける第２接続工程と、第１取り付け工程、第２取り付け工程、第１接続工程、第２接続工程を施した配管を地中に埋設し、第１の接続線および第２の接続線を所定の地上開放位置まで接続する埋設工程と、埋設工程により埋設される第１の振動計測装置の位置情報および第２の振動計測装置の位置情報を記録媒体に記録する記録工程と、を含んでもよい。
【００１４】
この場合、第１および第２の振動計測装置が、配管に設けられる。また、第１および第２の振動計測装置から第１および第２の接続線が接続される。そして、埋設工程により配管が埋設される。また、記録工程により位置情報が記録される。
その結果、記録された位置情報から、埋設された第１および第２の振動計測装置を選定し、選定された第１および第２の振動計測装置が計測した漏水音の位置を容易に推定することができる。また、配管が、樹脂管である場合、第１および第２の振動計測装置の間隔があまりに長過ぎると、従来の方法では、検知困難な場合がある。しかし、本発明では、容易に推定することができる。
【００１５】
（３）
第３の発明にかかる漏水検知システムの設置方法は、第２の発明にかかる漏水検知システムの設置方法において、第１取り付け工程は、配管に薄膜状の圧電素子を巻回する第１の巻回工程と、圧電素子に接続された第１の増幅器を取り付ける第１の増幅工程と、を含み、第２取り付け工程は、配管に薄膜状の圧電素子を巻回する第２の巻回工程と、圧電素子に接続された第２の増幅器を取り付ける第２の増幅工程と、を含んでもよい。
【００１６】
この場合、第１の取り付け工程により配管に薄膜状の圧電素子を巻回し、第２の取り付け工程により配管に薄膜状の圧電素子を巻回する。その結果、上下左右の配管の振動を全て検知することができる。さらに漏水によっておきる圧力変動による配管の拡径、縮径を検知することができるため、漏水を確実に推定することができる。
【００１７】
（４）
他の局面にかかる漏水検知システムは、地中に埋設された埋設配管と、配管に設けられるとともに地中に埋設される第１の振動計測装置と、配管に設けられるとともに地中に埋設される第２の振動計測装置と、第１の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続するとともに地中に埋設される第１の接続線と、第２の振動計測装置から所定の地上開放位置まで接続するとともに地中に埋設される第２の接続線と、第１の振動計測装置の位置情報および第２の振動計測装置の位置情報を記録する記録媒体と、を含むものである。
【００１８】
この場合、第１および第２の振動計測装置が、配管に設けられる。また、第１および第２の振動計測装置から第１および第２の接続線が接続される。そして、埋設工程により配管が埋設される。また、記録工程により位置情報が記録される。
その結果、記録された位置情報から、埋設された第１および第２の振動計測装置を選定し、選定された第１および第２の振動計測装置が計測した漏水音の位置を容易に推定することができる。また、配管が、樹脂管である場合、第１および第２の振動計測装置の間隔があまりに長過ぎると、従来の方法では、検知困難な場合がある。しかし、本発明では、容易に推定することができる。
【００１９】
（５）
第５の発明にかかる漏水検知システムは、他の局面に従う漏水検知システムにおいて、第１の振動計測装置および第２の振動計測装置は、圧電素子および増幅器より構成されてもよい。
【００２０】
この場合、第１の振動計測装置および第２の振動計測装置が、圧電素子および増幅器より構成されるので、容易に配管の漏水音を計測することができる。
特に、増幅器を圧電素子の近傍に配設させるので、圧電素子からの信号をノイズが発生する前に増幅することができる。
【００２１】
（６）
第６の発明にかかる漏水検知システムは、他の局面または第５の発明にかかる漏水検知システムにおいて、配管は、樹脂材料より構成されてもよい。
【００２２】
この場合、配管が樹脂からなっても、配管に直接振動計測装置２００を設けているので、漏水音の振動を確実に検出することができる。
【００２３】
（７）
第７の発明にかかる漏水検知システムは、他の局面から第６の発明にかかる漏水検知システムにおいて、圧電素子は、高分子材料より構成されてもよい。
【００２４】
この場合、圧電素子は、高分子材料からなるので、容易に巻回することができる。
【００２５】
（８）
さらに他の局面に従う漏洩検知方法は、請求項４から７のいずれか１つに記載の漏水検知システムを用いたものである。
【００２６】
この場合、請求項４乃至７に係る漏水検知システムを用いることにより、漏洩検知位置を容易に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】地中に埋設された漏水検知システムの一例を示す模式図である。
【図２】振動計測装置の一例を示す模式図である。
【図３】漏水検知システムの工程を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】振動センサの周波数帯域における強度を示す模式図である。
【図６】振動センサの周波数帯域における強度を示す模式図である。
【図７】頻度処理化の一例を示すフローチャートである。
【図８】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図９】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図１０】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図１１】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図１２】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図１３】相互相関関数の一例を示す模式図である。
【図１４】ステップＳ７４の処理を説明する模式図である。
【図１５】ステップＳ３５の位置算出処理を行った結果の一例を示す模式図である。
【図１６】図７の頻度処理化の他の例を示すフローチャートである。
【図１７】ステップＳ７４ａの処理を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２９】
＜埋設された漏水検知システム＞
図１は、地中に埋設された漏水検知システム１００の一例を示す模式図である。
【００３０】
図１に示すように、地中に漏水検知システム１００が埋設されている。漏水検知システム１００は、管網１１０に取り付けられた振動計測装置２００、振動計測装置２００に取り付けられた接続線３００、およびパーソナルコンピュータ５００を含む。
パーソナルコンピュータ５００は、少なくとも電源、データロガー、アナログ―デジタル変換部（ＡＤ変換部）および後述する異常音位置の推定プログラムが内蔵されている。
【００３１】
本実施の形態における振動計測装置２００は、第１の振動計測装置２０１、第２の振動計測装置２０２、および第３の振動計測装置２０３を含む。
第１の振動計測装置２０１は、ポイントＡに設置され、第２の振動計測装置２０２は、ポイントＢに設置され、第３の振動計測装置２０３は、ポイントＣに設置される。
【００３２】
本実施の形態においては、第１の振動計測装置２０１、第２の振動計測装置２０２、第３の振動計測装置２０３を含むこととしているが、これに限定されず、第１から第ｎの振動計測装置（ｎは自然数）を含むことが望ましい。
【００３３】
また、図１に示すように、管網１１０には、一定間隔でハンドホール１２０が設けられている。ここで、ハンドホール１２０とは、ケーブル等の接続工事および接続部保護のために地中に埋設される地中箱のことを意味する。一般に図１に示すように、地上から地中の管網１１０まで接続されている。
【００３４】
＜振動計測装置＞
次いで、本実施の形態にかかる振動計測装置２００について説明を行う。図２は、振動計測装置２００の一例を示す模式図である。
【００３５】
図２に示すように、振動計測装置２００は、増幅器２３０、および薄膜の圧電素子２５０を含む。薄膜の圧電素子２５０は、可撓性を有する高分子圧電材料であるポリフッ化ビニリデンの延伸フィルム（ＰＶＤＦフィルム）からなり、かつ長尺形状からなる。
したがって、図２に示すように本実施の形態において、後述するように、振動計測装置２００は、管網１１０に対して薄膜の圧電素子２５０を矢印Ｒの方向に巻回する。すなわち、矢印Ｒの方向とは、管網１１０を形成する配管の軸芯周りの周方向に沿った方向である。
【００３６】
また、薄膜の圧電素子２５０の端部に、増幅器２３０が設けられる。増幅器２３０には、接続線３００が取り付けられる。
したがって、図１に示すように、接続線３００の一端側は、振動計測装置２００の増幅器２３０に接続され、接続線３００の他端側は、管網１１０の壁面、およびハンドホール１２０内を介して地上のパーソナルコンピュータ５００に接続される。
【００３７】
＜配管に振動計測装置を取り付ける取り付け工程＞
図３は、漏水検知システム１００の工程を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
図３に示すように、漏水検知システム１００は、以下の工程により形成される。まず、地中に埋設された場合に管網１１０を形成する配管に対して、振動計測装置２００を取り付ける（ステップＳ５１）。
具体的には、図２に示したように、振動計測装置２００の圧電素子２５０を配管に巻回する。
【００３９】
次に、図２に示す増幅器２３０に接続線３００を配設する（ステップＳ５２）。
次いで、図１に示すように、所定の間隔で、振動計測装置２００を取り付けた配管を埋設する（ステップＳ５３）。
【００４０】
続いて、図３に示すように、配管を地中に埋設する場合、振動計測装置２００の位置情報をパーソナルコンピュータ５００に記録する（ステップＳ５４)。
また、配管を地中に埋設する場合、振動計測装置２００の接続線３００の端部をハンドホール１２０内を介してパーソナルコンピュータ５００に接続する。
この場合、振動計測装置２００にＧＰＳを設けて、自動的に位置情報をパーソナルコンピュータ５００に記録させてもよい。その結果、漏水検知システム１００を形成することができる。
【００４１】
＜漏水位置特定方法＞
以下、当該漏水検知システム１００を用いて漏水位置を推定するための手法について説明を行う。
【００４２】
パーソナルコンピュータ５００は、接続線３００から出力される電位差を振動波形として出力する。
なお、本実施の形態においては、接続線３００を用いることとしているが、これに限定されず、パーソナルコンピュータ５００との間で送受信可能な機能部を振動計測装置２００に設けてもよい。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、振動計測装置２００の設置位置を予め記録しているため、接続線３００と管路図とを照らし合わせて接続線３００からの振動波形をパーソナルコンピュータ５００に入力する。
【００４４】
＜漏水位置特定方法のフローチャート＞
続いて、漏水位置特定方法について具体例を示しつつ説明する。
【００４５】
本実施の形態にかかる漏水位置特定方法は、管網１１０の少なくとも２ヶ所（ポイントＡおよびポイントＢ）に振動計測装置２００を設置し、管網１１０の欠陥等によって発生する異常音または振動を振動計測装置２００により検知する。
【００４６】
まず、本実施の形態では、各振動計測装置２００に入力された波形のコヒーレンス関数を用いてフィルターを作成する。このフィルターを作成する際に、異常音発生位置の精度を高めるために後述する処理を行い、フィルターを作成し、当該フィルターを適用した後、相互相関関数から振動の伝達時間差Ｔｄを求め、伝達時間差Ｔｄと振動の伝搬速度Ｖとから異常音発生位置を特定する漏水位置特定方法である。
【００４７】
図１において、ポイントＡの第１の振動計測装置２０１から距離Ｌの位置で流体の漏洩が発生したと仮定する。すなわち、距離Ｌの位置が異常音の発生位置（流体の漏洩位置）である。この場合、漏洩音は、ポイントＢの第２の振動計測装置２０２に到達するまでにポイントＡの第１の振動計測装置２０１の距離Ｌよりも距離にして距離Ｎだけ長い距離（Ｌ＋Ｎ）を伝搬する。
【００４８】
したがって、ポイントＡの第１の振動計測装置２０１およびポイントＢの第２の振動計測装置２０２の距離をＤと仮定した場合、漏洩音がポイントＡの第１の振動計測装置２０１とポイントＢの第２の振動計測装置２０２とに到着する伝達時間差Ｔｄとすると、漏洩音の伝搬速度Ｖ、２つの第１の振動計測装置２０１および第２の振動計測装置２０２間の距離をＤとして以下の式で求めることができる。
【００４９】
Ｔｄ＝Ｎ／Ｖ・・・（３）
また、
Ｎ＝Ｄ−２Ｌ・・・（４）
で示すことができる。
【００５０】
式（４）を式（３）に代入することにより、
Ｌ＝（Ｄ−Ｖ・Ｔｄ）／２・・・（５）
と表すことができる。
以上のように距離Ｌを求めることができる。
【００５１】
続いて、本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の具体例について説明する。図４は、本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、図４に示すように、管網１１０のポイントＡの第１の振動計測装置２０１から漏洩音の波形を取得する（ステップＳ１１）。同様に、管網１１０のポイントＢの第２の振動計測装置２０２から漏洩音の波形を取得する（ステップＳ２１）。
【００５３】
次いで、ポイントＡの第１の振動計測装置２０１から取得した漏洩音の波形をフーリエ変換処理（ステップＳ１２）し、フーリエスペクトルＡを取得する（ステップＳ１３）。次いで、ポイントＢの第２の振動計測装置２０２から取得した漏洩音の波形をフーリエ変換処理（ステップＳ２２）し、フーリエスペクトルＢを取得する（ステップＳ２３）。
【００５４】
＜フーリエ変換処理（ステップＳ１２およびステップＳ２２）＞
フーリエ変換処理に際しては、ポイントＡの第１の振動計測装置２０１およびポイントＢの第２の振動計測装置２０２で得られた波形から、同時刻を始点とする一定時間（例えば、１秒間）の波形を取り出して、その波形をフーリエ変換処理する。フーリエスペクトルをＸ（ｆ）とすると、Ｘ（ｆ）は、下記の（６）式のように、複素関数として表現される。
【００５５】
Ｘ（ｆ）＝∫-∞∞ｘ（ｔ）ｅ-ｊ２πｆｔｄｔ・・・（６）
式（６）は、下記の式（７）のように、実数部と虚数部とに分けて表現することが出来る。
【００５６】
Ｘ（ｆ）＝ＸＲ（ｆ）＋ｊＸＩ（ｆ）＝｜Ｘ（ｆ）｜ｅｊθ（ｆ）・・・（７）
【００５７】
式（７）において、｜Ｘ（ｆ）｜は、フーリエスペクトルの振幅を表し、θ（ｆ）は、位相を表す。フーリエスペクトルの振幅｜Ｘ（ｆ）｜は、下記（８）式で求めることができる。
【００５８】
｜Ｘ（ｆ）｜＝√{ＸＲ（ｆ）２＋ＸＩ（ｆ）２}・・・（８）
【００５９】
ここで、図５および図６で示すように、振動計測装置２００のそれぞれの周波数帯域に対する感度を取得することができる。ここで、図５および図６に示すように、振動計測装置２００により取得された波形は、周波数２５０Ｈｚの近辺において高い値を示していることが判る。
【００６０】
次いで、図４に示すように、これら２つのフーリエスペクトルＡおよびフーリエスペクトルＢからクロススペクトルを算出する（ステップＳ３１）。
ここで、クロススペクトルとは、フーリエスペクトルＡおよびフーリエスペクトルＢの周波数成分を相互に掛け合わせた上で平均したものである。
【００６１】
このクロススペクトルが大きな値を示すことは、その周波数帯域においては、２つのスペクトルの周波数成分同士の相関が大きく、両者の周波数成分の大きさが大きいことを意味する。
【００６２】
ここで、Ｘ（ｆ）をフーリエスペクトルの振幅｜Ｘ（ｆ）｜で割ることにより、正規化し、この正規化したものをＡ（ｆ）とすると、Ａ（ｆ）は、式（９）で求めることができる。
【００６３】
Ａ（ｆ）＝Ｘ（ｆ）／｜ｘ（ｆ）｜＝ｅｊθ（ｆ）・・・（９）
【００６４】
続いて、図４に示すように、クロススペクトルをフーリエ逆変換する（ステップＳ３２）ことにより相互相関関数（ステップＳ３３）が求められる。
【００６５】
上記の相互相関をとることによって伝達時間差Ｔｄを求めることができる。なお、本実施の形態においては、後述するように相互相関を用いて頻度処理化（ステップＳ３４）を行い、頻度処理化により得られた相互相関を用いて伝達時間差Ｔｄを算出し、異常音の位置算出処理（ステップＳ３５）を行う。
【００６６】
＜頻度処理化（ステップＳ３４）＞
次いで、ステップＳ３４における頻度処理化について説明を行う。ステップＳ３４における頻度処理化は、複数の相互相関関数のうちから一部の相互相関関数を選択または抽出するものである。
【００６７】
図７は、頻度処理化の一例を示すフローチャートである。また図８から図１３は、相互相関関数の一例を示す模式図である。また、図１４はステップＳ７４の処理を説明する模式図である。
図８から図１３において、縦軸は相関値を示し、横軸は伝達時間差Ｔｄ（秒）を示す。また、図１４に示す（１）〜（１００）は、図８から図１３までの相互相関関数を略記したものである。
【００６８】
図７に示すように、頻度処理化においては、相互相関関数を所定のスパン毎に分割する（ステップＳ７１）。具体的に、図８から図１３に示したように、相互相関関数の横軸（伝達時間差Ｔｄ）を所定のスパンＳＰａ，〜，ＳＰｈに区分する。
ここで、所定とは管種、管径、埋設時期などにより定義されるものであるが、最も多くの場合において用いられる場合は、距離換算で好ましくは０．５ｍ以上１０ｍ以下、より好ましくは１ｍ以上３ｍ以下である。尚、各距離に相当する時間は管を伝わる振動の伝達速度から求めることができる。例えば、振動の伝達速度が４００ｍ／s管を、１ｍに相当するスパンで分割する場合、時間に換算すると０．００２５ｓ間隔である。この時、相互相関をスパン０．００２５ｓで分割するとよい。
また、本実施の形態においては、所定のスパンを一定としているが、これに限定されず、任意のスパン幅に変化させてもよく、所定の可変変数を用いてもよい。
【００６９】
次に、図７に示すように、、分割した所定のスパン毎のうち、相関値が最大値または所定の相関値以上を有するスパンを特定スパンとして特定する（ステップＳ７２）。
具体的に、図８に示したように、相互相関関数の最大値は、ＳＰｄであるため、特定スパンをＳＰｄと特定する。
【００７０】
また、図８に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｄおよびＳＰｅが該当するため、特定スパンをＳＰｄおよびＳＰｅと特定する。なお、本実施の形態においては、所定の相関値を０．８以上であることとしたが、これに限定されず、任意の相関値であってもよい。
【００７１】
次いで、相互相関関数は、複数個あるため、他の相互相関関数についても同様のステップＳ７２の処理を行う。具体的に、図９に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、ＳＰｄであるため、特定スパンをＳＰｄと特定する。
【００７２】
また、図９に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｃおよびＳＰｄが該当するため、特定スパンをＳＰｃおよびＳＰｄと特定する。
【００７３】
続いて、図１０に示したように、相互相関関数の最大値は、ＳＰｅであるため、特定スパンをＳＰｅと特定する。
【００７４】
また、図１０に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｅおよびＳＰｆが該当するため、特定スパンをＳＰｅおよびＳＰｆと特定する。
【００７５】
当該処理を繰り返し、図１１に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、ＳＰｅであるため、特定スパンをＳＰｅと特定する。
【００７６】
また、図１１に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｄおよびＳＰｅが該当するため、特定スパンをＳＰｄおよびＳＰｅと特定する。
【００７７】
続いて、図１２に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、ＳＰｇであるため、特定スパンをＳＰｇと特定する。
また、図１２に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｃ，ＳＰｄ，ＳＰｆおよびＳＰｇが該当するため、特定スパンをＳＰｃ，ＳＰｄ，ＳＰｆおよびＳＰｇと特定する。
【００７８】
次いで、具体的に、図１３に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、ＳＰｅであるため、特定スパンをＳＰｅと特定する。
また、図１３に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を０．８以上であるとした場合、ＳＰｅが該当するため、特定スパンをＳＰｅと特定する。
このようにして、ステップＳ７２の処理を実施する。
【００７９】
また、ステップＳ１１，Ｓ２１において、２回以上１００００回以下の検知を行うことが好ましい。本実施の形態においては、１００回の検知を行った。その結果、１００個の相互相関関数が得られているため、１００個の相互相関関数に対してステップＳ７２の処理を行った。
【００８０】
以上のように、複数の相互相関関数を繰り返し、最大値または所定の相関値以上のスパンを特定スパンとして特定し、図７に示すように、特定スパンの頻度を算出する（ステップＳ７３）。
例えば、各スパンＳＰａ，〜，ＳＰｈにおける最大値の出現が、スパンＳＰａは０回、スパンＳＰｂは２回、スパンＳＰｃは１０回、スパンＳＰｄは１５回、スパンＳＰｅは１２回、スパンＳＰｆは３回、スパンＳＰｇは２回、スパンＳＰｈは０回であったとする。
【００８１】
なお、ステップＳ７３の処理を最大値の出現回数として例示したが、これに限定されず、所定の相関値以上の各スパンＳＰａ，〜，ＳＰｈの出現が、例えば、スパンＳＰａは０回、スパンＳＰｂは２回、スパンＳＰｃは２０回、スパンＳＰｄは３５回、スパンＳＰｅは２２回、スパンＳＰｆは１４回、スパンＳＰｇは２回、スパンＳＰｈは０回であったとしてもよい。
【００８２】
続いて、図７に示すように、所定の回数以上の相互相関関数を選択し（ステップＳ７４）、図１４に示した選択された相互相関関数を平均化して、相互相関関数を再度算出し（ステップＳ７５）、位置算出処理（ステップＳ３５）に与える。
【００８３】
例えば、３回以上の他の任意の回数で規定した場合、出現回数が２回であるスパンＳＰｇを最大値にもつ図１２の相互相関関数は、除外される。すなわち、図１４に示すように、図１２の相互相関関数は、平均化に加えられない。
【００８４】
以上のように、２回以上の他の任意の回数で規定するため、外乱などが含まれた図１２のような相互相関関数を除外し、外乱などを含まない相互相関関数を用いて位置算出を行うため、信頼性の高い位置算出を行うことができる。
【００８５】
図１５は、ステップＳ３５の位置算出処理を行った結果の一例を示す模式図である。
図１５に示すように、検知レベル値１８、検知レベル値５および検知レベル値４の三か所で、棒グラフ状に示された場合について説明する。ここで、検知レベル１０以上は、漏水の可能性が大きい判定Ａと仮定し、検知レベル１０未満は、漏水の可能性がある判定Ｂと規定する。
【００８６】
この場合、検知レベル値１８の判定Ａの領域を有する箇所については、漏水がある可能性が高いため、修理のために穴を掘ることができ、検知レベル値４または検知レベル値５の判定Ｂの領域を有する箇所については、再度、検知を行ってもよい。
【００８７】
また、判定Ｂの領域を有する箇所においても、樹脂管または大口径の配管の場合には、漏水音が明確に生じないことがあるため、漏水の可能性が無いとは言えない。その結果、漏水の可能性があるため、穴を掘って確かめてもよい。
【００８８】
なお、上記の説明においては、検知レベル１０以上か未満かで、判定Ａおよび判定Ｂのいずれかに決定したが、判定レベルを３段階以上にしてもよく、検知レベルを、配管の種類、素材別、口径別で数値を任意に設定しても良い。
【００８９】
このように、本実施の形態においては、外乱を除去することができるため、信頼性の高い位置算出を行うことができる。
【００９０】
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態においては、主に第１の実施の形態と異なる点について説明を行う。
図１６は、図７の頻度処理化の他の例を示すフローチャートであり、図１７はステップＳ７４ａの処理を説明する模式図である。
また、図１７に示す（１）〜（１００）は、図８から図１３までの相互相関関数を略記したものである。
【００９１】
図１６に示すように、第２の実施の形態に係る頻度処理化は、ステップＳ７１〜ステップＳ７３およびステップＳ７５の処理は第１の実施の形態と同一であり、異なる部分は、所定の回数以上の相互相関関数のスパン部分のみを選択（ステップＳ７４ａ）する部分である。
【００９２】
具体的に、ステップＳ７４ａの処理について説明する。ステップＳ７４ａの処理では、所定の相関値が０．８以上を示すもののみを抽出する。例えば、図８の特定スパンＳＰｄ，ＳＰｅのみを抽出し、図９の特定スパンＳＰｃ，ＳＰｄのみを抽出し，図１０の特定スパンＳＰｅ，ＳＰｆのみを抽出し、図１１の特定スパンＳＰｄ，ＳＰｅのみを抽出し、図１２の特定スパンＳＰｃ，ＳＰｄ，ＳＰｆおよびＳＰｇのみを抽出し、図１３の特定スパンＳＰｅのみを抽出する。
【００９３】
なお、図１７においては、所定の相関値以上か否かにおいて処理を行ったが、最大値に基づいて処理を行ってもよい。
【００９４】
その結果、各スパンのうち、影響の高い特定スパンについて処理を行うことができるため、位置算出を明確に行うことができる。  
【００９５】
以上のように、本実施の形態に係る漏水検知システム１００においては、第１の振動計測装置２０１および第２の振動計測装置２０２の接続線３００を用いて、容易に漏水位置を検出することができる。特に、管網１１０の配管が樹脂からなる場合であっても、確実に漏水位置を検出することができる。
また、振動計測装置２００が予め管網１１０に取り付けられているので、確実に漏水を検出することができる。
【００９６】
また、振動計測装置２００は、圧電素子２５０、および増幅器２３０により形成されるので、圧電素子２５０からの振動検出信号にノイズがのる前に増幅し、振動検出信号を明確にすることができる。すなわち、ＳＮ比を向上させることができる。
また、パーソナルコンピュータ５００に振動計測装置２００の位置情報を記録することができるので、接続線３００とパーソナルコンピュータ５００とを接続することで、確実に漏水位置を検出することができる。
【００９７】
なお、上記漏水位置特定方法については、各種の管網１１０に適用することができる。例えば、水道の配管からの漏水を検出する他、水道以外の各種配管内の漏水を検出する用途、または、工場内の薬液等の配管における薬液等の流体の漏洩を検出する用途などでも使用することができる。
【００９８】
本発明においては、管網１１０が「配管」に相当し、第１の振動計測装置２０１が「第１の振動計測装置」に相当し、第２の振動計測装置２０２が「第２の振動計測装置」に相当し、接続線３００が「第１の接続線、第２の接続線」に相当し、パーソナルコンピュータ５００が「記録媒体」に相当し、ステップＳ５３の処理が「埋設工程」に相当し、ステップＳ５４の処理が「記録工程」に相当し、ステップＳ５１からＳ５４の処理が「漏水検知システムの設置方法」に相当し、ステップＳ５１の処理が「第１取り付け工程、第２取り付け工程」に相当し、ステップＳ５２の処理が「第１接続工程、第２接続工程」に相当し、圧電素子２５０が「薄膜状の第１圧電素子、薄膜状の第２圧電素子」に相当し、ステップＳ５１の処理が「第１の巻回工程、第２の巻回工程」に相当し、増幅器２３０が「第１の増幅器、第２の増幅器」に相当し、増幅器２３０による信号増幅が「第１の増幅工程、第２の増幅工程」に相当し、漏水検知システム１００が「漏水検知システム」に相当し、ステップＳ１１〜Ｓ１３、ステップＳ２１からＳ２３、およびステップＳ３１〜Ｓ３５の処理が「漏洩検知方法」に相当する。
【００９９】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１００】
１００  漏水検知システム
１１０  管網
２００  振動計測装置
２３０  増幅器
２５０  圧電素子
３００  接続線
５００  パーソナルコンピュータ
【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】
2017003380.tif 000009
【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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【図１６】
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【図１７】
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