(57)【要約】  流体漏洩診断装置４０は、配管５０において測定された波動を表す波動測定情報５００に基づいて、波動の発生源５１の位置を特定する特定部４１と、配管５０の構造情報５０１に基づいて、特定部４１によって特定された発生源５１の位置に存在する、波動が発生する構造要因５２を検出する検出部４２と、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定部４３と、検出部４２による検出結果と、判定部４３による判定結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断する診断部４４と、を備えることによって、配管において発生した波動を測定することにより配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定手段と、
前記配管の構造情報に基づいて、前記特定手段によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出手段と、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記検出手段による検出結果と、前記判定手段による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断手段と、
を備える流体漏洩診断装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値の変動量が第一の閾値以上であるか否かを判定し、
前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出され、かつ、前記判定手段によって前記波動の物理特性値の変動量が前記第一の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
請求項１に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項３】
前記第一の閾値は、前記流体漏洩が発生していない状態にある前記配管において、所定の期間に測定された前記波動の物理特性値の変動量の最大値よりも大きな値である、
請求項２に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項４】
前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出されず、かつ、前記判定手段によって前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値が第二の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項５】
前記波動は、前記配管を伝搬する振動、あるいは、前記配管を流れる流体を伝搬する圧力波である、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項６】
前記波動の物理特性値は、前記波動の振幅、あるいは、前記波動の周波数スペクトルである、
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記配管における複数の場所において得られた前記波動測定情報に関して、相互相関を算出し、算出した相互相関を基に、前記波動の発生源の位置を特定する、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置と、
前記波動を測定することによって前記波動測定情報を生成する測定装置と、
を備える、流体漏洩診断システム。
【請求項９】
情報処理装置によって、
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定し、
前記配管の構造情報に基づいて、特定した前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出し、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定し、
前記構造要因に関する検出結果と、前記時間推移に関する判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する、
流体漏洩診断方法。
【請求項１０】
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定処理と、
前記配管の構造情報に基づいて、前記特定処理によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出処理と、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定処理と、
前記検出処理による検出結果と、前記判定処理による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断処理と、
をコンピュータに実行させるための流体漏洩診断プログラムが格納された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、配管の流体漏洩を、配管を伝搬する波動に基づいて診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会においては、社会インフラ設備の老朽化に伴う故障や異常を早期に発見し、発見した故障や異常に対する対策（修繕等）を早期に行うことが重要となっている。インフラ設備の故障や異常の早期発見には、例えば、センサによる対象設備の常時監視や計画調査が有効である。インフラ設備の中でも特に地中に埋設されたガスや水道などの配管に関しては、地上からの監視や調査が困難であるので、直接アクセス可能な弁栓（例えば水道における消火栓や空気弁）等にセンサを設置することによって、埋設部分の監視や調査が行われる。そして、配管における流体漏洩を調査する方法の一例として、配管内に管内カメラを挿入する方法がある。あるいは、弁栓などに設置された振動や水圧を測定するセンサにより得られた、流体漏洩の発生が疑われる場所を挟み込んだ調査対象区間に伝搬する波動（振動や圧力波）を表す信号の類似性に基づいて、漏洩有無、及び漏洩位置を検出する、相関法を用いた方法などもある。【０００３】
このような方法に関連する技術として、特許文献１には、雑音が発生している環境においても管からの漏洩を検知する精度を高めた漏洩検知装置が開示されている。この装置は、複数のセンサの検出結果を表す信号を用いて、それら信号の相互相関関数の値を算出し、算出した値が第１の閾値以上、かつ、異なる測定時間における前記算出した値の時間変化が第２の閾値以下である場合に漏洩が有ると判定する。そしてこの装置は、相互相関関数の値が第１の閾値以上、かつ、異なる測定時間における相互相関関数の値の時間変化が第２の閾値以下である箇所に基づいて漏洩音の伝搬時間差を算出し、その伝搬時間差に基づいて漏洩位置を特定する。【０００４】
また、特許文献２には、地中に埋設された水道配管等の漏水位置を検出する装置が開示されている。この装置は、配管の検査区間の両端の位置に設置された振動検出装置を備える。この装置は、水中音と共通する周波数成分を有する配管振動の信号を共通周波数成分信号として、配管の検査区間の両端の各々に関して抽出する。この装置は、各々の共通周波数成分信号を相互相関処理し、その結果に基づいて、配管の漏水を検知する。そして、この装置は、各々の共通周波数成分信号の伝搬時間の差を求め、求めた伝搬時間の差に基づいて配管における漏水位置を検出する。【０００５】
また、特許文献３には、算出した判定値に基づいて管路の異常を判定する方法が開示されている。この方法は、少なくとも１ヶ所の検査位置において、管路の振動を所定時間計測することによって振動データを得る、この装置は、当該振動データから一部の波形パターンを抽出する。そしてこの方法では、当該波形パターンと当該振動データとの相互相関関数を得て、その相互相関関数の振幅に基づいて当該判定値を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１４６０８２号
【特許文献２】特開２００８−０５１７７６号公報
【特許文献３】特開２０１７−０８３２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した一般的な相関法による流体漏洩の検出システムなどでは、調査対象区間の両端に設置された二つのセンサ（検出器）に共通に届く波動（振動や圧力波等）をすべて検出する。即ち、これらのセンサは、流体漏洩によって発生する波動以外に、例えば外部環境に起因する波動、あるいは配管（管路）構造によって発生する波動なども検出する。そして、特に配管構造に起因して発生する波動は、流体漏洩の場合と同様に配管自体から発生するので、流体漏洩に起因して発生する波動との判別が困難である。【０００８】
以上のことから、一般的な流体漏洩の検出において、偽陽性（実際は流体漏洩が発生していないのにもかかわらず、流体漏洩が発生したと誤って診断すること）が発生するので、流体漏洩の診断精度が低下するという問題がある。特許文献１乃至３は、このような問題については特に言及していない。本願発明の主たる目的は、この問題を解決する流体漏洩診断装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の一態様に係る流体漏洩診断装置は、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定手段と、前記配管の構造情報に基づいて、前記特定手段によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出手段と、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記検出手段による検出結果と、前記判定手段による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断手段と、を備える。【００１０】
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る流体漏洩診断方法は、情報処理装置によって、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定し、前記配管の構造情報に基づいて、特定した前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出し、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定し、前記構造要因に関する検出結果と、前記時間推移に関する判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する。【００１１】
また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係る流体漏洩診断プログラムは、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定処理と、前記配管の構造情報に基づいて、前記特定処理によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出処理と、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定処理と、前記検出処理による検出結果と、前記判定処理による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断処理と、をコンピュータに実行させる。【００１２】
更に、本願発明は、係る流体漏洩診断プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る流体漏洩診断システム１の構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る特定部１１が、波動観測情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０の値を算出した例を示す図である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係る構造情報１５１を例示する図である。
【図４】本願発明の第１の実施形態に係る波動測定情報１５０が示す波動の振幅の時間推移を例示する図である。
【図５】本願発明の第１の実施形態に係る診断部１４による、配管３０に対する流体漏洩の診断内容を例示する図である。
【図６】本願発明の第１の実施形態に係る流体漏洩診断装置１０の動作を示すフローチャートである。
【図７】本願発明の第２の実施形態に係る流体漏洩診断装置４０の構成を示すブロック図である。
【図８】本願発明の各実施形態に係る流体漏洩診断装置を実行可能な情報処理装置９００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】
【００１５】
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る流体漏洩診断システム１の構成を示すブロック図である。流体漏洩診断システム１は、配管（管路）３０に関する流体漏洩を、配管３０を伝搬する波動（振動あるいは圧力波等）に基づいて診断するシステムである。但し、配管３０は、例えば水道管、あるいはガス管等の社会インフラ設備である。
【００１７】
本実施形態に係る流体漏洩診断システム１は、大別して、流体漏洩診断装置１０、センサ２１及び２２、及び、収集装置２３及び２４を有する。
【００１８】
センサ２１及び２２は、配管３０を伝搬する波動を測定可能なデバイスであり、例えば、振動センサあるいは圧力センサ等である。センサ２１及び２２は、例えば振動センサである場合、圧電方式を用いたセンサでもよいし、静電容量方式を用いたセンサなどでもよい。センサ２１及び２２は、例えば圧力センサである場合、１０ｋＨｚ（キロヘルツ）程度の高周波の圧力波まで測定可能なセンサであることが望ましい。センサ２１及び２２が設置される場所は、例えば、水道管のマンホール内の消火栓、空気弁、あるいは弁栓等、配管３０に直結された場所であればよい。
【００１９】
例えば、配管３０に対する定期検査のときに（所定の時刻に）、センサ２１による測定データは収集装置２３によって収集され、センサ２２による測定データは収集装置２４によって収集される。センサ２１及び収集装置２３、及び、センサ２２及び収集装置２４は、それぞれ、測定装置を構成する。収集装置２３と収集装置２４とは、時間情報を共有することによって、互いに同期して動作する。収集装置２３及び収集装置２４は、互いに同期して動作するために、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から時刻信号を受信してもよいし、あるいは、高精度の計時機能（内部クロック）を備えてもよい。
【００２０】
収集装置２３及び２４は、センサ２１及び２２による測定データを、所定のサンプリング周波数（例えば５ｋＨｚ程度までの周波数が望ましい）により、時系列に収集する。収集装置２３（２４）は、センサ２１（２２）から時系列に収集した、配管３０を伝搬する波動を表す測定データに基づいて、波動測定情報１５０を生成する。波動測定情報１５０は、センサ２１及び２２による測定時刻に関連付けられた、配管３０を伝搬する波動の物理特性値を表す。当該物理特性値は、例えば波動の振幅でもよいし、波動の周波数スペクトルなどでもよい。
【００２１】
収集装置２３及び２４は、生成した波動測定情報１５０を、流体漏洩診断装置１０に、有線あるいは無線により送信する。
【００２２】
流体漏洩診断装置１０は、特定部１１、検出部１２、判定部１３、診断部１４、及び、記憶部１５を備える。記憶部１５は、例えば、磁気ディスクあるいは電子メモリ等の記憶デバイスであり、流体漏洩診断装置１０が収集装置２３及び２４から受信した波動測定情報１５０を格納している。
【００２３】
特定部１１は、記憶部１５に格納されている波動測定情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０を用いることによって、配管３０における波動の発生源３１の位置を特定する。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る特定部１１が、波動測定情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０の値を算出した例を示す図（グラフ）である。図２に示すグラフにおいて、横軸は、センサ２１の測定時刻とセンサ２２の測定時刻との時間差を表す。図２に示すグラフにおいて、縦軸は、当該時間差に関して算出した相互相関関数１１０の値を表す。尚、相互相関関数１１０は、例えば特許文献１乃至３に示されている通り周知であるので、本願では、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
特定部１１は、図２に例示するグラフの縦軸として、相互相関関数１１０の値自体を用いる代わりに、相互相関関数１１０のピーク値と測定範囲外の暗ノイズとの比率を求めた値を用いてもよい。特定部１１は、あるいは、相互相関関数１１０のピーク値として、正規化された値を用いてもよい。
【００２６】
相互相関関数１１０の値は、センサ２１及びセンサ２２において測定された２つの波動の相関（類似性）の高さを表す。したがって、相互相関関数１１０の値がピークとなるときの時間差Δｔは、発生源３１から発生した波動がセンサ２１に到達する時刻と、当該波動がセンサ２２に到達する時刻との時間差を表す。
【００２７】
特定部１１は、センサ２１とセンサ２２との位置関係（距離）と、Δｔと、波動が配管３０を伝搬する速度（例えば音速）に基づいて、発生源３１の位置を特定する。特定部１１は、波動が配管３０を伝搬する速度（伝搬速度）として、例えば、配管３０の物理的な特性（材質の種別や口径等）に基づいて算出された理論値を使用可能である。特定部１１は、あるいは、当該伝搬速度として、配管３０におけるある場所Ａを加振することによって発生した振動を、配管３０における別の場所Ｂにおいて測定することによって求められる伝搬速度の実測値を使用してもよい。特定部１１は、また、センサ２１とセンサ２２との距離として、配管３０の図面が示す距離を用いてもよいし、当該距離の実測値を用いてもよい。
【００２８】
特定部１１は、上述した動作によって特定した発生源３１の位置を、検出部１２に通知する。特定部１１は、また、相互相関関数１１０のピーク値を、診断部１４に通知する。
【００２９】
図１に示す検出部１２は、配管３０の構造情報１５１に基づいて、特定部１１によって特定された発生源３１の位置に存在する、波動が発生する構造要因を検出する。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る構造情報１５１を例示する図である。構造情報１５１は、配管３０の構造と位置とを関連付けて表す情報である。即ち、構造情報１５１は、配管３０において波動が発生する構造要因１５２を、位置と関連付けて表している。
【００３１】
構造要因１５２となり得るのは、例えば、配管３０における流体の流れ（例えば水流）に変化を生じさせる構造（部位）である。図３は、構造要因１５２の一例として、配管３０の曲がり及び継手を表している。構造要因１５２は、あるいは、配管３０のいずれかの場所に設けられる点検作業用の人孔などでもよい。
【００３２】
図３では、説明の便宜上、構造情報１５１を、配管３０の外観を用いて表しているが、構造情報１５１は、実際には、配管３０の構造の内容を表すコードを用いた情報であることとする。そして構造情報１５１は、例えば、流体漏洩診断装置１０の管理者等によって、記憶部１５に事前に格納されていることとする。
【００３３】
検出部１２は、波動が発生する構造要因１５２に関する検出結果を、診断部１４に通知する。
【００３４】
図１に示す判定部１３は、記憶部１５に格納されている波動測定情報１５０を参照し、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る波動測定情報１５０が示す、波動の振幅の時間推移を例示する図（グラフ）である。尚、波動測定情報１５０は、波動に関する振幅以外の物理特性値の時間推移を表してもよく、例えば、波動の周波数スペクトルの時間推移を表してもよい。
【００３６】
判定部１３は、上述した波動測定情報１５０の時間推移に関する条件として、例えば、波動の振幅の変動量が変動閾値（第一の閾値）以上であることを採用する。そしてこの変動閾値は、流体漏洩が発生していない状態にあることが事前に確認されている配管３０に関して、所定の期間に測定された波動の振幅の変動量の最大値よりも大きな値であることとする。この場合、当該所定の期間は、例えば人の生活パターンが一巡する期間（例えば一週間）とすることが望ましい。即ち、当該変動閾値は、人の生活パターンに起因して波動の振幅が変動する変動値よりも大きな値である。
【００３７】
図４に示す例では、波動の振幅の変動量は、時刻Ｔａまでは変動閾値以内に収まっているが、時刻Ｔａにおいて変動閾値以上となっている。したがって、判定部１３は、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たす（即ち、波動の振幅の変動量が変動閾値以上である）と判定し、その判定結果を診断部１４へ通知する。
【００３８】
図１に示す診断部１４は、特定部１１から通知された相互相関関数１１０のピーク値と、検出部１２から通知された検出結果と、判定部１３から通知された判定結果とに基づいて、配管３０における流体漏洩を診断する。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る診断部１４による、配管３０に対する流体漏洩の診断内容を例示する図である。
【００４０】
診断部１４は、特定部１１から通知された、図２に例示する相互相関関数１１０のピーク値が、発生源３１を診断対象と判定する診断対象閾値（第二の閾値）以上であるか否かを確認する。診断部１４は、相互相関関数１１０のピーク値が、診断対象閾値未満である場合（図５におけるケース４）、検出部１２から通知された検出結果と判定部１３から通知された判定結果とに関わらず、配管３０は問題ないと診断する。即ち、診断部１４は、相互相関関数１１０のピーク値が、診断対象閾値以上である場合（図５におけるケース１乃至３）に、発生源３１に関する診断を行う。
【００４１】
診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が無いことを示す場合（図５におけるケース３）、判定部１３から通知された判定結果に関わらず、発生源３１において流体漏洩が発生している可能性が高いと診断する。
【００４２】
診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が存在することを示し、かつ、判定部１３から通知された判定結果が、波動の振幅の時間推移が変動閾値以上であることを示す場合（図５におけるケース２）、発生源３１において流体漏洩が発生している可能性が高いと診断する。
【００４３】
診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が存在することを示し、かつ、判定部１３から通知された判定結果が、波動の振幅の時間推移が変動閾値未満であることを示す場合（図５におけるケース１）、発生源３１において発生した波動は構造要因１５２に起因するので、配管３０は問題ないと診断する。
【００４４】
診断部１４は、上述した診断結果を、例えば流体漏洩診断装置１０のユーザが操作する管理端末装置（不図示）に表示することによって、当該診断結果をユーザに提示する。当該診断結果が、流体漏洩が発生している可能性が高いことを示す場合（図５におけるケース２及び３）、ユーザによって、発生源３１に対する詳細調査が行われる。
【００４５】
次に図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。
【００４６】
流体漏洩診断装置１０は、収集装置２３及び２４から受信した波動測定情報１５０を、記憶部１５に格納する（ステップＳ１０１）。特定部１１は、波動測定情報１５０に基づいて相互相関関数１１０の値を算出することによって発生源３１の位置を特定する。診断部１４は、特定部１１によって算出された相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値以上か確認する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満である場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、診断部１４は、配管３０は問題ないと診断し（ステップＳ１０４）、全体の処理は終了する。相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値以上である場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、検出部１２は、構造情報１５１に基づいて、発生源３１の位置における波動が発生する構造要因１５２を確認する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
波動が発生する構造要因１５２が存在しない場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、診断部１４は、配管３０において流体漏洩が発生した可能性が高いと診断し（ステップＳ１１０）、全体の処理は終了する。波動が発生する構造要因１５２が存在する場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、判定部１３は、波動観測情報１５０が示す波動の振幅の時間推移が変動閾値以上であるか判定する（ステップＳ１０７）。
【００４９】
波動の振幅の時間推移が変動閾値以上である場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、診断部１４は、配管３０において流体漏洩が発生した可能性が高いと診断し（ステップＳ１１０）、全体の処理は終了する。波動の振幅の時間推移が変動閾値未満である場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、診断部１４は、発生源３１において発生した波動は構造要因１５２に起因すると診断し（ステップＳ１０９）、全体の処理は終了する。
【００５０】
本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることができる。その理由は、流体漏洩診断装置１０は、配管の構造情報に基づいて波動が発生する構造要因を検出した結果と、波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定した結果とに基づいて、配管における流体漏洩を診断するからである。
【００５１】
以下に、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０によって実現される効果について、詳細に説明する。
【００５２】
例えば、一般的な相関法による流体漏洩の検出システムでは、調査対象区間の両端に設置された二つのセンサに共通に届く波動をすべて検出する。即ち、これらのセンサは、流体漏洩によって発生する波動以外に、例えば外部環境に起因する波動、あるいは配管構造によって発生する波動なども検出する。そして、特に配管構造に起因して発生する波動は、流体漏洩の場合と同様に配管自体から発生するので、流体漏洩に起因して発生する波動との判別が困難である。これにより、一般的な流体漏洩の検出において、偽陽性が発生するので、流体漏洩の診断精度が低下するという問題がある。
【００５３】
このような課題に対して、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、特定部１１と、検出部１２と、判定部１３と、診断部１４と、を備え、例えば図１乃至図６を参照して上述した通り動作する。即ち、特定部１１は、配管３０において測定された波動を表す波動測定情報１５０に基づいて、波動の発生源３１の位置を特定する。検出部１２は、配管３０の構造情報１５１に基づいて、特定部１１によって特定された発生源３１の位置に存在する、当該波動が発生する構造要因１５２を検出する。判定部１３は、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。そして、診断部１４は、検出部１２による検出結果と、判定部１３による判定結果とに基づいて、配管３０における流体漏洩を診断する。
【００５４】
即ち、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、構造情報１５１に基づいて発生源３１の位置における波動が発生する構造要因１５２の有無を確認する。そして、流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在する場合において、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たす場合、当該波動は構造要因１５２に起因すると診断する。これにより、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、流体漏洩の診断における偽陽性の発生を回避するので、その診断精度を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在し、かつ、波動測定情報１５０が示す波動の振幅（物理特性値）の変動量が変動閾値（第一の閾値）以上である場合に、配管３０において流体漏洩が発生したと診断する。そして、流体漏洩診断装置１０は、当該変動閾値として、流体漏洩が発生していない状態にある配管３０において、所定の期間（例えば人の生活パターンが一巡する一週間など）に測定された波動の振幅の変動量の最大値よりも大きな値を使用する。流体漏洩診断装置１０がこのような診断を行うのは、波動の振幅が変動閾値以内で変動する場合は、当該波動は構造要因１５２に起因し、波動の振幅が変動閾値を超えて変動し始めた場合は、発生源３１の近辺において流体漏洩が発生した可能性が高いと考えられることに基づいている。以上のことから、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、配管３０における流体漏洩に関する診断精度を、より確実に向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在せず、かつ、波動測定情報１５０が示す波動の物理特性値（相互相関関数１１０のピーク値）が第二の閾値（診断対象閾値）以上である場合に、配管３０において流体漏洩が発生したと診断する。これに対し、流体漏洩診断装置１０は、相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満である場合は、配管３０は問題ないと診断する。流体漏洩診断装置１０がこのような診断を行うのは、相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満であるような波動が発生したとしても、経験上特に問題はないと考えられることに基づいている。以上のことから、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、流体漏洩に関する詳細調査が必要以上に行われることを回避するので、流体漏洩に関する詳細調査を効率化することができる。
【００５７】
また、診断部１４は、発生源３１を診断対象とするか否かを判定する際において、相互相関関数１１０のピーク値以外の、波動の物理特性値を用いてもよい。診断部１４は、例えば、センサ２１あるいはセンサ２２によって測定された（即ち、配管３０における１つの場所に関する）波動の振幅あるいは周波数スペクトルを、当該物理特性値として用いてもよい。診断部１４は、あるいは、波動の物理特性値が診断対象閾値以上であるか否かを判定しない簡易な構成を備えてもよい。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
図７は、本願発明の第２の実施形態に係る流体漏洩診断装置４０の構成を示すブロック図である。
【００５９】
本実施形態に係る流体漏洩診断装置４０は、特定部４１、検出部４２、判定部４３、及び、診断部４４を備えている。
【００６０】
特定部４１は、配管５０において測定された波動を表す波動測定情報５００に基づいて、当該波動の発生源５１の位置を特定する。
【００６１】
検出部４２は、配管５０の構造情報５０１に基づいて、特定部４１によって特定された発生源５１の位置に存在する、当該波動が発生する構造要因５２を検出する。
【００６２】
判定部４３は、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。
【００６３】
診断部４４は、検出部４２による検出結果と、判定部４３による判定結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断する。
【００６４】
本実施形態に係る流体漏洩診断装置４０は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることができる。その理由は、流体漏洩診断装置４０は、配管の構造情報５０１に基づいて波動が発生する構造要因５２を検出した結果と、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定した結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断するからである。
【００６５】
＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、及び、図７に示した流体漏洩診断装置における各部は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、図１、及び、図７において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。
・特定部１１及び４１、
・検出部１２及び４２、
・判定部１３及び４３、
・診断部１４及び４４、
・記憶部１５における記憶制御機能。
【００６６】
但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図８を参照して説明する。
【００６７】
図８は、本願発明の各実施形態に係る流体漏洩診断装置を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図８は、図１、及び、図７に示した流体漏洩診断装置を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。
【００６８】
図８に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・センサ２１及び２２による測定結果等を得る通信インタフェース９０５、
・バス９０６（通信線）、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・モニターやスピーカ、キーボード等の入出力インタフェース９０９。
【００６９】
即ち、上記構成要素を備える情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６を介して接続された一般的なコンピュータである。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１を複数備える場合もあれば、マルチコアにより構成されたＣＰＵ９０１を備える場合もある。
【００７０】
そして、上述した実施形態を例に説明した本願発明は、図８に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、及び、図７）における上述した構成、或いはフローチャート（図６）の機能である。本願発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）、または、ＲＯＭ９０２やハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。
【００７１】
また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本願発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。
【００７２】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【００７３】
この出願は、２０１８年９月１９日に出願された日本出願特願２０１８−１７５４１９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７４】
１    流体漏洩診断システム
１０    流体漏洩診断装置
１１    特定部
１１０    相互相関関数
１２    検出部
１３    判定部
１４    診断部
１５    記憶部
１５０    波動測定情報
１５１    構造情報
１５２    構造要因
２１及び２２    センサ
２３及び２４    収集装置
３０    配管
３１    発生源
４０    流体漏洩診断装置
４１    特定部
４２    検出部
４３    判定部
４４    診断部
５０    配管
５１    発生源
５２    構造要因
９００    情報処理装置
９０１    ＣＰＵ
９０２    ＲＯＭ
９０３    ＲＡＭ
９０４    ハードディスク（記憶装置）
９０５    通信インタフェース
９０６    バス
９０７    記録媒体
９０８    リーダライタ
９０９    入出力インタフェース
【図１】
2020059693.tif 000003
【図２】
2020059693.tif 000004
【図３】
2020059693.tif 000005
【図４】
2020059693.tif 000006
【図５】
2020059693.tif 000007
【図６】
2020059693.tif 000008
【図７】
2020059693.tif 000009
【図８】
2020059693.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月17日(2021.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定手段と、
前記配管の構造情報に基づいて、前記特定手段によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出手段と、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記検出手段による検出結果と、前記判定手段による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断手段と、
を備える流体漏洩診断装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値の変動量が第一の閾値以上であるか否かを判定し、
前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出され、かつ、前記判定手段によって前記波動の物理特性値の変動量が前記第一の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
請求項１に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項３】
前記第一の閾値は、前記流体漏洩が発生していない状態にある前記配管において、所定の期間に測定された前記波動の物理特性値の変動量の最大値よりも大きな値である、
請求項２に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項４】
前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出されず、かつ、前記判定手段によって前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値が第二の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項５】
前記波動は、前記配管を伝搬する振動、あるいは、前記配管を流れる流体を伝搬する圧力波である、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項６】
前記波動の物理特性値は、前記波動の振幅、あるいは、前記波動の周波数スペクトルである、
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記配管における複数の場所において得られた前記波動測定情報に関して、相互相関を算出し、算出した相互相関を基に、前記波動の発生源の位置を特定する、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置と、
前記波動を測定することによって前記波動測定情報を生成する測定装置と、
を備える、流体漏洩診断システム。
【請求項９】
情報処理装置によって、
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定し、
前記配管の構造情報に基づいて、特定した前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出し、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定し、
前記構造要因に関する検出結果と、前記時間推移に関する判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する、
流体漏洩診断方法。
【請求項１０】
配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定処理と、
前記配管の構造情報に基づいて、前記特定処理によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出処理と、
前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定処理と、
前記検出処理による検出結果と、前記判定処理による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断処理と、
をコンピュータに実行させるための流体漏洩診断プログラム。
【国際調査報告】
2020059693.tif 000011
2020059693.tif 000012