JP2015210225A - Water leakage monitoring system, water leakage monitoring method, water leakage monitoring device, and water leakage monitoring program - Google Patents

Water leakage monitoring system, water leakage monitoring method, water leakage monitoring device, and water leakage monitoring program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water leakage monitoring system, a water leakage monitoring method, a water leakage monitoring device, and a water leakage monitoring program capable of estimating a place of water leakage with improved accuracy.SOLUTION: A water leakage monitoring system includes a plurality of pressure gauges, a distance difference estimation section, and a water leakage place estimation section. The plurality of pressure gauges are installed at a plurality of places in a water distribution pipe network, and measure a water pressure at each of the plurality of places. The distance difference estimation section estimates distance difference between a place of water leakage and the plurality of pressure gauges on the basis of a change of the water pressure measured by each of the plurality of pressure gauges. The water leakage place estimation section estimates the place of the water leakage in the water distribution pipe network on the basis of the distance difference estimated by the distance difference estimation section.

Description

本発明の実施形態は、漏水監視システム、漏水監視方法、漏水監視装置、および漏水監視プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a water leakage monitoring system, a water leakage monitoring method, a water leakage monitoring device, and a water leakage monitoring program.

上水道処理施設で浄化された水は、配水管路網を経由して広域地域に分布する多数の需要家に供給される。したがって、配水管路網は、各需要家の日常生活を維持する上で必要なライフライン網としての役割を担っており、高い信頼性を持って恒常的に各需要家の水需要に応える必要がある。もし、配水管路網を構成する配水管路の一部に破断が生じた場合、道路の陥没や水没などの災害につながる。また、破断による直接的な被害に加えて、管路の亀裂、破断による漏水は総配水量に対する有効水量(有効率)の減少となるので、極力早い段階で管路の亀裂や破断個所を検知することが望ましい。   The water purified at the waterworks treatment facility is supplied to a large number of customers distributed over a wide area through a distribution pipe network. Therefore, the water distribution network plays a role as a lifeline network necessary for maintaining the daily life of each consumer, and it is necessary to constantly respond to the water demand of each consumer with high reliability. There is. If a part of the water distribution pipes that make up the water distribution pipe network breaks, it will lead to disasters such as road collapses and floods. In addition to direct damage due to breakage, pipe cracks and water leaks due to breakage reduce the effective water volume (effective rate) relative to the total water distribution, so pipe cracks and breaks are detected as early as possible. It is desirable to do.

従来、住民の通報等によって知らされる地上漏水以外の配水管路網内の地下漏水は、現場調査員が定期的に音聴棒等を用いて漏水有無調査(一次調査)を実施し、調査の結果、漏水可能性が高い箇所を特定し、その後重点的に相関式漏水探査機を用いて、その地域での詳細な漏水箇所特定(二次調査)を行っていた。また、これに関連し、振動計を予め配水管路に設置しておき、管路を伝搬してきた漏水音を検出し、その情報に信号処理を施すことで、漏水の有無および発生位置を特定する方法が知られている。しかしながら、従来の技術では、漏水箇所を正確に推定することができない場合があった。   Conventionally, for underground leaks in the distribution pipe network other than the above-ground leaks, which are informed by residents' notifications, etc., the field investigator regularly conducts a leak check (primary survey) using a hearing rod etc. As a result, a location with a high possibility of water leakage was identified, and then a detailed water leakage location in the area (secondary survey) was focused on using a correlative water leakage probe. In addition, in connection with this, a vibration meter is installed in the water distribution pipeline in advance, the leakage sound propagating through the pipeline is detected, and signal processing is performed on the information to identify the presence and location of leakage. How to do is known. However, in the conventional technology, there is a case where the water leak location cannot be accurately estimated.

特開2004−125628号公報JP 2004-125628 A

本発明が解決しようとする課題は、より正確に漏水箇所を推定することができる漏水監視システム、漏水監視方法、漏水監視装置、および漏水監視プログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a water leakage monitoring system, a water leakage monitoring method, a water leakage monitoring device, and a water leakage monitoring program that can estimate a water leakage location more accurately.

実施形態の漏水監視システムは、複数の圧力計と、距離差推定部と、漏水箇所推定部とを持つ。複数の圧力計は、配水管路網における複数の箇所に取り付けられ、前記複数の箇所のそれぞれの水圧を計測する。距離差推定部は、前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の変化に基づいて、漏水箇所から前記複数の圧力計までの距離差を推定する。漏水箇所推定部は、前記推定部により推定された距離差に基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定する。   The water leakage monitoring system of the embodiment has a plurality of pressure gauges, a distance difference estimation unit, and a water leakage location estimation unit. The plurality of pressure gauges are attached to a plurality of locations in the water distribution pipe network, and measure the water pressure at each of the plurality of locations. A distance difference estimation part estimates the distance difference from a water leak location to the said several pressure gauge based on the change of the water pressure each measured by the said several pressure gauge. A water leak location estimation part estimates the water leak location in the said water distribution pipe network based on the distance difference estimated by the said estimation part.

第1の実施形態に係る漏水監視装置10を含む漏水監視システム1の構成を示す図。The figure which shows the structure of the water leak monitoring system 1 containing the water leak monitoring apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment. 監視データ記憶部30に記憶されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data memorize | stored in the monitoring data storage part. 漏水が発生した前後における流量と水圧の変化を例示した図。The figure which illustrated the change of the flow rate and water pressure before and after the occurrence of water leakage. 漏水箇所と圧力計の位置との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a water leak location and the position of a pressure gauge. 漏水箇所と推定される位置の集合(漏水箇所の存在領域)である双曲線Pを示す図。The figure which shows the hyperbola P which is a set (position where a water leak location exists) of the position estimated as a water leak location. 双曲線と管路網データに基づいて漏水箇所を推定する様子を示す模式図。The schematic diagram which shows a mode that a water leak location is estimated based on a hyperbola and pipeline network data. 第2の実施形態に係る漏水監視装置10Aを含む漏水監視システム1Aの構成を示す図。The figure which shows the structure of 1 A of water leak monitoring systems containing 10 A of water leak monitoring apparatuses which concern on 2nd Embodiment. min<dmax<Lの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図。The figure which shows the existing region of the water leak location estimated by 43 A of water leak location estimation parts which concern on 2nd Embodiment in the case of dmin < dmax <L. min<L<dmaxの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図。In the case of d min <L <d max, shows the existence region of water leakage points estimated by the water leakage position estimator 43A according to the second embodiment. 第3の実施形態に係る漏水監視装置10Bを含む漏水監視システム1Bの構成を示す図。The figure which shows the structure of the water leak monitoring system 1B containing the water leak monitoring apparatus 10B which concerns on 3rd Embodiment. 0=dmin<dmax<Lの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図。The figure which shows the existing area of the water leak location estimated by the water leak location estimation part 43A which concerns on 2nd Embodiment in the case of 0 = dmin < dmax <L. 第4の実施形態に係る漏水監視装置10Cを含む漏水監視システム1Cの構成を示す図。The figure which shows the structure of 1 C of water leak monitoring systems containing 10 C of water leak monitoring apparatuses which concern on 4th Embodiment. 漏水発生時データ記憶部33により記憶される関係情報の一例を示す図。The figure which shows an example of the relevant information memorize | stored by the data storage part 33 at the time of water leak generation | occurrence | production. 流量計により計測される水の流量の増加分が、特定イベントデータ記憶部34により記憶された水の流量の変化パターンに合致する様子を示す図。The figure which shows a mode that the increase in the flow volume of the water measured with a flowmeter corresponds with the change pattern of the flow volume of the water memorize | stored by the specific event data storage part.

以下、実施形態の漏水監視システム、漏水監視方法、漏水監視装置、および漏水監視プログラムを、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a water leakage monitoring system, a water leakage monitoring method, a water leakage monitoring device, and a water leakage monitoring program according to embodiments will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る漏水監視装置10を含む漏水監視システム1の構成を示す図である。漏水監視システム1は、漏水監視装置10と、配水管路網を構成する配水ブロックWB−1に取り付けられた流量計80―1、および圧力計90―1(1)、90―1(2)、90―1(‥)と、配水ブロックWB−2(詳細図示を省略)に取り付けられた流量系80―2、および圧力計90―2(1)、90―2(2)、90―2(‥)と、テレメータ100とを備える。符号における「―」の後の数字(括弧内を除く)は、いずれの配水ブロックに取り付けられたかを表している。なお、各配水管路網PNに取り付けられる圧力計の数は2以上であればよく、上限は存在しない。この構成において、配水池70に蓄えられた水(浄水)が、ポンプやバルブ等によって家庭や事業所等を含む配水管路網PN―1、PN―2に供給される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a water leakage monitoring system 1 including a water leakage monitoring device 10 according to the first embodiment. The water leakage monitoring system 1 includes a water leakage monitoring device 10, a flow meter 80-1 attached to a water distribution block WB-1 constituting a water distribution pipe network, and pressure gauges 90-1 (1), 90-1 (2). , 90-1 (...), A flow system 80-2 attached to the water distribution block WB-2 (detailed illustration omitted), and pressure gauges 90-2 (1), 90-2 (2), 90-2 (...) and a telemeter 100. The number after “-” in the code (excluding the parentheses) indicates which distribution block is attached. In addition, the number of the pressure gauges attached to each water distribution pipe network PN should just be two or more, and there is no upper limit. In this configuration, the water (purified water) stored in the distribution reservoir 70 is supplied to the distribution pipeline networks PN-1 and PN-2 including homes and offices by pumps and valves.

配水管路網PN―1に流入する水の量は、流量センサ80―1によって検出される。流量センサ80―1は、検出した水の量を漏水監視装置10に送信する。また、圧力計90―1(1)、90―1(2)は、配水管路網PN―1における互いに異なる箇所に取り付けられ、検出した水圧を漏水監視装置10に送信する。   The amount of water flowing into the distribution pipe network PN-1 is detected by the flow sensor 80-1. The flow sensor 80-1 transmits the detected amount of water to the water leakage monitoring device 10. The pressure gauges 90-1 (1) and 90-1 (2) are attached to different locations in the water distribution pipe network PN-1, and transmit the detected water pressure to the water leakage monitoring device 10.

同様に、配水管路網PN―2に流入する水の量は、流量センサ80―2によって検出される。流量センサ80―2は、検出した水の量を漏水監視装置10に送信する。また、圧力計90―2(1)、90―2(2)は、配水管路網PN―2における互いに異なる箇所に取り付けられ、検出した水圧を漏水監視装置10に送信する。   Similarly, the amount of water flowing into the distribution pipe network PN-2 is detected by the flow sensor 80-2. The flow sensor 80-2 transmits the detected amount of water to the water leakage monitoring device 10. The pressure gauges 90-2 (1) and 90-2 (2) are attached to different locations in the water distribution pipe network PN-2, and transmit the detected water pressure to the water leakage monitoring device 10.

各配水ブロックに設置された流量・水圧の計測データの収集には、テレメータ100が使用される。テレメータ100は、所要とする周期で配水ブロック内に設置される流量計および各圧力計で測定される流量及び水圧のデータを取り込み、データ伝送ラインに適したデータ形式に変換した後、データ伝送ラインを通して漏水監視装置10へ送信する。なお、データ伝送ラインとしては、無線、有線の他、公衆回線網、インターネット等の種々の伝送方式が考えられるが、遅延等が少なくなるよう流量計及び圧力計ごとに敷設される専用線を用いて、漏水監視装置10側へ送信することが望ましい。   The telemeter 100 is used to collect flow rate / water pressure measurement data installed in each water distribution block. The telemeter 100 captures the flow rate and water pressure data measured by the flow meter installed in the water distribution block and each pressure gauge at a required cycle, converts the data into a data format suitable for the data transmission line, and then transmits the data transmission line. And transmitted to the water leakage monitoring device 10. In addition to wireless and wired data transmission lines, various transmission methods such as a public network and the Internet are conceivable, but dedicated lines laid for each flow meter and pressure gauge are used to reduce delay and the like. Therefore, it is desirable to transmit to the water leakage monitoring device 10 side.

テレメータ100は、流量計及び各圧力計のビットデータを受信すると、送信元の配水ブロックに基づいて配水ブロック及び各配水ブロック内の流量計及び各圧力計等の対象を特定し、対象特定データを含む測定結果のビットデータを漏水監視装置10に送信する。なお、予めテレメータ100と漏水監視装置10との間で測定順序の取り決めを定めておけば、漏水監視装置10は、テレメータ100から最初に送信されてくるスタート(同期)信号を受け取った後、予め定められた配水ブロックの順序でビットデータを受信することにより、いずれの配水ブロック及びいずれの流量計及び各圧力計の測定データであるかを把握することができる。   When the telemeter 100 receives the bit data of the flow meter and each pressure gauge, the telemeter 100 identifies the target of the distribution block and the flow meter and each pressure gauge in each distribution block based on the distribution block of the transmission source, and the target identification data The bit data of the measurement result including it is transmitted to the water leakage monitoring device 10. In addition, if the arrangement of the measurement order is determined in advance between the telemeter 100 and the water leakage monitoring device 10, the water leakage monitoring device 10 receives in advance a start (synchronization) signal transmitted from the telemeter 100 in advance. By receiving the bit data in the order of the determined distribution blocks, it is possible to grasp which distribution block, which flow meter, and each pressure gauge is the measurement data.

テレメータ100から送信されてくるデータは、漏水監視装置10のデータ収集部20およびデータ変換部22によって処理され、監視データ記憶部30に格納される。以下、漏水監視装置10の各機能部について説明する。漏水監視装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、HDDやフラッシュメモリ等のプログラムメモリとを備える。漏水監視装置10は、機能構成として、例えば、データ収集部20と、データ変換部22と、監視データ記憶部30と、管路網データ記憶部31と、地図データ記憶部32と、変化タイミング特定部40と、圧力計反応時間差導出部41と、距離差推定部42と、漏水箇所推定部43と、漏水箇所表示制御部44と、表示部50とを備える。データ収集部20、データ変換部22、変化タイミング特定部40、圧力計反応時間差導出部41、距離差推定部42、漏水箇所推定部43、および漏水箇所表示制御部44は、例えば、プログラムメモリに格納されたプログラムをCPUが実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。監視データ記憶部30および地図データ記憶部32は、例えば、ROMやRAM、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶装置によって実現される。なお、データ収集部20、データ変換部22、監視データ記憶部30、管路網データ記憶部31、地図データ記憶部32のうち一部または全部は、漏水監視装置10とは別体の装置の機能であってもよい。   Data transmitted from the telemeter 100 is processed by the data collection unit 20 and the data conversion unit 22 of the water leakage monitoring device 10 and stored in the monitoring data storage unit 30. Hereinafter, each functional unit of the water leakage monitoring apparatus 10 will be described. The water leakage monitoring device 10 includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a program memory such as an HDD and a flash memory. The water leakage monitoring device 10 includes, for example, a data collection unit 20, a data conversion unit 22, a monitoring data storage unit 30, a pipeline network data storage unit 31, a map data storage unit 32, and a change timing specification as functional configurations. A unit 40, a pressure gauge reaction time difference deriving unit 41, a distance difference estimating unit 42, a water leak location estimating unit 43, a water leak location display control unit 44, and a display unit 50 are provided. The data collection unit 20, the data conversion unit 22, the change timing identification unit 40, the pressure gauge reaction time difference derivation unit 41, the distance difference estimation unit 42, the water leak location estimation unit 43, and the water leak location display control unit 44 are stored in, for example, a program memory. It is a software function unit that functions when a CPU executes a stored program. Some or all of these functional units may be hardware functional units such as LSI (Large Scale Integration) and ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The monitoring data storage unit 30 and the map data storage unit 32 are realized by a storage device such as a ROM, a RAM, a HDD (Hard Disk Drive), or a flash memory, for example. Note that some or all of the data collection unit 20, the data conversion unit 22, the monitoring data storage unit 30, the pipeline network data storage unit 31, and the map data storage unit 32 are devices separate from the water leakage monitoring device 10. It may be a function.

データ収集部20は、テレメータ100から各配水ブロック内の流量計および各圧力計に関する対象特定データを含むビットデータを収集する。データ変換部22は、テレメータ100が一定周期(例えば0.85[sec]毎)に収集した流量及び圧力に関するビットデータを収集した場合、0.85[sec]周期の各ビットデータから、計算処理に必要な周期、例えば1[sec]周期、5[sec]周期、1[min]周期毎の流量データ及び水圧データに変換し、変換後の受信時刻あるいは送信時刻と共に、監視データ記憶部30に記憶させる。   The data collection unit 20 collects bit data including target specifying data regarding the flow meter and each pressure gauge in each water distribution block from the telemeter 100. When the data conversion unit 22 collects bit data related to the flow rate and pressure collected by the telemeter 100 at a constant cycle (for example, every 0.85 [sec]), the data conversion unit 22 performs calculation processing from each bit data of the 0.85 [sec] cycle. For example, 1 [sec] cycle, 5 [sec] cycle, and 1 [min] cycle, the flow rate data and the water pressure data are converted into the monitoring data storage unit 30 together with the reception time or transmission time after conversion. Remember.

図2は、監視データ記憶部30に記憶されるデータの一例を示す図である。図中、「測定主体」として表記されているものは、図1における流量計および圧力計の符号と対応している。また、図中の「時刻」は、データ変換部22により変換された後の受信時刻あるいは送信時刻を表している。すなわち、配水ブロック毎に、流量計、圧力計に分けて、流量データや水圧データが所定周期ごとに順次蓄積されていく。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data stored in the monitoring data storage unit 30. In the figure, what is described as “measurement subject” corresponds to the reference numerals of the flow meter and pressure gauge in FIG. In addition, “time” in the figure represents the reception time or the transmission time after being converted by the data conversion unit 22. That is, for each water distribution block, the flow rate data and the water pressure data are sequentially accumulated for each predetermined period, divided into a flow meter and a pressure gauge.

変化タイミング特定部40は、監視データ記憶部30に記憶されたデータを監視し、流量の立ちあがりタイミングを特定する。図3は、漏水が発生した前後における流量と水圧の変化を例示した図である。以下の説明では、配水ブロックWB―1について処理を行っていることを前提として説明する。例えば、「流量」は、流量計80―1により検出された値であり、水圧(1)は圧力計90―1(1)により検出された値であり、水圧(2)は圧力計90―1(2)により検出された値である。図示するように、漏水が発生すると水が流出するため、流量が上昇すると共に水圧が低下する。変化タイミング特定部40は、流量の上昇タイミングを特定し、圧力計反応時間差導出部41に提供する。   The change timing specifying unit 40 monitors the data stored in the monitoring data storage unit 30 and specifies the rising timing of the flow rate. FIG. 3 is a diagram illustrating changes in flow rate and water pressure before and after water leakage occurs. The following description will be made on the assumption that the water distribution block WB-1 is being processed. For example, the “flow rate” is a value detected by the flow meter 80-1, the water pressure (1) is a value detected by the pressure meter 90-1 (1), and the water pressure (2) is a pressure meter 90-1. This is the value detected by 1 (2). As shown in the figure, when water leaks, water flows out, so that the flow rate increases and the water pressure decreases. The change timing specifying unit 40 specifies the rising timing of the flow rate and provides it to the pressure gauge reaction time difference deriving unit 41.

変化タイミング特定部40は、例えば、所定周期で監視データ記憶部30に蓄積されるデータのうち、前回データと比べて所定値以上(または所定割合以上)上昇している流量のデータが存在するか否かを判定し、前回データと比べて所定値以上(または所定割合以上)上昇している流量のデータの時刻を、流量の上昇タイミングとして特定する。図3の例では、時刻T0が流量の上昇タイミングとして特定される。   For example, the change timing specifying unit 40 includes data of a flow rate that is increased by a predetermined value or more (or a predetermined ratio or more) compared to the previous data among the data accumulated in the monitoring data storage unit 30 at a predetermined cycle. The time of the flow rate data rising by a predetermined value or more (or a predetermined rate or more) compared with the previous data is specified as the flow rate rising timing. In the example of FIG. 3, the time T0 is specified as the flow rate rising timing.

圧力計反応時間差導出部41は、水圧(1)と水圧(2)が低下した時間差(圧力計の反応時間差)ΔTを導出する。図3の例では、時刻T1が水圧(1)の低下タイミングであり、時刻T2が水圧(2)の低下タイミングであると考えられる。圧力計反応時間差導出部41は、個別の水圧の変化を閾値と比較して低下タイミングをそれぞれ特定してもよいが、以下のような手法を採用することができる。すなわち、圧力計反応時間差導出部41は、例えば、流量の上昇タイミングT1から一定期間WTが経過するまでの水圧(1)と水圧(2)のデータをそれぞれ抽出し、時刻をずらしながらデータ間の相関関数を求め、最も相関関数が大きくなったときの時刻のずらし量を、水圧(1)と水圧(2)が低下した時間差ΔTとして導出する。また、圧力計反応時間差導出部41は、時間フーリエ変換やウェーブレット変換に代表される周波数時間解析によって、水圧が低下した時間差を導出してもよい。これによって、閾値を周波数成分と信号強度の2つの指標とすることができるため、より簡便にパラメータを設定することができ、また検出の精度を向上させることができる。   The pressure gauge reaction time difference deriving unit 41 derives a time difference (pressure gauge reaction time difference) ΔT when the water pressure (1) and the water pressure (2) are reduced. In the example of FIG. 3, it is considered that time T1 is a decrease timing of the water pressure (1) and time T2 is a decrease timing of the water pressure (2). The pressure gauge reaction time difference deriving unit 41 may identify the decrease timing by comparing the change in the individual water pressure with the threshold value, but the following method can be employed. That is, the pressure gauge reaction time difference deriving unit 41 extracts, for example, water pressure (1) and water pressure (2) data from when the flow rate rises T1 until a certain period of time WT elapses, while shifting the time between the data. A correlation function is obtained, and the amount of time shift when the correlation function becomes the largest is derived as a time difference ΔT in which the water pressure (1) and the water pressure (2) are reduced. Moreover, the pressure gauge reaction time difference deriving unit 41 may derive the time difference in which the water pressure has decreased by frequency time analysis represented by time Fourier transform and wavelet transform. As a result, the threshold value can be used as two indicators of the frequency component and the signal intensity, so that the parameters can be set more easily and the detection accuracy can be improved.

距離差推定部42は、圧力計反応時間差導出部41により導出された時間差に基づいて、漏水発生箇所から圧力計90―1(1)までの距離と、漏水発生箇所から圧力計90―1(2)までの距離差を推定する。距離差推定部42は、圧力計反応時間差導出部41により導出された時間差に圧力伝搬速度αを乗じることで、漏水箇所から各圧力計までの距離差を推定する。配水管路を伝搬する圧力伝搬速度αは、例えば式(1)に基づいて決定される。式中、αは圧力伝搬速度であり、Kは体積弾性率(水の場合、約2.2×109[Pa])であり、ρは水密度(1.0×103[kg/m])であり、Dは管口径[m]であり、eは肉厚[m]であり、Eは縦弾性係数1.6×1011[Pa](ダクタイル鋳鉄管の場合)である。管口径、肉厚、縦弾性係数に関しては、配水管路網を代表する代表値が設定される。代表値に関しては、配水管路網データの統計的な平均値や中央値といった値を使用して構わないし、ユーザがもつ経験的なノウハウに基づいて設定してもよい。また、水の物性を示す体積弾性率や密度に関しては、水温が大きく関与することが知られているが、これに関しても、計測時の水温を使用して設定しても構わないし、ノウハウや代表値に基づいて設定してもよい。なぜならば、圧力の伝搬速度が実際に理論式による値と完全に合致することは考えづらく、必ず誤差が含まれるし、圧力反応時間差に関しても計測誤差を含んでいることは十分に考えられる。そのため、膨大な管路網データを使用することで必ず推定精度が上がるとは限らず、現実的には、容易に得られる管路網データの代表値などを利用して大まかに漏水位置を推定するほうが実用的である場合が多い。管路網のデータが得られない場合は、700[m/s]などの固定値を圧力伝搬速度αとして使用しても構わない。

Figure 2015210225
Based on the time difference derived by the pressure gauge reaction time difference deriving unit 41, the distance difference estimation unit 42 and the distance from the water leakage occurrence point to the pressure gauge 90-1 (1) and the pressure gauge 90-1 ( Estimate the distance difference up to 2). The distance difference estimation part 42 estimates the distance difference from a water leak location to each pressure gauge by multiplying the time difference derived by the pressure gauge reaction time difference deriving part 41 by the pressure propagation velocity α. The pressure propagation speed α propagating through the water pipe is determined based on, for example, the formula (1). Where α is the pressure propagation velocity, K is the bulk modulus (about 2.2 × 109 [Pa] for water), and ρ is the water density (1.0 × 103 [kg / m 3 ]). ), D is the pipe diameter [m], e is the wall thickness [m], and E is the longitudinal elastic modulus 1.6 × 1011 [Pa] (in the case of a ductile cast iron pipe). Regarding the pipe diameter, the wall thickness, and the longitudinal elastic modulus, representative values representing the water distribution pipe network are set. As the representative value, a value such as a statistical average value or median value of the distribution pipe network data may be used, or may be set based on empirical know-how possessed by the user. In addition, it is known that the water temperature is greatly related to the bulk modulus and density indicating the physical properties of water, but this may also be set using the water temperature at the time of measurement, know-how and representative You may set based on a value. This is because it is difficult to think that the pressure propagation velocity actually matches the value obtained by the theoretical formula, and an error is always included, and it is quite possible that the pressure response time difference also includes a measurement error. Therefore, using a huge amount of pipeline network data does not necessarily improve the estimation accuracy, but in reality, roughly estimating the leak location using representative values of pipeline network data that can be easily obtained. It is often more practical to do this. If data of the pipeline network cannot be obtained, a fixed value such as 700 [m / s] may be used as the pressure propagation velocity α.
Figure 2015210225

漏水箇所推定部43は、圧力が同心円状に伝搬するという仮定の下、距離差推定部42により推定された距離差に基づいて、漏水箇所を推定する。図4は、漏水箇所と圧力計の位置との関係を示す図である。図中、P1は圧力計90―1(1)の位置を、P2は圧力計90―1(2)の位置を、それぞれ示している。LはP1とP2の間の距離であり、既知の値である。距離差推定部42により推定された距離差がdである場合(P2の方が漏水箇所から遠いものとする)、漏水箇所からP1までの距離はz(未知の値)、漏水箇所からP1までの距離はz+dとなる。   The water leak location estimation unit 43 estimates the water leak location based on the distance difference estimated by the distance difference estimation unit 42 under the assumption that the pressure propagates concentrically. FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the water leakage location and the position of the pressure gauge. In the figure, P1 indicates the position of the pressure gauge 90-1 (1), and P2 indicates the position of the pressure gauge 90-1 (2). L is the distance between P1 and P2, and is a known value. When the distance difference estimated by the distance difference estimation unit 42 is d (P2 is farther from the leaked location), the distance from the leaked location to P1 is z (unknown value), from the leaked location to P1. The distance is z + d.

漏水箇所からP1までの距離がz、漏水箇所からP1までの距離がz+dであることを満たす漏水箇所は、式(2)で示される双曲線上の位置である。式中、xは漏水箇所のx座標を、yは漏水箇所のy座標を表す。図5は、漏水箇所と推定される位置の集合(漏水箇所の存在領域)である双曲線Qを示す図である。

Figure 2015210225
The leaking point satisfying that the distance from the leaking point to P1 is z and the distance from the leaking point to P1 is z + d is the position on the hyperbola represented by the equation (2). In the formula, x represents the x coordinate of the water leakage location, and y represents the y coordinate of the water leakage location. FIG. 5 is a diagram showing a hyperbola Q that is a set of positions that are estimated to be a water leak location (region where the water leak location exists).
Figure 2015210225

漏水箇所推定部43は、上記双曲線を得ると、管路網データ記憶部31により記憶された管路網データに基づいて、漏水箇所を推定する。管路網データ記憶部31には、配水管路網における管路の配置を示すデータ、例えば、分岐点やコーナーを示す節点の座標と、管路の両端がいずれの節点であるかを示すデータ等が記憶されている。図6は、双曲線と管路網データに基づいて漏水箇所を推定する様子を示す模式図である。図示するように、漏水箇所推定部43は、導出した双曲線と管路の交点を漏水箇所と推定する。なお、係る手法は一例であり、配水ブロックに圧力計が3つ以上取り付けられている場合は、双曲線同士の交点を求めることによって漏水箇所を推定してもよい。また、漏水箇所推定部43は、更に、流量の上昇タイミングと水圧の低下タイミングとの時間差を加味して漏水箇所を推定してもよい。   When the water leak location estimation unit 43 obtains the hyperbola, the water leak location estimation unit 43 estimates the water leak location based on the pipeline network data stored in the pipeline network data storage unit 31. In the pipeline network data storage unit 31, data indicating the arrangement of pipelines in the water distribution pipeline network, for example, data indicating the coordinates of nodes indicating branch points and corners, and which nodes are on both ends of the pipeline Etc. are stored. FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a water leak location is estimated based on hyperbola and pipeline network data. As shown in the figure, the water leak location estimation unit 43 estimates the intersection of the derived hyperbola and the pipeline as the water leak location. In addition, the method concerned is an example, and when three or more pressure gauges are attached to the water distribution block, the water leakage location may be estimated by obtaining the intersection of the hyperbolas. Moreover, the water leak location estimation part 43 may estimate a water leak location further considering the time difference of the raise timing of flow volume, and the fall timing of water pressure.

漏水箇所表示制御部44は、地図データ記憶部32により記憶された地図データから、漏水箇所推定部43により推定された漏水箇所に対応するデータを読み出し、例えば地図上に漏水箇所が重畳した表示画像を生成して表示部50に表示させる。生成される表示画像は、例えば図6に例示した画像に建物や道路の画像を重畳させたものである。漏水箇所表示制御部44は、GIS(Geographic Information Systems)から提供されるデータに基づいて表示画像を生成してもよい。表示部50としては、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)等の表示装置が用いられる。   The water leak location display control unit 44 reads out data corresponding to the water leak location estimated by the water leak location estimation unit 43 from the map data stored in the map data storage unit 32, for example, a display image in which the water leak location is superimposed on the map. Is generated and displayed on the display unit 50. The generated display image is obtained by superimposing a building or road image on the image illustrated in FIG. 6, for example. The water leakage location display control unit 44 may generate a display image based on data provided from GIS (Geographic Information Systems). As the display unit 50, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electroluminescence) is used.

以上説明した第1の実施形態によれば、配水管路網における互いに異なる箇所に取り付けられた複数の圧力計90―1(1)、90―1(2)等と、複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の低下した時間差に基づいて、漏水箇所から複数の圧力計までの距離差を推定する距離差推定部42と、距離差推定部により推定された距離差に基づいて、配水管路網における漏水箇所を推定する漏水箇所推定部43と、を備えることにより、より正確に漏水箇所を推定することができる。   According to the first embodiment described above, a plurality of pressure gauges 90-1 (1), 90-1 (2) and the like attached to different locations in the water distribution pipe network and a plurality of pressure gauges respectively. Based on the time difference in which the measured water pressure has decreased, a distance difference estimation unit 42 that estimates the distance difference from the water leakage location to the plurality of pressure gauges, and on the distribution pipe based on the distance difference estimated by the distance difference estimation unit By providing the water leak location estimation part 43 which estimates the water leak location in a net | network, a water leak location can be estimated more correctly.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。図7は、第2の実施形態に係る漏水監視装置10Aを含む漏水監視システム1Aの構成を示す図である。図7では、配水管路網や流量計、圧力計について図示を省略している。第2の実施形態に係る漏水監視装置10Aは、第1の実施形態と比較すると、距離差推定部42A、漏水箇所推定部43Aの機能が相違し、他の機能については第1の実施形態と同様である。従って、ここでは第1の実施形態との相違点のみ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a water leakage monitoring system 1A including a water leakage monitoring device 10A according to the second embodiment. In FIG. 7, illustration of the water distribution pipe network, the flow meter, and the pressure gauge is omitted. Compared with the first embodiment, the water leakage monitoring device 10A according to the second embodiment differs in the functions of the distance difference estimation unit 42A and the water leakage location estimation unit 43A, and other functions are different from those of the first embodiment. It is the same. Therefore, only differences from the first embodiment will be described here.

第2の実施形態に係る距離差推定部42Aは、圧力伝搬速度αに上限値αmaxと下限値αminを設け、これらを使用することで、距離差dの上限dmaxと下限dminを導出する。圧力伝搬速度αの上限値αmaxと下限値αminは、例えば、式(1)の任意の項に幅を持たせることで決定される。幅を持たせる項の選択と、幅の設定は、例えばユーザにより入力可能に構成される。 The distance difference estimation unit 42A according to the second embodiment provides an upper limit value α max and a lower limit value α min for the pressure propagation speed α, and uses these values to set the upper limit d max and the lower limit d min of the distance difference d. To derive. The upper limit value α max and the lower limit value α min of the pressure propagation speed α are determined, for example, by giving a width to an arbitrary term in the equation (1). Selection of a term having a width and setting of the width are configured to be input by a user, for example.

そして、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aは、距離差dの上限dmaxに基づく双曲線と、距離差dの下限dminに基づく双曲線をそれぞれ生成し、生成した2つの双曲線で挟まれる領域を、漏水箇所の存在領域として推定する。漏水箇所の存在領域は、(A)dmin<dmax<Lの場合と、(B)dmin<L<dmaxの場合とで異なるものとなる。図8は、dmin<dmax<Lの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図である。図中、斜線で示される領域が、漏水箇所の存在領域に相当する。図9は、dmin<L<dmaxの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図である。なお、L<dmin<dmaxの場合には漏水箇所の存在領域を絞り込むことができない。 The water leakage position estimator 43A according to the second embodiment, a hyperbola based on the upper limit d max of the distance difference d, the hyperbolic based on the lower limit d min of the distance difference d generated respectively, interposed between the generated two hyperbolas Area is estimated as the existence area of the water leak location. The existence area of the water leakage location is different between (A) d min <d max <L and (B) d min <L <d max . FIG. 8 is a diagram illustrating a region where a water leak location is estimated by the water leak location estimation unit 43A according to the second embodiment when d min <d max <L. In the figure, the area indicated by diagonal lines corresponds to the existence area of the water leakage location. FIG. 9 is a diagram illustrating a region where a water leak location is estimated by the water leak location estimation unit 43A according to the second embodiment when d min <L <d max . In addition, in the case of L <d min <d max , it is not possible to narrow down the existence area of the water leakage location.

更に、漏水箇所推定部43Aは、第1の実施形態と同様に、管路網データ記憶部31により記憶された管路網データに基づいて漏水箇所を推定したり、配水ブロックに圧力計が3つ以上取り付けられている場合は、漏水箇所の存在領域同士の重畳部分を求めることによって漏水箇所を推定したりする。また、漏水箇所推定部43Aは、更に、流量の上昇タイミングと水圧の低下タイミングとの時間差を加味して漏水箇所を推定してもよい。   Furthermore, the water leakage location estimation unit 43A estimates the water leakage location based on the pipeline network data stored in the pipeline network data storage unit 31, or has a pressure gauge in the water distribution block as in the first embodiment. When two or more are attached, the leak location is estimated by obtaining the overlapping portion of the leak locations. Further, the water leak location estimation unit 43A may further estimate the water leak location by taking into account the time difference between the flow rate increase timing and the water pressure decrease timing.

以上説明した第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する他、推定結果に幅を持たせることにより、漏水箇所の存在範囲を広くとることができ、漏水箇所について漏れなく注意喚起を行うことができる。   According to the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and by providing a wide range of the estimation result, the existence range of the water leakage location can be widened. It is possible to call attention without omission.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について説明する。図10は、第3の実施形態に係る漏水監視装置10Bを含む漏水監視システム1Bの構成を示す図である。図10では、配水管路網や流量計、圧力計について図示を省略している。第3の実施形態に係る漏水監視装置10Bは、第2の実施形態と比較すると、圧力計反応時間差導出部41B、距離差推定部42Bの機能が相違し、他の機能については第2の実施形態と同様である。従って、ここでは第2の実施形態との相違点のみ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a water leakage monitoring system 1B including a water leakage monitoring device 10B according to the third embodiment. In FIG. 10, illustration of the water distribution pipe network, the flow meter, and the pressure gauge is omitted. The water leakage monitoring device 10B according to the third embodiment is different from the second embodiment in the functions of the pressure gauge reaction time difference deriving unit 41B and the distance difference estimating unit 42B, and the other functions are the second embodiment. It is the same as the form. Therefore, only differences from the second embodiment will be described here.

第3の実施形態に係る圧力計反応時間差導出部41Bは、複数の圧力計により計測される水圧が低下した時間差ΔTについて、上限値ΔTmaxとΔTminを導出する。時間差ΔTには、データ間の相関関数を求めたり、周波数時間解析を行ったりする際の誤差が含まれている。仮にこの誤差が10[%]であるとすると、上限値ΔTmaxとΔTminは、式(3)、(4)によって求められる。
ΔTmax=ΔT×1.1 ‥(3)
ΔTmin=ΔT×0.9 ‥(4)
The pressure gauge reaction time difference deriving unit 41B according to the third embodiment derives the upper limit values ΔT max and ΔT min for the time difference ΔT in which the water pressure measured by the plurality of pressure gauges has decreased. The time difference ΔT includes an error in obtaining a correlation function between data or performing frequency time analysis. Assuming that this error is 10 [%], the upper limit values ΔT max and ΔT min are obtained by equations (3) and (4).
ΔT max = ΔT × 1.1 (3)
ΔT min = ΔT × 0.9 (4)

また、時間差ΔTの誤差は、固定値を加減算することで求めることもできる(式(5)、(6))。式中、βは固定値である。また、βは、何等かの情報に基づいて変動する可変値であってもよい。
ΔTmax=Max(ΔT+β,0) ‥(5)
ΔTmin=Max(ΔT−β,0) ‥(6)
The error of the time difference ΔT can also be obtained by adding and subtracting a fixed value (Equations (5) and (6)). In the formula, β is a fixed value. Further, β may be a variable value that varies based on some information.
ΔT max = Max (ΔT + β, 0) (5)
ΔT min = Max (ΔT−β, 0) (6)

第3の実施形態に係る距離差推定部42Bは、上限値ΔTmaxとΔTminのそれぞれに基づいて、圧力伝搬速度αの上限値αmaxと下限値αminを適用し、距離差dの上限dmaxと下限dminを導出する。距離差推定部42Bは、下記の4通りの距離差d、d、d、dを導出し(式(7)〜(10))、それらの中で最も大きいものを距離差dの上限dmax、最も小さいものを下限dminとして導出する。漏水箇所推定部43Aの機能については、第2実施形態で説明した通りである。
=αmin×ΔTmin ‥(7)
=αmin×ΔTmax ‥(8)
=αmax×ΔTmin ‥(9)
=αmax×ΔTmax ‥(10)
The distance difference estimation unit 42B according to the third embodiment applies the upper limit value α max and the lower limit value α min of the pressure propagation velocity α based on the upper limit values ΔT max and ΔT min , respectively, and the upper limit of the distance difference d. d max and the lower limit d min are derived. The distance difference estimation unit 42B derives the following four distance differences d 1 , d 2 , d 3 , and d 4 (Equations (7) to (10)), and the largest one among them is the distance difference d. to the derived limit d max, the smallest lower limit d min. About the function of the water leak location estimation part 43A, it is as having demonstrated in 2nd Embodiment.
d 1 = α min × ΔT min (7)
d 2 = α min × ΔT max (8)
d 3 = α max × ΔT min (9)
d 4 = α max × ΔT max (10)

漏水箇所推定部43Aが推定する漏水箇所の存在領域は、(A)dmin<dmax<Lの場合、および(B)dmin<L<dmaxの場合には、第2の実施形態で図8、9により説明したものと同様である。第3の実施形態では、これに加えて(C)0=dminとなる場合がある。図11は、0=dmin<dmax<Lの場合に、第2の実施形態に係る漏水箇所推定部43Aにより推定される漏水箇所の存在領域を示す図である。 The existence area of the water leak location estimated by the water leak location estimation unit 43A is as follows in the second embodiment when (A) d min <d max <L and (B) d min <L <d max. This is the same as described with reference to FIGS. In the third embodiment, in addition to this, (C) 0 = d min may be satisfied. FIG. 11 is a diagram illustrating a region where a water leak location is estimated by the water leak location estimation unit 43A according to the second embodiment when 0 = d min <d max <L.

以上説明した第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する他、推定結果に更に幅を持たせることにより、漏水箇所の存在範囲を広くとることができ、漏水箇所について漏れなく注意喚起を行うことができる。   According to the third embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the existence range of the water leakage location can be widened by giving the estimation result more width, and the water leakage location It is possible to call attention without omission.

なお、第3実施形態では、時間差ΔTと圧力伝搬速度αの双方について上限値と下限値を求めるものとしたが、時間差ΔTについてのみ上限値と下限値を求めるようにしてもよい。   In the third embodiment, the upper limit value and the lower limit value are obtained for both the time difference ΔT and the pressure propagation speed α. However, the upper limit value and the lower limit value may be obtained only for the time difference ΔT.

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について説明する。図12は、第4の実施形態に係る漏水監視装置10Cを含む漏水監視システム1Cの構成を示す図である。図では、第1の実施形態に、以下に説明する付加機能が付与された様子を示しているが、第2または第3の実施形態に付加機能が付与されてもよい。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a water leakage monitoring system 1C including a water leakage monitoring device 10C according to the fourth embodiment. Although the figure shows a state in which the additional function described below is added to the first embodiment, the additional function may be added to the second or third embodiment.

第4の実施形態に係る漏水監視装置10Cは、過去の漏水発生時において複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の低下タイミングの、流量計により計測された水の流量の上昇タイミングに対する遅れ時間と、漏水箇所との関係情報を記憶する漏水発生時データ記憶部33と、受水槽への水の導入などの特定イベントが発生した際に、流量計により計測される水の流量の変化パターンを記憶する特定イベントデータ記憶部34と、を備える。   The water leakage monitoring device 10C according to the fourth embodiment includes a delay time of the water pressure decrease timing measured by the plurality of pressure gauges at the time of past water leakage with respect to the water flow rising timing measured by the flow meter. A data storage unit 33 that stores information related to the location of the water leak and a change pattern of the flow rate of water measured by the flow meter when a specific event such as introduction of water into the water receiving tank occurs Specific event data storage unit 34.

そして、漏水箇所推定部43は、漏水発生時データ記憶部33により記憶された関係情報を加味して、配水管路網における漏水箇所を推定する。図13は、漏水発生時データ記憶部33により記憶される関係情報の一例を示す図である。図示するように、漏水発生時データ記憶部33には、漏水管路(漏水箇所)に対応付けられて、配水ブロック、流量、流量の上昇タイミングに対する水圧の低下タイミングの遅れ時間(反応時間差)等が記憶されている。漏水箇所推定部43は、漏水箇所の存在領域を導出した後、同様の圧力変化を示した過去の漏水事象があったか否かを判定し、同様の圧力変化を示した過去の漏水事象があった場合には、過去の漏水箇所が今回の漏水箇所に近いと判断して、漏水箇所を推定する。これによって、より正確に漏水箇所を推定することができる。   And the water leak location estimation part 43 considers the related information memorize | stored by the data storage part 33 at the time of water leak occurrence, and estimates the water leak location in a water distribution pipe network. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of relation information stored by the data storage unit 33 when a water leak occurs. As shown in the figure, in the data storage unit 33 at the time of occurrence of water leakage, a delay time (reaction time difference) of the water pressure lowering timing with respect to the water distribution block, flow rate, flow rate rising timing, etc. Is remembered. After deriving the existence area of the water leak location, the water leak location estimation unit 43 determines whether or not there has been a past water leak event showing a similar pressure change, and there has been a past water leak event showing a similar pressure change. In this case, it is determined that the past water leakage location is close to the current water leakage location, and the water leakage location is estimated. Thereby, a water leak location can be estimated more accurately.

また、漏水箇所推定部43は、流量計により計測される水の流量の増加分が、特定イベントデータ記憶部34により記憶された水の流量の変化パターンに合致するときには、漏水ではないと判断し、漏水箇所の推定を行わない。図14は、流量計により計測される水の流量の増加分が、特定イベントデータ記憶部34により記憶された水の流量の変化パターンに合致する様子を示す図である。これによって、不要な推定を行うことでユーザに煩わしさを覚えさせるのを防止することができる。   Moreover, the water leak location estimation unit 43 determines that there is no water leak when the increase in the water flow rate measured by the flow meter matches the change pattern of the water flow rate stored by the specific event data storage unit 34. Do not estimate the location of water leakage. FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which the increase in the water flow rate measured by the flow meter matches the water flow rate change pattern stored in the specific event data storage unit 34. Thus, it is possible to prevent the user from being bothered by performing unnecessary estimation.

第4の実施形態において、同様の圧力変化を示した過去の漏水事象があった場合に、過去の漏水箇所が今回の漏水箇所に近いと判断して漏水箇所を推定する機能と、流量計により計測される水の流量の増加分が、特定イベントデータ記憶部34により記憶された水の流量の変化パターンに合致するときに、漏水ではないと判断し、漏水箇所の推定を行わない機能とのいずれか一方のみ備えるものとしてよい。   In the fourth embodiment, when there is a past water leakage event showing a similar pressure change, the function of estimating the water leakage location by determining that the past water leakage location is close to the current water leakage location, and a flow meter When the measured increase in the water flow rate matches the change pattern of the water flow rate stored in the specific event data storage unit 34, it is determined that there is no water leakage, and the function of not estimating the water leakage location Only one of them may be provided.

なお、上記各実施形態における圧力計反応時間差導出部41は、「時間差導出部」の一例である。   The pressure gauge reaction time difference deriving unit 41 in each of the above embodiments is an example of a “time difference deriving unit”.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の低下した時間差に基づいて、漏水箇所から複数の圧力計までの距離差を推定する距離差推定部42と、距離差推定部42により推定された距離差に基づいて、配水管路網における漏水箇所を推定する漏水箇所推定部43とを持つことにより、より正確に漏水箇所を推定することができる。   According to at least one embodiment described above, the distance difference estimation unit 42 that estimates the distance difference from the water leakage location to the plurality of pressure gauges based on the time difference in which the water pressure measured by each of the plurality of pressure gauges has decreased. By having the water leak location estimation unit 43 that estimates the water leak location in the water distribution pipe network based on the distance difference estimated by the distance difference estimation unit 42, the water leak location can be estimated more accurately.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…漏水監視システム、10、10A、10B、10C…漏水監視装置、20…データ収集部、22…データ変換部、30…監視データ記憶部、31…管路網データ記憶部、32…地図データ記憶部、33…漏水発生時データ記憶部、34…特定イベントデータ記憶部、40…変化タイミング特定部、41、41B…圧力計反応時間差導出部、42、42A、42B…距離差推定部、43、43A…漏水箇所推定部、44…漏水箇所表示制御部、50…表示部、70…配水池、80―1、80―2…流量計、90―1(1)、90―1(2)、90―2(1)、90―2(2)…圧力計、100…テレメータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water leak monitoring system 10, 10A, 10B, 10C ... Water leak monitoring apparatus, 20 ... Data collection part, 22 ... Data conversion part, 30 ... Monitoring data storage part, 31 ... Pipe network data storage part, 32 ... Map data Storage unit 33 ... Data storage unit at occurrence of water leakage, 34 ... Specific event data storage unit, 40 ... Change timing specification unit, 41, 41B ... Pressure gauge reaction time difference deriving unit, 42, 42A, 42B ... Distance difference estimation unit, 43 , 43A ... Leakage location estimation unit, 44 ... Leakage location display control unit, 50 ... Display unit, 70 ... Reservoir, 80-1, 80-2 ... Flow meter, 90-1 (1), 90-1 (2) , 90-2 (1), 90-2 (2) ... pressure gauge, 100 ... telemeter

Claims (13)

配水管路網における複数の箇所に取り付けられ、前記複数の箇所のそれぞれの水圧を計測する複数の圧力計と、
前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の変化に基づいて、漏水箇所から前記複数の圧力計までの距離差を推定する距離差推定部と、
前記距離差推定部により推定された距離差に基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定する漏水箇所推定部と、
を備える漏水監視システム。
A plurality of pressure gauges attached to a plurality of locations in the water distribution pipe network and measuring the water pressure of each of the plurality of locations;
A distance difference estimation unit that estimates a distance difference from a water leakage point to the plurality of pressure gauges based on a change in water pressure measured by each of the plurality of pressure gauges;
Based on the distance difference estimated by the distance difference estimation unit, a water leakage point estimation unit that estimates a water leakage point in the water distribution pipe network,
Water leakage monitoring system comprising.
前記距離差推定部は、前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の低下した時間差に基づいて、漏水箇所から前記複数の圧力計までの距離差を推定する、
請求項1記載の漏水監視システム。
The distance difference estimation unit estimates a distance difference from a water leakage point to the plurality of pressure gauges based on a time difference in which the water pressure measured by each of the plurality of pressure gauges is reduced.
The water leakage monitoring system according to claim 1.
前記漏水箇所推定部は、前記距離差推定部により推定された距離差に対応する仮想的な双曲線を生成し、前記生成した仮想的な双曲線に基づいて漏水箇所の存在領域を推定し、前記推定した漏水箇所の存在領域内で、前記配水管路網における漏水箇所を推定する、
請求項1または2記載の漏水監視システム。
The water leak location estimation unit generates a virtual hyperbola corresponding to the distance difference estimated by the distance difference estimation unit, estimates a water leak location existing area based on the generated virtual hyperbola, and the estimation In the presence area of the leaked water location, the water leak location in the water distribution pipe network is estimated,
The water leakage monitoring system according to claim 1 or 2.
前記漏水箇所推定部は、前記推定した漏水箇所の存在領域と、前記配水管路網の配置情報とに基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定する、
請求項3記載の漏水監視システム。
The water leak location estimation unit estimates a water leak location in the water distribution pipeline network based on the estimated area of the water leak location and the arrangement information of the water distribution pipeline network.
The water leakage monitoring system according to claim 3.
前記距離差推定部は、前記時間差に圧力伝搬速度の上限値と下限値をそれぞれ乗算して前記距離差の上限値と下限値を導出し、
前記漏水箇所推定部は、前記距離差推定部により推定された距離差の上限値と下限値に対応する仮想的な双曲線をそれぞれ生成し、生成した双曲線に挟まれる領域を、前記漏水箇所の存在領域として推定する、
請求項3または4記載の漏水監視システム。
The distance difference estimating unit derives an upper limit value and a lower limit value of the distance difference by multiplying the time difference by an upper limit value and a lower limit value, respectively, of the pressure propagation velocity,
The water leakage location estimation unit generates virtual hyperbola corresponding to the upper limit value and the lower limit value of the distance difference estimated by the distance difference estimation unit, and the region sandwiched by the generated hyperbola is the presence of the water leakage location. Estimate as a region,
The water leakage monitoring system according to claim 3 or 4.
前記時間差を導出する時間差導出部であって、前記時間差の上限値と下限値を導出する時間差導出部を備え、
前記距離差推定部は、前記時間差の上限値と下限値のそれぞれに圧力伝搬速度を乗算して前記距離差の上限値と下限値を導出し、
前記漏水箇所推定部は、前記距離差推定部により推定された距離差の上限値と下限値に対応する仮想的な双曲線をそれぞれ生成し、生成した双曲線に挟まれる領域を、前記漏水箇所の存在領域として推定する、
請求項3から5のうちいずれか1項記載の漏水監視システム。
A time difference deriving unit for deriving the time difference, comprising a time difference deriving unit for deriving an upper limit value and a lower limit value of the time difference;
The distance difference estimation unit derives an upper limit value and a lower limit value of the distance difference by multiplying each of an upper limit value and a lower limit value of the time difference by a pressure propagation speed,
The water leakage location estimation unit generates virtual hyperbola corresponding to the upper limit value and the lower limit value of the distance difference estimated by the distance difference estimation unit, and the region sandwiched by the generated hyperbola is the presence of the water leakage location. Estimate as a region,
The water leakage monitoring system according to any one of claims 3 to 5.
前記配水管路網に流入する水の流量を計測する流量計と、
前記流量計により計測された水の流量の上昇タイミングから一定期間において前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧を抽出し、前記抽出した水圧に基づいて前記時間差を導出する時間差導出部と、
を備える請求項1から6のうちいずれか1項記載の漏水監視システム。
A flow meter for measuring the flow rate of water flowing into the water distribution network;
A time difference deriving unit that extracts the water pressure measured by the plurality of pressure gauges in a certain period from the rising timing of the water flow rate measured by the flow meter, and derives the time difference based on the extracted water pressure;
A water leakage monitoring system according to any one of claims 1 to 6.
地図データを記憶する地図データ記憶部と、
前記漏水箇所推定部により推定された漏水箇所に関する情報を、前記地図データに基づく地図上に重畳させた表示画面を表示部に表示させる漏水箇所表示制御部と、
を備える請求項1から7のうちいずれか1項記載の漏水監視システム。
A map data storage unit for storing map data;
A water leakage location display control unit that displays on the display unit a display screen in which information on the water leakage location estimated by the water leakage location estimation unit is superimposed on a map based on the map data;
A water leakage monitoring system according to any one of claims 1 to 7.
前記配水管路網に流入する水の流量を計測する流量計と、
過去の漏水発生時において前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の低下タイミングの前記流量計により計測された水の流量の上昇タイミングに対する遅れ時間と、漏水箇所との関係情報を記憶する漏水発生時データ記憶部を備え、
前記漏水箇所推定部は、漏水発生時データ記憶部により記憶された関係情報を加味して前記配水管路網における漏水箇所を推定する、
請求項1から8のうちいずれか1項記載の漏水監視システム。
A flow meter for measuring the flow rate of water flowing into the water distribution network;
The occurrence of water leakage that stores the relationship between the delay time of the water pressure decrease timing measured by the plurality of pressure gauges at the time of the past water leakage occurrence with respect to the water flow increase timing measured by the flow meter and the location of the water leakage Equipped with a time data storage unit,
The water leak location estimating unit estimates the water leak location in the water distribution pipe network in consideration of the relationship information stored by the data storage unit at the time of water leak occurrence,
The water leakage monitoring system according to any one of claims 1 to 8.
前記配水管路網に流入する水の流量を計測する流量計と、
特定イベントが発生した際に前記流量計により計測される水の流量の変化パターンを記憶する特定イベントデータ記憶部と、を備え、
前記前記流量計により計測された水の流量の変化パターンが、前記特定イベントデータ記憶部により記憶された水の流量の変化パターンと合致している場合に、前記配水管路網における漏水箇所を推定しない、
請求項1から9のうちいずれか1項記載の漏水監視システム。
A flow meter for measuring the flow rate of water flowing into the water distribution network;
A specific event data storage unit that stores a change pattern of the flow rate of water measured by the flow meter when a specific event occurs,
When the change pattern of the water flow rate measured by the flow meter matches the change pattern of the water flow rate stored by the specific event data storage unit, the location of water leakage in the water distribution pipe network is estimated. do not do,
The water leakage monitoring system according to any one of claims 1 to 9.
配水管路網における複数の箇所に取り付けられた複数の圧力計により、前記複数の箇所のそれぞれの水圧を計測し、
前記複数の圧力計によりそれぞれ計測された水圧の変化に基づいて、漏水箇所から前記複数の圧力計までの距離差を推定し、
前記推定された距離差に基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定する、
漏水監視方法。
With a plurality of pressure gauges attached to a plurality of locations in the water distribution pipe network, measure the water pressure of each of the plurality of locations,
Based on the change in water pressure measured by each of the plurality of pressure gauges, estimate the difference in distance from the water leakage point to the plurality of pressure gauges,
Based on the estimated distance difference, estimate a water leak location in the water distribution network,
Water leakage monitoring method.
配水管路網における複数の箇所に取り付けられた複数の圧力計により計測された、前記複数の箇所のそれぞれの水圧の変化に基づいて、漏水箇所から前記各圧力計までの距離差を推定する距離差推定部と、
前記距離差推定部により推定された距離差に基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定する位置推定部と、
を備える漏水監視装置。
A distance for estimating a distance difference from a water leakage point to each of the pressure gauges based on a change in water pressure of each of the plurality of parts measured by a plurality of pressure gauges attached to a plurality of points in the water distribution pipe network. A difference estimator;
Based on the distance difference estimated by the distance difference estimator, a position estimator that estimates a water leak location in the water distribution network,
A water leakage monitoring device comprising:
コンピュータに、
配水管路網における複数の箇所に取り付けられた複数の圧力計により計測された、前記複数の箇所のそれぞれの水圧の変化に基づいて、漏水箇所から前記各圧力計までの距離差を推定させ、
前記推定させた距離差に基づいて、前記配水管路網における漏水箇所を推定させる、
漏水監視プログラム。
On the computer,
Based on the change in the water pressure of each of the plurality of locations measured by a plurality of pressure gauges attached to a plurality of locations in the water distribution pipe network, the distance difference from the water leakage location to each pressure gauge is estimated,
Based on the estimated distance difference, the water leakage point in the water distribution network is estimated,
Water leakage monitoring program.
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