JP2022082294A - Pipe channel abnormality detection system, estimation device, learning model generation device, pipe channel abnormality detector, method for detecting abnormality in pipe channel, method for estimation, and method for generating learning model - Google Patents

Pipe channel abnormality detection system, estimation device, learning model generation device, pipe channel abnormality detector, method for detecting abnormality in pipe channel, method for estimation, and method for generating learning model Download PDF

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Abstract

To easily detect an abnormality in a pipe channel.SOLUTION: An abnormality detection system 100 for a pipe channel includes: an estimation device 10 for estimating weather data with sensor data as an input by using a learning model 80 generated by performing machine learning based on weather data and sensor data from a sensor 50 for detecting the state in a pipe channel as teacher data; and a determination device 20 for comparing the estimated weather data and weather data showing the classification of an actual weather and determining whether an abnormality has happened in the pipe channel.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、管水路の異常検知システム、推定装置、学習モデル生成装置、管水路の異常検知装置、管水路の異常検知方法、推定方法、及び学習モデル生成方法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection system for a water channel, an estimation device, a learning model generation device, an abnormality detection device for a water channel, an abnormality detection method for a water channel, an estimation method, and a learning model generation method.

農業農村整備事業で敷設された基幹的な農業用パイプラインの総延長は12,000kmを超え、その支線水路の総延長は膨大な長さに達している。このような農業用パイプラインは、施設の老朽化に伴い、突発的な破損事故が増加傾向にある。特に、畑地に灌漑用水を送配するための小口径で高圧のパイプランでは、破損事故が多数発生している。 The total length of the basic agricultural pipeline laid by the agricultural and rural development project exceeds 12,000 km, and the total length of its branch canals has reached an enormous length. With the aging of facilities in such agricultural pipelines, sudden damage accidents are on the rise. In particular, many damage accidents have occurred in small-diameter, high-pressure pipe runs for delivering and distributing irrigation water to upland fields.

パイプライン破損の形態の1つである管体に発生するき裂は、給水栓操作による水撃圧や減圧弁による水圧変動による変形が繰り返し生じることにより成長する。成長したき裂の長さに比例して、漏水量は増加し、最終的には管が分断され、大量の用水が噴出する漏水事故に発展する。したがって、き裂の発生初期の少量の漏水を検知して、大きな漏水事故に至るのを未然に防ぐことが重要である。 A crack generated in a pipe body, which is one of the forms of pipeline breakage, grows due to repeated deformation due to water hammer pressure due to water tap operation and water pressure fluctuation due to a pressure reducing valve. The amount of water leakage increases in proportion to the length of the crack that has grown, and eventually the pipe is cut off, leading to a water leakage accident in which a large amount of water is ejected. Therefore, it is important to detect a small amount of water leakage at the initial stage of crack occurrence and prevent a major water leakage accident.

従来、農業用パイプラインの漏水検知は、TC/TM(テレコン・テレメーター)による流量計測値の異常警報を受け、作業者が現地にて漏水につながる不明水を確認した後、音聴棒で正確な漏水発生位置を調査することにより行われている。また、特許文献1及び2には、漏水によって生じる振動によって、漏水を検知する技術が記載されている。また、特許文献3には、パイプライン内の流量データの変化に基づいて漏水を検知する技術が記載されている。 Conventionally, water leakage detection in agricultural pipelines is performed by receiving an abnormal alarm of the flow rate measurement value by TC / TM (telecon telemeter), and after the worker confirms unknown water that leads to water leakage at the site, a sound stick is used. This is done by investigating the exact location of the leak. Further, Patent Documents 1 and 2 describe a technique for detecting water leakage by vibration generated by water leakage. Further, Patent Document 3 describes a technique for detecting water leakage based on a change in flow rate data in a pipeline.

特開2019-095292号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-09592 再表2017/199455号公報Re-table 2017/199455A. 再表2016/181593号公報Re-table 2016/181593

しかしながら、TC/TMや音聴棒を利用した漏水検知技術では、漏水発生初期に検知することは困難である上に、作業者の負担が大きい。また、特許文献1~3に記載された技術よりも容易に漏水検知可能な技術が求められている。 However, with the water leakage detection technique using TC / TM or a sound listening stick, it is difficult to detect the water leakage at the initial stage of the occurrence of the water leakage, and the burden on the operator is heavy. Further, there is a demand for a technique capable of detecting water leakage more easily than the techniques described in Patent Documents 1 to 3.

本発明の一態様は、上述の問題を鑑みなされたものであって、その目的は、管水路の異常を容易に検知する技術を提供することにある。 One aspect of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a technique for easily detecting an abnormality in a pipe channel.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る管水路の異常検知システムは、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定装置と、推定装置が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定装置とを備えている。 In order to solve the above problems, the pipe abnormality detection system according to one aspect of the present invention classifies the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe and the weather at the time of detection by the sensor. Using a learning model generated by performing machine learning using the represented weather data as teacher data, an estimation device that estimates the weather data using the sensor data as an input, and weather data estimated by the estimation device, are input. It is provided with a determination device for determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel by comparing it with the weather data representing the actual weather classification at the time of acquiring the sensor data.

本発明の一態様に係る推定装置は、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、天気データを推定する推定部を備えている。 The estimation device according to one aspect of the present invention performs machine learning using sensor data acquired from a sensor that detects a state in a pipe channel and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. It is provided with an estimation unit that estimates weather data by using the sensor data as an input using the learning model generated by.

本発明の一態様に係る学習モデル生成装置は、管水路内の状態を検出するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、前記センサデータを入力として、前記天気データを出力する学習モデルを生成する学習モデル生成部を備えている。 The learning model generator according to one aspect of the present invention performs machine learning using sensor data acquired from a sensor that detects a state in a water channel and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. By doing so, it is provided with a learning model generation unit that generates a learning model that outputs the weather data by inputting the sensor data.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知装置は、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定部と、前記推定部が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定部とを備えている。 The abnormality detection device for a conduit according to one aspect of the present invention is a machine using sensor data acquired from a sensor that detects a state in the conduit and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. Using the learning model generated by learning, the estimation unit that estimates the weather data using the sensor data as input, the weather data estimated by the estimation unit, and the actual operation at the time of acquiring the input sensor data. It is provided with a determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel by comparing it with the weather data representing the classification of the weather.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知方法は、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する工程と、推定工程においてが推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する工程とを含む。 The method for detecting an abnormality in a conduit according to one aspect of the present invention is a machine using sensor data acquired from a sensor that detects a state in the conduit and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. Using the learning model generated by training, the process of estimating the weather data using the sensor data as input, the weather data estimated in the estimation process, and the actual operation at the time of acquiring the input sensor data. It includes a step of comparing with the weather data representing the classification of the weather and determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel.

本発明の一態様に係る推定方法は、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、天気データを推定する工程を含む。 In the estimation method according to one aspect of the present invention, machine learning is performed using sensor data acquired from a sensor that detects a state in a water channel and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. Includes a step of estimating weather data using the sensor data as an input using the learning model generated by.

本発明の一態様に係る管水路の学習モデル生成方法は、管水路内の状態を検出するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、前記センサデータを入力として、前記天気データを出力する学習モデルを生成する工程を含む。 In the method for generating a learning model of a conduit according to one aspect of the present invention, the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the conduit and the weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor are used as teacher data. It includes a step of generating a learning model that outputs the weather data by inputting the sensor data by performing machine learning.

本発明の各態様に係る管水路の異常検知システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記管水路の異常検知システムが備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより前記管水路の異常検知システムをコンピュータにて実現させる管水路の異常検知システムの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The waterway abnormality detection system according to each aspect of the present invention may be realized by a computer, and in this case, the computer is operated as each part (software element) included in the pipe waterway abnormality detection system. A control program for a waterway abnormality detection system that realizes a waterway abnormality detection system with a computer, and a computer-readable recording medium that records the control program are also included in the scope of the present invention.

本発明の一態様によれば、管水路の異常を容易に検知する技術を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a technique for easily detecting an abnormality in a pipe channel.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知システムの要部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the main part structure of the abnormality detection system of a pipe channel which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る学習モデル生成装置において学習モデル生成に用いられる教師データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the teacher data used for the learning model generation in the learning model generation apparatus which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る推定装置が実行する推定の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the estimation performed by the estimation apparatus which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る推定装置が実行する推定の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of estimation performed by the estimation apparatus which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る学習モデル生成装置における学習モデル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the learning model generation processing in the learning model generation apparatus which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る推定装置における推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the estimation process in the estimation apparatus which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る管水路の異常検知システムの判定装置における判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the determination process in the determination apparatus of the abnormality detection system of a pipe channel which concerns on one aspect of this invention.

〔異常検知システム〕
本発明の一形態に係る管水路の異常検知システムは、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定装置と、推定装置が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定装置とを備えている。
[Anomaly detection system]
The abnormality detection system for a conduit according to an embodiment of the present invention is a machine using sensor data acquired from a sensor that detects a state in the conduit and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. Using the learning model generated by training, the estimation device that estimates the weather data using the sensor data as input, the weather data estimated by the estimation device, and the actual sensor data input at the time of acquisition. It is provided with a determination device for determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel by comparing it with weather data representing the classification of the weather.

本発明者らは、農業農村整備事業で敷設される農業用パイプラインに配される樹脂管には、管体のき裂、変形による管の継手の抜けのような疲労破壊による漏水が生じやすいことを見出した。地下埋設型の農業用パイプラインで漏水が発生すると、道路の陥没や周辺地域への土壌流出などを招く危険がある。管水路の異常検知システムは、このような農業用パイプラインに適用可能であり、特に地下埋設型の農業用パイプラインに好適である。 The present inventors are prone to water leakage due to fatigue failure such as cracking of the pipe body and disconnection of the pipe joint due to deformation in the resin pipe arranged in the agricultural pipeline laid in the agricultural and rural development project. I found that. Leakage in underground agricultural pipelines can lead to road collapse and soil erosion into the surrounding area. Anomaly detection systems for pipelines are applicable to such agricultural pipelines and are particularly suitable for underground buried agricultural pipelines.

管水路の異常検知システムにより検知可能な管水路の異常の例として、管水路におけるき裂の発生、管水路の破損、管水路の破断、管水路の変形による継手の抜け等の漏水を伴う異常が挙げられる。また、管水路の異常検知システムにより検知可能な管水路の異常には、管水路を介した給排水を制御する機器の故障等も含まれる。 As an example of an abnormality in a canal that can be detected by an abnormality detection system for a canal, an abnormality accompanied by water leakage such as cracks in the canal, damage to the canal, breakage of the canal, and disconnection of a joint due to deformation of the canal. Can be mentioned. Further, the abnormality of the pipe canal that can be detected by the abnormality detection system of the pipe canal includes the failure of the device that controls the water supply and drainage through the canal.

図1は、本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100の要部構成の一例を示すブロック図である。管水路の異常検知システム100は、推定装置10及び判定装置20を備えている。管水路の異常検知システム100は、さらに、学習モデル生成装置30、天気データ生成装置40、センサ50、記憶装置60、出力装置70を備え得る。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a main part configuration of an abnormality detection system 100 for a pipe channel according to an aspect of the present invention. The pipe abnormality detection system 100 includes an estimation device 10 and a determination device 20. The pipe anomaly detection system 100 may further include a learning model generation device 30, a weather data generation device 40, a sensor 50, a storage device 60, and an output device 70.

センサ50は、管水路内の状態を検知する。センサ50は、例えば、管水路内の圧力を計測する圧力計、管水路内の流量を計測する流量計、又は、管水路内の振動を検知する振動センサである。また、センサ50として、圧力計と流量計のように、複数組み合わせて用いてもよい。すなわち、センサ50は、管水路内の圧力、流量、及び振動からなる群より選択される少なくとも1つを検知する。そして、センサ50から取得したセンサデータは、管水路内の圧力、流量、及び振動からなる群より選択される少なくとも1つの所定時間内の変化を表すデータである。センサ50として、何れのセンサを用いるかは、管水路の状態や設置場所等に応じて選択すればよい。 The sensor 50 detects the state in the pipe channel. The sensor 50 is, for example, a pressure gauge that measures the pressure in the water channel, a flow meter that measures the flow rate in the water channel, or a vibration sensor that detects vibration in the water channel. Further, as the sensor 50, a plurality of sensors may be used in combination, such as a pressure gauge and a flow meter. That is, the sensor 50 detects at least one selected from the group consisting of pressure, flow rate, and vibration in the water channel. The sensor data acquired from the sensor 50 is data representing at least one change within a predetermined time selected from the group consisting of pressure, flow rate, and vibration in the pipe channel. Which sensor is used as the sensor 50 may be selected according to the state of the pipe channel, the installation location, and the like.

ここで、圧力計は、流量計と比較して安価であり、管の給水栓の分岐部分に取り付けるのみでよいため、既設の管であっても取り付けが容易である。また、圧力計を用いれば、振動センサを用いる場合のように、管水路内における減衰を考慮する必要が無いので、データ処理が容易であり、管水路内の状態の変化を検出しやすい。したがって、センサ50は、圧力計であることが好ましい。本実施形態では、センサ50が圧力計である場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されない。 Here, the pressure gauge is cheaper than the flow meter and only needs to be attached to the branch portion of the water faucet of the pipe, so that even an existing pipe can be easily attached. Further, if a pressure gauge is used, it is not necessary to consider the attenuation in the pipe channel as in the case of using a vibration sensor, so that data processing is easy and it is easy to detect a change in the state in the conduit. Therefore, the sensor 50 is preferably a pressure gauge. In the present embodiment, the case where the sensor 50 is a pressure gauge will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.

センサ50は、管水路の異常の発生が予想される区間に複数設けられていることが好ましく、当該区間の上流側及び下流側の2か所に設けられていることがより好ましい。すなわち、センサデータは、管水路の所定区間内の上流側及び下流側の少なくとも2箇所に設けられたセンサから取得したデータである。また、センサ50は、上記区間の上流側及び下流側の2か所を含む3か所以上に設けられていることがさらに好ましい。これにより、区間内の圧力を適切に計測することができる。 It is preferable that a plurality of sensors 50 are provided in a section where an abnormality in the pipe channel is expected to occur, and it is more preferable that the sensors 50 are provided at two locations on the upstream side and the downstream side of the section. That is, the sensor data is data acquired from sensors provided at at least two locations on the upstream side and the downstream side in a predetermined section of the pipe channel. Further, it is more preferable that the sensors 50 are provided at three or more locations including two locations on the upstream side and the downstream side of the above section. This makes it possible to appropriately measure the pressure in the section.

センサ50は、管水路内の圧力を計測し、計測した圧力を含む圧力データ(センサデータ)を記憶装置60に記憶させる。これにより、圧力の経時的な変化を取得することができる。センサ50は、圧力を常時計測するようになっていてもよいし、所定の間隔で定期的に計測するようになっていてもよい。センサ50は、圧力データを無線又は有線により記憶装置60に送信するようになっていてもよい。センサ50は、新たな圧力を計測する度に、圧力データを記憶装置60に送信するようになっていてもよいし、所定時間毎や所定回数の圧力を計測する毎に、圧力データを記憶装置60に送信するようになっていてもよい。 The sensor 50 measures the pressure in the pipe channel, and stores the pressure data (sensor data) including the measured pressure in the storage device 60. This makes it possible to obtain changes in pressure over time. The sensor 50 may be designed to constantly measure the pressure, or may be designed to measure the pressure periodically at predetermined intervals. The sensor 50 may be adapted to transmit pressure data to the storage device 60 wirelessly or by wire. The sensor 50 may be adapted to transmit pressure data to the storage device 60 each time a new pressure is measured, or the pressure data may be stored in the storage device every predetermined time or each time the pressure is measured a predetermined number of times. It may be set to transmit to 60.

記憶装置60は、管水路の異常検知システム100にて使用されるプログラム及びデータを記憶する。記憶装置60は、一例として、センサ50が検知した圧力データを時系列で所定時間毎に記憶している。記憶装置60は、圧力データを記憶するデータベースをクラウド又はサーバ上に有していてもよい。 The storage device 60 stores programs and data used in the water channel abnormality detection system 100. As an example, the storage device 60 stores the pressure data detected by the sensor 50 in time series at predetermined time intervals. The storage device 60 may have a database for storing pressure data on the cloud or a server.

記憶装置60は、センサ50が検知した圧力データを時系列で1日(24時間)毎に記憶していてもよく、この場合、圧力を検知した日付と対応付けて記憶していることが好ましい。また、記憶装置60は、半日(12時間)毎に圧力データを記憶してもよいし、6時間毎又は3時間毎に圧力データを記憶してもよい。圧力データは、所定時間内の圧力の変動を表す波形データであり得る。 The storage device 60 may store the pressure data detected by the sensor 50 in chronological order every day (24 hours), and in this case, it is preferable to store the pressure data in association with the date when the pressure is detected. .. Further, the storage device 60 may store the pressure data every half day (12 hours), or may store the pressure data every 6 hours or every 3 hours. The pressure data can be waveform data representing pressure fluctuations within a predetermined time.

出力装置70は、判定装置20が判定した情報を出力する。出力装置70による出力の態様は特に限定されない。出力装置70は、例えば、当該情報を画像として表示する表示装置、当該情報を印刷する印刷装置、又は、当該情報を音声として出力する警報装置であってもよい。 The output device 70 outputs the information determined by the determination device 20. The mode of output by the output device 70 is not particularly limited. The output device 70 may be, for example, a display device that displays the information as an image, a printing device that prints the information, or an alarm device that outputs the information as voice.

(学習モデル生成装置30の要部構成)
学習モデル生成装置30は、管水路内の状態を検出するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、前記センサデータを入力として、前記天気データを出力する学習モデルを生成する。
(Main part configuration of the learning model generator 30)
The learning model generation device 30 performs machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, thereby performing the sensor. A learning model that outputs the weather data is generated by inputting the data.

学習モデル生成装置30は、制御部31を備えている。制御部31は、学習モデル生成装置30の各部を統括して制御するものであり、一例として、プロセッサ及びメモリにより実現される。この例において、プロセッサはストレージ(不図示)にアクセスし、ストレージに格納されているプログラム(不図示)をメモリにロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。これにより、制御部31の各部が構成される。当該各部として、制御部31は、教師データ取得部32及び学習モデル生成部33を備えている。 The learning model generation device 30 includes a control unit 31. The control unit 31 controls each unit of the learning model generation device 30 in an integrated manner, and is realized by a processor and a memory as an example. In this example, the processor accesses the storage (not shown), loads the program (not shown) stored in the storage into the memory, and executes a series of instructions included in the program. As a result, each unit of the control unit 31 is configured. As each of the units, the control unit 31 includes a teacher data acquisition unit 32 and a learning model generation unit 33.

教師データ取得部32は、教師データを取得する。教師データ取得部32は、入力装置(不図示)からの学習の開始指示を表す入力信号に基づき、記憶装置60に記憶された圧力データを読み出す。記憶装置60からの圧力データの読み出しは、例えば、Webスクレイピングのような公知の技術により実現し得る。 The teacher data acquisition unit 32 acquires teacher data. The teacher data acquisition unit 32 reads out the pressure data stored in the storage device 60 based on the input signal indicating the learning start instruction from the input device (not shown). Reading the pressure data from the storage device 60 can be realized by a known technique such as web scraping.

さらに、教師データ取得部32は、読み出した圧力データに含まれる圧力が検知された時の天気の分類を表す天気データを天気データ生成装置40から取得する。記憶装置60から読み出した圧力データには、圧力を検知した日付が対応付けられている。教師データ取得部32は、圧力データに対応付けられた日付と天気データに対応付けられた日付とを対応付けた教師データを生成する。教師データ取得部32は、生成した教師データを学習モデル生成部33へ出力する。 Further, the teacher data acquisition unit 32 acquires weather data representing the classification of the weather when the pressure included in the read pressure data is detected from the weather data generation device 40. The pressure data read from the storage device 60 is associated with the date on which the pressure was detected. The teacher data acquisition unit 32 generates teacher data in which the date associated with the pressure data and the date associated with the weather data are associated with each other. The teacher data acquisition unit 32 outputs the generated teacher data to the learning model generation unit 33.

なお、記憶装置60に圧力データを記憶する際に、当該圧力データに対応付けられた日付の天気データを天気データ生成装置から取得して、圧力データ及び天気データに日付を対応付けて記憶させてもよい。これにより、教師データ取得部32は、日付に対応付けられた圧力データ及び天気データを記憶装置60から読み出すのみで、教師データを生成することができる。 When the pressure data is stored in the storage device 60, the weather data of the date associated with the pressure data is acquired from the weather data generation device, and the pressure data and the weather data are stored in association with the date. May be good. As a result, the teacher data acquisition unit 32 can generate the teacher data only by reading the pressure data and the weather data associated with the date from the storage device 60.

図2は、本発明の一態様に係る学習モデル生成装置30において学習モデル生成に用いられる教師データ200の一例を示す図である。図2に示すように、教師データ200は、日付、圧力データ、天気データを含む。 FIG. 2 is a diagram showing an example of teacher data 200 used for learning model generation in the learning model generation device 30 according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 2, the teacher data 200 includes date, pressure data, and weather data.

日付は圧力データが取得された日を表す。圧力データは、センサ50により検知された圧力が、記憶装置60に1日毎に時系列で記憶されたデータであり、1日の管水路内の変動を表す波形データである。天気データは、天気データ生成装置40が生成したデータである。 The date represents the date when the pressure data was acquired. The pressure data is data in which the pressure detected by the sensor 50 is stored in the storage device 60 in time series every day, and is waveform data representing fluctuations in the water channel during the day. The weather data is data generated by the weather data generation device 40.

天気データは、1日の天気を所定の天気の分類に分類したデータであり、天気の分類は「晴」及び「雨」であり得るが、「曇り」、「晴れのち曇り」、「晴れ時々曇り」、「曇り一時雨」等の天気の分類をさらに含んでいてもよい。天気データは、圧力データが取得された日の天気を表している。 The weather data is data in which the daily weather is classified into predetermined weather classifications, and the weather classifications can be "sunny" and "rainy", but "cloudy", "sunny then cloudy", and "sunny sometimes". It may further include classifications of weather such as "cloudy" and "cloudy temporary rain". The weather data represents the weather on the day the pressure data was acquired.

なお、教師データ200は、各日1つの圧力データ及び天気データを含んでいる。しかしながら、管水路にセンサ50が複数設けられており、記憶装置60に複数のセンサ50からの圧力データがそれぞれ記憶されている場合には、教師データ200に同じ日付で複数の圧力データ及び天気データが含まれる。 The teacher data 200 includes one pressure data and one weather data each day. However, when a plurality of sensors 50 are provided in the pipe channel and pressure data from the plurality of sensors 50 are stored in the storage device 60, the teacher data 200 stores the plurality of pressure data and weather data on the same date. Is included.

学習モデル生成部33は、教師データ取得部32から取得した教師データを用いて機械学習を行うことにより、学習モデル80を生成する。学習モデル生成部33の一例としては、ニューラルネットワーク、決定木、ランダムフォレスト、サポートベクトルマシン等の既知の機械学習方法を用いて、学習モデル80を生成する。学習モデル生成装置30により生成された学習モデル80は、圧力データを入力として、天気データを出力する。学習モデル生成部33は、生成した学習モデル80を記憶装置60に格納する。 The learning model generation unit 33 generates a learning model 80 by performing machine learning using the teacher data acquired from the teacher data acquisition unit 32. As an example of the learning model generation unit 33, the learning model 80 is generated by using a known machine learning method such as a neural network, a decision tree, a random forest, or a support vector machine. The learning model 80 generated by the learning model generation device 30 takes pressure data as an input and outputs weather data. The learning model generation unit 33 stores the generated learning model 80 in the storage device 60.

学習モデル生成装置30による学習モデル80の生成は、入力装置(不図示)からの学習の開始指示を表す入力信号に基づいて行われてもよいし、所定の間隔で定期的に行なわれてもよい。また、学習モデル生成装置30は、圧力データが更新された際に学習モデル80を再生成するようになっていてもよく、学習モデル80を毎日再生成してもよい。学習モデル生成装置30による学習モデル80の生成は、管水路の区間毎に行われることが好ましく、また、季節や作物の育成段階が変化する度に行ってもよい。 The learning model 80 may be generated by the learning model generation device 30 based on an input signal indicating a learning start instruction from an input device (not shown), or may be periodically performed at predetermined intervals. good. Further, the learning model generation device 30 may be adapted to regenerate the learning model 80 when the pressure data is updated, or may regenerate the learning model 80 every day. The learning model 80 is preferably generated by the learning model generation device 30 for each section of the pipe channel, and may be performed every time the season or the growing stage of the crop changes.

(推定装置10の要部構成)
推定装置10は、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する。
(Main part configuration of estimation device 10)
The estimation device 10 uses a learning model generated by performing machine learning using sensor data acquired from a sensor that detects the state in the pipe channel and weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. The weather data is estimated using the sensor data as an input.

推定装置10は、制御部11を備えている。制御部11は、推定装置10の各部を統括して制御するものであり、一例として、プロセッサ及びメモリにより実現される。この例において、プロセッサはストレージ(不図示)にアクセスし、ストレージに格納されているプログラム(不図示)をメモリにロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。これにより、制御部11の各部が構成される。当該各部として、制御部11は、入力データ取得部12及び推定部13を備えている。 The estimation device 10 includes a control unit 11. The control unit 11 controls each unit of the estimation device 10 in an integrated manner, and is realized by a processor and a memory as an example. In this example, the processor accesses the storage (not shown), loads the program (not shown) stored in the storage into the memory, and executes a series of instructions included in the program. As a result, each unit of the control unit 11 is configured. As each of the units, the control unit 11 includes an input data acquisition unit 12 and an estimation unit 13.

入力データ取得部12は、センサ50により検知された圧力を含む圧力データを取得する。入力データ取得部12は、入力装置(不図示)からの推定の開始指示を表す入力信号に基づき、圧力データを取得する。一例として、入力データ取得部12は、記憶装置60から圧力データを読み出すが、センサ50から直接圧力データを取得するようになっていてもよい。入力データ取得部12による圧力データの取得は、例えば、Webスクレイピングのような公知の技術により実現し得る。入力データ取得部12は、取得した圧力データを推定部143へ出力する。 The input data acquisition unit 12 acquires pressure data including the pressure detected by the sensor 50. The input data acquisition unit 12 acquires pressure data based on an input signal indicating an estimation start instruction from an input device (not shown). As an example, the input data acquisition unit 12 reads the pressure data from the storage device 60, but may acquire the pressure data directly from the sensor 50. The acquisition of pressure data by the input data acquisition unit 12 can be realized by a known technique such as web scraping. The input data acquisition unit 12 outputs the acquired pressure data to the estimation unit 143.

推定部13は、記憶装置60に記憶された学習モデル80を用いて、圧力データに含まれる圧力が検知された日の天気を推定する。推定部13は、記憶装置60から学習モデル80を読み出し、入力データ取得部12から送られた圧力データを学習モデル80に入力して、学習モデル80から出力された天気データを取得する。推定部13は、取得した天気データを、推定結果として判定装置20へ出力する。 The estimation unit 13 estimates the weather on the day when the pressure included in the pressure data is detected by using the learning model 80 stored in the storage device 60. The estimation unit 13 reads the learning model 80 from the storage device 60, inputs the pressure data sent from the input data acquisition unit 12 into the learning model 80, and acquires the weather data output from the learning model 80. The estimation unit 13 outputs the acquired weather data to the determination device 20 as an estimation result.

農業用パイプラインは需要主導型であり、農業従事者等が給水栓を操作(開閉)することにより管水路内に圧力変動が生じる。すなわち、圧力データにおける波形の変化は、給水栓が操作されたことを示している。農業従事者は、当日の天気が晴の場合には、例えば、午前中に給水栓を開き、午後に給水栓を閉じるというように、圃場への給水作業を行う。一方、当日の天気が雨の場合には、圃場に給水する必要がないため、農業従事者は給水栓を操作しない。したがって、晴の日の圧力データは変動が生じるが、雨の日の圧力データは変動が生じない。 Agricultural pipelines are demand-driven, and pressure fluctuations occur in pipelines when agricultural workers operate (open and close) water taps. That is, the change in the waveform in the pressure data indicates that the faucet was operated. When the weather on the day is fine, the agricultural worker performs water supply work to the field, for example, opening the water tap in the morning and closing the water tap in the afternoon. On the other hand, when the weather on the day is rainy, it is not necessary to supply water to the field, so the agricultural worker does not operate the faucet. Therefore, the pressure data on a sunny day will fluctuate, but the pressure data on a rainy day will not fluctuate.

本発明者らは、このように、農業用パイプラインでは、管水路内の圧力データが農業従事者の給水栓の操作により変動すること、及び、農業従事者による給水栓の操作が当日の天気の影響をうけることを見出した。すなわち、管水路内の圧力データの変動は、当日の天気の影響を受ける。この知見に基づき、本発明者らは、圧力データ及び天気データを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、圧力データを入力として、天気データを推定する本発明に想到するに至った。 In this way, the present inventors have described that in the agricultural pipeline, the pressure data in the water pipe fluctuates due to the operation of the faucet of the agricultural worker, and the operation of the faucet by the agricultural worker is the weather of the day. I found that I was influenced by. That is, fluctuations in pressure data in the conduit are affected by the weather on that day. Based on this finding, the present inventors came up with the present invention of estimating weather data by inputting pressure data using a learning model generated by performing machine learning using pressure data and weather data as teacher data. I came to do.

図3及び4は、本発明の一態様に係る推定装置10が実行する推定の一例を示す図である。図3に示すように、推定部13は、入力データ取得部12より取得した圧力データ300又は圧力データ301を学習モデル80に入力する。圧力データ300及び圧力データ301は、午前と午後に圧力の変動が生じている。したがって、このような圧力データが入力されると、学習モデル80は、天気データ303として「晴」を出力する。一方、図4に示すように、圧力データ400及び圧力データ401は、一日を通じて圧力変動が生じていないか、極わずかな変動しか生じていない。したがって、このような圧力データが入力されると、学習モデル80は、天気データ304として「雨」を出力する。 3 and 4 are diagrams showing an example of estimation performed by the estimation device 10 according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 3, the estimation unit 13 inputs the pressure data 300 or the pressure data 301 acquired from the input data acquisition unit 12 into the learning model 80. In the pressure data 300 and the pressure data 301, the pressure fluctuates in the morning and the afternoon. Therefore, when such pressure data is input, the learning model 80 outputs "fine" as the weather data 303. On the other hand, as shown in FIG. 4, the pressure data 400 and the pressure data 401 have no pressure fluctuation or only a slight fluctuation throughout the day. Therefore, when such pressure data is input, the learning model 80 outputs "rain" as the weather data 304.

(判定装置20の要部構成)
判定装置20は、推定装置10が推定した天気データと、学習モデルに入力した圧力データ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、管水路における異常発生の有無を判定する。
(Main part configuration of the determination device 20)
The determination device 20 compares the weather data estimated by the estimation device 10 with the weather data representing the classification of the actual weather at the time of acquiring the pressure data input to the learning model, and determines whether or not an abnormality has occurred in the pipe channel. ..

判定装置20は、制御部21を備えている。制御部21は、判定装置20の各部を統括して制御するものであり、一例として、プロセッサ及びメモリにより実現される。この例において、プロセッサはストレージ(不図示)にアクセスし、ストレージに格納されているプログラム(不図示)をメモリにロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。これにより、制御部21の各部が構成される。当該各部として、制御部21は、データ取得部22及び判定部23を備えている。 The determination device 20 includes a control unit 21. The control unit 21 controls each unit of the determination device 20 in an integrated manner, and is realized by a processor and a memory as an example. In this example, the processor accesses the storage (not shown), loads the program (not shown) stored in the storage into the memory, and executes a series of instructions included in the program. As a result, each unit of the control unit 21 is configured. As each of the units, the control unit 21 includes a data acquisition unit 22 and a determination unit 23.

データ取得部22は、推定装置10から送られた推定結果を取得する。データ取得部22は、入力装置(不図示)からの判定の開始指示を表す入力信号に基づき、推定結果を取得する。そして、データ取得部22は、学習モデル80に入力された圧力データに対応付けられた日(当日)の天気データを、天気データ生成装置40から取得する。推定結果の天気データには、学習モデル80に入力された圧力データに対応付けられた日付の情報が含まれており、データ取得部22は当該日付の情報を参照して、当該日付の天気データを天気データ生成装置40から取得してもよい。データ取得部22は、取得した推定結果の天気データと当日の天気データとを、判定部23へ出力する。 The data acquisition unit 22 acquires the estimation result sent from the estimation device 10. The data acquisition unit 22 acquires an estimation result based on an input signal indicating a determination start instruction from an input device (not shown). Then, the data acquisition unit 22 acquires the weather data of the day (the day) associated with the pressure data input to the learning model 80 from the weather data generation device 40. The weather data of the estimation result includes the information of the date associated with the pressure data input to the learning model 80, and the data acquisition unit 22 refers to the information of the date and the weather data of the date. May be acquired from the weather data generation device 40. The data acquisition unit 22 outputs the acquired estimation result weather data and the current day's weather data to the determination unit 23.

判定部23は、データ取得部22から送られた推定結果の天気データと当日の天気データとを比較して、管水路における異常発生の有無を判定する。判定部23は、判定結果を出力装置70に出力する。 The determination unit 23 compares the weather data of the estimation result sent from the data acquisition unit 22 with the weather data of the day, and determines whether or not an abnormality has occurred in the conduit. The determination unit 23 outputs the determination result to the output device 70.

上述したように、管水路内の圧力データの変動は、当日の天気の影響を受けるため、管水路に異常がなければ、晴の日の圧力データは変動が生じるが、雨の日の圧力データは変動が生じない。しかしながら、管水路にき裂の発生のような異常があれば、天気の影響ではない変動が圧力データに生じる。 As mentioned above, the fluctuation of the pressure data in the conduit is affected by the weather of the day, so if there is no abnormality in the conduit, the pressure data on a sunny day will fluctuate, but the pressure data on a rainy day. Does not fluctuate. However, any anomalies such as cracks in the conduit will cause fluctuations in the pressure data that are not affected by the weather.

そのため、圧力データから推定された天気と、実際のその日の天気とが異なっていれば、圧力データに天気の影響ではない変動が生じており、管水路に異常が発生している可能性が有ると判定することができる。例えば、圧力データに変動が生じでおり、推定装置10により「晴」と推定されたが、実際のその日の天気は「雨」であった場合には、圧力データに生じた変動は管水路の異常により生じている可能性があると判定することができる。 Therefore, if the weather estimated from the pressure data is different from the actual weather of the day, there is a possibility that the pressure data has fluctuations that are not affected by the weather, and that an abnormality has occurred in the conduit. Can be determined. For example, if there is a fluctuation in the pressure data and it is estimated by the estimation device 10 to be "fine", but the actual weather on that day is "rain", the fluctuation in the pressure data is in the waterway. It can be determined that it may be caused by an abnormality.

判定部23は、このように、推定装置10による推定結果の天気データと、天気データ生成部から取得した実際の天気データとを比較する。そして、判定部23は、天気データが異なる場合には「管水路に異常有り」と判定し、天気データが一致する場合には「管水路に異常無し」と判定する。 In this way, the determination unit 23 compares the weather data of the estimation result by the estimation device 10 with the actual weather data acquired from the weather data generation unit. Then, the determination unit 23 determines that "there is an abnormality in the conduit" when the weather data is different, and determines "there is no abnormality in the conduit" when the weather data match.

(天気データ生成装置40の要部構成)
天気データ生成装置40は、取得した天気を表すテキストデータに基づき、当該天気を所定の天気の分類に分類した天気データを生成する。
(Main part configuration of the weather data generation device 40)
The weather data generation device 40 generates weather data in which the weather is classified into a predetermined weather classification based on the acquired text data representing the weather.

天気データ生成装置40は、制御部41を備えている。制御部41は、天気データ生成装置40の各部を統括して制御するものであり、一例として、プロセッサ及びメモリにより実現される。この例において、プロセッサはストレージ(不図示)にアクセスし、ストレージに格納されているプログラム(不図示)をメモリにロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。これにより、制御部41の各部が構成される。当該各部として、制御部41は、テキスト取得部42及び分類部43を備えている。 The weather data generation device 40 includes a control unit 41. The control unit 41 controls each unit of the weather data generation device 40 in an integrated manner, and is realized by a processor and a memory as an example. In this example, the processor accesses the storage (not shown), loads the program (not shown) stored in the storage into the memory, and executes a series of instructions included in the program. As a result, each unit of the control unit 41 is configured. As each of the units, the control unit 41 includes a text acquisition unit 42 and a classification unit 43.

テキスト取得部42は、天気を表すテキストデータを取得する。テキスト取得部42は、教師データ取得部32からの天気データの取得開始指示を表す入力信号に基づき、天気を表すテキストデータを取得する。また、テキスト取得部42は、データ取得部22からの天気データの取得開始指示を表す入力信号に基づき、天気を表したテキストデータを取得する。テキスト取得部42は、教師データ取得部32が読み出した圧力データ又は学習モデル80に入力された圧力データに対応付けられた日の天気を表したテキストデータを取得する。テキスト取得部42は、取得した天気を表すテキストデータを、分類部43へ出力する。 The text acquisition unit 42 acquires text data representing the weather. The text acquisition unit 42 acquires text data representing the weather based on an input signal indicating an instruction to start acquisition of weather data from the teacher data acquisition unit 32. Further, the text acquisition unit 42 acquires text data representing the weather based on an input signal indicating an instruction to start acquisition of the weather data from the data acquisition unit 22. The text acquisition unit 42 acquires text data representing the weather of the day associated with the pressure data read by the teacher data acquisition unit 32 or the pressure data input to the learning model 80. The text acquisition unit 42 outputs the acquired text data representing the weather to the classification unit 43.

テキスト取得部42は、一例として、気象庁等の気象情報を提供する機関が公開しているデータベースに保存された天気概況を天気を表すテキストデータとして取得する。天気を表すテキストデータは、圧力データに対応付けられた日の1日の天気を表すデータであるが、圧力データが半日毎の圧力データである場合は、当該半日の天気を表すテキストデータであればよい。また、圧力データが所定時間毎(6時間毎、3時間毎)の圧力データである場合は、天気を表すテキストデータは、当該所定時間毎の天気を表すテキストデータであり得る。さらに、天気を表すテキストデータは、地域毎に天気を表すテキストデータであり得る。すなわち、天気を表すテキストデータは、管水路の異常検知システムを適用する区間が存在する地域の天気を表すテキストデータであり得る。 As an example, the text acquisition unit 42 acquires an overview of the weather stored in a database published by an organization that provides meteorological information, such as the Japan Meteorological Agency, as text data representing the weather. The text data representing the weather is data representing the weather of the day associated with the pressure data, but if the pressure data is the pressure data every half day, it may be the text data representing the weather of the half day. Just do it. When the pressure data is pressure data every predetermined time (every 6 hours, every 3 hours), the text data representing the weather may be text data representing the weather at the predetermined time. Further, the text data representing the weather may be text data representing the weather for each region. That is, the text data representing the weather can be text data representing the weather in the area where the section to which the abnormality detection system of the pipe canal is applied exists.

分類部43は、テキスト取得部42から送られた天気を表すテキストデータに基づき、当該天気を所定の天気の分類に分類した天気データを生成する。分類部43は、取得した天気を表すテキストデータから、当該天気に関するキーワード(例えば、晴、雨等)を抽出する。分類部43によるキーワードの抽出は、例えば、テキストマイニングのような公知の技術により実現し得る。 The classification unit 43 generates weather data in which the weather is classified into a predetermined weather classification based on the text data representing the weather sent from the text acquisition unit 42. The classification unit 43 extracts keywords (for example, fine weather, rain, etc.) related to the weather from the acquired text data representing the weather. The extraction of keywords by the classification unit 43 can be realized by a known technique such as text mining.

分類部43は、抽出したキーワードに基づいて、天気を分類する。天気の分類は「晴」及び「雨」であり得るが、「曇り」、「晴れのち曇り」、「晴れ時々曇り」、「曇り一時雨」等の天気の分類をさらに含んでいてもよい。天気の分類が「晴」及び「雨」である場合、分類部43は、抽出したキーワードに基づいて、天気を「晴」又は「雨」のいずれかに分類して天気データを生成する。分類部43は、生成した天気データを、教師データ取得部32又はデータ取得部22に送る。 The classification unit 43 classifies the weather based on the extracted keywords. The classification of the weather can be "sunny" and "rainy", but may further include the classification of the weather such as "cloudy", "sunny then cloudy", "sunny and sometimes cloudy", and "cloudy temporary rain". When the classification of the weather is "fine" and "rain", the classification unit 43 classifies the weather into either "fine" or "rain" based on the extracted keywords and generates the weather data. The classification unit 43 sends the generated weather data to the teacher data acquisition unit 32 or the data acquisition unit 22.

(学習モデル生成処理の流れ)
図5は、本発明の一態様に係る学習モデル生成装置30における学習モデル生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(Flow of learning model generation process)
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the learning model generation process in the learning model generation device 30 according to one aspect of the present invention.

教師データ取得部32は、入力装置(不図示)からの学習の開始指示を表す入力信号に基づき、記憶装置60に記憶された圧力データを読み出す(ステップS1)。教師データ取得部32は、読み出した圧力データに対応付けられた日付を参照して、天気データ生成装置40から当該日付の天気データを取得する(ステップS2)。教師データ取得部32は、圧力データに、日付が一致する天気データを対応付け、教師データを生成する(ステップS3)。教師データ取得部32は、生成した教師データを学習モデル生成部33へ出力する。 The teacher data acquisition unit 32 reads out the pressure data stored in the storage device 60 based on the input signal indicating the learning start instruction from the input device (not shown) (step S1). The teacher data acquisition unit 32 acquires the weather data of the date from the weather data generation device 40 with reference to the date associated with the read pressure data (step S2). The teacher data acquisition unit 32 associates the pressure data with the weather data having the same date and generates the teacher data (step S3). The teacher data acquisition unit 32 outputs the generated teacher data to the learning model generation unit 33.

学習モデル生成部33は、教師データ取得部32から取得した教師データを用いて機械学習を行うことにより、学習モデル80を生成する(ステップS4、学習モデルを生成する工程)。学習モデル生成部33は、生成した学習モデル80を記憶装置60に格納する(ステップS5)。以上で、学習モデル生成処理(学習モデル生成方法)は終了する。 The learning model generation unit 33 generates a learning model 80 by performing machine learning using the teacher data acquired from the teacher data acquisition unit 32 (step S4, a step of generating a learning model). The learning model generation unit 33 stores the generated learning model 80 in the storage device 60 (step S5). This completes the learning model generation process (learning model generation method).

(推定処理の流れ)
図6は、本発明の一態様に係る推定装置10における推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(Flow of estimation processing)
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of estimation processing in the estimation device 10 according to one aspect of the present invention.

入力データ取得部12は、入力装置(不図示)からの推定の開始指示を表す入力信号に基づき、記憶装置60に記憶された推定対象の圧力データを取得する(ステップS11)。入力データ取得部12は、取得した圧力データを推定部13へ出力する。 The input data acquisition unit 12 acquires the pressure data of the estimation target stored in the storage device 60 based on the input signal indicating the estimation start instruction from the input device (not shown) (step S11). The input data acquisition unit 12 outputs the acquired pressure data to the estimation unit 13.

推定部13は、取得した圧力データを学習モデル80に入力し、出力された天気データを取得する(ステップS12、推定する工程)。そして、推定部13は、取得した天気データを推定結果として判定装置20へ出力する(ステップS13)。以上で、推定処理(推定方法)は終了する。 The estimation unit 13 inputs the acquired pressure data to the learning model 80 and acquires the output weather data (step S12, estimation step). Then, the estimation unit 13 outputs the acquired weather data as an estimation result to the determination device 20 (step S13). This completes the estimation process (estimation method).

(判定処理の流れ)
図7は、本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100の判定装置20における判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(Flow of judgment process)
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of the determination process in the determination device 20 of the pipe channel abnormality detection system 100 according to one aspect of the present invention.

データ取得部22は、入力装置(不図示)からの判定の開始指示を表す入力信号に基づき、推定装置10から推定結果の天気データを取得する(ステップS21)。そして、データ取得部22は、天気データ生成装置40から当日の天気データを取得する(ステップS22)。データ取得部22は、取得した推定結果と天気データとを、判定部23へ出力する。 The data acquisition unit 22 acquires the weather data of the estimation result from the estimation device 10 based on the input signal indicating the determination start instruction from the input device (not shown) (step S21). Then, the data acquisition unit 22 acquires the weather data of the day from the weather data generation device 40 (step S22). The data acquisition unit 22 outputs the acquired estimation result and the weather data to the determination unit 23.

判定部23は、データ取得部22から送られた推定結果の天気データと当日の天気データとが一致するか否かを判定する(ステップS23、判定する工程)。ステップS23において、推定結果の天気データと当日の天気データとが一致すると判定した場合(Yes)、判定部23は管水路に異常発生の虞なしと判定する(ステップS24)。ステップS23において、推定結果の天気データと当日の天気データとが一致しないと判定した場合(No)、判定部23は管水路に異常発生の虞ありと判定する(ステップS25)。そして、判定部23は、判定結果を出力装置70へ出力する(ステップS26)。以上で、判定処理(管水路の異常検知方法)は終了する。 The determination unit 23 determines whether or not the weather data of the estimation result sent from the data acquisition unit 22 and the weather data of the current day match (step S23, determination step). When it is determined in step S23 that the weather data of the estimation result and the weather data of the current day match (Yes), the determination unit 23 determines that there is no possibility of an abnormality occurring in the pipe channel (step S24). When it is determined in step S23 that the weather data of the estimation result and the weather data of the day do not match (No), the determination unit 23 determines that there is a possibility of an abnormality occurring in the pipe channel (step S25). Then, the determination unit 23 outputs the determination result to the output device 70 (step S26). This completes the determination process (method for detecting abnormalities in pipe channels).

(効果)
以上のように、管水路の異常検知システム100は、管水路内の圧力データが農業従事者の給水栓の操作により変動すること、及び、農業従事者による給水栓の操作が当日の天気の影響をうけるという、本発明者らが見出した知見に基づくものである。管水路の異常検知システム100は、センサ50が計測した圧力のデータを入力として学習モデルが推定した天気と実際のその日の天気とが、一致する場合は管水路に異常はないと判定し、異なる場合には管水路に異常があると判定する。
(effect)
As described above, in the water pipe abnormality detection system 100, the pressure data in the water pipe fluctuates due to the operation of the water tap of the agricultural worker, and the operation of the water tap by the agricultural worker is affected by the weather on the day. It is based on the knowledge found by the present inventors to receive the water supply. If the weather estimated by the learning model and the actual weather of the day match the weather estimated by the learning model by inputting the pressure data measured by the sensor 50, the abnormality detection system 100 of the conduit determines that there is no abnormality in the conduit and is different. In that case, it is determined that there is an abnormality in the pipe channel.

したがって、管水路の異常検知システム100は、センサ50を管水路に取り付けるのみで管水路の異常を検知することが可能であり、管水路が設置されている場所での点検作業等の必要がなく、作業者の負担が小さい。また、管水路の異常検知システム100は、センサ50が計測した値に基づき管水路の異常の有無を判断するので、作業者の経験則に基づくような判断と異なり、適切な判断が可能である。さらに、管水路の異常検知システム100は、センサ50を管水路の異常が疑われる位置に設置して異常を検知することもできるので、常時管水路全体を監視する必要もない。 Therefore, the abnormality detection system 100 for the pipe canal can detect the abnormality of the pipe canal only by attaching the sensor 50 to the canal, and there is no need for inspection work at the place where the canal is installed. , The burden on the worker is small. Further, since the pipe waterway abnormality detection system 100 determines the presence or absence of an abnormality in the pipe waterway based on the value measured by the sensor 50, it is possible to make an appropriate judgment unlike the judgment based on the operator's empirical rule. .. Further, since the abnormality detection system 100 for the pipe canal can detect the abnormality by installing the sensor 50 at a position where the abnormality in the canal canal is suspected, it is not necessary to constantly monitor the entire canal.

また、管水路の異常検知システム100は、管水路の所定の区間毎に取得した圧力データを用いて学習した学習モデル80を利用して異常を検知するので、管水路の全体の状態に基づく異常の検知と比較して、精度が高い。さらに、管水路の異常検知システム100は、所定の期間毎や季節毎に学習モデル80を生成して異常の検知に利用することができるので、所定の期間又は季節に応じた異常の検知が可能であり、精度が高い。また、管水路の異常検知システム100は、圧力データが蓄積される度に学習モデル80を再学習させるのみで、異常の検知の精度を高めることが可能である。 Further, since the abnormality detection system 100 for the conduit detects an abnormality using the learning model 80 learned by using the pressure data acquired for each predetermined section of the conduit, the abnormality is based on the overall state of the conduit. The accuracy is high compared to the detection of. Further, since the pipe channel abnormality detection system 100 can generate a learning model 80 for each predetermined period or season and use it for detecting the abnormality, it is possible to detect the abnormality according to the predetermined period or the season. And the accuracy is high. Further, the abnormality detection system 100 of the pipe channel can improve the accuracy of abnormality detection only by re-learning the learning model 80 every time the pressure data is accumulated.

また、管水路の異常検知システム100は、センサ50として圧力計を用いれば、安価であると共に設置が容易である。さらに、管水路の異常検知システム100は、センサ50として圧力計を用いれば、振動センサを用いる場合のように、管水路内における減衰を考慮する必要が無いので、データ処理が容易であり、管水路内の状態の変化を検出しやすい。また、管水路の異常検知システム100は、センサ50として圧力計を用いれば、管水路にき裂が生じた時点で管水路内の圧力は変化するので、管水路から漏水が発生する前、又は漏水が発生した初期の段階で、管水路の異常を検知することができる。 Further, if the pressure gauge is used as the sensor 50, the abnormality detection system 100 for the pipe channel is inexpensive and easy to install. Further, if the pressure gauge is used as the sensor 50 in the pipe waterway abnormality detection system 100, it is not necessary to consider the attenuation in the pipe waterway as in the case of using the vibration sensor, so that the data processing is easy and the pipe can be used. It is easy to detect changes in the state of the waterway. Further, if the pressure gauge is used as the sensor 50 in the pipe waterway abnormality detection system 100, the pressure in the pipe waterway changes at the time when a crack occurs in the pipe waterway, so that the pressure in the pipe waterway changes before water leakage occurs from the pipe waterway or. Abnormalities in pipe channels can be detected in the early stages of water leakage.

〔変形例〕
異常検知システムを、推定装置に対応する推定部と、判定装置に対応する判定部とを一体として含む異常検知装置として実現してもよい。すなわち、管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定部と、推定装置が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定部とを備えた、管水路の異常検知装置についても、本発明の範疇に含まれる。
[Modification example]
The abnormality detection system may be realized as an abnormality detection device including an estimation unit corresponding to the estimation device and a determination unit corresponding to the determination device as a unit. That is, using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data. By using the sensor data as an input, the estimation unit that estimates the weather data, the weather data estimated by the estimation device, and the weather data that represents the classification of the actual weather at the time of acquiring the input sensor data are compared. An abnormality detection device for a pipe canal, which is provided with a determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the canal, is also included in the scope of the present invention.

〔ソフトウェアによる実現例〕
推定装置10、判定装置20、学習モデル生成装置30、及び天気データ生成装置40の制御ブロック(特に制御部11、制御部21、制御部31、及び制御部41)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of implementation by software]
The control blocks (particularly the control unit 11, the control unit 21, the control unit 31, and the control unit 41) of the estimation device 10, the determination device 20, the learning model generation device 30, and the weather data generation device 40 are integrated circuits (IC chips). It may be realized by a logic circuit (hardware) formed in the above, or it may be realized by software.

後者の場合、推定装置10、判定装置20、学習モデル生成装置30、及び天気データ生成装置40は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the estimation device 10, the determination device 20, the learning model generation device 30, and the weather data generation device 40 include a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium", for example, a ROM (Read Only Memory) or the like, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the above program may be further provided. Further, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100は、管水路内の状態を検知するセンサ50から取得したセンサデータ(圧力データ)と、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデル80を用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する推定装置10と、推定装置10が推定した天気データと、入力したセンサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、管水路における異常発生の有無を判定する判定装置20とを備えている。
〔summary〕
The pipe abnormality detection system 100 according to one aspect of the present invention is a sensor data (pressure data) acquired from a sensor 50 that detects a state in the pipe channel, and weather data that represents the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50. Using the learning model 80 generated by performing machine learning using It is provided with a determination device 20 for determining the presence or absence of an abnormality in a conduit by comparing it with weather data representing the classification of actual weather at the time of data acquisition.

前記の構成によれば、センサ50を管水路に取り付けるのみで管水路の異常を検知することが可能であり、管水路が設置されている場所での点検作業等の必要がなく、作業者の負担が小さい。したがって、管水路の異常を容易に検知することができる。 According to the above configuration, it is possible to detect an abnormality in the water channel only by attaching the sensor 50 to the water channel, and there is no need for inspection work or the like at the place where the water channel is installed. The burden is small. Therefore, the abnormality of the pipe channel can be easily detected.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100は、前記の構成に加えて、センサデータは、管水路内の圧力、流量、及び振動からなる群より選択される少なくとも1つの所定時間内の変化を表すデータである。 In the tube anomaly detection system 100 according to one aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the sensor data is within at least one predetermined time selected from the group consisting of pressure, flow rate, and vibration in the tube. It is the data showing the change of.

前記の構成によれば、管水路の状態や設置場所等に応じてセンサデータを選択することで、適切な異常の検知が可能である。また、センサデータが圧力であれば、圧力計が安価であるという利点もある。 According to the above configuration, it is possible to detect an appropriate abnormality by selecting sensor data according to the state of the pipe channel, the installation location, and the like. Further, if the sensor data is pressure, there is an advantage that the pressure gauge is inexpensive.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100は、前記の構成に加えて、センサデータは、管水路の所定区間内の上流側及び下流側の少なくとも2箇所に設けられたセンサ50から取得したデータである。前記の構成によれば、所定区間内のセンサデータを適切に取得することができる。 In the pipe anomaly detection system 100 according to one aspect of the present invention, in addition to the above configuration, sensor data is collected from sensors 50 provided at at least two locations on the upstream side and the downstream side in a predetermined section of the pipe channel. This is the acquired data. According to the above configuration, the sensor data within a predetermined section can be appropriately acquired.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100は、前記の構成に加えて、取得した天気を表すテキストデータに基づき、当該天気を所定の天気の分類に分類した天気データを生成する天気データ生成装置40をさらに備えている。前記の構成によれば、推定及び判定に用いる天気データを取得することができる。 In addition to the above configuration, the water channel abnormality detection system 100 according to one aspect of the present invention generates weather data in which the weather is classified into a predetermined weather classification based on the acquired text data representing the weather. Further, a data generation device 40 is provided. According to the above configuration, the weather data used for estimation and determination can be acquired.

本発明の一態様に係る推定装置10は、管水路内の状態を検知するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデル80を用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する推定部13を備えている。 The estimation device 10 according to one aspect of the present invention performs machine learning using sensor data acquired from the sensor 50 for detecting the state in the pipe channel and weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50 as teacher data. Using the learning model 80 generated by the operation, the estimation unit 13 for estimating the weather data by inputting the sensor data is provided.

前記の構成によれば、管水路の異常検知に利用する天気データを推定することができる。そして、推定した天気データを用いて容易に管水路の異常検知を実現できる。 According to the above configuration, it is possible to estimate the weather data used for detecting the abnormality of the pipe channel. Then, it is possible to easily realize the abnormality detection of the pipe channel by using the estimated weather data.

本発明の一態様に係る学習モデル生成装置は、管水路内の状態を検出するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、センサデータを入力として、天気データを出力する学習モデル80を生成する学習モデル生成部33を備えている。 The learning model generator according to one aspect of the present invention uses machine learning as teacher data of sensor data acquired from a sensor 50 that detects a state in a water channel and weather data that represents the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50. A learning model generation unit 33 that generates a learning model 80 that outputs weather data by inputting sensor data is provided.

前記の構成によれば、管水路の異常検知に利用する学習モデルを生成することができる。そして、生成した学習モデルを用いて容易に管水路の異常検知を実現できる。 According to the above configuration, it is possible to generate a learning model used for detecting an abnormality in a pipe channel. Then, the generated learning model can be used to easily realize the abnormality detection of the pipe channel.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知装置は、管水路内の状態を検知するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデル80を用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する推定部13と、推定部13が推定した天気データと、入力したセンサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、管水路における異常発生の有無を判定する判定部23とを備えている。前記の構成によれば、本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100と同様の効果が、単体の装置で実現できる。 The tube abnormality detection device according to one aspect of the present invention uses sensor data acquired from the sensor 50 that detects the state in the tube channel and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50 as teacher data. Using the learning model 80 generated by performing machine learning, the estimation unit 13 that estimates the weather data by inputting the sensor data, the weather data estimated by the estimation unit 13, and the actual operation at the time of acquiring the input sensor data. It is provided with a determination unit 23 for determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel by comparing it with the weather data representing the classification of the weather. According to the above configuration, the same effect as that of the pipe waterway abnormality detection system 100 according to one aspect of the present invention can be realized by a single device.

本発明の一態様に係る管水路の異常検知方法は、管水路内の状態を検知するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデル80を用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する工程と、推定する工程においてが推定した天気データと、入力したセンサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、管水路における異常発生の有無を判定する工程とを含む。前記の構成によれば、本発明の一態様に係る管水路の異常検知システム100と同様の効果が得られる。 In the method for detecting an abnormality in a conduit according to one aspect of the present invention, the sensor data acquired from the sensor 50 that detects the state in the conduit and the weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50 are used as teacher data. Using the learning model 80 generated by performing machine learning, the process of estimating the weather data using the sensor data as input, the weather data estimated in the estimation process, and the actual sensor data at the time of acquisition. It includes a step of comparing with the weather data representing the classification of the weather and determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel. According to the above configuration, the same effect as that of the pipe abnormality detection system 100 according to one aspect of the present invention can be obtained.

本発明の一態様に係る推定方法は、管水路内の状態を検知するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデル80を用いて、センサデータを入力として、天気データを推定する工程を含む。前記の構成によれば、本発明の一態様に係る推定装置10と同様の効果が得られる。 In the estimation method according to one aspect of the present invention, machine learning is performed using sensor data acquired from the sensor 50 that detects the state in the pipe channel and weather data indicating the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50 as teacher data. The step of estimating the weather data by using the sensor data as an input by using the learning model 80 generated by the above is included. According to the above configuration, the same effect as that of the estimation device 10 according to one aspect of the present invention can be obtained.

本発明の一態様に係る学習モデル生成方法は、管水路内の状態を検出するセンサ50から取得したセンサデータと、センサ50による検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、センサデータを入力として、天気データを出力する学習モデル80を生成する工程を含む。前記の構成によれば、本発明の一態様に係る学習モデル生成装置30と同様の効果が得られる。 In the learning model generation method according to one aspect of the present invention, machine learning is performed using sensor data acquired from the sensor 50 for detecting the state in the pipe channel and weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor 50 as teacher data. A step of generating a learning model 80 that outputs weather data by inputting sensor data is included. According to the above configuration, the same effect as that of the learning model generation device 30 according to one aspect of the present invention can be obtained.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

10 推定装置
13 推定部
20 判定装置
23 判定部
30 学習モデル生成装置
33 学習モデル生成部
40 天気データ生成装置
50 センサ
80 学習モデル
100 管水路の異常検知システム
10 Estimator 13 Estimator 20 Judgment device 23 Judgment unit 30 Learning model generator 33 Learning model generator 40 Weather data generator 50 Sensor 80 Learning model 100 Pipe channel abnormality detection system

Claims (10)

管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定装置と、
前記推定装置が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定装置と
を備えた、管水路の異常検知システム。
Using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the above An estimation device that estimates the weather data using sensor data as input, and
It is provided with a determination device for determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel by comparing the weather data estimated by the estimation device with the input weather data representing the classification of the actual weather at the time of acquisition of the sensor data. , Anomaly detection system for pipe channels.
前記センサデータは、前記管水路内の圧力、流量、及び振動からなる群より選択される少なくとも1つの所定時間内の変化を表すデータである、請求項1に記載の管水路の異常検知システム。 The abnormality detection system for a water channel according to claim 1, wherein the sensor data is data representing at least one change within a predetermined time selected from the group consisting of pressure, flow rate, and vibration in the water channel. 前記センサデータは、前記管水路の所定区間内の上流側及び下流側の少なくとも2箇所に設けられたセンサから取得したデータである、請求項1または2に記載の管水路の異常検知システム。 The abnormality detection system for a water channel according to claim 1 or 2, wherein the sensor data is data acquired from sensors provided at at least two locations on the upstream side and the downstream side in a predetermined section of the water channel. 取得した天気を表すテキストデータに基づき、当該天気を所定の天気の分類に分類した前記天気データを生成する天気データ生成装置をさらに備えた、請求項1から3のいずれか1項に記載の管水路の異常検知システム。 The tube according to any one of claims 1 to 3, further comprising a weather data generator that generates the weather data that classifies the weather into a predetermined weather classification based on the acquired text data representing the weather. Anomaly detection system for waterways. 管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、天気データを推定する推定部を備えた、推定装置。 Using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the above An estimation device equipped with an estimation unit that estimates weather data by inputting sensor data. 管水路内の状態を検出するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、前記センサデータを入力として、前記天気データを出力する学習モデルを生成する学習モデル生成部を備えた、学習モデル生成装置。 By performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the sensor data is input and the weather is said. A learning model generator equipped with a learning model generator that generates a learning model that outputs data. 管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する推定部と、
前記推定部が推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する判定部と
を備えた、管水路の異常検知装置。
Using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the above An estimation unit that estimates the weather data using sensor data as input,
A determination unit for determining whether or not an abnormality has occurred in the pipe channel is provided by comparing the weather data estimated by the estimation unit with the input weather data representing the classification of the actual weather at the time of acquisition of the sensor data. , Anomaly detection device for pipe channels.
管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、前記天気データを推定する工程と、
前記推定する工程においてが推定した天気データと、入力した前記センサデータ取得時の実際の天気の分類を表す天気データとを比較して、前記管水路における異常発生の有無を判定する工程と
を含む、管水路の異常検知方法。
Using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the above The process of estimating the weather data using sensor data as input, and
The step includes a step of comparing the weather data estimated in the estimation step with the weather data representing the classification of the actual weather at the time of acquisition of the input sensor data, and determining the presence or absence of an abnormality in the pipe channel. , Anomaly detection method for pipe channels.
管水路内の状態を検知するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより生成された学習モデルを用いて、前記センサデータを入力として、天気データを推定する工程を含む、推定方法。 Using a learning model generated by performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the above An estimation method that includes the process of estimating weather data using sensor data as input. 管水路内の状態を検出するセンサから取得したセンサデータと、前記センサによる検出時の天気の分類を表す天気データとを教師データとして機械学習を行うことにより、前記センサデータを入力として、前記天気データを出力する学習モデルを生成する工程を含む、学習モデル生成方法。 By performing machine learning using the sensor data acquired from the sensor that detects the state in the pipe channel and the weather data representing the classification of the weather at the time of detection by the sensor as teacher data, the sensor data is input and the weather is said. A training model generation method that includes the process of generating a training model that outputs data.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11953161B1 (en) 2023-04-18 2024-04-09 Intelcon System C.A. Monitoring and detecting pipeline leaks and spills
CN116817192A (en) * 2023-08-30 2023-09-29 南通金芸流体设备有限公司 Corrosion monitoring and alarming method and system for pipeline conveying equipment
CN116817192B (en) * 2023-08-30 2023-11-17 南通金芸流体设备有限公司 Corrosion monitoring and alarming method and system for pipeline conveying equipment

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