JP6408929B2 - Analysis data creation method, water leakage position detection device, and water leakage position identification method - Google Patents

Analysis data creation method, water leakage position detection device, and water leakage position identification method Download PDF

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Description

本発明は、分析データ作成方法、漏水位置検知装置および漏水位置特定方法に関する。   The present invention relates to an analysis data creation method, a water leakage position detection device, and a water leakage position identification method.

従来、配管の漏れの位置を決定する方法として、センサにより振動を検知し、検知された信号から相互相関関数を生成し、音響の伝搬速度を用いて分析データを作成し、漏水等の異常音の発生位置を特定する方法が存在する。   Conventionally, as a method of determining the position of a pipe leak, vibration is detected by a sensor, a cross-correlation function is generated from the detected signal, analysis data is created using the acoustic propagation velocity, and abnormal noise such as water leakage is detected. There is a method for specifying the occurrence position of the.

例えば、特許文献1(特開平8−226865号公報)には、掘削が容易でなく、雑音が多い環境において、侵入的でない方法で、邪魔な雑音源を排除して、正確に導管の漏れの位置を決定する導管の漏れの位置を決定する方法について開示されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-226865) discloses that in a noisy environment where no excavation is easy and noisy, a disturbing noise source is eliminated in a non-intrusive manner, and the leakage of the conduit is accurately detected. A method for determining the position of a conduit leak for determining position is disclosed.

特許文献1(特開平8−226865号公報)記載の導管の漏れの位置を決定する方法は、a)第1時間差の生プロットを得るため、導管に沿って離間して配置された第1センサ対から得られる漏れ雑音データから相互相関関数を計算する段階と、b)第2時間差の生プロットを得るため、導管に沿って離間して配置された第2センサ対から得られる漏れ雑音データから相互相関関数を計算する段階と、c)各プロットの時間差ピークを得るために、時間差の各生プロットを平滑化する段階と、d)第1時間差ピーク、及び第1センサ対間の既知の間隔を用いることで、導管の漏れ雑音に対する伝搬速度を決定する段階と、e)伝搬速度、第2時間差ピーク、及び第2センサ対間の間隔を用いることに よって、漏れの位置を決定する段階とからなることを特徴とする導管の漏れの位置を決定するものである。   The method of determining the leak position of a conduit described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-226865) includes: a) first sensors arranged along a conduit so as to obtain a raw plot of a first time difference; Calculating a cross-correlation function from leakage noise data obtained from the pair; and b) from leakage noise data obtained from a second pair of sensors spaced apart along the conduit to obtain a raw plot of the second time difference. Calculating a cross-correlation function; c) smoothing each raw plot of the time difference to obtain a time difference peak for each plot; and d) a known time interval between the first time difference peak and the first sensor pair. To determine the propagation speed for conduit leakage noise, and e) to determine the location of the leakage by using the propagation speed, the second time difference peak, and the spacing between the second sensor pair. The position of the leakage of the conduit is determined.

また、特許文献2(特表2003-502678号公報)には、相関に基づく技術を使って流体搬送管内での漏れを検知および位置特定する方法および装置が記載されている。   Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 2003-502678) describes a method and apparatus for detecting and locating leakage in a fluid conveyance pipe using a technique based on correlation.

特許文献2(特表2003-502678号公報)記載の位置特定の方法においては、相関に基づく技術を使って2つの入力信号の共通信号を検知および位置特定する方法であって、周波数領域での入力信号の位相の分析により、少なくとも1個の フィルターを準備する工程と、前記の少なくとも1個のフィルターを使って周波数領域で入力信号をフィルター処理する工程と、フィルター処理した信号の相互相関を実行する工程とから成る共通信号の検知である。   In the position specifying method described in Patent Document 2 (Japanese translations of PCT publication No. 2003-502678), a method for detecting and specifying a common signal of two input signals using a correlation-based technique, Analyzing the phase of the input signal, preparing at least one filter, filtering the input signal in the frequency domain using the at least one filter, and cross-correlating the filtered signals Common signal detection comprising the steps of:

特開平8−226865号公報JP-A-8-226865 特表2003−502678号公報Special table 2003-502678 gazette

このように、上水道またはガス管等の老朽化が進み、欠陥からの流体漏洩が問題となっている。そこで、特許文献1(特開平8−226865号公報)または特許文献2(特表2003−502678号公報)に記載の方法を適用して、欠陥位置を特定することが考えられる。   Thus, the aging of waterworks or gas pipes has progressed, and fluid leakage from defects has become a problem. Therefore, it is conceivable to apply the method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-226865) or Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 2003-502678) to specify the defect position.

しかしながら、実際の漏洩現場においては、異常音の他に自動車の通行音等の外騒音、その他ノイズが入力されるという問題がある。
また、漏洩する流体量が少なく異常音が小さい場合、漏洩位置と振動センサ位置とが離れており、検出される異常音が小さいという問題がある。
そのため、特許文献2記載の方法では、充分なコヒーレンス性を示さない周波数を除去あるいは、阻止することで、相互相関関係のピークを増強することにより、異常音を検出しようとしている。
However, in an actual leakage site, there is a problem that external noise such as automobile traffic noise and other noises are input in addition to abnormal sounds.
Further, when the amount of fluid leaking is small and the abnormal sound is small, there is a problem that the leak position is separated from the vibration sensor position and the detected abnormal sound is small.
For this reason, the method described in Patent Document 2 attempts to detect abnormal sounds by enhancing or reducing the cross-correlation peak by removing or blocking frequencies that do not exhibit sufficient coherence.

しかしながら、特許文献2記載の方法では、不完全なデジタル化の結果として極めて相関性の高いノイズが含まれてしまうため、自動帯域フィルターを併用して当該ノイズを削除している。
その削除の結果、合成樹脂管の微小な漏水のように、ノイズよりも小さな異常音が入力された場合に、必要な波形成分が除去されてしまうという問題が生じる。
However, in the method described in Patent Document 2, since noise with extremely high correlation is included as a result of incomplete digitization, the noise is deleted using an automatic band filter.
As a result of the deletion, there is a problem that a necessary waveform component is removed when an abnormal sound smaller than noise is input, such as a minute water leak in a synthetic resin tube.

本発明の目的は、信頼性の高い分析データ作成方法、漏水位置検知装置および漏水位置特定方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a highly reliable analysis data creation method, a water leak position detection device, and a water leak position specifying method.

(1)
一局面に従う分析データ作成方法は、少なくとも2つのセンサにより、同時刻における所定時間の振動を複数回計測する計測工程と、計測工程において計測された複数の波形から複数個の相互相関を求める相互相関算出工程と、相互相関算出工程において算出された相互相関を所定スパンごとに分割する分割工程と、分割工程において分割された各スパンにおいて最大値、もしくは、所定の相関値以上を有する特定のスパンを特定するスパン特定工程と、スパン特定工程において特定された特定スパンの頻度を算出する頻度算出工程と、を含むものである。
(1)
An analysis data creation method according to one aspect includes a measurement step of measuring vibrations for a predetermined time at a plurality of times at the same time by at least two sensors, and a cross correlation for obtaining a plurality of cross correlations from a plurality of waveforms measured in the measurement step. A calculation step, a division step for dividing the cross-correlation calculated in the cross-correlation calculation step for each predetermined span, and a specific span having a maximum value or a predetermined correlation value or more in each span divided in the division step. It includes a span specifying step for specifying, and a frequency calculating step for calculating the frequency of the specific span specified in the span specifying step.

この場合、分割工程により相互相関を所定スパンごとに分割され、スパン特定工程により各スパンの最大値、もしくは所定の相関値以上の特定のスパンを特定する。そして、頻度算出工程により特定スパンの頻度が算出される。その結果、相関関数に含まれた外乱等の影響を除去することができ、分析データの精度を高めて、信頼性の高い分析データを得ることができる。   In this case, the cross-correlation is divided into predetermined spans by the dividing step, and a specific span equal to or greater than the maximum value of each span or a predetermined correlation value is specified by the span specifying step. Then, the frequency of the specific span is calculated by the frequency calculation step. As a result, it is possible to remove the influence of disturbance or the like included in the correlation function, increase the accuracy of the analysis data, and obtain highly reliable analysis data.

(2)
第2の発明に係る分析データ作成方法は、一局面に従う分析データ作成方法において、頻度算出工程において頻度が一定値以上と算出された特定スパンを含む相互相関を選択する相互相関選択工程を含んでもよい。
(2)
The analysis data creation method according to the second invention may include a cross-correlation selection step of selecting a cross-correlation including a specific span whose frequency is calculated to be a certain value or more in the frequency calculation step in the analysis data creation method according to one aspect. Good.

この場合、相互相関選択工程により、頻度が一定以上と算出された特定スパンを含む相互相関が選択される。したがって、影響度の高い相互相関のみを抽出し、影響度の低い、または外乱が含まれる相互相関を除去することができる。その結果、分析データの精度を高めることができる。   In this case, the cross-correlation including the specific span whose frequency is calculated to be a certain level or higher is selected by the cross-correlation selecting step. Therefore, it is possible to extract only the cross-correlation having a high influence degree and to remove the cross-correlation having a low influence degree or including a disturbance. As a result, the accuracy of the analysis data can be increased.

(3)
第3の発明に係る分析データ作成方法は、第2の発明に係る分析データ作成方法において、相互相関選択工程において選択された特定スパンを含む相互相関のうち複数の特定スパンを含む相互相関を平均化して用いてもよい。
(3)
The analysis data creation method according to the third invention is the analysis data creation method according to the second invention, wherein the cross-correlation including a plurality of specific spans among the cross-correlations including the specific span selected in the cross-correlation selection step is averaged. You may use it.

この場合、複数の特定スパンを含む相互相関を平均化して用いるので、影響度の高い相互相関の平均処理を行うことができる。その結果、分析データの精度をより高めることができる。   In this case, since the cross-correlation including a plurality of specific spans is averaged and used, the cross-correlation averaging process having a high influence can be performed. As a result, the accuracy of the analysis data can be further increased.

(4)
第4の発明に係る分析データ作成方法は、一局面に係る分析データ作成方法において、頻度算出工程において、頻度が一定値以上と算出された特定スパンにおける相互相関を選択するスパン選択工程を含んでもよい。
(4)
The analysis data creation method according to a fourth aspect of the present invention is the analysis data creation method according to one aspect, wherein the frequency calculation step includes a span selection step of selecting a cross-correlation in a specific span where the frequency is calculated to be a certain value or more. Good.

この場合、スパン選択工程により頻度が一定値以上と算出された特定スパンにおける相互相関が選択されるので、影響度の高い特定スパンのみを抽出し、影響度の低い、または外乱が含まれる特定スパンを除去することができる。その結果、分析データの精度を高めることができる。   In this case, since the cross-correlation is selected for the specific span whose frequency is calculated to be a certain value or more by the span selection process, only the specific span with a high impact level is extracted, and the specific span with a low impact level or a disturbance is included. Can be removed. As a result, the accuracy of the analysis data can be increased.

(5)
第5の発明に係る分析データ作成方法は、第4の発明に係る分析データ作成方法において、スパン選択工程において選択された特定スパンのうち、複数の特定スパンにおける相互相関を平均化して用いてもよい。
(5)
The analysis data creation method according to the fifth invention is the analysis data creation method according to the fourth invention, wherein the cross-correlation in a plurality of specific spans among the specific spans selected in the span selection step is averaged and used. Good.

この場合、複数の特定スパンを含む相互相関を平均化して用いるので、影響度の高い特定スパンの平均処理を行うことができる。その結果、分析データの精度をより高めることができる。   In this case, since the cross-correlation including a plurality of specific spans is averaged and used, it is possible to perform the average processing of specific spans having a high degree of influence. As a result, the accuracy of the analysis data can be further increased.

(6)
他の局面に従う漏水検知装置は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分析データ作成方法により作成された分析データを用いて構成されるものである。
(6)
A water leakage detection device according to another aspect is configured using analysis data created by the analysis data creation method according to any one of claims 1 to 5.

この場合、分析データ作成方法により作成された分析データを用いて漏水検知を行うことができる。したがって、精度の高い分析データを用いるので、漏水位置の特定の確実性を高めることができる。   In this case, water leakage detection can be performed using the analysis data created by the analysis data creation method. Therefore, since the analysis data with high accuracy is used, the certainty of the leak position can be increased.

(7)
さらに他の局面に従う漏水位置特定方法は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分析データ作成方法により作成された分析データを用いて漏水位置を特定するものである。
(7)
Furthermore, the water leak position specifying method according to another aspect specifies the water leak position using the analysis data created by the analysis data creating method according to any one of claims 1 to 5.

この場合、分析データ作成方法により作成された分析データを用いて漏水検知を行うことができる。したがって、精度の高い分析データを用いるので、漏水位置の特定の確実性を高めることができる。   In this case, water leakage detection can be performed using the analysis data created by the analysis data creation method. Therefore, since the analysis data with high accuracy is used, the certainty of the leak position can be increased.

漏水位置特定方法の状況を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the condition of the water leak location specifying method. 振動センサを含む漏水位置検知装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the water leak position detection apparatus containing a vibration sensor. 図2の振動センサの特徴の一例を示す模式図であるIt is a schematic diagram which shows an example of the characteristic of the vibration sensor of FIG. 本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the water leak position specific method concerning this Embodiment. 振動センサの周波数帯域における強度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the intensity | strength in the frequency band of a vibration sensor. 振動センサの周波数帯域における強度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the intensity | strength in the frequency band of a vibration sensor. 頻度処理化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 frequency processing. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. 相互相関関数の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a cross correlation function. ステップS74の処理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the process of step S74. ステップS35の位置算出処理を行った結果の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the result of having performed the position calculation process of step S35. 図7の頻度処理化の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of frequency processing of FIG. ステップS74aの処理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the process of step S74a.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

<漏水位置特定方法の状況説明>
図1は、漏水位置特定方法の状況を説明するための模式図である。
<Situation explanation of water leak location method>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the situation of the water leakage position specifying method.

図1に示すように、地中に管網110が設けられている。管網110には、一定間隔で、縦孔(マンホール)120が設けられている。本実施の形態においては、ポイントAおよびポイントBの間隔で縦孔120が設けられている。この場合、図1のポイントAおよびポイントBの縦孔120に、それぞれ振動センサ200を設ける。   As shown in FIG. 1, a pipe network 110 is provided in the ground. The pipe network 110 is provided with vertical holes (manholes) 120 at regular intervals. In the present embodiment, vertical holes 120 are provided at intervals between point A and point B. In this case, vibration sensors 200 are provided in the vertical holes 120 at point A and point B in FIG.

<振動センサの説明>
図2は、振動センサを含む漏水位置検知装置の一例を示す模式図であり、図3は図2の振動センサの特徴の一例を示す模式図である。
<Description of vibration sensor>
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a water leakage position detection device including a vibration sensor, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of characteristics of the vibration sensor in FIG.

図2に示すように、本実施の形態にかかる異常音の発生特定装置100は、演算装置300および少なくとも一対の振動センサ200を含む。一対の振動センサ200は、共振型の振動センサ200である。
図2の振動センサ200は、台座210、支柱220、薄膜電極230,240、リード線231,241、圧電素子250、および錘260を含む。
また、演算装置300は、アナログ―デジタル変換部(AD変換部)310、および無線装置320を含む。
As shown in FIG. 2, the abnormal sound generation specifying device 100 according to the present embodiment includes an arithmetic device 300 and at least a pair of vibration sensors 200. The pair of vibration sensors 200 is a resonance type vibration sensor 200.
The vibration sensor 200 of FIG. 2 includes a pedestal 210, support columns 220, thin film electrodes 230 and 240, lead wires 231 and 241, a piezoelectric element 250, and a weight 260.
The arithmetic device 300 includes an analog-digital conversion unit (AD conversion unit) 310 and a wireless device 320.

図2に示すように、振動センサ200は、鉄製の台座210上に支柱220が固定される。支柱220の上端部に圧電素子250が設けられる。圧電素子250の一端部は、支柱220の上端部に片持ち支持されている。   As shown in FIG. 2, in the vibration sensor 200, a support 220 is fixed on an iron base 210. A piezoelectric element 250 is provided at the upper end of the support 220. One end of the piezoelectric element 250 is cantilevered by the upper end of the column 220.

圧電素子250の両面に銀ペーストを塗布して形成された上下一対の薄膜電極230,240が設けられる。支柱220および一対の薄膜電極230,240の間は、絶縁されている。
また、圧電素子250の他端部で、かつ薄膜電極230上に錘260が載置されている。
A pair of upper and lower thin film electrodes 230 and 240 formed by applying silver paste on both surfaces of the piezoelectric element 250 are provided. The column 220 and the pair of thin film electrodes 230 and 240 are insulated.
A weight 260 is placed on the other end of the piezoelectric element 250 and on the thin film electrode 230.

薄膜電極230には、リード線231が接続されており、薄膜電極240には、リード線241が接続されており、リード線231,241はそれぞれ演算装置300につながっている。
リード線231,241から出力される電位差を、コンピュータ等の処理装置により振動波形として出力する。
なお、本実施の形態においては、リード線231,241を用いることとしているが、これに限定されず、演算装置300との間で送受信可能な機能部を設けてもよい。
A lead wire 231 is connected to the thin film electrode 230, a lead wire 241 is connected to the thin film electrode 240, and the lead wires 231 and 241 are connected to the arithmetic unit 300.
The potential difference output from the lead wires 231 and 241 is output as a vibration waveform by a processing device such as a computer.
In this embodiment, the lead wires 231 and 241 are used. However, the present invention is not limited to this, and a functional unit capable of transmitting and receiving with the arithmetic device 300 may be provided.

また、圧電素子250は、高分子圧電材料であるポリフッ化ビニリデンの延伸フィルム(PVDFフィルム)によって形成されている。   The piezoelectric element 250 is formed of a stretched film (PVDF film) of polyvinylidene fluoride which is a polymer piezoelectric material.

具体的なパラメータが、圧電材料の弾性Eと、断面二次モーメントJと、長さLと、幅bと、高さhとである場合、バネ定数kは、以下のように示される。   When the specific parameters are the elasticity E of the piezoelectric material, the secondary moment J of the cross section, the length L, the width b, and the height h, the spring constant k is expressed as follows.

k=3EJ/L(J=bh/12)・・・(1)
と示すことができる。
k = 3EJ / L 3 (J = bh 3/12) ··· (1)
Can be shown.

圧電素子250と錘260とからなる系の共振周波数foは、以下のように示される。   The resonance frequency fo of the system composed of the piezoelectric element 250 and the weight 260 is expressed as follows.

fo=√(k/M)/2π・・・(2)   fo = √ (k / M) / 2π (2)

また、共振型の振動センサ200は、共振周波数foが、60Hz以上1000Hz未満の範囲内に少なくとも1個存在するように形成する。
本実施の形態に係る共振型の振動センサ200は、図3の実線に示すように、100Hzから500Hzまでの間に共振周波数foが4個存在するように形成している。その理由としては、管網110を伝わる異常音、特に漏水音は、可聴音が多く、中でも1000Hz未満が多いからである。
The resonance type vibration sensor 200 is formed so that at least one resonance frequency fo exists within a range of 60 Hz or more and less than 1000 Hz.
The resonance type vibration sensor 200 according to the present embodiment is formed so that there are four resonance frequencies fo between 100 Hz and 500 Hz as shown by the solid line in FIG. The reason for this is that abnormal sounds transmitted through the pipe network 110, particularly water leakage sounds, are often audible sounds, especially those below 1000 Hz.

具体的には、図3に示すように、共振周波数foは、260Hz近辺のピークP1、310Hz近辺のピークP2、350Hz近辺のピークP3、480Hz近辺のピークP4の4個のピークを有する。
一方、図3の破線は、従来の振動センサの一例を示すものである。この場合、ピークを形成していない。
Specifically, as shown in FIG. 3, the resonance frequency fo has four peaks: a peak P1 near 260 Hz, a peak P2 near 310 Hz, a peak P3 near 350 Hz, and a peak P4 near 480 Hz.
On the other hand, the broken line in FIG. 3 shows an example of a conventional vibration sensor. In this case, no peak is formed.

なお、本実施の形態においては、共振型の振動センサ200を用いることとしているが、これに限定されず、図3の破線で示した従来の振動センサを用いてもよい。   In this embodiment, the resonance type vibration sensor 200 is used. However, the present invention is not limited to this, and a conventional vibration sensor indicated by a broken line in FIG. 3 may be used.

また、本実施の形態においては、振動センサ200の設置位置を管路図と照らし合わせて外部のコンピュータ等の処理装置に入力する。   Further, in the present embodiment, the installation position of the vibration sensor 200 is input to a processing device such as an external computer in comparison with the pipeline diagram.

<漏水位置特定方法のフローチャート>
続いて、漏水位置特定方法について具体例を示しつつ説明する。
<Flowchart of water leakage position specifying method>
Next, the water leakage position specifying method will be described with a specific example.

本実施の形態にかかる漏水位置特定方法は、管網110の少なくとも2ヶ所(ポイントAおよびポイントB)に振動センサ200を設置し、管網110の欠陥等によって発生する異常音または振動を振動センサ200により検知する。
各振動センサ200に入力された波形のコヒーレンス関数を用いてフィルターを作成する。このフィルターを作成する際に、異常音発生位置の精度を高めるために後述する処理を行い、フィルターを作成し、当該フィルターを適用した後、相互相関関数から振動の伝達時間差Tdを求め、伝達時間差Tdと振動の伝搬速度Vとから異常音発生位置を特定する漏水位置特定方法である。
In the water leakage position specifying method according to the present embodiment, vibration sensors 200 are installed in at least two places (point A and point B) of the pipe network 110, and abnormal sounds or vibrations caused by defects in the pipe network 110 are detected as vibration sensors. 200.
A filter is created using the coherence function of the waveform input to each vibration sensor 200. When creating this filter, the processing described later is performed to improve the accuracy of the abnormal sound generation position, the filter is created, and after applying the filter, the vibration transmission time difference Td is obtained from the cross-correlation function. This is a water leakage position specifying method for specifying an abnormal sound generation position from Td and vibration propagation velocity V.

図1において、ポイントAの振動センサ200から距離Lの位置で流体の漏洩が発生したと仮定する。すなわち、距離Lの位置が異常音の発生位置(流体の漏洩位置)である。この場合、漏洩音は、ポイントBの振動センサ200に到達するまでにポイントAの振動センサ200の距離Lよりも距離にして距離Nだけ長い距離(L+N)を伝搬する。   In FIG. 1, it is assumed that fluid leakage has occurred at a distance L from the vibration sensor 200 at point A. That is, the position of the distance L is an abnormal sound generation position (fluid leakage position). In this case, the leakage sound propagates a distance (L + N) longer than the distance L of the vibration sensor 200 at the point A by a distance N before reaching the vibration sensor 200 at the point B.

したがって、ポイントAの振動センサ200およびポイントBの振動センサ200の距離をDと仮定した場合、漏洩音がポイントAの振動センサ200とポイントBの振動センサ200とに到着する伝達時間差Tdとすると、漏洩音の伝搬速度V、2つの振動センサ間の距離をDとして以下の式で求めることができる。   Accordingly, assuming that the distance between the vibration sensor 200 at the point A and the vibration sensor 200 at the point B is D, the transmission time difference Td at which the leakage sound arrives at the vibration sensor 200 at the point A and the vibration sensor 200 at the point B is The propagation speed V of the leaked sound and the distance between the two vibration sensors can be determined by the following equation, where D is the distance.

Td=N/V・・・(3)
また、
N=D−2L・・・(4)
で示すことができる。
Td = N / V (3)
Also,
N = D-2L (4)
Can be shown.

式(4)を式(3)に代入することにより、
L=(D−V・Td)/2・・・(5)
と表すことができる。
以上のように距離Lを求めることができる。
By substituting equation (4) into equation (3),
L = (D−V · Td) / 2 (5)
It can be expressed as.
As described above, the distance L can be obtained.

続いて、本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の具体例について説明する。図4は、本実施の形態にかかる漏水位置特定方法の一例を示すフローチャートである。
また、図5および図6は、振動センサ200の周波数帯域における強度を示す模式図である。
Then, the specific example of the water leak position specific method concerning this Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the water leakage position specifying method according to the present embodiment.
5 and 6 are schematic diagrams showing the strength of the vibration sensor 200 in the frequency band.

まず、図4に示すように、管網110のポイントAの振動センサ200から漏洩音の波形を取得する(ステップS11)。同様に、管網110のポイントBの振動センサ200から漏洩音の波形を取得する(ステップS21)。
ここで、本発明に係る振動センサ200は、図3に示したように、共振周波数foが、60Hz以上1000Hz未満の間で4個あるため、流量の少ない漏れなどの振動波形を感度よく検出することができる。特に低周波数の帯域の振動波形の感度を高く維持することができる。すなわち、振動センサは、対象音の周波数が共振周波数と大きく異なる場合に、感度が極端に小さくなり、共振周波数に近づく程、感度を大きくすることができる。
First, as shown in FIG. 4, the waveform of the leakage sound is acquired from the vibration sensor 200 at point A of the pipe network 110 (step S11). Similarly, the waveform of the leakage sound is acquired from the vibration sensor 200 at the point B of the pipe network 110 (step S21).
Here, as shown in FIG. 3, the vibration sensor 200 according to the present invention has four resonance frequencies fo between 60 Hz and less than 1000 Hz, and thus detects vibration waveforms such as leakage with a small flow rate with high sensitivity. be able to. In particular, the sensitivity of the vibration waveform in the low frequency band can be maintained high. That is, the vibration sensor has extremely low sensitivity when the frequency of the target sound is greatly different from the resonance frequency, and the sensitivity can be increased as the frequency approaches the resonance frequency.

なお、共振周波数foは、100Hz以上500Hz以下に少なくとも1個以上存在することが望ましい。
特に、振動センサの共振周波数foは、60Hz以上1000Hz未満の間において、好ましくは2個以上6個以下で、所定の間隔で有することが好ましい。
In addition, it is desirable that at least one resonance frequency fo exists at 100 Hz or more and 500 Hz or less.
In particular, the resonance frequency fo of the vibration sensor is preferably in the range of 60 Hz to less than 1000 Hz, preferably 2 to 6, and at a predetermined interval.

次いで、ポイントAの振動センサ200から取得した漏洩音の波形をフーリエ変換処理(ステップS12)し、フーリエスペクトルAを取得する(ステップS13)。次いで、ポイントBの振動センサ200から取得した漏洩音の波形をフーリエ変換処理(ステップS22)し、フーリエスペクトルBを取得する(ステップS23)。   Next, the waveform of the leaked sound acquired from the vibration sensor 200 at the point A is subjected to Fourier transform processing (step S12), and the Fourier spectrum A is acquired (step S13). Next, the waveform of the leaked sound acquired from the vibration sensor 200 at the point B is subjected to Fourier transform processing (step S22), and the Fourier spectrum B is acquired (step S23).

<フーリエ変換処理(ステップS12およびステップS22)>
フーリエ変換処理に際しては、ポイントAの振動センサ200およびポイントBの振動センサ200で得られた波形から、同時刻を始点とする一定時間(例えば、1秒間)の波形を取り出して、その波形をフーリエ変換処理する。フーリエスペクトルをX(f)とすると、X(f)は、下記の(6)式のように、複素関数として表現される。
<Fourier Transform Processing (Step S12 and Step S22)>
In the Fourier transform process, a waveform of a certain time (for example, 1 second) starting from the same time is extracted from the waveforms obtained by the vibration sensor 200 at the point A and the vibration sensor 200 at the point B, and the waveform is Fourier transformed. Convert it. Assuming that the Fourier spectrum is X (f), X (f) is expressed as a complex function as shown in the following equation (6).

X(f)=∫-∞ x(t)e-j2πftdt・・・(6)
式(6)は、下記の式(7)のように、実数部と虚数部とに分けて表現することが出来る。
X (f) = ∫ −∞ x (t) e −j2πft dt (6)
Expression (6) can be expressed separately as a real part and an imaginary part, as in the following Expression (7).

X(f)=XR(f)+jX(f)=|X(f)|ejθ(f)・・・(7) X (f) = XR (f) + jX I (f) = | X (f) | e jθ (f) (7)

式(7)において、|X(f)|は、フーリエスペクトルの振幅を表し、θ(f)は、位相を表す。フーリエスペクトルの振幅|X(f)|は、下記(8)式で求めることができる。   In Expression (7), | X (f) | represents the amplitude of the Fourier spectrum, and θ (f) represents the phase. The amplitude | X (f) | of the Fourier spectrum can be obtained by the following equation (8).

|X(f)|=√{X(f)+X(f)}・・・(8) | X (f) | = √ {X R (f) 2 + X I (f) 2 } (8)

ここで、図5および図6で示すように、振動センサ200のそれぞれの周波数帯域に対する感度を取得することができる。ここで、図5および図6に示すように、振動センサ200により取得された波形は、周波数250Hzの近辺において高い値を示していることが判る。   Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the sensitivity of the vibration sensor 200 with respect to each frequency band can be acquired. Here, as shown in FIGS. 5 and 6, it can be seen that the waveform acquired by the vibration sensor 200 shows a high value in the vicinity of a frequency of 250 Hz.

次いで、図4に示すように、これら2つのフーリエスペクトルAおよびフーリエスペクトルBからクロススペクトルを算出する(ステップS31)。
ここで、クロススペクトルとは、フーリエスペクトルAおよびフーリエスペクトルBの周波数成分を相互に掛け合わせた上で平均したものである。
Next, as shown in FIG. 4, a cross spectrum is calculated from these two Fourier spectrum A and Fourier spectrum B (step S31).
Here, the cross spectrum is obtained by multiplying the frequency components of the Fourier spectrum A and the Fourier spectrum B and then averaging them.

このクロススペクトルが大きな値を示すことは、その周波数帯域においては、2つのスペクトルの周波数成分同士の相関が大きく、両者の周波数成分の大きさが大きいことを意味する。   The fact that the cross spectrum shows a large value means that the correlation between the frequency components of the two spectra is large in the frequency band, and the magnitude of both frequency components is large.

ここで、X(f)をフーリエスペクトルの振幅|X(f)|で割ることにより、正規化し、この正規化したものをA(f)とすると、A(f)は、式(9)で求まる。   Here, X (f) is normalized by dividing it by the amplitude | X (f) | of the Fourier spectrum, and when this normalized one is A (f), A (f) is expressed by equation (9). I want.

A(f)=X(f)/|x(f)|=ejθ(f)・・・(9) A (f) = X (f) / | x (f) | = e jθ (f) (9)

続いて、図4に示すように、クロススペクトルをフーリエ逆変換する(ステップS32)ことにより相互相関関数(ステップS33)が求められる。   Subsequently, as shown in FIG. 4, the cross spectrum is inversely Fourier transformed (step S32) to obtain a cross-correlation function (step S33).

上記の相互相関をとることによって伝達時間差Tdを求めることができる。なお、本実施の形態においては、後述するように相互相関を用いて頻度処理化(ステップS34)を行い、頻度処理化により得られた相互相関を用いて伝達時間差Tdを算出し、異常音の位置算出処理(ステップS35)を行う。   The transmission time difference Td can be obtained by taking the above cross-correlation. In the present embodiment, frequency processing (step S34) is performed using cross-correlation as will be described later, and the transmission time difference Td is calculated using the cross-correlation obtained by frequency processing, and abnormal sound A position calculation process (step S35) is performed.

<頻度処理化(ステップS34)>
次いで、ステップS34における頻度処理化について説明を行う。ステップS34における頻度処理化は、複数の相互相関関数のうちから一部の相互相関関数を選択または抽出するものである。
<Frequency processing (step S34)>
Next, frequency processing in step S34 will be described. The frequency processing in step S34 is to select or extract some cross-correlation functions from a plurality of cross-correlation functions.

図7は、頻度処理化の一例を示すフローチャートである。また図8から図13は、相互相関関数の一例を示す模式図である。また、図14はステップS74の処理を説明する模式図である。
図8から図13において、縦軸は相関値を示し、横軸は伝達時間差Td(秒)を示す。また、図14に示す(1)〜(100)は、図8から図13までの相互相関関数を略記したものである。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of frequency processing. 8 to 13 are schematic diagrams illustrating an example of the cross-correlation function. FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the processing in step S74.
8 to 13, the vertical axis indicates the correlation value, and the horizontal axis indicates the transmission time difference Td (seconds). Also, (1) to (100) shown in FIG. 14 are abbreviations of the cross-correlation functions from FIG. 8 to FIG.

図7に示すように、頻度処理化においては、相互相関関数を所定のスパン毎に分割する(ステップS71)。具体的に、図8から図13に示したように、相互相関関数の横軸(伝達時間差Td)を所定のスパンSPa,〜,SPhに区分する。
ここで、所定とは管種、管径、埋設時期などにより定義されるものであるが、最も多くの場合において用いられる場合は、距離換算で好ましくは0.5m以上10m以下、より好ましくは1m以上3m以下である。尚、各距離に相当する時間は管を伝わる振動の伝達速度から求めることができる。例えば、振動の伝達速度が400m/s管を、1mに相当するスパンで分割する場合、時間に換算すると0.0025s間隔である。この時、相互相関をスパン0.0025sで分割するとよい。
また、本実施の形態においては、所定のスパンを一定としているが、これに限定されず、任意のスパン幅に変化させてもよく、所定の可変変数を用いてもよい。
As shown in FIG. 7, in the frequency processing, the cross-correlation function is divided for each predetermined span (step S71). Specifically, as shown in FIGS. 8 to 13, the horizontal axis (transmission time difference Td) of the cross-correlation function is divided into predetermined spans SPa,..., SPh.
Here, the predetermined is defined by the pipe type, pipe diameter, embedding time, etc., but when used in the most cases, it is preferably 0.5 m or more and 10 m or less, more preferably 1 m in terms of distance. It is 3 m or less. The time corresponding to each distance can be obtained from the transmission speed of vibration transmitted through the tube. For example, when a pipe having a vibration transmission speed of 400 m / s is divided by a span corresponding to 1 m, the interval is 0.0025 s in terms of time. At this time, the cross-correlation may be divided by a span of 0.0025 s.
In the present embodiment, the predetermined span is constant. However, the present invention is not limited to this, and the span may be changed to an arbitrary span width, or a predetermined variable variable may be used.

次に、図7に示すように、分割した所定のスパン毎のうち、相関値が最大値または所定の相関値以上を有するスパンを特定スパンとして特定する(ステップS72)。
具体的に、図8に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPdであるため、特定スパンをSPdと特定する。
Next, as shown in FIG. 7, among the divided predetermined spans, a span having a correlation value having a maximum value or a predetermined correlation value or more is specified as a specific span (step S72).
Specifically, as shown in FIG. 8, since the span including the maximum value of the cross correlation function is SPd, the specific span is specified as SPd.

また、図8に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPdおよびSPeが該当するため、特定スパンをSPdおよびSPeと特定する。なお、本実施の形態においては、所定の相関値を0.8以上であることとしたが、これに限定されず、任意の相関値であってもよい。   Further, in the cross-correlation function shown in FIG. 8, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPd and SPe are applicable, and therefore the specific span is specified as SPd and SPe. In the present embodiment, the predetermined correlation value is 0.8 or more. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary correlation value may be used.

次いで、相互相関関数は、複数個あるため、他の相互相関関数についても同様のステップS72の処理を行う。具体的に、図9に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPdであるため、特定スパンをSPdと特定する。   Next, since there are a plurality of cross-correlation functions, the same processing of step S72 is performed for other cross-correlation functions. Specifically, as shown in FIG. 9, since the span including the maximum value of the cross-correlation function is SPd, the specific span is specified as SPd.

また、図9に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPcおよびSPdが該当するため、特定スパンをSPcおよびSPdと特定する。   In addition, in the cross-correlation function shown in FIG. 9, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPc and SPd are applicable, so that the specific span is specified as SPc and SPd.

続いて、図10に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPeであるため、特定スパンをSPeと特定する。   Subsequently, as shown in FIG. 10, since the span including the maximum value of the cross-correlation function is SPe, the specific span is specified as SPe.

また、図10に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPeおよびSPfが該当するため、特定スパンをSPeおよびSPfと特定する。   Further, in the cross-correlation function shown in FIG. 10, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPe and SPf are applicable, so that the specific span is specified as SPe and SPf.

また、図11に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPeであるため、特定スパンをSPeと特定する。   Further, as shown in FIG. 11, since the span including the maximum value of the cross correlation function is SPe, the specific span is specified as SPe.

また、図11に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPdおよびSPeが該当するため、特定スパンをSPdおよびSPeと特定する。   Further, in the cross-correlation function shown in FIG. 11, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPd and SPe are applicable, so that the specific span is specified as SPd and SPe.

続いて、図12に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPgであるため、特定スパンをSPgと特定する。
また、図12に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPc,SPd,SPfおよびSPgが該当するため、特定スパンをSPc,SPd,SPfおよびSPgと特定する。
Subsequently, as shown in FIG. 12, since the span including the maximum value of the cross-correlation function is SPg, the specific span is specified as SPg.
Further, in the cross-correlation function shown in FIG. 12, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPc, SPd, SPf, and SPg are applicable, so that the specific span is SPc, SPd, SPf, and SPg. Identify.

続いて、図13に示したように、相互相関関数の最大値を含むスパンは、SPeであるため、特定スパンをSPeと特定する。
また、図13に示す相互相関関数において、所定の相関値以上を0.8以上であるとした場合、SPeが該当するため、特定スパンをSPeと特定する。
このようにして、ステップS72の処理を実施する。
Subsequently, as shown in FIG. 13, since the span including the maximum value of the cross-correlation function is SPe, the specific span is specified as SPe.
In addition, in the cross-correlation function shown in FIG. 13, when a predetermined correlation value or more is 0.8 or more, SPe is applicable, so the specific span is specified as SPe.
In this way, the process of step S72 is performed.

また、ステップS11,S21において、2回以上10000回以下の検知を行うことが好ましい。本実施の形態においては、100回の検知を行った。その結果、100個の相互相関関数が得られているため、100個の相互相関関数に対してステップS72の処理を行った。   In steps S11 and S21, it is preferable to perform detection twice or more and 10,000 times or less. In the present embodiment, detection was performed 100 times. As a result, since 100 cross-correlation functions are obtained, the process of step S72 is performed on 100 cross-correlation functions.

以上のように、複数の相互相関関数を繰り返し、最大値または所定の相関値以上のスパンを特定スパンとして特定し、図7に示すように、特定スパンの頻度を算出する(ステップS73)。
例えば、各スパンSPa,〜,SPhにおける最大値の出現が、スパンSPaは0回、スパンSPbは2回、スパンSPcは10回、スパンSPdは15回、スパンSPeは12回、スパンSPfは3回、スパンSPgは2回、スパンSPhは0回であったとする。
As described above, a plurality of cross-correlation functions are repeated, a span having a maximum value or a predetermined correlation value or more is specified as a specific span, and the frequency of the specific span is calculated as shown in FIG. 7 (step S73).
For example, the maximum value appears in each span SPa,..., SPh. The span SPa is 0 times, the span SPb is 2 times, the span SPc is 10 times, the span SPd is 15 times, the span SPe is 12 times, and the span SPf is 3 times. The span SPg is 2 times and the span SPh is 0 times.

なお、ステップS73の処理を最大値の出現回数として例示したが、これに限定されず、所定の相関値以上の各スパンSPa,〜,SPhの出現が、例えば、スパンSPaは0回、スパンSPbは2回、スパンSPcは20回、スパンSPdは35回、スパンSPeは22回、スパンSPfは14回、スパンSPgは2回、スパンSPhは0回であったとしてもよい。   In addition, although the process of step S73 was illustrated as the frequency | count of appearance of the maximum value, it is not limited to this, Appearance of each span SPa, ..., SPh more than a predetermined correlation value, for example, span SPa is 0 times and span SPb 2 times, span SPc 20 times, span SPd 35 times, span SPe 22 times, span SPf 14 times, span SPg 2 times, and span SPh 0 times.

続いて、図7に示すように、所定の回数以上の相互相関関数を選択し(ステップS74)、図14に示した選択された相互相関関数を平均化して、相互相関関数を再度算出し(ステップS75)、位置算出処理(ステップS35)に与える。   Subsequently, as shown in FIG. 7, a cross-correlation function of a predetermined number of times or more is selected (step S74), the selected cross-correlation function shown in FIG. 14 is averaged, and the cross-correlation function is calculated again ( Step S75) is given to the position calculation process (Step S35).

具体的に本実施の形態においては、100回の検知のうち、3回以上の出現回数がある場合、当該相互相関関数を平均化処理に加える。
なお、上記の例では、3回以上の出現回数がある場合としたが、これに限定されず、好ましくは50回、または2回以上の他の任意の回数以上の出現回数で規定してもよい。
Specifically, in the present embodiment, when there are three or more appearances out of 100 detections, the cross-correlation function is added to the averaging process.
In the above example, the number of appearances is three times or more, but the present invention is not limited to this. Preferably, the number of appearances may be defined by 50 times, or two or more other times. Good.

例えば、3回以上の他の任意の回数で規定した場合、出現回数が2回であるスパンSPgを最大値にもつ図12の相互相関関数は、除外される。すなわち、図14に示すように、図12の相互相関関数は、平均化に加えられない。   For example, when it is defined by another arbitrary number of times equal to or greater than 3, the cross-correlation function of FIG. 12 having the maximum value of the span SPg where the number of appearances is 2 is excluded. That is, as shown in FIG. 14, the cross-correlation function of FIG. 12 is not added to the averaging.

以上のように、2回以上の他の任意の回数で規定するため、外乱などが含まれた図12のような相互相関関数を除外し、外乱などを含まない相互相関関数を用いて位置算出を行うため、信頼性の高い位置算出を行うことができる。   As described above, the position is calculated by using a cross-correlation function that does not include disturbances or the like, excluding the cross-correlation function as shown in FIG. Therefore, highly reliable position calculation can be performed.

図15は、ステップS35の位置算出処理を行った結果の一例を示す模式図である。
図15の縦軸は、相互相関関数から求められる最大値を20と設定した漏水音の検知レベルの値を示し、横軸は一対の振動センサ200のうちの片方からの距離を示す。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a result of the position calculation process in step S35.
The vertical axis in FIG. 15 indicates the value of the detection level of the water leakage sound in which the maximum value obtained from the cross-correlation function is set to 20, and the horizontal axis indicates the distance from one of the pair of vibration sensors 200.

例えば、図15に示すように、検知レベル値18、検知レベル値5および検知レベル値4の三か所で、棒グラフ状に示された場合について説明する。ここで、検知レベル10以上は、漏水の可能性が大きい判定Aと仮定し、検知レベル10未満は、漏水の可能性がある判定Bと規定する。   For example, as shown in FIG. 15, a case where a bar graph is shown at three positions of a detection level value 18, a detection level value 5, and a detection level value 4 will be described. Here, a detection level of 10 or higher is assumed to be determination A with a high possibility of water leakage, and a detection level of less than 10 is defined as determination B with a possibility of water leakage.

この場合、検知レベル値18の判定Aの領域を有する箇所については、漏水がある可能性が高いため、修理のために穴を掘ることができ、検知レベル値18または検知レベル値5の判定Bの領域を有する箇所については、再度、検知を行ってもよい。   In this case, since there is a high possibility that there is a water leak in a portion having the detection A area of the detection level value 18, a hole can be dug for repair, and the detection level value 18 or the detection level value 5 determination B Detection may be performed again for the portion having the region.

また、判定Bの領域を有する箇所においても、樹脂管または大口径の配管の場合には、漏水音が明確に生じないことがあるため、漏水の可能性が無いとは言えない。その結果、漏水の可能性があるため、穴を掘って確かめてもよい。   Further, even in a portion having the region of determination B, in the case of a resin pipe or a large-diameter pipe, a leak sound may not be clearly generated, so it cannot be said that there is no possibility of water leak. As a result, there is a possibility of water leakage, so a hole may be dug to check.

なお、上記の説明においては、検知レベル10以上か未満かで、判定Aおよび判定Bのいずれかに決定したが、判定レベルを3段階以上にしてもよく、検知レベルを、配管の種類、素材別、口径別で数値を任意に設定しても良い。   In the above description, the determination level is determined to be one of the determination A and the determination B depending on whether the detection level is 10 or less. However, the determination level may be three or more, and the detection level is determined based on the type of piping and the material. Different numerical values may be set for each aperture.

このように、本実施の形態においては、外乱を除去することができるため、信頼性の高い位置算出を行うことができる。   Thus, in this embodiment, since disturbance can be removed, highly reliable position calculation can be performed.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態においては、主に第1の実施の形態と異なる点について説明を行う。
図16は、図7の頻度処理化の他の例を示すフローチャートであり、図17はステップS74aの処理を説明する模式図である。
また、図17に示す(1)〜(100)は、図8から図13までの相互相関関数を略記したものである。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
FIG. 16 is a flowchart showing another example of the frequency processing of FIG. 7, and FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the processing in step S74a.
Also, (1) to (100) shown in FIG. 17 are abbreviations of the cross-correlation functions from FIG. 8 to FIG.

図16に示すように、第2の実施の形態に係る頻度処理化は、ステップS71〜ステップS73およびステップS75の処理は第1の実施の形態と同一であり、異なる部分は、所定の回数以上の相互相関関数のスパン部分のみを選択(ステップS74a)する部分である。   As shown in FIG. 16, in the frequency processing according to the second embodiment, the processes in steps S71 to S73 and step S75 are the same as those in the first embodiment. Only the span portion of the cross-correlation function is selected (step S74a).

具体的に、ステップS74aの処理について説明する。ステップS74aの処理では、所定の相関値が0.8以上を示すもののみを抽出する。例えば、図8の特定スパンSPd,SPeのみを抽出し、図9の特定スパンSPc,SPdのみを抽出し,図10の特定スパンSPe,SPfのみを抽出し、図11の特定スパンSPd,SPeのみを抽出し、図12の特定スパンSPc,SPd,SPfおよびSPgのみを抽出し、図13の特定スパンSPeのみを抽出する。   Specifically, the process of step S74a will be described. In the process of step S74a, only those having a predetermined correlation value of 0.8 or more are extracted. For example, only the specific spans SPd and SPe in FIG. 8 are extracted, only the specific spans SPc and SPd in FIG. 9 are extracted, only the specific spans SPe and SPf in FIG. 10 are extracted, and only the specific spans SPd and SPe in FIG. , Only the specific spans SPc, SPd, SPf and SPg in FIG. 12 are extracted, and only the specific span SPe in FIG. 13 is extracted.

なお、図17においては、所定の相関値以上か否かにおいて処理を行ったが、最大値に基づいて処理を行ってもよい。   In FIG. 17, the process is performed based on whether the correlation value is equal to or greater than a predetermined correlation value, but the process may be performed based on the maximum value.

その結果、各スパンのうち、影響の高い特定スパンについて処理を行うことができるため、位置算出を明確に行うことができる。   As a result, since it is possible to perform processing for a specific span having a high influence among the spans, position calculation can be performed clearly.

以上のように、本実施の形態に係る分析データ作成方法、漏水位置特定方法および漏水位置検知装置100においては、スパン選択工程により頻度が一定値以上と算出された特定スパンにおける相互相関が選択されるので、影響度の高い特定スパンのみを抽出し、影響度の低い、または外乱が含まれる特定スパンを除去することができる。さらに、複数の特定スパンを含む相互相関を平均化して用いるので、影響度の高い相互相関の平均処理を行うことができる。その結果、分析データの精度を高めることができる。   As described above, in the analysis data creation method, the water leakage position specifying method, and the water leakage position detecting device 100 according to the present embodiment, the cross-correlation in the specific span whose frequency is calculated to be a certain value or more by the span selection step is selected. Therefore, it is possible to extract only a specific span having a high influence degree and to remove a specific span having a low influence degree or including a disturbance. Furthermore, since the cross-correlation including a plurality of specific spans is averaged and used, the cross-correlation averaging process having a high influence can be performed. As a result, the accuracy of the analysis data can be increased.

また、分析データ作成方法により作成された分析データを用いて漏水検知を行うことができる。したがって、精度の高い分析データを用いるので、漏水位置の特定の確実性を高めることができる。   Moreover, water leak detection can be performed using the analysis data created by the analysis data creation method. Therefore, since the analysis data with high accuracy is used, the certainty of the leak position can be increased.

さらに、分析データ作成方法を用いることにより、漏水位置検知装置100および漏水位置特定方法のいずれも精度を高めることができる。   Furthermore, by using the analysis data creation method, the accuracy of both the water leak position detection device 100 and the water leak position specifying method can be increased.

なお、上記漏水位置特定方法については、各種の管網110に適用することができる。例えば、水道の配管からの漏水を検出する他、水道以外の各種配管内の漏水を検出する用途、または、工場内の薬液等の配管における薬液等の流体の漏洩を検出する用途などでも使用することができる。   Note that the water leakage position specifying method can be applied to various pipe networks 110. For example, in addition to detecting leaks from water supply pipes, it is also used for detecting leaks in various pipes other than water supply, or for detecting leakage of fluids such as chemicals in pipes for chemicals in factories. be able to.

本発明においては、振動センサ200が『2つのセンサ』に相当し、ステップS11およびステップS21が『計測工程』に相当し、図8から図13の相互相関関数が『複数個の相互相関』に相当し、ステップS33の処理が『相互相関算出工程』に相当し、各スパンSPa,〜,SPhが『所定スパン』に相当し、ステップS71の処理が『分割工程』に相当し、ステップS72の処理が『スパン特定工程』に相当し、ステップS73の処理が『頻度算出工程』に相当し、ステップS11,〜,S13、S21,〜,S23、S31,〜,S35、ステップS71,〜,S75が『分析データ作成方法』に相当し、ステップS74の処理が『相互相関選択工程』に相当し、ステップS74aの処理が『スパン選択工程』に相当し、漏水位置検知装置100が『漏水位置検知装置』に相当する。   In the present invention, the vibration sensor 200 corresponds to “two sensors”, steps S11 and S21 correspond to “measurement process”, and the cross-correlation functions of FIGS. 8 to 13 become “a plurality of cross-correlations”. Correspondingly, the process of step S33 corresponds to a “cross-correlation calculation process”, each of the spans SPa,..., SPh corresponds to a “predetermined span”, the process of step S71 corresponds to a “division process”, and The process corresponds to a “span specifying process”, the process of step S73 corresponds to a “frequency calculation process”, and steps S11, S13, S21, S23, S23, S31, S35, S71, S75, and S75. Corresponds to the “analysis data creation method”, the process in step S74 corresponds to the “cross-correlation selection process”, the process in step S74a corresponds to the “span selection process”, and the water leakage position Intellectual device 100 is equivalent to the "water leakage position sensing device".

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。   A preferred embodiment of the present invention is as described above, but the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.

100 漏水位置検知装置
110 管網
200 振動センサ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Water leak detection apparatus 110 Pipe network 200 Vibration sensor

Claims (7)

少なくとも2つのセンサにより、同時刻における所定時間の振動を複数回計測する計測工程と、
前記計測工程において計測された複数の波形から複数個の相互相関を求める相互相関算出工程と、
前記相互相関算出工程において算出された相互相関を所定スパンごとに分割する分割工程と、
前記分割工程において分割された各スパンにおいて最大値、もしくは、所定の相関値以上を有する特定のスパンを特定するスパン特定工程と、
前記スパン特定工程において特定された特定スパンの頻度を算出する頻度算出工程と、を含む、分析データ作成方法。
A measurement step of measuring vibrations of a predetermined time at the same time a plurality of times by at least two sensors;
A cross-correlation calculating step for obtaining a plurality of cross-correlations from a plurality of waveforms measured in the measuring step;
A dividing step of dividing the cross-correlation calculated in the cross-correlation calculating step every predetermined span;
A span specifying step for specifying a specific span having a maximum value or a predetermined correlation value or more in each span divided in the dividing step;
A frequency calculating step of calculating a frequency of the specific span specified in the span specifying step.
前記頻度算出工程において頻度が一定値以上と算出された特定スパンを含む相互相関を選択する相互相関選択工程を含む、請求項1に記載の分析データ作成方法。   The analysis data creation method according to claim 1, further comprising a cross-correlation selection step of selecting a cross-correlation including a specific span whose frequency is calculated to be a certain value or more in the frequency calculation step. 前記相互相関選択工程において選択された特定スパンを含む相互相関のうち複数の特定スパンを含む相互相関を平均化して用いる、請求項2に記載の分析データ作成方法。   The analysis data creation method according to claim 2, wherein the cross-correlation including a plurality of specific spans among the cross-correlations including the specific span selected in the cross-correlation selection step is averaged and used. 前記頻度算出工程において頻度が一定値以上と算出された特定スパンにおける相互相関を選択するスパン選択工程を含む、請求項1に記載の分析データ作成方法。   The analysis data creation method according to claim 1, further comprising a span selection step of selecting a cross-correlation in a specific span whose frequency is calculated to be a certain value or more in the frequency calculation step. 前記スパン選択工程において選択された特定スパンのうち、複数の特定スパンにおける相互相関を平均化して用いる、請求項4に記載の分析データ作成方法。   The analysis data creation method according to claim 4, wherein cross correlations in a plurality of specific spans among the specific spans selected in the span selection step are averaged and used. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分析データ作成方法により作成された分析データを用いて構成される漏水位置検知装置。   The water leak position detection apparatus comprised using the analysis data created by the analysis data creation method of any one of Claims 1 thru | or 5. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の分析データ作成方法により作成された分析データを用いて漏水位置を特定する漏水位置特定方法。
The water leak position specifying method of specifying a water leak position using the analysis data created by the analysis data creating method according to any one of claims 1 to 5.
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