JP2002055019A - 漏水検出方法及びその処理プログラムを記録した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流量メータに取り付けた指針検出センサとデー
タ収集装置を用い、夜間に自動でデータ収集を行い、こ
れを昼間に処理して漏水判定作業の効率化を図る。 【解決手段】流量メータにメータの回転状態をパルス信
号に変換して出力するセンサを取り付け、このセンサか
らの出力信号を所定のサンプリング間隔で昼夜にわたっ
て収集し、これら収集データのうち、センサからのパル
ス入力がなかった最長の時間から当該計測時間帯におけ
る単位時間当たりの水道管の最小配水量を求め、この最
小配水量と水道管に漏洩がない場合に得られる許容漏水
量を比較し、最小配水量が許容漏水量よりも大であれば
漏水有りと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設された
配水管や給水管等の水道管路に、漏水が発生しているか
否かを検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水道管
路の漏水の有無の判定は、聴音棒や音圧センサを用いて
管路に伝播する漏洩音を聞き取ったり、超音波流量計を
用いて流量の変動を測定したりする等の方法によって行
われていた。これら何れの方法も、主として水の使用量
の少ない夜間に、管路が埋設された現場に出向いて作業
する必要があった。

【０００３】水の使用量の少ない夜間では漏水の有無を
精度良く判別できるものの、夜間作業に従事する作業者
への負担は小さくない。よって、昼間の作業でも夜間と
同等の精度で判別可能であれば、作業者に対する負担が
軽減され、作業効率が向上するのでより好ましい。

【０００４】そこで本発明は、流量メータに取り付けた
指針検出センサとデータ収集装置を用いて、夜間に自動
でデータ収集を行い、これを昼間に処理して漏水の有無
を判断することで、漏水判定作業の軽減及び効率化を図
ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明では、夜間に収集した流量メータの回転情報を時
間情報に変換して単位時間当りの最小配水量を求め、こ
れと漏水のない場合の流量値との比較から漏水の有無を
判断することとした。

【０００６】水道管の漏水は、主として給配水管が腐食
したり管路の連結部が外力によって緩んだりする等の施
工不良を原因として発生し、その不良部分が修理されな
い限り、一定量の水が漏出し続ける。従って、漏水が発
生した場合に流量メータの指針は、需要者が日常使用す
る流量に漏水による流量を含んだ表示となる。一方、漏
水の有無に関わりなく、給配水管を流れる水は頻繁に使
用する日中の時間帯に最大流量となり、水を使用する機
会が少ない夜間の時間帯には最小流量となる。この最小
流量は、配水管により給水する戸数や管路延長距離等に
よって管路毎に異なるが、一般的には、給水する需要施
設の実態や利用状況等によって各管路の基準（以下、許
容漏水量という）を設定することができる。従って、実
際の測定により得られた最小配水量と前記許容漏水量と
を比較し、測定した最小配水量が許容漏水量よりも大き
いときは、当該時間帯における水の使用量が一時的に増
えたか、或いは管路に漏水が発生していると判断するこ
とができる。

【０００７】そこで本発明は、水道管の流量メータにメ
ータの回転状態をパルス信号に変換して出力するセンサ
を設置し、このセンサからの出力信号を、データロガー
等を用いて、所定のサンプリング間隔で所定の計測時間
にわたり収集し、これら収集データのうち、センサから
のパルス入力がなかった最長の時間から当該計測時間帯
における単位時間当りの水道管の最小配水量を求め、こ
の最小配水量と、水道管に漏洩がない場合に得られる許
容漏水量とを比較し、最小配水量が許容漏水量よりも大
であれば漏水有りと判定するようにした。

【０００８】これによれば、配水管内の流水量に応じて
流量メータのメータ回転軸が所定量（角度）回転する
と、メータに設置した指針検出センサからパルス信号を
出力する。１パルス当りの流量は、流量メータの仕様か
ら明らかなので、センサの出力信号を所定のサンプリン
グ間隔で所定の計測時間にわたって収集すれば、流量メ
ータの回転情報が時間情報に変換され、パルスの入力間
隔から計測時間内の流量の変化を把握することができ
る。また、全パルス数から計測時間内における全流量を
把握することができる。収集データのうち、パルスの入
力間隔が最も長い時間は、流量が最も小さかったことを
意味し、この時間の流量値が単位時間当りの最小配水量
に相当する。従って、この最小配水量と、水道管に漏洩
がない場合に得られる許容漏水量とを比較し、最小配水
量が許容漏水量よりも大きいときは、管路の一部に漏水
が発生している可能性が大きいと判断することができ
る。

【０００９】例えば、管延長が５ｋｍで夜間の許容漏水
量が３．５ｍ³／Ｈである配水管に対して本発明の方法
を適用したとする。管路に取り付けた流量メータは、１
０リットルの水流が有る毎に一回転し、メータが一回転
する毎に指針検出センサからパルス信号が出力されるよ
うにし、センサから出力されるパルス信号を、流量メー
タの近傍に設置したデータコレクタで適宜な時間にわた
って収集する。今、夜間の適宜な時間帯にわたり、サン
プリング間隔１秒でデータ収集したとき、収集データ列
のうち、パルスの入力間隔が最も長い時間が、「・・・
１００００００００１・・・」となり、１０リットルの
水量に８サンプリング分、つまり８秒を要したとする。
これを単位時間当りの流量に変換すると、3600（秒）／
８（秒）×10（リットル）＝4500（リットル／Ｈ）＝
４.５（ｍ³／Ｈ）となり、これが、この管路の最小配水
量の実測値に該当する。これと前記許容漏水量とを比較
すると、最小配水量の実測値の方が大きいので、測定対
象である配水管路には漏水が発生している可能性が高い
と判断できる。

【００１０】このような本発明の方法は、主制御部、記
憶部、データ入力部及びデータ出力部等からなるコンピ
ュータや、同様な構成を有するその他の装置に、前述の
データ処理手順を記憶させて使用される。詳しくは、コ
ンピュータその他の装置に格納され、且つ実行される処
理プログラムは、流量メータに取り付けられていてメー
タの回転状態をパルス信号出力するセンサの出力信号
を、所定のサンプリング間隔で所定の計測時間にわたっ
て収集してなるデータ列をデータ入力部から読み取り記
憶部に格納する第１の処理と、このデータ列の中から前
記センサから信号出力がなかった最長の時間を求める第
２の処理と、当該最長の計測時間帯における単位時間当
たりの水道管の最小配水量を求め、これをデータ出力部
に表示又は印字出力する第３の処理とを少なくとも有し
て構成される。第３の処理において、水道管の最小配水
量は、センサから出力される１パルス信号当たりの単位
流量と、第２の処理で求めた信号入力がない最長の時間
との積算により得られる。演算に用いるパラメータは、
予め手動で入力し、或いは前記データ列とともに自動で
入力して設定することができる。

【００１１】前記第３の処理で得られた最小配水量と、
許容漏水量とを比較すれば、測定対象の配水管路に漏洩
があるか否かを判定することができる。この場合、前記
処理プログラムとともに許容漏水量も記憶させておき、
これと第３の処理で求めた最小配水量とを比較し、その
結果を、すなわち最小配水量が許容漏水量よりも大であ
れば漏水有り、小であれば漏水無しとの判定結果を、自
動でデータ出力するように構成してもよい。

【００１２】なお、水道管に漏洩がない場合に得られる
許容漏水量は、前述の通り、給水する需要者の実態や利
用状況等に応じて適宜に設定される。具体的には、例え
ば各水道事業体で、その配水管によって給水する給水戸
数、管路延長距離等により設定されている理論上の基準
値が用いられる。管路に漏洩がないことが明らかな状態
で測定した最小配水量を基準として用いてもよい。デー
タの収集は、夜間に限らず、昼夜数日間にわたって連続
的に行い、数日間分の流量データをまとめて処理するこ
とができる。収集には、メモリカードやフロッピーディ
スク等の着脱自在であってコンピュータで読み取り可能
な各種記憶媒体に、少なくとも半日程度の長時間にわた
って信号を記録する機能を備えたデータロガーやコレク
タ等の信号記録機器、好ましくは流量メータに取り付け
可能な小型のものが用いられる。なお、信号記録機器
と、コンピュータ等のデータ処理機器とは一体に構成さ
れていてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図面を
参照して説明する。本発明の検出方法を実施するための
装置は、例えば図１に示されているように、センサ１、
データコレクタ２及びコンピュータ３により構成され
る。

【００１４】センサ１は、例えば給配水管の流量メータ
４に取り付けられ、メータの回転を非接触で検出し、メ
ータが一回転する毎に一つのパルス信号をデータコレク
タ２に出力するように構成されている。

【００１５】データコレクタ２は、着脱自在なメモリカ
ード２１を備え、計測開始時刻、計測時間、サンプリン
グ間隔等のデータ収集条件を任意に設定でき、設定した
条件に基づいてセンサ１から出力されるパルス信号をメ
モリカード２１に記録してデータを収集し、測定後はメ
モリカード２１をデータコレクタ２から取り外し、カー
ドに記録されたデータをコンピュータ３に入力できるよ
うに構成されている。

【００１６】コンピュータ３は、汎用のパーソナルコン
ピュータであり、主制御部、記憶部、データ入力部、デ
ータ出力部等の各処理部（何れも詳細には図示せず）を
備えて構成される。データ入力部はキーボードやマウス
等のデータ入力装置及びメモリカード２１やその他の記
録媒体のデータ読み取り装置からなり、データ出力部は
ＣＲＴディスプレイやプリント印字装置等からなる。主
記憶部は、ＯＳ等の制御プログラム及び所要のデータを
格納するための内部メモリを有し、記憶部に格納された
漏水検出処理プログラムに従って前記各処理部を制御し
て本発明の方法を実行し、処理データの保存、表示や印
字等による出力処理を行う。データ処理に必要なパラメ
ータ等はキーボードから入力される。具体的には、メモ
カード２１に記録されたセンサ１の出力データを、デー
タ入力部を介して読み取り、これを記憶部に格納し、演
算処理して、処理データをモニタやプリンタ等の出力装
置に表示又は印字し、或いは記録媒体に保存する。

【００１７】次に、小規模配水池と通ずる給配水管路に
おいて前記構成の装置を用い、本発明の検出方法を実施
する場合について説明する。先ず、昼間のうちに給配水
管の流量メータ４にセンサ１を取り付け、流量メータが
一回転する毎に一つのパルス信号をセンサ１から出力
し、データコレクタ２に記録されるうに装置をセットし
ておく。データコレクタ２には、計測開始時刻、サンプ
リング間隔、計測時間等のデータ収集条件を設定する
が、計測は配水量が少なくなる夜間にわたって行われる
ようにする。なお、最小配水量を測定するには、サンプ
リング間隔はできるだけ短く、例えば１秒程度に設定し
ておくことが好ましい。計測開始時刻になったならば、
データコレクタ２は自動でデータ収集を開始し、夜間に
わたって所定の収集間隔（１秒間隔）でセンサ１からの
パルス信号の入力の有無を記録する。メモリカード２１
には、収集データとして、サンプリング時間内にパルス
信号が入力されたときは「１」が、入力されなかったと
きは「０」が記録される。

【００１８】データコレクタ２で収集したデータは、翌
日、或いは数日後の昼間に流量メータをチェックする際
に、データコレクタ２からメモリカード２１を抜いて回
収する。この際、センサ１及びデータコレクタ２を共に
回収してもよいし、装置をそのままにしておき、新たな
メモリカード２１をセットし直してデータ収集を引き続
き行ってもよい。

【００１９】メモリカード２１に記録されたデータは、
入力装置を介してコンピュータ３内の記憶部に転送、保
存し、データ処理を行う。データ処理は、先ず、前述の
通り「１」と「０」で記録された全データ列から、セン
サからパルス信号の入力がなかった最長時間、つまり最
も「０」が連続した時間から、単位時間当りの最小配水
量を算出する。例えば１０リットルの水流に８秒を要し
たとすると、単位時間当りの最小配水量は４.５ｍ³／Ｈ
となる。そして、この値と、管路に漏洩がない場合に得
られる許容涌水量とを比較し、最小配水量が許容漏水量
よりも大であれば漏水有りと判定する。前記例では、管
路の夜間の許容漏水量が３.５ｍ³／ｈである場合、これ
よりも最小配水量が４.５ｍ³／ｈと大きいので、管路の
何処かで漏水している疑いが強いと判断できる。

【００２０】なお、コンピュータ３におけるデータ処理
の過程や処理結果は、必要に応じ、ディスプレイやプリ
ンタに適宜な様式で表示又は印字出力することができ
る。図２及び図３は、データ収集を６日間（２月１８日
〜２４日）にわたって行い、これをコンピュータ３で処
理した場合の処理データの表示出力例を示している。図
２は、横軸を計測時刻、縦軸を配水量とし、センサ１か
らのパルス信号の出力経過を示したグラフである。な
お、この例では流量１００リットル毎にセンサ１が信号
出力するように設定されている。また、図３は、横軸を
時間、縦軸を配水量とし、１時間毎の積算流量をデータ
収集した全期間にわたって表示したグラフである。収集
されたデータを演算することにより求められる、最小配
水量や、測定管路に漏水があるか否かの判定結果等も同
様に適宜な様式で表示出力することができる。

【００２１】このようなデータ処理に基づいて漏水の疑
いの強い給配水管路を特定し、その管路に対して重点的
に相関計や漏水探知器等を用いて漏水箇所を探知すれ
ば、漏水探知に要する作業効率が向上し、漏水の早期発
見が可能となる。また、本発明におけるデータの収集及
び処理を定期的に実施し、データ処理により求めた測定
管路の最小配水量を比較し監視すれば、季節毎の流量の
変位が明らかとなり、漏水の有無も直ちに判別すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する装置構成の一例を示した図で
ある。

【図２】コンピュータで処理したデータの表示出力例を
示す図である。

【図３】コンピュータで処理した他のデータの表示出力
例を示す図である。

【符号の説明】

１ センサ ２ データコレクタ ２１ メモリカード ３ コンピュータ ４ 流量メータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流量メータにメータの回転状態をパルス
   信号に変換して出力するセンサを取り付け、このセンサ
   からの出力信号を所定のサンプリング間隔で所定の計測
   時間にわたり収集し、これら収集データのうち、センサ
   からのパルス入力がなかった最長の時間から当該計測時
   間帯における単位時間当たりの水道管の最小配水量を求
   め、この最小配水量と水道管に漏洩がない場合に得られ
   る許容漏水量を比較し、最小配水量が許容漏水量よりも
   大であれば漏水有りと判定することを特徴とする漏水検
   出方法。
2. 【請求項２】 流量メータに取り付けられていてメータ
   の回転状態をパルス信号出力するセンサの出力信号を、
   所定のサンプリング間隔で所定の計測時間にわたって収
   集してなるデータ列をデータ入力部から読み取り記憶部
   に格納する処理と、このデータ列の中から前記センサか
   ら信号出力がなかった最長の時間を求める処理と、当該
   最長の計測時間帯における単位時間当たりの水道管の最
   小配水量を求め、これをデータ出力部に表示又は印字出
   力する処理とを少なくとも有する漏水検出処理プログラ
   ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。