JP2006189322A - 無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な漏水検知の構成により検知精度を向上する。
【解決手段】 無線検知素子Ｒは、内部に漏水が浸入するように形成された非防水型の第１無線タグ３と、防水型の第２無線タグ４とから構成されている。第１無線タグ３と第２無線タグ４との夫々は、第１アンテナ７と、第１アンテナ７に接続されたＩＣチップ８とを備えている。無線検知素子Ｒと、第１アンテナ７と交信可能な第２アンテナ５を備えた検出器６とを備えて、第１無線タグ３が浸水したことを検出器６で検出する。また、第２無線タグ４と検出器６とが交信して無線検知素子Ｒの設置の有無を判別する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、漏水を検知する無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システムに関する。

従来、例えば、地下に埋設されている上下水道などの配管において漏水を検知する方法は、漏水を検知すべき配管の箇所に検知センサを設置して、この検知センサから離れた位置で測定器などを用いて測定する方法が一般的である。
このような配管における検知センサやこれを用いた漏水検知方法として、例えば、以下に示す３つの特許文献が提案されている。
特許文献１は、地下に埋設された配管で漏水が予想される箇所に検知センサを設置し、この検知センサから離れた地上で測定器などを使用して検知結果を監視し管理するものである。このとき、検知センサから測定器までは有線で接続されている。
特許文献２では、特許文献１の構成に加えて、検知センサが所定の間隔に設けられた中継器を介してコンピュータ内蔵の親機に有線で接続されている。この親機によって、設置された全ての検知センサのデータを制御して管理するようにした漏水検知方法である。
また、特許文献３では、検知センサを備えた無線タグを配管に設置し、検知センサで得られたデータを無線タグに記憶させておき、無線タグと離れた場所で検出器を使用して前記データを受信する。そして、データの結果から漏水の有無を確認する検知方法である。
次に、配管における漏水検知方法の他の事例として、例えばビルやプラントなどの配管設備における漏水検知では、配管の周囲に保温材を取り付ける保温工事を施工する前に、配管の通水検査や水圧検査を実施し、その際に検査員が目視又は触診によって漏水を確認しているのが一般的である。
特開平１１−２８７８６６号公報 特開平５−７９９４１号公報 特開２００１−２２１３９３号公報

しかしながら、上記に示す特許文献１乃至３では、測定器や記録器を使用し検知センサから離れた位置で漏水を検知するものであるが、例えば地下に埋設されているような配管や、ビルやプラントなどで保温材が巻かれた配管の場合に、検知センサの設置状態を目視によって確認しにくい。このため、検知センサの設置忘れなどが生じたときに検知結果を判断することが難しく、漏水の検知精度が低下するという問題がある。
また、特許文献１乃至３では、検知センサに通電するための電源が必要となる。そして、漏水検知に必要な機材は、検知センサ、測定器、電源、配線など複数の部品から構成されることになり、これらを設置する手間と時間がかかる。
次に、上述した検査員による目視や触診によって配管の漏水検査を行う方法では、検査漏れや誤検査の有無があり検知精度に問題があるうえ、検知時間がかかる。とくに、保温工事前に配管の漏水検知作業を行うと、全体工事の工期が長くなるという問題がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易な漏水検知の構成により検知精度を向上するようにした無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る無線検知素子では、内部に漏水が浸入するように形成された非防水型の第１無線タグと、防水型の第２無線タグとを備え、第１無線タグと第２無線タグとの夫々には、第１アンテナと、第１アンテナに接続された集積回路とを備えていることを特徴としている。
本発明では、漏水があったときに第１無線タグの内部に水が浸入し、第１アンテナ又は集積回路が短絡して交信機能が失われ、又は受発信能力が低下変化する。また、第２無線タグは防水型であるため、漏水の有無にかかわらず交信機能は正常である。そして、例えば検出器を使用して、第１及び第２無線タグの信号を検出することができる。
そして、本発明では、第１無線タグに第２無線タグを加えて一組で設置することにより、第２無線タグの信号を検出器で検出して、設置箇所を判別することができる。第２無線タグの信号を検出できない場合には、第１無線タグ及び第２無線タグを設置していないと判断できる。したがって、無線検知素子の設置位置を確認し漏水の有無を検知でき、検知精度の向上を図ることができる。
また、無線検知素子には電源がなく簡易な構成であることから、設置にかかる作業時間を短縮できる。このように設置が容易であることから、例えばビルやプラントにおいて、配管の周囲に保温材を取り付ける保温工事前に無線検知素子を取り付けて、保温工事後に配管の通水試験を実施し、その際に漏水検知を行うことができる。このように施工途中の段階で無線検知素子の設置をしても工事全体の工期に及ぼす影響を少なくできるため、工事の生産性を向上することができる。
さらに、無線検知素子と検出器との間で交信された信号は電子化されているため、検査記録の管理を簡略化できる。

また、本発明に係る無線検知素子では、第１無線タグと第２無線タグとが一体化されて設けられていることが好ましい。
本発明では、第１及び第２無線タグが一体化して構成されているため、設置が容易になり、設置にかかる時間が短縮される。また、第１及び第２無線タグのどちらか一方の取り付け付け忘れや、例えば両方を非防水型の第１無線タグとするなど同じ型の無線タグを取り付けてしまう間違いを防止できる。

また、本発明に係る漏水検知システムでは、上述した無線検知素子と、第１及び第２無線タグの各第１アンテナと交信可能な第２アンテナを備えた検出器とを備え、第１無線タグの第１アンテナ又は集積回路が浸水したことを検出器で検出すると共に、無線検知素子の設置の有無を判別するために、第２無線タグと検出器とが交信するようにしたことを特徴としている。
本発明では、第１無線タグ及び第２無線タグと検出器とは無線により離れた位置で交信することができる。漏水がある場合に、第１無線タグ及び第２無線タグが一組となった無線検知素子と検出器によって交信すると、非防水型の第１無線タグとの交信ができないか、又は出力低下の変化を検知する。そして、防水型の第２無線タグの信号を検出器で検出することによって、無線検知素子の設置の有無を判別することができるため、検知精度の向上を図ることができる。
これらのことから、本発明による漏水検知システムは、例えば地下に埋設されている配管や保温材が巻かれている配管のように、配管に設置した第１無線タグ及び第２無線タグの設置状態が目視により確認しにくい場合などに有効となる。
また、検出器によって無線検知素子の交信状態を瞬時に検出できる簡単な検知方法であるため、検知作業時間の短縮が図れる。
さらに、第１無線タグと離れた場所から検知できるため、例えば地中や高所に設置されている第１無線タグの近くまで行って検知作業する必要がなく、作業の安全性を向上できる。

本発明の無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システムによれば、漏水があったときに、第１無線タグの内部に水が浸入し、第１アンテナ又は集積回路が短絡して交信機構が失われ、又は交信能力が低下変化するが、第２無線タグは防水型であるため、漏水の有無にかかわらず検出器によって交信することができる。
そして、本発明では、第１無線タグに第２無線タグを加えて一組で設置することにより、第２無線タグの信号を検出器で検出して、無線検知素子の設置の有無を判別でき、検知精度の向上を図ることができる。
さらに、上述した無線検知素子には電源がなく簡易な構成であることから、設置にかかる作業時間を短縮することができる。このように設置が容易であることから、例えば、配管の周囲に保温材を取り付ける保温工事前に無線検知素子を設置して、保温工事後に配管の通水試験を実施し、その際に漏水検知を行うことができる。よって、工事全体の工期に及ぼす影響を少なくでき、工事の生産性向上が図れる。
また、本発明の漏水検知システムでは、検出器によって無線検知素子の交信状態を瞬時に検出できる簡単な検知方法であるため、検知作業時間の短縮が図れる。

以下、本発明の実施の形態による無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システムについて、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は実施の形態による無線検知素子を備えた漏水検知システムを示す全体図、図２は配管の接続部における漏水検知状態を示す図、図３は図２に示す無線タグの拡大図、図４（ａ）、（ｂ）は漏水検知システムの交信状態を示す図である。
図１に示すように、本実施の形態では、例えばビルやプラントにおける配管設備で、配管１の周囲に保温材２を覆って取り付ける保温工事が施工されている。この配管１の各接続部１ａには無線検知素子Ｒが設置され、無線検知素子Ｒは配管１とともに保温材２に覆われている。

図２及び図４に示すように、本実施の形態で設置する無線検知素子Ｒは、非防水型をなす第１無線タグ３と、防水型をなす第２無線タグ４とが一体化して基板１０上に設置され、配管１の各接続部１ａに第１無線タグ３と第２無線タグ４とが一組で設置されることになる。

そして、図２に示すように、漏水検知を実施するときには、第２アンテナ５を備え電波（電磁波）によって無線検知素子Ｒと交信可能な検出器６が設けられる。なお、この検出器６は、持ち運びが容易であり小型で軽量なものがよい。

第１無線タグ３は、内部に漏水が浸入するように形成された非防水型の構造であり、例えば無線によりデータを送受信することが可能な非接触方式のＩＣカードなどの既製品を加工して使用することができる。
一方、第２無線タグ４は、第１無線タグ３と同一の構成を有しており、しかも内部に漏水が浸入できないように、表面が防水された保護層（図示省略）によって覆われている。

そして、図３に示すように、第１無線タグ３及び第２無線タグ４の各々は、電池を搭載しないカード形状を形成していて、コイル状に形成された第１アンテナ７と、第１アンテナ７の端部７ａに接続されたＩＣチップ８（集積回路）とからなるタグ本体９を備えている。
ＩＣチップ８は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やデータの読み書きを可能とするメモリなどから構成され、第１アンテナ７によって受信した外部からの信号Ｐ１、Ｐ２を処理し、その結果を検出器６に送信する集積回路である。
ここで、第１無線タグ３と第２無線タグ４とは夫々のＩＣチップ８によって識別されているため、検出器６で信号Ｐ１、Ｐ２を検出する際に、両者を判別することができる。

ここまで、無線検知素子Ｒを用いた漏水検知の構成を説明したが、次に作用について図１乃至４に基づいて説明する。
図１に示すように、配管１の保温工事と漏水検知作業の手順は、先ず配管１を施工した後に、配管１の各接続部１ａに第１無線タグ３と第２無線タグ４とが一体化した無線検知素子Ｒを設置する。
続いて、配管１と無線検知素子Ｒとの周囲に保温材２を取り付けて保温工事を施工し、次いで配管１の通水試験や水圧試験を実施し、その際に無線検知素子Ｒ及び検出器６によって漏水検知を行う。

図２に示すように、所定の距離をもって検出器６を無線検知素子Ｒに近づけると、電池を搭載していない第１無線タグ３及び第２無線タグ４は、検出器６から信号Ｐ１、Ｐ２を受信する。これにより、第１アンテナ７に磁界が形成され電流を得ることができ、ＩＣチップ８が作動する。
そして、この受信した信号Ｐ１、Ｐ２はＩＣチップ８によって読み込まれて認識され、次いで信号Ｐ１、Ｐ２は各無線タグ３、４の夫々の第１アンテナ７を介して検出器６に送信される。
このようにして、無線検知素子Ｒと検出器６とは相互に交信することができる。

次に、図４（ａ）に示すように、漏水が無いときには、検出器６によって第１無線タグ３及び第２無線タグ４の信号Ｐ１、Ｐ２が受信される。このように、検出器６によって交信状態の正常が検出されたとき、無線検知素子Ｒが設置されている配管１の接続部１ａでは漏水が無いものと判断される。

そして、図４（ｂ）に示すように、漏水があるときには、非防水型の第１無線タグ３の内部に漏水が浸入して、タグ本体９の第１アンテナ７又はＩＣチップ８が浸水して短絡するため、タグ本体９の交信機能が失われ、又は交信機能の低下変化が感知される（図３参照）。そうすると、検出器６と第１無線タグ３とは交信が途絶えて、検出器６によって信号Ｐ１が検出できない。又は、第１無線タグ３の出力低下を検知して漏水が検知される。
一方、防水型の第２無線タグ４の内部には漏水が浸入しないため、タグ本体９の交信機能は正常となっていることから、検出器６によって信号Ｐ２を受信できる。
このように、第２無線タグ４のみが交信可能な状態を検出器６によって検出したときに、この無線検知素子Ｒが設置されている接続部１ａでは漏水しているものと判断される。又は、第１無線タグ３の出力低下を検知することにより漏水しているものと判断される。
なお、配管１の接続部１ａに漏水が確認された場合には、この接続部１ａの不良箇所のみを手直しすればよい。

このように、第２無線タグの信号Ｐ２を検出することにより、無線検知素子Ｒが配管１に設置されていることを確認できるため、検知漏れなどなく検知精度の向上を図ることができる。

上述のように本実施の形態による配管の漏水検知方法は、配管１の接続部１ａに設置した無線検知素子Ｒは、検出器６を使用して容易に交信できる簡易な検知作業である。そして、検出器６によって非防水型の第１無線タグ３の正常又は異常を瞬時に検出することで漏水の有無を確認できるため、検知作業を省力化でき、漏水検知の作業時間を短縮することができる。
そのうえ、保温工事が施工された配管１における漏水検知では、従来のような検査員の目視や触診による検知作業と比較すると、検査漏れや誤検査などが少なくなり、検知精度の向上を図ることができる。
また、本実施の形態にように、第１及び第２無線タグ３、４を一組で設置して、防水型の第２無線タグ４を設けたことにより、無線検知素子Ｒが配管１に設置されている有無を確実に判別できる。その結果、漏水の検知漏れや誤検知が少なくなり、検知精度を向上することができる。例えば、無線検知素子Ｒを配管１に設置した後に、配管１に保温材２が取り付けられて、無線検知素子Ｒの設置状態が目視により確認できない場合などに有効となる。

また、本実施の形態では、漏水を検知する場所に設置する部材が無線検知素子Ｒのみであり、従来のような検知センサ、電源、配線など複数の部材の設置が不要となるため、設置作業が容易であり、設置に時間がかからない。
このように短時間で設置が可能となるため、配管１の施工後に無線検知素子Ｒを接続部１ａに設置しておき、通水試験や水圧試験より先行して配管１の保温工事を実施できる。したがって、工程上の制約が少なくなり、生産性の高い施工を実現できるとともに、全体工期の短縮が図れる。
また、無線検知素子Ｒと検出器６との間で交信された信号Ｐ１、Ｐ２は電子化されているため、検査記録の管理を簡略化できる。
さらに、この漏水検知システムによると、無線検知素子Ｒと検出器６とは無線で伝送するものであり、所定距離をもって検知することが可能である。このことから、従来のようにすぐ近くまで行って検知をする必要がなくなり、例えば地中や高所における作業を少なくできるなど安全性を向上することができ、検査箇所への移動に係わる設備や時間を低減できる。

以上、本発明による無線検知素子及びこれを用いた漏水検知システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施の形態による無線検知素子Ｒは、第１無線タグ３と第２無線タグ４とは、基板１０上に一体化されているが、必ずしも一体化されている必要はなく、漏水の検知箇所に第１無線タグ３及び第２無線タグ４が一組になって設けられていればよい。
また、本実施の形態では、無線検知素子Ｒの設置箇所を配管１の接続部１ａとしているが、必ずしもこれに限ることはない。要は、漏水が予想される場所に無線検知素子Ｒが設けられていればよいのである。そして、検知する適用対象は、配管１に限定されることはない。
また、本実施の形態では、配管１の通水試験又は水圧試験時に漏水検知を実施したものであるが、これらの試験時に限らず、無線検知素子Ｒの設置後は漏水検知が可能な状態であるため、必要に応じて適宜、漏水検知を行うことができる。つまり、常時、各無線検知素子Ｒを設置されている順番に検知することによって、漏水の監視が可能である。
さらにまた、非防水性の第１無線タグ３の内部に漏水を浸入させる構成は、内部のタグ本体９が浸水して短絡することができる構成となっていればよい。

本発明の実施の形態による無線検知素子を備えた漏水検知システムを示す全体図である。 配管の接合部における漏水検知状態を示す図である。 図２に示す無線タグの拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、漏水検知システムの交信状態を示す図である。

符号の説明

１ 配管
３ 第１無線タグ
４ 第２無線タグ
５ 第２アンテナ
６ 検出器
７ 第１アンテナ
８ ＩＣチップ（集積回路）
９ タグ本体
Ｐ１、Ｐ２ 信号
Ｒ 無線検知素子

Claims (3)

1. 内部に漏水が浸入するように形成された非防水型の第１無線タグと、防水型の第２無線タグとを備え、
   前記第１無線タグと前記第２無線タグとの夫々には、第１アンテナと、前記第１アンテナに接続された集積回路とを備えていることを特徴とする無線検知素子。
2. 前記第１無線タグと前記第２無線タグとが一体化されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の無線検知素子。
3. 請求項１又は２に記載された無線検知素子と、前記第１及び第２無線タグの各第１アンテナと交信可能な第２アンテナを備えた検出器とを備え、
   前記第１無線タグの前記第１アンテナ又は前記集積回路が浸水したことを前記検出器で検出すると共に、
   前記無線検知素子の設置の有無を判別するために、前記第２無線タグと前記検出器とが交信するようにしたことを特徴とする漏水検知システム。
   
   

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