JP2008051776A - Apparatus and method for detecting water leakage - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the leakage location of a water pipe or the like buried under the ground. <P>SOLUTION: A water leakage detector 10 includes vibration detectors 20A and 20B, provided at both end positions A and B of a section to be inspected of a pipe 5, a common frequency component extracting part 34 for extracting the signal of pipe vibration having a frequency component common to that of underwater sound as a common frequency component signal for each of the detectors 20A and 20B, a correlation processing part 35 for mutual correlation-processing of the common frequency component signals of the respective vibration detecting means 20A and 20B, a leakage sensing part 36 for sensing the leakage of the pipe 5, based on the results of the correlation processing, a time difference calculating part 37 for calculating the difference Δτ in the propagation time of the common frequency component signals, corresponding to the respective detectors 20A and 20B, and a leakage position calculating part 38 for detecting the position P of the leakage on the pipe 5, based on the difference Δτ in the propagation time. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、地中に埋設された水道配管等の漏水位置を高精度に検出する漏水検出装置に関する。   The present invention relates to a water leakage detection device that detects a water leakage position of a water pipe or the like buried in the ground with high accuracy.

従来から、地中に埋設された水道配管(以下、配管ともいう)等における漏水が問題視されている。特に、都心部においては、自動車や列車等が引き起こす振動によりセメント製の配管等が脆くなり、漏水が生じやすくなっている。このような状況の下、配管等における漏水位置を検出する方法が検討されている。   Conventionally, water leakage in water pipes (hereinafter also referred to as pipes) buried in the ground has been regarded as a problem. In particular, in urban areas, vibrations caused by automobiles, trains, etc. make cemented pipes fragile and water leakage tends to occur. Under such circumstances, a method for detecting a water leakage position in piping or the like has been studied.

配管等における漏水位置を検出する方法の一つとして、調査員が耳で振動を確かめる方法がある。この方法では、調査員が地表から耳で漏水音を聞いて、その漏水音が一番良く聞こえる位置を特定する。それから、その場所を堀り、配管等を調べて漏水が生じているか否かを確認する。   One of the methods for detecting the position of water leakage in piping and the like is a method in which an investigator confirms vibration by ear. In this method, the investigator listens to the water leak sound from the surface and identifies the position where the water leak sound is best heard. Then, dig the place and check the piping etc. to see if there is any water leakage.

しかしながら、この方法では、配管等の振動を調査員が耳で調べているので、漏水位置を高精度に検出するためには熟練した技能が必要とされる。   However, in this method, since the investigator examines vibrations of the pipes or the like with his / her ears, skilled skills are required to detect the water leakage position with high accuracy.

また、他の方法として、配管の弁のような地表から露出している2箇所の位置で、配管上の振動信号を同時にとらえ、相互相関処理することにより漏水位置を求める方法もある。詳しくは、2箇所で検出した振動の信号を相互相関処理して、伝播時間の差を求める。そして、その伝播時間の差と、検出した2箇所の位置の距離と、配管を伝播する振動の伝播速度とから漏水位置を算出する(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−201859号公報
As another method, there is a method of obtaining a leak position by simultaneously capturing vibration signals on the pipe at two positions exposed from the ground surface such as a valve of the pipe and performing a cross-correlation process. Specifically, vibration signals detected at two locations are subjected to cross-correlation processing to determine a difference in propagation time. And a water leak position is calculated from the difference of the propagation time, the distance of the detected position of two places, and the propagation speed of the vibration which propagates piping (for example, refer to patent documents 1).
JP-A-11-201859

しかしながら、従来の漏水検知方法では、漏水による振動以外のノイズの振動が配管等に加わると、相互相関処理した波形のピーク値が漏水に起因するものであるか否かの判別が難しい。それゆえ、漏水位置の検出精度が必ずしも高くないという問題がある。   However, in the conventional water leakage detection method, when noise vibration other than vibration due to water leakage is applied to a pipe or the like, it is difficult to determine whether or not the peak value of the waveform subjected to cross-correlation processing is caused by water leakage. Therefore, there is a problem that the detection accuracy of the water leakage position is not necessarily high.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、地中に埋設された水道配管等の漏水位置を高精度に検出する漏水検出装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the water leak detection apparatus which detects the water leak position of water pipes etc. which were embed | buried under the ground with high precision.

本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。   The present invention takes the following means in order to solve the above problems.

請求項1に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、前記水道配管の検査区間の両端に設置された、水中マイクと振動センサとを有する複数の振動検出手段と、前記振動検出手段毎に、前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動との共通周波数成分を有する共通周波数成分信号を生成する手段と、前記各振動検出手段の共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理手段と、前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動検出手段に対応する共通周波数成分信号の伝播時間の差を求める時間差算出手段と、前記時間差算出手段により算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 1 is a water leakage detection device for detecting a water leakage position of a water pipe buried in the ground, comprising an underwater microphone and a vibration sensor installed at both ends of the inspection section of the water pipe. A plurality of vibration detecting means, and means for generating a common frequency component signal having a common frequency component of the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor for each of the vibration detecting means. Correlation processing means for cross-correlating common frequency component signals of the vibration detection means, water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe based on the result of the cross-correlation processing, and water leakage detection means When it is detected that water leakage has occurred, time difference calculating means for obtaining a difference in propagation time of the common frequency component signal corresponding to each vibration detecting means, and the time difference calculating means Based on the difference between the calculated propagation times Ri is a leak detector and means for detecting the water leakage position of the water pipe.

請求項2に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、前記水道配管の検査区間内の1箇所に設置された水中マイクと、前記検査区間の両端に設置された複数の振動センサと、前記水中マイクにより検出された水中音と前記各振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第1相関関数を算出する第1相関処理手段と、前記各振動センサに対応する第1相関関数を相互相関処理する第2相関処理手段と、前記第2相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第1相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出手段と、前記時間差算出手段により算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 2 is a water leakage detection device for detecting a water leakage position of a water pipe buried in the ground, the underwater microphone installed at one place in the inspection section of the water pipe, and the inspection A first correlation function is calculated by cross-correlating the plurality of vibration sensors installed at both ends of the section, the underwater sound detected by the underwater microphone, and the pipe vibration detected by each vibration sensor, respectively. Based on the result of the cross-correlation processing by the correlation processing means, the second correlation processing means for cross-correlating the first correlation function corresponding to each vibration sensor, and the second correlation processing means, A water leak detecting means for detecting and a time difference calculating means for obtaining a time difference when the first correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when it is detected by the water leak detecting means. If, based on the time difference calculated by the time difference calculating means, a leakage detector and means for detecting the water leakage position of the water pipe.

請求項3に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、前記水道管の検査区間の両端に設置された複数の水中マイクと、前記検査区間内の1箇所に設置された振動センサと、前記各水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第3相関関数を算出する第3相関処理手段と、前記各振動センサに対応する第3相関関数を相互相関処理する第4相関処理手段と、前記第4相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第3相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出手段と、前記時間差算出手段により算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 3 is a water leakage detection device for detecting a water leakage position of a water pipe buried in the ground, and a plurality of underwater microphones installed at both ends of an inspection section of the water pipe, and the inspection A third correlation function is calculated by cross-correlating the vibration sensor installed at one location in the section, the underwater sound detected by each of the underwater microphones and the pipe vibration detected by the vibration sensor, respectively. Based on the results of the cross-correlation processing by the correlation processing means, the fourth correlation processing means for cross-correlating the third correlation function corresponding to each vibration sensor, and the fourth correlation processing means, A time difference calculation for obtaining a time difference when the third correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when water leakage is detected by the water leakage detection means for detecting and the water leakage detection means. And stage, based on the time difference calculated by the time difference calculating means, a leakage detector and means for detecting the water leakage position of the water pipe.

請求項4に対応する発明は、地中に埋設された水道配管に設置された水中マイクと、前記水中マイクの設置箇所と同一箇所に設置された振動センサと、前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とを相互相関処理する相関処理手段と、前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための漏水位置検出手段とを備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 4 includes an underwater microphone installed in a water pipe buried in the ground, a vibration sensor installed at the same location as the installation location of the underwater microphone, and an underwater detected by the underwater microphone. Correlation processing means for performing cross-correlation processing between sound and pipe vibration detected by the vibration sensor, and water leakage position detection means for detecting a water leakage position of the water pipe based on the result of the cross-correlation processing. This is a leak detection device.

請求項5に対応する発明は、請求項4に対応する漏水検出装置において、前記漏水位置検出手段は、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記水中音と前記配管振動との伝播時間の差を求める時間差算出手段と、前記時間差算出手段により算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた漏水検出装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the water leakage detection device according to the fourth aspect, wherein the water leakage position detection means includes a water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe and water leakage caused by the water leakage detection means. When a difference is detected, a time difference calculating means for obtaining a difference in propagation time between the underwater sound and the pipe vibration, and a water leak position of the water pipe based on the difference in propagation time calculated by the time difference calculating means. And a means for detecting water leakage.

請求項6に対応する発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に対応する漏水検出装置であって、前記相関処理手段により求めた相互相関関数の波形にローパスフィルタ処理をする手段を備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 6 is the water leakage detection device corresponding to any one of claims 1 to 5, wherein the low-pass filter processing is performed on the waveform of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means. Is a water leakage detection device.

請求項7に対応する発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に対応する漏水検出装置であって、前記相関処理手段により求めた相互相関関数の値に対し、予め設定された値以上の値を出力する手段を備えた漏水検出装置である。   The invention corresponding to claim 7 is the water leakage detection device corresponding to any one of claims 1 to 6, which is preset with respect to the value of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means. It is a water leak detection apparatus provided with the means to output the value more than a value.

請求項8に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の検査区間の両端に設置された、水中マイクと振動センサとを有する複数の振動検出手段から水中音と配管振動とのデータを収集するデータ収集ステップと、前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動との共通周波数成分を有する共通周波数成分信号を前記振動検出手段毎に生成するステップと、前記各振動検出手段の共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理ステップと、前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知ステップと、前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動検出手段に対応する共通周波数成分信号の伝播時間の差を求める時間差算出ステップと、前記時間差算出ステップにより算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップとを備えた漏水検出方法である。   In the invention corresponding to claim 8, the data of the underwater sound and the pipe vibration are obtained from a plurality of vibration detecting means having an underwater microphone and a vibration sensor installed at both ends of the inspection section of the water pipe buried in the ground. A data collection step for collecting, a step of generating a common frequency component signal having a common frequency component of underwater sound detected by the underwater microphone and pipe vibration detected by the vibration sensor for each of the vibration detecting means, A correlation processing step for cross-correlating the common frequency component signal of each vibration detection means, a water leakage detection step for detecting water leakage in the water pipe based on the result of the cross-correlation processing, and water leakage by the water leakage detection step A time difference calculating step for obtaining a difference in propagation time of the common frequency component signal corresponding to each vibration detecting means, Based on the difference in propagation time calculated by the time difference calculating step, a water leakage detection method comprising the steps of detecting a water leakage position of the water pipe.

請求項9に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の検査区間内の1箇所に設置された水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、前記検査区間の両端に設置された複数の振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、前記水中マイクにより検出された水中音と前記各振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第1相関関数を算出する第1相関処理ステップと、前記各振動センサに対応する第1相関関数を相互相関処理する第2相関処理ステップと、前記第2相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知する漏水検知ステップと、前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第1相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出ステップと、前記時間差算出ステップにより算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップとを備えた漏水検出方法である。   The invention corresponding to claim 9 is a step of collecting underwater sound data from an underwater microphone installed at one place in an inspection section of a water pipe buried in the ground, and installed at both ends of the inspection section. Collecting pipe vibration data from a plurality of vibration sensors, cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensors, respectively, to calculate a first correlation function Based on the results of the first correlation processing step, the second correlation processing step for cross-correlating the first correlation function corresponding to each vibration sensor, and the cross-correlation processing by the second correlation processing step, When a water leakage detection step for detecting water leakage and the occurrence of water leakage are detected by the water leakage detection step, the first correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value. A time difference calculating step of obtaining a time difference between the time that, based on the time difference calculated by the time difference calculating step, a water leakage detection method comprising the steps of detecting a water leakage position of the water pipe.

請求項10に対応する発明は、地中に埋設された水道管の検査区間の両端に設置された複数の水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、前記検査区間内の1箇所に設置された振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、前記各水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第3相関関数を算出する第3相関処理ステップと、前記各振動センサに対応する第3相関関数を相互相関処理する第4相関処理ステップと、前記第4相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知ステップと、前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第3相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出ステップと、前記時間差算出ステップにより算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップとを備えた漏水検出方法である。   The invention corresponding to claim 10 is a step of collecting underwater sound data from a plurality of underwater microphones installed at both ends of an inspection section of a water pipe buried in the ground, and is installed at one place in the inspection section Collecting a pipe vibration data from the vibration sensor, a cross-correlation process between the underwater sound detected by each underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor to calculate a third correlation function. Based on the results of the third correlation processing step, the fourth correlation processing step for cross-correlating the third correlation function corresponding to each vibration sensor, and the cross-correlation processing by the fourth correlation processing step, When a water leakage detection step for detecting water leakage and the occurrence of water leakage is detected by the water leakage detection step, a third correlation function corresponding to each vibration sensor is A time difference calculating step of obtaining the time difference when having a large value, based on the time difference calculated by the time difference calculating step, a water leakage detection method comprising the steps of detecting a water leakage position of the water pipe.

請求項11に対応する発明は、地中に埋設された水道配管に設置された水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、前記水中マイクの設置箇所と同一箇所に設置された振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とを相互相関処理する相関処理ステップと、前記相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップとを備えた漏水検出方法である。   The invention corresponding to claim 11 includes a step of collecting underwater sound data from an underwater microphone installed in a water pipe buried in the ground, and a vibration sensor installed at the same location as the installation location of the underwater microphone. A result of cross-correlation processing by the step of collecting pipe vibration data, a correlation processing step of cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor, and the correlation processing step And a step of detecting a water leak position of the water pipe based on the method.

なお、本発明は、装置毎に「装置」又は「プログラム」として表現してもよく、また、システム又は装置毎に「方法」として表現してもよい。すなわち、本発明は、任意のカテゴリーで表現可能となっている。   The present invention may be expressed as “device” or “program” for each device, and may be expressed as “method” for each system or device. That is, the present invention can be expressed in any category.

<作用>
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
<Action>
Therefore, the present invention has the following effects by taking the above-described means.

請求項1・8に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の検査区間の両端に設置された、水中マイクと振動センサとを有する複数の振動検出手段と、水中音と配管振動との共通周波数成分信号を振動検出手段毎に生成する手段と、各振動検出手段の共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理手段と、相互相関処理の結果に基づいて、水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた構成により、水中音と配管振動との共通周波数成分を求めてから相互相関処理することができるので、地中に埋設された水道配管等における漏水位置を高精度に検出できる。   The invention corresponding to claims 1 and 8 includes a plurality of vibration detecting means having an underwater microphone and a vibration sensor installed at both ends of an inspection section of a water pipe buried in the ground, underwater sound, and pipe vibration. Generating a common frequency component signal for each vibration detecting means, a correlation processing means for cross-correlating the common frequency component signal of each vibration detecting means, and a water pipe leak position based on the result of the cross-correlation processing Because it is possible to perform cross-correlation processing after obtaining the common frequency component of underwater sound and pipe vibration by the configuration equipped with the means for detecting, the position of water leakage in water pipes buried underground is highly accurate Can be detected.

請求項2・9に対応する発明は、地中に埋設された水道配管の検査区間内の1箇所に設置された水中マイクと、検査区間の両端に設置された複数の振動センサと、水中音と配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第1相関関数を算出する第1相関処理手段と、各振動センサに対応する第1相関関数を相互相関処理する第2相関処理手段と、第2相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた構成により、水中音と配管振動とを相互相関処理しているので、水道配管の漏水位置を高精度に検出できる。   The invention corresponding to claims 2 and 9 includes an underwater microphone installed at one place in an inspection section of a water pipe buried in the ground, a plurality of vibration sensors installed at both ends of the inspection section, and underwater sound. First correlation processing means for calculating a first correlation function by cross-correlating the pipe vibration and the pipe vibration, a second correlation processing means for cross-correlating the first correlation function corresponding to each vibration sensor, and a second correlation Based on the result of the cross-correlation processing by the processing means, the configuration including the means for detecting the water leakage position of the water pipe cross-correlates the underwater sound and the pipe vibration. Can be detected with high accuracy.

請求項3・10に対応する発明は、地中に埋設されたの検査区間の両端に設置された複数の水中マイクと、検査区間内の1箇所に設置された振動センサと、各水中マイクにより検出された水中音と振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第3相関関数を算出する第3相関処理手段と、各振動センサに対応する第3相関関数を相互相関処理する第4相関処理手段と、第4相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、水道配管の漏水位置を検出するための手段とを備えた構成により、配管振動と水中音とを相互相関処理しているので、水道配管等の漏水位置を高精度に検出できる。   The invention corresponding to claims 3 and 10 includes a plurality of underwater microphones installed at both ends of the inspection section buried in the ground, a vibration sensor installed at one place in the inspection section, and each underwater microphone. A third correlation processing means for calculating a third correlation function by cross-correlating the detected underwater sound and pipe vibration detected by the vibration sensor, and a cross-correlation processing for the third correlation function corresponding to each vibration sensor The correlation between the pipe vibration and the underwater sound is provided by a configuration comprising a fourth correlation processing means for detecting the leakage position of the water pipe based on the result of the cross-correlation processing by the fourth correlation processing means. Since it is processed, it is possible to detect the leakage position of water pipes and the like with high accuracy.

請求項4・11に対応する発明は、地中に埋設された水道配管に設置された水中マイクと、水中マイクの設置箇所と同一箇所に設置された振動センサと、水中音と配管振動とを相互相関処理する相関処理手段と、相互相関処理の結果に基づいて、水道配管の漏水位置を検出するための漏水位置検出手段とを備えた構成により、水中音と配管振動とを相互相関処理して漏水位置を検出するので、地中に埋設された配管等における漏水位置を高精度に検出できる。また、漏水検出装置は、水道配管の1箇所に設置した水中マイクと振動センサとによる振動の信号から漏水位置を求めるので、漏水位置を簡易に求めることができる。   The invention corresponding to claims 4 and 11 includes an underwater microphone installed in a water pipe buried in the ground, a vibration sensor installed at the same location as the installation location of the underwater microphone, an underwater sound and pipe vibration. Cross-correlation processing is performed between underwater sound and pipe vibration with a configuration that includes correlation processing means for cross-correlation processing and water leakage position detection means for detecting the water leakage position of water pipes based on the results of the cross-correlation processing. Therefore, it is possible to detect the water leakage position in piping buried in the ground with high accuracy. Moreover, since the water leak detection apparatus calculates | requires a water leak position from the signal of the vibration by the underwater microphone and vibration sensor which were installed in one place of water supply piping, it can obtain | require a water leak position easily.

請求項5に対応する発明は、請求項4に対応する漏水検出装置において、漏水位置検出手段は、水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、漏水が生じたことが検知された場合、水中音と配管振動との伝播時間の差を求める時間差算出手段と、時間差算出手段により算出された伝播時間の差に基づいて、水道配管の漏水位置を検出するための手段と
を備えているので、水中音と配管振動とを相互相関関数から漏水位置を求めることができる。
The invention corresponding to claim 5 is the water leakage detection device corresponding to claim 4, wherein the water leakage position detection means is a water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe, and the case where the occurrence of water leakage is detected. A time difference calculating means for obtaining a difference in propagation time between the underwater sound and the pipe vibration, and a means for detecting a leakage position of the water pipe based on the difference in propagation time calculated by the time difference calculating means. Therefore, the water leakage position can be obtained from the cross-correlation function between the underwater sound and the pipe vibration.

請求項6に対応する発明は、請求項1〜5のいずれか1項に対応する漏水検出装置であって、相関処理手段により求めた相互相関関数の波形にローパスフィルタ処理をする手段
を備えているので、相互相関関数からノイズ成分を除去することができる。
The invention corresponding to claim 6 is the water leakage detection device corresponding to any one of claims 1 to 5, comprising means for low-pass filtering the waveform of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means. Therefore, the noise component can be removed from the cross correlation function.

請求項7に対応する発明は、請求項1〜6のいずれか1項に対応する漏水検出装置であって、相関処理手段により求めた相互相関関数の値に対し、予め設定された値以上の値を出力する手段を備えているので、相互相関関数の波形のピーク値を容易に判別することができる。   The invention corresponding to claim 7 is the water leakage detection device corresponding to any one of claims 1 to 6, wherein the value of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means is not less than a preset value. Since a means for outputting a value is provided, the peak value of the waveform of the cross correlation function can be easily determined.

本発明によれば、地中に埋設された水道配管等の漏水位置を高精度に検出できる。   According to the present invention, it is possible to detect a water leakage position such as a water pipe buried in the ground with high accuracy.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a water leakage detection device 10 according to the first embodiment of the present invention.

漏水検出装置10は、振動検出装置20とデータ処理装置30とを備えている。   The water leakage detection device 10 includes a vibration detection device 20 and a data processing device 30.

振動検出装置20は、水中マイク21と振動センサ22とから構成されるものであり、配管5上に一定間隔で設けられた消火栓等に設置される。   The vibration detection device 20 includes an underwater microphone 21 and a vibration sensor 22, and is installed in a fire hydrant or the like provided on the pipe 5 at regular intervals.

水中マイク21は、配管5内に取り付けられ、水中音を検出するものである。また、水中マイク21は、検出した水中音を示す「水中音データ」を水中音データ収集部31に送出する。   The underwater microphone 21 is attached in the pipe 5 and detects underwater sound. The underwater microphone 21 also sends “underwater sound data” indicating the detected underwater sound to the underwater sound data collection unit 31.

振動センサ22は、配管5に取り付けられ、配管5の配管振動を検出するものである。また、振動センサ22は、検出した配管振動を示す「配管振動データ」を配管振動データ収集部32に送出する。   The vibration sensor 22 is attached to the pipe 5 and detects pipe vibration of the pipe 5. Further, the vibration sensor 22 sends “pipe vibration data” indicating the detected pipe vibration to the pipe vibration data collection unit 32.

なお、本実施形態では便宜上、位置Aおよび位置Bに対応するものに添え字AおよびBを付して表記する。例えば、配管5に漏水が生じた場合、その漏水位置Pを挟みこむ位置Aおよび位置Bに設置された振動検出装置をそれぞれ20A・20Bと表記する。   In the present embodiment, for convenience, subscripts A and B are added to those corresponding to position A and position B. For example, when water leaks in the pipe 5, the vibration detection devices installed at the positions A and B that sandwich the water leak position P are denoted as 20A and 20B, respectively.

データ処理装置30は、水中音データ収集部31と配管振動データ収集部32・共通周波数成分分析部33・共通周波数成分抽出部34・相関処理部35・漏水検知部36・時間差算出部37・漏水位置算出部38・記憶部39とを備え、振動検出装置20により検出された信号に基づき配管5の漏水位置Pを検出する。   The data processing device 30 includes an underwater sound data collection unit 31, a pipe vibration data collection unit 32, a common frequency component analysis unit 33, a common frequency component extraction unit 34, a correlation processing unit 35, a water leak detection unit 36, a time difference calculation unit 37, and a water leak. A position calculation unit 38 and a storage unit 39 are provided, and a water leak position P of the pipe 5 is detected based on a signal detected by the vibration detection device 20.

水中音データ収集部31は、水中マイク21により検出された水中音データを収集するものである。また、水中音データ収集部31は、収集した水中音データを共通周波数成分分析部33に送出する。   The underwater sound data collection unit 31 collects the underwater sound data detected by the underwater microphone 21. The underwater sound data collection unit 31 sends the collected underwater sound data to the common frequency component analysis unit 33.

配管振動データ収集部32は、振動センサ22により検出された配管振動データを収集するものである。また、配管振動データ収集部32は、収集した配管振動データを共通周波数成分分析部33に送出する。   The pipe vibration data collection unit 32 collects pipe vibration data detected by the vibration sensor 22. Further, the pipe vibration data collection unit 32 sends the collected pipe vibration data to the common frequency component analysis unit 33.

共通周波数成分分析部33は、水中音データ収集部31から送出された水中音データと配管振動データ収集部32から送出された配管振動データとに基づいて、水中音と配管振動との共通周波数成分(クロススペクトル)を求めるものである。また、共通周波数成分分析部33は、共通周波数成分のデータを共通周波数成分抽出部34に送出する。   Based on the underwater sound data sent from the underwater sound data collection unit 31 and the pipe vibration data sent from the pipe vibration data collection unit 32, the common frequency component analysis unit 33 uses the common frequency component of the underwater sound and the pipe vibration. (Cross spectrum) is obtained. Further, the common frequency component analysis unit 33 sends the common frequency component data to the common frequency component extraction unit 34.

共通周波数成分抽出部34は、共通周波数成分分析部33から共通周波数成分のデータを受け取ると、その共通周波数成分をフィルタの係数として、「共通周波数成分信号Y(t)」を生成する。具体的には、水中音と共通する周波数成分を有する配管振動の信号を共通周波数成分信号として抽出する。また、共通周波数成分抽出部34は、共通周波数成分信号Y(t)のデータを相関処理部35に送出する。   When receiving the common frequency component data from the common frequency component analyzing unit 33, the common frequency component extracting unit 34 generates a “common frequency component signal Y (t)” using the common frequency component as a filter coefficient. Specifically, a pipe vibration signal having a frequency component common to the underwater sound is extracted as a common frequency component signal. Further, the common frequency component extraction unit 34 sends the data of the common frequency component signal Y (t) to the correlation processing unit 35.

相関処理部35は、バッチ処理で順々に選択される検査区間の両端に設置された各振動検出装置の共通周波数成分信号を相互相関処理するものである。   The correlation processing unit 35 performs cross-correlation processing on the common frequency component signals of the vibration detection devices installed at both ends of the inspection sections that are sequentially selected in the batch processing.

具体的には、相関処理部35は、位置Aおよび位置Bの区間が検査区間として選択された場合、位置Aにおける共通周波数成分信号Y(t)と、位置Bにおける共通周波数成分信号をY(t)とから、下式(1)により相互相関関数ΦAB(τ)を求める。

Figure 2008051776
Specifically, when the section of position A and position B is selected as the inspection section, the correlation processing unit 35 outputs the common frequency component signal Y A (t) at the position A and the common frequency component signal at the position B as Y. From B (t), a cross-correlation function Φ AB (τ) is obtained by the following equation (1).
Figure 2008051776

また、相関処理部35は、相互相関関数ΦAB(τ)のデータを漏水検知部36に送出する。 Further, the correlation processing unit 35 sends the data of the cross correlation function Φ AB (τ) to the water leakage detection unit 36.

漏水検知部36は、相関処理部35から送出された相互相関関数ΦAB(τ)のデータに基づいて、配管5の漏水を検知するものである。具体的には、位置Aおよび位置Bの間の検査区間に対応する相互相関関数ΦAB(τ)が予め設定された設定値T以上の場合には、検査区間内に漏水が生じたと判定し、設定値Tより小さい場合には漏水は生じていないと判定する。そして、漏水検知部36は、これらの判定結果を時間差算出部37に送出する。 The water leakage detection unit 36 detects water leakage in the pipe 5 based on the data of the cross-correlation function Φ AB (τ) sent from the correlation processing unit 35. Specifically, if the cross-correlation function Φ AB (τ) corresponding to the inspection section between the position A and the position B is equal to or larger than a preset set value T, it is determined that water leakage has occurred in the inspection section. If it is smaller than the set value T, it is determined that no water leakage has occurred. Then, the water leakage detection unit 36 sends these determination results to the time difference calculation unit 37.

時間差算出部37は、漏水検知部36により漏水が生じたことが検知された場合、相互相関関数ΦAB(τ)が最大値を有するときの時間差Δτを求めるものである。 The time difference calculation unit 37 obtains the time difference Δτ when the cross-correlation function Φ AB (τ) has the maximum value when the water leakage detection unit 36 detects that water leakage has occurred.

すなわち、漏水が生じた場合には、その漏水位置Pを挟みこむ位置Aおよび位置Bに設置された振動検出装置20Aと20Bとに対応する共通周波数成分信号Y(t)およびY(t)は、それぞれ図2(A)および図2(B)に示すようなピーク値を有する波形となる。そして、これらの波形は、漏水位置Pと、位置Aおよび位置Bとのそれぞれの距離に応じて、伝播時間が送れて到達する。そこで、振動検出装置20Aおよび20Bの共通周波数成分信号Y(t)とY(t)とを相互相関処理すると、時間差がΔτとなるところに卓越したピーク値を有する相互相関関数ΦAB(τ)が得られることになる(図2(C)参照)。それゆえ、時間差算出部37は、相互相関関数ΦAB(τ)のピーク値を求めることにより、共通周波数成分信号Y(t)とY(t)との時間差Δτを求めることができる。 That is, when water leakage occurs, the common frequency component signals Y A (t) and Y B (t) corresponding to the vibration detection devices 20A and 20B installed at the positions A and B sandwiching the water leakage position P are inserted. ) Have waveforms having peak values as shown in FIGS. 2A and 2B, respectively. These waveforms arrive after a propagation time depending on the distance between the water leakage position P and the positions A and B. Therefore, when the cross-correlation processing is performed on the common frequency component signals Y A (t) and Y B (t) of the vibration detection devices 20A and 20B, the cross-correlation function Φ AB ( τ) is obtained (see FIG. 2C). Therefore, the time difference calculation unit 37 can obtain the time difference Δτ between the common frequency component signals Y A (t) and Y B (t) by obtaining the peak value of the cross-correlation function Φ AB (τ).

漏水位置算出部38は、漏水検知部36により検査区間に漏水が生じたことが検知された場合、漏水位置Pを求めるものである。具体的は、位置Aおよび位置Bの間の検査区間に漏水が生じたことが検知された場合、位置Aと位置Bとの間の距離LABの値と配管振動の伝播速度Ckの値とを記憶部39から読み出す。そして、時間差算出部37により算出された時間差Δτの値を下式(2)に代入して、振動検出装置20Aが設置された位置Aから漏水位置Pまでの距離lを算出する。 The water leakage position calculation unit 38 obtains the water leakage position P when the water leakage detection unit 36 detects that water leakage has occurred in the inspection section. Specifically, when it is detected that water leakage has occurred in the inspection section between the position A and the position B, the value of the distance L AB between the position A and the position B and the value of the propagation speed Ck of the pipe vibration Are read from the storage unit 39. Then, the value of the time difference Δτ calculated by the time difference calculation unit 37 is substituted into the following equation (2) to calculate the distance l A from the position A where the vibration detection device 20A is installed to the water leakage position P.

=(LAB−Ck・Δτ)/2 ・・・・・・(2)
また、漏水位置算出部38は、距離lの情報から漏水位置Pの位置情報を外部出力装置等に出力する。
l A = (L AB −Ck · Δτ) / 2 (2)
Further, the water leakage position calculation unit 38 outputs the position information of the water leakage position P from the information of the distance l A to an external output device or the like.

記憶部39は、位置Aと位置Bとの間の距離LABの値や配管振動の伝播速度Ckの値、配管図などのデータを記憶するものである。 The storage unit 39 stores data such as the value of the distance L AB between the position A and the position B, the value of the propagation speed Ck of the piping vibration, and the piping diagram.

次に、本実施形態に係る漏水検出装置10の動作を図3のフローチャートを用いて説明する。   Next, operation | movement of the water leak detection apparatus 10 which concerns on this embodiment is demonstrated using the flowchart of FIG.

前提として、漏水が生じていると推定される位置Pが、予め選択されているものとする。これにより、位置Pの近傍の位置A〜Nに存在する給水栓等が検査対象として選択される。   As a premise, it is assumed that the position P where water leakage is estimated is selected in advance. Thereby, the water tap etc. which exist in the position A-N of the vicinity of the position P are selected as a test object.

かかる前提のもと、各位置A〜Nにおいて、水中音データ収集部31および配管振動データ収集部32により、水中音データおよび配管振動データが収集される(ステップS1)。   Under such a premise, underwater sound data and pipe vibration data are collected by the underwater sound data collection unit 31 and the pipe vibration data collection unit 32 at each position A to N (step S1).

水中音データおよび配管振動データが収集されると、水中音と配管振動との各位置A〜Nにおける共通周波数成分が共通周波数成分分析部33により分析される。さらに、それをフィルタ係数として、各位置A〜Nにおける共通周波数成分信号Y(t)〜Y(t)が共通周波数成分抽出部34により生成される(ステップS2)。なお、この際、振幅の大きさは規格化される。 When the underwater sound data and the pipe vibration data are collected, the common frequency component analysis unit 33 analyzes the common frequency component at each position A to N of the underwater sound and the pipe vibration. Further, common frequency component signals Y A (t) to Y N (t) at the respective positions A to N are generated by the common frequency component extraction unit 34 using the filter coefficients (step S2). At this time, the magnitude of the amplitude is normalized.

続いて、相関処理部35により、各位置A〜Nのうち、検査区間として設定される2点間の共通周波数成分信号が順々に相互相関処理される(ステップS3)。例えば、図4において、位置Aと位置B〜Eとのそれぞれにおける共通周波数成分信号が相互相関処理される。   Subsequently, the correlation processing unit 35 sequentially performs cross-correlation processing on the common frequency component signals between the two points set as the examination section among the positions A to N (step S3). For example, in FIG. 4, the common frequency component signal at each of the position A and the positions B to E is subjected to cross-correlation processing.

次に、相互相関処理により求められた相互相関関数ΦAB(τ)の値が設定値Tより大きいか否かが漏水検知部36により判定される。判定の結果、相互相関関数が設定値Tより大きい値(ピーク値)を有する場合は、漏水が生じたと判定される(ステップS4−Yes,S5)。例えば、図4においては、位置Aと位置Bとにおける共通周波数成分信号の相互相関関数ΦAB(τ)がピーク値を有することとなり、位置Aと位置Bとの間で漏水が生じたことが検知される。 Next, the water leakage detection unit 36 determines whether or not the value of the cross-correlation function Φ AB (τ) obtained by the cross-correlation process is larger than the set value T. As a result of the determination, if the cross-correlation function has a value (peak value) greater than the set value T, it is determined that water leakage has occurred (steps S4-Yes, S5). For example, in FIG. 4, the cross-correlation function Φ AB (τ) of the common frequency component signal at the position A and the position B has a peak value, and water leakage has occurred between the position A and the position B. Detected.

漏水が生じたことが検知された場合、共通周波数成分信号Y(t)とY(t)の伝播時間の差Δτが時間差算出部37により算出される(ステップS6)。 When it is detected that water leakage has occurred, the difference Δτ in propagation time between the common frequency component signals Y A (t) and Y B (t) is calculated by the time difference calculation unit 37 (step S6).

続いて、漏水位置算出部38により漏水位置Pが算出される(ステップS7)。具体的には、各位置A〜Nのうち、基準位置として設定された位置Aから漏水位置Pまでの距離lが算出される。そして、距離lに基づき、配管図上における漏水位置Pの位置情報等が外部出力される。これにより、漏水検出処理が終了する。 Subsequently, the water leakage position P is calculated by the water leakage position calculation unit 38 (step S7). Specifically, among the positions A to N, a distance l A from the position A set as the reference position to the water leakage position P is calculated. Then, based on the distance l A , position information and the like of the water leakage position P on the piping diagram is output to the outside. Thereby, a water leak detection process is complete | finished.

一方、ステップS4において、相互相関処理による相互相関関数ΦAB(τ)の値が設定値Tより小さい場合、漏水は生じていないと判定される。これにより、漏水検出処理が終了する(ステップS4−No,S8)。 On the other hand, if the value of the cross-correlation function Φ AB (τ) by the cross-correlation process is smaller than the set value T in step S4, it is determined that no water leakage has occurred. Thereby, a water leak detection process is complete | finished (step S4-No, S8).

以上説明したように、本実施形態に係る漏水検出装置10は、配管5の検査区間の両端の位置A・Bに設置された振動検出装置20A・20Bと、振動検出装置20A・20B毎に、水中音と共通する周波数成分を有する配管振動の信号を共通周波数成分信号として抽出する共通周波数成分抽出部34と、各振動検出手段20A・20Bの共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理部35と、相互相関処理の結果に基づいて、配管5の漏水を検知するための漏水検知部36と、各振動検出装置20A・20Bに対応する共通周波数成分信号の伝播時間の差Δτを求める時間差算出部37と、伝播時間の差Δτに基づいて配管5の漏水位置Pを検出するための漏水位置算出部38とを備えており、水中音と配管振動との共通周波数成分信号Y(t)を求めてから相互相関処理するので、地中に埋設された配管5等における漏水位置Pを高精度に検出できる。   As described above, the water leakage detection device 10 according to the present embodiment has the vibration detection devices 20A and 20B installed at the positions A and B at both ends of the inspection section of the pipe 5, and the vibration detection devices 20A and 20B. A common frequency component extraction unit 34 that extracts a pipe vibration signal having a frequency component common to the underwater sound as a common frequency component signal, and a correlation processing unit 35 that cross-correlates the common frequency component signals of the vibration detection units 20A and 20B. Based on the result of the cross-correlation processing, the time difference calculation for obtaining the difference Δτ of the propagation time of the water leakage detection unit 36 for detecting the water leakage of the pipe 5 and the common frequency component signal corresponding to each of the vibration detection devices 20A and 20B. Unit 37 and a water leak position calculation unit 38 for detecting the water leak position P of the pipe 5 based on the propagation time difference Δτ, and a common frequency component signal of underwater sound and pipe vibration Since the cross-correlation process from seeking (t), it can detect the water leakage position P in the pipe 5 or the like which is embedded in the ground with high accuracy.

すなわち、位置Aにおける水中音および配管振動の双方の共通周波数成分信号を求めた上で、さらに、位置Bにおける相互相関処理の結果と相互相関処理を行なうので、ノイズに対する影響を少なくすることができ、漏水位置Pの検出精度を向上することができる。これにより、漏水が生じている配管5の破損位置を同定し、速やかに処置することができ、水資源等の社会的な財産を守ることにも資する。   That is, since the common frequency component signal of both the underwater sound and the pipe vibration at the position A is obtained, and the cross-correlation process and the result of the cross-correlation process at the position B are further performed, the influence on noise can be reduced. The detection accuracy of the water leakage position P can be improved. Thereby, the breakage position of the pipe 5 in which water leakage has occurred can be identified and promptly treated, which contributes to protecting social assets such as water resources.

なお、共通周波数成分抽出部34において、配管振動と共通する周波数成分を有する水中音の信号が共通周波数成分信号として抽出されても同様の議論が成立することはいうまでもない。   Needless to say, the same argument holds even if the common frequency component extraction unit 34 extracts an underwater sound signal having a frequency component common to the pipe vibration as the common frequency component signal.

<第2の実施形態>
図5は本発明の第2の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。なお、既に説明した部分と同一部分には、ほぼ同一符号を付し重複した説明を省略する。また、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the water leakage detection device 10 according to the second embodiment of the present invention. Note that the same parts as those already described are denoted by substantially the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the following description is also omitted in the following embodiments.

本実施形態においては、第1の実施形態における共通周波数成分分析部33・共通周波数成分抽出部34・相関処理部35に代えて、第1相関処理部40・第2相関処理部41を備える。   In the present embodiment, a first correlation processing unit 40 and a second correlation processing unit 41 are provided instead of the common frequency component analysis unit 33, the common frequency component extraction unit 34, and the correlation processing unit 35 in the first embodiment.

第1相関処理部40は、配管5の1箇所の位置に取り付けられた水中マイク21Aにより検出された水中音を基準とし、複数箇所の振動センサ22A・22Bにより検出された配管振動の各々と相互相関処理するものである。これにより、水中音と相関のある配管振動の信号のみを抽出することができる。   The first correlation processing unit 40 uses the underwater sound detected by the underwater microphone 21A attached to one position of the pipe 5 as a reference, and mutually interacts with each of the pipe vibrations detected by the plurality of vibration sensors 22A and 22B. Correlation processing is performed. Thereby, it is possible to extract only the pipe vibration signal correlated with the underwater sound.

具体的には、水中マイク21の水中音をW(t)とし、2つの振動センサ22A・22Bの配管振動をK(t),K(t)として、下式(3)・(4)により相互相関関数φAA(τ),φAB(τ)を求める。

Figure 2008051776
Specifically, the underwater sound of the underwater microphone 21 is W A (t), and the pipe vibrations of the two vibration sensors 22A and 22B are K A (t) and K B (t). 4) The cross correlation functions φ AA (τ) and φ AB (τ) are obtained.
Figure 2008051776

第2相関処理部41は、第1相関処理部40により求められた2つの相互相関関数φAA(τ)・φAB(τ)をさらに相互相関処理するものである。すなわち、第2相関処理部41は、下式(5)に基づき、振動センサ22A・22Bの配管振動に対応する相互相関関数φAA(τ)・φAB(τ)から相互相関関数ΦAB(τ)を求める。

Figure 2008051776
The second correlation processing unit 41 further performs cross-correlation processing on the two cross-correlation functions φ AA (τ) · φ AB (τ) obtained by the first correlation processing unit 40. That is, the second correlation processing unit 41 calculates the cross-correlation function Φ AB (τ) from the cross-correlation functions φ AA (τ) · φ AB (τ) corresponding to the pipe vibration of the vibration sensors 22A and 22B based on the following equation (5). τ) is obtained.
Figure 2008051776

上述したように、本実施形態に係る漏水検出装置10は、配管5の1箇所に設置された水中マイク21Aと、配管5の複数の位置に設置された複数の振動センサ22A・22Bと、水中マイク21Aにより検出された水中音W(t)と各振動センサ22A・22Bにより検出された配管振動K(t),K(t)とをそれぞれ相互相関処理する第1相関処理部40と、第1相関処理部40により求められた相互相関関数φAA(τ),φAB(τ)をさらに相互相関処理する第2相関処理部41とを備えており、水中音と配管振動とを相互相関処理しているので、配管5の漏水位置Pを高精度に検出できる。 As described above, the water leakage detection apparatus 10 according to the present embodiment includes the underwater microphone 21A installed at one place of the pipe 5, the plurality of vibration sensors 22A and 22B installed at a plurality of positions of the pipe 5, and the underwater A first correlation processing unit 40 that performs cross-correlation processing between the underwater sound W A (t) detected by the microphone 21A and the pipe vibrations K A (t), K B (t) detected by the vibration sensors 22A and 22B. And a second correlation processing unit 41 that further performs cross-correlation processing on the cross-correlation functions φ AA (τ) and φ AB (τ) obtained by the first correlation processing unit 40. Since the cross correlation processing is performed, the water leakage position P of the pipe 5 can be detected with high accuracy.

すなわち、位置Aにおける水中音および配管振動の双方を用いて相互相関処理を行なった上で、さらに、位置Bにおける相互相関処理の結果と相互相関処理を行なうので、ノイズに対する影響を少なくすることができ、漏水位置Pの検出精度を向上することができる。   That is, after performing the cross-correlation process using both the underwater sound and the pipe vibration at the position A, and further performing the cross-correlation process with the result of the cross-correlation process at the position B, the influence on noise can be reduced. It is possible to improve the detection accuracy of the water leakage position P.

なお、図6に示すように、配管5の1箇所の位置に取り付けられた振動センサ22Bにより検出された配管振動を基準とし、複数箇所に取り付けられた水中マイク21A・21Bにより検出された水中音とそれぞれ相互相関処理することにより、漏水位置を検出することもできる。この場合は、第1相関処理部40・第2相関処理部41の代わりに、第3相関処理部42・第4相関処理部43を備え、配管振動と相関のある水中音の信号のみが抽出されて相互相関関数のピーク値の検出が行なわれる。   As shown in FIG. 6, the underwater sound detected by the underwater microphones 21A and 21B attached to a plurality of locations on the basis of the piping vibration detected by the vibration sensor 22B attached to one location of the piping 5. The water leakage position can also be detected by performing cross-correlation processing with each other. In this case, instead of the first correlation processing unit 40 and the second correlation processing unit 41, a third correlation processing unit 42 and a fourth correlation processing unit 43 are provided, and only the underwater sound signal correlated with the pipe vibration is extracted. Then, the peak value of the cross correlation function is detected.

すなわち、複数の位置に設置された複数の水中マイク21A・21Bと、1箇所に設置された振動センサ22Bと、各水中マイク21A・21Bにより検出された水中音と振動センサ22Bにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理する第3相関処理部42と、第3相関処理部42により求められた相互相関関数をさらに相互相関処理する第4相関処理部43と備えることにより、配管振動と水中音とを相互相関処理しているので、配管5の漏水位置Pを高精度に検出できる。   In other words, a plurality of underwater microphones 21A and 21B installed at a plurality of positions, a vibration sensor 22B installed at one location, and underwater sound detected by each of the underwater microphones 21A and 21B and piping detected by the vibration sensor 22B By providing a third correlation processing unit 42 that performs cross-correlation processing with vibrations, and a fourth correlation processing unit 43 that further performs cross-correlation processing on the cross-correlation function obtained by the third correlation processing unit 42, piping vibration and underwater Since the sound and the cross correlation process are performed, the water leakage position P of the pipe 5 can be detected with high accuracy.

<第3の実施形態>
図7は本発明の第3の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the water leakage detection device 10 according to the third embodiment of the present invention.

本実施形態においては、配管5の複数の箇所で検出された信号ではなく、1箇所で検出された信号に基づいて漏水位置Pを求める。   In the present embodiment, the water leakage position P is obtained based on signals detected at one place, not signals detected at a plurality of places of the pipe 5.

相関処理部35は、配管5の同一の位置に設置された水中マイク21と振動センサ22とにより検出された水中音と配管振動との相互相関処理を行なう。   The correlation processing unit 35 performs a cross-correlation process between the underwater sound detected by the underwater microphone 21 and the vibration sensor 22 installed at the same position of the pipe 5 and the pipe vibration.

例えば、水中マイク21により検出された水中音をW(t)とし、振動センサ22により検出された配管振動をK(t)として、下式(6)により相互相関関数Φ(τ)を求める。

Figure 2008051776
For example, assuming that the underwater sound detected by the underwater microphone 21 is W (t) and the pipe vibration detected by the vibration sensor 22 is K (t), the cross-correlation function Φ (τ) is obtained by the following equation (6).
Figure 2008051776

漏水検知部36は、相関処理部35により求められた相互相関関数Φ(τ)に基づいて、配管5の漏水を検知するものである。具体的には、位置Aおよび位置Bの間の検査区間に対応する相互相関関数Φ(τ)が予め設定された設定値T以上の値を有する場合には、検査区間内に漏水が生じたと判定し、設定値Tより小さい場合には漏水は生じていないと判定する。そして、漏水検知部36は、これらの判定結果を時間差算出部37に送出する。   The water leakage detection unit 36 detects water leakage in the pipe 5 based on the cross-correlation function Φ (τ) obtained by the correlation processing unit 35. Specifically, when the cross-correlation function Φ (τ) corresponding to the inspection section between the position A and the position B has a value that is equal to or greater than a preset setting value T, water leaks in the inspection section. If it is smaller than the set value T, it is determined that no water leakage has occurred. Then, the water leakage detection unit 36 sends these determination results to the time difference calculation unit 37.

時間差算出部37は、漏水検知部36により漏水が生じたことが検知された場合、相互相関関数Φ(τ)が最大値を有するときの時間差Δτを求めるものである。また、時間差算出部37は、求めた時間差Δτを漏水位置算出部38に送出する。   The time difference calculation unit 37 obtains a time difference Δτ when the cross-correlation function Φ (τ) has a maximum value when the water leakage detection unit 36 detects that water leakage has occurred. Further, the time difference calculation unit 37 sends the obtained time difference Δτ to the water leakage position calculation unit 38.

漏水位置算出部38は、漏水検知部36により検査区間内に漏水が生じたことが検知された場合、漏水位置Pを求めるものである。具体的は、位置Aおよび位置Bの間の検査区間内に漏水が生じたことが検知された場合、水中音の伝播速度Cwの値と、配管振動の伝播速度Ckとの値とを記憶部39から読み出す。それから、水中マイク21と振動センサ22とが設置された位置Aから漏水位置Pまでの距離lを下式(6)に基づいて算出する。 The water leakage position calculation unit 38 obtains the water leakage position P when the water leakage detection unit 36 detects that water leakage has occurred in the inspection section. Specifically, when it is detected that water leakage has occurred in the inspection section between the position A and the position B, the value of the propagation speed Cw of the underwater sound and the value of the propagation speed Ck of the pipe vibration are stored in the storage unit. Read from 39. Then, a distance l A from the position A where the underwater microphone 21 and the vibration sensor 22 are installed to the water leakage position P is calculated based on the following equation (6).

=Δτ・(Cw−Ck) ・・・・・・(6)
記憶部39は、水中音の伝播速度Cwの値や配管振動の伝播速度Ckの値などのデータを記憶するものである。
l A = Δτ · (Cw−Ck) (6)
The storage unit 39 stores data such as the value of the underwater sound propagation speed Cw and the value of the pipe vibration propagation speed Ck.

以上説明したように、本実施形態に係る漏水検出装置10は、地中に埋設された配管5に設置された水中マイク21と、水中マイク21の設置箇所と同一箇所に設置された振動センサ22と、水中マイク21により検出された水中音と振動センサ22により検出された配管振動とを相互相関処理する相関処理部35と、相関処理部35による相互相関処理の結果に基づいて、配管5の漏水を検知するための漏水検知部36と、漏水検知部36により漏水が生じたことが検知された場合、水中音と配管振動との伝播時間の差Δτを求める時間差算出部37と、時間差算出部37により算出された伝播時間の差Δτに基づいて、配管5の漏水位置Pを検出するための漏水位置算出部38とを備えており、水中音と配管振動とを相互相関処理して漏水位置を検出するので、地中に埋設された配管5における漏水位置を高精度に検出できる。   As described above, the water leakage detection device 10 according to the present embodiment includes the underwater microphone 21 installed in the pipe 5 embedded in the ground, and the vibration sensor 22 installed at the same location as the installation location of the underwater microphone 21. And a correlation processing unit 35 that performs a cross-correlation process between the underwater sound detected by the underwater microphone 21 and the pipe vibration detected by the vibration sensor 22, and the result of the cross-correlation process by the correlation processing unit 35. A water leak detection unit 36 for detecting water leak, a time difference calculation unit 37 for obtaining a propagation time difference Δτ between the underwater sound and the pipe vibration when the water leak detection unit 36 detects the occurrence of water leak, and a time difference calculation A leakage position calculation unit 38 for detecting the leakage position P of the pipe 5 based on the propagation time difference Δτ calculated by the unit 37 is provided. Place Since detecting the can detect the water leakage position in the pipe 5 which is buried in the ground with high accuracy.

また、漏水検出装置10は、1箇所に設置された振動検出装置20により検出された信号に基づき漏水位置Pを求めるものである。それゆえ、配管5の複数箇所に振動検出装置20を設置する必要がないので、漏水位置Pを簡易に求めることができる。   Moreover, the water leak detection apparatus 10 calculates | requires the water leak position P based on the signal detected by the vibration detection apparatus 20 installed in one place. Therefore, since it is not necessary to install the vibration detection devices 20 at a plurality of locations in the pipe 5, the water leakage position P can be easily obtained.

すなわち、配管5において、2点間の検査区間の距離がわからない場合であっても、漏水位置Pを求めることができる。   That is, even if the pipe 5 does not know the distance of the inspection section between two points, the water leakage position P can be obtained.

なお、本実施形態に係る漏水検出装置10においては、振動検出装置20を1箇所にしか設置しないため、水中音および配管振動の伝播方向を求めることが困難な場合がある。この場合であっても、振動検出装置20を少しずらしてから波形を調べることにより、それらの伝播方向を容易に求めることができる。   In addition, in the water leak detection apparatus 10 according to the present embodiment, since the vibration detection apparatus 20 is installed only in one place, it may be difficult to obtain the propagation direction of the underwater sound and the pipe vibration. Even in this case, the propagation direction can be easily obtained by examining the waveform after slightly shifting the vibration detection device 20.

なお、相関処理部35による相互相関処理をする際に、低周波数帯域の信号のみを通過させる「ローパスフィルタ処理」を実行してもよい。一般的に、水中マイクや振動センサによる検出信号の相互相関処理の結果は、ノイズ等を含むので、最大値を判別することが難しい。そこで、低周波数帯域の信号のみを通過させるローパスフィルタ処理を行なうことで、相互相関関数からノイズ成分による細かいギザギザの波形を無くすことができ、本来の相関処理結果のみを得ることができる。具体的には、図8(A)に示すような相互相関関数の波形が、図8(B)に示すような滑らかな波形となる。これにより、相互相関関数の値が最大値となるときの時間差Δτを求める際、その最大値の判別が容易になり、さらに高精度に漏水位置Pを検出できるようになる。   Note that, when performing the cross-correlation process by the correlation processing unit 35, a “low-pass filter process” for passing only a signal in a low frequency band may be executed. In general, the result of cross-correlation processing of detection signals by an underwater microphone or vibration sensor includes noise and the like, so it is difficult to determine the maximum value. Therefore, by performing low-pass filter processing that passes only signals in the low frequency band, it is possible to eliminate fine jagged waveforms due to noise components from the cross-correlation function, and it is possible to obtain only the original correlation processing result. Specifically, the waveform of the cross-correlation function as shown in FIG. 8A becomes a smooth waveform as shown in FIG. Thereby, when obtaining the time difference Δτ when the value of the cross-correlation function becomes the maximum value, the maximum value can be easily determined, and the water leakage position P can be detected with higher accuracy.

また、相関処理部35において、予め設定された閾値Th以上の値を出力する「閾値フィルタ処理」を行なってもよい。これにより、閾値Thより低い値が全てフィルタリングされる。具体的には、図8(A)に示すような相互相関関数の波形が、図8(C)に示すようなピークを持った波形となる。これにより、最大値の判別が容易となるので、さらに高精度に漏水を検出できるようになる。   Further, the correlation processing unit 35 may perform “threshold filter processing” for outputting a value equal to or greater than a preset threshold Th. Thereby, all values lower than the threshold Th are filtered. Specifically, the waveform of the cross-correlation function as shown in FIG. 8A becomes a waveform having a peak as shown in FIG. As a result, the maximum value can be easily determined, so that water leakage can be detected with higher accuracy.

<その他>
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
<Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine a component suitably in different embodiment.

本発明の第1の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water leak detection apparatus 10 which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る共通周波数成分信号の波形および相互相関関数の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the common frequency component signal which concerns on the same embodiment, and the waveform of a cross correlation function. 同実施形態に係る漏水検出装置10の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the water leak detection apparatus 10 which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る検査区間の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the test area which concerns on the embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water leak detection apparatus 10 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る漏水検出装置10の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the water leak detection apparatus 10 which concerns on the same embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る漏水検出装置10の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water leak detection apparatus 10 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る漏水検出装置のローパスフィルタ処理および閾値フィルタ処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the low-pass filter process and threshold value filter process of the water leak detection apparatus which concern on the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

5・・・配管、10・・・漏水検出装置、20・・・振動検出装置、21・・・水中マイク、
22・・・振動センサ、30・・・データ処理装置、31・・・水中音データ収集部、
32・・・配管振動データ収集部、33・・・共通周波数成分分析部、
34・・・共通周波数成分抽出部、35・・・相関処理部、36・・・漏水検知部、
37・・・時間差算出部、38・・・漏水位置算出部、39・・・記憶部、
40・・・第1相関処理部、41・・・第2相関処理部、42・・・第3相関処理部、
43・・・第4相関処理部。
5 ... pipe, 10 ... water leakage detection device, 20 ... vibration detection device, 21 ... underwater microphone,
22 ... Vibration sensor, 30 ... Data processing device, 31 ... Underwater sound data collection unit,
32 ... Piping vibration data collection unit, 33 ... Common frequency component analysis unit,
34 ... Common frequency component extraction unit, 35 ... Correlation processing unit, 36 ... Water leakage detection unit,
37 ... time difference calculation unit, 38 ... water leakage position calculation unit, 39 ... storage unit,
40 ... 1st correlation processing part, 41 ... 2nd correlation processing part, 42 ... 3rd correlation processing part,
43: Fourth correlation processing unit.

Claims (11)

地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、
前記水道配管の検査区間の両端に設置された、水中マイクと振動センサとを有する複数の振動検出手段と、
前記振動検出手段毎に、前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動との共通周波数成分を有する共通周波数成分信号を生成する手段と、
前記各振動検出手段の共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理手段と、
前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、
前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動検出手段に対応する共通周波数成分信号の伝播時間の差を求める時間差算出手段と、
前記時間差算出手段により算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段と
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
A water leakage detection device for detecting a water leakage position of a water pipe buried in the ground,
A plurality of vibration detection means installed at both ends of the inspection section of the water pipe, having an underwater microphone and a vibration sensor,
Means for generating a common frequency component signal having a common frequency component of underwater sound detected by the underwater microphone and pipe vibration detected by the vibration sensor for each of the vibration detection means;
Correlation processing means for performing cross-correlation processing on the common frequency component signal of each vibration detection means;
Based on the result of the cross-correlation process, water leakage detection means for detecting water leakage of the water pipe,
A time difference calculating means for obtaining a difference in propagation time of the common frequency component signal corresponding to each vibration detecting means when it is detected that water leakage has occurred by the water leak detecting means;
A water leak detection device comprising: means for detecting a water leak position of the water pipe based on a difference in propagation time calculated by the time difference calculation means.
地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、
前記水道配管の検査区間内の1箇所に設置された水中マイクと、
前記検査区間の両端に設置された複数の振動センサと、
前記水中マイクにより検出された水中音と前記各振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第1相関関数を算出する第1相関処理手段と、
前記各振動センサに対応する第1相関関数を相互相関処理する第2相関処理手段と、
前記第2相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、
前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第1相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出手段と、
前記時間差算出手段により算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段と
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
A leak detection device that detects the leak position of a water pipe buried in the ground,
An underwater microphone installed in one place in the inspection section of the water pipe;
A plurality of vibration sensors installed at both ends of the inspection section;
First correlation processing means for calculating a first correlation function by cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensors;
Second correlation processing means for cross-correlating the first correlation function corresponding to each vibration sensor;
Based on the result of cross-correlation processing by the second correlation processing means, water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe;
A time difference calculating means for obtaining a time difference when the first correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when it is detected by the water leakage detecting means that water leakage has occurred;
And a means for detecting a leak position of the water pipe based on the time difference calculated by the time difference calculating means.
地中に埋設された水道配管の漏水位置を検出する漏水検出装置であって、
前記水道管の検査区間の両端に設置された複数の水中マイクと、
前記検査区間内の1箇所に設置された振動センサと、
前記各水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第3相関関数を算出する第3相関処理手段と、
前記各振動センサに対応する第3相関関数を相互相関処理する第4相関処理手段と、
前記第4相関処理手段による相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、
前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第3相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出手段と、
前記時間差算出手段により算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段と
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
A water leakage detection device for detecting a water leakage position of a water pipe buried in the ground,
A plurality of underwater microphones installed at both ends of the inspection section of the water pipe;
A vibration sensor installed at one location in the inspection section;
Third correlation processing means for calculating a third correlation function by cross-correlating the underwater sound detected by each of the underwater microphones and the pipe vibration detected by the vibration sensor;
A fourth correlation processing means for cross-correlating the third correlation function corresponding to each vibration sensor;
Based on the result of cross-correlation processing by the fourth correlation processing means, water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe;
A time difference calculating means for obtaining a time difference when the third correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when it is detected by the water leakage detecting means that water leakage has occurred;
And a means for detecting a leak position of the water pipe based on the time difference calculated by the time difference calculating means.
地中に埋設された水道配管に設置された水中マイクと、
前記水中マイクの設置箇所と同一箇所に設置された振動センサと、
前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とを相互相関処理する相関処理手段と、
前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための漏水位置検出手段と
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
An underwater microphone installed in a water pipe buried underground,
A vibration sensor installed at the same location as the installation location of the underwater microphone;
Correlation processing means for cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor;
A water leak detection device comprising: a water leak position detection means for detecting a water leak position of the water pipe based on the result of the cross correlation process.
請求項4に記載の漏水検出装置において、
前記漏水位置検出手段は、
前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知手段と、
前記漏水検知手段により漏水が生じたことが検知された場合、前記水中音と前記配管振動との伝播時間の差を求める時間差算出手段と、
前記時間差算出手段により算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するための手段と
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
In the water leak detection device according to claim 4,
The water leakage position detecting means includes
Water leakage detection means for detecting water leakage in the water pipe;
A time difference calculating means for obtaining a difference in propagation time between the underwater sound and the pipe vibration when it is detected by the water leakage detection means;
A water leak detection device comprising: means for detecting a water leak position of the water pipe based on a difference in propagation time calculated by the time difference calculation means.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の漏水検出装置であって、
前記相関処理手段により求めた相互相関関数の波形にローパスフィルタ処理をする手段
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
The water leakage detection device according to any one of claims 1 to 5,
A water leakage detection apparatus comprising: means for performing low-pass filter processing on the waveform of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means.
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の漏水検出装置であって、
前記相関処理手段により求めた相互相関関数の値に対し、予め設定された値以上の値を出力する手段
を備えたことを特徴とする漏水検出装置。
The water leakage detection device according to any one of claims 1 to 6,
A water leakage detection apparatus comprising: means for outputting a value equal to or greater than a preset value with respect to the value of the cross-correlation function obtained by the correlation processing means.
地中に埋設された水道配管の検査区間の両端に設置された、水中マイクと振動センサとを有する複数の振動検出手段から水中音と配管振動とのデータを収集するデータ収集ステップと、
前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動との共通周波数成分を有する共通周波数成分信号を前記振動検出手段毎に生成するステップと、
前記各振動検出手段の共通周波数成分信号を相互相関処理する相関処理ステップと、
前記相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知ステップと、
前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動検出手段に対応する共通周波数成分信号の伝播時間の差を求める時間差算出ステップと、
前記時間差算出ステップにより算出された伝播時間の差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップと
を備えたことを特徴とする漏水検出方法。
A data collection step for collecting data of underwater sound and pipe vibration from a plurality of vibration detecting means having an underwater microphone and a vibration sensor installed at both ends of an inspection section of a water pipe buried in the ground;
Generating a common frequency component signal having a common frequency component of the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor for each of the vibration detection means;
A correlation processing step of cross-correlating the common frequency component signal of each vibration detecting means;
Based on the result of the cross-correlation process, a water leakage detection step for detecting water leakage in the water pipe,
When it is detected that water leakage has occurred in the water leakage detection step, a time difference calculation step for obtaining a difference in propagation time of the common frequency component signal corresponding to each vibration detection unit;
And a step of detecting a leak position of the water pipe based on a difference in propagation time calculated by the time difference calculating step.
地中に埋設された水道配管の検査区間内の1箇所に設置された水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、
前記検査区間の両端に設置された複数の振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、
前記水中マイクにより検出された水中音と前記各振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第1相関関数を算出する第1相関処理ステップと、
前記各振動センサに対応する第1相関関数を相互相関処理する第2相関処理ステップと、
前記第2相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知する漏水検知ステップと、
前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第1相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出ステップと、
前記時間差算出ステップにより算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップと
を備えたことを特徴とする漏水検出方法。
Collecting underwater sound data from an underwater microphone installed at one location in the inspection section of a water pipe buried underground;
Collecting piping vibration data from a plurality of vibration sensors installed at both ends of the inspection section;
A first correlation processing step of calculating a first correlation function by cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensors;
A second correlation processing step for cross-correlating the first correlation function corresponding to each vibration sensor;
Based on the result of the cross-correlation process in the second correlation process step, a water leak detection step for detecting water leak in the water pipe;
A time difference calculating step for obtaining a time difference when the first correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when it is detected that water leakage has occurred in the water leakage detecting step;
And a step of detecting a water leak position of the water pipe based on the time difference calculated by the time difference calculating step.
地中に埋設された水道管の検査区間の両端に設置された複数の水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、
前記検査区間内の1箇所に設置された振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、
前記各水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とをそれぞれ相互相関処理して第3相関関数を算出する第3相関処理ステップと、
前記各振動センサに対応する第3相関関数を相互相関処理する第4相関処理ステップと、
前記第4相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水を検知するための漏水検知ステップと、
前記漏水検知ステップにより漏水が生じたことが検知された場合、前記各振動センサに対応する第3相関関数が最大値を有する際の時間差を求める時間差算出ステップと、
前記時間差算出ステップにより算出された時間差に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップと
を備えたことを特徴とする漏水検出方法。
Collecting underwater sound data from a plurality of underwater microphones installed at both ends of an inspection section of a water pipe buried underground;
Collecting pipe vibration data from a vibration sensor installed at one location in the inspection section;
A third correlation processing step of calculating a third correlation function by cross-correlating the underwater sound detected by each of the underwater microphones and the pipe vibration detected by the vibration sensor;
A fourth correlation processing step of cross-correlating a third correlation function corresponding to each vibration sensor;
Based on the result of the cross-correlation process in the fourth correlation process step, a water leak detection step for detecting water leak in the water pipe;
A time difference calculating step for obtaining a time difference when the third correlation function corresponding to each vibration sensor has a maximum value when it is detected that water leakage has occurred in the water leakage detecting step;
And a step of detecting a water leak position of the water pipe based on the time difference calculated by the time difference calculating step.
地中に埋設された水道配管に設置された水中マイクから水中音のデータを収集するステップと、
前記水中マイクの設置箇所と同一箇所に設置された振動センサから配管振動のデータを収集するステップと、
前記水中マイクにより検出された水中音と前記振動センサにより検出された配管振動とを相互相関処理する相関処理ステップと、
前記相関処理ステップによる相互相関処理の結果に基づいて、前記水道配管の漏水位置を検出するステップと
を備えたことを特徴とする漏水検出方法。
Collecting underwater sound data from underwater microphones installed in underground water pipes;
Collecting pipe vibration data from a vibration sensor installed at the same location as the installation location of the underwater microphone;
A correlation processing step for cross-correlating the underwater sound detected by the underwater microphone and the pipe vibration detected by the vibration sensor;
And a step of detecting a water leak position of the water pipe based on a result of the cross-correlation processing in the correlation processing step.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100942903B1 (en) 2009-09-03 2010-02-16 신민철 Leak detectable pipe
WO2013145492A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 日本電気株式会社 Leak detection method, water leakage detection method, leak detection device, and water leakage detection device
WO2014046122A1 (en) 2012-09-18 2014-03-27 日本電気株式会社 Leakage analysis system, measurement terminal, leakage analysis apparatus, and leakage detection method
WO2014050923A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 日本電気株式会社 Leakage determination method, leakage determination system, and program
KR101393038B1 (en) 2012-11-26 2014-05-09 한국건설기술연구원 Detection apparatus and method for leakaging water of tap water pipe
JP2015102486A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 積水化学工業株式会社 Identification method of defect position
KR101791959B1 (en) * 2017-01-12 2017-11-01 (주)한국빅텍 System for leak sensing and leak locating
WO2018105764A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-14 안경수 System for detecting leakage of water in conduit line installed underground
KR20180110543A (en) * 2017-03-29 2018-10-10 한국원자력연구원 Small leak detection apparatus of the pipings using time-spatial of the measured acouistic signal and small leak detection method using the same
JP2018173284A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 日本電気株式会社 Analyzer, analysis system, analysis method, and program
JP2019124613A (en) * 2018-01-18 2019-07-25 大井電気株式会社 Water leakage detector
GB2575669A (en) * 2018-07-19 2020-01-22 Hwm Water Ltd Leak detection apparatus and method
WO2020059693A1 (en) 2018-09-19 2020-03-26 日本電気株式会社 Fluid leakage diagnosis device, fluid leakage diagnosis system, fluid leakage diagnosis method, and recording medium storing fluid leakage diagnosis program

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10036684B2 (en) 2013-11-12 2018-07-31 Nec Corporation Leakage determination system and leakage determination method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5321973A (en) * 1976-08-12 1978-02-28 Osaka Gas Co Ltd Method of detecting defects of conduit
JPH1082712A (en) * 1996-09-06 1998-03-31 Tokyo Metropolis Method and apparatus for detecting water leakage
JPH10185744A (en) * 1996-12-20 1998-07-14 Tokyo Gas Co Ltd Judgment method for external noise in specification method for leak position in pipe
JPH11201859A (en) * 1998-01-13 1999-07-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for detecting leak in pipe by frequency band division
JP2000221020A (en) * 1999-02-01 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp Abnormal place detecting device
JP2004125628A (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Jfe Steel Kk Method and apparatus for detecting leakage position in piping

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5321973A (en) * 1976-08-12 1978-02-28 Osaka Gas Co Ltd Method of detecting defects of conduit
JPH1082712A (en) * 1996-09-06 1998-03-31 Tokyo Metropolis Method and apparatus for detecting water leakage
JPH10185744A (en) * 1996-12-20 1998-07-14 Tokyo Gas Co Ltd Judgment method for external noise in specification method for leak position in pipe
JPH11201859A (en) * 1998-01-13 1999-07-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for detecting leak in pipe by frequency band division
JP2000221020A (en) * 1999-02-01 2000-08-11 Mitsubishi Electric Corp Abnormal place detecting device
JP2004125628A (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Jfe Steel Kk Method and apparatus for detecting leakage position in piping

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100942903B1 (en) 2009-09-03 2010-02-16 신민철 Leak detectable pipe
WO2013145492A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 日本電気株式会社 Leak detection method, water leakage detection method, leak detection device, and water leakage detection device
WO2014046122A1 (en) 2012-09-18 2014-03-27 日本電気株式会社 Leakage analysis system, measurement terminal, leakage analysis apparatus, and leakage detection method
JPWO2014046122A1 (en) * 2012-09-18 2016-08-18 日本電気株式会社 Leakage analysis system, measurement terminal, leak analysis device, and leak detection method
US9766151B2 (en) 2012-09-18 2017-09-19 Nec Corporation Leakage analysis system and leakage detection method using at least two measurement terminals
WO2014050923A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 日本電気株式会社 Leakage determination method, leakage determination system, and program
US9909949B2 (en) 2012-09-28 2018-03-06 Nec Corporation Leakage determination method, leakage determination system, and program
KR101393038B1 (en) 2012-11-26 2014-05-09 한국건설기술연구원 Detection apparatus and method for leakaging water of tap water pipe
JP2015102486A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 積水化学工業株式会社 Identification method of defect position
WO2018105764A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-14 안경수 System for detecting leakage of water in conduit line installed underground
KR101791959B1 (en) * 2017-01-12 2017-11-01 (주)한국빅텍 System for leak sensing and leak locating
KR20180110543A (en) * 2017-03-29 2018-10-10 한국원자력연구원 Small leak detection apparatus of the pipings using time-spatial of the measured acouistic signal and small leak detection method using the same
KR102035266B1 (en) * 2017-03-29 2019-10-22 한국원자력연구원 Small leak detection apparatus of the pipings using time-spatial of the measured acouistic signal and small leak detection method using the same
JP2018173284A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 日本電気株式会社 Analyzer, analysis system, analysis method, and program
JP2019124613A (en) * 2018-01-18 2019-07-25 大井電気株式会社 Water leakage detector
GB2575669A (en) * 2018-07-19 2020-01-22 Hwm Water Ltd Leak detection apparatus and method
WO2020059693A1 (en) 2018-09-19 2020-03-26 日本電気株式会社 Fluid leakage diagnosis device, fluid leakage diagnosis system, fluid leakage diagnosis method, and recording medium storing fluid leakage diagnosis program

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