JP2016061763A - Water leakage spot detection method for water pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水道管、特に樹脂製水道管の漏水箇所の検知方法に関するものである。 The present invention relates to a method for detecting a water leakage point of a water pipe, particularly a resin water pipe.
一般家庭、工場における水道管の漏水、あるいは一般公道に敷設された水道管の漏水は水資源の有効活用の点で大きな問題である。すなわち、各家庭あるいは工場等での漏水量が個々には僅かでも、全体とすればかなりの分量が使用されないまま流失することになり、また、一般公道に敷設された水道管の漏水は無効無収水量としてそのまま散逸してしまうからである。このため、水道管の漏水検知は従来から行われ、その検知方法が検討されてきた。 Leakage from water pipes in ordinary households and factories, or water leakage from water pipes laid on public roads is a major problem in terms of effective use of water resources. In other words, even if the amount of water leakage at each home or factory is small, the entire amount will be washed away without being used, and the leakage of water pipes laid on public roads will not be invalid. This is because the amount of collected water is dissipated as it is. For this reason, water leak detection of water pipes has been conventionally performed, and the detection method has been studied.
水道管の漏水を検知する方法として一般に行われている方法は漏水探知機を使用する方法である(図4)。漏水探知機を用いて地上から間接的に漏水音を聴き、あるいは給水装置に漏水探知機をあて漏水音を聴いて漏水箇所を検知する。しかし、漏水探知機を使用する方法は漏水量がある程度以上ないと困難であり、一定程度以上の年数と経験が必要である。このため、より精度よく漏水箇所を検知する方法が色々と考えられている。たとえば、水道管内の水を音波励振させ地上から漏水箇所の音波を基準信号との差異で検知する方法(特許文献1)、流れ検知器を先端に取り付けたケーブルを管体内に送り出して漏水箇所を検知する方法(特許文献2)、管体中に希ガスを溶解したトレーサー水を流し込み、地表面に漏出する希ガスを検知する方法(特許文献3)等が提案されている。 A commonly used method for detecting water leaks in water pipes is to use a water leak detector (FIG. 4). A leak detector is used to listen to the leak sound indirectly from the ground, or the leak detector is applied to the water supply device to detect the leak point. However, the method using a water leak detector is difficult if the amount of water leak is not more than a certain level, and requires a certain number of years and experience. For this reason, various methods for detecting a water leakage location with higher accuracy are considered. For example, a method of detecting the sound wave of a water leak point from the ground by the difference from the reference signal by exciting the water in the water pipe (Patent Document 1), sending a cable with a flow detector attached to the tip into the pipe body, A method for detecting (Patent Document 2), a method for pouring tracer water in which a rare gas is dissolved into a pipe body, and detecting a rare gas leaking to the ground surface (Patent Document 3) are proposed.
しかしながら、現状は、調査機器の電子化、センサ機器の精度向上等によっても、漏水を検知する作業効率が必ずしも向上したとはいえない。超音波等のセンサを利用する方法であっても地中に埋設されている管路の配置が複雑であったり、種々の外乱の影響により漏水箇所をたやすく特定することは困難であるからである。また、地中に埋設される水道管には金属製のものと樹脂管等の非金属製のものがあり、金属製のものにくらべて非金属製の水道管は音を伝えにくい。最近は、一般家庭に敷設する水道管に非金属製のものが多く用いられるようになってきた。したがって、センサ等を用いて音波等の振動を検知する方法を使用しても漏水箇所を特定することは現実にはきわめて困難である。 However, at present, it cannot be said that work efficiency for detecting water leakage has necessarily improved due to the digitization of survey equipment and the improvement in accuracy of sensor equipment. This is because even with a method using an ultrasonic sensor or the like, the arrangement of pipes buried in the ground is complicated, and it is difficult to easily identify the location of water leakage due to various disturbances. is there. Moreover, there are metal pipes buried in the ground and non-metal pipes such as resin pipes, and non-metal pipes are less likely to transmit sound than metal pipes. Recently, non-metallic pipes that have been laid in ordinary households have been increasingly used. Therefore, it is actually very difficult to specify a water leak location even if a method of detecting vibration such as sound waves using a sensor or the like is used.
そこで、漏水箇所の検知方法として、配管の基端側から検知カプセルを送入し、配管の給水装置を閉止した状態で配管の基端側に水圧又は配水管動水圧力を加えることにより、検知カプセルを漏水箇所まで移動させて漏水箇所を検知することを特徴とする方法(特許文献4)、高電圧の直流電流を配管内の液体に流し、漏水個所から漏水とともに流出する表層電流を感知する方法(特許文献5)が提案されている。 Therefore, as a method for detecting the water leakage location, the detection capsule is sent from the base end side of the pipe, and the water supply device for the pipe is closed and water pressure or water distribution pipe hydraulic pressure is applied to the base end side of the pipe. A method (Patent Document 4) characterized in that a capsule is moved to a leaking point to detect the leaking point (Patent Document 4), a high-voltage direct current is passed through the liquid in the pipe, and a surface current flowing out from the leaking point with the leak is detected. A method (Patent Document 5) has been proposed.
しかしながら、検知カプセルからの信号は音波、電波、その他にかかわらず、点としての信号であり、従来の漏水探査技術と大差がなく、配管図面がない場合、どこで枝分かれしているかわからない配管内の漏水箇所を正確に特定することは困難である。他方、高電圧の直流電流を配管内の液体に流す方法は検知作業が危険であり、表層電流の方向性を検知して漏水箇所を特定することは難しく、一長一短がある。
そこで、配管ルートが途中で枝分かれしていてもディスプレイ上に配管ルートを示し、そのライン上にある音波拡散地点を漏水箇所として特定する安全な漏水検知方法の提供が望まれる。
However, the signal from the detection capsule is a point signal regardless of sound waves, radio waves, etc., and is not much different from the conventional water leakage exploration technology. It is difficult to specify the location accurately. On the other hand, the method of flowing a high-voltage direct current to the liquid in the pipe is dangerous to detect, and it is difficult to identify the location of the water leakage by detecting the direction of the surface current, which has both advantages and disadvantages.
Therefore, it is desired to provide a safe water leak detection method that shows a pipe route on the display even if the pipe route is branched on the way, and specifies a sound wave diffusion point on the line as a water leak point.
本発明は、地中にある水道配管内の水道水に超音波パルスを約1500前後m/sの速さで送り続けることにより、ホイヘンスの原理により枝分かれした配管内でも超音波パルスを充満させることができる結果、地上の探知機の能力向上に伴い、配管の超音波ラインを表示形成できるとともに、漏水箇所を検出できることを見出し、完成したもので、
配管の基端側にパルス音波発信機を取り付け、配管内に水圧をかけた状態で配管の基端側からパルス音波を配管内の水中に送信し、配管内にパルス信号を充満させ、漏水箇所からの漏れ音波を地上の音波探知機で検知し、漏水箇所を検出することを特徴とする水道管の漏水箇所検知方法にある。
The present invention allows ultrasonic pulses to be filled even in pipes branched according to the Huygens principle by continuously sending ultrasonic pulses to tap water in underground water pipes at a speed of about 1500 m / s. As a result, it was found that the ultrasonic line of the piping can be displayed and the leakage point can be detected with the improvement in the capacity of the detector on the ground.
Install a pulse sound wave transmitter on the base end side of the pipe, send a pulse sound wave from the base end side of the pipe to the water in the pipe with water pressure applied in the pipe, fill the pipe with a pulse signal, and leak the water A leaking point detection method for a water pipe is characterized by detecting a leaking sound wave from the ground with a sonic detector on the ground and detecting the leaking point.
本発明方法によれば、水圧がかかった配管内にはホイヘンスの原理により枝分かれした配管でも配管全体にパルス音波を充満させることができ、漏水箇所からパルス音波が地表面から漏れ出るので、漏水箇所が検出しやすい。また、配管内の超音波パルスを充満させて配管ラインをディスプレイ上で画像検出することができるので、配管ライン上をライントレースして行くことができ、漏水箇所である亀裂から漏れる音波を検出して音波の拡散場所を漏水個所として特定することができる。 According to the method of the present invention, the pipe subjected to water pressure can be filled with pulsed sound waves even in a pipe branched according to the Huygens principle, and the pulsed sound waves leak from the ground surface from the water leakage point. Is easy to detect. In addition, it is possible to fill the ultrasonic pulse in the pipe and detect the image of the pipe line on the display. Therefore, it is possible to specify the location where the sound wave is diffused as a water leak location.
本発明によれば、 検知パルス音波は可聴音であってもよいが、高周波である超音波パルスを基調とするのがよい。要すればこれに可聴音を重畳した信号を使用するのが好ましい。配管内の水圧を高くすることにより高周波の音は漏水箇所から地表面に出やすくなるからである。 According to the present invention, the detection pulse sound wave may be an audible sound, but it is preferably based on an ultrasonic pulse having a high frequency. If necessary, it is preferable to use a signal in which an audible sound is superimposed. This is because by increasing the water pressure in the pipe, high-frequency sound is more likely to be emitted from the water leakage point to the ground surface.
本発明では自己相関の強い信号と検知技術により漏音箇所をS/N比の悪い状況でも検出できるようにすることにある。地上の音波探知機3は集音器32に受信探触子として、多くの合成開口マイクロホン33(Rake受信・位相合成)を並列配置し、焦点探索、信号合成再生により焦点Tuning&Truckingを行なう。音波探知機34内に最適なイコライザーを設け、背景雑音消去(遠音・近音の常在音のAdaptive消去)、多Ch信号A/D変換(タイムシェアーによりハードウエアH/W削減、1チップマイコンの内蔵)、多マイク信号合成(AMP+A/D+位相遅延合成+D/A)、オートチューニング&オートシグナルプロセッシングなどの機能を備え、ディスプレイ上に配管ルートを表示し、ライントレースすることにより埋設配管のルートを探知する。
An object of the present invention is to make it possible to detect a leaking point even in a situation where the S / N ratio is poor by using a signal having a strong autocorrelation and a detection technique. The sonic detector 3 on the ground arranges many synthetic aperture microphones 33 (Rake reception / phase synthesis) in parallel to the
以下、本発明の好適な実施形態について、図面とともに詳細に説明する。
水道配管の水道メータを取り外し、音波発信機1を塩ビ配管2に取り付ける。発信機1内には送信探触子11が内蔵されており、電源からの通電により高周波である超音波パルスを発信するようになっている。配管2内には水が充満しており、水圧がかけられている。探触子11から高周波である超音波パルスを配管中の水道水に水圧をかけた状態で配管の基端側からパルス音波を配管内の水中に送信する。これにより、管が枝分かれしていてもホイヘンスの原理により、配管内にパルス信号が充満する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
Remove the water meter from the water pipe and attach the
他方、図2は音波探査機3であって、探査棒31の先端には集音器32が広がって設けられ、その表面には受信探触子33が一面に並列して設けられ、通常の10ないし15倍以上の感度を有している。他方、探査棒の上端には検知メータ34が設けられ、そのディスプレイ34aには配管ラインが表示されるようになっている。したがって、電源スイッチ35を入れ、集音感度を拡大モードとする拡大スイッチ36と集音感度を縮小モードとする縮小スイッチ37とを交互に入れ替えながら、集音を進めると、ディスプレイには配管ルートが示されるとともに、その配管ルート上に漏水箇所が表示されるようになっている。
On the other hand, FIG. 2 shows a sound probe 3 in which a
図3は配管ルートおよび漏水箇所を探査中の説明図で、水道管2はワイヤーメッシュ41を埋め込んだコンクリート道路4の下方の地下層42に配管されているとする。この水道管2の水道メータを取り外して超音波パルス発信機1を取り付け、配管中の水圧のかかった水道水に超音波を約1500m/sで送信し続ける。他方、配管が埋設された地表面を受信探査機3の下方集音器32を左右に振りながら前進させると、水道管からの音波はディスプレイ34a上に線として表示されることになる。水道管に高周波や高電流を流す場合には周囲に磁界が形成され、誘導電流が流れやすく、ワイヤーメッシュ41が存在する場合は水道管周囲の誘導電流又は磁界は乱れて正確に検知できない。本発明においては、超音波パルスを使用するので、配管上方のワイヤーメッシュ41は邪魔にならず配管ルートを表示しやすくなる。しかも漏水箇所からは超音波が漏れ、地上に漏れ出るので、音波探知機2で検知し、漏水箇所を検出することができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram during exploration of the piping route and the water leakage location, and it is assumed that the
水中の音速は約1500m/sで、軟質ポリエチレンおよび天然ゴムなど樹脂と媒体中の音速が類似しているので、音波を用いることは音波探知の障害とならない。そして、音波が超音波のように高周波となると、しかも配管中の水道水に水圧がかかっていると、漏水箇所からの漏れ音を一層検知しやすくする。したがって、本発明は特に樹脂管での漏水検知に優れるものである。 The speed of sound in water is about 1500 m / s, and the speed of sound in a medium is similar to that of a resin such as soft polyethylene and natural rubber. Therefore, using sound waves does not hinder sound wave detection. And when a sound wave becomes a high frequency like an ultrasonic wave, and when the water pressure is applied to the tap water in piping, it will make it easier to detect the leak sound from a water leak location. Therefore, the present invention is particularly excellent in water leak detection in a resin pipe.
1・・・音波発信機
2・・・水道配管
3・・・音波探査機
32・・・集音器
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The water pipe leakage point detection method according to claim 2, wherein the ground acoustic detector performs line tracing of the piping route.
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