JP2016142619A - 漏水判定のための波形データ収集装置、漏水判定装置、漏水判定システム、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な処理によって漏水有無の判定を行う場合における誤判定を低減すること。
【解決手段】ファイル展開部６８は、連続する検査期間におけるおのおのにおいて、検査対象の振動に対応する波形データの時間積分率が、予め定められたしきい値以上であると判定された場合にのみ収集された波形データを取得条件情報とともに取得する。波形データ検索部７０は、取得された波形データに対応する取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する波形データをデータベース７８から検索する。波形データ比較部７２は、取得された波形データと、検索された波形データとを比較する。相関性判定部７４は、比較結果に基づいて、両波形データに相関性がある場合には、取得された波形データを漏水時の波形データであると判定する。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、水道管等の地下埋設物の破損等によって生じる漏水の有無を判定するための技術に関し、漏水に伴って生じる振動や音響の波形データを収集する波形データ収集装置、この波形データに基づいて漏水の有無を判定する漏水判定装置、波形データ収集装置と漏水判定装置からなる漏水判定システム、およびこれらの動作を制御するためのプログラムに関する。

従来、水道管等の地下埋設物の破損等によって生じる漏水の有無の判定は、水道管の弁や水道メータが設置されている水道管の露出部分における振動を、熟練調査員が、音聴棒や電子式の音聴器を使って聴き、その結果に基づいて判断することによってなされている（第１の判定方法）。

また、検査期間中に、地中に埋設された配管上において発生する振動を、電気信号に変換し、この電気信号が、予め定められた判定基準電圧以上となる累積時間を求め、この累積時間の、検査期間に対する割合が、予め決められた判定基準値を超える場合に、漏水があると判定することによってもなされている（第２の判定方法）。

特開昭６１−２１３６４７号公報 特開平１−２５０２５号公報

しかしながら、このような従来の漏水判定方法では、以下のような問題がある。

まず、第１の判定方法のように、人間的な処理によって漏水の有無を判定する場合、以下のような問題がある。

すなわち、漏水の有無を判断できる熟練調査員は、貴重な存在であり、その数は、全国的にも少ない。しかも、このような熟練調査員でさえ、一日に１００箇所程度の調査するのが、物理的に限界である。そのために、熟練調査員によって、件数の多い各戸の漏水調査を行った場合、調査を完了するまでに、非常に多くの日数を要してしまう。

よって、第２の判定方法のように、機械的な処理によって漏水の有無を判定することが望ましい。しかしながら、この場合、以下のような問題がある。

すなわち、センサやマイクによって取得される信号のレベルは、漏水の有無や、騒音の状況等によってさまざまである。例えば、配管上において発生する振動は、漏水によって発生する振動のみならず、漏水以外によって発生する雑音振動もある。これら雑音振動については、一過性のものについては問題ないが、自動販売機のコンプレッサや、浄化槽のファン、また柱上トランス等によって継続的に発生する大きな振動も存在する。

このため、漏水が発生していない場合であっても、漏水が発生しているものと誤判定される恐れがあるという問題がある。

したがって、本発明の第１の目的は、この問題を解決するために、漏水の有無の判定を、調査員の負担を軽減するために、人間的な処理ではなく、機械的な処理によって行う場合、振動の波形データに対する詳細な分析を行うことによって、誤判定を低減する漏水判定装置およびプログラムを提供することにある。

ところで、この種の波形データの収集は、調査員が携帯する波形データ収集装置によってなされる。また、この波形データ収集装置は通信機能を備えており、波形データを収集すると、その都度、波形データを、中央サーバである漏水判定装置へ送信することができる。

しかしながら、波形データ収集装置によって収集された波形データは、すべてが漏水のある場合における波形データであるとは限らず、漏水がない場合における波形データも含まれる。にも関わらず、波形データ収集装置は、収集したすべての波形データを漏水判定装置へ送信してしまう。実際には、波形データ収集装置によって収集された波形データの多くは、漏水の無い場合における波形データであるので、収集したすべての波形データを漏水判定装置へ送信することは非効率的な動作である。

また、漏水判定装置は、波形データ収集装置から送信されたすべての波形データを対象に漏水有無を判定するための分析を行っている。つまり、前述したように、送信される波形データのうちの多くが、漏水の無い場合における波形データであるにも関わらず、漏水判定装置は、すべての波形データについて、漏水有無の判定のための分析を行っているので、これもまた非効率的な動作である。

このような非効率性は、波形データ収集装置に、漏水の無い場合における波形データを判別できる機能を持たせることによって解消される。そして、波形データ収集装置は、漏水の可能性のある場合における波形データのみを漏水判定装置へ送信するようにすれば、無駄な波形データを送信することも回避されるし、また、漏水判定装置は、漏水の可能性のある波形データのみに対して分析するだけで良いようになる。

したがって、本発明の第２の目的は、漏水の無い場合における波形データを判別することができ、漏水の可能性のある場合の波形データのみを、漏水判定装置へ送信する波形データ収集装置およびプログラムを提供することにある。

実施形態の漏水判定装置は、第１の目的を達成するために、通信部と、漏水判定部と、記憶部とを備える。漏水判定部はさらに、波形データ検索部と、波形データ比較部と、相関性判定部とを備える。通信部は、所定数の連続する検査期間におけるおのおのにおいて、検査対象の振動に対応する波形データの、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間の、検査期間に対する割合である時間積分率が、予め定められたしきい値以上であると判定された場合にのみ収集された波形データを、この波形データが取得されたときの条件を含む取得条件情報とともに取得する。記憶部は、漏水時の波形データであると過去に判定された波形データを、対応する取得条件情報とともに蓄積している。波形データ検索部は、通信部によって取得された波形データに対応する取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する波形データを、記憶部から検索する。波形データ比較部は、通信部によって取得された波形データと、波形データ検索部によって検索された波形データとを比較する。相関性判定部は、波形データ比較部による比較結果に基づいて、両波形データに相関性がある場合には、増幅部によって取得された波形データを漏水時の波形データであると判定する。

実施形態の波形データ収集装置は、第２の目的を達成するために、センサ信号取得部と、増幅部と、波形データ取得部とを備える。波形データ取得部はさらに、時間積分率算出部と、波形データ蓄積部と、波形データ保存判定部とを備える。センサ信号取得部は、検査期間において、検査対象に備えられたセンサから、検査対象の振動に対応する振動信号を取得する。増幅部は、振動信号を増幅する。時間積分率算出部は、増幅された振動信号を対象として、検査期間において、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間を算出し、総期間の、検査期間に対する割合を取ることによって、時間積分率を算出し、算出された時間積分率が、予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する。波形データ蓄積部は、時間積分率算出部によって、前記予め定められたしきい値以上であると判定された振動信号を、前記波形データとして蓄積する。波形データ保存判定部は、波形データ蓄積部への波形データの蓄積の要否を、予め定められたしきい値に基づいて判定する。

さらに、実施形態の漏水判定システムは、このような波形データ収集装置と漏水判定装置とを備えて構成される。

図１は、本発明の実施形態の漏水判定システムの全体構成例を示す概念図である。 図２は、同漏水判定システムにおける波形データ収集装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、時間積分率を算出するための原理を説明するための概念図である。 図４は、時間積分率の算出結果に応じて、波形データ蓄積部に波形データを蓄積するための判定ロジックを示す図である。 図５は、同漏水判定システムにおける波形データ収集装置の動作例を示すフローチャートである。 図６は、同漏水判定システムにおけるサーバの構成例を示すブロック図である。 図７は、同漏水判定システムにおけるサーバの動作例を示すフローチャートである（その１）。 図８は、同漏水判定システムにおけるサーバの動作例を示すフローチャートである（その２）。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の漏水判定システム１０の全体構成例を示す概念図である。

この漏水判定システム１０は、複数の波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・＃ｎ）と、これら波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・＃ｎ）と無線通信ネットワーク４０を介して通信可能な漏水判定装置５０とを具備する。

（波形データ収集装置）
本実施形態における波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・＃ｎ）は、調査員が携帯する専用端末でありうる。また、専用端末ではなくても、波形データ収集装置２０の動作を制御するための専用のプログラムやアプリをインストールすることによって、例えばスマートフォンのような汎用端末も、波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・＃ｎ）となりうる。

図２は、波形データ収集装置２０の構成例を示すブロック図である。

波形データ収集装置２０は、センサ信号取得部２１と、増幅部２２と、フィルタ部２３と、Ａ／Ｄ変換部２４と、波形データ取得部２５と、ハードディスク等からなる記憶装置２７と、データ送信部２８とを備えてなる。さらに波形データ取得部２５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、並びに、ＣＰＵが処理を実行するためのアプリケーション・プログラムやデータを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。波形データ取得部２５は、図示しないＲＯＭに格納されるアプリケーション・プログラムを、図示しないＲＡＭを利用してＣＰＵに実行させることで、波形データ変換部３０と、時間積分率算出部３１と、波形データ蓄積部３２と、波形データ保存判定部３３とを実現する。

なお、波形データ取得部２５は、ＣＰＵを備える場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を備え、波形データ変換部３０と、時間積分率算出部３１と、波形データ蓄積部３２と、波形データ保存判定部３３との機能を実現するようにしても構わない。

記憶装置２７は、波形データ保存部３４と、調査結果一覧データ保存部３５とを備えている。

このようなデータ収集装置２０は、検査対象である水道管等の配管４２に設置された加速度センサ、振動センサ、マイクロホン等のセンサ４４に接続されている。

センサ４４は、配管４２上を伝わる微小な信号を捉えて、例えばμＶ（マイクロ・ボルト）オーダの振動信号ａを生成する。そして、この振動信号ａを、波形データ収集装置２０に向けて出力する。

波形データ収集装置２０では、センサ４４から出力された振動信号ａをセンサ信号取得部２１が受信する。センサ信号取得部２１は、振動信号ａを受信すると、出力元のセンサ４４に応じて、例えば、住所、調査場所、調査年月日時分秒、配管番号、配管管種、口径、給水栓番号等を含む調査情報ｉを生成する。そして、振動信号ａおよび調査情報ｉを、増幅部２２に渡す。

増幅部２２は、振動信号ａを増幅して、増幅信号ｃを生成し、調査情報ｉとともにフィルタ部２３に渡す。増幅部２２は、一例として、振動信号ａに対して、１０００倍の増幅率を適用し、Ｖ（ボルト）オーダの増幅信号ｃとする。

フィルタ部２３は、増幅信号ｃに対してアンチエリアジングを行うとともに、増幅信号ｃから、例えば車の通行音等の雑音が多く含まれる低周波領域等をカットする。そして、このようなフィルタ処理済信号ｄを、調査情報ｉとともにＡ／Ｄ変換部２４に渡す。

Ａ／Ｄ変換部２４は、フィルタ処理済信号ｄをＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換によって得られたデジタル信号ｅを、調査情報ｉとともに、波形データ変換部３０および時間積分率算出部３１に渡す。

波形データ変換部３０は、デジタル信号ｅを、例えばＷＡＶＥファイルやＡＩＦＦ等のような、パソコンで再生可能な一般的な音声データ・ファイル形式である波形データｆに変換し、調査情報ｉとともに波形データ蓄積部３２に蓄積する。ただし、後述するように、時間積分率算出部３１から、波形データ蓄積部３２に蓄積中止命令ｋが発行された場合には、波形データ蓄積部３２は、蓄積を中止する。

時間積分率算出部３１は、Ａ／Ｄ変換部２４から出力されたデジタル信号ｅに対して、時間積分率を算出する。図３は、時間積分率（％）を算出するための原理を説明するための概念図である。

すなわち、時間積分率算出部３１では、デジタル信号ｅを対象として、検査期間Ｔ内において、予め定められた判定基準電圧Ｅｒ以上となる期間ｔ（１，２，・・・，ｉ，・・・ｍ）、つまり、＋Ｅｒ以上となる期間と、−Ｅｒ以下となる期間との総和（Σｔ（ｉ））を算出する。さらにこの総和（Σｔ（ｉ））の、検査期間Ｔに対する割合（Σｔ（ｉ）／Ｔ）×１００）を取ることで、時間積分率（％）を算出する。判定基準電圧Ｅｒは、一例として、配管４２に漏水がない場合に得られる最大電圧付近に設定する。

時間積分率（％）が大きいということは、デジタル信号ｅによって示される電圧が、配管４２に漏水がない場合における最大電圧以上になる可能性が高いということになる。しかしながら、前述したように、センサ４４によって検出される振動信号ａには、雑音振動も含まれている。したがって、時間積分率（％）が大きいだけでは、実際に漏水が発生していると断定することはできない。したがって、時間積分率算出部３１は、時間積分率（％）が予め定められた判定基準値以上になるような検査期間Ｔが、連続して何回か得られた場合に、漏水の可能性があると判定し、波形データｆの、波形データ変換部３０から波形データ蓄積部３２への蓄積を許可し、それ以外の場合には、漏水の可能性はないと判定し、波形データ蓄積部３２に蓄積中止命令ｋを発行することによって、波形データｆの、波形データ蓄積部３２への蓄積を中止させるとともに、それまで蓄積されていた波形データｆを破棄させる。

この判定ロジックを、図４を用いて説明する。

図４（ａ）は、時間積分率（％）が判定基準値以上となる検査期間Ｔが、連続してｎ回（例えば、１２回）得られ、波形データ蓄積部３２に波形データｆが蓄積される場合におけるシーケンスを例示している。

（１）時間は、検査期間Ｔ（秒）が、ｎ回繰り返されるので、全体でＴ・ｎ（秒）の計測時間を要することを示している。（２）時間積分率算出は、各検査期間毎に、時間積分率が算出されることを示している。（３）回数は、検査期間Ｔの累積回数を示している。（４）判定基準値以上は、「Ｙｅｓ」であれば、各検査期間Ｔにおいて、時間積分率（％）が判定基準値以上となることを示している。つまり、図４（ａ）は、時間積分率（％）が判定基準値以上となるような検査期間Ｔが、連続してｎ回（例えば、１２回）得られていることを示している。（５）波形データ蓄積は、波形データ変換部３０からの波形データｆが、波形データ蓄積部３２に蓄積されている状態を示している。この場合、（６）漏水判定は、漏水有と判定される。

一方、図４（ｂ）は、最初の２回の検査期間までは時間積分率（％）が判定基準値以上となるものの、３回目の検査期間において、時間積分率（％）が判定基準値以上とはならなかったので、波形データ蓄積部３２への波形データｆの蓄積が中止され、それまで蓄積された波形データｆが破棄されるシーケンスを例示している。以下では、図４（ａ）と異なる点のみについて説明する。

図４（ｂ）において、（４）判定基準値以上は、最初の２回の検査期間までは「Ｙｅｓ」であるが、３回目の検査期間において「Ｎｏ」となっている。これは、３回目の検査期間において、時間積分率（％）が判定基準値以上とならなかったことを示している。すると時間積分率算出部３１は、波形データ蓄積部３２に蓄積中止命令ｋを発行することによって、（５）波形データｆの蓄積が中止され、それまで波形データ蓄積部３２に蓄積されていた波形データｆおよび調査情報ｉが破棄されることを示している。この場合、（６）漏水判定は、漏水無と判定される。

時間積分率算出部３１はまた、蓄積中止命令ｋを発行する場合、波形データ蓄積部３２のみならず、波形データ保存判定部３３に対しても発行する。

波形データ保存判定部３３は、時間積分率算出部３１から、蓄積中止命令ｋが発行されなかった場合、波形データ蓄積部３２から波形データｆおよび調査情報ｉを取得して、波形データ保存部３４に書き込み、しかる後に、波形データ蓄積部３２から波形データｆおよび調査情報ｉを消去する。一方、時間積分率算出部３１から、蓄積中止命令ｋを受け取った場合、波形データｆおよび調査情報ｉを、単に波形データ蓄積部３２から消去するだけで、波形データ保存部３４には何も書き込まない。

時間積分率算出部３１はさらに、調査情報ｉを、調査結果一覧データｊとして、調査結果一覧データ保存部３５に保存する。

記憶装置２７は、波形データｆと、対応する調査結果一覧データｊとを、波形データ保存部３４と、調査結果一覧データ保存部３５とに保存している。

データ送信部２８は、調査結果一覧データ保存部３５に保存されている調査結果一覧データｊを取得する。そして、この調査結果一覧データｊに対応する波形データｆを、波形データ保存部３４から取得する。調査結果一覧データｊに対応する波形データｆの、波形データ保存部３４からの取得は、調査結果一覧データｊと内容的に一致する調査情報ｉとともに保存されている波形データｆを取得することよってなされる。そして、調査結果一覧データｊと、対応する波形データｆとが含まれたファイルｇを作成し、無線通信ネットワーク４０を介して漏水判定装置５０側に送信する。

なお、前述したように、波形データ保存判定部３３によって、波形データ保存部３４に波形データｆが保存されない場合もある。すなわち、調査結果一覧データｊに対応する波形データｆが存在しないこともある。このような場合、データ送信部２８は、調査結果一覧データｊのみを含むファイルｇを作成し、無線通信ネットワーク４０を介して漏水判定装置５０側に送信する。

次に、以上のように構成した同漏水判定システム１０における波形データ収集装置２０の動作例を図５に示すフローチャートを用いて説明する。

配管４２上を伝わる微小な信号がセンサ４４によって検出され、例えばμＶオーダの振動信号ａが生成され、波形データ収集装置２０に向けて出力される（ステップＳ１）。

この振動信号ａは、波形データ収集装置２０のセンサ信号取得部２１によって受信される。さらにセンサ信号取得部２１では、この振動信号ａの出力元のセンサ４４に応じて、例えば、住所、調査場所、調査年月日時分秒、配管番号、配管管種、口径、給水栓番号等を含む調査情報ｉが生成される（ステップＳ２）。これら振動信号ａおよび調査情報ｉは、センサ信号取得部２１から増幅部２２へ渡される。

増幅部２２では、振動信号ａが増幅されることによって、例えばＶオーダの増幅信号ｃが生成される（ステップＳ３）。この増幅信号ｃは、調査情報ｉとともに、増幅部２２からフィルタ部２３へ渡される。

フィルタ部２３では、増幅信号ｃに対してアンチエリアジングが行われるとともに、増幅信号ｃから、低周波領域等がカットされることにより、フィルタ処理済信号ｄが生成される（ステップＳ４）。フィルタ処理済信号ｄは、調査情報ｉとともにフィルタ部２３からＡ／Ｄ変換部２４へと渡される。

Ａ／Ｄ変換部２４では、フィルタ処理済信号ｄがＡ／Ｄ変換され、デジタル信号ｅが得られる（ステップＳ５）。デジタル信号ｅは、調査情報ｉとともに、Ａ／Ｄ変換部２４から、波形データ変換部３０および時間積分率算出部３１へ渡される。

時間積分率算出部３１では、Ａ／Ｄ変換部２４から出力されたデジタル信号ｅに対して、時間積分率（％）が算出される（ステップＳ６）。

この時間積分率（％）が、予め定められた判定基準値以上となる場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、検査期間Ｔ（＃１）におけるデジタル信号ｅが、波形データ変換部３０によって、例えばＷＡＶＥファイルやＡＩＦＦ等のような、パソコンで再生可能な一般的な音声データ・ファイル形式である波形データｆに変換され、調査情報ｉとともに波形データ蓄積部３２に蓄積される（ステップＳ８）。

このようなステップＳ１〜Ｓ８の処理を、後続する所定数の連続した検査期間を対象として実施するために、現在の検査期間Ｔが、最後の検査期間Ｔ（＃ｎ）でなければ（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１に戻り、現在の検査期間Ｔに連続する次の検査期間についても、ステップＳ１〜Ｓ８までの処理が繰り返される。ただし、ステップＳ２の処理は、最初の検査期間Ｔ（＃１）のみについて行えばよいので、２回目の検査期間Ｔ（＃２）以降はステップＳ２の実施は省略される。

一方、ステップＳ６において算出された時間積分率（％）が、予め定められた判定基準値以上とはならない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、漏水の可能性はないと判定され、時間積分率算出部３１から波形データ蓄積部３２へと蓄積中止命令ｋが発行される（ステップＳ１０）。これによって、波形データ蓄積部３２への波形データｆの蓄積が中止されるとともに、波形データ蓄積部３２にそれまで蓄積されていた波形データｆも破棄され、この波形データｆは収集されない。これによって、検出の途中であっても、検出が中止される（ステップＳ１１）。

したがって、ステップＳ９でＮｏと判定されるまで、すなわち、最初の検査期間Ｔ（＃１）から最後の判定期間Ｔ（＃ｎ）までのすべての判定期間Ｔ（＃１〜＃ｎ）において、時間積分率（％）が、予め定められた判定基準値以上となる波形データｆのみが、波形データ蓄積部３２に蓄積される。そして、対応する調査情報ｉから生成され、調査結果一覧データ保存部３５に保存された調査結果一覧データｊと対応付けられて、波形データ保存部３４に保存される。

時間積分率（％）が、すべての判定期間Ｔ（＃１〜＃ｎ）にわたって、判定基準値以上となるということは、漏水している可能性が高いと思われる。しかしながら、前述したように、センサ４４によって検出される振動信号ａには、雑音振動も含まれているので、漏水していると断定することはできない。したがって、このようにして波形データ保存部３４に保存された波形データｆは、調査結果一覧データ保存部３５に保存された対応する調査結果一覧データｊとともに、ファイルｇに含められて、データ送信部２８から漏水判定装置５０へと送信され、漏水判定装置５０においてなされる詳細な漏水判定分析のために利用される。

このように、波形データ収集装置２０は、漏水の可能性がないと思われる波形データが得られた場合には、検出の途中であっても、検出を中止し、波形データが生成されなくなるので、無駄な作業を排除することができる。そして、漏水の可能性が高いと思われる波形データｆのみを収集し、漏水判定装置５０へ送信することができる。なお、これらの作業は全て、波形データ収集装置２０によって自動的になされる機械的な作業であるため、アルバイトやパート等の素人の調査員であっても、水道メータの検針時等にも容易に行うことができる。

また、波形データｆは、対応する調査結果一覧データｊから、住所、調査場所、調査年月日時分秒、配管番号、配管管種、口径、給水栓番号等を知ることができる。

（漏水判定装置）
本実施形態の漏水判定システム１０における漏水判定装置５０は、無線通信ネットワーク４０を介して複数の波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・＃ｎ）と通信可能なクライアント／サーバ構成をしており、図１に図示されるように、通信ネットワーク５２によって互いに通信可能に接続されたサーバ５４と、クライアント５６と、無線回線インタフェース５８とを備えている。

通信ネットワーク５２は、例えばイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ、あるいは公衆回線や専用回線を介して複数のＬＡＮが接続されるＷＡＮ等からなりうる。ＬＡＮの場合には、必要に応じてルータを介した多数のサブネットから構成される。また、ＷＡＮの場合には、公衆回線に接続するためのファイアウォール等を適宜備えているが、ここではその図示及び詳細説明を省略する。

サーバ５４は、例えば磁気ディスク等の記録媒体に記録されたプログラムや、通信ネットワーク５２等を介してダウンロードしたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって実現される。

クライアント５６は、サーバ５４を遠隔から操作するための、例えばパソコン等の端末である。なお、図１では１つのクライアント５６しか図示されていないが、これは一例であって、通信ネットワーク５２には、複数のクライアント５６が接続されうる。

無線回線インタフェース５８は、無線通信ネットワーク４０と、通信ネットワーク５２との両方と通信することが可能であり、波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）と、漏水判定装置５０との間で送受信されるデータを中継する。各波形データ収集装置２０（＃１，＃２，・・・，＃ｎ）から無線通信ネットワーク４０を介してファイルｇが送信された場合、無線回線インタフェース５８が、このファイルｇを受信して、通信ネットワーク５２を介してサーバ５４に送る。

図６は、サーバ５４の構成例を示すブロック図である。

サーバ５４は、通信部６２と、漏水判定部６４と、記憶部６６とを備えてなる。漏水判定部６４は、例えば、ＣＰＵ、並びに、ＣＰＵが処理を実行するためのアプリケーション・プログラムやデータを格納するＲＯＭ及びＲＡＭ等を備える。漏水判定部６４は、図示しないＲＯＭに格納されるアプリケーション・プログラムを、図示しないＲＡＭを利用して実行することで、ファイル展開部６８、波形データ検索部７０、波形データ比較部７２、相関性判定部７４、およびファイル書込部７６の機能を実現する。

なお、漏水判定部６４は、ＣＰＵを備える場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、ＦＰＧＡ等を備え、ファイル展開部６８、波形データ検索部７０、波形データ比較部７２、相関性判定部７４、およびファイル書込部７６の機能を実現するようにしても構わない。

また、記憶部６６は、データベース７８を記憶している。データベース７８は、過去に取得され、漏水有と判定された波形データＦと、それに対応する調査結果一覧データＪとを含むファイルＧを格納している。調査結果一覧データＪは、調査結果一覧データｊが有する情報に加えてさらに「漏水有」との情報を含んでいる。

そして、通信部６２は、無線回線インタフェース５８から送られたファイルｇを受け取り、漏水判定部６４に渡す。

ファイル展開部６８は、ファイルｇを受け取り、このファイルｇを展開することによって、波形データｆと、調査結果一覧データｊとを得る。そして、波形データｆを、波形データ比較部７２に渡すとともに、調査結果一覧データｊを、波形データ検索部７０に渡す。

波形データ検索部７０は、調査結果一覧データｊに基づいて、比較対象とする過去のファイルＧを、データベース７８から検索する。比較する過去のファイルＧとしては、例えば、調査結果一覧データｊが有する情報要素のうち、ユーザ名、住所、調査場所、配管番号、配管管種、口径、給水栓番号等のうちの何れか１つが一致する調査結果一覧データＪを含むファイルＧを対象とする。

波形データ検索部７０は、比較対象とする最初のファイルＧ（１）をデータベース７８から検索すると、このファイルＧ（１）を展開することによって、ファイルＧ（１）に含まれている波形データＦ（１）を取得し、波形データ比較部７２に渡す。

波形データ比較部７２は、ファイル展開部６８から送られた波形データｆと、波形データ検索部７０から送られた波形データＦ（１）とに対して、周波数分析等を行うことによって、両波形データを比較する。そして、この比較結果を、相関性判定部７４に渡す。

相関性判定部７４は、波形データ比較部７２から送られた比較結果に基づいて、波形データｆと、波形データＦ（１）との間に相関性があるか否かを判定する。周波数分析等によって相関性の有無を判定する技術は、公知であるので、ここでは、さらなる説明を省く。

相関性判定部７４は、相関性がある波形データｆに対して漏水有と判定し、この波形データｆをファイル書込部７６に渡す。すると、ファイル書込部７６は、この波形データｆを、「漏水有」の新たな波形データＦとして認識する。さらに、波形データ検索部７０から、この波形データｆの調査結果一覧データｊを取得し、この調査結果一覧データｊに「漏水有」との情報を追加し、「漏水有」の調査結果一覧データＪを作成する。そして、この調査結果一覧データＪと、「漏水有」として認識された新たな波形データＦとが含まれた「漏水有」のファイルＧを作成し、データベース７８に書き込む。

一方、相関性判定部７４によって、波形データｆと、波形データＦ（１）との間に相関性がないと判定された場合、波形データ検索部７０は、比較対象とされる別のファイルＧ（２）を、データベース７８から検索する。このファイルＧ（２）に含まれる波形データＦ（２）対しても、波形データ比較部７２および相関性判定部７４は、同様にして、波形データｆとの相関性判定処理を行う。

波形データ検索部７０と、波形データ比較部７２と、相関性判定部７４とがこのような相関性判定処理を繰り返すことによって、サーバ５４は、波形データｆが、比較対象とされる何れかの波形データＦとの相関性を有しているか、あるいは、比較対象とされるどの波形データＦとも相関性を有していないかを判定する。そして、相関性判定部７４は、何れかの波形データＦとの相関性を有していると判定すると、ファイル書込部７６が、新たな「漏水有」のファイルＧを生成し、データベース７８に格納する。一方、どの波形データＦとも相関性を有していない場合、相関性判定部７４は、漏水無と判定する。この場合、データベース７８に、新たなファイルＧは蓄積されない。

一方、このような手法によって漏水有の判定がなされる場合、波形データｆと、比較対象とされる複数の波形データＦのうちの何れか１つとの相関性が発見されると、その時点で判定が終了し、まだ比較されていない波形データＦが残っている場合であっても、波形データｆは、これら残りの波形データＦとの比較はなされない。より判定精度を高めるためには、波形データｆが、比較対象とされる複数の波形データＦのうちの何れか１つとの相関性が発見されても、ここで判定を打ち切ることなく、残りの波形データＦとの比較も行い、これらの比較結果も考慮して、漏水の有無の判定を総合的に行うことが望ましい。そして、例えば、所定割合以上（例えば、７５％）の波形データＦと相関性を有する場合に、波形データｆを漏水有の波形データであると判定するようにすれば、この判定結果はより信頼性の高いものとなる。

次に、以上のように構成した同漏水判定システムにおけるサーバ５４の動作例を図７および図８に示すフローチャートを用いて説明する。

波形データ収集装置２０のデータ送信部２８では、波形データ保存部３４に保存された波形データｆと、調査結果一覧データ保存部３５に保存された調査結果一覧データｊとを含むファイルｇが生成され、サーバ５４側へ送信される（ステップＳ２１）。

このファイルｇは、サーバ５４において、通信部６２によって受信され、通信部６２から漏水判定部６４へ渡される。このファイルｇは、漏水判定部６４におけるファイル展開部６８によって受け取られ、展開されることによって、波形データｆと、調査結果一覧データｊとが得られる（ステップＳ２２）。そして、波形データｆが、波形データ比較部７２に渡されるとともに、調査結果一覧データｊが、波形データ検索部７０に渡される。

波形データ検索部７０では、調査結果一覧データｊに基づいて、比較対象とする過去のファイルＧが、データベース７８から検索される（ステップＳ２３）。比較する過去のファイルＧとしては、例えば、調査結果一覧データｊが有する情報要素のうち、ユーザ名、住所、調査場所、配管番号、配管管種、口径、給水栓番号等のうちの何れか１つが一致する調査結果一覧データＪを含むファイルＧが対象とされる。

波形データ検索部７０では、比較対象とする最初のファイルＧ（１）がデータベース７８から検索される（ステップＳ２４）と、このファイルＧ（１）から波形データＦ（１）が取得され、波形データ比較部７２に渡される（ステップＳ２５）。

波形データ比較部７２では、ファイル展開部６８から送られた波形データｆと、波形データ検索部７０から送られた波形データＦ（１）とに対して、周波数分析等が行われることによって、両波形データが比較される（ステップＳ２６）。そして、この比較結果が、相関性判定部７４に渡される。

相関性判定部７４では、波形データ比較部７２から送られた比較結果に基づいて、波形データｆと、波形データＦ（１）との間に相関性があるか否かが判定される（ステップＳ２７）。

相関性判定部７４では、相関性がある波形データｆに対して漏水有（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）と判定され、この波形データｆがファイル書込部７６に渡される。すると、ファイル書込部７６では、この波形データｆが、「漏水有」の波形データＦとして認識される（ステップＳ２８）。さらに、波形データ検索部７０から、この波形データｆの調査結果一覧データｊが取得され、この調査結果一覧データｊに「漏水有」との情報が追加され、「漏水有」の調査結果一覧データＪが作成される（ステップＳ２９）。そして、この調査結果一覧データＪと、「漏水有」として認識された波形データＦとが含まれた「漏水有」のファイルＧとが作成され、データベース７８に書き込まれる（ステップＳ３０）。

一方、相関性判定部７４によって、波形データｆと、波形データＦ（１）との間に相関性がないと判定された場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、波形データ検索部７０によって、比較対象とされる別のファイルＧ（２）が、データベース７８から検索される（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）。このファイルＧ（２）から得られた波形データＦ（１）に対しても、波形データ比較部７２および相関性判定部７４によって、同様にして波形データｆとの相関性判定処理が行われる（ステップＳ２４〜Ｓ２７）。

ステップＳ２４〜Ｓ２７が繰り返されることによって、サーバ５４によって、波形データｆが、比較対象とされる何れかの波形データＦとの相関性を有しているか（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、あるいは、比較対象とされるどの波形データＦとの相関性も有していない（ステップＳ２７：Ｎｏ）かが判定される。そして、波形データｆは、相関性判定部７４において、何れかの波形データＦとの相関性を有している（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）と判定されると、ファイル書込部７６によって、新たな「漏水有」の波形データＦとして認識され、この波形データＦを含むファイルＧが生成され、データベース７８に格納される（ステップＳ３０）。一方、波形データｆが、どの波形データＦとも相関性を有していない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、この波形データｆは、相関性判定部７４によって、漏水無と判定され、データベース７８には、新たなファイルＧは蓄積されない。

一方、このような手法によって漏水有の判定がなされる場合、波形データｆは、比較対象とされる複数の波形データＦのうちの何れか１つとの相関性が発見される（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）と、判定が打ち切られ、まだ比較されていない波形データＦが残っている場合であっても、これら残りの波形データＦとの比較はなされない。より判定精度を高めるためには、比較対象とされる複数の波形データＦのうちの何れか１つとの相関性が発見されても、ここで判定を打ち切ることなく、これらの比較結果も考慮して、漏水の有無の判定を総合的に行うことが望ましい。これを実現する場合、図８に点線で示されているように、オプションであるステップＳ３２乃至３４を加える。

ステップＳ３２では、波形データ検索部７０によって、比較対象とされる別のファイルＧ（ｎ）がまだ存在する場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２４に戻り、データベース７８から、別のファイルＧ（ｎ）が検索され、ステップＳ２４〜ステップＳ３０までの処理が繰り返されることによって、波形データｆは、比較対象とされるすべての波形データＦとについての相関性が判定される。

すべての波形データＦとの相関性が判定された後、相関性判定部７４によって、ステップＳ２７において、いくつの波形データＦと相関性がある（Ａ）と判定され、いくつの波形データＦと相関性が無いと（Ｂ）判定されたかに基づいて、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が算出される（ステップＳ３３）。そして、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が所定割合（例えば、０．７５％）以上であれば、波形データｆは、漏水有のものであると判定される（ステップＳ３４）。このようなオプションの処理であるステップＳ３２乃至Ｓ３４が実行されることにより、判定結果はより信頼性の高いものとなる。

これらサーバ５４によってなされる処理は、漏水判定部６４の動作により自動的になされうる。あるいは、クライアント５６からの遠隔操作によって操作されることも可能としている。クライアント５６から遠隔操作する場合、クライアント５６にインストールされた専用プログラムを用いて、ユーザがクライアント５６に操作情報を入力し、入力された操作情報が、通信ネットワーク５２を介して通信部６２に送られ、さらに漏水判定部６４内の適切な部位に送られることによって実現される。

サーバ５４による処理が自動的であれ、遠隔操作によるものであれ、サーバ５４によってなされた各処理の結果は、漏水判定部６４内の所定の部位から通信部６２へ送られ、さらに通信ネットワーク５２を介してクライアント５６に送られることによって、クライアント５６のディスプレイ５７から表示されうる。

以上説明したように、本実施形態の漏水判定システム１０によれば、波形データ収集装置２０において、漏水の無い場合における波形データｆを判別することができ、漏水の可能性のある場合の波形データｆのみを、漏水判定装置５０へ送信することができる。

したがって、波形データ収集装置２０から漏水判定装置５０へ送信される送信量を低減することができる。しかも、波形データ収集装置２０でなされる判別処理は、機械的になされるので、調査員の負担を低減することができる。

さらにこれによって、漏水判定装置５０は、漏水有無を判定するための分析を、漏水の可能性があると判定された波形データｆのみについて実施すればよくなるので、無駄な処理を排除することができる。しかも、この判定処理は、過去に漏水有と判定された波形データＦとの相関性を取ることによって漏水の有無を機械的に判定する信頼性の高い手法であるので、人間的な処理を排除し、かつ、誤判定も少ない、漏水有無判定を行うことが可能となる。

さらに、新たに漏水有と判定された波形データＦは、データベース７８に保存され、将来の漏水判定処理に活用されることになるので、判定精度をさらに高めることができる。

本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 漏水判定システム、２０ 波形データ収集装置、２１ センサ信号取得部、２２ 増幅部、２３ フィルタ部、２４ Ａ／Ｄ変換部、２５ 波形データ取得部、２７ 記憶装置、２８ データ送信部、３０ 波形データ変換部、３１ 時間積分率算出部、３２ 波形データ蓄積部、３３ 波形データ保存判定部、３４ 波形データ保存部、３５ 調査結果一覧データ保存部、４０ 無線通信ネットワーク、４２ 配管、４４ センサ、５０ 漏水判定装置、５２ 通信ネットワーク、５４ サーバ、５６ クライアント、５７ ディスプレイ、５８ 無線回線インタフェース、６２ 通信部、６４ 漏水判定部、６６ 記憶部、６８ ファイル展開部、７０ 波形データ検索部、７２ 波形データ比較部、７４ 相関性判定部、７６ ファイル書込部、７８ データベース

Claims (9)

1. 検査期間において、検査対象に備えられたセンサから、前記検査対象の振動に対応する振動信号を取得するセンサ信号取得部と、
   前記振動信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部によって増幅された振動信号から、波形データを取得する波形データ取得部とを具備し、
   前記波形データ取得部は、
   前記増幅部によって増幅された振動信号を対象として、前記検査期間において、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間を算出し、前記総期間の、前記検査期間に対する割合を取ることによって、時間積分率を算出し、前記算出された時間積分率が、予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する時間積分率算出部と、
   前記時間積分率算出部によって、前記予め定められたしきい値以上であると判定された振動信号を、前記波形データとして蓄積する波形データ蓄積部と、
   前記波形データ蓄積部への波形データの蓄積の要否を、前記予め定められたしきい値に基づいて判定する波形データ保存判定部とを備える、波形データ収集装置。
2. 前記波形データ保存判定部は、前記センサ信号取得部による振動信号の取得と、前記増幅部による前記振動信号の増幅と、前記時間積分率算出部による判定と、前記波形データ蓄積部による波形データの蓄積とを、後続する所定数の連続した検査期間を対象として実施する場合、何れかの検査期間において、前記時間積分率算出部によって、前記算出された時間積分率が、前記時間積分率算出部によって、前記予め定められたしきい値以上ではないと判定されると、前記波形データ蓄積部への波形データの蓄積を中止させるとともに、前記波形データ蓄積部に蓄積されていた波形データを、前記波形データ蓄積部から消去することによって、すべての検査期間において、前記算出された時間積分率が、前記予め定められたしきい値以上であると判定されると、前記波形データ蓄積部に波形データが蓄積されるように、前記波形データ蓄積部への波形データの蓄積の要否を判定する、請求項１に記載の波形データ収集装置。
3. 前記増幅部と前記波形データ取得部との間に、前記増幅部によって生成された波形データに対して、アンチエリアジングおよび低周波領域のカットを含むフィルタ処理を行うフィルタ部、をさらに備えた請求項１または２に記載の波形データ収集装置。
4. 前記フィルタ部と前記波形データ取得部との間に、前記フィルタ部によってフィルタ処理された波形データに対してＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部、をさらに備えた請求項３に記載の波形データ収集装置。
5. 所定数の連続する検査期間におけるおのおのにおいて、検査対象の振動に対応する波形データの、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間の、前記検査期間に対する割合である時間積分率が、前記予め定められたしきい値以上であると判定された場合にのみ収集された波形データを、この波形データが取得されたときの条件を含む取得条件情報とともに取得する通信部と、
   前記通信部によって取得された波形データが漏水時のものであるか否かを判定するための漏水判定部と、
   漏水時の波形データであると過去に判定された波形データを、対応する取得条件情報とともに蓄積している記憶部とを具備し、
   前記漏水判定部は、
   前記通信部によって取得された波形データに対応する取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する波形データを、前記記憶部から検索する波形データ検索部と、
   前記通信部によって取得された波形データと、前記波形データ検索部によって検索された波形データとを比較する波形データ比較部と、
   前記波形データ比較部による比較結果に基づいて、両波形データに相関性がある場合には、前記通信部によって取得された波形データを漏水時の波形データであると判定する相関性判定部と、を備える漏水判定装置。
6. 前記波形データ検索部は、前記通信部によって取得された波形データに対応する取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する複数の波形データを、前記記憶部から検索し、
   前記波形データ比較部は、前記通信部によって取得された波形データを、前記波形データ検索部によって検索された複数の波形データのそれぞれと比較し、
   前記相関性判定部は、前記通信部によって取得された波形データが、前記複数の波形データのうちの所定割合以上の波形データと相関性を有するのであれば、前記通信部によって取得された波形データを漏水時の波形データであると判定する、請求項５に記載の漏水判定装置。
7. 検査対象における漏水の有無を判定するために使用される、前記検査対象の振動の波形データを収集する波形データ収集装置と、前記波形データ収集装置によって収集された波形データに基づいて、前記検査対象における漏水の有無を判定する漏水判定装置とを具備する漏水判定システムであって、
   前記波形データ収集装置は、
   検査期間において、前記検査対象に備えられたセンサから、前記検査対象の振動に対応する振動信号を取得するセンサ信号取得部と、
   前記振動信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部によって増幅された振動信号から、波形データを取得する波形データ取得部と、
   前記波形データ取得部によって取得された波形データを、この波形データが取得されたときの条件を含む取得条件情報とともに前記漏水判定装置へ送信するデータ送信部とを具備し、
   前記波形データ取得部は、
   前記波形データを対象として、前記検査期間において、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間を算出し、前記総期間の、前記検査期間に対する割合を取ることによって、時間積分率を算出し、前記算出された時間積分率が、予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する時間積分率算出部と、
   前記時間積分率算出部によって、前記予め定められたしきい値以上であると判定された場合、前記波形データを蓄積する波形データ蓄積部と、
   前記波形データ蓄積部への波形データの蓄積の要否を、前記予め定められたしきい値に基づいて判定する波形データ保存判定部とを備え、
   前記漏水判定装置は、
   前記データ送信部によって送信された波形データと取得条件情報とを受信する通信部と、
   前記通信部によって取得された波形データが漏水時のものであるか否かを判定するための漏水判定部と、
   漏水時の波形データであると過去に判定された波形データを、対応する取得条件情報とともに蓄積している記憶部とを備え、
   前記漏水判定部は、
   前記通信部によって受信された取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する波形データを、前記記憶部から検索する波形データ検索部と、
   前記通信部によって受信された波形データと、前記波形データ検索部によって検索された波形データとを比較する波形データ比較部と、
   前記波形データ比較部による比較結果に基づいて、両波形データに相関性がある場合には、前記増幅部によって生成された波形データを漏水時の波形データであると判定する相関性判定部とを備える、漏水判定システム。
8. 検査対象における漏水の有無を判定するために使用される、前記検査対象の振動の波形データを収集するデータ収集装置に適用されるプログラムであって、
   検査期間において、前記検査対象に備えられたセンサから、前記検査対象の振動に対応する振動信号を取得する機能と、
   前記振動信号を増幅する機能と、
   前記増幅された振動信号を対象として、前記検査期間において、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間を算出し、前記総期間の、前記検査期間に対する割合を取ることによって、時間積分率を算出し、前記算出された時間積分率が、予め定められたしきい値以上であるか否かを判定する機能と、
   前記予め定められたしきい値以上であると判定された振動信号を、前記波形データとして波形データ蓄積部に蓄積する機能と、
   前記波形データ蓄積部への波形データの蓄積の要否を、前記予め定められたしきい値に基づいて判定する機能と、
   をコンピュータに実現させるためのプログラム。
9. 検査対象における漏水の有無を判定する漏水判定装置に適用されるプログラムであって、
   所定数の連続する検査期間におけるおのおのにおいて、前記検査対象の振動に対応する波形データの、予め定められた判定基準電圧以上となる総期間の、前記検査期間に対する割合である時間積分率が、前記予め定められたしきい値以上であると判定された場合にのみ収集された波形データを、この波形データが取得されたときの条件を含む取得条件情報とともに取得する機能と、
   前記取得された波形データに対応する取得条件情報に含まれる条件に一致する条件を含む取得条件情報に対応する波形データを、漏水時の波形データであると過去に判定された波形データを、対応する取得条件情報とともに蓄積している記憶部から検索する機能と、
   前記取得された波形データと、前記検索された波形データとを比較する機能と、
   この比較結果に基づいて、両波形データに相関性がある場合には、前記取得された波形データを漏水時の波形データであると判定する機能と、
   をコンピュータに実現させるためのプログラム。

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