JP2020516858A - 加圧源を遮断した後で漏れを特徴付けるためのシステム及び方法 - Google Patents

加圧源を遮断した後で漏れを特徴付けるためのシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】被加圧システムにおける漏れを特徴付けるシステムおよび方法を提供する。より詳細には、加圧源の遮断後の漏れ特徴付けのためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】このシステムは、水道システムのシステム遮断弁が閉じている試験期間中に、建造物の水道システム内の水圧を測定するように構成された圧力センサを含む感知装置を含む。感知装置は、圧力センサによって測定された水圧を表す圧力測定データを生成するように構成することができる。このシステムは、1つ又は複数のプロセッサ、及び機械実行可能命令を記憶する1つ又は複数の非一時的記憶媒体を含む、1つ又は複数の処理部を含むこともでき、機械実行可能命令は、1つ又は複数のプロセッサで実行されると、圧力測定データに基づいて水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定するように構成される。他の実施形態も提供される。【選択図】図3

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年11月4日に出願された米国特許出願第15/344,458号明細書の利益を主張する。米国特許第15/344,458号明細書は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般的に被加圧システムにおける漏れを特徴付けることに関し、より詳細には、加圧源の遮断後の漏れ特徴付けに関する。
被加圧システムは様々な種類の物質を目的地に供給する。例えば、給水システムは、住宅及び商用設備などの建物又は目的地に飲料水を供給する。水は、高圧ポンプのシステムを使用して、又は、田舎などでは井戸ポンプシステムを介して、相当な圧力で、水道施設から工業用強度のパイプに沿って供給することができる。公益事業設備(ユーティリティ)と目標建物又は目的地との間の境界面に圧力調整器を設置して、ユーティリティにより供給された水圧が、機器及び/又は人間活動のための所望のレベルまで確実に低減されるようにすることができる。水圧により、遠く離れたかつ/又は高い所にある水道設備が、バルブが開かれたときに水を供給できるようになる。
建物又は目的地内部の水圧は、水が使用されるとき、又は建物若しくは目的地の配管若しくは設備で漏れが発生しているとき、変動する。供給ラインでの漏れは、圧力を低下させる可能性があり、多くの場合、水の損失を招くことがある。他の場合には、水が漏れることなく、非常に小さな漏れ口からガスが漏れることがある。
実施形態の更なる説明を容易にするために、以降の図面が提供される。
ローカルエリアネットワーク100の例を示す。 例示的な水道システムのシステム図を示す。 一実施形態による、感知装置のシステム図を示す。 一実施形態による、例示的な漏れ特徴付けシステムのブロック図を示す。 図2の水道システム内の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフを示す。 図2の水道システム内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフを示す。 図2の水道システム内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフを示す。 図2の水道システム内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフを示す。 図2の水道システム内の漏れの漏洩源の特定を示す圧力グラフを示す。 図2の水道システム内の異なる高さ位置にある2つの同一の漏れについての、漏れ特徴付け模擬実験を示す圧力グラフを示す。 別の実施形態による、方法の流れ図を示す。 一実施形態による、コンピュータシステムを示す。 図12のコンピュータの筐体内部の回路基板内に含まれる要素の例の代表的なブロック図を示す。
説明を簡略かつ明確にするために、図面は構成の一般的な態様を示しており、周知の特徴及び技術の説明及び詳細は、本開示を不必要に不明瞭にするのを回避するために、省略されることがある。更に、図面中の要素は必ずしも正確な縮尺で描かれてはいない。例えば、図中の要素のうちの幾つかの寸法は、本開示の実施形態の理解を向上させるのを助けるために、他の要素に比べて誇張されていることがある。異なる図中の同じ参照符号は、同一の要素を示す。
明細書及び特許請求の範囲中に「第1」、「第2」、「第3」、「第4」などの用語がある場合には、類似の要素同士を区別するために使用されるものであり、必ずしも特定の連続した順序又は時間的順序を説明するために使用されるものではない。なお、そのように使用される用語は、本明細書に説明される実施形態が、例えば、本明細書に例示された又は説明された以外の順序で動作することができるように、適切な状況下で入れ替え可能である。更に、用語「含む(include)」及び「有する(have)」及びそれらの任意の変形は、非排他的な包含を含むように意図されており、その結果、要素の列挙を含む工程、方法、システム、物品、機器、又は装置は、必ずしもそれらの要素に限定されるものではなく、明示的に列挙されていない、又はそのような工程、方法、システム、物品、機器、若しくは装置に固有の、他の要素を含むこともできる。
明細書及び特許請求の範囲において「左」、「右」、「正面」、「背面」、「上部」、「底部」、「上」、「下」などの用語がある場合は、説明目的のために使用されるものであり、必ずしも永続的な相対位置を説明するために使用されるものではない。なお、そのように使用される用語は、本明細書に説明される製造の装置、方法、及び/又は製品の実施形態が、例えば、本明細書に例示された又は説明された以外の配向で動作することができるように、適切な状況下で入れ替え可能である。
「結合する(couple)」、「結合された(coupled)」、「結合する(couples)」、「結合している(coupling)」などの用語は、広く理解されるべきであり、2つ以上の要素を機械的にかつ/又は他の態様で接続することを指す。2以上の電気素子は、電気的に互いに結合されることができるが、機械的に又は他の態様で互いに結合されることはできない。結合は、任意の時間の長さのものであることができ、例えば、永続的、半永続的、又はある瞬間の間だけであり得る。「電気的結合」等は、広く理解されるべきであり、全てのタイプの電気的結合を含む。「結合された(coupled)」などの単語の傍に「取り外し可能に(removably)」、「取り外し可能な(removable)」などの単語が無いということは、関心対象の結合等が取り外し可能であるかないかを意味しない。
本明細書で規定するように、2つ以上の要素は、それらが同一の物質片から構成される場合、「一体的」である。本明細書で規定するように、2つ以上の要素は、それぞれが異なる物質片から構成される場合、「非一体的」である。
本明細書で規定するように、「約(approximately)」は、実施形態によっては、記述された値のプラス又はマイナス10%以内を意味することができる。他の実施形態では、「約(approximately)」は、記述された値のプラス又はマイナス5%以内を意味することができる。更なる実施形態では、「約(approximately)」は、記述された値のプラス又はマイナス3%以内を意味することができる。更に他の実施形態では、「約(approximately)」は、記述された値のプラス又はマイナス1%以内を意味することができる。
様々な実施形態はシステムを含んでいる。このシステムは、水道システムのシステム遮断弁が閉じている試験期間中に、建造物の水道システム内の水圧を測定するように構成された圧力センサを含む感知装置を含むことがある。感知装置は、圧力センサによって測定された水圧を表す圧力測定データを生成するように構成することができる。このシステムは、1つ又は複数のプロセッサ、及び機械実行可能命令を記憶する1つ又は複数の非一時的記憶媒体を含む、1つ又は複数の処理部を含むこともでき、機械実行可能命令は、1つ又は複数のプロセッサで実行されると、圧力測定データに基づいて水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定するように構成される。
幾つかの実施形態は、方法を含む。この方法は、圧力測定データを生成するために感知装置の圧力センサを使用して、水道システムのシステム遮断弁が閉じている試験期間中に、建造物の水道システム内の水圧を測定する工程を含むことがある。この方法は、圧力測定データを1つ又は複数の処理部に伝達する工程も含むことがある。この方法は更に、1つ又は複数の処理部を使用して、圧力測定データに少なくとも部分的に基づいて、水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定する工程を含むこともある。
圧力データを使用して被加圧システムにおける漏れを特徴付けるためのシステム及び方法について説明する。例えば、被加圧システムは、水供給システムから水を供給される建物又は目的地における家庭用水道システムを含むことがある。圧力センサを備えた感知装置を家庭用水道システムに結合することができる。感知装置は、以下で更に説明するように、ネットワーク接続性を有するネットワーク装置とすることができる。例によっては、感知装置は流量計を含むことがある。圧力センサは、被加圧システム内部の圧力を監視することができ、また、圧力を表す圧力データを生成することができる。自動遮断弁又は手動遮断弁などの遮断弁を閉じて、被加圧システムを外部加圧から分離することができる。感知装置は、遮断弁が閉じている間に圧力データを分析して、加圧源が遮断された後に、被加圧システム内の漏れを特徴付けることができる。感知装置は、漏れに関する情報を報告し、漏れの検証を要求し、又は他の情報を交換するために、クラウドコンピューティングシステムと通信することができる。感知装置は、天然ガスシステムなどの他のタイプの被加圧システムにおける漏れを検出するために使用することができる。
実施形態によっては、クラウドコンピューティングシステムは、1つ又は複数の感知装置と通信するために提供されることがある。クラウドコンピューティングシステムは、感知装置から提供された圧力データを分析することができ、漏れの発生を判定若しくは検証することができ、漏れの開口部寸法、漏れの深刻度、及び/又は漏れにどのように対応するか、を推定するなど、漏れを特徴付けることができる。
感知装置及び/又はクラウドコンピューティングシステムは、ユーザ装置のグラフィカルインターフェースに情報を提供することができる。グラフィカルインターフェースは、ウェブインターフェース又は携帯機器インターフェースを含むことができる。グラフィカルインターフェースは、ユーザ装置のユーザのための通知及び対話機能を提供する。例えば、グラフィカルインターフェースは、ユーザに対して漏れ情報を伝達又は提示することができ、また、ユーザが、被加圧システム内の様々な設備を有効及び無効にするための入力を提供できるようにしたり、又は、様々な設定(例えば、報告アラートなどの通知のタイプ、通知の頻度、報告する漏れのタイプ、又は任意の他の適切な設定)を有効若しくは無効にするための入力を提供できるようにしたりすることができる。
ネットワークは、アクセス装置のユーザに、そのネットワークに接続された様々な装置へのアクセスを提供するように構成することができる。例えば、ネットワークは、ネットワーク装置自体又はネットワーク装置に接続された1つ若しくは複数の電子装置(例えば、機器)を遠隔で設定又は制御する機能をユーザに提供する、1つ又は複数のネットワーク装置を含むことがある。電子装置は、ネットワークをサポートすることができる環境又は目的地の内部に配置されることがある。環境又は目的地は、例えば、家庭、オフィス、商店、自動車、公園、工業用若しくは商業用施設、等を含むことができる。ネットワークは、有線接続及び/又は1つ若しくは複数の周波数帯における無線周波数チャンネルを使用した無線接続を提供することにより、クライアント装置(例えば、ネットワーク装置、アクセス装置、等)がネットワークにアクセスできるようにする、1つ又は複数のゲートウェイを含むことができる。1つ又は複数のゲートウェイは、クラウドネットワーク、インターネット、及び/又は他のワイドエリアネットワークなどの1つ又は複数の外部ネットワークへのアクセスをクライアント装置に提供することができる。
ローカルエリアネットワークは、様々な機能を提供する複数のネットワーク装置を含むことができる。ネットワーク装置は、アクセス装置及び/又は1つ若しくは複数のネットワークゲートウェイを使用してアクセス及び制御されることができる。ネットワーク装置の例としては、感知装置、ホーム・オートメーション装置に接続された1つ若しくは複数の電子装置の遠隔設定若しくは制御を可能にする自動化装置、運動感知装置、又は他の適切なネットワーク接続装置が挙げられる。ローカルエリアネットワークにおける1つ又は複数のゲートウェイを、外部のネットワークへのアクセスをローカルエリアネットワークに提供する主ゲートウェイとして指定することができる。ローカルエリアネットワークは、目的地の外部に延在することもでき、目的地の外部に配置されたネットワーク装置を含むことができる。例えば、ローカルエリアネットワークは、外部運動センサ、外部照明(例えば、ポーチ照明、通路照明、保安灯、等)、ガレージドア・オープナー、スプリンクラーシステム、又は目的地の外部にある他のネットワーク装置などのネットワーク装置を含むことができる。ユーザが、ローカルエリアネットワーク内に位置している間に、及びローカルエリアネットワークから離れて位置している間にも、ネットワーク装置にアクセスできることが望ましい。例えば、ユーザは、ローカルエリアネットワーク内部で又はローカルエリアネットワークから離れてアクセス装置を使用してネットワーク装置にアクセスすることができる。
ローカルエリアネットワーク内部のネットワーク装置は、ゲートウェイと対になるか又はゲートウェイと接続することができ、ゲートウェイから認証情報を取得することができる。例えば、ネットワーク装置が電源投入されると、ネットワーク装置によって検出されたゲートウェイのリストが、(例えば、アクセス装置にインストールされ、アクセス装置によって実行されるアプリケーション、プログラム等を介して)アクセス装置上に表示されることがある。実施形態によっては、ローカルエリアネットワーク内には単一のゲートウェイのみが含まれる(例えば、他の表示されたゲートウェイは、他のローカルエリアネットワークの一部であることがある)。例えば、この単一のゲートウェイは、ルータを含むことができる。そのような実施形態では、単一のゲートウェイのみが表示されることがある(例えば、単一のゲートウェイのみがネットワーク装置によって検出された場合)。実施形態によっては、複数のゲートウェイが、ローカルエリアネットワーク内に配置され(例えば、ルータ、範囲拡張装置、等)、表示されることがある。例えば、ルータ及び範囲拡張器(又は複数の範囲拡張器)が、ローカルエリアネットワークの一部であることがある。ユーザは、複数のゲートウェイのうちの1つを、ネットワーク装置が対になるゲートウェイとして選択することができ、ゲートウェイにアクセスするためのログイン情報を入力することができる。ログイン情報は、ゲートウェイにアクセスするために最初に設定された情報(例えば、ネットワークユーザ名及びパスワード、ネットワーク・セキュリティ・キー、又は他の適切なログイン情報)と同じであってもよい。アクセス装置は、ログイン情報をネットワーク装置に送信することができ、ネットワーク装置はログイン情報を使用してゲートウェイと提携することができる。次いで、ネットワーク装置は、ゲートウェイから認証情報を取得することができる。認証情報には、ローカルエリアネットワークのサービスセット識別(SSID)、ゲートウェイの媒体アクセス制御(MAC)アドレス等が含まれることがある。ネットワーク装置は、クラウドネットワークサーバなどの広域ネットワークのサーバに認証情報を送信することができる。実施形態によっては、ネットワーク装置は、ネットワーク装置に関する情報(例えば、MACアドレス、シリアル番号、等)及び/又はアクセス装置に関する情報(例えば、MACアドレス、シリアル番号、アプリケーション一意識別子、等)をサーバに送信することもできる。
サーバは、ゲートウェイを論理ネットワークとして登録することができ、第1の論理ネットワークにネットワーク識別子(ID)を割り当てることができる。サーバは更に、1つ又は複数のセキュリティ・キーを含むことができるセキュリティ・キーの組を生成することができる。例えば、サーバはネットワーク装置用の固有のキー及びアクセス装置用の別個の固有のキーを生成することができる。サーバは、ネットワークIDとセキュリティ・キーの組とをレコード又はプロファイルに記憶することにより、ネットワーク装置及びアクセス装置を論理ネットワークと関連付けることができる。次いで、サーバは、ネットワークIDとセキュリティ・キーの組とをネットワーク装置に送信することができる。ネットワーク装置は、ネットワークID及びその固有のセキュリティ・キーを記憶することができる。ネットワーク装置は、ネットワークIDとアクセス装置の固有のセキュリティ・キーとをアクセス装置に送信することもできる。実施形態によっては、サーバは、ネットワークIDとアクセス装置のセキュリティ・キーとを、アクセス装置に直接的に送信することができる。次いで、ネットワーク装置及びアクセス装置は、ネットワークID及び各装置に対して生成された固有のキーを使用して、クラウドサーバと通信することができる。各ネットワーク装置及びアクセス装置は、クラウドサーバによって、ネットワークID及び各装置の固有のセキュリティ・キーとは別個の固有の識別子(例えば、UUID(汎用一意識別子)、UDID(機器固有識別子)、GUID(グローバル一意識別子)等)も割り当てられる。従って、アクセス装置は、アカウント無しの認証を実施して、ユーザが、アクセスが要求される度にログインすることなく、クラウドネットワークを介して遠隔でネットワーク装置にアクセスできるようにすることができる。アカウント無しの認証処理に関する更なる詳細については、以下で説明する。また、ネットワーク装置は、論理ネットワークに関してサーバと通信することができる。
図1は、ローカルエリアネットワーク100の例を示す。ローカルエリアネットワーク100は例に過ぎず、本明細書で提示される実施形態には限定されない。ローカルエリアネットワークは、本明細書に具体的に示されない又は説明されない多数の異なる実施形態又は例において、使用されることがある。実施形態によっては、ローカルエリアネットワーク100は、ネットワーク装置102、ネットワーク装置104、及びネットワーク装置106を含むことができる。実施形態によっては、ネットワーク装置102、104、106のうちのいずれかが、インターネット・オブ・シングス(IoT)装置を含むことがある。本明細書で使用する場合、IoT装置は、感知及び/又は制御機能、並びにWiFi(商標)送受信無線機若しくはインターフェース、Bluetooth(登録商標)送受信無線機若しくはインターフェース、Zigbee(商標)送受信無線機若しくはインターフェース、超広帯域(UWB)送受信無線機若しくはインターフェース、WiFi−Direct送受信無線機若しくはインターフェース、Bluetooth(登録商標)Low Energy(BLE)送受信無線機若しくはインターフェース、赤外線(IR)送受信機、及び/又は、IoT装置が広域ネットワーク及び1つ若しくは複数の他の装置と通信できるようにする任意の他の無線ネットワーク送受信無線機若しくはインターフェース、を含む装置である。実施形態によっては、IoT装置はセルラーネットワーク送受信無線機又はインターフェースを含んでおらず、従って、セルラーネットワークと直接的に通信するようには構成されないことがある。実施形態によっては、IoT装置はセルラー送受信無線機を含むことがあり、セルラーネットワーク送受信無線機を使用してセルラーネットワークと通信するように構成されることがある。ネットワーク装置102、104、及び106は、IoT装置又は他の装置として、感知装置、自動化ネットワーク装置、運動センサ、又は他の適切な装置を含むことがある。自動化ネットワーク装置は、例えば、ユーザが、環境又は目的地の内部に配置された様々な機器、装置、又は器具(例えば、テレビ、ラジオ、照明、扇風機、加湿器、センサ、電子レンジ、アイロン、器具、製造装置、プリンタ、コンピュータ、等)、或いは目的地の外部に配置された様々な機器、装置、又は器具(例えば、外部運動センサ、外部照明、ガレージドア・オープナー、スプリンクラーシステム、等)にアクセス、制御、及び/又は設定できるようにする。例えば、ネットワーク装置102は、家庭用電気製品に結合されていることがあるホーム・オートメーション・スイッチを含むことがある。
実施形態によっては、ネットワーク装置102、104、及び106は、商店、学校、施設、公園、工業用若しくは商業用施設、又はネットワーク装置102、104、及び106との通信を可能にするためにローカルエリアネットワーク100をサポートすることができる任意の場所などの、様々な環境又は目的地で使用することができる。例えば、ネットワーク装置は、ユーザが、機器(例えば、冷蔵庫、電子レンジ、流し台、又は他の適切な機器)、オフィス関連装置(例えば、コピー機、プリンタ、ファックス機、等)、オーディオ及び/又はビデオ関連装置(例えば、受信機、スピーカー、プロジェクター、DVDプレーヤー、テレビ、等)、メディア再生装置(例えば、コンパクト・ディスク・プレーヤー、CDプレーヤー、等)、コンピューティング装置(例えば、家庭用コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、個人用デジタル補助装置(PDA)、コンピューティング装置、ウェアラブル装置、等)、照明装置(例えば、電灯、埋込式照明、等)、セキュリティシステムに関連した装置、警報システムに関連した装置、自動車内で動作することができる装置(例えば、ラジオ装置、ナビゲーション装置)、及び/又は他の適切な装置、などの装置にアクセス、制御、及び/又は設定できるようにすることができる。
ユーザは、アクセス装置108を使用してネットワーク装置102、104、及び106と通信することができる。アクセス装置108は、ネットワークへのアクセスを可能にするネットワーク接続機能を有する任意のマン/マシンインタフェースを含むことができる。例えば、実施形態によっては、アクセス装置108は、スタンドアローンのインターフェース(例えば、携帯電話、スマートフォン、家庭用コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、個人用デジタル補助装置(PDA)、コンピューティング装置、スマートウォッチなどのウェアラブル装置、壁パネル、キーパッド、等)、機器又は他の装置(例えば、テレビ、冷蔵庫、セキュリティシステム、ゲームコンソール、ブラウザ、等)に組み込まれたインターフェース、スピーチ又はジェスチャーインターフェース(例えば、Kinect(商標)センサ、Wiimote(商標)、等)、IoT装置インターフェース(例えば、壁面スイッチなどのインターネット対応デバイス、制御インターフェース、又は他の適切なインターフェース)等を含むことができる。実施形態によっては、アクセス装置108は、セルラー又は他のブロードバンドネットワーク送受信無線機又はインターフェースを含むことができ、セルラー又はブロードバンドネットワーク送受信無線機を使用して、セルラー又は他のブロードバンドネットワークと通信するように構成されることができる。実施形態によっては、アクセス装置108は、セルラーネットワーク送受信無線機又はインターフェースを含まないことがある。図1では単一のアクセス装置108のみが示されているが、当業者であれば、複数のアクセス装置がネットワーク装置102、104、及び106と通信することができることを理解するであろう。ユーザはアプリケーション、ウェブブラウザ、専売のプログラム、又はアクセス装置108によって実行され動作させられる任意の他のプログラムを使用して、ネットワーク装置102、104、及び/又は106と対話することができる。実施形態によっては、アクセス装置108は、(例えば、通信信号116を介して)ネットワーク装置102、104、及び/又は106と直接的に通信することができる。例えば、アクセス装置108は、Zigbee(商標)信号、Bluetooth(登録商標)信号、WiFi(商標)信号、赤外線(IR)信号、UWB信号、WiFi−Direct信号、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)信号、可聴周波数信号、等を使用して、ネットワーク装置102、104、及び/又は106と直接的に通信することができる。実施形態によっては、アクセス装置108は、ゲートウェイ110、112を介して(例えば、通信信号118を通じて)、かつ/又はクラウドネットワーク114を介して(例えば、通信信号120を通じて)、ネットワーク装置102、104、及び/又は106と通信することができる。
実施形態によっては、ローカルエリアネットワーク100は、無線ネットワーク、有線ネットワーク、又は有線と無線ネットワークの組み合わせを含むことができる。無線ネットワークは、任意の無線インターフェース又は複数の無線インターフェースの組み合わせ(例えば、Zigbee(商標)、Bluetooth(登録商標)、WiFi(商標)、赤外線(IR)、UWB、WiFi−Direct、BLE、セルラー、LTE(Long−Term Evolution)、WiMax(商標)、等)を含むことがある。有線ネットワークは、任意の有線インターフェース(例えば、ファイバー、イーサネット(登録商標)、電力線イーサネット(登録商標)、同軸ケーブルを介したイーサネット(登録商標)、デジタル信号線(DSL)、等)を含むことがある。有線及び/又は無線ネットワークは、ローカルエリアネットワーク100内の装置を接続するために、様々なルータ、アクセスポイント、ブリッジ、ゲートウェイ等を使用して実装されることがある。例えば、ローカルエリアネットワーク100は、ゲートウェイ110及び/又はゲートウェイ112を含むことができる。ゲートウェイ110及び/又は112は、通信、位置特定、及び/又は他のサービスを装置に提供するために、ネットワーク装置102、104、106及び/又はアクセス装置108に無線信号を介した通信機能を提供することができる。実施形態によっては、ゲートウェイ110は、外部ネットワーク114に直接的に接続されることができ、ローカルエリアネットワーク内の他のゲートウェイ及び装置に、外部ネットワーク114へのアクセスを提供することができる。ゲートウェイ110は、主ゲートウェイとして指定されることができる。図1には2つのゲートウェイ110及び112が示されているが、当業者であれば、ローカルエリアネットワーク100内には任意の数のゲートウェイが存在し得ることを理解するであろう。
ゲートウェイ110及び/又はゲートウェイ112によって提供されるネットワークアクセスは、様々な商用のプロトコルのうちの任意のものを使用してデータ通信をサポートすることができる、当業者にも馴染みのある、任意のタイプのネットワークとすることができる。例えば、ゲートウェイ110及び/又は112は、WiFi(商標)(例えば、IEEE802.11ファミリー標準、又は他の無線通信技術、又はそれらの任意の組み合わせ)などの特定の通信プロトコルを使用して、ローカルエリアネットワーク100に無線通信機能を提供することができる。通信プロトコルを使用して、ゲートウェイ110及び/又は112は、ローカルエリアネットワーク100内の無線対応装置が通信することができる無線周波数を提供することができる。ゲートウェイは、基地局、アクセスポイント、Node B、eNodeB(Evolved Node B)、アクセスポイント基地局、フェムトセル、ホーム基地局、ホームNode B、ホームeNodeB、等と呼ばれることもある。
多くの実施形態では、ゲートウェイ110及び/又は112は、ルータ、モデム、範囲拡張装置、及び/又は1つ若しくは複数のコンピューティング装置及び/若しくは外部ネットワークの間でネットワークアクセスを提供する任意の他の装置を含むことができる。例えば、ゲートウェイ110はルータ又はアクセスポイントを含むことができ、ゲートウェイ112は範囲拡張装置を含むことができる。範囲拡張装置の例としては、無線範囲拡張器、無線リピーター等を含むことができる。
幾つかの実施形態では、ルータゲートウェイは、アクセスポイント及びルータの機能を含むことができ、幾つかの実施形態では、更に、イーサネット(登録商標)スイッチ及び/又はモデムを含むことができる。例えば、ルータゲートウェイは、異なるネットワーク間でデータパケットを受信し転送することができる。データパケットが受信されると、ルータゲートウェイは、パケット内の識別情報(例えば、媒体アクセス制御(MAC)アドレス)を読み出して、パケットの意図された宛先を判断することができる。次いで、ルータゲートウェイは、経路指定テーブル又は経路指定ポリシー内の情報にアクセスすることができ、パケットを、パケットの伝送経路の次のネットワーク又は装置に向けることができる。データパケットは、パケットが意図された宛先で受信されるまで、コンピュータネットワークを通じて、あるゲートウェイから別のゲートウェイへ転送されることができる。
幾つかの実施形態では、範囲拡張ゲートウェイを使用して、信号範囲及びローカルエリアネットワーク内の強度を向上させることができる。範囲拡張ゲートウェイは、ルータゲートウェイ又は他のゲートウェイから既存の信号を受信することができ、その信号を再度ブロードキャストして追加の論理ネットワークを生成することができる。例えば、範囲拡張ゲートウェイは、ローカルエリアネットワーク上の2つ以上の装置が互いに接続されることが必要であるが、それらの装置のうちの1つとルータゲートウェイとの間の距離が、ルータゲートウェイからのリソースを使用して接続を確立するのには離れすぎている場合に、ルータゲートウェイのネットワーク・カバレッジを拡張することができる。その結果、ルータゲートウェイのカバレッジエリア外部の装置は、範囲拡張ゲートウェイによって提供されるリピートされたネットワークを通じて接続されることができる。ルータゲートウェイ及び範囲拡張ゲートウェイは、動的ルーティングプロトコルを使用して、宛先アドレスについての情報を交換することができる。
様々な実施形態では、ネットワーク装置102、104、106、及び/又はアクセス装置108は、ゲートウェイ110及び/又は112によって提供される様々な周波数帯の1つ又は複数のチャンネルを使用して、信号を送受信することができる。当業者であれば、現在使用中の周波数帯又は今後利用可能になり得る周波数帯を含む任意の利用可能な周波数帯を使用して、本明細書に記載する実施形態に従って、情報を送受信することができることを理解するであろう。例によっては、ネットワーク装置102、104、106、アクセス装置108、及び/又はゲートウェイ110、112は、異なるWiFi(商標)周波数帯のチャンネルを使用して情報を交換することができる。例えば、2.412ギガヘルツ(GHz)から2.484GHzに及ぶ2.4GHzWiFi(商標)周波数帯上で利用可能な異なるチャンネルを使用することができる。別の例として、4.915GHzから5.825GHzに及ぶ5GHzWiFi周波数帯上で利用可能な異なるチャンネルを使用することができる。使用可能な周波数帯の他の例としては、3.6GHz周波数帯(例えば、3.655GHz〜3.695GHz)、4.9GHz周波数帯(例えば、4.940GHz〜4.990GHz)、5.9GHz周波数帯(例えば、5.850GHz〜5.925GHz)等が挙げられる。使用可能な周波数帯の更に他の例としては、非常に低い周波数帯(例えば、3Hz未満)、極端に低い周波数帯(例えば、3Hz〜30Hz)、極度に低い周波数帯(例えば、30Hz〜300Hz)、超低周波数帯(例えば、300Hz〜3000Hz)、大変低い周波数帯(例えば、3KHz〜30KHz)、低周波数帯(例えば、30KHz〜300KHz)、中間周波数帯(例えば、300KHz〜3000KHz)、高周波数帯(例えば、3MHz〜30MHz)、大変高い周波数帯(例えば、30MHz〜300MHz)、超高周波数帯(例えば、300MHz〜3000MHz)、極度に高い周波数帯(例えば、3GHz〜30GHz、WiFi帯域を含む)、極端に高い周波数帯(例えば、30GHz〜300GHz)、又はテラヘルツ若しくは非常に高い周波数帯(例えば、300GHz〜3000GHz)が挙げられる。
チャンネルのうちの一部又は全部が、ネットワーク内での使用のために利用可能であり得る。例えば、2.4GHz周波数のチャンネル1〜11が、ローカルエリアネットワーク内での使用のために利用可能であり得る。別の例として、5GHz周波数帯のチャンネル36、40、44、48、52、56、60、64、100、104、108、112、116、132、136、140、149、153、157、161、及び161が、ローカルエリアネットワーク内での使用のために利用可能であり得る。当業者であれば、周波数帯のうちのいずれかで利用可能なチャンネルの任意の組み合わせが、ネットワーク内での使用のために利用可能であり得ることを、理解するであろう。使用のために利用可能なチャンネルは、ネットワークが配置されている国によって規制されていることがある。
実施形態によっては、ゲートウェイ110及び/又は112は、アクセス装置108及び/又はネットワーク装置102、104、106に、クラウドネットワーク114、インターネット、及び/又は他の広域ネットワークなどの1つ又は複数の外部ネットワークへのアクセスを提供することができる。実施形態によっては、ネットワーク装置102、104、106は、例えば、セルラーネットワークなどのブロードバンドネットワークアクセスを使用して、クラウドネットワーク114に直接的に接続することができる。クラウドネットワーク114は、クラウドサービスを提供する1つ又は複数のクラウド・インフラストラクチャー・システムを含むことができる。クラウド・インフラストラクチャー・システムは、サービスプロバイダによって運用されていることがある。特定の実施形態では、クラウドネットワーク114によって提供されるサービスは、ネットワーク装置102、104、106の登録及びアクセス制御などの、クラウド・インフラストラクチャー・システムのユーザに対してオンデマンドで利用可能になっているサービスのホストを含むことがある。クラウド・インフラストラクチャー・システムによって提供されるサービスは、ユーザのニーズを満たすために動的にスケール変更することができる。クラウドネットワーク114は、1つ又は複数のコンピュータ、サーバ、及び/又はシステムを備えることができる。実施形態によっては、クラウドネットワーク114を構成するコンピュータ、サーバ、及び/又はシステムは、ユーザ自身のオンプレミスのコンピュータ、サーバ、及び/又はシステムとは異なる。例えば、クラウドネットワーク114はアプリケーションをホストすることができ、ユーザは、インターネットなどの通信ネットワークを介して、オンデマンドで、そのアプリケーションを注文し使用することができる。
実施形態によっては、クラウドネットワーク114は、クラウドネットワーク114のサービスプロバイダと、ネットワーク装置102、104、106及び/又はアクセス装置108のうちの1つ又は複数との間に安全な接続を確立するために、ネットワーク・アドレス変換(NAT)越えアプリケーションをホストすることができる。各ネットワーク装置102、104、106とクラウドネットワーク114との間で通信するために、各ネットワーク装置102、104、106によって、別個の安全な接続が確立されることがある。クラウドネットワーク114と情報を交換するために、アクセス装置108によって安全な接続が確立されることもある。例によっては、安全な接続は、安全な伝送制御プロトコル(TCP)接続を含むことがある。ゲートウェイ110は、ネットワーク装置102、104、106及びアクセス装置108のポート及びプライベートIPアドレスを、1つ又は複数のパブリックIPアドレス及び/又はポートにマッピングするためのNATサービスを提供することができる。ゲートウェイ110は、パブリックIPアドレスをクラウドネットワーク114に提供することができる。クラウドネットワーク114サーバは、ネットワーク装置102、104、106、及びアクセス装置108に宛てられた通信を、パブリックIPアドレスに向けることができる。実施形態によっては、各安全な接続は、クラウドネットワーク114がそれぞれのネットワーク装置102、104、106、又はアクセス装置108との通信をいつでも開始することができるように、無期限の期間の間オープンのままであることがある。様々なプロトコルを使用して、ネットワーク装置102、104、106、アクセス装置108のそれぞれとクラウドネットワーク114との間に安全で無期限の接続を確立することができる。プロトコルには、STUN(Session Traversal Utilities for NAT)、TURN(Traversal Using Relay NAT)、ICE(Interactive Connectivity Establishment)、それらの組み合わせ、又は任意の他の適切なNAT越えプロトコルを含むことがある。これらのプロトコルを使用して、通信がクラウドネットワーク114からネットワーク装置102、104、106、及びアクセス装置108に通過できるようにするピンホールを、ゲートウェイ110のNAT内に生成することができる。
場合によっては、クラウドネットワーク114とネットワーク装置102、104、106、及び/又はアクセス装置108との間の通信は、HTTP(ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル)、HTTPS(ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル・セキュア)等の他のタイプの通信プロトコルを使用してサポートすることができる。実施形態によっては、クラウドネットワーク114によって開始される通信は、TCP接続を介して行われることがあり、ネットワーク装置によって開始される通信は、HTTP又はHTTPS接続を介して行われることがある。特定の実施形態では、クラウドネットワーク114は、セルフサービスの、加入ベースの、弾性的にスケーラブルな、信頼度の高い、高可用性の、かつ安全な態様で顧客に届けられるアプリケーション、ミドルウェア、及びデータベースサービスの商品の組を含むことができる。
ローカルエリアネットワーク100は、図示された以外の他の構成要素を有することができることを、理解されたい。更に、図に示した実施形態は、本開示の一実施形態を組み込むことができるローカルエリアネットワークの一例に過ぎない。幾つかの他の実施形態では、ローカルエリアネットワーク100は、図に示したよりも多くの又は少ない構成要素を有することができ、2つ以上の構成要素を結合することができ、又は、複数の構成要素の異なる構成若しくは配置を有することができる。電源投入されたり又はリセットされたりすると、ネットワーク装置(例えば、102、104、106)は、外部ネットワーク(例えば、クラウドネットワーク114)に登録され、ローカルエリアネットワーク100内部の論理ネットワークに関連付けられることができる。
前述したように、本明細書では、圧力データを使用して被加圧システムにおける漏れを特徴付けるためのシステム及び方法について説明する。感知装置は、システム内の圧力を監視するため、かつ感知された圧力を表す圧力データを生成するために、被加圧システムの構成要素に結合又は取り付けられることができる。圧力データは、漏れを特徴付けるために、感知装置及び/又はクラウドコンピューティングシステムによって分析されることができる。感知装置は、図1に示し上記で説明したネットワーク装置102、104、又は106のうちの1つなどのネットワーク装置を含むことができる。漏れを検出することができる被加圧システムの例としては、上水道から水を供給される目的地の家庭用水道システム、ガス供給システムからガスを供給される目的地の家庭用ガスシステム、又は、システム中の物質の圧力を監視することができる任意の他の被加圧システムが挙げられる。
図面を先に進めると、図2は、例示的な水道システム200のシステム図を示す。水道システム200は例に過ぎず、本明細書で提示される実施形態には限定されない。水道システムは、本明細書に具体的に示されない又は説明されない多数の異なる実施形態又は例において、使用されることがある。例によっては、水道システム200は、家庭用水道システムの一部であり得る。他の例では、水道システム200は、商業用建物、屋外の商業用施設(例えば、商店街、公園、若しくは他の商業用施設)、又は被加圧水道システムが存在することができる任意の他の目的地、などの別の目的地の水道システムの一部であり得る。
幾つかの実施形態では、水は、高圧ポンプシステムを使用して高圧で工業用強度のパイプに沿って目的地へ飲料水を供給する給水ユーティリティシステムから水道システム200へ供給することができる。圧力調整器202は、ユーティリティシステムと水道システム200との境界面に設置することができる。圧力調整器202は、水道システム200内の設備、パイプ、及び/又は機器の安全性及び寿命を保証するなどのために、ユーティリティが供給する水圧(例えば、約100〜150psi(pounds per square inch))を家庭内の水道システム200に適切な圧力レベル(例えば、約20〜80psi)に下げるように変換することができる。本明細書で使用する場合、psiは、ポンド毎平方インチ(ゲージ圧)(psiG:pounds per square inch gauge)を指しており、これは、大気圧を基準にして測定される。
幾つかの実施形態では、水道システム200は、水道システム200内の様々な設備に冷水及び温水をそれぞれ供給する冷水ライン232及び温水ライン234を含むことができる。実施形態によっては、ユーティリティシステムからは冷水のみが供給され、給湯器204が冷水を加熱して水道システム200内の設備に温水を供給する。例によっては、給湯器204は、加熱された水の水槽を備えたタンク型給湯器を含むことができる。他の例では、給湯器204は、水槽を含まないタンク無し給湯器を含むことができる。タンク無し給湯器は、熱交換器を使用して水が給湯器を通って流れる際に水を加熱する。任意の市販のタンク型又はタンク無し給湯器を使用することができる。設備には、台所内の台所蛇口206、食器洗浄機208、及び冷蔵庫210、第1、第2、及び第3の浴室内の蛇口236及びトイレ212、第2の浴室内のシャワー216、第3の浴室内の浴槽220、屋外の給水栓214、及び洗濯器218が含まれ得る。本明細書で使用する場合、「設備」は、水道システム200によって供給される水を使用することができる、水道システム200に取り付けられた機器、蛇口、又は他の設備を指すことができる。多くの実施形態では、圧力調整器202は水道システム200内の設備とはみなされない。
多くの実施形態では、感知装置224を水道システム200内に設置して、漏れを検出することができる。幾つかの実施形態では、感知装置224は、図1に示し上述したようなネットワーク装置102、104、又は106と類似したネットワーク装置とすることができる。多くの実施形態では、感知装置224は、水道システム200内の、圧力調整器202の後(即ち、これより下流)で、冷水ライン232の最初の分岐の前(即ち、これより上流)に設置されることがある。実施形態によっては、感知装置224は、灌漑ライン用の分岐の後(即ち、これより下流)で、冷水ライン232の別の分岐の前(即ち、これより上流)に設置されることがある。
図面を先に進めると、図3は、感知装置224のシステム図を示す。感知装置224は例に過ぎず、本明細書で提示される実施形態に限定されるものではない。感知装置は、本明細書に具体的に示されない又は説明されない多数の異なる実施形態又は例において、使用されることがある。幾つかの実施形態では、感知装置224は、コントローラ310と、漏れ特徴付けに使用されるデータを収集するために使用することができる1つ又は複数のセンサと、を含むことがある。例えば、図3に示すように、センサには圧力センサ320及び/又は流量計330を含むことがある。例によっては、感知装置224は圧力センサ320を含み流量計330は含まないことがある。幾つかの実施形態では、感知装置224は自動遮断弁340を含むことがあり、自動遮断弁340は、制御ライン312を介して制御信号を送信することなどにより、コントローラ310によって制御することができる。
感知装置224内に流量計330を含む幾つかの実施形態では、流量計330は、インライン・フロー・タービン・センサを含むことがある。フロー・タービン・センサは、流れの方向301の液体の流れに比例する液体力によって回転されるロータ―を含むことができる。例えば、水の液体流は、流量計330内部の羽根付きタービンを、監視されている液体の速度に正比例する角速度で回転させる。羽根が流量計330内の磁気ピックアップコイルの下を通過すると、パルス信号が生成される。例えば、デジタル又はアナログ信号処理に使用されるパルスを供給するホール効果センサを含めることができる。各パルスは、液体の個別の体積を表すことができる。パルス信号の周波数は、タービンの角速度及び流れの速度に正比例することがある。多数のパルスにより、高解像度をもたらすことができる。他の例では、流量計330は、飛行時間測定値を決定する超音波流量計、音響(ドップラー)流量計、又は、物質の流れを監視し、流量を表す流量データを取得することができる任意の他の流量計を含むことができる。幾つかの実施形態では、流量計330によって測定された流量データは、流量データライン313を使用してコントローラ310に送信されることがある。幾つかの実施形態では、感知装置224の調整された電源が、流量計330を作動させるための直流電力を供給することがある。他の実施形態では、流量計330は、水道システム200(図2)が配置される住宅又は他の目的地の電源コンセント350に差し込むことができるプラグを含むことがある。電源コンセント350は、120ボルトの電源コンセント又は他の適切なコンセントであり得る。
多くの実施形態では、上述のように、感知装置224は、流量計330を使用して、設備による水使用量などの水の流量を測定することができる。他の実施形態では、感知装置224は、圧力センサ320を使用して、水の流量を測定することなく、水の流れがあるかどうかを検出することができる。更に他の実施形態では、感知装置224には流量計が無いことがある。
様々な実施形態では、感知装置224内の圧力センサ320は、水道システム200(図2)内の圧力を測定し、測定された圧力を表す圧力データを生成することができる。多くの実施形態では、圧力センサ320によって測定された圧力データは、圧力データライン314を使用してコントローラ310に送信されることがある。実施形態によっては、コントローラ310は、ゲート信号を供給して電子スイッチ(例えば、電界効果トランジスタスイッチ)を閉じて、圧力センサ320による圧力のサンプリングを制御することがある。多くの実施形態では、圧力センサ320は、1ヘルツ(Hz)、5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz、又は244.16Hzなどの別の適切なサンプリングレートなどの所定のレートで、圧力をサンプリングすることがある。幾つかの実施形態では、感知装置224の調整された電源が、圧力センサ320を作動させるための直流電力を供給することがある。他の実施形態では、圧力センサ320は、電源コンセント350に差し込むことができるプラグを含むことがある。
様々なタイプの圧力センサ(例えば、圧力センサ320)を使用することができる。例えば、0〜50psiの圧力範囲を有する圧力センサを使用することができる。別の例として、0〜100psiの圧力範囲を有する圧力センサを使用することができる。より高い圧力範囲を有する圧力センサは、供給圧力が高い水道システム(例えば、200(図2))内の水圧を監視するために、又は、水道システム(例えば、200(図2))内に圧力調整器(例えば、202(図2))が含まれていない場合に、有用であり得る。圧力センサの一例は、Phoenix Sensors社によって製造されるPPT7x Seriesセンサである。当業者であれば、他の適切な圧力センサを使用することができることを、理解するであろう。
実施形態によっては、圧力センサ320は、圧力を電気信号に変換するデジタル圧力トランスデューサを含むことができる。例えば、圧力センサは、抵抗を測定することができる回路(例えば、ホイートストン・ブリッジ)に接続されたひずみゲージを備えた膜板を含むことができる。圧力センサ320に加えられる圧力(例えば、水からの圧力)が膜板を偏向させ、これによりひずみゲージにひずみがもたらされる。このひずみにより、圧力に比例した電気抵抗の変化が生じる。アナログの抵抗は、アナログ/デジタル変換器を使用してデジタル信号に変換することができる。圧力データとしてデジタル信号が出力されることがあり、この圧力データは圧力データライン314を介してコントローラ310に送信することができる。
多くの実施形態では、コントローラ310は電力ライン311を含むことがあり、電力ライン311は、電源コンセント350に差し込まれて、コントローラ310、圧力センサ320、及び/又は流量計330に電力を供給することができる。実施形態によっては、自動遮断弁340は電力ライン315を含むことがあり、電力ライン315は電源コンセント350に差し込まれて、自動遮断弁340に電力を供給することができる。他の実施形態では、感知装置224の調整された電源が、自動遮断弁340を作動させるための直流電力を供給することがある。
感知装置224の多くの実施形態では、自動遮断弁340は、コントローラ310から制御ライン312を介して送信された電子信号などの遠隔制御により、開いたりかつ/又は閉じたりすることができる。他の実施形態では、感知装置224は自動遮断弁340を含まない。水道システム200(図2)は、手動遮断弁(図示せず)を含むことがあり、この手動遮断弁は、ユーティリティの水入力を可能にする又は遮断するために開かれたり又は閉じられたりと、手動で操作することができる。手動遮断弁は、例えばボール弁又は仕切り弁であり得る。手動遮断弁は、例えば、建物の地階又は狭い空間内の露出したパイプ部分に沿って、又は建物の車庫内に、又は建物に関連した計器ピット内に、又は建物の外壁に沿って、配置されることがある。手動遮断弁は、通常、配管修理が行われているとき、又は計画的に長期に不在にする(例えば、休暇)の場合に、ユーティリティの水供給を遮断するために使用される。感知装置224が自動遮断弁340を含まない実施形態では、感知装置224は、圧力調整器202(図2)及び手動遮断弁(図示せず)の後(即ち、これらより下流)の、水道システム200(図2)内の任意の場所に配置することができる。
多くの実施形態では、水道システム200(図2)の内圧は、設備によって水が使用されていない場合には、ほぼ一定のままであることができる。水道設備のバルブが開かれると、水道システム200(図2)内の圧力が、設備の開いている開口部から水を押し出すことができ、これは、水道システム200(図2)の圧力を低下させることがある。圧力調整器202(図2)は、圧力低下を感知することができ、ユーティリティシステムからの加圧された水をユーティリティ側から流入させて、水道システム200(図2)の圧力を、目標レベル又は設定レベルにまでバランスを取り直すことができる。
漏れは、供給ライン若しくは設備の物理的損傷、材料の自然な劣化、供給ライン若しくは設備の詰まり、又は他の原因などの様々な理由により、水道システム200(図2)のような被加圧システム内で発生し得る。被加圧水道システム(例えば、水道システム200(図2))内部の水の圧力は、上述したように、水が使用されるときに並びに漏れが発生している場合に、変動する。漏れは、ガスで動く製品のために建物又は目的地に加圧されたガスを供給するガス供給システム内でも発生する。漏れは、水、ガス、又は他の物質の損失につながることがあり、また圧力を所望のレベル未満に引き下げることがある。
図4は、圧力データを使用して、被加圧システム(例えば、水道システム200(図2))における漏れを検出し特徴付けるために使用することができる、例示的な漏れ特徴付けシステム400のブロック図を示す。漏れ特徴付けシステム400は例に過ぎず、本明細書で提示される実施形態には限定されない。漏れ特徴付けシステムは、本明細書に具体的に示されない又は説明されない多数の異なる実施形態又は例において、使用されることがある。例えば、被加圧システム内の開口部(例えば、流れ口、孔、穴、亀裂、破損、割れ目、破断、等)を通じた意図しない水の損失を検出し特徴付けることができる。多くの実施形態では、漏れ特徴付けシステム400は、感知装置224、クラウドコンピューティングシステム404、及び/又はグラフィカルインターフェース406を含むことがあり、それらの機能的処理構成要素を少なくとも部分的に示す。他の実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404及び/又はグラフィカルインターフェース406によって実行される機能のうちの一部又は全部を、感知装置224に統合することがある。
漏れ検出及び/又は漏れ特徴付けの従来の方法は、流量計330(図3)などの流量計を使用する。従来の方法は、超音波式又はタービン式の流量計などの流量計を使用して、毎分(min)当たり1.5リットル(L)又はそれ以上の漏れを容易に検出することができる。容積式流量計などの特定の流量計は、より高い精度を提供することができ、例えば、3/4インチの直径の水道管を有する住宅において、1L/分以上の漏れを検出することができる。直径が1.5インチ又は2インチであるなど、管の直径がより大きい構造では、容積式流量計は、2L/分以上の流量を検出することができる。0.5L/分の流量を検出する容積式流量計手法は、30日間などの非常に長い測定期間を必要とすることが多く、その期間中は、建物内で水を使用することができず、このことは、そのような試験を大抵の用途において非実用的にしている。
漏れの存在を決定するために流量測定データを頼みにする手法とは違い、本明細書で説明するシステム及び方法は、時間領域における圧力信号データを分析して漏れを検出し特徴付けることができる。漏れを検出するために圧力データを使用することの利点は、漏れの種類を特徴付ける能力があることと、小さな漏れ、例えば0.5L/分よりも小さな漏れ、例えば0.001L/分以下に至る漏れを検出する能力があることが挙げられる。
多くの実施形態では、手動遮断弁又は自動遮断弁340(図3)などの遮断弁を閉じて、水道システム200(図2)を外部加圧から一時的に分離することができる。この分離期間中、水道インフラストラクチャーは、ユーティリティによって提供される加圧から切り離され、閉鎖系になり、この閉鎖系は、加圧された貯水槽とみなすことができる。この閉鎖系の圧力は、圧力センサ320(図3)を使用して測定することができ、水道システム200(図2)内のどの設備も開かれていない試験期間の間中、監視することができる。観察期間中に圧力レベルが低下した場合、水道システム200(図2)内に漏れが存在する可能性がある。漏れを更に検証するために、後続の再検証手順を行うことができる。試験期間中の漏れに起因する圧力低下は、圧力減衰曲線と呼ばれる。この圧力減衰曲線を分析して、流体力学モデルにおいて圧力データを使用して、漏れ流量を見積もる、かつ漏れの開口部寸法を推定するなど、漏れを特徴付けることができる。
計画的な配管修理又は長期の不在のためなどに遮断弁を閉じる従来の方式とは異なり、多くの実施形態では、遮断弁は外部圧力源を切り離すために一時的に閉じられ、被加圧システム(例えば、水道システム200(図2))内の配管インフラストラクチャーに沿ってどこかに漏れが存在するかどうかを判定し、その漏れを特徴付けることができる。感知装置224が自動遮断弁340(図3)を含む場合などの多くの実施形態では、感知装置224は試験期間に入るために、自動的に自動遮断弁340を遮断することができる。感知装置224が自動遮断弁340(図3)を含まない場合などの他の実施形態では、ユーザ(例えば、住宅所有者、又は建造物の居住者)は、手動で手動遮断弁を閉じ、手動遮断が完了したことを漏れ特徴付けシステム400に通知するように、促されることがある。
一旦、遮断弁を閉じて水道システム200(図2)を外部加圧源から分離すると、漏れ特徴付けシステム400は、試験期間中、水道システム200(図2)内の圧力を監視することができる。試験期間は、遮断弁が閉じられた後で開始することができる。多くの実施形態では、試験期間は、約10分間〜約20分間であり得る。例えば、実施形態によっては、試験期間は15分間とすることができる。他の実施形態では、試験期間は別の適切な期間であり得る。
感知装置224が自動遮断弁340(図3)を含む場合などの多くの実施形態では、試験期間は、夜間などの、通常は水の使用を伴わない期間中に設けられることがある。感知装置224が自動遮断弁340(図3)を含まない場合などの他の実施形態では、試験期間は、ユーザによって要求された時間中か、又は、ユーザが手動で手動遮断弁を閉じるのに都合がよい時刻に、設けられることがある。一旦試験期間が完了すると、遮断弁は、例えば、自動遮断弁340(図3)に信号を送信して自動遮断弁340を開くことにより、又は、ユーザに手動遮断弁を開くように通知を送信することにより、再び開かれることができる。
様々な実施形態では、試験期間中に発生する特定の状況が、試験を無効にすることがある。例えば、試験期間中に水道システム200(図2)内の設備のうちの1つが開かれた(例えば、製氷機が使用された、又はトイレが流された)場合、試験は無効であるとみなされることがある。多くの実施形態では、漏れ特徴付けシステム400は、流量計330(図3)を使用して流量を測定することにより、又は圧力周波数の特徴を、設備のうちの1つに属すると以前に決定された周波数特徴と照合することにより、又は別の適切な方法により、(例えば、以前に測定された圧力減衰曲線よりも速い)圧力の急速な圧力降下に基づいて、水道システム内の設備が開かれたと判定することができる。感知装置224が自動遮断弁340(図3)を含む場合などの幾つかの実施形態では、一旦、漏れ特徴付けシステム400が、設備が開かれたことを検出すると、漏れ特徴付けシステム400は自動遮断弁340(図3)を開いて設備の引き続いての使用を可能にすることがある。他の無効な状況としては、試験期間中に発生した電力損失、又は遮断弁の不完全な閉鎖が挙げられる。多くの実施形態では、無効な状況が発生した場合、試験は、その無効な状況が終了した後でしばらくしてから再度行われることがある。
多くの実施形態では、試験期間を開始するために遮断弁が閉じられる前に、漏れ特徴付けシステム400は、水道システム200(図2)において水が使用されている最中であるかどうかを判定することがある。例えば、漏れ特徴付けシステム400は、流量計330(図3)を使用して流量を測定することによる、圧力周波数の特徴を、設備のうちの1つに属すると以前に決定された周波数特徴と照合することによる、又は別の適切な方法による、圧力の急速な圧力降下などの、上述したのと同じ手法を使用して、設備が開かれているかどうかを判定することができる。多くの実施形態では、漏れ特徴付けシステム400が、水が使用中である(例えば、ユーザ要求又は機器の自動的な使用がある)と判定した場合、漏れ特徴付けシステム400は、10分間又は別の適切な期間などの所定の期間の間待ってから、水が使用中であるかどうかを再度判定することがある。
実施形態によっては、以下で説明するように、通知を保証する漏れが検出されると、漏れを検証するために、任意選択的に再検証が行われることがある。実施形態によっては、再検証は、10分間以上などの所定の期間の間遮断弁を開くこと、及び、その後、遮断弁(例えば、自動遮断弁340(図3)又は手動遮断弁)を閉じて圧力データを観察するという手順を繰り返すことを含むことがある。多くの実施形態では、再検証期間の期間は、例えば30分間など、より長い期間に延長されることがある。他の実施形態では、期間は同じままであることがある。実施形態によっては、自動遮断弁340(図3)と手動遮断弁の両方を、再検証プロセス中に閉じて、弁の閉鎖が不完全である可能性を最小限に抑えることがある。幾つかの実施形態では、水道システム200(図2)内の個々の設備(例えば、再循環ポンプ、加湿器、製氷機等)の遮断弁を、手動遮断弁と共にオフにして、水を消費する設備によって引き起こされる圧力減衰の原因を排除することがある。
図4を再び参照すると、多くの実施形態では、感知装置224は、図1に示し上述したようなネットワーク装置102、104、又は106と類似したネットワーク装置とすることができる。以下で説明するように、感知装置224は圧力データを監視して漏れを検出及び/又は特徴付けることができる。実施形態によっては、感知装置224は流量データを監視することができ、圧力分析を流量分析で補うことができる。幾つかの実施形態では、感知装置224を、被加圧システム(例えば、水道システム200(図2))内に設置することができる。例えば、図2に示すように、感知装置224を水道システム200(図2)内に設置することがある。
幾つかの実施形態では、感知装置224は接続コンポーネントを含むことができ、この接続コンポーネントは、感知装置224がクラウドコンピューティングシステム404と通信できるように、かつ場合によっては、グラフィカルインターフェース406を実行してユーザに提示するユーザ装置(例えば、ユーザ携帯装置)と通信できるようにすることができる。他の実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404は、ユーザ装置と通信し、グラフィカルインターフェース406をユーザに提示することができる。幾つかの実施形態では、ユーザ装置は、アクセス装置108(図1)と類似しているか又は同一であり得る。
幾つかの実施形態では、感知装置224は接続コンポーネント410を含むことがあり、この接続コンポーネント410は、WiFi(商標)送受信無線機若しくはインターフェース、Bluetooth(登録商標)送受信無線機若しくはインターフェース、Zigbee(商標)送受信無線機若しくはインターフェース、UWB送受信無線機若しくはインターフェース、WiFi−Direct送受信無線機若しくはインターフェース、BLE送受信無線機若しくはインターフェース、IR送受信機などの、無線送受信無線機若しくはインターフェース、及び/又は、感知装置224が有線若しくは無線のネットワークを介してクラウドコンピューティングシステム404若しくはユーザ装置と通信できるようにする任意の他の無線ネットワーク送受信無線機若しくはインターフェースなどの、1つ又は複数の無線コンポーネント411を含むことがある。場合によっては、無線コンポーネント411(例えば、無線送受信機)は、感知装置224がクラウドコンピューティングシステム404と通信できるようにすることができる。無線コンポーネント411は、クラウドコンピューティングシステム404に圧力データを送信することができ、クラウドコンピューティングシステム404は圧力データを分析することができる。場合によっては、接続コンポーネント410はクラウド・エンドポイント・コンポーネント412を含むことがあり、クラウド・エンドポイント・コンポーネント412は、クラウドコンピューティングシステム404とインターフェースするように構成することができる。例えば、クラウド・エンドポイント・コンポーネント412は、データをクラウドコンピューティングシステム404にストリーミングすることができる。場合によっては、接続コンポーネント410は、認証情報及び暗号化コンポーネント413を含むことができ、コンポーネント413は感知装置224が安全にクラウドコンピューティングシステム404にアクセスできるようにすることができる。例えば、感知装置224は、クラウドコンピューティングシステム404にアクセスするために使用されるシグネチャーを有することができる。クラウドコンピューティングシステム404は、感知装置224を認証するために、シグネチャーを処理することができる。
幾つかの実施形態では、感知装置224は、上記でより詳細に説明したように、圧力センサ320、及び/又は流量計330などの1つ又は複数のセンサ420を含むことができる。
多くの実施形態では、感知装置224は、ファームウェア415を含むことができる。実施形態によっては、ファームウェア415は、センサ420から受信された信号を受信及び/又は変換することができるデータ取得コンポーネント416を含むことができる。例えば、センサ420のうちの1つ又は複数がアナログ信号を供給する場合、データ取得コンポーネント416は1つ又は複数のアナログ/デジタル変換器を含んでアナログ信号をデジタル信号に変換することができる。他の実施形態では、センサ内でアナログ信号がデータ信号に変換されることがある。多くの実施形態では、データ取得コンポーネント416は、前の試験期間中に、又は他の実施形態では前の2時間に感知されたデータなどの最近取得されたデータを記憶し、かつ/又はこれにアクセスすることができる。多くの実施形態では、取得されたデータはクラウドコンピューティングシステム404にアップロードすることができ、クラウドコンピューティングシステム404は、感知装置224に保存される短期データよりも長い期間をカバーするための長期データを保存することができる。幾つかの実施形態では、ファームウェア415は、遮断制御コンポーネント417を含むことがあり、遮断制御コンポーネント417は、自動遮断弁340(図3)に信号を送信して、自動遮断弁340(図3)を開閉することができる。幾つかの実施形態では、ファームウェア415は使用検出コンポーネント418を含むことがあり、使用検出コンポーネント418は、試験期間の前又は最中に、水道システム200(図2)内の設備が開かれているかどうかを検出することができる。上述のように、水道システム200(図2)内で水の使用がある場合、漏れ特徴付けシステム400は、試験を行うのを待つことができ、或いは既に試験の過程にあるか又は試験を行っている場合には、直ちに遮断弁を開いて、試験の再開を待つことができる。多くの実施形態では、接続コンポーネント及び/又はファームウェアコンポーネント415は、コントローラ310(図3)の一部であり得る。
クラウドコンピューティングシステム404は、多くの異なる水道システム(例えば、水道システム200(図2))内に設置された感知装置などの、1つ又は複数の感知装置(例えば、感知装置224)と通信することができる。実施形態によっては、クラウドコンピューティングシステム404は、専用のクラウドコンピューティングプラットフォーム、クラウドコンピューティングプラットフォームの物理的及び/若しくは仮想的パーティション、クラウドコンピューティングプラットフォームへの限定アクセス(例えば、加入アクセス)、並びに/又は別の適切なクラウドコンピューティング実装で実装することができる。他の実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404は、以下で説明する、クラウドコンピューティングプラットフォームの一部ではないコンピュータシステム1200(図12)などのコンピューティングシステムとすることができる。多くの実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404は、クラウド・パイプライン・コンポーネント425を含むことができる。多くの実施形態では、クラウド・パイプライン・コンポーネント425はストリーミングゲートウェイ426を含むことができ、ストリーミングゲートウェイ426は、1つ又は複数の感知装置(例えば、感知装置224)から、ストリーミングベース及び/又は継続ベースなどでデータを取得することができる。幾つかの実施形態では、クラウド・パイプライン・コンポーネント425は、長期記憶コンポーネント427を含むことができ、長期記憶コンポーネント427は、1つ又は複数の感知装置(例えば、感知装置224)からクラウドコンピューティングシステム404にストリーミングされたデータを保存及び/又はアクセスすることができる。幾つかの実施形態では、クラウド・パイプライン・コンポーネント425は、通知キュー428を含むことができる。1つ又は複数の感知装置(例えば、224)のうちの1つが、通知閾値を満足する潜在的な漏れを検出すると、感知装置(例えば、224)はクラウドコンピューティングシステム404に通知を送信することができる。クラウドコンピューティングシステム404は、受信した通知を通知キュー428に追加して、クラウドコンピューティングシステム404に十分なリソースがある場合に通知を処理することができる。
幾つかの実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404は漏れ特徴付けコンポーネント430を含むことがあり、漏れ特徴付けコンポーネント430は、漏れを検出し特徴付けるために使用することができる。実施形態によっては、漏れ特徴付けコンポーネント430は、圧力計算コンポーネント431を含むことがあり、圧力計算コンポーネント431は、受信した圧力データを処理して経時的な圧力損失を決定することができる。例えば、一旦住宅が加圧された水の入力から分離されると、その住宅は加圧された貯水槽に似ている。そのような加圧された貯水槽システムは、流体及び/又は蒸気の漏れを可能にする漏れ口が存在しない限りは、その圧力レベルを維持するはずである。この貯水槽システム内部の圧力損失は、ベルヌーイのエネルギー原理を使用してモデル化することができ、この原理では、システムのポテンシャルエネルギーは初期圧力(「水頭」)とすることができ、運動エネルギーは、このシステムから出ていく水の流れによって説明することができる。
漏れ口の寸法を決定するために、単一の時間ステップでの圧力、並びに次に続く時間ステップで予測される圧力について解くための方法を使用する。この方式は、圧力減衰が観察されるので近似的であると考えられるが、複数の可能なフリーパラメータを推測することができる。更に、以下の仮定を行うことがある。
・このシステムは、自動遮断弁340(図3)又は手動遮断弁を介して、被加圧水の外部供給から閉ざすことができる。
・システム内部の流体の温度及び密度は概ね一定とすることができ、また、システム内部で発生するプロセスが断熱的であるとみなすことができるように、このシステム自体を断熱することができる。
・漏れ口の形状(割れ、細長い切れ目、丸い開口部、等)に関わらず、漏れ口の断面積は、円形の面積として近似することができ、この円形の面積は、実際の漏れ口の表面積と一致する。
・開口部から出てゆく流量の変化の割合は一定とすることができる。この仮定は、言葉を換えると、破裂したときに漏れの位置で流量に瞬間的な変化が起こり得ることを述べている。
・管があまり分厚くないと仮定することができるので、漏れが存在している間にシステムが蓄積し得る何らかの摩擦損失については、一切考慮しない。
システム内の圧力の変化は、住宅内のエネルギーの変化によって決定することができる。安定した圧力を、その圧力によって送達することができるエネルギー量に変換することによって、圧力減衰の模擬モデルを作成することができる。安定した圧力をシステム内の流体の比重で除算することにより、圧力をポテンシャルエネルギーの形式で捉えることができる。この計算は、式Aに示すように、等価な静的円柱の高さを与えることができ、式Aでは、Hは円柱の高さであり、Pは圧力であり、γは比重であり、ρは流体の密度(水などの流体に対する定数である)であり、gは重力加速度(定数である)である。
Figure 2020516858
この高さHは、システムの初期状態として働くことができ、一旦これがゼロに等しくなると、中断すべきときをシミュレーションに知らせることができる。
前述のように、システムの時間発展は、エネルギーの変化、主として運動エネルギーの変化によって記される。運動エネルギーは、システムの出口、このモデルでは漏れ口から流出する流れによって捉えられる。体積流量Qは、式Bに示すように、ベルヌーイの式を使用して求めることができる。式Bでは、dは漏れ開口部(円形であると仮定する)の直径であり、パラメータkは無次元の流量係数(これは1であると仮定することができる)であり、この係数は、漏れ開口部の全般的な形状の幾何学的因子、及び管材料又は流体温度から生じる何らかの起こり得る損失、を表すことができる。
Figure 2020516858
漏れ口から流出する体積流量は一定であると仮定すると、水柱の高さの変化は、式Cに示すように、所望の期間に渡って流量を積分し、その後、その結果を漏れ口の面積によって乗算することにより求めることができ、式Cでは、H’は新たな高さであり、Δtは時間間隔であり、Aは管の断面積である。
Figure 2020516858
一旦水柱の新たな状態が決定されると、式Dに示すように、以前に求めた水柱の元の高さを使用して、現在のシステムの圧力を求めることができる。
P=H×p×g 式D
この反復プロセスは、水柱の高さがゼロに等しくなるまで続けることができる。
幾つかの実施形態では、漏れ特徴付けコンポーネント430は開口部推定コンポーネント432を含むことがあり、開口部推定コンポーネント432は漏れの開口部の寸法を推定することができる。例えば、開口部の直径dは、式Eを使用して2つの連続的な圧力サンプルPt−1及びPの各々の間で計算することができ、式Eは上記の式A、B、及びCを使用して、dを抜き出すように代数的な操作をして導出されたものであり、最終的な平方根を取る前に、物理的根底を持たない虚数値を防ぐために、絶対値演算子を適用している。
Figure 2020516858
試験期間全体に渡って報告される圧力データには変動があるので、報告される値は、観測期間全体に渡って、瞬間的な開口部の推定値dの80〜100百分位数の間の中央値とすることができる。一般的に、開口部の寸法がより大きくなると、漏れの漏れ速度がより大きくなる。開口部寸法のこの推定は、図10に示し、かつ以下で更に詳細に説明するように、建造物内の漏れの高さ位置と無関係ではない。
多くの実施形態では、漏れ特徴付けコンポーネント430は閾値決定コンポーネント433を含むことがあり、閾値決定コンポーネント433は、直径dで表されるような漏れの開口部寸法の漏れ閾値に基づいて、どのように応答するかを決定することができる。例えば、開口部の直径dが約0.001インチ(in)未満である(即ち、約7.85×10−7in未満の開口部面積である)場合には、低リスク又はリスク無しの漏れ閾値が生じることがあり、この場合には、通知は保証されない。開口部の直径dが約0.01in〜約0.001inの間である(即ち、約7.85×10−5in〜約7.85×10−7inの間の開口部面積である)場合には、中程度リスクの漏れ閾値がトリガーされることがあり、この場合には、配管工には、都合のよいときに更に調査するように通知が保証され得る。開口部の直径dが約0.01inよりも大きい(即ち、約7.85×10−5inよりも大きな開口部面積である)場合には、高リスクの漏れ閾値がトリガーされることがあり、この場合には、住宅所有者又はユーザへの緊急通知が保証され得る。他の実施形態では、閾値は、他の適切な値及び/又は範囲であることがあり、通知は、他の適切な通知タイプであることがある。更なる試験が、通知閾値を更に改良するのに役に立つことがある。
多くの実施形態では、クラウドコンピューティングシステム404は、分析性及び記憶装置、並びにグラフィカルインターフェース406を通じてユーザに漏れを通知するための要素を提供することができ、グラフィカルインターフェース406は、モバイル又はウェブインターフェース、又は別の適切なインターフェースを含むことがある。多くの実施形態では、例えば、グラフィカルインターフェース406はダッシュボードコンポーネント445を含むことができ、ダッシュボードコンポーネント445は、試験結果及び/又はある期間に渡る漏れの報告などのレポートビュー446、集計された統計値447、及び/又は水道システム200(図2)の現在の状態(例えば、検出された現在の漏れがあるかどうか、圧力測定値、等)などのリアルタイム表示448を提供することができる。
幾つかの実施形態では、グラフィカルインターフェース406はモバイル警報450を提供することができる。例えば、モバイル警報450は漏れ通知451を含むことができ、漏れ通知451は、閾値決定コンポーネント433が漏れが通知を保証するのに十分な大きさであると決定したときに、ユーザ及び/又は配管工に警報を出す。
様々な実施形態では、グラフィカルインターフェース406は編集可能設定コンポーネント455を含むことができ、編集可能設定コンポーネント455は、ユーザが、ユーザ基本設定456を入力し、通知閾値457を調節できるように、かつ/又は警報を有効若しくは無効にできるようにする458ことができる。
図面を先に進めると、図5は、水道システム(例えば、200(図2))内の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフ500を示す。具体的には、グラフ500は、上のグラフには圧力グラフ510を含み、下のグラフには開口部推定プロット550を含む。圧力グラフ510は、圧力センサ320(図3)によってサンプリングされた、psi単位での圧力時間領域信号520のプロットを示すことができる。圧力時間領域信号520は、観測中の様々な圧力の特徴に対応する領域521〜525を含んでいる。例えば、領域521は、領域522における約1分のマークまで約31psiで一定の圧力を示し、領域522は、遮断弁が閉じられたときである。領域522の後で、領域524で示されるように、約1.5分のマークにおいて圧力が0psiに近づくまで、領域523で示されるように、圧力は急速に降下する。領域524の後では、領域525で示されるように、圧力は残りの期間の間、0psiのままである。圧力グラフ510は、予想される圧力損失曲線530も含むことがあり、この曲線は、水道システム(例えば、200(図2))において遮断弁をオフにした後で予想される圧力降下の履歴データに基づいていることがある。予想される圧力損失は、水道システム(例えば、200(図2))に存在する極めて小さな漏れ口(例えば、水は除くが一部のガスを漏出させる警報ガスケット)を通じたガスの漏出に起因した圧力損失を表すことができる。
開口部推定プロット550は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された推定開口部寸法のプロットを示すことができる。開口部推定プロット550における推定開口部寸法は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された、漏れの開口部の直径dを表すことができる。開口部推定プロット550に示すように、開口部寸法は、遮断弁が閉じられたときである約1分のマークから圧力が0psiに近づいたときである1.5分のマークまで、約0.11266inで、標準偏差は0.06345と推定することができる。一旦圧力が0psiに近づくと、開口部寸法の推定はもはや有効ではなくなる。0.11266inという推定開口部寸法は約0.01inよりも大きく、高リスク漏れ通知をトリガーすることができ、これは、この重大な漏れに関して住宅所有者又はユーザに緊急通知を発することにつながり得る。
図面を先に進めると、図6は、水道システム(例えば、200(図2))内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフ600を示す。具体的には、グラフ600は、上のグラフには圧力グラフ610を含み、下のグラフには開口部推定プロット650を含む。圧力グラフ610は、圧力センサ320(図3)によってサンプリングされた、psi単位での圧力時間領域信号620のプロットを示すことができる。圧力時間領域信号620は、観測中の様々な圧力の特徴に対応する領域621〜623を含んでいる。例えば、領域621は、領域622における約1分のマークまで約31psiで一定の圧力を示し、領域622は、遮断弁が閉じられたときである。領域622の後で、領域623で示すように、約16分のマークにおいて圧力が0psiに近づくまで、圧力はかなり急速に降下する。圧力グラフ610は、予想される圧力損失曲線630も含むことがあり、この曲線は、上述のように、水道システム(例えば、200(図2))において遮断弁をオフにした後で予想される圧力降下の履歴データに基づいていることがある。
開口部推定プロット650は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された推定開口部寸法のプロットを示すことができる。開口部推定プロット650における推定開口部寸法は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された、漏れの開口部の直径dを表すことができる。開口部推定プロット650に示すように、開口部寸法は、遮断弁が閉じられたときである約1分のマークから圧力が0psiに近づいたときである16分のマークまで、約0.0198inで、標準偏差は0.00033と推定することができる。0.0198inという推定開口部寸法は約0.01inよりも大きく、高リスク漏れ通知をトリガーすることができ、これは、この小さいがなおも重大な漏れに関して住宅所有者又はユーザに緊急通知を発することにつながり得る。
図面を先に進めると、図7は、水道システム(例えば、200(図2))内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフ700を示す。具体的には、グラフ700は、上のグラフには圧力グラフ710を含み、下のグラフには開口部推定プロット750を含む。圧力グラフ710は、圧力センサ320(図3)によってサンプリングされた、psi単位での圧力時間領域信号720のプロットを示すことができる。圧力時間領域信号720は、観測中の様々な圧力の特徴に対応する領域721〜723を含んでいる。例えば、領域721は、領域722における約1分のマークまで約28.3psiで一定の圧力を示し、領域722は、遮断弁が閉じられたときである。領域722の後で、領域723で示すように圧力はゆっくりと降下し、約16分のマークにおいて約26.9psiに至る。圧力グラフ710は、予想される圧力損失曲線730も含むことがあり、この曲線は、上述のように、水道システム(例えば、200(図2))において遮断弁をオフにした後で予想される圧力降下の履歴データに基づいていることがある。
開口部推定プロット750は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された推定開口部寸法のプロットを示すことができる。開口部推定プロット750における推定開口部寸法は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された、漏れの開口部の直径dを表すことができる。開口部推定プロット750に示すように、開口部寸法は、遮断弁が閉じられたときである約1分のマークから16分のマークまで、約0.00231inで、標準偏差は4×10−5と推定することができる。0.00231inという推定開口部寸法は約0.01inよりも小さいが約0.001inよりも大きく、中程度リスク漏れ通知をトリガーすることができ、これは、この非常に小さな漏れに関して配管工に緊急ではない通知を発することにつながり得る。
図面を先に進めると、図8は、水道システム(例えば、200(図2))内の別の漏れについての漏れ特徴付けの例を示すグラフ800を示す。具体的には、グラフ800は、上のグラフには圧力グラフ810を含み、下のグラフには開口部推定プロット850を含む。圧力グラフ810は、圧力センサ320(図3)によってサンプリングされた、psi単位での圧力時間領域信号820のプロットを示すことができる。圧力時間領域信号820は、観測中の様々な圧力の特徴に対応する領域821〜823を含んでいる。例えば、領域821は、領域822における約1分のマークまで約32.7psiで一定の圧力を示し、領域822は、遮断弁が閉じられたときである。領域822の後で、領域823で示すように圧力は極めてゆっくりと降下し、約16分のマークにおいて約32.4psiに至る。圧力グラフ810は、予想される圧力損失曲線830も含むことがあり、この曲線は、上述のように、水道システム(例えば、200(図2))において遮断弁をオフにした後で予想される圧力降下の履歴データに基づいていることがある。
開口部推定プロット850は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された推定開口部寸法のプロットを示すことができる。開口部推定プロット850における推定開口部寸法は、その後の各圧力サンプリングにおいて計算された、漏れの開口部の直径dを表すことができる。開口部推定プロット850に示すように、開口部寸法は、遮断弁が閉じられたときである約1分のマークから16分のマークまで、約0.0inで、標準偏差は0.0と推定することができる。0.0inという推定開口部寸法は約0.001inよりも小さいので、低リスク又はリスク無しの漏れ通知閾値内に該当するとみなすことができ、これは、通知が保証されないことにつながり得る。
図面を先に進めると、図9は、水道システム(例えば、200(図2))内の漏れについての漏洩源の特定を示す圧力グラフ900を示す。圧力グラフ900は、圧力センサ320(図3)によってサンプリングされた、psi単位での圧力時間領域信号のプロットを示す。圧力時間領域信号900は、漏洩源特定手順中の様々な圧力の特徴に対応する領域901〜905を含んでいる。
幾つかの実施形態では、上述した漏れ特徴付けを使用することなどにより漏れが特定された後で、漏洩源特定手順を使用して、住宅又は建造物内の漏れが発生している場所を突き止めることができる。多くの実施形態では、住宅又は建造物内の個々の設備のそれぞれにある個々の遮断弁を閉じることができ、次いで、住宅又は建造物に対する遮断弁を閉じることができる。圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有している場合、漏れは被加圧水道システムに対して遮断された設備のうちの1つには存在せず、住宅又は建造物の配管インフラストラクチャーの別の部分に存在する可能性が高い。圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有していない場合、漏れは被加圧水道システムに対して遮断された設備のうちの1つに存在する可能性が高い。どの設備が漏れているのかを特定するために、一度に1つずつ個々の遮断弁を開いて、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有するかどうかを観察することができる。
図9に示すように、領域901において、下の階の流し台の冷水(DSC)設備の個々の遮断弁を開くことができ、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有していないことを観察することができ、その結果、漏れはDSC設備内には存在しない可能性が高くなる。
次に、領域902において、上の階の流し台の冷水(USC)設備の個々の遮断弁を開くことができ、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有していないことを観察することができ、その結果、漏れはUSC設備内には存在しない可能性が高くなる。USC設備の個々の遮断弁が開かれている間、DSC設備の個々の遮断弁は開いたままにすることができる、というのも、DSC設備は漏洩源ではないと既に判定されているからである。或いは、USC設備の個々の遮断弁を開く前に、DSC設備の個々の遮断弁を閉じることができる。
次に、領域903において、浴槽冷水設備の個々の遮断弁を開くことができ、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有していないことを観察することができ、その結果、漏れは浴槽冷水設備内には存在しない可能性が高くなる。
次に、領域904において、上の階のトイレの個々の遮断弁を開くことができ、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を有していないことを観察することができ、その結果、漏れは上の階のトイレ内には存在しない可能性が高くなる。
次に、領域905において、下の階のトイレの個々の遮断弁を開くことができ、圧力時間領域信号が、漏れ特徴付け手順において特定された減衰曲線と類似の有効な減衰曲線を実際に有していることを観察することができ、その結果、漏れは下の階のトイレ内に存在する可能性が高くなる。このように漏洩源特定手順を使用して、漏れが下の階のトイレに存在することを特定することができる。同一の又は他の実施形態では、漏洩源特定手順中に開口部寸法を計算して、個々の設備の個々の遮断弁を開いた後の推定開口部寸法が、漏れ特徴付け手順中に計算された推定開口部寸法と概ね等しいかどうかを判定することができる。
図面を先に進めると、図10は、水道システム(例えば、200(図2))内の異なる高さ位置にある2つの同一の漏れについての、漏れ特徴付け模擬実験を示す圧力グラフ1000を示す。具体的には、グラフ1000は、第1の漏れに対応する第1の圧力時間領域信号1010と、第2の漏れに対応する第2の圧力時間領域信号1020とを含んでおり、これらを両方とも同じグラフ1000上にプロットして、圧力減衰曲線の差を示している。具体的には、第1の漏れ及び第2の漏れは、同一の模擬された小さな噴霧漏れであるが、第1の漏れは住宅の1階に位置し、第2の漏れはより高い住宅の2階に位置している。第1の漏れの特徴付け観測中、第1の漏れ(下の階)は存在するが、第2の漏れ(上の階)は水道システム(例えば、200(図2))内に存在せず、第1の圧力時間領域信号1010が観測される。第2の漏れの特徴付け観測中、第2の漏れ(上の階)は存在するが、第1の漏れ(下の階)は水道システム(例えば、200(図2))内に存在せず、第2の圧力時間領域信号1020が観測される。第1の漏れ及び第2の漏れの両方について、これらの噴霧漏れは同一であり、実際の開口部寸法も同じであるが、第1の圧力時間領域信号1010は、第2の圧力時間領域信号1020の圧力減衰曲線よりも、わずかにより速い圧力減衰曲線を有する。言い換えると、漏れ特徴付け手順は、第1の漏れの漏れ開口部寸法を、第2の漏れの推定開口部寸法よりもわずかに大きいと推定することになる。この模擬実験は、計算される推定開口部寸法は、水柱に沿った漏れの位置に幾分か依存するということを示している。従って、建物の1階にあるより小さな漏れが、より上の階にあるより大きな漏れと同じ圧力減衰曲線を生成することがある。
多くの実施形態では、上述した漏れ特徴付け手順は、周期的な漏れの検出及び特徴付け試験を行うことを容易にして、水道システム200(図2)などの建物の配管インフラストラクチャーの完全性を確実にすることができる。例えば、試験期間は、水の使用が無いと予想される時間(例えば、午前3時)の間に、1日に1回(24時間サイクルで)生じることがある。他の実施形態では、試験期間は、毎時、毎週、又は別の適切な間隔で生じ得る。同じ又は他の実施形態では、漏れ特徴付け手順は、ユーザ(例えば、住宅所有者)によってオンデマンドでトリガーされることがある。
多くの実施形態では、配管工によって配管インフラストラクチャーに対して行われる手動加圧試験とは異なり、この漏れ特徴付け手順は、有利にも外部の追加加圧無しで行うことができる。なお手動加圧試験では、配管工はシステムを人為的に加圧して、経時的に圧力測定値に変化があるかどうかを調べる。更に、この漏れ特徴付け手順は、手動加圧試験の開始時及び終了時における単なる圧力測定値だけではなく、試験期間全体に渡って、追加の詳細な圧力及び開口部寸法推定情報を提供することができる。なお手動加圧試験は、開始時及び終了時の圧力測定値の差に基づいて、漏れがあるか否かの二択で判定することを含む。例えば、多くの実施形態では、圧力時間領域信号を分析して減衰速度、特徴、及び他の情報を判定することができる。更に、推定開口部寸法を各時点で評価して、漏れの特性を決定することができる。
幾つかの実施形態では、漏れ特徴付け手順は、通常の水の使用と漏れを有利にも区別することができ、試験期間の前又は最中に、設備を通じて水が使用されている場合を検出することができる。通常の使用を検出することにより、漏れ特徴付け手順は、水が使用されている最中に試験のために遮断弁を閉じることを回避することができ、試験期間中に設備が開かれた場合には試験中に遮断弁を容易に開くことができ、その結果、この水特徴付け手順は、住宅又は建造物における通常の活動を有益にも妨げない。
幾つかの実施形態では、漏れ特徴付け手順は、ゴム製の座金又はガスケットにおける非常に小さな漏れなどの漏れ口を通じて、ガス(例えば、空気)の損失はあるが水の損失は無い漏れを、有益にも検出することができる。そのような漏れでは水の流れが無いので、流量計では、その流量計がより高精度であったとしても、これらの漏れを検出することはできない。これらの非常に小さな漏れは、将来、潜在的なより大きな又は更には激甚な漏れの前兆になることがあるので、これらの非常に小さな漏れを検出し特徴付けることは、ユーザ及び/又は配管工が、それらの漏れがより大きな漏れに変わる前に、問題箇所を修理するのを有利にも助けることができる。
図面を先に進めると、図11は、一実施形態による、方法1100の流れ図を示す。実施形態によっては、方法1100は、水漏れ特徴付けなどの漏れ特徴付け方法であることがある。方法1100は例に過ぎず、本明細書で提示される実施形態には限定されない。方法1100は、本明細書に具体的に示されない又は説明されない多数の異なる実施形態又は例において、使用されることがある。実施形態によっては、方法1100の手順、処理、及び/又は活動は、提示された順序で実施することができる。他の実施形態では、方法1100の手順、処理、及び/又は活動は、任意の適切な順序で実施することができる。更に他の実施形態では、方法1100の手順、処理、及び/又は活動のうちの1つ又は複数は、組み合わされたり、又は省略されたりすることができる。
図11を参照すると、実施形態によっては、方法1100は任意選択的に、1つ又は複数の処理部からシステム遮断弁に制御信号を送信してシステム遮断弁を閉じるブロック1101を含むことがある。1つ又は複数の処理部は、コントローラ310(図3)及び/又はクラウドコンピューティングシステム404(図4)と同様又は同一であり得る。システム遮断弁は、自動遮断弁であり得る。自動遮断弁は、自動遮断弁340(図3)と同様又は同一であり得る。他の実施形態では、システム遮断弁は、ボール弁又は仕切り弁などの手動遮断弁であることがあり、この手動遮断弁は、手動で開閉を行うことができる。多くの実施形態では、ブロック1101は、コントローラ310(図3)及び/又は遮断制御コンポーネント417(図4)によって行うことができる。
幾つかの実施形態では、方法1100は、圧力測定データを生成するために感知装置の圧力センサを使用して、水道システムのシステム遮断弁が閉じている試験期間中に、建造物の水道システム内の水圧を測定するブロック1102を含むことがある。水道システムは水道システム200(図2)と類似しているか又は同一であることがある。圧力センサは、圧力センサ320(図3)と類似しているか又は同一であることがある。感知装置は、感知装置224(図2〜図4)と類似しているか又は同一であることがある。実施形態によっては、試験期間は、約10分間〜約20分間である。幾つかの実施形態では、試験期間は、所定の周期的な間隔で繰り返される。例えば、所定の周期な間隔は、毎時、毎日、毎週、又は別の適切な間隔であり得る。
幾つかの実施形態では、方法1100は更に、圧力測定データを1つ又は複数の処理部に伝達するブロック1103を含むことがある。例えば、圧力測定データは、圧力センサ320(図3)からコントローラ310(図3)に圧力データライン314(図3)を用いて伝達されることがあり、接続コンポーネント410(図4)及びクラウド・パイプライン・コンポーネント425(図4)を使用して、クラウドコンピューティングシステム404(図4)に伝達されることがある。
幾つかの実施形態では、方法1100は更に、1つ又は複数の処理部を使用して、圧力測定データに少なくとも部分的に基づいて、水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定するブロック1104を含むこともある。多くの実施形態では、推定開口部寸法は、上述した開口部直径dなどの開口部の直径であり得る。他の実施形態では、開口部寸法は、漏れの開口部の面積であり得る。多くの実施形態では、ブロック1104は、コントローラ310(図3)、データ取得コンポーネント416(図4)、圧力計算コンポーネント431(図4)、及び/又は開口部推定コンポーネント432(図4)によって行うことができる。
多くの実施形態では、ブロック1104は、試験期間全体に渡って、漏れの推定開口部寸法を繰り返し推定することを含むことがある。例えば、上述のように、圧力測定のその後の各サンプリングに対して開口部寸法を計算することができる。様々な実施形態では、ブロック1104は、水道システム内の漏れが水道システムからのガスの漏出を含んでおり、かつ水道システムからの水の漏れは無い場合に、漏れの推定開口部寸法を推定することを含むことがある。多くの実施形態では、ブロック1104は、水道システム内の漏れが、約0.25L/分未満、約0.20L/分未満、約0.15L/分未満、約0.10L/分未満、約0.05L/分未満、約0.02L/分未満、約0.01L/分未満、約0.005L/分未満、約0.001L/分未満、の割合での水道システムからの水漏れ、又は水が漏れ口から漏れていない空気/ガスの更に小さな漏れ、を含む場合に、漏れの推定開口部寸法を推定することを含むことがある。
幾つかの実施形態では、方法1100は任意選択的に、試験期間中に、水道システムに接続された設備による水道システム内の水の使用を検出するブロック1105を含むことがある。多くの実施形態では、ブロック1105は、使用検出コンポーネント418(図4)によって行うことができる。
幾つかの実施形態では、方法1100は更に、1つ又は複数の処理部からシステム遮断弁に制御信号を送信してシステム遮断弁を開くブロック1106を含むことがある。多くの実施形態では、ブロック1106は、遮断制御コンポーネント417(図4)によって行うことができる。
幾つかの実施形態では、方法1100は任意選択的に、推定開口部寸法に基づいて、再検証試験を行うかどうかを判断するブロック1107を含むことができる。例えば、開口部寸法が特定の寸法を上回ると判断された場合、上述のように、再検証試験を行って結果を検証することができる。多くの実施形態では、ブロック1107は感知装置224(図2〜図4)及び/又はクラウドコンピューティングシステム404(図4)によって行うことができる。
幾つかの実施形態では、方法1100は任意選択的に、推定開口部寸法に基づいて、通知タイプを決定するブロック1108を含むことができる。通知タイプは、上述した通知タイプ、例えば低リスク若しくはリスク無しの漏れ閾値、中程度リスクの漏れ閾値、及び/又は高リスクの漏れ閾値、又は他の適切な閾値などと、同様又は同一であり得る。多くの実施形態では、ブロック1108は、閾値決定コンポーネント433(図4)によって行うことができる。
幾つかの実施形態では、方法1100は更に、通知タイプに基づいてメッセージを送信するブロック1109を含むことがある。例えば、メッセージは、高リスク漏れ閾値が満たされたことに基づく、ユーザ/住宅所有者への緊急メッセージであることがあり、又は、中程度リスクの漏れ閾値が満たされたことに基づく配管工へのメッセージであることがある。多くの実施形態では、ブロック1109は、漏れ通知コンポーネント451(図4)によって行うことができる。
図面を先に進めると、図12はコンピュータシステム1200を示しており、その全て又はその一部は、ネットワーク装置102、104、及び106、アクセス装置108、感知装置224(図2〜4)、コントローラ310(図3)、クラウドコンピューティングシステム404(図4)、並びに/又はグラフィカルインターフェース406(図4)を提供するユーザ装置(例えば、アクセス装置108)、並びに/又は方法1100(図11)の少なくとも一部の実施形態を実装するのに適していることがある。コンピュータシステム1200は、1つ又は複数の回路基板(図示せず)、USB(ユニバーサル・シリアル・バス)ポート1212、コンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリー(CD−ROM)及び/又はデジタル・ビデオ・ディスク(DVD)ドライブ1216、並びにハードドライブ1214を含む筐体1202を含む。筐体1202内部の回路基板上に含まれる素子の代表的なブロック図を図13に示す。図13の中央処理部(CPU)1310は、図13のシステムバス1314に結合されている。様々な実施形態では、CPU1310のアーキテクチャは、商業的に配布される様々なアーキテクチャファミリーのうちのいずれかに準拠していることがある。
引き続き図13を参照すると、システムバス1314は、読み出し専用メモリ(ROM)及びランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含むメモリ1308にも結合されている。メモリ記憶部1308の不揮発性部分又はROMは、システムリセット後にコンピュータシステム1200(図12)を機能状態に復元するのに適切なブート・コード・シーケンスで符号化されていることがある。更に、メモリ1308は、ベーシック・インプット/アウトプット・システム(BIOS)などのマイクロコードを含むことがある。例によっては、本明細書に開示する様々な実施形態の1つ又は複数のメモリ記憶部は、メモリ記憶部1308、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)ポート1212(図12〜13)に結合された外部メモリ記憶部(図示せず)などのUSB装備の電子装置、ハードドライブ1214(図12〜13)、及び/又はCD−ROM若しくはDVDドライブ1216(図12〜13)を含むことがある。同一の又は異なる例では、本明細書に開示する様々な実施形態の1つ又は複数のメモリ記憶部は、オペレーティングシステムを含むことがあり、オペレーティングシステムは、コンピュータ及び/又はコンピュータネットワークのハードウェア及びソフトウェア資源を管理するソフトウェアプログラムであり得る。オペレーティングシステムは、例えば、メモリの制御及び割り当て、命令の処理の優先順位付け、入出力装置の制御、ネットワーク構築の促進、ファイル管理などの基本的なタスクを実施することができる。一般的なオペレーティングシステムの幾つかの例としては、Microsoft(登録商標)のWindows(登録商標)オペレーティングシステム(OS)、Mac(登録商標)OS、UNIX(登録商標)OS、及びLinux(登録商標)OSが含まれることがある。
本明細書で使用する場合、「プロセッサ」及び/又は「処理モジュール」は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コントローラ、複数命令セットコンピューター(CISC)マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューター(RISC)マイクロプロセッサ、超長命令語(VLIW)マイクロプロセッサ、グラフィックスプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、又は、所望の機能を実行することができる任意の他のタイプのプロセッサ若しくは処理回路などの、任意のタイプの計算回路を、これらに限定するものではないが意味する。例によっては、本明細書に開示する様々な実施形態の1つ又は複数のプロセッサは、CPU1310を含むことがある。
図13に示した実施形態では、ディスクコントローラ1304、グラフィックスアダプター1324、ビデオコントローラ1302、キーボードアダプター1326、マウスアダプター1306、ネットワークアダプター1320、及び他のI/O装置1322などの様々なI/O装置を、システムバス1314に結合することができる。キーボードアダプター1326及びマウスアダプター1306は、それぞれコンピュータシステム1200(図12)のキーボード1204(図12及び13)並びにマウス1210(図12及び13)に結合される。図13ではグラフィックスアダプター1324及びビデオコントローラ1302は別個のユニットとして示されているが、他の実施形態では、ビデオコントローラ1302はグラフィックスアダプター1324に組み込まれることがあり、逆も同様である。ビデオコントローラ1302は、コンピュータシステム1200(図12)の画面1208(図12)上に画像を表示するために、モニター1206(図12及び13)をリフレッシュするのに適している。ディスクコントローラ1304は、ハードドライブ1214(図12及び13)、USBポート1212(図12及び13)、並びにCD−ROM又はDVDドライブ1216(図12及び13)を制御することができる。他の実施形態では、これらの装置のそれぞれを別々に制御するために、別個のユニットを使用することがある。
実施形態によっては、ネットワークアダプター1320は、コンピュータシステム1200(図12)の拡張ポート(図示せず)に差し込まれた又は結合されたWNIC(無線ネットワーク・インターフェース・コントローラ)カードを備えるかかつ/又はWNICカードとして実装されることがある。他の実施形態では、WNICカードは、コンピュータシステム1200(図12)に組み込まれた無線ネットワークカードであることがある。無線ネットワークアダプターは、無線通信機能をマザーボードのチップセット(図示せず)に組み込むことにより、又は、無線通信機能を、コンピュータシステム1200(図12)のPCI(ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクタ)若しくはPCI expressバス又はUSBポート1212(図12)を介して接続された、1つ又は複数の専用の無線通信チップ(図示せず)を介して実装することにより、コンピュータシステム1200(図12)に組み込むことができる。他の実施形態では、ネットワークアダプター1320は、有線ネットワークインターフェースコントローラカード(図示せず)を備えるか、かつ/又は有線ネットワークインターフェースコントローラカードとして実装されることがある。
コンピュータシステム1200(図12)の他の多くのコンポーネントが図示されていないが、そのようなコンポーネント及びそれらの相互接続は、当業者には良く知られている。従って、コンピュータシステム1200(図12)及び筐体1202(図12)内部の回路基板の構造及び構成に関する更なる詳細を、本明細書で考察する必要はない。
図12のコンピュータシステム1200が動作しているとき、USBポート1212内のUSBドライブ、CD−ROM及び/若しくはDVDドライブ1216内のCD−ROM若しくはDVD、ハードドライブ1214、又はメモリ1308(図13)に保存されたプログラム命令が、CPU1310(図13)によって実行される。これらの装置に保存されたプログラム命令の一部は、本明細書で説明する手法の全て又は少なくとも一部を実行するのに適していることがある。様々な実施形態では、コンピュータシステム1200を、本明細書で説明するような1つ又は複数のモジュール、アプリケーション、及び/又はデータベースを用いて再度プログラミングして、汎用コンピュータを専用コンピュータに変えることができる。例示の目的のために、プログラム及び他の実行可能プログラムコンポーネントが別個のシステムとして本明細書で示されているが、そのようなプログラム及びコンポーネントは、コンピュータシステム1200の異なる記憶コンポーネントに異なる時点で存在することがあり、CPU1310によって実行することができることを理解されたい。或いは又は更に、本明細書で説明したシステム及び手順は、ハードウェア、或いは、ハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェアの組み合わせで実装することができる。例えば、1つ又は複数の特定用途向け集積回路(ASIC)を、本明細書で説明するシステム及び手順のうちの1つ又は複数を実行するようにプログラムすることができる。例えば、本明細書で説明するプログラム及び/又は実行可能プログラムコンポーネントのうちの1つ又は複数を、1つ又は複数のASICで実装することができる。
コンピュータシステム1200は、図12ではデスクトップコンピュータとして示されているが、コンピュータシステム1200について説明したのと同様の機能的要素を依然として有していながら、コンピュータシステム1200が異なるフォームファクターを取る例があることがある。実施形態によっては、コンピュータシステム1200は、単一のコンピュータ、単一のサーバ、又はコンピュータ若しくはサーバのクラスター若しくは集合、又はコンピュータ若しくはサーバのクラウドを含むことがある。通常は、コンピュータシステム1200の需要が単一のサーバ又はコンピュータの無理のない能力を超過した場合に、サーバのクラスター又は集合を使用することがある。特定の実施形態では、コンピュータシステム1200は、ラップトップコンピュータなどの携帯用コンピュータを含むことがある。特定の実施形態では、コンピュータシステム1200は、スマートフォンなどの携帯装置を含むことがある。特定の追加の実施形態では、コンピュータシステム1200は、埋め込み型システムを含むことがある。例えば、感知装置224(図2〜4)及び/又はコントローラ310(図3)は、記憶機能、処理機能、及び/又は通信計算機能を提供するなどのために、コンピュータシステム1200の要素の少なくとも一部と類似しているか又は同一である要素を含むことがある。
漏れ特徴付けのシステム及び方法は、特定の実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができることを、理解するであろう。従って、本発明の実施形態の開示は、本発明の範囲を例示することを意図しており、限定することを意図してはいない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって求められる範囲にのみ限定されるべきであることが意図されている。例えば、当業者にとっては、図1〜13の任意の要素が修正されてもよく、これらの実施形態のうちの幾つかの前述の考察は、必ずしも全ての可能な実施形態の完全な記載を表してはいないことが、容易に明らかであろう。例えば、図11の手順、処理、又は活動のうちの1つ又は複数は、異なる手順、処理、及び/又は活動を含むことがあり、多くの異なる順序で多くの異なるモジュールによって実行されることがある。
1つ又は複数の特許請求された要素の置換は、再構成を意味するが、補修は意味しない。更に、利点、他の優位な点、及び問題に対する解決策が、特定の実施形態に関して説明された。しかしながら、利点、優位点、問題に対する解決策、及び、任意の利点、優位点、又は解決策を引き起こし得るか又は更に顕著にし得る任意の要素は、そのような利点、優位点、解決策、又は要素が請求項の中に記載されていない限り、任意の又は全ての請求項の重大な、必須の、又は不可欠な特徴若しくは要素として解釈されるべきではない。
更に、本明細書に開示した実施形態及び制限は、その実施形態及び/又は制限が(1)請求項において明示的に請求されていない場合、及び(2)均等物の法理の下で請求項において明示された要素及び/又は制限の均等物であるか又は潜在的に均等物である場合、献身の法理の下で公共に献呈されてはいない。
多くの実施形態では、ブロック1104は、試験期間全体に渡って、漏れの推定開口部寸法を繰り返し推定することを含むことがある。例えば、上述のように、圧力測定のその後の各サンプリングに対して開口部寸法を計算することができる。様々な実施形態では、ブロック1104は、水道システム内の漏れが水道システムからのガスの漏出を含んでいるが、水道システムからの水の漏れを含んでいない場合に、漏れの推定開口部寸法を推定することがある。多くの実施形態では、ブロック1104は、水道システム内の漏れが、約0.25L/分未満、約0.20L/分未満、約0.15L/分未満、約0.10L/分未満、約0.05L/分未満、約0.02L/分未満、約0.01L/分未満、約0.005L/分未満、約0.001L/分未満、の流量での水道システムからの水漏れ、又は水が漏れ口から漏れていない空気/ガスの更に小さな漏れ、を含む場合に、漏れの推定開口部寸法を推定することがある。

Claims (20)

  1. 水道システムのシステム遮断弁が閉じられている試験期間中に、建造物の前記水道システム内の水圧を測定するように構成された圧力センサを備える感知装置であって、前記圧力センサによって測定された前記水圧を表す圧力測定データを生成するように構成される、感知装置と、
    1つ又は複数のプロセッサと、機械実行可能命令を記憶する1つ又は複数の非一時的記憶媒体と、を備える1つ又は複数の処理部とを備え、
    前記機械実行可能命令は、前記1つ又は複数のプロセッサで実行されると、前記圧力測定データに基づいて、前記水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定するように構成されている、システム。
  2. 前記システム遮断弁は自動遮断弁であり、
    前記機械実行可能命令は更に、前記システム遮断弁を閉じるために第1の制御信号を送信するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記機械実行可能命令は更に、
    前記試験期間中に、前記水道システムに接続された設備又は機器による前記水道システムにおける水の使用を検出し、
    前記システム遮断弁を開くために、前記1つ又は複数の処理部から前記システム遮断弁に第2の制御信号を送信するように、
    構成されている、請求項2に記載のシステム。
  4. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定することは、更に、
    前記試験期間全体に渡って、前記漏れの前記推定開口部寸法を繰り返し推定すること
    を含む、請求項1、2、又は3のいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記試験期間は、約10分間〜約20分間である、請求項1、2、3、又は4のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定することは、更に、
    前記水道システム内の前記漏れが前記水道システムからのガスの漏出を含んでおり、かつ前記水道システムからの水の漏れは無い場合に、前記漏れの前記推定開口部寸法を推定すること
    を含む、請求項1、2、3、4、又は5のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定することは、更に、
    前記水道システム内の前記漏れが、約0.25L/分より小さな割合の前記水道システムからの水漏れを含む場合に、前記漏れの前記推定開口部寸法を推定すること
    を含む、請求項1、2、3、4、又は5のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記試験期間は所定の周期的な間隔で繰り返される、請求項1、2、3、4、5、6、又は7のいずれか一項に記載のシステム。
  9. 前記機械実行可能命令は更に、
    前記推定開口部寸法に基づいて、再検証試験を行うか否かを決定するように構成されている、請求項1、2、3、4、5、6、7、又は8のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 前記機械実行可能命令は更に、
    前記推定開口部寸法に基づいて通知タイプを決定し、
    前記通知タイプに基づいてメッセージを送信するように、
    構成されている、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、又は9のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 感知装置の圧力センサを使用して、水道システムのシステム遮断弁が閉じている試験期間中に、建造物の前記水道システム内の水圧を測定して圧力測定データを生成する工程と、
    前記圧力測定データを1つ又は複数の処理部に伝達する工程と、
    前記1つ又は複数の処理部を使用して、前記圧力測定データに少なくとも部分的に基づいて、前記水道システム内の漏れの推定開口部寸法を推定する工程と、を含む方法。
  12. 前記システム遮断弁は自動遮断弁であり、
    前記方法は更に、前記試験期間中に前記建造物の前記水道システム内の前記水圧を測定する工程の前に、
    前記システム遮断弁を閉じるために、前記1つ又は複数の処理部から前記システム遮断弁に第1の制御信号を送信する工程
    を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記試験期間中に、前記水道システムに接続された設備又は機器による前記水道システムにおける水の使用を検出する工程と、
    前記システム遮断弁を開くために、前記1つ又は複数の処理部から前記システム遮断弁に第2の制御信号を送信する工程と、
    を更に含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定する工程は更に、
    前記試験期間全体に渡って、前記漏れの前記推定開口部寸法を繰り返し推定する工程
    を含む、請求項11、12、又は13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記試験期間は約10分間〜約20分間である、請求項11、12、13、又は14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定する工程は更に、
    前記水道システム内の前記漏れが前記水道システムからのガスの漏出を含んでおり、かつ前記水道システムからの水の漏れは無い場合に、前記漏れの前記推定開口部寸法を推定する工程
    を含む、請求項11、12、13、14、又は15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記水道システム内の前記漏れの前記推定開口部寸法を推定する工程は更に、
    前記水道システム内の前記漏れが、約0.25L/分より小さな割合の前記水道システムからの水漏れを含む場合に、前記漏れの前記推定開口部寸法を推定する工程
    を含む、請求項11、12、13、14、又は15のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記試験期間は所定の周期的な間隔で繰り返される、請求項11、12、13、14、15、16、又は17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記推定開口部寸法に基づいて、再検証試験を行うか否かを決定する工程を更に含む、請求項11、12、13、14、15、16、17、又は18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記推定開口部寸法に基づいて通知タイプを決定する工程と、
    前記通知タイプに基づいてメッセージを送信する工程と、
    を更に含む、請求項11、12、13、14、15、16、17、18、又は19のいずれか一項に記載の方法。
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