JP3535329B2 - 音響式漏洩位置特定装置 - Google Patents
音響式漏洩位置特定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は音響式漏洩位置特定
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスや水道等の土中埋設配管は腐食等に
よって穴が空き、管内の輸送対象物が漏洩してしまうこ
とがある。このような場合、漏洩位置を精度よく特定
し、その漏洩位置だけを掘り起こして修理するのが望ま
しい。
よって穴が空き、管内の輸送対象物が漏洩してしまうこ
とがある。このような場合、漏洩位置を精度よく特定
し、その漏洩位置だけを掘り起こして修理するのが望ま
しい。
【０００３】従来から、配管の漏洩位置を特定する方法
として音響式の配管漏洩位置特定方法が知られている。
たとえば、特開平５−８７６６９号公報に開示された配
管漏洩検査方法は、水、油等を輸送する配管における漏
洩位置を特定する方法であり、この方法は、配管上の２
点で音圧を検出し、この２点で得た音圧の信号を相互相
関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝わるま
での伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいて
漏洩位置を特定する方法である。
として音響式の配管漏洩位置特定方法が知られている。
たとえば、特開平５−８７６６９号公報に開示された配
管漏洩検査方法は、水、油等を輸送する配管における漏
洩位置を特定する方法であり、この方法は、配管上の２
点で音圧を検出し、この２点で得た音圧の信号を相互相
関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝わるま
での伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいて
漏洩位置を特定する方法である。
【０００４】たとえば、図２を参照すると、配管１上の
任意の２点（点Ａと点Ｂ）に音波測定手段としてのマイ
ク２およびマイク３を取り付け、このマイク２、３によ
って点Ｃの漏洩位置からの漏洩音を測定する。そして、
マイク２で得た音波信号とマイク３で得た音波信号とを
相互相関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝
わるまでの伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基
づいて漏洩位置である点Ｃを特定することができる。
任意の２点（点Ａと点Ｂ）に音波測定手段としてのマイ
ク２およびマイク３を取り付け、このマイク２、３によ
って点Ｃの漏洩位置からの漏洩音を測定する。そして、
マイク２で得た音波信号とマイク３で得た音波信号とを
相互相関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝
わるまでの伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基
づいて漏洩位置である点Ｃを特定することができる。
【０００５】所定の時間ｔにおけるマイク２で得た音波
信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、たとえば数１のように近似することができ
る。
信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、たとえば数１のように近似することができ
る。
【０００６】
【数１】
数１において、Ｇ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に
到達する際のゲインであり、Ｇ2 は漏洩音が漏洩位置か
らマイク３に到達する際のゲインであり、Ｒ（ｔ）は所
定の時間ｔにおける漏洩位置における漏洩音波信号であ
り、ｔ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に到達するの
にかかる時間であり、ｔ2 は漏洩音が漏洩位置からマイ
ク３に到達するのにかかる時間である。
到達する際のゲインであり、Ｇ2 は漏洩音が漏洩位置か
らマイク３に到達する際のゲインであり、Ｒ（ｔ）は所
定の時間ｔにおける漏洩位置における漏洩音波信号であ
り、ｔ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に到達するの
にかかる時間であり、ｔ2 は漏洩音が漏洩位置からマイ
ク３に到達するのにかかる時間である。
【０００７】そして、マイク２で得た音波信号ｆ1
（ｔ）とマイク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）との相互相
関関数はγ12（τ）はたとえば数２で近似される。ただ
し、数２のγ12（τ）は正規化された相互相関関数であ
る。この正規化を行うことにより、波形の大きさによら
ない検出を行うことができるようになる。
（ｔ）とマイク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）との相互相
関関数はγ12（τ）はたとえば数２で近似される。ただ
し、数２のγ12（τ）は正規化された相互相関関数であ
る。この正規化を行うことにより、波形の大きさによら
ない検出を行うことができるようになる。
【０００８】
【数２】
数２において、Ｔはｔ1 、ｔ2 や（ｔ1 ＋ｔ2 ）と比べ
て十分に大きな時間である。また、τは信号（ｔ）と信
号ｆ2 （ｔ）とをずらす時間差である。
て十分に大きな時間である。また、τは信号（ｔ）と信
号ｆ2 （ｔ）とをずらす時間差である。
【０００９】γ12（τ）がピークを示す時間差τは、時
間ｔ1 と時間ｔ2 との差である。これを用いて、さらに
マイク２からマイク３までのマイク間の距離がわかれ
ば、漏洩位置の特定を行うことができる。
間ｔ1 と時間ｔ2 との差である。これを用いて、さらに
マイク２からマイク３までのマイク間の距離がわかれ
ば、漏洩位置の特定を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、たとえばガ
ス管路にはガバナ（ガスの圧力変換装置）のような騒音
源となる部分があり、漏洩位置の測定精度を劣化させた
り、ときには測定結果を誤らせる原因となってしまう。
ス管路にはガバナ（ガスの圧力変換装置）のような騒音
源となる部分があり、漏洩位置の測定精度を劣化させた
り、ときには測定結果を誤らせる原因となってしまう。
【００１１】たとえば、図２のマイク２の左側に騒音源
があり、マイク２におけるこの騒音受信信号をＮ（ｔ）
とすると、マイク２で得た音波信号ｆ1 （ｔ）およびマ
イク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）は、数３のように近似
することができる。
があり、マイク２におけるこの騒音受信信号をＮ（ｔ）
とすると、マイク２で得た音波信号ｆ1 （ｔ）およびマ
イク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）は、数３のように近似
することができる。
【００１２】
【数３】
数３において、Ｋ12は騒音すなわちノイズがマイク２の
位置からマイク３に到達する際のゲインであり、ｔ0 は
騒音がマイク２の位置からマイク３に到達するのにかか
る時間すなわち（ｔ1 ＋ｔ2 ）である。
位置からマイク３に到達する際のゲインであり、ｔ0 は
騒音がマイク２の位置からマイク３に到達するのにかか
る時間すなわち（ｔ1 ＋ｔ2 ）である。
【００１３】数３に示した音波信号ｆ1 （ｔ）、ｆ2
（ｔ）を基に、数２に示した正規化された相互相関関数
γ12（τ）を求めると、相互相関関数γ12（τ）は、本
来の漏洩位置（に相当する時間）（ｔ1 −ｔ2 ）と、２
つのマイク間の距離（に相当する時間）ｔ0 の２つのピ
ークを有することになる。相互相関関数γ12（τ）は上
述したように正規化されているため、ノイズ信号が大き
くなればなるほど（ｔ1−ｔ2 ）での相互相関関数γ12
（τ）の値が小さくなり、ピークの判定すなわち漏洩位
置の特定が難しくなってしまう。
（ｔ）を基に、数２に示した正規化された相互相関関数
γ12（τ）を求めると、相互相関関数γ12（τ）は、本
来の漏洩位置（に相当する時間）（ｔ1 −ｔ2 ）と、２
つのマイク間の距離（に相当する時間）ｔ0 の２つのピ
ークを有することになる。相互相関関数γ12（τ）は上
述したように正規化されているため、ノイズ信号が大き
くなればなるほど（ｔ1−ｔ2 ）での相互相関関数γ12
（τ）の値が小さくなり、ピークの判定すなわち漏洩位
置の特定が難しくなってしまう。
【００１４】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、配管内にノイズがある場合であっても正確に漏洩
位置を特定することができる音響式漏洩位置特定装置を
提供することを目的とする。
ので、配管内にノイズがある場合であっても正確に漏洩
位置を特定することができる音響式漏洩位置特定装置を
提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、この第１および第２の音波測定手段で得た第１
および第２の音波信号に基づいて、前記配管のうち前記
第１の音波測定手段と前記第２の音波測定手段との間に
おける前記漏洩位置を特定する信号処理部とを備えた音
響式漏洩位置特定装置において、前記信号処理部が、前
記第１の音波信号および前記第２の音波信号に基づい
て、前記配管の前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側のどちらか一方の騒音源から
のノイズの影響を除去した信号を作成し、このノイズの
影響を除去した信号の自己相関関数に基づいて前記漏洩
位置を特定することを特徴とする。
成するために、配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、この第１および第２の音波測定手段で得た第１
および第２の音波信号に基づいて、前記配管のうち前記
第１の音波測定手段と前記第２の音波測定手段との間に
おける前記漏洩位置を特定する信号処理部とを備えた音
響式漏洩位置特定装置において、前記信号処理部が、前
記第１の音波信号および前記第２の音波信号に基づい
て、前記配管の前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側のどちらか一方の騒音源から
のノイズの影響を除去した信号を作成し、このノイズの
影響を除去した信号の自己相関関数に基づいて前記漏洩
位置を特定することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１７】図１は、本発明による音響式漏洩位置特定
装置の一実施の形態のブロック図である。
装置の一実施の形態のブロック図である。
【００１８】本実施の形態では、図１に示すように、配
管１のマイク２および３よりも外側でマイク２の左側に
騒音源がある場合について説明する。
管１のマイク２および３よりも外側でマイク２の左側に
騒音源がある場合について説明する。
【００１９】マイク２、３は、それぞれ無線機４、５に
接続され、端末装置６と通信を行う。マイク２、３はそ
れぞれが配管１内で得た音波信号を無線機４、５を介し
て端末装置６に対して送信する。
接続され、端末装置６と通信を行う。マイク２、３はそ
れぞれが配管１内で得た音波信号を無線機４、５を介し
て端末装置６に対して送信する。
【００２０】端末装置６は、マイク２、３と送受信を行
う送受信部７と、送受信部７で受信したマイク２、３で
得た音波信号に基づいて信号処理を行って漏洩位置の特
定を行う信号処理部８と、信号処理部８で特定した漏洩
位置を表示する表示部９とから成る。
う送受信部７と、送受信部７で受信したマイク２、３で
得た音波信号に基づいて信号処理を行って漏洩位置の特
定を行う信号処理部８と、信号処理部８で特定した漏洩
位置を表示する表示部９とから成る。
【００２１】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。
る。
【００２２】まず、マイク２、３では、総音源からのノ
イズや漏洩位置からの漏洩音を受けて得た音波信号を無
線機４、５を介して端末装置６に対して送信する。
イズや漏洩位置からの漏洩音を受けて得た音波信号を無
線機４、５を介して端末装置６に対して送信する。
【００２３】送受信部７で受信した、マイク２で得た音
波信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、信号処理部８に引き渡され、信号処理部８で
は数４に示す信号ｆ（ｔ）を求める。このとき、ノイズ
がマイク２の位置からマイク３に到達する際のゲインＫ
12は予め求めておく。
波信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、信号処理部８に引き渡され、信号処理部８で
は数４に示す信号ｆ（ｔ）を求める。このとき、ノイズ
がマイク２の位置からマイク３に到達する際のゲインＫ
12は予め求めておく。
【００２４】
【数４】ｆ（ｔ）＝ｆ1 （ｔ）−Ｋ12 -1ｆ2 （ｔ＋ｔ
0 ） ＝Ｇ1 Ｒ（ｔ−ｔ1 ）−Ｋ12 -1Ｇ2 Ｒ（ｔ＋ｔ1 ） 数４を参照してわかるように、信号ｆ（ｔ）では騒音受
信信号Ｎ（ｔ）の影響がなくなっている。
0 ） ＝Ｇ1 Ｒ（ｔ−ｔ1 ）−Ｋ12 -1Ｇ2 Ｒ（ｔ＋ｔ1 ） 数４を参照してわかるように、信号ｆ（ｔ）では騒音受
信信号Ｎ（ｔ）の影響がなくなっている。
【００２５】信号処理部８ではさらに、数４に示した信
号ｆ（ｔ）の自己相関関数γ（τ）を求める。
号ｆ（ｔ）の自己相関関数γ（τ）を求める。
【００２６】
【数５】
信号ｆ（ｔ）の自己相関関数γ（τ）を数５に示す。
【００２７】自己相関関数γ（τ）は、τ＝２ｔ1 のと
きに最小値（負のピーク）を示すため、信号処理部８で
は、求めた自己相関関数γ（τ）が最小値を示すときの
τを求めることによって、漏洩音が漏洩位置からマイク
２に到達するのにかかる時間ｔ1 を求める。
きに最小値（負のピーク）を示すため、信号処理部８で
は、求めた自己相関関数γ（τ）が最小値を示すときの
τを求めることによって、漏洩音が漏洩位置からマイク
２に到達するのにかかる時間ｔ1 を求める。
【００２８】信号処理部８では、既知の音速および、漏
洩音が漏洩位置からマイク２に到達するのにかかる時間
ｔ1 に基づいて、漏洩位置からマイク２までの距離を求
める。本実施の形態では、このようにして漏洩位置を特
定することができる。
洩音が漏洩位置からマイク２に到達するのにかかる時間
ｔ1 に基づいて、漏洩位置からマイク２までの距離を求
める。本実施の形態では、このようにして漏洩位置を特
定することができる。
【００２９】信号処理部８では上述のようにして漏洩位
置を特定し、その特定した漏洩位置を表示部９に表示す
る。
置を特定し、その特定した漏洩位置を表示部９に表示す
る。
【００３０】なお、本実施の形態ではマイク２、３と端
末装置６との間を無線で接続したが、本発明はこれに限
らず、これらを有線で接続しても構わない。
末装置６との間を無線で接続したが、本発明はこれに限
らず、これらを有線で接続しても構わない。
【００３１】また、本実施の形態では、図１に示したマ
イク２の左側に騒音源がある場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、図１に示したマイク３の右側に
騒音源がある場合であっても正確に漏洩位置を特定する
ことができる。この場合には、上述の各数式のサフィッ
クスを逆にして演算すればよいことは容易に理解するこ
とができる。
イク２の左側に騒音源がある場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、図１に示したマイク３の右側に
騒音源がある場合であっても正確に漏洩位置を特定する
ことができる。この場合には、上述の各数式のサフィッ
クスを逆にして演算すればよいことは容易に理解するこ
とができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配管内にノイズがある場合であっても正確に漏洩位置を
特定することができる音響式漏洩位置特定装置を提供す
ることができる。
配管内にノイズがある場合であっても正確に漏洩位置を
特定することができる音響式漏洩位置特定装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明による音響式漏洩位置特定装置の一実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図２】従来の音響式漏洩位置特定装置について説明す
る図である。
る図である。
１ 配管
２、３ マイク
４、５ 無線機
６ 端末装置
７ 送受信部
８ 信号処理部
９ 表示部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 3/24
Claims (4)
- 【請求項１】 配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、該第１および第２の音波測定手段で得た第１お
よび第２の音波信号に基づいて、前記配管のうち前記第
１の音波測定手段と前記第２の音波測定手段との間にお
ける前記漏洩位置を特定する信号処理部とを備えた音響
式漏洩位置特定装置において、 前記信号処理部が、 前記第１の音波信号および前記第２の音波信号に基づい
て、前記配管の前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側のどちらか一方の騒音源から
のノイズの影響を除去した信号を作成し、 該ノイズの影響を除去した信号の自己相関関数に基づい
て前記漏洩位置を特定することを特徴とする音響式漏洩
位置特定装置。 - 【請求項２】 前記第１および第２の音波測定手段がマ
イクである請求項１に記載の音響式漏洩位置特定装置。 - 【請求項３】 配管の両端に設けられた第１および第２
の音波測定手段によって前記配管の漏洩位置からの漏洩
音を測定し、前記第１および第２の音波測定手段で得た
第１および第２の音波信号に基づいて、前記配管のうち
前記第１の音波測定手段と前記第２の音波測定手段との
間における前記漏洩位置を特定する音響式漏洩位置特定
方法において、 前記第１の音波信号および前記第２の音波信号に基づい
て、前記配管の前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側のどちらか一方の騒音源から
のノイズの影響を除去した信号を作成し、 該ノイズの影響を除去した信号の自己相関関数に基づい
て前記漏洩位置を特定することを特徴とする音響式漏洩
位置特定方法。 - 【請求項４】 前記第１および第２の音波測定手段がマ
イクである請求項３に記載の音響式漏洩位置特定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536296A JP3535329B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536296A JP3535329B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160615A JPH10160615A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3535329B2 true JP3535329B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=18064507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31536296A Expired - Fee Related JP3535329B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3535329B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017199455A1 (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | 株式会社 東芝 | 漏水判定装置及び漏水判定方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3639145B2 (ja) * | 1999-02-01 | 2005-04-20 | 三菱電機株式会社 | 異常箇所検出装置 |
| KR101447928B1 (ko) * | 2013-06-27 | 2014-10-08 | 주식회사 엘지씨엔에스 | 실시간 원격 누수 감지 시스템 및 방법 |
| KR102035266B1 (ko) * | 2017-03-29 | 2019-10-22 | 한국원자력연구원 | 누출음의 시공간 특성을 이용한 미세누출 탐지 장치 및 이를 이용한 미세누출 탐지 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168527A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-24 | Tokyo Gas Co Ltd | Method for detecting leaking point in pipeline |
| JPS58169046A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | パイプラインの漏洩発生検出装置 |
| JPH01119732A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-11 | Toshiba Corp | 漏水検出装置 |
| JP2575810B2 (ja) * | 1988-06-09 | 1997-01-29 | 株式会社東芝 | 弁漏洩監視装置 |
| JPH0587669A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-04-06 | Nikko Kyodo Co Ltd | 配管漏洩検査方法 |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP31536296A patent/JP3535329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017199455A1 (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | 株式会社 東芝 | 漏水判定装置及び漏水判定方法 |
| JPWO2017199455A1 (ja) * | 2016-05-19 | 2019-02-21 | 株式会社東芝 | 漏水判定装置及び漏水判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10160615A (ja) | 1998-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040309 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040311 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |