JP4617125B2 - Piping system identification method and piping system identification system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の配管を含んだ配管系の中から、個々の配管の系統を識別するための配管系統識別方法、および配管系統識別システムに関する。より詳細には、本発明は、ガス配管系などに用いる主配管に接続された複数の分岐配管の系統を、簡単、正確かつ確実に識別するための配管系統識別方法、およびこのような方法を実現するための配管系統識別システムに関する。 The present invention relates to a piping system identification method and a piping system identification system for identifying a system of individual piping from a piping system including a plurality of piping. More specifically, the present invention relates to a piping system identification method for easily, accurately and reliably identifying a plurality of branch piping systems connected to a main piping used in a gas piping system and the like. It is related with the piping system identification system for implement | achieving.
大型建物(例えば、オフィスビル、商業施設、工場など)や、集合住宅(例えば、マンション、アパートなど)に配設されているガス配管は複数本まとめられて配管系をなし、複雑に床下や壁内を張り巡らされていることがある。このような建物においてガス配管工事を施工する場合、すべてのガス配管へのガス供給を停止するか、あるいは、工事を施工するガス配管がどの配管系統に属しているかを予め識別し、該当する配管に対してのみガス供給を停止する必要がある。 Multiple gas pipes installed in large buildings (for example, office buildings, commercial facilities, factories, etc.) and apartment houses (for example, condominiums, apartments, etc.) are combined to form a piping system that is complicated under floors and walls. It may be stretched around. When constructing gas piping work in such a building, stop supplying gas to all gas pipes, or identify in advance which piping system the gas pipe to be constructed belongs to, and the corresponding piping It is necessary to stop the gas supply only for.
しかし、建物すべての箇所に対してガス供給を停止することは企業活動や日常生活への影響が非常に大きいので、現実的には、該当する配管に対してのみガス供給を停止して、安全を確認してからガス配管工事を施工することが多い。 However, stopping gas supply to all parts of the building has a significant impact on corporate activities and daily life. After confirming this, gas piping work is often performed.
ところで、従来、上記のようなガス配管工事に先立って行われる配管系統の識別作業は、主に人が目視によって配管の接続状態を確認したりすることによって行われていた。 By the way, conventionally, the identification work of the piping system performed prior to the gas piping work as described above has been performed mainly by a person confirming the connection state of the piping visually.
ところが、ガス配管は複雑に床下や壁内を張り巡らされており、目視で配管の接続状態を正確に把握するためには多大な手間を掛ける必要があった。 However, the gas piping is complicatedly stretched under the floor and inside the wall, and it has been necessary to take a great deal of time to accurately grasp the connection state of the piping visually.
そこで、このような問題点に対して、音波を用いた配管接続確認方法、すなわち、配管系を形成するガス配管において、ある箇所から音波を入射し、そこから伝播する音波を別の箇所に設置した2つのマイクロホンで検出し、各マイクロホンで検出した音波の強度または検出時間を比較し、その強度差または時間差に基づいて配管を識別する配管接続確認方法が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve such problems, a pipe connection confirmation method using sound waves, that is, in a gas pipe forming a pipe system, a sound wave is incident from one place and a sound wave propagating therefrom is placed in another place. There has been proposed a pipe connection confirmation method for detecting with two microphones, comparing the intensity or detection time of sound waves detected with each microphone, and identifying pipes based on the intensity difference or time difference (for example, Patent Document 1). reference).
また、ガスメーター表面またはガス管表面に振動ピックアップを設置し、ガス配管の中に検査音波を入射して振動ピックアップで検出した振動の周波数が、入射した検査音波による振動の周波数と一致するか否かを調べることによって、ガスの配管系統を識別する方法もあった(例えば、特許文献2参照)。 Also, if a vibration pickup is installed on the surface of the gas meter or the gas pipe and the inspection sound wave enters the gas pipe and the vibration frequency detected by the vibration pickup matches the vibration frequency of the incident inspection sound wave There is also a method of identifying the gas piping system by checking (see, for example, Patent Document 2).
ところが、特許文献1では検査に用いる音波は、ハンマーによる打撃音などの一般的な音波であり、このような一般の音波を利用した配管接続確認方法では、ガス配管が長くなると距離減衰によって音波の強度が低減し、検査音波の検出が困難になるという問題がある。
However, in
また、2つのマイクロホンで検出した音波の検出時間の時間差に基づいて配管を識別する場合についても、その検出時間差は通常数十マイクロ秒のオーダーであり、さらに、通常の音波による検出信号ではS/N比を十分に大きくとることができないため、依然として配管の正確な識別は困難なままである。 Also, when pipes are identified based on the time difference between the detection times of sound waves detected by two microphones, the detection time difference is usually on the order of several tens of microseconds. Since the N ratio cannot be made sufficiently large, accurate pipe identification still remains difficult.
一方、検査音波による振動をガスメーター表面またはガス管表面に設置した振動ピックアップで検出する特許文献2の方法では、振動が別系統の配管から回り込んで伝搬し、誤判断をしてしまうおそれがある。このような振動の回り込みを防止する対策として、配管の計測領域外のバルブを閉鎖することが挙げられるが、バルブを閉鎖するとガス供給状態での検査ができないという大きな問題がある。
On the other hand, in the method of
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、音波の強度変化による影響を受けずに、簡単、正確かつ確実に行うことが可能な配管系統識別方法、およびこのような方法を実現するための配管系統識別システムを提供することを目的とする。また、本発明は、マイクロホンで検出する音波信号のS/N比が悪い場合であっても配管の識別を、簡単、正確かつ確実に行うことが可能な配管系統識別方法、およびこのような方法を実現するための配管系統識別システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a piping system identification method that can be performed simply, accurately, and reliably without being affected by changes in the intensity of sound waves, and such a method. It aims at providing the piping system identification system for implement | achieving. In addition, the present invention provides a piping system identification method capable of easily, accurately and reliably identifying a pipe even when the S / N ratio of a sound wave signal detected by a microphone is poor, and such a method. It aims at providing the piping system identification system for implement | achieving.
本発明に係る配管系統識別方法は、主配管と、前記主配管に接続された複数の分岐配管とを含む配管系から、前記複数の分岐配管上に設けた第1部位と第2部位とが、同一または異なる分岐配管の系統に属することを識別するための配管系統識別方法であって、前記方法は、前記第1部位に取り付けられた音波発信手段から、分岐配管の管内に向けて複数の周波数成分を有する検査音波としてのチャープ波を発信する発信ステップと、前記第2部位に管軸に沿って一対の音波受信手段が取り付けられ、この一対の音波受信手段により、分岐配管の管内を到来する前記チャープ波を別個に受信する受信ステップと、別個に受信した前記チャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行ってインパルス化する演算ステップと、前記演算ステップによるインパルス化の処理結果に関連した前記一対の音波受信手段での前記チャープ波の受信時間から認識した受信順序を出力情報として出力する出力ステップとを包含する点に特徴を有する。 A piping system identification method according to the present invention includes a first part and a second part provided on a plurality of branch pipes from a pipe system including a main pipe and a plurality of branch pipes connected to the main pipe. A piping system identification method for identifying belonging to the same or different branch piping system, the method comprising: a plurality of sound wave transmitting means attached to the first part; A transmitting step for transmitting a chirp wave as an inspection sound wave having a frequency component, and a pair of sound wave receiving means are attached to the second part along the tube axis, and the pair of sound wave receiving means arrives in the pipe of the branch pipe a receiving step of separately receiving the chirp wave, the operation steps of impulse performed each pulse compression processing to the chirp wave received separately, the calculating step Characterized in point include an output step of outputting as the output information reception order recognized from the reception time of the chirp wave of the pair of wave receiving means in relation to that of the impulse treatment results.
本構成では、複数の周波数成分を有する検査音波としてチャープ波を使用し、一対の音波受信手段により受信した2つのチャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行い、インパルス化したそれぞれのチャープ波の受信時間を算出し、それぞれの受信時間から認識したそれぞれの音波受信手段におけるチャープ波の受信順序から、チャープ波の到来方向を判別することが可能となる。従って、このようなインパルス化したチャープ波の特性を利用することにより、分岐配管の系統を容易に識別することが可能となる。このように本構成による方法では、簡単、正確かつ確実に配管系統の識別作業を行うことができる。
本構成であれば、チャープ波を検査音波として使用しているので、検査音波のインパルス化がより簡便になり、分岐配管の系統の識別がより容易になる。
また、本発明の配管系統識別方法では、前記第1部位は、前記分岐配管に設けられたガス栓であると好適である。
In this configuration, a chirp wave is used as an inspection sound wave having a plurality of frequency components, each of the two chirp waves received by a pair of sound wave receiving means is subjected to pulse compression processing, and each chirp wave received as an impulse is received. calculating a time from reception order of the chirp wave in each of the wave reception unit recognized from each of the reception time, it is possible to determine the direction of arrival of the chirp wave. Therefore, it is possible to easily identify the branch piping system by using the characteristics of such an impulsed chirp wave . Thus, with the method according to this configuration, the piping system can be identified easily, accurately and reliably .
In this configuration, since the chirp wave is used as the inspection sound wave, the inspection sound wave can be impulseized more easily, and the branch piping system can be easily identified.
In the piping system identification method of the present invention, it is preferable that the first part is a gas stopper provided in the branch pipe .
本発明の配管系統識別方法では、前記一対の音波受信手段の少なくとも一方は、前記検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段とすることも可能である。 In the piping system identification method of the present invention, at least one of the pair of sound wave receiving means may be a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as a mechanical vibration.
本構成であれば、一対の音波受信手段の少なくとも一方を、検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段とすることができるので、他方の音波受信手段から距離を離して自由に設置することが可能となり、分岐配管の系統の識別をより正確に行うことができる。 With this configuration, since at least one of the pair of sound wave receiving means can be a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as mechanical vibration, it can be freely installed at a distance from the other sound wave receiving means. Therefore, the branch piping system can be more accurately identified.
本発明の配管系統識別方法では、前記振動受信手段は、前記分岐配管に付設されたガスメーターの機械的振動を受信することも可能である。 In the piping system identification method of the present invention, the vibration receiving means can also receive mechanical vibrations of a gas meter attached to the branch pipe.
本構成であれば、ガスメーターにおいては、入射した検査音波が比較的良好に機械的振動に変化することから、分岐配管に付設されたガスメーターに設置した振動受信手段により、入射した検査音波を確実に受信することができる。 With this configuration, in the gas meter, since the incident inspection sound wave changes to mechanical vibration relatively well, the incident inspection sound wave is reliably received by the vibration receiving means installed in the gas meter attached to the branch pipe. Can be received.
本発明に係る配管系統識別システムは、主配管と、前記主配管に接続された複数の分岐配管とを含む配管系から、前記複数の分岐配管上に設けた第1部位と第2部位とが、同一または異なる分岐配管の系統に属することを識別するための配管系統識別システムであって、前記システムは、前記第1部位に取り付けられ、分岐配管の管内に向けて複数の周波数成分を有する検査音波としてのチャープ波を発信する音波発信手段と、前記第2部位に管軸に沿って取り付けられ、分岐配管の管内を到来する前記チャープ波を別個に受信する一対の音波受信手段と、別個に受信した前記チャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行ってインパルス化する演算手段と、前記演算手段によるインパルス化の処理結果に関連した前記一対の音波受信手段での前記チャープ波の受信時間から認識した受信順序を出力情報として出力する出力手段とを備える点に特徴を有する。 A piping system identification system according to the present invention includes a first part and a second part provided on a plurality of branch pipes from a pipe system including a main pipe and a plurality of branch pipes connected to the main pipe. A piping system identification system for identifying belonging to the same or different branch piping system, the system being attached to the first part and having a plurality of frequency components toward the inside of the branch piping A sound wave transmitting means for transmitting a chirp wave as a sound wave , a pair of sound wave receiving means attached to the second part along the tube axis and separately receiving the chirp wave arriving in the pipe of the branch pipe, and separately calculating means for impulse performed each pulse compression processing on said received chirp wave, the pair of wave receiving means associated with the processing result of the impulse by the arithmetic means Characterized in that it comprises an output means for outputting a reception order in which the recognized from the reception time of the chirp wave as output information.
本構成では、複数の周波数成分を有する検査音波としてチャープ波を使用し、一対の音波受信手段により受信した2つのチャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行い、インパルス化したそれぞれのチャープ波の受信時間を算出し、それぞれの受信時間から認識したそれぞれの音波受信手段におけるチャープ波の受信順序から、チャープ波の到来方向を判別することが可能となる。従って、このようなインパルス化したチャープ波の特性を利用することにより、分岐配管の系統を容易に識別することが可能となる。このように本構成によるシステムを使用すれば、簡単、正確かつ確実に配管系統の識別作業を行うことができる。
本構成であれば、チャープ波を検査音波として使用しているので、検査音波のインパルス化がより簡便になり、分岐配管の系統の識別がより容易になる。
また、本発明の配管系統識別システムでは、前記第1部位は、前記分岐配管に設けられたガス栓であると好適である。
In this configuration, a chirp wave is used as an inspection sound wave having a plurality of frequency components, each of the two chirp waves received by a pair of sound wave receiving means is subjected to pulse compression processing, and each chirp wave received as an impulse is received. calculating a time from reception order of the chirp wave in each of the wave reception unit recognized from each of the reception time, it is possible to determine the direction of arrival of the chirp wave. Thus, by utilizing such impulse was chirp wave characteristics, it is possible to easily identify the strains of the branch pipe. Thus, if the system according to this configuration is used, the piping system can be identified easily, accurately and reliably .
In this configuration, since the chirp wave is used as the inspection sound wave, the inspection sound wave can be impulseized more easily, and the branch piping system can be easily identified.
In the piping system identification system of the present invention, it is preferable that the first part is a gas stopper provided in the branch pipe .
本発明の配管系統識別システムでは、前記一対の音波受信手段の少なくとも一方は、前記検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段とすることも可能である。 In the piping system identification system of the present invention, at least one of the pair of sound wave receiving means may be a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as a mechanical vibration.
本構成であれば、一対の音波受信手段の少なくとも一方を、検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段とすることができるので、他方の音波受信手段から距離を離して自由に設置することが可能となり、分岐配管の系統の識別をより正確に行うことができる。 With this configuration, since at least one of the pair of sound wave receiving means can be a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as mechanical vibration, it can be freely installed at a distance from the other sound wave receiving means. Therefore, the branch piping system can be more accurately identified.
本発明の配管系統識別システムでは、前記振動受信手段は、前記分岐配管に付設されたガスメーターの機械的振動を受信することも可能である。 In the piping system identification system of the present invention, the vibration receiving means can also receive mechanical vibrations of a gas meter attached to the branch pipe.
本構成であれば、ガスメーターにおいては、入射した検査音波が比較的良好に機械的振動に変化することから、分岐配管に付設されたガスメーターに設置した振動受信手段により、入射した検査音波を確実に受信することができる。 With this configuration, in the gas meter, since the incident inspection sound wave changes to mechanical vibration relatively well, the incident inspection sound wave is reliably received by the vibration receiving means installed in the gas meter attached to the branch pipe. Can be received.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、当業者が実施し得る範囲において、あらゆる変更が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the structure described in the following embodiment and drawing, All changes are possible in the range which can be implemented by those skilled in the art.
図1は、建物内100にガスを供給するための主配管(本管)1が引き込まれ、主配管1に複数の分岐配管(供給管)2a〜2dが接続された様子を模式的に示した1つの例を示す図である。
FIG. 1 schematically shows a state in which a main pipe (main pipe) 1 for supplying gas into the
建物100は、例えば、4つの居室A〜Dと1つのメーター室Eとを有して構成される。メーター室Eにおいて、主配管1から分岐配管2a〜2dが分岐され、分岐配管2a〜2dはそれぞれ居室A〜Dに引き込まれている。作業者は、分岐配管2a〜2dにそれぞれ設けられたバルブ3a〜3dを開閉することにより、居室A〜Dにガスを供給したり、ガスの供給を停止したりすることができる。また、分岐配管2a〜2dには、例えば周波数成分変化部として機能するガスメーター4a〜4dがそれぞれ設けられており、これらのガスメーター4a〜4dにより、それぞれの分岐配管2a〜2dへのガス供給量を計測することができる。上記のバルブ3a〜3d、およびガスメーター4a〜4dは、メーター室E内の分岐配管2a〜2d上に設けられているので、作業者はメーター室E内でガスメーター4a〜4dの検針作業等を行うことができる。
The
なお、図1の例では、分岐配管2a〜2dにそれぞれガスメーター4a〜4dが設けられているが、複数の分岐配管の少なくともいずれか一つにガスメーターが設けられた配管系において、本発明を適用することも可能である。
In the example of FIG. 1, the
次に、上記のような建物100に配設された配管系から、それぞれの分岐配管の系統を識別するための配管系統識別方法、およびそのような方法を実施するための配管系統識別システムについて、実施例により、さらに具体的に説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施例と一部共通の構成を有する参考例の説明を先に行うが、この参考例は本発明の実施例ではない。
Next, a piping system identification method for identifying each branch piping system from the piping system arranged in the
〔参考例〕
図2は、本発明の参考例による配管系統識別方法を実施するための配管系統識別システム10を示す模式図である。本参考例の配管系統識別システム10は、配管系(主配管およびそれに接続された複数の分岐配管を含んで構成されているものとする。以下同じ。)から、個々の分岐配管の系統を識別するために用いることができる。
[Reference example]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a piping
配管系統識別システム10は、音波発信手段11、音波受信手段12、演算手段13、および出力手段14を備えて構成されている。音波発信手段11の例としては、スピーカなどが挙げられ、音波受信手段12の例としては、マイクロホンなどが挙げられる。音波発信手段11は、配管系に含まれる複数の分岐配管(図2では、便宜上1つの分岐配管のみを示している)のうちの一の分岐配管2において、居室側に設けられたガス栓等の任意の位置(第1部位)に取り付けられ、分岐配管2の管内に向けて検査音波を発信することができる。この検査音波は、例えば、図3に示すように、複数の周波数成分を含むものとすることができる。なお、検査音波は、図3の波形の検査音波に限定されるわけではなく、周波数成分を複数有するものであれば種々の波形の検査音波を用いることができる。また、メーター室側では、配管系に含まれる複数の分岐配管のうちの一の分岐配管2’において、音波受信手段12が分岐配管2’に設けられたガスメーター4の側方の任意の位置(第2部位)に取り付けられ、分岐配管2’の管内を到来する検査音波を受信することができる。ここで、ガスメーター4の「側方」とは、同一配管の居室とはガスメーター4を介さずに連絡し、別配管の居室とはガスメーター4を介して連絡するような位置のことをいう。この「側方」の意味するところは、後述する実施例でも同様である。
The piping
音波受信手段12によって受信された検査音波は、演算手段13により周波数解析処理が行われる。この周波数解析処理は、本参考例では、音波発信手段11から発信した検査音波の周波数成分と音波受信手段12で受信した検査音波の周波数成分とを比較することにより行われる。ここで、音波発信手段11の検査音波の周波数成分に関するデータは、演算手段13に予め格納されており、これにより周波数成分の比較解析処理が逐次実行される。しかし、本発明の参考例はこのような構成に限定されず、例えば、演算手段13が音波発信手段11から周波数成分に関するデータを適宜収集するような構成としてもよい。検査音波が伝播する経路中にガスメーター4のような物体が介在すると、それが周波数成分変化部として機能して検査音波に影響を与え、複数の周波数成分のバランスを変化させる(例えば、検査音波の周波数成分のうち特定の部分を低減させる)。このような性質を利用することにより、検査音波の到来方向を判別することができる。すなわち、分岐配管2の第1部位から音波発信手段11によって発信された検査音波の周波数成分のバランスが、分岐配管2’の第2部位の音波受信手段12によって受信された検査音波の周波数成分のバランスと一致する場合、図2の矢印Pの向きに検査音波が到来したことになるので、第1部位と第2部位とは同一の分岐配管に属し、よって分岐配管2と分岐配管2’とは同一の分岐配管系統であると判断することができる。一方、分岐配管2の第1部位から音波発信手段11によって発信された検査音波の周波数成分のバランスが、分岐配管2’の第2部位の音波受信手段12によって受信された検査音波の周波数成分のバランスと異なる場合(本参考例の場合では、受信後の検査音波の周波数成分のうち、低周波数部分が低減する)、図2の矢印Qの向きに検査音波が到来したことになり、これは検査音波が主配管1を通り、ガスメーター4を介して到来してきたことを意味するので、第1部位と第2部位とは同一の分岐配管に属さず、よって分岐配管2と分岐配管2’とは異なる分岐配管系統であると判断することができる。このように本参考例では、簡単、正確かつ確実に配管系統の識別作業を行うことができる。
The inspection sound wave received by the sound wave receiving means 12 is subjected to frequency analysis processing by the calculating
図4に、本参考例による周波数解析処理を用いた配管系統識別方法をフローチャートとしてまとめた。なお、図4のフローチャートにおいて、検査音波の周波数成分を抽出した後の、抽出した検査音波の周波数成分のうち低周波数部分が発信した検査音波よりも低減しているか否かの判断は、本参考例の配管系統識別システム10自身が行ってもよいし、あるいは、配管系統識別システム10が出力する出力情報を人が目視等により確認し、人が行うようにしてもよい。
FIG. 4 summarizes the piping system identification method using the frequency analysis processing according to this reference example as a flowchart. In the flowchart of FIG. 4, after extracting the frequency components of the test sound wave, extracted of whether or not lower than the inspection waves that the low frequency portion is sent among the frequency components of the test sound wave determination, the reference The piping
また、図2では演算手段13および出力手段14を別々の構成として示しているが、例えば、両者の機能を実行できるようにプログラムされた1つのパーソナルコンピュータで構成してもよい。 In FIG. 2, the calculation means 13 and the output means 14 are shown as separate configurations. However, for example, the calculation means 13 and the output means 14 may be configured by a single personal computer programmed so as to execute the functions of both.
〔実施例1〕
図5は、本発明の実施例1による配管系統識別方法を実施するための配管系統識別システム20を示す模式図である。本実施例の配管系統識別システム20は、配管系から、個々の分岐配管の系統を識別するために用いることができる。
[Example 1]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a piping
配管系統識別システム20は、音波発信手段11、一対の音波受信手段22a、22b、演算手段13、および出力手段14を備えて構成されている。音波発信手段11の例としては、スピーカなどが挙げられ、一対の音波受信手段22a、22bの例としては、マイクロホンのセットや二股マイクなどが挙げられる。音波発信手段11は、配管系に含まれる複数の分岐配管(図5では、便宜上1つの分岐配管のみを示している)のうちの一の分岐配管2において、居室側に設けられたガス栓等の任意の位置(第1部位)に取り付けられ、分岐配管2の管内に向けて検査音波を発信することができる。この検査音波は、複数の周波数成分を含むものとすることができるが、好ましくは、例えば、図6に示すようなチャープ波とすることができる。ここで、チャープ波とは、周波数が時間的に変化する波形であり、例えば、時間引伸ばしパルス(Time−Stretched Pulse)波(TSP波)である。図6の例では、周波数が時間的に増加するチャープ波を示しているが、もちろん周波数が時間的に減少するような波形のチャープ波であってもよい。チャープ波を検査音波として使用する利点としては、検査音波のインパルス化がより簡便になり、分岐配管の系統の識別がより容易になるという点が挙げられる。また、メーター室側では、配管系に含まれる複数の分岐配管のうちの一の分岐配管2’において、上記参考例と同様に、例えば、音波受信手段22が分岐配管2’に設けられたガスメーター4の側方の任意の位置(第2部位)に取り付けられ、分岐配管2’の管内を到来する検査音波を受信するようにしてもよいが、本実施例の場合では、第2部位の位置はガスメーター4の側方に限らず、メーター室側にある分岐配管2’の任意の位置とすることが可能である。なお、一対の音波受信手段22a、22bは、分岐配管2’の管軸に沿って並設されている。この一対の音波受信手段22a、22bは、分岐配管2’の管内を到来する検査音波を別個に受信することができる。
The piping
一対の音波受信手段22a、22bによって受信されたそれぞれの検査音波は、演算手段13によりパルス圧縮処理が行われる。このパルス圧縮処理は、受信した各チャープ波をインパルス化することにより行われる。ハンマーの打撃音などの一般の音波は帯域が狭いためにパルス圧縮処理を行ってもインパルス化は困難であるが、チャープ波は帯域が広いためにインパルス化が可能であり、さらにチャープ波は信号のS/N比が低くてもインパルス化が可能であるので、本実施形態に用いる検査音波として好適である。
The test sound waves received by the pair of sound wave receiving means 22a and 22b are subjected to pulse compression processing by the calculating
次に、一対の音波受信手段22a、22bによって受信した各チャープ波をインパルス化したデータについて、インパルス強度がゼロと交わる地点(ゼロ交差)がそれぞれ求められ、そのゼロ交差からそれぞれのチャープ波の受信時間を求めることができる。インパルス強度が最大となる地点(ピーク値)またはインパルスが立ち上がる地点から、それぞれのチャープ波の受信時間を求めてもよい。そして、これらのチャープ波の受信時間から認識したそれぞれの音波受信手段22a、22bにおける検査音波の受信順序から、検査音波の到来方向を判別することができる。これを本実施例に当てはめてみると、一対の音波受信手段22a、22bのうち、一方の音波受信手段22aにおける受信時間が他方の音波受信手段22bにおける受信時間よりも先である場合、図5の矢印Pの向きにチャープ波が到来したことになるので、分岐配管2と分岐配管2’とは同一の分岐配管系統であると判断することができる。ところが、一方の音波受信手段22aにおける受信時間が他方の音波受信手段22bにおける受信時間よりも後である場合、図5の矢印Qの向きにチャープ波が到来したことになり、これは検査音波が主配管1を通り、ガスメーター4を介して到来してきたことを意味するので、分岐配管2と分岐配管2’とは異なる分岐配管系統であると判断することができる。このように本実施例では、簡単、正確かつ確実に配管系統の識別作業を行うことができる。
Next, with respect to the data obtained by impulse-computing each chirp wave received by the pair of sound wave receiving means 22a and 22b, the point where the impulse intensity intersects with zero (zero crossing) is obtained, and each chirp wave is received from the zero crossing. You can ask for time. The reception time of each chirp wave may be obtained from a point where the impulse intensity is maximum (peak value) or a point where the impulse rises. The arrival direction of the inspection sound wave can be determined from the reception order of the inspection sound wave in each of the sound
図7に、本実施例によるパルス圧縮処理を用いた配管系統識別方法をフローチャートとしてまとめた。なお、図7のフローチャートにおいて、各ゼロ交差からそれぞれの音波受信手段22a、22bにおける受信時間(22a,22b)を求めた後の、一方の音波受信手段22aでの受信時間(22a)は他方の音波受信手段22bでの受信時間(22b)より先か否かの判断は、本実施例の配管系統識別システム20自身が行ってもよいし、あるいは、配管系統識別システム20が出力する出力情報を人が目視等により確認し、人が行うようにしてもよい。
FIG. 7 summarizes the piping system identification method using the pulse compression processing according to this embodiment as a flowchart. In the flowchart of FIG. 7, after obtaining the reception time (22a, 22b) in each sound wave receiving means 22a, 22b from each zero crossing, the reception time (22a) in one sound wave receiving means 22a is the other. The determination as to whether or not the reception time (22b) at the sonic wave receiving means 22b is earlier may be made by the piping
また、図5では演算手段13および出力手段14を別々の構成として示しているが、例えば、両者の機能を実行できるようにプログラムされた1つのパーソナルコンピュータで構成してもよい。 In FIG. 5, the calculation means 13 and the output means 14 are shown as separate configurations, but may be constituted by, for example, a single personal computer programmed to execute both functions.
〔実施例2〕
図8は、本発明の実施例2による配管系統識別方法を実施するための配管系統識別システム30を示す模式図である。実施例2の配管系統識別システム30は、実施例1の配管系統識別システム20の変形例である。
[Example 2]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a piping
本実施例2の配管系統識別システム30では、一対の音波受信手段32a、32bのうち、少なくとも一方を、検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段とすることができる。これにより、他方の音波受信手段から距離を離して自由に設置することが可能となるため、分岐配管の系統の識別をより正確に行うことができる。
In the piping
また、好適な実施形態として示す図8の配管系統識別システム30では、一方の音波受信手段32aが分岐配管2’の管内に設置され、他方の音波受信手段32bがガスメーター4の表面に設置されている。そして、これ以外の構成については、実施例1の配管系統識別システム20と同様となっている。
Further, in the piping
図8の配管系統識別システム30において、分岐配管2’の管内に設置される一方の音波受信手段32aは、例えば、検査音波を音として受信するマイクロホンとし、ガスメーター4の表面に設置される他方の音波受信手段32bは、例えば、検査音波を機械的振動として受信する振動受信手段としての振動ピックアップとすることができる。それぞれの音波受信手段32a、32bで受信された検査音波は、検査音波信号として演算手段13に送信される。そして、演算手段13でパルス圧縮処理が行われた後、その結果が出力手段14により出力される。なお、一対の音波受信手段32a、32bは、分岐配管2’の管軸に沿って並設され、この一対の音波受信手段32a、32bは、分岐配管2’の管内を到来する検査音波を別個に受信することができるという点については、実施例1の配管系統識別システム20と同様である。
In the piping
検査音波を機械的振動として受信する振動ピックアップを使用することの利点は、次のとおりである。 The advantages of using a vibration pickup that receives the inspection sound wave as mechanical vibration are as follows.
一対の音波受信手段32a、32bのそれぞれを、検査音波を音として検出するマイクロホンとした場合、マイクロホンの挿入孔の大きさなどの制約から、一対の音波受信手段32a、32bの間隔を大きくすることができない。このため、音波の乱れが発生するような箇所では、音波の受信順序を正確に認識できない場合がある。よって、常に安定した測定を可能とするためには、一対の音波受信手段32a、32bの間隔を広げる必要があるが、そこで有効となるのが、検査音波を機械的振動として受信する方法である。検査音波によって発生した機械的振動は、配管やガスメーターの外面から測定することが可能となるため、設置位置の自由度が大きく、もう一方の音波受信手段から距離を大きく離すことができる。本実施例2では、ガスメーター4に他方の音波受信手段32bとして振動ピックアップを取り付けてあるが、これは、検査音波による機械的振動が、ガスメーター4の表面で特に感度良く良好に測定できるからである。
When each of the pair of sound wave receiving means 32a and 32b is a microphone that detects the inspection sound wave as sound, the interval between the pair of sound wave receiving means 32a and 32b is increased due to restrictions such as the size of the insertion hole of the microphone. I can't. For this reason, there is a case where the reception order of the sound waves cannot be accurately recognized at a place where the disturbance of the sound waves occurs. Therefore, in order to enable stable measurement at all times, it is necessary to widen the distance between the pair of sound wave receiving means 32a and 32b. However, an effective method is to receive the inspection sound wave as mechanical vibration. . Since the mechanical vibration generated by the inspection sound wave can be measured from the outer surface of the pipe or the gas meter, the degree of freedom of the installation position is large, and the distance from the other sound wave receiving means can be greatly separated. In Example 2, but is attached to the vibration pick-up in the gas meter 4 as the other
また、本実施例2のように、一方の音波受信手段32aを分岐配管2’の管内に設置したマイクロホンとし、他方の音波受信手段32bをガスメーター4の表面に設置した振動ピックアップとすると、誤判断の可能性も大きく低減することができる。その理由は、検査音波の音としての受信波形と機械的振動としての受信波形とではS/N比が顕著に異なるため、両者を区別することが容易であり、このため検査音波の正確な識別が可能となるからである。また、たとえ機械的振動の一部が別系統の配管から回り込んで伝搬したとしても、音として受信した検査音波の波形と異なる波形の受信音波を排除すれば、正しい測定経路から到来してきた検査音波のみを受信音波として認識させることができるので、バルブを閉鎖してガスの供給を停止することなく、本発明の配管系統識別方法を正確に実行することができる。
Also, as in the
1 主配管
2 分岐配管
3 バルブ
4 ガスメーター
10 配管系統識別システム
11 音波発信手段
12 音波受信手段
13 演算手段
14 出力手段
20 配管系統識別システム
22a,22b 一対の音波受信手段
30 配管系統識別システム
32a,32b 一対の音波受信手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1部位に取り付けられた音波発信手段から、分岐配管の管内に向けて複数の周波数成分を有する検査音波としてのチャープ波を発信する発信ステップと、
前記第2部位に管軸に沿って一対の音波受信手段が取り付けられ、この一対の音波受信手段により、分岐配管の管内を到来する前記チャープ波を別個に受信する受信ステップと、
別個に受信した前記チャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行ってインパルス化する演算ステップと、
前記演算ステップによるインパルス化の処理結果に関連した前記一対の音波受信手段での前記チャープ波の受信時間から認識した受信順序を出力情報として出力する出力ステップと
を包含する配管系統識別方法。 From a piping system including a main pipe and a plurality of branch pipes connected to the main pipe, the first part and the second part provided on the plurality of branch pipes belong to the same or different branch pipe systems. A piping system identification method for identifying
A transmitting step of transmitting a chirp wave as an inspection sound wave having a plurality of frequency components toward the inside of the branch pipe from the sound wave transmitting means attached to the first part;
A pair of wave receiving means mounted along the tube axis in the second portion by the pair of wave receiving means, a receiving step of separately receiving the chirp wave arriving in the tube of the branch pipe,
An arithmetic step for performing impulse compression on each of the chirp waves received separately to generate impulses, and
Piping system identification method comprising an output step of outputting as the output information reception order recognized from the reception time of the chirp wave in the pair of wave receiving means associated with the processing result of the impulse by the calculation step.
前記振動受信手段は、前記分岐配管に付設されたガスメーターの機械的振動を受信する請求項1又は2に記載の配管系統識別方法。 At least one of the pair of sound wave receiving means is a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as a mechanical vibration,
The vibration receiving section, the piping system identification method according to claim 1 or 2 receives the mechanical oscillations of the gas meter which is attached to the branch pipe.
前記第1部位に取り付けられ、分岐配管の管内に向けて複数の周波数成分を有する検査音波としてのチャープ波を発信する音波発信手段と、
前記第2部位に管軸に沿って取り付けられ、分岐配管の管内を到来する前記チャープ波を別個に受信する一対の音波受信手段と、
別個に受信した前記チャープ波に対してそれぞれパルス圧縮処理を行ってインパルス化する演算手段と、
前記演算手段によるインパルス化の処理結果に関連した前記一対の音波受信手段での前記チャープ波の受信時間から認識した受信順序を出力情報として出力する出力手段と
を備える配管系統識別システム。 From a piping system including a main pipe and a plurality of branch pipes connected to the main pipe, the first part and the second part provided on the plurality of branch pipes belong to the same or different branch pipe systems. A piping system identification system for identifying
A sound wave transmitting means that is attached to the first part and transmits a chirp wave as a test sound wave having a plurality of frequency components toward the inside of the branch pipe;
A pair of sound wave receiving means attached to the second part along the pipe axis and separately receiving the chirp wave arriving in the pipe of the branch pipe;
Calculating means for impulse performed each pulse compression processing to separate said received chirp wave,
Plumbing identification system and an output means for outputting as the output information reception order recognized from the reception time of the chirp wave of the pair of wave receiving means associated with the processing result of the impulse by the arithmetic means.
前記振動受信手段は、前記分岐配管に付設されたガスメーターの機械的振動を受信する請求項5又は6に記載の配管系統識別システム。 At least one of the pair of sound wave receiving means is a vibration receiving means for receiving the inspection sound wave as a mechanical vibration,
The piping system identification system according to claim 5 or 6 , wherein the vibration receiving means receives mechanical vibration of a gas meter attached to the branch pipe.
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