JP5377174B2 - 漏水調査対象路線抽出システム - Google Patents

Description

本発明は、上水道プロセスにおける配水管路網内での漏水に関し、過去の漏水修繕履歴に基づいて、当該配水管路網における地域の漏水リスクや路線（管路）ごとの漏水傾向を分析し、今後重点的に漏水調査すべき路線を抽出可能な漏水調査対象路線抽出システムを提供する。

周知の如く、老朽化や地震等に起因して地中に埋設されている水道管が破損すると、破損箇所から漏水が発生する。水道管からの漏水により地中に浸透する水の量は莫大であるといわれているので、水資源の観点から水道管からの漏水を防止することは重要である。こうした点から水道管の漏水状態を把握したり、監視したりする技術の開発が進められている。

特許文献１は、地震計、圧力計、流量計によるデータに基づき、各地域における地震動強度を推定して管路被害率を求め、破断管路及び断水領域を推定する管網状態把握システムに関する。なお、特許文献１は、漏水調査すべき路線を抽出するものではない。

特許文献２は、水道管路の途中に設置した多数の消火栓等に水圧・音圧検出装置及びデータ記録装置を装着し、水圧及び音圧を長時間自動検出すると同時にメモリカードに自動記録した後、コンピュータで処理，解析して水道管路の監視を行う水道管路監視方法及び装置に関する。また、特許文献２は現場調査での監視装置であり、過去のデータとの相違を比較する簡易な解析のみを行っている。

特許文献３は、加速度センサで管路に伝わる漏水音を計測し、漏水の特徴である断続的な音を区別してその割合（時間積分値）から漏水判定を行う漏水位置検出方法および漏水位置検出装置に関する。また、特許文献３は、現場での漏水調査を行う際に適用する装置である。

一方、本出願は過去の漏水修繕履歴データを分析し、配水管路網全体においてどの路線（管路）から漏水調査すべきかを評価・診断する装置である。例えば、上記漏水位置検出装置をどの地域で用いるべきかの初動計画に活用できる。

特開平９−２５９１８６号公報 特開平６−１８６１２６号公報 特開平１０−８２７１２号公報

一般的に、市民の通報によって知らされる地上漏水以外の配水管路網内の地下漏水は、現場調査員が定期的に音聴棒等を用いて漏水有無調査（一次調査）を実施し、調査の結果、漏水可能性が高い箇所を特定し、その後重点的に相関式漏水探査機を用いて、その地域での詳細な漏水箇所特定（二次調査）を行っている。しかし、一次調査の段階では定期的に全域を巡回しているだけで、どの地域を重点的に行うべきかについては考慮されていないのが現状である。

また、厚生労働省の水道ビジョンでは、『漏水防止等による有効率向上は、水循環系への負荷を低減するだけではなく、浄水・送配水段階のコスト削減効果もあることから、計画的な施設更新の機会を捉えた対策の実施等によりその推進を図る。』とされている。また、同水道ビジョンは、有効率の現況９１．８％（全国平均）に対して、２０１０年には、大規模事業９８％以上、中小規模事業９５％以上を目標に掲げている。このような背景から今後、限られた予算の中で効率的に漏水調査を実施するための情報の必要性がますます高まると考えられる。

本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、過去の漏水修繕履歴に基づいて、配水管路網における地域の漏水リスクや路線（管路）ごとの漏水傾向を分析し、今後重点的に漏水調査すべき路線を抽出可能にしえる漏水調査対象路線抽出システムを提供することを目的とする。

本発明に係る漏水調査対象路線抽出システムは、浄水を末端の需要家まで供給する配水管路網プロセスにおいて、収集・蓄積されている過去の漏水修繕データを解析する漏水調査対象路線抽出システムであって、過去の漏水修繕データや埋設給水管本数データが蓄積されているマスタＤＢと、マスタＤＢから図面番号ごとの修繕件数や工事番号ごとの埋設給水管本数、修繕年度、布設年度などのデータを抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段から得られるデータに基づいて、配水管路網全体に対する図面番号ごとの修繕件数や修繕割合を計算し、計算された値を図面ごとに数値化あるいは強調表示するメッシュ評価手段と、メッシュ評価手段で得られた漏水リスクの高い図面番号に属する工事番号を抽出し、工事番号、図面内での修繕件数、全修繕件数、埋設給水管本数、修繕割合をリスト化する工事番号リスト抽出手段と、抽出された工事番号リストに基づいて、使用者が設定するパラメータを元に漏水調査優先順位を計算する漏水調査優先順位評価手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、過去の漏水修繕履歴に基づいて、配水管路網における地域の漏水リスクや路線（管路）ごとの漏水傾向を分析し、今後重点的に漏水調査すべき路線を抽出可能にしえる漏水調査対象路線抽出システムが得られる。

本発明に係る漏水調査対象路線抽出システムのフロー図。 漏水調査対象路線抽出システムの入出力概要図。 配水管路網全体に対する図面番号ごとの修繕件数を示すメッシュ評価例。 配水管路網全体に対する図面番号ごとの修繕割合を示すメッシュ評価例。 配水管路網全体に対する図面番号ごとの総合評価を示すメッシュ評価例。 工事番号リストによる近年の修繕件数を示す特性図。 工事番号リストによる長期間の修繕件数を示す特性図。 マッピングシステムでの表示例。

以下、本発明に係る漏水調査対象路線抽出システムについて更に詳しく説明する。
(1) 本発明の漏水調査対象路線抽出システムは、上述したように、マスタＤＢと、データ抽出手段と、メッシュ評価手段と、工事番号リスト抽出手段と、漏水調査優先順位評価手段を備え、これにより過去の漏水修繕履歴データを分析し、配水管路網全体においてどの路線（管路）から漏水調査すべきかを評価・診断するものである。

(2) 上記（１）のシステムにおいて、地図システム上に抽出した配水管路線を強調して表示する手段を備えていることが好ましい。強調して表示する手段としては、例えば漏水調査優先順位評価手段で得られた結果として、工事番号、優先順位をＣＳＶ出力するＣＳＶ出力手段が挙げられる。こうした手段を備えることにより、最も漏水しやすい箇所の給水管を地図上に表示できることになり、漏水調査時の効率を上げることができる。

(3) 上記（１）のメッシュ評価手段は、修繕件数や修繕割合だけでなく、修繕件数と修繕割合、使用者が設定するパラメータに基づいて総合評価可能な構成であることが好ましい。こうした構成にすることにより、使用者の感覚や対象プロセス特有のノウハウを組み込みやすくすることになり、上記（２）と同様に漏水調査時の効率を上げることができる。

(4) 上記（１）〜（３）において、工事番号リスト抽出手段は、使用者が指定した図面番号に付随する工事番号を抽出可能な構成であることが好ましい。一般に、管路は主要な配管から多数に枝分かれしているので、使用者が指定した図面番号（地図上の大まかな位置）に付随する工事番号が抽出できれば、漏水しやすい給水管の判断がしやすくなる。

(5) 上記（１）〜（４）において、前記工事番号リスト抽出手段で得られた工事番号のうち、ある工事番号を指定して、その工事番号における修繕年度と修繕件数をグラフ表示する修繕履歴グラフ表示手段を備えていることが好ましい。これにより、作業者は、グラフ表示された結果を確認しながら、漏水調査すべき路線を決定することができる。

(6) 上記（５）において、修繕履歴グラフ表示手段から得られたある工事番号における修繕年度と修繕件数に基づいて、近年の修繕件数の増加傾向を分析し、自動的に漏水調査対象路線として抽出することが好ましい。これにより、膨大なデータの中から、ある程度絞り込んだ路線に対して漏水を評価できる。

(7) 上記（１）〜（６）において、工事番号リスト抽出手段から得られた工事番号ごとに、修繕件数と修繕割合を計算し、第１キーを修繕件数の降順に、第２キーを修繕割合の昇順とした順番に並び替え、上位から優先順位が高いとして工事番号リストを抽出することが好ましい。これにより、漏水調査対象路線の抽出がより簡単に行うことができる。

(8) 上記（７）において、前記工事番号リスト抽出手段では、修繕件数や修繕割合だけでなく、修繕件数と修繕割合、使用者が設定するパラメータに基づいて総合評価が可能で、その総合評価に基づいて、漏水調査の優先順位を決定することが好ましい。

(9) 上記（１）〜（８）において、図面番号を指定すること無く、全工事番号を抽出し、それぞれの修繕件数、修繕割合を集計してリスト化することが好ましい。

次に、本発明に係る漏水調査対象路線抽出システムの実施例について説明する。
対象とするプロセスは、上水道プロセスにおける配水管路網とする。配水管路網内で発生した漏水については発見次第、修繕工事を行うのが一般的であるが、本システムはその修繕履歴がデータベース（ＤＢ）へ蓄積されていることを前提とする。ＤＢには、修繕１件ごとに修繕した管路（特に給水管）が埋設されている図面番号や、その管路が布設された年度、布設工事を行った時の工事番号、修繕した年度などがデータとして蓄えられている。また、工事番号の給水管本数についてもデータ管理されている。

本システムは、ＤＢ内の修繕履歴データと埋設給水管データをもとに、漏水調査時の効率を上げるために（漏水発見率を上げるために）、今後調査すべき路線を抽出することによって、漏水調査の初動計画に活用する場合に適用する。

次に、本発明の係る漏水調査対象路線抽出システムについて図１を参照して説明する。なお、本実施例は下記に述べるものに限定されない。
図中の符番１は、過去の漏水修繕データや埋設給水管本数データが蓄積されているマスタＤＢを示す。このマスタＤＢ１には、データ抽出手段２が接続されている。データ抽出手段２は、マスタＤＢ１から図面番号ごとの修繕件数や工事番号ごとの埋設給水管本数、修繕年度、布設年度などのデータを抽出する機能を備えている。具体的には、データ抽出手段２は、ファイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。ファイル３ａは、更新日時，「修繕件数データ」というファイル名，図面番号及び全修繕件数のデータを有している。ファイル３ｂは、更新日時，「給水管本数データ」というファイル名，図面数及び全給水管本数のデータを有している。ファイル３ｃは、更新日時，「工事番号データ」というファイル名，及び全給水管本数のデータを有している。ファイル３ｄは、更新日時，「修繕日時データ」というファイル名，レコーダ（データの行）数のデータを有している。

前記データ抽出手段２には、メッシュ評価手段４が接続されている。このメッシュ評価手段４は、データ抽出手段２から得られるデータに基づいて、配水管路網全体に対する図面番号ごとの修繕件数や修繕割合を計算し、計算された値を図面ごとに数値化あるいは強調表示する機能を備えている。ファイル３ａからは図面番号ごとの修繕件数のデータが、ファイル３ｂからは図面番号ごとの給水管本数のデータが、メッシュ評価手段４に送られる。

メッシュ評価手段４には、工事番号リスト抽出手段５が接続されている。ここで、工事番号リスト抽出手段５は、メッシュ評価手段４で得られた漏水リスクの高い図面番号に属する工事番号を抽出し、工事番号、図面内での修繕件数、全修繕件数、埋設給水管本数、修繕割合をリスト化する機能を備えている。ファイル３ｃからは工事番号ごとの給水管本数のデータが、ファイル３ｄからは工事番号，図面番号，修繕年度及び布設年度の修繕件数データが、工事番号リスト抽出手段５に送られる。また、工事番号リスト抽出手段５には、メッシュ指定のデータが送られる。

前記工事番号リスト抽出手段５には、漏水調査優先順位評価手段６が接続されている。ここで、漏水調査優先順位評価手段６は、抽出された工事番号リストに基づいて、使用者が設定するパラメータを元に漏水調査優先順位を計算する機能を備えている。

次に、上記漏水調査対象路線抽出システムの具体的な実施例について、図１〜図５を参照して説明する。
（実施例）
上記したように、マスタＤＢ１には、過去の漏水修繕データや埋設給水管本数データが蓄積されている。本実施例では、データ抽出手段２として、例えば、図２に示すように、図面番号ごとの修繕履歴データ１１，埋設給水管データ１２が漏水調査対象路線抽出システム１３に送られる。ここで、修繕履歴データ１１には、工事番号，図面番号，施行年度及び布設年度が記録されている。埋設給水管データ１２には、工事番号及び給水管本数が記録されている。漏水調査対象路線抽出システム１３にこれらのデータが送られると、修繕件数の時系列表示、並びに調査路線（管路）の優先順位が設定される。そして、調査路線の優先順位からマッピングシステムにて路線を強調表示する。

なお、図１のデータ抽出手段２におけるファイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの具体的な例は、夫々下記表１〜４に示すとおりである。

メッシュ評価手段４では、ファイル３ａとファイル３ｂの夫々のデータを用いて配水管路網全体に対する図面番号ごとの修繕件数や修繕割合を計算し、計算された値を図面ごとに数値化あるいは強調表示する。メッシュ評価は、ある評価指標に基づいて、漏水リスクを強調表示する。メッシュ評価の一例として、下記（１）〜（３）が挙げられる。
(1) 修繕件数
(2) 修繕件数／給水管本数
(3) 総合評価（（１）と（２）の５段階による総合評価）
上記（３）は、修繕割合が低く漏水件数が多いメッシュは要調査という考えに基づく。

評価結果の例を、夫々図３（Ａ），（Ｂ）、図４（Ａ），（Ｂ）、図５（Ａ），（Ｂ）に示す。ここで、図３（Ａ）は図面番号ごとの修繕件数を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の図３（Ａ）の一部（Ｘ部）を拡大して示す。ここで、図３（Ａ）の斜線部分は、修繕件数を５段階（領域ａ〜ｅ）に色別した領域である。なお、図面番号入力が例えば「３０２０６２」であるとすると、１番目，２番目の２桁の数「３０」を「上位」と位置づけ、３番目，４番目の２桁の数「２０」を「下位」と位置づけ、５番目，６番目の数値「６２」は各ブロック内の数字を示す。また、図３（Ｂ）において、ブロック内の数字「００」，「１０」，「１１」，「２０」の領域ａは修繕件数が１００件以上の箇所を示し、数字「０１」，「１２」，「２１」，「３０」，「３１」の領域ｂは修繕件数が５０件以上１００件未満の箇所を示し、数字「３２」，「４０」の領域ｃは修繕件数が２０件以上５０件未満の箇所を示し、数字「０２」，「２２」の領域ｅは修繕件数が０件以上５件未満の箇所を示す。但し、図３（Ｂ）においては、修繕件数が５件以上２０件未満の領域は存在しない。

また、図４（Ａ），（Ｂ）は、図面番号ごとの修繕割合（件数／給水管本数）を示している。ここで、図４（Ａ）の斜線部分は、修繕割合を５段階（領域ａ〜ｅ）に色別した領域である。図４（Ａ），（Ｂ）の場合も、図３（Ａ），（Ｂ）と同様な考えに基づいて修繕割合を求めている。なお、図４（Ｂ）においてはブロック内の数字は記載していないが、図３（Ｂ）の場合と同様である。但し、図４（Ｂ）において、領域ａは修繕割合が７０％以上を、領域ｂは修繕割合が３０％以上７０％未満を、領域ｃは修繕割合が２０％以上３０％未満を、領域ｅは修繕割合が０％以上５％未満を示している。但し、図４（Ｂ）においては、修繕割合が１０％以上２０％未満の領域は存在しない。

更に、図５（Ａ），（Ｂ）は、図面番号ごとの総合評価（５×５段階）を示している。ここで、図５（Ａ）の斜線部分は、総合評価を５段階（領域ａ〜ｅ）に色別した領域である。なお、総合評価とは、漏水の修繕件数が多く修繕割合が低いメッシュ（図面番号）は、要調査という考えから、下記の式（１）の評価値を用いて５×５段階で演算を行ったものである（最大値２０、最小値０）。修繕件数、修繕件数／給水管本数のデータは、夫々下記表５，表６に示すとおりである。
総合評価＝評価値Ｘ(修繕件数)×評価値Ｙ（修繕件数／給水管本数）
例えば、修繕件数の評価がＡランク（評価値Ｘ＝４）で、修繕割合の評価がＤランク（評価値Ｙ＝４）の時は総合評価１６になる。

図５（Ａ），（Ｂ）の場合も、図３（Ａ），（Ｂ）と同様な考えから総合評価を求めている。なお、図５（Ｂ）においてはブロック内の数字は記載していないが、図３（Ｂ）の場合と同様である。但し、図５（Ｂ）において、領域ａはリスク判定が１６以上を、領域ｂはリスク判定が１２以上１６未満を、領域ｃはリスク判定が８以上１６未満を、領域ｅはリスク判定が０以上５未満を示している。また、図５（Ｂ）のＸ部では表示されていないが、リスク判定が５以上８未満は領域ｄとしている。上述したように、上記総合評価では、修繕件数１００件以上で、かつ、修繕割合が２０％未満のメッシュを符号ａで強調表示（評価値１６以上）している。

また、工事番号リスト抽出手段５では、メッシュ評価手段４で得られた漏水リスクの高い図面番号に属する工事番号を指定して、工事番号、図面内での修繕件数、全修繕件数、埋設給水管本数、修繕割合をリスト化する。リスト化した例を下記表７に示す。

また、漏水調査優先順位評価手段６では、抽出された工事番号リストについて、使用者が設定するパラメータを元に漏水調査優先順位を計算した結果を併記する。その後、図示しないが、ＣＳＶ出力ボタンを押下することで、ＣＳＶ出力手段が起動し、工事番号、優先順位のリストをＣＳＶ出力する。
更に、工事番号リストは、同じ工事番号の修繕件数を集計し、集計された件数の降順に並び替えたものを出力する。同件数の場合は、埋設給水管本数で除した修繕割合の昇順で並び替える。

以上のように、抽出された工事番号を漏水調査対象路線とし、それぞれについて図６，図７に示すような修繕割合を経年的にグラフ表示する。ここで、図６は近年（１９９６年〜２００８年）における修繕件数を示し、図６中の線aは各年度の修繕件数を示し、線bは修繕件数の累計を示す。また、図７は全体（１９６０年〜２０１０年）における修繕件数を示し、図７中の線aは各年度の修繕件数を、線bは修繕件数の累計を、更に線ｃは埋設給水管本数を示す。

上記した漏水調査対象路線抽出システムにおいて、使用者はグラフ表示された結果を確認しながら、漏水調査すべき路線を決定することもできる。また、同システムは、そのグラフ表示された件数の傾きから、近年、漏水修繕が増加している工事番号については、その工事番号を自動抽出する機能も備える。

これら工事番号リスト（工事番号、優先順位）をマッピングシステムへＣＳＶ出力する。マッピングシステムから、例えば図８に示すように簡易的な漏水調査対象路線を表示する。なお、図８において、符番２１（太線部分）は幹線道路を示し、符号a（点線）は調査順位が１番の漏水調査対象路線、符号ｂ（細線）は調査順位が２番の漏水調査対象路線、符号ｃ（×印）は調査順位が３番の漏水調査対象路線を夫々示す。

上述したように、本発明に係る漏水調査対象路線抽出システムによれば、マスタＤＢ１と、データ抽出手段２と、メッシュ評価手段４と、工事番号リスト抽出手段５と、漏水調査優先順位評価手段６等を備えた構成にすることにより、過去の漏水修繕履歴に基づいて、配水管路網における地域の漏水リスクや路線（管路）ごとの漏水傾向を分析し、今後重点的に漏水調査すべき路線を抽出できる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…マスタDB、２…データ抽出手段、４…メッシュ評価手段、５…工事番号リスト抽出手段、６…漏水調査優先順位評価手段、１１…修繕履歴データ、１２…埋設給水管データ、１３…漏水調査対象路線抽出システム。

Claims (8)

1. 浄水を末端の需要家まで供給する配水管路網プロセスにおいて、収集・蓄積されている過去の漏水修繕データを解析する漏水調査対象路線抽出システムであって、
   過去の漏水修繕データや埋設給水管本数データが蓄積されているマスタＤＢと、
   このマスタＤＢから図面番号ごとの修繕件数や、布設工事を行った時の工事番号ごとの埋設給水管本数、修繕年度、布設年度に関するデータを抽出するデータ抽出手段と、
   上記データ抽出手段から得られるデータに基づいて、前記図面番号ごとの修繕件数と、前記埋設給水管本数に対する前記修繕件数の割合としての修繕割合と、前記修繕件数に基づく評価値と前記修繕割合に基づく評価値とを乗じた総合評価とを図面番号ごとに数値化あるいは強調表示するメッシュ評価手段と、
   このメッシュ評価手段で得られた漏水リスクの高い図面番号に属する工事番号を抽出し、工事番号、図面内での修繕件数、全修繕件数、埋設給水管本数、修繕割合をリスト化する工事番号リスト抽出手段と、
   抽出された前記工事番号リストに基づいて、使用者が設定するパラメータを元に、工事番号についての漏水調査優先順位を計算する漏水調査優先順位評価手段を備えることを特徴とする漏水調査対象路線抽出システム。
2. 地図システム上に抽出した配水管路線を強調して表示する手段を備えていることを特徴と
   する請求項１記載の漏水調査対象路線抽出システム。
3. 前記工事番号リスト抽出手段は、使用者が指定した図面番号に付随する工事番号を抽出可能な構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の漏水調査対象路線抽出システム。
4. 前記工事番号リスト抽出手段で得られた工事番号のうち、ある工事番号を指定して、その工事番号における修繕年度と修繕件数をグラフ表示する修繕履歴グラフ表示手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一記載の漏水調査対象路線抽出システム。
5. 前記修繕履歴グラフ表示手段から得られたある工事番号における修繕年度と修繕件数に基づいて、近年の修繕件数の増加傾向を分析し、自動的に漏水調査対象路線として抽出することを特徴とする請求項４記載の漏水調査対象路線抽出システム。
6. 前記工事番号リスト抽出手段から得られた工事番号ごとに、修繕件数と修繕割合を計算し、第１キーを修繕件数の降順に、第２キーを修繕割合の昇順とした順番に並び替え、上位から優先順位が高いとして工事番号リストを抽出することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の漏水調査対象路線抽出システム。
7. 前記工事番号リスト抽出手段では、修繕件数や修繕割合だけでなく、修繕件数と修繕割合、使用者が設定するパラメータに基づいて総合評価が可能で、その総合評価に基づいて、漏水調査の優先順位を決定することを特徴とする請求項６記載の漏水調査対象路線抽出システム。
8. 図面番号を指定すること無く、全工事番号を抽出し、それぞれの修繕件数、修繕割合を集計してリスト化する請求項１乃至７いずれか一記載の漏水調査対象路線抽出システム。

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