JPH0217425A - 漏水検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、水道管の漏水を検出する漏水検出装置に関す
る。

（従来の技術） 浄水場、または配水池から需要家まで配水される途中の
配水管および配水管から漏れる漏水量は、現在、全配水
量の十数％にもなっている。これによる損失を金額に換
算すると、１ｍ３当りの上水価格を　１００円として１
年当り約２．０００億円にも達する。

そして、このような漏水量を補うために新規に水源を開
発するには、更に莫大な資金を必要とする。したがって
、漏水の発生を速やかに知り、漏水量を抑制することが
急務とされている。

しかし大部分の漏水は、地中で発生するため、これを地
上から発見することは困難である。

従来、実用に供されている代表的な地下漏水検出方法に
音聴棒による方法がある。これは、管路が埋設されてい
る地上に音聴棒を当てたり、ボ・−リングした穴に音聴
棒を差し込んで、この音聴棒の一端を埋設管路に直接、
接触させたり、あるいは消火栓、差水器などの地上へ露
出している部分に音聴棒を接触させて、この音！棒から
伝わる振動台を機械的、または電気的に増幅し、これに
よって得られた音をヘッドホーンを通して調査員が聞く
ことにより漏水の有無を判定する方法である。

しかしこの方法では、漏水音と、その他の雑音とを区別
するための熟練技術を要する。

また、このような技術を有する調査員が全市街地を巡回
するためには、膨大な労力と、時間とを要するため、漏
水箇所の発見が遅々として進まないなどの問題がある。

このため、漏水発見の自動化を目指して近年、相関式漏
水発見装置が開発されている。

これは、２箇所の消火栓に振動センサを取付け、これら
によって検出された振動の相互相関をとることによって
、漏水位置を決定しようとするものである。しかし、こ
れには、次に述べるような問題がある。

まず第１に、調査区間の管路が長い（１００〜１５０ｍ
）ため、管路の分岐、管の材質、管の長さなどを正確に
掌握するのが難しく、このため漏水位置の推定精度をあ
る程度までしか、向上させることができない。

第２に、２つのセンサ間において、管路の分岐がある場
合、分岐管においては、別途調査しなければならない。

第３に、熟練技術は要さないものの市内を巡回点検する
必要があるため、漏水の早期発見には限界がある。

一方、現在、漏水件数は、その約９０％が、配水管から
の分岐箇所を含めて需要家へ引き込まれる配水管で占め
られている。そこで、漏水検出装置を各需要家の給水管
に固定設置することによって、需要家周辺の漏水を早期
発見することができる。

このような漏水検出装置は、発明者らの研究によって既
に開発されている。

即ち、−旦発生した漏水は修理されない限り、継続して
発生し、自然復旧することは有り得ない。

一方、雑音源である水道の水使用者は、水を使用する時
にのみ、雑音を発生することが自明である。その他の外
部雑音源も連続して発生ずることはきわめて少ない。こ
の基本的現象の違いを利用して漏水と、漏水以外の原因
による信号を区別するものである。

この種の装置としては、例えば、特開昭６０−２０９１
７７号公報に示されたものが知られている。

この装置は、センサによって漏水管、および雑音、また
は漏水による振動および雑音による振動を電気信号に変
換した後、波形整形回路によって、これを増幅したり、
周波数によるフィルタリングを行なったり、波高値によ
る弁別などを行なったりして、漏水信号として有意な信
号を例えば、高レベルに、また有意でない信号を低レベ
ルに波形整形する。この後、信号継続時間積分回路によ
って、前記波形整形回路から出力される高レベル信号を
積分して時間積分信号を生成する。そして、漏水判定回
路によって前記信号継続時間積分回路から出力される時
間積分信号の値と、判定基準値とを比較し、前記時間積
分信号の値が前記判定基準値より大きいときにのみ、漏
水有の判定信号を出力する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような従来の装置では、各センサが取り
付けられた場所のデータに基づいて漏水の有無を判定し
ているので、各センサが取り付けられている場所の雑音
などによって誤判定し易いという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、１つのセンサに雑音などが
混入した場合においても、正確な漏水判定を行なうこと
ができる漏水検出装置を提供することを目的としている
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明による漏水検出装置
は、水道管各部に装着され、前記水道管各部の機械的な
振動を検出してこの振動に対応した振動信号を発生する
複数の検出器と、前記各検出器に対応して設けられ、前
記各検出器から出力される振動信号を収集してデータフ
ァイルを作成する複数の端末部と、これら各端末部によ
って得られたデータファイルを取り込むとともに、これ
らの各データファイルの内容を判定して前記水道管が漏
水しているかどうかを検知する上位機器とを備えたこと
を特徴としている。

（作用） 上記の構成において、各検出器から出力される振動信号
は、各端末部によって収集され、所定のタイミングで上
記機器に転送されて、前記水道管が漏水しているかどう
か判定される。

（実施例） 第１図は本発明による漏水検出装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

これらの図に示す漏水検出装置は、複数のセンサ１ａ〜
ＩＣと、複数の漏水検出器２ａ〜２Ｃと、１つの上位側
処理装置３とを備えており、各センサ１ａ〜ＩＣが各々
収り付けられている各給水管４ａ〜４Ｃと、これら各給
水管４ａ〜４Ｃに接続されている小管５の状態を各漏水
検出装置２ａ〜２Ｃによって取り込んで、前記小管５や
、各給水管４８〜４Ｃが漏水しているかどうかを判定（
−次判定）する、またこのとき、これら各センサ１ａ〜
ＩＣによって得られた各測定結果を上位側処理装置３に
転送して、これらの各測定結果に基づいて前記小管５や
、各給水管４ａ〜４ｃが漏水しているかどうかを判定（
二次判定）する。

漏水検出装置２ａは、波形整形部６と、最大値データ取
り出し部７と、時計部８と、漏水判定部９と、最大値フ
ァイル部１０と、伝送ファイルデータ判別部１１と、伝
送インタフェース部１２とを備えており、前記センサ１
ａによって検出された給水管４ａの振動などに基づいて
、この給水管４ａが漏水しているかどうかを一次判定す
ると共に、この判定結果を外部に出力する。またこの動
作と並行して、前記センサ１ａによって検出された前記
給水管４ａの振動などから、この給水管４ａのデータ（
所定時間内における最大値データ）を収集して、これを
ファイル化し、前記上位側処理装置３から転送要求があ
ったとき、このファイルを上位側処理装置３に供給する
。

波形整形部６は、第２図（ａ）〜（ｃ）にその出力波形
を示すように、前記センサ１ａから出力される振動検知
信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路によって増幅
された振動検知信号の絶対値を算出する絶対値回路と、
この絶対値回路の出力を取り込んで所定期間内における
最大値をホールドするホールド回路などを備えており、
前記最大値データ取り出し部７から区間開始信号が供給
されたときに、最大値検出動作を開始する。この後、取
り出し部７から区間終了信号が供給されたとき、この最
大値検出動作によって得られた最大値を取り出して、こ
れを最大値データ取り出し部７に供給する。

最大値データ取り出し部７は、第３図（ａ）に示す如く
前記漏水判定部９から区間開始信号ｌＮＴｌが供給され
たとき、これを前記波形整形部６に供給して、最大値検
出動作を開始させる。この後、第３図（ｂ）に示す如く
前記漏水判定部９から区間終了信号ＩＮＴＯが供給され
たとき、これを前記波形整形部９に供給して、最大値検
出動作を終了させるとともに、第３図（ｃ）に示すｔｔ
ｕ　＜これら区間開始信号ｌＮＴｌが供給されてから区
間終了信号ＩＮＴＯが供給されるまでの間における最大
値検出動作によって得られた最大値を収り込んで、これ
を区間内最大値Ｒｉとして、漏水判定部つと、最大値フ
ァイル部１０とに供給する。

そして、この区間内最大値Ｒｉの転送動作を終了すれば
、この後前記波形成形部６をリセットさせる。

また時計部８は、水晶振動子や、カレンダ素子、バック
アップ電源などを備えており、常時、計時動作を行ない
、これによって得られた日付データ、時刻データを漏水
判定部９に供給する。

漏水判定部９は、各種タイミング発生回路や、データ比
較回路などを備えており、前記時計部８から出力される
日付データや、時刻データを取り込んで、これを前記伝
送ファイルデータ判定部１１に転送しながら、前記最大
値データ取り出し部７を制御して、前記波形整形部６か
ら最大値Ｒｉを出力させたり、予め設定されている判定
基準に基づいて前記最大値Ｒｉを判定し、この判定結果
を判定結果出力端子１３から出力させたりする。

この場合、この漏水判定部９は、第４図に示すフローチ
ャートに基づいて、波形成形部６の制御や、最大値Ｒ１
の転送動作を行なう。

この動作では、漏水判定部９は、まず前記時計部８から
出力される時刻データと、予め設定されている設定時刻
とを比較しくステップ５ＴＩ）、これらが一致していれ
ば、区間開始信号ｌＮＴｌを発生して、これを最大値デ
ータ取り出し部７に供給する（ステップ５ＴＩＯ）。

また、現在の時刻が、予め設定されている測定開始時刻
でなければ、漏水判定部９は、時計部８から供給されて
いる時刻データと、予め設定されている測定終了時刻と
を比較しくステップ５Ｔ２）、これらが一致していれば
、区間終了信号ＩＮＴＯを発生して、これを最大値デー
タ取り出し部７に供給する（ステップ５Ｔ３）。

この後、漏水判定部９は、前記最大値データ取り出し部
７を制御して、この最大値データ取り出し部７に最大値
Ｒｉを取り込ませるとともに、この最大値Ｒｉを最大値
ファイル部１０に転送させる（ステップ５Ｔ４）。

次いで、漏水判定部８は、前記最大値Ｒ１を取り込んで
、これを記憶するとともに（ステップ５Ｔ５）、今回の
最大値Ｒｉが“Ｎ”回目の最大値かどうかを判定しくス
テップ５Ｔ６）、これが“Ｎ　”回目の最大値でなけれ
ば、今回の測定動作が完了していないと判定してメイン
フロー（図示は省略する）に戻る。

また、今回、得られた最大値Ｒ１が“Ｎ”回目の最大値
であれば、漏水判定部９は、これら“Ｎ″個の最大値Ｒ
１を平均化して、平均最大値ＲＭＥＡＮを算出しくステ
ップ５Ｔ７）、この後この平均最大値ＲＭＥＡＮと、予
め設定されている漏水判定値Ｃとを比較してＲ１４１Ｅ
ＡＮ＞　Ｃかどうがをチエツクする（ステップ５Ｔ８）
。

そして、Ｒ１４ＥＡＮ＞　Ｃであれば、漏水判定部９は
、前記センサ１ａが取り付けられている給水管４ａや、
この給水管４ａが取り付けられている小管５のどこかで
漏水していると判定して、漏水有り信号を発生し、これ
を判定結果出力端子１３から出力させる（ステップ５Ｔ
９）。

また、ＲＭＥＡＮ＞　Ｃでなければ漏水判定部９は、前
記給水管４ａや、小管５が漏水していないと判定して、
漏水無し信号を発生し、これを前記判定結果出力端子１
３から出力させる（ステップ５Ｔ１１）。

また最大値ファイル部１０は、データメモリを備えてお
り、前記最大値データ取り出し部７から最大値Ｒｉが供
給される毎に、第５図に示す如く、これをまとめ、１日
が終了したとき、これに日付データを付加して日々デー
タ１６を作成し、これをデータメモリ内に記憶させる。

そして、伝送ファイルデータ判別部１１から読出し指令
が供給されたとき、データメモリに記憶されている各日
々データ１６の中から前記読出し指令によって指定され
た日々データ１６を読出し、これを伝送ファイルデータ
判定部１１に供給する。

伝送ファイルデータ判別部１１は、前記伝送インタフェ
ース部１２を介して、前記上位側処理装置３からファイ
ル転送指令が供給されたとき、前記最大値ファイル部１
０に格納されている日々ブタ１６のうち、今日の日付以
前のものを読出して、転送ファイルを作成し、これを前
記転送インタフェース部１２を介して、前記上位側処理
装置３に供給する。

この場合、この伝送ファイルで判別部１１は、第６図に
示すフローチャートにしたかって、転送ファイルを作成
し、これを前記上位側処理装置３に転送する。

この動作では、伝送ファイルデータ判別部１１は、最初
、前記伝送インタフェース部１２を介して前記上位１１
ＦＪ処理装置３からファイル転送要求が供給されている
かどうかを判定する（ステップ５７１５）。

そして、このファイル転送要求が供給されていれば、こ
の伝送ファイルデータ判別部１１は、前記最大値ファイ
ル部１０に格納されている各日々データ１６の日付を確
認し、最も前の日付が、前記ファイル転送要求によって
指示された日付より前かどうかをチエツクする（ステッ
プ５Ｔ１６）。

そして、前記ファイル転送要求によって指示された日付
より前の日付を有する日々データ１６がなければ、伝送
ファイルデータ判別部１１は、ファイルデータ無し信号
を発生して、これを前記伝送インタフェース部１２を介
して前記上位側処理装置３に供給する（ステップＳＴ２
１　）　。

また、前記ファイル転送要求によって指示された日付よ
り前の日付を有する日々データ１６があれば、伝送ファ
イルデータ判別部１１は、これを取り出して転送ファイ
ル内に入れるとともに（ステップ５Ｔ１７）、前記肢大
値ファイル部１０から次の日々データ１６を読み出すく
ステップ５Ｔ１８）。

そして、今、読み出した日々データ１６の日付が前記フ
ァイル転送要求によって指示された日付と一致している
かどうかをチエツクしくステップ５Ｔ１９）、これらが
一致していなければ、この日々データ１６を前記転送フ
ァイル内に入れるとともに、前記最大値ファイル部１０
から次の日々データ１６を読み出す（ステップ５Ｔ１７
．５Ｔ１８）。

また、前記最大値ファイル部１０から読み出した日々デ
ータ１６の日付が、前記ファイル転送要求によって指示
された日付と一致していれば、伝送ファイルデータ判別
部１１は、これらの日々データ１６が入れられている転
送ファイルを前記伝送インタフェース部１２に供給する
（ステップ５Ｔ２０）。

これによって、伝送インタフェース部１２は、この転送
ファイルを取り込んで、これを上位側処理装置３にシリ
アル伝送する。

また、他の各漏水検出器２ｂ　、２Ｃも、前記漏水検出
器２ａと同様に構成されている。

一方、前記上位側処理装置３は、データ取り込み部１７
と、２次判定部１８とを備えており、所定周期毎に、オ
ペレータなどによって処理指令か入力されたとき、前記
各漏水検出器２ａ〜２Ｃから転送ファイルを受けるとと
もに、これら各転送ファイルの内容を総合的にチエツク
して、各給水管４ａ〜４Ｃや、小管５が溜水しているか
どうかを判定する。

データ取り込み部１７は、各種インタフェースなどを１
浦えており、前記２次判定部１８からファイル転送要求
が出力されたとき、これを各漏水検出器２ａ〜２Ｃに供
給する。そして、これら各漏水検出器２ａ〜２Ｃから転
送ファイルが供給されたとき、これらを取り込んで、前
記２次判是部１８に供給する。

２次判定部１８は、マイクロプロセッサや、表示器など
　（７ソーでおり、所定周期毎や、オペレータなどによ
って処理指令が入力されたとき、第７図のフローチャー
トで示す如く動作して前記各漏水検出器２ａ〜２Ｃによ
って収集された各センサ１ａ〜ＩＣ部分の振動データを
処理して、各給水管４ａ〜４Ｃや、小管５が漏水してい
るかどうかを判定する。

この動作では、２次判定部１８は、まず、所定周期毎や
、オペレータなどによって処理指令が入力されたとき、
これを検知してファイル転送要求を発生して、これをデ
ータ取り込み部１７を介して前記各漏水検出器２ａ〜２
Ｃに供給する。そして、これらの各漏水検出器２ａ〜２
Ｃから転送ファイルが出力されたとき、前記データ取り
込み部１７を介して、これらを受は取る（ステップ５Ｔ
２５．５Ｔ２６）。

この後、２次判定部１８は、今、オート処理が指定され
ているかどうかをチエツクしくステップ５Ｔ２７）、オ
ート処理が指定されていなければ、表示器上に表示パラ
メータを要求するメツセージを表示する（ステップ５Ｔ
２８）。

そして、この表示パラメータが入力されれば、２次判定
部１８は、前記各漏水検出器２ａ〜２Ｃから供給された
前記各転送ファイルを処理するとともに、この処理結果
を前記表示パラメータに応じたフォーマットでグラフ表
示する（ステップ５７２９）。

そして、このグラフィック表示を見たオペレータが処理
要求を入力すれば、これを取り込んで、この処理要求に
応じた処理を実行する（ステップ５Ｔ３０）。

また、上述した動作において、オート処理か指定されて
いれば、２次判定部１８は、メモリなどに設定されてい
る処理パラメータを読出しくステップＳＴ３１　）　、
この処理パラメータに応じて前記各漏水検出器２ａ〜２
Ｃから取り込んだ転送ファイルを処理した後（ステップ
ＳＴ３１　）　、前記メモリなどに予め設定されている
判定基準と、前記処理結果とを比較して、各給水管４ａ
〜２Ｃや、小管５が漏水しているかどうかを総合的に判
定する（ステップ５Ｔ３３）。

この後、２次判定部１８は、この判定結果を表示器上に
表示する（ステップＳＴ３／１）。

この場合、この２次判定部１８は、前記各漏水検出器２
８〜２Ｃから取り込んだ転送ファイルを総合的に処理し
ているので、第８図（ａ）に示す如く給水管４Ｃの点Ｐ
で漏水が発生している場合、第８図（ｂ）に示す如く漏
水検出器２ａ〜２Ｃによって得られた各最大値Ｒｉが判
別レベルを越えている時にも、漏水検出器２ａや２ｂに
よって得られた最大値Ｒｉが雑音などによって生じたも
のと判定することができる。

これによって、第８図（ｃ）に示す如く、各漏水検出器
２ａ、２ｂによって最大値Ｒｉが判定レベルを越え、こ
れら各漏水検出器２ａ　、２ｂによって漏水有りと検知
されていても、これが誤判定であるとすることができる
。

このようにこの実施例においては、各センサ１ａ〜ＩＣ
から出力される振動データを各漏水検出器２ａ〜２Ｃに
よって収集し、これらを上位側処理装置３によって総合
的に処理して、各給水管４ａ〜４Ｃや、小管５が漏水し
ているかどうかを判定するようになっているので、各セ
ンサ１ａ〜ＩＣに雑音が混入した場合にも、上位側処理
装置３によって正確な漏水判定を行なうことができ、こ
れによって各漏水検出器２ａ〜２Ｃの誤動作を無効にし
て、本当の漏水だけを検出することができる。

また上述した実施例においては、各漏水検出器２８〜２
Ｃにおいて得られた所定時間毎の最大値Ｒｉを処理対象
にしているが、これら各漏水検出器２ａ〜２Ｃによって
各センサ１ａ〜ＩＣで検出された振動データの振動継続
時間や、周波数値、平均値など算出させ、これらを処理
対象にして１次判定や、２次判定を行なうようにしても
良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、１つのセンサに雑
音などが混入した場合においても、正確な漏水判定を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による漏水検出装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示す波形整形部の動作例を
説明するための模式図、第３図は第１図に示す最大値デ
ータ取り出し部の動作例を説明するためのタイミングチ
ャート、第４図は第１図に示す漏水判定部の動作例を説
明するためのフローチャート、第５図は第１図に示す最
大値ファイル部の動作例を説明するための模式図、第６
図は第１図に示す伝送ファイルデータ判別部の動作例を
示すフローチャート、第７図は第１図に示す２次判定部
の動作例を示すフローチャート、第８図（ａ）は同実施
例の効果を説明するための模式図、第８図（ｂ）、（ｃ
）は各々同実施例の効果を説明するためのグラフである
。 １ａ〜ＩＣ・・・検出器（センサ） ２ａ〜２Ｃ・・・端末部（漏水検出器）３・・・上位機
器（上位側処理装置） ４８〜４ｂ水道管（給水管） ５・・・水道管（小管） 代理人フ「、埋土　則近＊　ｆ右 Ａｃｒｙ人イＰ理士　埋土下　　− 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水道管各部に装着され、前記水道管各部の機械的
   な振動を検出してこの振動に対応した振動信号を発生す
   る複数の検出器と、 前記各検出器に対応して設けられ、前記各検出器から出
   力される振動信号を収集してデータファイルを作成する
   複数の端末部と、 これら各端末部によつて得られたデータファイルを取り
   込むとともに、これらの各データファイルの内容を判定
   して前記水道管が漏水しているかどうかを検知する上位
   機器と、 を備えたことを特徴とする漏水検出装置。