JPH022527B2 - - Google Patents
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- JPH022527B2 JPH022527B2 JP3600083A JP3600083A JPH022527B2 JP H022527 B2 JPH022527 B2 JP H022527B2 JP 3600083 A JP3600083 A JP 3600083A JP 3600083 A JP3600083 A JP 3600083A JP H022527 B2 JPH022527 B2 JP H022527B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
- G01M3/243—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、地中に埋設された水道管からの水漏
れを検出する、改良された漏水検出装置に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 周知のように新規に水源を開発するには、莫大
な資金を必要とする。一方、浄水場、又は配水池
から需要家まで配水される途中の配水管、及び給
水管から漏れる漏水量は、全配水量の10数％に達
する。このため現状では漏水量の抑制が急務とな
つており、漏水発生をすみやかに知ることが必要
とされる。しかし漏水の大部分は地中で発生する
ため、地上から発見することは極めて困難であ
る。 従来から実用に供されている代表的な地下漏水
検出法に音聴棒による方法がある。これは音聴棒
を管路が埋設されている地上に当てるか、ボーリ
ングした穴を通して直接埋設管路にこれを接触さ
せる方法、あるいは消火栓、量水器などの地上へ
露出している部分へこれを接触させる方法を用い
るものである。すなわち音聴棒から伝わる振動音
を機械的、あるいは電気的に増幅し、ホーンを通
して調査員が耳で聴くことによつて漏水の有無を
判断するものである。しかし、この方法では、漏
水音とその他の雑音を区別するための熟練技術を
要すること。また、この技術を有する調査員が全
市街地を巡回するためには、膨大な労力と時間を
要するため、漏水個所の発見が遅々として進まな
いことである。 このため漏水発見の自動化を目指して、近時、
試用が開始された相関式漏水発見装置がある。こ
れは、２個所の消火栓に取付けた振動センサーか
らの信号の相互相関をとることによつて、漏水し
ている位置まで決定しようとするものであるが、
これには次の欠点がある。第一に、調査区間の管
路の分岐、管の材質、管の長さのデータを正確に
知つていること。第二に、途中管路の分岐がある
場合、分岐管については別途調査しなければなら
ないこと。第三に、熟練技術は要さないが、市内
を巡回点検する必要があるため、漏水の早期発見
には限度があることである。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされ、各需要端に
固定設定することにより、巡回調査を必要とせ
ず、管の材質、長さなどの管路諸元も必要としな
い、前記欠点のない漏水検出装置を提供すること
を目的とする。 〔発明の概要〕 我々の調査結果によれば、漏水件数は配水管か
らの分岐個所を含めて、需要家へ引込まれる給水
管での漏水が約90％を占めている。本発明では、
漏水位置の正確な決定はできないが、早期発見、
早期補修が漏水防止作業の決め手であるから、需
要端毎の漏水を早期発見することによつて、調査
員の集中投入が可能となり、漏水が無い場所での
むだな巡回調査が不要になる。 本発明において漏水を検出するために設けるセ
ンサーは、外部雑音の影響を受け難い管路内に設
置する。しかし水中の圧力変動を検出する場合で
も電車、自動車などの通過による振動、ビル、工
場、工事現場などから発生する振動が配水管や給
水管の管壁を伝わつて僅かながらも水中へ伝播す
る現象は避けられない。漏水にともなつて発生す
る配水管や給水管の管壁などの振動を検出する場
合は、なおのこと、漏水以外の原因による振動雑
音は避けられない。 我々の研究では、漏水流量が５／分程度の漏
水音は外部雑音の影響を無視し得るが、２／分
程度の漏水音では外部雑音の影響を受け、時には
漏水音と雑音の区別が困難になる。ところがこれ
らの外部雑音は、深夜になると減少することが分
つている。また、深夜は水需要が減少するため配
水池から需要端までの管路の摩擦損失水頭が減少
し、需要端での水圧が高くなり、漏水流量が増大
するので、漏水音自体が大きくなる。 そこで本発明は、外部雑音が減少し、漏水音が
増大する深夜に検出感度を高めることによつて、
より微小な漏水を検出して、前記目的を達成する
ものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。第１図は本発明の一実施例の構成図を
示し、漏水音はセンサー１を介して交流電気信号
に変換され、ゲイン可変増幅器２に入力する。ゲ
イン可変増幅器２はこれを増幅して帯域通過フイ
ルタ３に出力する。帯域通過フイルタ３は、漏水
音固有の周波数帯域の信号のみを選択して比較器
４に出力する。比較器４は複数の判定基準電圧er
を有し、入力信号をこの判定基準電圧erと比較し
て、判定基準電圧以上の信号のみを出力し、これ
により図にない表示回路を作動して漏水検出の表
示を行なわせる。 ５は時計回路で、セツト、リセツト信号をフリ
ツプフロツプ回路６に与えることにより、リレー
７を励磁、又は非励磁状態にする。すなわち時計
回路５は、任意の時刻t1，t2に、それぞれ信号
S1，S2を出力端５b1，５b2に出力するように調節
されている。又、時計回路５の出力端５b1，５b2
はそれぞれフリツプフロツプ回路６のセツト入力
端６a1，６a2に接続されているので、時刻t1の信
号S1によつてフリツプフロツプ回路６は状態
“１”となつてリレー７が励磁され、時刻t2の信
号S2によつてフリツプフロツプ回路６は状態
“０”となつてリレー７が非励磁となる。 リレー７は非励磁状態で、接点C1が増幅器２
のフイードバツク抵抗R1を選択し、接点C2で判
定基準電圧er1を選択するようになされている。
また励磁状態では、接点C1がフイードバツク抵
抗R2を選択し、接点C2が判定基準電圧er2を選択
するようになされている。 第２図は各部の動作のタイムチヤートを示し、
増幅器２のゲイン同図ｃ、および比較器４の判定
基準電圧同図ｄは、時刻ｔの関数であり、第２図
について、次のように与えられる。なお、同図ａ
は時計回路５の出力、同図ｂはリレー７の状態を
表わしている。 増幅器のゲイン＝g1（t0ｔ＜t1、t2＜ｔ） g2（t1ｔ＜t2） ここでg1；昼間の増幅器２のゲイン、 g2；深夜の増幅器２のゲイン、 判定基準電圧＝er1（t0ｔ＜t1、t2＜ｔ） er2（t1ｔ＜t2） ここでer1；昼間の比較器４の判定基準電圧、 er2；深夜の比較器４の判定基準電圧、 いま、t1ｔ＜t2なる時刻ｔを深夜時間帯の時
刻とすると、先きの説明のように、深夜の増幅器
ゲインg2を大きくし、かつ比較器４の判定基準電
圧を小さくすることによつて、深夜の検出感度を
高めることができる。 次に上記、増幅器２のゲイン、及び判定基準電
圧の決定方法について説明する。増幅器入力での
漏水信号の大きさをvs、深夜の平均的雑音出力の
大きさをvo、深夜の雑音出力の大きさに対する昼
間の雑音出力の大きさの比をｋ、前記のように増
幅器２の昼間のゲインをg1、深夜のゲインをg2と
するとき、増幅器出力での昼間の信号の大きさと
雑音の大きさus1，uo1、また、深夜の信号の大き
さと雑音の大きさus2，uo2は、それぞれ次のよう
になる。 us1＝g1vs uo1＝g1kvo ……(1) us2＝g2vs uo2＝g2vo ……(2) いま、vs／vo＝Ｎとすると uo1＝g1 k／Ｎvs ……(3) そこで、深夜信号が昼間の雑音よりも大きくな
る条件us2＞uo1から、(4)式が得られる。 g2／g1＞ｋ／Ｎ ……(4) この条件を満たすゲインg1，g2を用いる場合
は、前記昼間の判定基準電圧er1と深夜の判定基
準電圧er2は等しくてもよいが、(4)式が成立しな
い場合は、下記の(5)式条件が必要となる。 er1−er2＞δ ……(5) ただし、δは適当な正の定数である。 次に、第１表の数値例に基づいて、説明を分り
易くするために信号、雑音が同一周波数の正弦波
の場合について説明する。
れを検出する、改良された漏水検出装置に関す
る。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 周知のように新規に水源を開発するには、莫大
な資金を必要とする。一方、浄水場、又は配水池
から需要家まで配水される途中の配水管、及び給
水管から漏れる漏水量は、全配水量の10数％に達
する。このため現状では漏水量の抑制が急務とな
つており、漏水発生をすみやかに知ることが必要
とされる。しかし漏水の大部分は地中で発生する
ため、地上から発見することは極めて困難であ
る。 従来から実用に供されている代表的な地下漏水
検出法に音聴棒による方法がある。これは音聴棒
を管路が埋設されている地上に当てるか、ボーリ
ングした穴を通して直接埋設管路にこれを接触さ
せる方法、あるいは消火栓、量水器などの地上へ
露出している部分へこれを接触させる方法を用い
るものである。すなわち音聴棒から伝わる振動音
を機械的、あるいは電気的に増幅し、ホーンを通
して調査員が耳で聴くことによつて漏水の有無を
判断するものである。しかし、この方法では、漏
水音とその他の雑音を区別するための熟練技術を
要すること。また、この技術を有する調査員が全
市街地を巡回するためには、膨大な労力と時間を
要するため、漏水個所の発見が遅々として進まな
いことである。 このため漏水発見の自動化を目指して、近時、
試用が開始された相関式漏水発見装置がある。こ
れは、２個所の消火栓に取付けた振動センサーか
らの信号の相互相関をとることによつて、漏水し
ている位置まで決定しようとするものであるが、
これには次の欠点がある。第一に、調査区間の管
路の分岐、管の材質、管の長さのデータを正確に
知つていること。第二に、途中管路の分岐がある
場合、分岐管については別途調査しなければなら
ないこと。第三に、熟練技術は要さないが、市内
を巡回点検する必要があるため、漏水の早期発見
には限度があることである。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされ、各需要端に
固定設定することにより、巡回調査を必要とせ
ず、管の材質、長さなどの管路諸元も必要としな
い、前記欠点のない漏水検出装置を提供すること
を目的とする。 〔発明の概要〕 我々の調査結果によれば、漏水件数は配水管か
らの分岐個所を含めて、需要家へ引込まれる給水
管での漏水が約90％を占めている。本発明では、
漏水位置の正確な決定はできないが、早期発見、
早期補修が漏水防止作業の決め手であるから、需
要端毎の漏水を早期発見することによつて、調査
員の集中投入が可能となり、漏水が無い場所での
むだな巡回調査が不要になる。 本発明において漏水を検出するために設けるセ
ンサーは、外部雑音の影響を受け難い管路内に設
置する。しかし水中の圧力変動を検出する場合で
も電車、自動車などの通過による振動、ビル、工
場、工事現場などから発生する振動が配水管や給
水管の管壁を伝わつて僅かながらも水中へ伝播す
る現象は避けられない。漏水にともなつて発生す
る配水管や給水管の管壁などの振動を検出する場
合は、なおのこと、漏水以外の原因による振動雑
音は避けられない。 我々の研究では、漏水流量が５／分程度の漏
水音は外部雑音の影響を無視し得るが、２／分
程度の漏水音では外部雑音の影響を受け、時には
漏水音と雑音の区別が困難になる。ところがこれ
らの外部雑音は、深夜になると減少することが分
つている。また、深夜は水需要が減少するため配
水池から需要端までの管路の摩擦損失水頭が減少
し、需要端での水圧が高くなり、漏水流量が増大
するので、漏水音自体が大きくなる。 そこで本発明は、外部雑音が減少し、漏水音が
増大する深夜に検出感度を高めることによつて、
より微小な漏水を検出して、前記目的を達成する
ものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。第１図は本発明の一実施例の構成図を
示し、漏水音はセンサー１を介して交流電気信号
に変換され、ゲイン可変増幅器２に入力する。ゲ
イン可変増幅器２はこれを増幅して帯域通過フイ
ルタ３に出力する。帯域通過フイルタ３は、漏水
音固有の周波数帯域の信号のみを選択して比較器
４に出力する。比較器４は複数の判定基準電圧er
を有し、入力信号をこの判定基準電圧erと比較し
て、判定基準電圧以上の信号のみを出力し、これ
により図にない表示回路を作動して漏水検出の表
示を行なわせる。 ５は時計回路で、セツト、リセツト信号をフリ
ツプフロツプ回路６に与えることにより、リレー
７を励磁、又は非励磁状態にする。すなわち時計
回路５は、任意の時刻t1，t2に、それぞれ信号
S1，S2を出力端５b1，５b2に出力するように調節
されている。又、時計回路５の出力端５b1，５b2
はそれぞれフリツプフロツプ回路６のセツト入力
端６a1，６a2に接続されているので、時刻t1の信
号S1によつてフリツプフロツプ回路６は状態
“１”となつてリレー７が励磁され、時刻t2の信
号S2によつてフリツプフロツプ回路６は状態
“０”となつてリレー７が非励磁となる。 リレー７は非励磁状態で、接点C1が増幅器２
のフイードバツク抵抗R1を選択し、接点C2で判
定基準電圧er1を選択するようになされている。
また励磁状態では、接点C1がフイードバツク抵
抗R2を選択し、接点C2が判定基準電圧er2を選択
するようになされている。 第２図は各部の動作のタイムチヤートを示し、
増幅器２のゲイン同図ｃ、および比較器４の判定
基準電圧同図ｄは、時刻ｔの関数であり、第２図
について、次のように与えられる。なお、同図ａ
は時計回路５の出力、同図ｂはリレー７の状態を
表わしている。 増幅器のゲイン＝g1（t0ｔ＜t1、t2＜ｔ） g2（t1ｔ＜t2） ここでg1；昼間の増幅器２のゲイン、 g2；深夜の増幅器２のゲイン、 判定基準電圧＝er1（t0ｔ＜t1、t2＜ｔ） er2（t1ｔ＜t2） ここでer1；昼間の比較器４の判定基準電圧、 er2；深夜の比較器４の判定基準電圧、 いま、t1ｔ＜t2なる時刻ｔを深夜時間帯の時
刻とすると、先きの説明のように、深夜の増幅器
ゲインg2を大きくし、かつ比較器４の判定基準電
圧を小さくすることによつて、深夜の検出感度を
高めることができる。 次に上記、増幅器２のゲイン、及び判定基準電
圧の決定方法について説明する。増幅器入力での
漏水信号の大きさをvs、深夜の平均的雑音出力の
大きさをvo、深夜の雑音出力の大きさに対する昼
間の雑音出力の大きさの比をｋ、前記のように増
幅器２の昼間のゲインをg1、深夜のゲインをg2と
するとき、増幅器出力での昼間の信号の大きさと
雑音の大きさus1，uo1、また、深夜の信号の大き
さと雑音の大きさus2，uo2は、それぞれ次のよう
になる。 us1＝g1vs uo1＝g1kvo ……(1) us2＝g2vs uo2＝g2vo ……(2) いま、vs／vo＝Ｎとすると uo1＝g1 k／Ｎvs ……(3) そこで、深夜信号が昼間の雑音よりも大きくな
る条件us2＞uo1から、(4)式が得られる。 g2／g1＞ｋ／Ｎ ……(4) この条件を満たすゲインg1，g2を用いる場合
は、前記昼間の判定基準電圧er1と深夜の判定基
準電圧er2は等しくてもよいが、(4)式が成立しな
い場合は、下記の(5)式条件が必要となる。 er1−er2＞δ ……(5) ただし、δは適当な正の定数である。 次に、第１表の数値例に基づいて、説明を分り
易くするために信号、雑音が同一周波数の正弦波
の場合について説明する。
【表】
このように本発明によれば、昼間は雑音に邪魔
されて弁別することが不可能な信号も、深夜には
容易に弁別することが可能になる。地上に表われ
るような大漏水については十分大きな信号が得ら
れるので、昼間でも雑音との弁別が可能であるか
ら時間遅れを生じないが、微小漏水については、
漏水検出が最大10数時間遅れる可能性があるが、
これは次の理由から特に問題にならない。すなわ
ち、従来の巡回調査方式では一巡するのに年のオ
ーダーを要していたことに比べ、本発明による漏
水検出装置では、たかだか10数時の遅れであるか
らまつたく問題にならない。
されて弁別することが不可能な信号も、深夜には
容易に弁別することが可能になる。地上に表われ
るような大漏水については十分大きな信号が得ら
れるので、昼間でも雑音との弁別が可能であるか
ら時間遅れを生じないが、微小漏水については、
漏水検出が最大10数時間遅れる可能性があるが、
これは次の理由から特に問題にならない。すなわ
ち、従来の巡回調査方式では一巡するのに年のオ
ーダーを要していたことに比べ、本発明による漏
水検出装置では、たかだか10数時の遅れであるか
らまつたく問題にならない。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は本発明の各部の動作を示すタイムチヤー
ト、第３図及び第４図は昼間と深夜の信号と雑音
の弁別説明図で、それぞれａは昼間、ｂは深夜を
示す図、第５図は本発明の他の実施例を示すブロ
ツク図である。 ２……増幅器、４……比較器。
第２図は本発明の各部の動作を示すタイムチヤー
ト、第３図及び第４図は昼間と深夜の信号と雑音
の弁別説明図で、それぞれａは昼間、ｂは深夜を
示す図、第５図は本発明の他の実施例を示すブロ
ツク図である。 ２……増幅器、４……比較器。
Claims (1)
- １ 水道管の流路中に設置され漏水により発生し
水中を伝播する音圧変動及び管壁を伝わる振動を
検知するセンサーと、このセンサーの出力を入力
し増幅して出力する増幅器と、この増幅器の出力
を入力し主要周波数成分を通過させる帯域通過フ
イルタと、この帯域通過フイルタの出力を入力し
判定基準電圧と比較して判定信号を出力する比較
器と、任意の決められた時刻にセツト信号または
リセツト信号を出力する時計回路と、前記セツト
信号、リセツト信号を記憶する記憶回路と、この
記憶回路の内容に基づいて前記増幅器のゲイン及
び比較器の判定基準電圧を選択して切り換える切
換器とを具備し、深夜、外部雑音の減少したとき
漏水検出感度を高めることを特徴とする漏水検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3600083A JPS59162433A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 漏水検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3600083A JPS59162433A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 漏水検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162433A JPS59162433A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH022527B2 true JPH022527B2 (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=12457517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3600083A Granted JPS59162433A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 漏水検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162433A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212757A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 内燃機関の異常監視装置 |
| US4823600A (en) * | 1987-11-05 | 1989-04-25 | Ue Systems, Inc. | Ultrasonic transducer and current loop transmitter |
| JP6370725B2 (ja) * | 2015-02-02 | 2018-08-08 | 株式会社東芝 | 漏水判定のための波形データ収集装置、漏水判定装置、漏水判定システム、およびプログラム |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP3600083A patent/JPS59162433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59162433A (ja) | 1984-09-13 |
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