JPH05256726A - 埋設管体の異常位置検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、人間の聴覚に頼ることなく、
容易に、地中内に存する漏出部の位置を検出することが
可能な埋設管体の異常位置検出方法及び装置を提供する
ことにある。 【構成】漏出信号検出センサと、地表に配置される複数
の振動信号検出センサと、装置本体とからなり、地中に
埋設されている管体内を流れる流体が、前記管体から漏
出する漏出部の位置を検出する装置である。前記装置本
体は、複数の振動信号検出センサ間の振動振幅及び速度
を、前記複数の振動信号検出センサの出力を用いて算出
し、該振動振幅及び速度の相互相関関数を、前記振動振
幅及び速度と、前記漏出信号検出センサの出力とを用い
て算出し、該相互相関関数毎の振動インテンシティを算
出し、該振動インテンシティにより前記漏出部の位置を
示すベクトル合成データを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に埋設されている
管体のクラックの如き異常部の位置を検出する方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス、油、薬品、飲料水、下水の如き液
体又は気体である流体を、通流させるため金属パイプ如
き管体が用いられる。この種の管体にクラックの如き漏
出部が存すると、該漏出部から前記流体が漏出し、資源
の浪費となる。前記異常部を検出し、該異常部を補修す
ることは、資源の有効活用上意義深い。しかし、この種
の管体のなかには、地中内に埋設されているものがあ
る。従って、前記漏出部を地表上から検出することは、
困難である。

【０００３】以下の説明は、上述した問題点を、水道管
の漏水位置を検出するケースを例に詳細に説明するもの
である。すなわち、一般に、水道管は地下に埋設されて
いる。老朽化等によって水道管に破損部が発生すると、
該破損部から、水道管内を流れる水が地中内に漏れる、
いわゆる漏水が生じる。水道管からの漏水によって地中
に浸透する水の量は全体としては莫大なものである。渇
水があると、水不足が重大な社会問題となっている近時
にあっては、漏水をできるだけ少なくすることが、水資
源確保のためにも重要である。

【０００４】従来、漏水位置の検出は、水道管における
地上に露出している部分、例えば弁が設けられている場
所にて、熟練作業者が水の音を聴くことにより、この水
道管から漏水音（振動）が発生しているか否かを検知す
るようにしていた。なお、このような人間の聴覚及び経
験により検知であるため、この検知作業は、車の振動等
による外部雑音が少ない深夜に行われるが一般的であっ
た。

【０００５】水道管から漏水音が発生していると検知さ
れた場合には、漏水音が最も大きい位置を把握するた
め、作業者は地上を移動しつつマイクを用いて音響探査
するようにしていた。漏水音が最も大きい位置を把握し
たら、地面を掘って水道管を露出させ、現実に漏水して
いるかどうかを調べ、必要な修復を行うようにしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
は、車の振動等による外部雑音が少ない深夜に、熟練作
業者が経験等によって漏水音を耳で調べて漏水箇所を突
き止めていた。このため、作業能率が非常に悪く、しか
も漏水箇所を容易に見つけることが困難であった。

【０００７】本発明は上記した課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、人間の聴覚に頼ること
なく、容易に、地中内に存する異常部の位置を検出する
ことが可能な埋設管体の異常位置検出方法及び装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、地中に埋設されている管体に存する異常部
近傍から発生する信号を基準信号として検出する基準信
号検出ステップと、地表上における複数の位置において
前記異常部近傍から発生する信号を含む振動信号を夫々
検出する振動信号検出ステップと、

【０００９】前記複数の位置の少なくとも２ケ所の位置
を結ぶ直線で定義される所定方向の振動振幅を、前記振
動信号検出ステップにより得られる振動信号に基づき算
出する振動振幅算出ステップと、前記所定方向の振動エ
ネルキー伝播速度を、前記振動信号検出ステップにより
得られる振動信号に基づき算出する速度算出ステップ
と、

【００１０】前記所定方向の振動振幅の相互相関関数
を、前記基準信号と前記所定方向の振動振幅とに基づき
算出すると共に、前記所定方向の振動エネルキー伝播速
度の相互相関関数を、前記基準信号と前記所定方向の振
動エネルギー伝播速度とに基づき算出する相互相関関数
算出ステップと、

【００１１】前記所定方向の振動インテンシティを、前
記所定方向の振動振幅の相互相関関数と前記所定方向の
振動エネルギーの伝播速度の相互相関関数とに基づき算
出する振動インテンシティ算出ステップと、前記振動イ
ンテンシティに基づき前記地中に埋設されている管体の
異常位置の方向を推定する異常位置検出ステップと、を
具備する埋設管体の異常位置検出方法、である。前記振
動信号検出ステップは、地表上における複数の位置とし
て前記管体の伸びる方向に沿った２ケ所を規定するステ
ップを含む。前記振動信号検出ステップは、前記複数の
位置として所定の多角形の各頂点の位置における振動信
号をそれぞれ検出し、前記振動振幅算出ステップは、前
記多角形の各頂点を結ぶ複数の直線で定義される複数の
方向夫々の振動振幅を算出し、前記速度算出ステップ
は、前記複数方向の振動エネルギー伝播速度を夫々算出
し、

【００１２】前記相互相関関数算出ステップは、前記複
数方向の振動振幅の夫々の相互相関関数と、前記は複数
方向の振動エネルギー伝播速度の夫々の相互相関関数と
を算出し、前記振動インテンシティ算出ステップは、前
記複数方向の振動インテンシティを夫々算出し、

【００１３】前記異常位置検出ステップは、前記複数方
向の振動インテンシティをベクトル合成するベクトル合
成ステップを更に含み、このベクトル合成ステップで得
られたベクトル合成データに基づいて前記管体の異常位
置を推定する。

【００１４】また、上記課題を解決するために本発明
は、地中に埋設されている管体に存する異常部近傍から
発生する信号を基準信号として検出する基準信号検出手
段と、地表上における複数の位置において前記異常部近
傍から発生する信号を含む振動信号を夫々検出する振動
信号検出手段と、

【００１５】前記複数の位置の少なくとも２ケ所の位置
を結ぶ直線で定義される所定方向の振動振幅を、前記振
動信号検出手段により得られる振動信号に基づき算出す
る振動振幅算出手段と、前記所定方向の振動エネルキー
伝播速度を、前記振動信号検出手段により得られる振動
信号に基づき算出する速度算出手段と、

【００１６】前記所定方向の振動振幅の相互相関関数
を、前記基準信号と前記所定方向の振動振幅とに基づき
算出すると共に、前記所定方向の振動エネルキー伝播速
度の相互相関関数を、前記基準信号と前記所定方向の振
動エネルギー伝播速度とに基づき算出する相互相関関数
算出手段と、

【００１７】前記所定方向の振動インテンシティを、前
記所定方向の振動振幅の相互相関関数と前記所定方向の
振動エネルギーの伝播速度の相互相関関数とに基づき算
出する振動インテンシティ算出手段と、前記埋設管体の
異常位置の方向を示すベクトルデータを得るべく、前記
振動インテンシティをベクトルデータとして出力する出
力手段と、を具備する埋設管体の異常位置検出装置、で
ある。前記振動信号検出手段は、地表上における複数の
位置として前記管体の伸びる方向に沿った２ケ所に配置
される。前記振動信号検出手段は、前記複数の位置とし
て所定の多角形の各頂点の位置における振動信号をそれ
ぞれ検出するように配置され、前記振動振幅算出手段
は、前記多角形の各頂点を結ぶ複数の直線で定義される
複数の方向夫々の振動振幅を算出するものであり、前記
速度算出手段は、前記複数方向の振動エネルギー伝播速
度を夫々算出するものであり、

【００１８】前記相互相関関数算出手段は、前記複数方
向の振動振幅の夫々の相互相関関数と、前記は複数方向
の振動エネルギー伝播速度の夫々の相互相関関数とを算
出するものであり、前記振動インテンシティ算出手段
は、前記複数方向の振動インテンシティを夫々算出する
ものであり、

【００１９】前記出力手段は、前記複数方向の振動イン
テンシティをベクトル合成するベクトル合成手段を更に
含み、このベクトル合成手段で得られたベクトル合成デ
ータを出力するものである。前記基準信号検出手段は、
前記管体が前記地中から露出している部分に配置され
る。前記基準信号検出手段は、加速度センサである。前
記基準信号検出手段は、前記流体の圧力を検出する圧力
センサである。前記管体を、強制的に打撃する手段を、
更に具備する。前記強制的に打撃する手段は、前記管体
内を走行する走行手段と、前記走行手段に搭載された打
撃手段と、からなる。

【００２０】前記複数の振動信号検出手段は、第１，第
２，第３振動信号検出手段からなり、当該第１，第２，
第３振動信号検出手段は地表上で規定した所定の直角三
角形の各頂点に配置される。

【００２１】さらに、上記課題を解決するために本発明
は、地中に埋設されている管体に存する異常部近傍から
発生する信号を基準信号として検出する基準信号検出手
段と、地表上で定義される直角三角形の各頂点に配置さ
れ、振動信号を検出する第１，第２，第３振動信号検出
手段と、

【００２２】前記第１，第２，第３振動信号検出手段に
より得られる第１，第２，第３振動信号に基づき、前記
直角三角形の第１頂点と第２頂点とを結ぶＸ軸方向の振
動振幅と、前記直角三角形の第１頂点と第３頂点とを結
ぶＹ軸方向の振動振幅とを算出する振動振幅算出手段
と、

【００２３】前記Ｘ軸方向の振動エネルギーの伝播速度
と、前記Ｙ軸方向の振動エネルギーの伝播速度とを、前
記第１，第２，第３振動信号検出手段により得られる前
記第１，第２，第３振動信号に基づき、夫々算出する速
度算出手段と、

【００２４】前記Ｘ軸方向の振動振幅の相互相関関数
を、前記基準信号と前記Ｘ軸方向の振動振幅とに基づき
算出し、前記Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関数を、前
記基準信号と前記Ｙ軸方向の振動振幅とに基づき算出
し、前記Ｘ軸方向の振動エネルギー伝播速度の相互相関
関数を、前記基準信号と前記Ｘ軸方向の振動エネルギー
伝播速度とに基づき算出し、前記Ｙ軸方向の振動エネル
ギー伝播速度の相互相関関数を、前記基準信号と前記Ｙ
軸方向の振動エネルギー伝播速度とに基づき算出する相
互相関関数算出手段と、

【００２５】Ｘ軸方向の振動インテンシティを、前記Ｘ
軸方向の振動振幅の相互相関関数と前記前記Ｘ軸方向の
振動エネルギーの伝播速度の相互相関関数とに基づき算
出すると共に、Ｙ軸方向の振動インテンシティを、前記
Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関数と前記前記Ｙ軸方向
の振動エネルギー伝播速度の相互相関関数とに基づき算
出する振動インテンシティ算出手段と、

【００２６】前記異常部の位置を示すベクトル合成デー
タを得るべく、前記Ｘ軸方向の振動インテンシティと前
記Ｙ軸方向の振動インテンシティとをベクトル合成する
ベクトル合成手段と、前記ベクトル合成データを出力す
る出力手段と、を具備する埋設管体の異常位置検出装
置、である。

【００２７】またさらに、上記課題を解決するために本
発明は、地中に埋設されている管体に存する異常部近傍
から発生する信号を基準信号として検出する基準信号検
出手段と、地表上における複数の位置において前記異常
部近傍から発生する信号を含む振動信号を夫々検出する
振動信号検出手段と、この振動信号検出手段により得ら
れた振動信号から夫々の振動振幅を算出する振動振幅算
出手段と、

【００２８】前記複数の位置のうち少なくとも２ケ所の
位置における振動振幅の夫々の相互相関関数を、前記振
動信号と前記振動振幅とに基づき算出する相互相関関数
算出手段と、前記２ケ所の位置を結ぶ直線で規定される
所定方向の振動伝播時間差を、前記相互相関関数の夫々
の最大値の差として算出する伝播時間差算出手段と、前
記埋設管体の異常位置の方向を示すベクトルデータを得
るべく、前記所定方向の伝播時間差をベクトルデータと
して出力する出力手段と、を具備する埋設管体の異常位
置検出装置、である。前記振動信号検出手段は、地表上
における複数の位置として前記管体の伸びる方向に沿っ
た２ケ所に配置される。前記振動信号検出手段は、前記
複数の位置として所定の多角形の各頂点の位置における
振動信号をそれぞれ検出するように配置され、前記振動
振幅算出手段は、前記多角形の各頂点を結ぶ複数の直線
で定義される複数の方向夫々の振動振幅を算出するもの
であり、前記速度算出手段は、前記複数方向の振動エネ
ルギー伝播速度を夫々算出するものであり、

【００２９】前記相互相関関数算出手段は、前記複数方
向の振動振幅の夫々の相互相関関数と、前記は複数方向
の振動エネルギー伝播速度の夫々の相互相関関数とを算
出するものであり、前記振動インテンシティ算出手段
は、前記複数方向の振動インテンシティを夫々算出する
ものであり、

【００３０】前記出力手段は、前記複数方向の振動イン
テンシティをベクトル合成するベクトル合成手段を更に
含み、このベクトル合成手段で得られたベクトル合成デ
ータを出力するものである。前記伝播時間差算出手段
は、前記複数方向の振動振幅の相互相関関数夫々が最大
値となるときの時間を算出する手段と、

【００３１】この手段により算出した前記複数方向の振
動振幅の相互相関関数夫々が最大値となるときの時間に
基づき、複数方向の信号伝播時間差を、夫々算出する手
段と、 からなる。前記基準信号検出手段は、前記管体
が前記地中から露出している部分に配置される。前記基
準信号検出手段は、加速度センサである。前記基準信号
検出手段は、前記流体の圧力を検出する圧力センサであ
る。前記管体を、強制的に打撃する手段を、更に具備す
る。前記強制的に打撃する手段は、前記管体内を走行す
る走行手段と、前記走行手段に搭載された打撃手段と、
からなる。

【００３２】前記複数の振動信号検出手段は、第１，第
２，第３振動信号検出手段からなり、当該第１，第２，
第３振動信号検出手段は所定の直角三角形の各頂点に配
置される。さらにまた、上記課題を解決するために本発
明は、地中に埋設されている管体に存する異常部を検出
する、埋設管体の異常位置検出装置において、前記管体
に所定間隔を存して配置され、振動信号を夫々検出する
複数の振動信号検出手段と、

【００３３】前記複数の振動信号検出手段相互間を結ぶ
複数の直線で定義される複数方向の振動振幅を、前記複
数の振動信号検出手段により得られる複数の振動信号に
基づき夫々算出する振動振幅算出手段と、前記複数の振
動振幅の相互相関関数を、前記所定方向の振動振幅に基
づき夫々算出する相互相関関数算出手段と、前記複数の
振動伝播時間差を、前記複数方向の相互相関関数に基づ
き夫々算出する伝播時間差算出手段と、前記埋設管体の
異常位置の方向を示すベクトルデータを得るべく、前記
所定方向の伝播時間差をベクトルデータとして出力する
出力手段と、を具備する埋設管体の異常位置検出装置、
である。

【００３４】前記伝播時間差算出手段は、前記複数方向
の振動振幅の相互相関関数夫々が最大値となるときの時
間を算出する手段と、この手段により算出した前記複数
方向の振動振幅の相互相関関数夫々が最大値となるとき
の時間に基づき、複数方向の信号伝播時間差を、夫々算
出する手段と、からなる。前記管体を、強制的に打撃す
る手段を、更に具備する。

【００３５】

【作用】上記した本発明によれば、異常部近傍から発生
する信号と関連の深い基準信号と振動振幅信号との相互
相関をとることで異常以外の原因で発生した信号を排除
した上で、異常部を特定する振動インテンシティを算出
しているので、人間の聴覚に頼ることなく、容易に、地
中内に存する異常部の位置を検出することが可能とな
る。

【００３６】また本発明によれば、異常信号と振動振幅
信号との相互相関をとることで異常以外の原因で発生し
た信号を排除し、異常部を特定する複数の点間における
信号伝播時間差を算出しているので、人間の聴覚に頼る
ことなく、容易に、地中内に存する異常部の位置を検出
することが可能となる。

【００３７】さらに本発明によれば、複数点における振
動振幅信号の相互相関をとることで、異常部を特定する
複数の点間における信号伝播時間差を算出しているの
で、伝播速度が未知であって、人間の聴覚に頼ることな
く、容易に、地中内に存する異常部の位置を検出するこ
とが可能となる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を、水道管における漏水位置検
出に適用した方法及び装置について説明する。なお、図
１及び図２に示される構成は、図３〜図５に示される本
発明の第１実施例に適用されると共に図６〜図８に示さ
れる本発明の第２実施例に適用される。

【００３９】図１及び図２に示すように、地表１０の下
に埋設されている水道管２０の所定位置には、地表１０
に露出するようにしてバルブ２１が取付けられている。
水道管２０には漏水部２２が存在している。

【００４０】バルブ２１の近傍で地表１０に露出してい
る管２０の表面には、漏水によって発生する振動（漏水
信号）を検出する漏水信号検出器３０が配設されてい
る。この漏水信号検出器３０としては、例えば管２０の
表面から伝わってくる加速度信号を検出する加速度セン
サや管２の内部の水圧の変化を検出する圧力センサを用
いることができる。なお、この漏水信号検出器３０は、
管２０に直接取付けるか又は管２０に極めて近い位置に
配置されるため、容易に、漏水信号に関連の深い信号だ
けを取り出すことができる。

【００４１】地表１０には、地表１０で検出される振動
（振動信号）を検出する３つの振動信号検出器４０，４
１，４２が配置されている。この振動信号検出器４０，
４１，４２も加速度センサ等を用いることができる。振
動信号検出器４０，４１，４２で検出される振動信号に
は、管２０からの漏水によって発生する振動も含まれて
いる。振動信号検出器４０，４１，４２は、図２に示す
ように例えば地表１のほぼ同一水平面上で直角三角形の
各頂点に夫々位置するようにして配置されており、例え
ば振動信号検出器４０，４２を結ぶ直線方向をＸ軸方向
とし、振動信号検出器４０，４１を結ぶ直線方向をＹ軸
方向とする。すなわち、Ｘ軸方向は直角三角形の第１頂
点と第２頂点とを結ぶ直線の方向であり、Ｙ軸方向は直
角三角形の第１頂点と第３頂点とを結ぶ直線の方向であ
る。漏水信号検出器３０と振動信号検出器４０，４１，
４２とで、夫々検出される漏水信号と振動信号とは第１
実施例の装置本体５０-1に入力される。

【００４２】装置本体５０-1は、振動振幅及び速度の算
出と、相互相関関数の算出と、振動インテンシティの算
出と、ベクトル合成データの算出と、データ出力とを行
い得るものである。すなわち、装置本体５０-1は、振動
信号検出器４０，４１，４２の出力を用いて振動信号検
出器４０，４１，４２の出力間の振動振幅及び速度を算
出し、前記振動振幅及び速度と前記漏水信号検出器３０
の出力とを用いて振動振幅及び速度の相互相関関数を算
出し、当該相互相関関数毎の振動インテンシティを算出
し、該振動インテンシティにより前記漏水部２２の位置
の方向を示すベクトル合成データを求め、該ベクトル合
成データを画像表示及びハードコピーを出力する。

【００４３】次に、上記した漏水位置検出装置による漏
水位置の検出方法について説明する。この漏水位置の検
出方法は、主に装置本体５０-1内における信号処理によ
り行われる。

【００４４】先ず、本発明方法の説明に先立って、振動
インテンシティを、相互相関関数を用いないで振動振幅
及び速度だけで算出した場合について説明する。すなわ
ち、漏水部２２で漏水が発生している場合、漏水信号検
出器３０によって漏水信号が検出され、装置本体５０-1
に入力される。同様に、３つの振動信号検出器４０，４
１，４２は、水道管２０からの振動信号を検出し、該振
動信号は装置本体５０-1に入力される。装置本体５０-1
では、Ｘ軸方向（Ｘチャンネル）の信号成分と、Ｙ軸方
向（Ｙチャンネル）の信号成分とに分けて別々に信号処
理を行う。

【００４５】Ｘチャンネルの信号処理を行う場合、Ｘ軸
方向の振動エネルギーの伝播速度Ｉ_-,X （ｔ）の近似デ
ータは、下記の（１）式のように、Ｘ軸方向に沿って空
間微分された振動振幅を、空間差分することにより算出
される。 Ｉ_-,X （ｔ）＝ｙ₃ （ｔ）−ｙ₂ （ｔ） （１） ただし、ｙ₂ （ｔ）は振動信号検出器４０で検出される
信号の振動振幅であり、ｙ₃ （ｔ）は振動信号検出器４
２で検出される信号の振動振幅である。

【００４６】また、Ｘ軸方向の振動エネルギーＷ_x は、
（１）式で示したＸチャンネルの振動エネルギーの伝播
速度Ｉ_-,x （ｔ）と、振動信号検出器４０で検出される
信号の振動振幅を時間微分した信号とを掛算し、該掛算
値を時間ｔで積分することによって求められる。この場
合、上記振動エネルギー中には、水道管２０からの漏水
音以外によって発生する車の振動や地上や柱に配置され
ている配電用トランスの振動の如き振動成分も含まれて
いる。このため、上述した、振動インテンシティを、相
互相関関数を用いないで振動振幅及び速度だけで算出す
る処理では、漏水位置検出の精度が低いので、以下述べ
る本発明による方法及び装置が有利となる。

【００４７】次に、振動インテンシティを、振動振幅及
び速度の相互相関関数を用いて算出する本発明方法及び
装置について説明する。すなわち、高精度の検出を行う
ためには、水道管２０を伝わってきた漏水信号だけを取
出し、そして該信号の伝播方向を調べる必要がある。こ
のため、本発明では、信号の時間系列における統計処理
として、下記の（２）式に示すように、漏水信号検出器
３０で検出された水道管２０からの漏水信号ｙ₁ （ｔ）
と、振動信号検出器４０で検出された信号の振動振幅ｙ
₂ （ｔ）との間で相互相関処理を行い、相互相関関数Ｚ
_+,x,y （τ）を求める。

【００４８】

【数１】

【００４９】また、下記の（３）式に示すように、上記
と同様に、漏水信号検出器３０で検出された水道管２０
からの漏水信号ｙ₁ （ｔ）と、Ｘチャンネルへの振動エ
ネルギーの伝播速度Ｉ_-,x （ｔ）との間で相互相関処理
を行い、相互相関関数Ｚ_-,x,y （τ）を求める。

【００５０】

【数２】

【００５１】（２），（３）式で得られた相互相関関数
は、水道管２０の表面から伝わってくる漏水信号と密接
に関係しており、地表１０の車等による雑音信号と区別
され得る。これにより、（２），（３）式で得られた相
互相関関数から下記の（４）式に示すように、Ｘチャン
ネルの振動インテンシィＷ_x を、地表１０で検出するこ
とができる。

【００５２】

【数３】 一方、Ｙチャンネルの場合も上記同様にして、下記の
（５）式に示すように、Ｙチャンネルの振動インテンシ
ィＷ_y を、地表１０で検出することができる。

【００５３】

【数４】

【００５４】ただし、Ｚ_+,y,y （τ）は、Ｙ軸方向に沿
って流れる振動エネルギーにおける漏水信号ｙ₁ （ｔ）
と、振動振幅ｙ₂ （ｔ）との相互相関関数で表される。

【００５５】

【数５】 Ｚ_-,y,y （τ）は、漏水信号ｙ₁ （ｔ）と、Ｙチャンネ
ルへの振動エネルギーの伝播速度Ｉ_-,y （ｔ）との相互
相関関数で表される。

【００５６】

【数６】

【００５７】尚、Ｙ軸方向の振動エネルギーの伝播速度
Ｉ_-,y （ｔ）は、下記の（８）式のように、Ｙ軸方向に
沿って空間微分した振動振幅を、空間差分することで近
似することができる。 Ｉ_-,y （ｔ）＝ｙ₄ （ｔ）−ｙ₂ （ｔ） （８） ただし、ｙ₂ （ｔ）は振動信号検出器４０で検出される
信号の振動振幅、ｙ₄（ｔ）は振動信号検出器４１で検
出される信号の振動振幅である。

【００５８】このように、本実施例の方法及び装置によ
って、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向夫々についての振動インテン
シィＷ_x ，Ｗ_y が求められるので、これを図４に示すよ
うに、ベクトル的に合成することによって、地中の水道
管２０からの漏水によって生じる漏水信号がどの方向か
らきているかを合成ベクトルＷにより確定できる。そし
て、上記したような測定を、地表１０で多数点で行うこ
とにより、地中に埋設されている水道管２０の漏水部２
２を特定することができる。

【００５９】上述した本実施例の漏水位置検出装置をさ
らに詳細に説明する。すなわち、図３に示すように、本
実施例の漏水位置検出装置は、漏水信号検出器３０と、
振動信号検出器４０，４１，４２と、装置本体５０-1と
からなる。装置本体５０-1は、信号収集部５１と、前処
理部５２と、ディジタル処理部５３と、メモリ５４と、
ベクトル合成器５５と、表示部５６と、ハードコピー出
力部５７とからなる。ディジタル処理部５３は、速度算
出器５３Ａと、振幅算出器５３Ｂと、相互相関関数算出
器５３Ｃと、振動インテンシティ算出器５３Ｄとからな
る。

【００６０】地表１０上で定義される直角三角形の各頂
点に配置され、振動信号を検出する第１，第２，第３振
動信号検出器４０，４１，４２の出力と、水道管２０に
直接配置された漏水信号検出器３０の出力とは、信号収
集部５１により装置本体５０-1に収集される。この収集
された各出力は、前処理部５２において増幅及びＡ／Ｄ
変換されディジタル処理部５３に送られる。

【００６１】ディジタル処理部５３の速度算出器５３Ａ
は、前記第１，第２，第３振動信号検出器４０，４１，
４２により得られる第１，第２，第３振動信号に基づ
き、前記直角三角形の第１頂点と第２頂点とを結ぶＸ軸
方向の振動振幅と、前記直角三角形の第１頂点と第３頂
点とを結ぶＹ軸方向の振動振幅とを算出する。

【００６２】ディジタル処理部５３の速度算出器５３Ｂ
は、前記Ｘ軸方向の速度と、前記Ｙ軸方向の速度とを、
前記第１，第２，第３振動信号検出器４０，４１，４２
により得られる前記第１，第２，第３振動信号に基づ
き、夫々算出する。

【００６３】ディジタル処理部５３の相互相関関数算出
器５３Ｃは、前記Ｘ軸方向の振動振幅の相互相関関数
を、前記漏水信号と前記Ｘ軸方向の振動振幅とに基づき
算出すると共に、前記Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関
数を、前記漏水信号と前記Ｙ軸方向の振動振幅とに基づ
き、夫々算出する。

【００６４】ディジタル処理部５３の振動インテンシテ
ィ算出器５３Ｄは、Ｘ軸方向の振動インテンシティを、
前記Ｘ軸方向の振動振幅の相互相関関数と前記Ｘ軸方向
の速度とに基づき算出すると共に、Ｙ軸方向の振動イン
テンシティを、前記Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関数
と前記Ｙ軸方向の速度とに基づき算出する。

【００６５】ディジタル処理部５３における速度算出器
５３Ａ、振幅算出器５３Ｂ、相互相関関数算出器５３Ｃ
及び振動インテンシティ算出器５３Ｄでは、必要に応じ
メモリ５４にデータを保存し、また保存したデータを呼
出して所定の処理を実行する。

【００６６】ベクトル合成器５５は、漏水部２２の位置
を示すベクトル合成データを得るべく、前記Ｘ軸方向の
振動インテンシティと前記Ｙ軸方向の振動インテンシテ
ィとをベクトル合成する。表示部５６及びハードコピー
出力部５７は前記ベクトル合成データを画像表示又は紙
出力する。

【００６７】一方、上述した本実施例の漏水位置検出方
法は、図５に示すようにステップ１０１〜１０８により
達成される。すなわち、漏水信号検出ステップ１０１
は、地中に埋設されている管体内を流れる流体が、前記
管体に存する漏水部から前記地中に漏出することによっ
て発生する漏水信号を漏水信号検出器３０より検出す
る。振動信号検出ステップ１０２は、地表上で定義され
る直角三角形の各頂点に配置された第１，第２，第３振
動信号検出器４０，４１，４２から第１，第２，第３振
動信号を検出する。

【００６８】振動振幅算出ステップ１０３は、前記振動
信号検出ステップ１０２により得られる第１，第２，第
３振動信号に基づき、前記直角三角形の第１頂点と第２
頂点とを結ぶＸ軸方向の振動振幅と、前記直角三角形の
第１頂点と第３頂点とを結ぶＹ軸方向の振動振幅とを算
出する。

【００６９】速度算出ステップ１０４は、前記Ｘ軸方向
の速度と、前記Ｙ軸方向の速度とを、前記振動信号検出
ステップ１０２により得られる前記第１，第２，第３振
動信号に基づき夫々算出する。

【００７０】相互相関関数算出ステップ１０５は、前記
Ｘ軸方向の振動振幅の相互相関関数を、前記漏水信号と
前記Ｘ軸方向の振動振幅とに基づき算出すると共に、前
記Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関数を、前記漏水信号
と前記Ｙ軸方向の振動振幅とに基づき、夫々算出する。

【００７１】振動インテンシティ算出ステップ１０６
は、Ｘ軸方向の振動インテンシティを、前記Ｘ軸方向の
振動振幅の相互相関関数と前記Ｘ軸方向の速度とに基づ
き算出すると共に、Ｙ軸方向の振動インテンシティを、
前記Ｙ軸方向の振動振幅の相互相関関数と前記Ｙ軸方向
の速度とに基づき算出する。

【００７２】ベクトル合成ステップ１０７は、前記漏水
部の位置の方向を示すベクトル合成データを得るべく、
前記Ｘ軸方向の振動インテンシティと前記Ｙ軸方向の振
動インテンシティとをベクトル合成する。出力ステップ
１０８は、前記ベクトル合成データを出力する。

【００７３】なお、地表１０で振動を検出する振動信号
検出器４０，４１，４２は図２に示したように、振動信
号検出器４０を中心にして振動信号検出器４１，４２を
夫々直交して配置したが、振動信号検出器４０，４１，
４２の配置はこれに限定されることなく任意の位置に配
置しても、装置本体５０-1による演算処理で前記同様地
中に埋設されている水道管２０からの漏水部２２を特定
することができる。

【００７４】また、前記した実施例では地表１０に、直
角三角形の各頂点に配置される３つの振動信号検出器４
０，４１，４２を用い、水道管２０の漏水部２２を特定
する構成であったが、予め地中に埋設されている水道管
２０の位置が分かっている場合は、２つの信号検出器を
地表１０で水道管２０に沿って配置しても、前記同様の
信号処理によって水道管２０の伸び低方向の振動インテ
ンシティを算出し、この振動インテンシティをベクトル
データとして出力し、水道管２０の漏水部２２を特定す
ることができる。すなわち、水道管２０に沿って複数箇
所で振動インテンシティを算出することで、ベクトルデ
ータの方向がほぼ１８０°変化した位置か漏水部２２で
あると推定できる。もちろん、多角形の各頂点それぞれ
に振動信号検出器を配置することによっても、上述と同
様な結果を達成できる。

【００７５】さらに、漏水信号検出器を水道管２０に直
接配置することは、必須の条件ではない。水道管２０に
直接配置しないで、漏水信号だけを検出できるセンサで
あれば、地表上に配置される検出手段であっても良い。

【００７６】またさらに、前記した実施例で、装置本体
５０-1としてＤ．Ｓ．Ｐ（DigitalSignal Processor）
及び補助記憶装置を用いることができる。これによっ
て、上述した本発明の信号処理がより高速に演算処理が
可能となり、漏水位置の検出を速やかに行うことができ
る。

【００７７】次に、図６を参照して本発明の第２実施例
を説明する。上述した第１実施例及び以下に示す第２実
施例は、いずれも相関処理を含むインテンシティ法であ
る。上述した第１実施例における相関処理は、ノイズ除
去のための処理であったが、以下に示す第２実施例にお
ける相関処理は、伝播時間差を求めるための処理であ
る。

【００７８】第２実施例では、漏水信号検出器３０及び
振動信号検出器４０，４１，４２を、図１及び図２に示
したものと同様に具備する。また、漏水信号検出器３０
及び振動信号検出器４０，４１，４２の各出力は、第２
実施例の装置本体５０-2に入力される。

【００７９】装置本体５０-2は、振動信号検出器４０，
４１，４２の出力と漏水信号検出器３０の出力とを用い
て相互相関関数Ｚ１（τ）、Ｚ２（τ）、Ｚ３（τ）を
算出し、該相互相関関数Ｚ１（τ）、Ｚ２（τ）、Ｚ３
（τ）を用いてＸ，Ｙチャンネル毎の信号伝播時間差Δ
τｘ、Δτｙを算出し、該信号伝播時間差Δτｘ、Δτ
ｙにより前記漏水部２２の位置の方向を示すベクトル合
成データを求め、該ベクトル合成データを画像表示及び
ハードコピーを出力する。さらに装置本体５０-2を説明
する。すなわち、装置本体５０-2は、信号収集部５１
と、前処理部５２と、ディジタル処理部５８と、メモリ
５４と、ベクトル合成器５５と、表示部５６と、ハード
コピー出力部５７とからなる。第１実施例と第２実施例
とは、ディジタル処理部５８だけが相違する。このディ
ジタル処理部５８は、相互相関関数算出器５８Ａと、信
号伝播時間差算出器５８Ｂとからなる。

【００８０】地表１０上で定義される直角三角形の各頂
点に配置され、振動信号を検出する第１，第２，第３振
動信号検出器４０，４１，４２の出力と、水道管２０に
直接配置された漏水信号検出器３０の出力とは、信号収
集部５１により装置本体５０-2に収集される。この収集
された各出力は、前処理部５２において増幅及びＡ／Ｄ
変換されディジタル処理部５８に送られる。

【００８１】ディジタル処理部５８の相互相関関数算出
器５８Ａは、前記第１，第２，第３振動信号検出器４
０，４１，４２により得られる第１，第２，第３振動信
号に基づく振動振幅ｙ₂ （ｔ），ｙ₃ （ｔ），ｙ
₄ （ｔ）と、漏水信号検出器３０により得られる漏水信
号ｙ₁ （ｔ）とに基づき、相互相関関数を算出する。す
なわち、漏水信号ｙ₁ （ｔ）と振動信号検出器４０によ
り得られる振動振幅ｙ₁ （ｔ）との間で相互相関処理を
行い、相互相関関数Ｚ₁ （τ）を求める。

【００８２】

【数７】 同様に漏水信号ｙ₁ （ｔ）と振動信号検出器４１により
得られる振動振幅信号ｙ₃ ( ｔ）及びｙ₄ （ｔ）との間
においても相互相関処理を行う。

【００８３】

【数８】

【００８４】次にディジタル処理部５８の信号伝播時間
差算出器５８Ｂは、図７，図８に示すように、この相互
相関関数Ｚ₁ （τ）が最大値となるときの時間τ₁ max
を求める。同様にＺ₂ （τ），Ｚ₃ （τ）が最大値とな
るときの時間τ₂ max ，τ₃max を求める。

【００８５】この時間τmax とは、漏水信号が地表面の
検出器に夫々伝播する時間を表すので、従って、Ｘチャ
ンネルである振動信号検出器４０，４１の間を伝播する
漏水信号の時間をΔτｘとし、Ｙチャンネルの振動信号
検出器４０，４２の間を伝播する漏水信号の時間をΔτ
ｙとすると、これらの値はτ₁ max を基準として以下の
ようになる。Δτｘ（Δτｙ）を伝播時間差とする。 Δτｘ＝τ₂ max −τ₁ max Δτｙ＝τ₃ max −τ₁ max

【００８６】ベクトル合成器５５は、漏水部２２の位置
を示すベクトル合成データを得るべく、前記Ｘ軸方向の
伝播時間差Δτｘと前記Ｙ軸方向の伝播時間差Δτｙと
を、図４に示したのと同様に、ベクトル合成する。表示
部５６及びハードコピー出力部５７は前記ベクトル合成
データを画像表示又は紙出力する。

【００８７】なお、ディジタル処理部５８における相互
相関関数算出器５８Ａ、信号伝播時間差算出器５８Ｂで
は、必要に応じメモリ５４にデータを保存し、また保存
したデータを呼出して所定の処理を実行する。

【００８８】次に、図９〜図１１を参照して本発明の第
３実施例を説明する。第３実施例は、相関法により振動
源を同定するものである。第３実施例では、振動信号検
出器４０，４１，４２を、例えばバルブ２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの近傍の水道管２０に所定間隔を存して配置
する。振動信号検出器４０，４１，４２の各出力は、第
３実施例の装置本体５０-3に入力される。図９及び図１
０に示すように、振動信号検出器４０と振動信号検出器
４１との距離はＬ1 であり、振動信号検出器４１と振動
信号検出器４２との距離はＬ2 である。そして、図９に
示す例においては、漏水部２２を挟むように振動信号検
出器４０，４１，４２を配置する。図９に示す例では漏
水部２２は振動信号検出器４０と振動信号検出器４１と
の間に存在し、図１０に示す例では漏水部２２は振動信
号検出器４１と振動信号検出器４２との間に存在してい
る。図９に示す例では、振動信号検出器４０からの距離
Ｐａ1 を算出することにより、漏水部２２の位置を検出
するようにしている。図１０に示す例では、振動信号検
出器４０からの距離Ｐａ2 を算出することにより、漏水
部２２の位置を検出するようにしている。

【００８９】本実施例の漏水位置検出装置は、振動信号
検出器４０，４１，４２と、装置本体５０-3とからな
る。装置本体５０-3は、信号収集部５１と、前処理部５
２と、ディジタル処理部５９と、メモリ５４と、表示部
５６と、ハードコピー出力部５７とからなる。ディジタ
ル処理部５９は、相互相関関数算出器５９Ａと、伝播時
間差算出器５９Ｂと、漏水位置算出器５９Ｃとからな
る。

【００９０】第１，第２，第３振動信号検出器４０，４
１，４２による振動振幅ｙ₁ ( ｔ）、ｙ₃ ( ｔ）及びｙ
₄ （ｔ）は、信号収集部５１により装置本体５０-3に収
集される。この収集された各出力ｙ₁ ( ｔ）、ｙ₃ (
ｔ）及びｙ₄ （ｔ）は、前処理部５２において増幅及び
Ａ／Ｄ変換されディジタル処理部５９に送られる。

【００９１】ディジタル処理部５９の相互相関関数算出
器５９Ａは、振動振幅ｙ₁ ( ｔ）、ｙ₃ ( ｔ）及びｙ₄
（ｔ）に基づき各チャンネルの振動振幅の相互相関関数
を、夫々算出する。ここで言う、チャンネルとは、第１
振動信号検出器４０と第２振動信号検出器４１との間の
経路に関する収集系（第１チャンネル）と、第１振動信
号検出器４０と第３振動信号検出器４２との間の経路に
関する収集系（第２チャンネル）とを言う。

【００９２】ディジタル処理部５９の伝播時間差算出器
５９Ｂは、前記相互相関関数に基づき振動伝播時間差を
算出する。位置データ算出器５９Ｃは、漏出部の位置を
示す位置データＰａ1 （Ｐａ2 ）を、前記振動伝播時間
差に基づき算出する。表示部５６及びハードコピー出力
部５７は前記位置データを画像表示又は紙出力する。次
に、ディジタル処理部５９の詳細動作を説明する。すな
わち、第１，第２，第３振動信号検出器４０，４１，４
２で測定される振動信号は、漏水部２２における振動と
比べて、夫々伝播時間ａ／Ｃ、（Ｌ1 −ａ）／Ｃ、（Ｌ
1 ＋Ｌ2 −ａ）／Ｃだけ遅れている。ここで、Ｃは伝播
速度で管路に沿って一定とする。振動源の振動の時間的
変化をＳ（ｔ）で表わし、伝播路の減衰を無視すると、
振動振幅ｙ₂ （ｔ），ｙ₃ （ｔ），ｙ ₄（ｔ）は夫々次
のようになる。 ｙ₂ （ｔ）＝Ｓ（ｔ−ａ／Ｃ） （９） ｙ₃ （ｔ）＝Ｓ（ｔ−（Ｌ1 −ａ）／Ｃ） （１０） ｙ ₄（ｔ）＝Ｓ（ｔ−（Ｌ1 ＋Ｌ2 −ａ）／Ｃ） （１１） 従って、第１チャンネルの相互相関関数φ₁₂（τ）は次
のようになる。

【００９３】

【数９】 ここで、φ_ss（τ）は振動源Ｓ（ｔ）の自己相関関数で
ある。従って、φ₁₂（τ）の最大値に対応する時間τ＝
τ₁₂は次のようになる。 Max φ₁₂（τ）＝φ₁₂（τ₁₂）＝φ_ss（０） （１３） ∴ τ₁₂＝（２ａ−Ｌ1 ）／Ｃ （１４）

【００９４】すなわち、第１振動信号検出器４０と第２
振動信号検出器４１とで測定される漏水振動の相互相関
関数の最大値に対応する時間が、第１チャンネルの伝播
時間差τ₁₂に相当する。同様に第１振動信号検出器４０
と第３振動信号検出器４２との間の伝播時間差τ₁₃は次
のようになる。 τ₁₃＝（２ａ−Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｃ （１５） (14)、(15）式から伝播速度Ｃを消去すると、漏水位置ａ
は次のようになる。 ａ ＝Ｌ2 ／２＋Ｌ2 ・τ₁₂／２（τ₁₂−τ₁₃） （１６） 図１０の例でも漏水位置ａは、τ₁₂，τ₁₃を測定するこ
とにより次のように求まる。 ａ ＝（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２＋（Ｌ1 ・τ₁₃）／（２τ₁₂） （１７） なお、未知数の伝播速度Ｃは、（１４）、（１５）式に
おいて、τ₁₂，τ₁₃，ａを代入すれば求められる。この
様にして、２つの相互相関関数から伝播時間差を測定す
れば、振動信号検出器間の距離が既知であることから、
漏水箇所を同定することができる。

【００９５】このように、伝播速度が未知のときでも、
あらかじめ漏水信号の伝播速度を測定することなしに、
漏水箇所を同定でき、同時に伝播速度も求めることがで
きる。

【００９６】なお、上記第１，第２実施例においては、
水道管２０に漏水信号検出器３０を配置し、水道管２０
から直接的又は間接的に、漏水に関連の深い振動信号又
は圧力変化信号を基準信号として検出していた。しか
し、漏水量が少ない場合や流体の漏出が伴わない異常の
場合には、前記基準信号の検出は、困難又は不可能であ
る。このような場合には、図１２に示す装置を利用する
ことが有利である。すなわち、図１２に示すように、水
道管２０内に管内移動点検ロボットを主要素とした強制
振動発生装置６０を配設する。この強制振動発生装置６
０は、水道管２０内を所望に進退移動できる管内移動点
検ロボット６１と、強制的に水道管２０を打撃可能なハ
ンマー６３と、このハンマー６３を付勢する力発生器６
２とからなる。管内移動点検ロボット６１には、図示し
ない超音波センサ、赤外線センサ、小形ＣＣＤカメラの
如き検出器が搭載されている。この検出器により水道管
２０内の異常部を検出することができる。管内移動点検
ロボット６１を移動させることにより、管内移動点検ロ
ボット６１の前記検出器が水道管２０内で微小なクラッ
クの如き漏水部２２を検出した場合には、力発生器６２
でハンマー６３を付勢することにより、前記異常部近傍
を打撃する。このハンマー６３によって打撃さたれ水道
管２０からは、ランダム信号の如き信号を発生すること
ができる。このランダム信号の如き信号は相互相関処理
に好適であって、上述した基準信号として用いることが
できる。このランダム信号は基準信号として、水道管２
０を介して漏水信号検出器３０によって検出しても良
い。また、力発生器６２でハンマー６３を付勢する際の
駆動信号を基準信号として、直接に装置本体５０-1（５
０−２）に取込むようにしても良い。このように駆動信
号を基準信号とした場合は、基準信号のＳ／Ｎは極めて
高められる。

【００９７】従って、前記基準信号の検出が、困難又は
不可能の場合でも、高精度な漏水位置検出が可能とな
る。もちろん、この場合は、漏水信号検出器３０は不要
である。強制振動発生装置６０により相互相関処理に好
適なランダム信号を発生させることにより、振動信号検
出器４０，４１，４２からも相互相関処理に好適なラン
ダム信号を含む振動が検出される。このため、各検出器
３０，４０，４１，４２からは高Ｓ／Ｎの信号が得ら
れ、結局、精度の極めて高い良好な異常位置の検出が行
われる。もちろん、強制振動発生装置６０が発生する信
号は、ランダム信号だけには限定されない。

【００９８】なお、本発明は、水道管の漏水位置の如き
異常部の検出以外にも適用できる。すなわち、地中に埋
設された、流体を通流させるための管体としてガス管、
石油管の漏出位置の如き異常部の検出にも適用できる。
また、強制振動発生装置６０を用いることにより、流体
の漏出を伴わない異常部についても検出可能である。こ
れは、流体の通流を伴わない管体の異常部の異常位置検
出にも、本発明は適用可能であることを示している。本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもので
ある。

【００９９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、人間の聴
覚に頼ることなく、容易に、地中内に存する漏出部の位
置を検出することが可能な埋設管体の異常位置検出方法
及び装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る漏水位置検出装置を
示す破断面図。

【図２】第１実施例に係る漏水位置検出装置を示す平面
図。

【図３】第１実施例に係る漏水位置検出装置の詳細なブ
ロック図。

【図４】第１実施例に係る漏水位置検出装置におけるベ
クトル合成を示す図。

【図５】本発明による漏水位置検出方法の一例を示す流
れ図。

【図６】本発明の第２実施例に係る漏水位置検出装置の
詳細なブロック図。

【図７】第２実施例に係る漏水位置検出装置における伝
播時間差データの一例を示す図。

【図８】第２実施例に係る漏水位置検出装置における伝
播時間差データの他例を示す図。

【図９】本発明の第３実施例に係る漏水位置検出装置を
示す破断面図。

【図１０】は第３実施例に係る漏水位置検出装置の詳細
なブロック図。

【図１１】本発明の第３実施例に係る漏水位置検出装置
の別な例を示す破断面図。

【図１２】強制振動発生装置を示す図。

【符号の説明】

３０…漏水信号検出器、４０，４１，４２…振動信号検
出器、５０−１，５０-2，５０-3…装置本体、５１…信
号入力部、５２…前処理部、５３…ディジタル処理器、
５３Ａ…速度算出器、５３Ｂ…振幅算出器、５３Ｃ…相
互相関関数算出器、５３Ｄ…振動インテンシティ算出
器、５４…メモリ、５５…ベクトル合成器、５６…表示
器、５７…ハードコピー出願部、５８…ディジタル処理
器、５８Ａ…相互相関関数算出器、５８Ｂ…伝播時間差
算出器、５９…ディジタル処理器、５９Ａ…相互相関関
数算出器、５９Ｂ…伝播時間差算出器、５９Ｃ…漏水位
置算出器、６０…強制振動発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金丸 公二 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 佐藤 義之 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に埋設されている管体に存する異常
   部近傍から発生する信号を基準信号として検出する基準
   信号検出ステップと、 地表上における複数の位置において前記異常部近傍から
   発生する信号を含む振動信号を夫々検出する振動信号検
   出ステップと、 前記複数の位置の少なくとも２ケ所の位置を結ぶ直線で
   定義される所定方向の振動振幅を、前記振動信号検出ス
   テップにより得られる振動信号に基づき算出する振動振
   幅算出ステップと、 前記所定方向の振動エネルキー伝播速度を、前記振動信
   号検出ステップにより得られる振動信号に基づき算出す
   る速度算出ステップと、 前記所定方向の振動振幅の相互相関関数を、前記基準信
   号と前記所定方向の振動振幅とに基づき算出すると共
   に、前記所定方向の振動エネルキー伝播速度の相互相関
   関数を、前記基準信号と前記所定方向の振動エネルギー
   伝播速度とに基づき算出する相互相関関数算出ステップ
   と、 前記所定方向の振動インテンシティを、前記所定方向の
   振動振幅の相互相関関数と前記所定方向の振動エネルギ
   ーの伝播速度の相互相関関数とに基づき算出する振動イ
   ンテンシティ算出ステップと、 前記振動インテンシティに基づき前記地中に埋設されて
   いる管体の異常位置の方向を推定する異常位置検出ステ
   ップと、 を具備することを特徴とする埋設管体の異常位置検出方
   法。
2. 【請求項２】 地中に埋設されている管体に存する異常
   部近傍から発生する信号を基準信号として検出する基準
   信号検出手段と、 地表上における複数の位置において前記異常部近傍から
   発生する信号を含む振動信号を夫々検出する振動信号検
   出手段と、 前記複数の位置の少なくとも２ケ所の位置を結ぶ直線で
   定義される所定方向の振動振幅を、前記振動信号検出手
   段により得られる振動信号に基づき算出する振動振幅算
   出手段と、 前記所定方向の振動エネルキー伝播速度を、前記振動信
   号検出手段により得られる振動信号に基づき算出する速
   度算出手段と、 前記所定方向の振動振幅の相互相関関数を、前記基準信
   号と前記所定方向の振動振幅とに基づき算出すると共
   に、前記所定方向の振動エネルキー伝播速度の相互相関
   関数を、前記基準信号と前記所定方向の振動エネルギー
   伝播速度とに基づき算出する相互相関関数算出手段と、 前記所定方向の振動インテンシティを、前記所定方向の
   振動振幅の相互相関関数と前記所定方向の振動エネルギ
   ーの伝播速度の相互相関関数とに基づき算出する振動イ
   ンテンシティ算出手段と、 前記埋設管体の異常位置の方向を示すベクトルデータを
   得るべく、前記振動インテンシティをベクトルデータと
   して出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする埋設管体の異常位置検出装
   置。
3. 【請求項３】 地中に埋設されている管体に存する異常
   部近傍から発生する信号を基準信号として検出する基準
   信号検出手段と、 地表上における複数の位置において前記異常部近傍から
   発生する信号を含む振動信号を夫々検出する振動信号検
   出手段と、 この振動信号検出手段により得られた振動信号から夫々
   の振動振幅を算出する振動振幅算出手段と、 前記複数の位置のうち少なくとも２ケ所の位置における
   振動振幅の夫々の相互相関関数を、前記振動信号と前記
   振動振幅とに基づき算出する損号相関関数算出手段と、 前記２ケ所の位置を結ぶ直線で規定される所定方向の振
   動伝播時間差を、前記相互相関関数の夫々の最大値の差
   として算出する伝播時間差算出手段と、 前記埋設管体の異常位置の方向を示すベクトルデータを
   得るべく、前記所定方向の伝播時間差をベクトルデータ
   として出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする埋設管体の異常位置検出装
   置。
4. 【請求項４】 地中に埋設されている管体に存する異常
   部を検出する、埋設管体の異常位置検出装置において、 前記管体に所定間隔を存して配置され、振動信号を夫々
   検出する複数の振動信号検出手段と、 前記複数の振動信号検出手段相互間を結ぶ複数の直線で
   定義される複数方向の振動振幅を、前記複数の振動信号
   検出手段により得られる複数の振動信号に基づき夫々算
   出する振動振幅算出手段と、 前記複数の振動振幅の相互相関関数を、前記所定方向の
   振動振幅に基づき夫々算出する相互相関関数算出手段
   と、 前記複数の振動伝播時間差を、前記複数方向の相互相関
   関数に基づき夫々算出する伝播時間差算出手段と、 前記埋設管体の異常位置を示すデータを前記複数方向の
   振動時間差に基づき算出する位置データ算出手段と、 前記位置データを出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする埋設管体の異常位置検出方
   法。