JPH1114492A - 上水道網の漏水検査方法 - Google Patents

上水道網の漏水検査方法

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JPH1114492A
JPH1114492A JP18169197A JP18169197A JPH1114492A JP H1114492 A JPH1114492 A JP H1114492A JP 18169197 A JP18169197 A JP 18169197A JP 18169197 A JP18169197 A JP 18169197A JP H1114492 A JPH1114492 A JP H1114492A
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JP
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water
leakage
sound
pipe
water leakage
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JP18169197A
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Hiroshi Takeda
博 竹田
Koichi Sato
功一 佐藤
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者を配水管に沿って検査範囲の全長を移
動させることがなく、また送水配管の遮断等の付帯的な
操作を必要とすることなく、いつでも定期的に漏水を精
度よく検出することができるようにする。 【解決手段】 上水道網を構成している配水管10に設
けられている一対の消火栓12A、12Bを選択する。
この消火栓12を通じて水中マイク22を配管内に挿入
する。一対のマイクにより挟まれる配水管の漏水検知区
間の音を検出し、移動車両26に搭載されたアナライザ
30により各マイク検出信号を周波数帯域別に分離して
相関係数の高いものの波形合成信号を得ることにより前
記検知対象区間の特定位置の漏水の有無を判別する。こ
れを消火栓毎に繰り返し移動しながら漏水箇所の検査を
なす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上水道網の漏水検査
方法に係り、特段に配水管に固定設備を設けることなく
簡易かつ確実に上水道管の漏水の検査ができるようにし
た上水道網の漏水検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上水道網における漏水を防止することは
水資源の有効活用をなす上で極めて重要であるため、従
来から漏水検査が行われている。従来の一般的な方法は
音聴法といわれ、作業者が音聴棒を水道配管のバルブ部
分に直接当てて配管から出る音を聴取して漏水の有無を
検出し、あるいは水道配管に沿って地面に振動センサを
置き、水道配管からの伝達される振動音に基づいて漏水
の有無を検出している。
【0003】ところが、上記のような音聴法では、車両
の通行等による振動などが測定に影響を与えるために夜
間作業となり、しかも作業者が歩行移動により測定する
ために検査距離は極めて短なってしまう欠点があった。
また、音の聴取には熟練を要するため、漏水検知に従事
する作業者が少ないという問題もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような観点から、
配管内部にマイクを挿入して配管に沿って移動させなが
ら検出する方法(特開昭50−118554号公報、特
開昭56−160500号公報)や、配管流量をオリフ
ィスで絞り込みながら差圧を検出し、漏水量を検出する
方法などが提案されている。
【0005】しかし、上記従来のいずれの方法でも、実
際の測定に際して、配水管の水の抜き取りや、流水遮断
などの操作が必要であり、送水状態を維持しながら正確
に漏水箇所を検出することはできないものであった。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、作
業者の移動を伴うことなく、また送水配管の遮断等の付
帯的な操作を必要とすることなく、いつでも定期的に漏
水を精度よく検出することができるようにした上水道網
における漏水検知システムを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る上水道網の漏水検査方法は、上水道網
を構成している配水管に設けられている一対の消火栓を
選択し、この消火栓を通じて水中マイクを配管内に挿入
し、一対のマイクにより挟まれる配水管の漏水検知区間
の音を検出し、移動車両に搭載されたアナライザにより
各マイク検出信号を周波数帯域別に分離して相関係数の
高いものの波形合成信号を得ることにより前記検知対象
区間の特定位置の漏水の有無を判別し、これを消火栓毎
に繰り返し移動しながら漏水箇所の検査をなすように構
成したものである。
【0008】
【作用】上記構成によれば、配水管に付帯されている消
火栓を利用して漏水検査を行うので、配水管への特別な
治具類の設置等を必要としない。移動車両で移動しなが
ら、配水管に間隔をおいて設けられている消火栓に水中
マイクを取り付け、検知信号を移動車両側で検知する。
検知区間から発せられる音を一対のマイクで検出する
が、これを複数の周波数帯域に弁別し、各マイクでひろ
った音の周波数帯域毎の時間遅れが等しいもの同士は同
一の音源から発生したものと判断してこれらを合成する
ことにより、音源波形を再生することができる。そこ
で、前記検知区間の特定位置での合成波形を検出し、こ
れを全区間にわたって行うことにより、漏水の有無を判
別できる。本方法では、既設配水管の消火栓を利用して
水中マイクを設置して検知区間とするが、これを移動車
両で移動しつつ任意の箇所で漏水検査することができる
ので、極めて簡易に漏水検査が可能となる。また、相関
係数の等しい帯域周波数の波形合成をなして漏水の有無
を検出することができるので、検知区間での突発的な外
乱があってもこれにより漏水検知に影響しない。したが
って高い精度での漏水検知を行うことができる。消火栓
配置区間単位に移動すればよく、既設配水管の漏水検査
に非常に好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る上水道網の漏
水検査方法の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。
【0010】図1は、実施形態に係る漏水検査方法を実
施する構成例の説明図である。図示のように、配水管1
0にはほぼ200m間隔で消火栓12が配備されてい
る。この消火栓12は、配水管10内部と通水可能に形
成されたケーシング14を有しており、図2に示してい
るように、ケーシング14には配水管10への接続流路
を開閉するバルブ本体16が取り付けられている。この
バルブ本体16を直接操作するバルブ開閉操作部18が
ケーシング14に装着され、またバルブ開閉操作部18
に併設して消火ホース着脱口20がケーシング14に形
成されている。この消火栓12の一般的使用方法は、消
火ホース着脱口20にホースを取り付けた状態で、バル
ブ開閉操作部18を回転操作してバルブ本体16を開放
し、配水管10と消火ホース着脱口20との間を連通状
態にすることで消火活動できるようになっている。本発
明では、この消火栓12が配水管10にほぼ一定の間隔
をおいて設置されていることを利用して、当該消火栓1
2の部分から水中マイクを配水管10の内部に投入し、
一対の消火栓12の間の配水管10から漏水があるか否
かを検査するようにしている。
【0011】すなわち、配水管10に取り付けられてい
る消火栓12はほぼ200m間隔に設置されていること
が多い。いま漏水を検査するための配水管10の区間を
適当に選んだ2つの消火栓12の設置区間とし、この区
間を構成している両端の消火栓12に対して数中マイク
22A、22Bを取り付けるようにしている。これは、
消火ホース着脱口20に水中マイク22A、22Bを挿
入して蓋を締めておき、バルブ本体16を開放して配水
管10内の水中音を検出できるようにすればよい。水中
マイク22A、22Bは増幅器を内蔵する無線送受信機
24A、24Bに接続し、検出信号を増幅した状態で無
線送信可能としている。
【0012】一方、任意に位置移動できる移動車両26
があり、これには前記センサ側無線送受信機24A、2
4Bとの間で信号の授受をなす共通無線送受信機28が
装備されている。そして、当該共通無線送受信機28か
らの入力信号を取り込むアナライザ30が車両26に搭
載されており、このアナライザ30は各マイク22A、
22Bの検出信号を周波数帯域別に分離して相関係数の
高いものの波形合成信号を得ることにより前記検知対象
区間の特定位置の漏水の有無を判別するようにしてい
る。
【0013】アナライザ30における漏水検知処理は、
図3に示すように、相関分類型フィルタ32を用い、検
知区域に仮設定した音源位置(n1、n2、n3、……)
にて周波数帯域に分別した後、相関係数がほぼ一致する
波形を波形合成手段34にて合成し、この合成波形によ
って漏水の有無を診断するようになっている。この原理
は次のようなものである。
【0014】ある漏水検知区間内において、その区間の
両端に位置する一対の水中マイク22により水中伝達音
を検出する。一方の水中マイク22Aの設置点を基準点
A、他方の水中マイク22Bの設置点を対照点B、漏水
点をPとすると、基準点Aにて検出した漏水点Pにおけ
る漏水音と、対照点Bにて検出した漏水点Pにおける漏
水音は同一か極めて類似した波形を有しているが、Pか
らAまたはBまでの距離が異なるため、伝播時間差が生
じる。この伝播時間差を知ることによって、基準点Aか
ら漏水点Pまでの距離laは、次式により求めることが
できる。
【0015】
【数1】la=(L−τm・C)/2 但し、LはA点とB点間の距離であり、τmは漏水音伝
播時間差、Cは漏水音伝播速度である。したがって、漏
水音伝播時間差が判明すれば漏水点Pの位置を特定する
ことができる。
【0016】ところで、水中マイク22(22A、22
B)は複数の音源からの信号を同時に検出し、検出音は
多周波数域にわたる合成された音として捉えられる。し
たがって、複数の音源S1、S2が存在した場合に、こ
れから発せられる信号を前記複数のマイク22にて検出
した後、検出合成音の信号から各音源S1、S2にて発
せられる信号に復元することで、特定位置にある音源か
ら発せられている音の波形を再生することができる。こ
のため、本実施形態では相関分類型フィルタ32を用い
るようにしている。この具体的内容を図4を参照して説
明する。
【0017】音源S1から出る音をバンドパスフィルタ
にかけて周波数別に出力したときに、周波数f1、f2、
f3の信号があり、音源S2では周波数f4、f5の信号
が発せられている場合、音源S1に近いマイク22Aと
音源S2に近いマイク22Bで検出される音は、両音源
S1、S2の音が混在した状態で検出される。マイク2
2A、22Bおよび音源S1、S2の位置が固定である
とき、マイク22Aで検出される同一の音源からの音は
周波数に拘らず、伝播時間差がなく、異なる音源からの
音は伝播時間差が等しい。したがって、周波数毎に検出
される音の波形の相関を計算し、その相関値が大きい場
合には同一の音源から発せられている音であると判別で
き、これを抽出することにより、音源S1、S2の各々
から出る音を再現することができるのである。
【0018】そこでマイク22A、22Bから検出され
て無線送受信機24により送出された信号は、移動車両
26に搭載されているアナライザ30に設けられた相関
分類型フィルタ32に共通無線送受信機28を介して入
力される。このフィルタ32では、図5に示すように、
各マイク22A、22Bに対応した周波数分析回路36
A、36Bを通し、周波数弁別された信号は相関計算回
路38および演算回路40に出力され、各周波数帯域毎
に周波数分析回路36A、36Bの出力間の相互関係が
計算される。そして、遅れ時間設定回路42によって設
定された遅れ時間の下限値と上限値に基づき、演算回路
40によってその設定された遅れ時間の変化に基づく周
波数帯域のレベルの時間変化波形が出力される。図6が
帯域フィルタ通過波形の相互相関係数のグラフであり、
周波数が300〜1300Hzを10帯域に分けたもの
である。
【0019】そして、図6のような出力データに対し、
相関係数にある一定の閾値を設定し、例えば0.4以上
の場合に波形合成手段34に出力して合成波形を得る
と、図3に示すような合成波形が得られる。これを漏水
診断装置44に出力し、ここで漏水の有無を判定出力す
るようにしている。
【0020】このような処理は、配水管の検知区間をn
等分し、漏水診断を仮に設定した音源位置n1、n2、n
3、……ごとに行われる。合成波形からの漏水判断は、
合成信号が継続して行われていること、合成波形の振幅
から得た強度(図7(1))や合成波形に至るまでの周
波数の加算数(図7(2))を導いて判断するようにす
ればよい。これによって簡便に漏水の有無、その位置の
判別、振幅から漏水量の推定が可能であり、アナライザ
30にて、その演算処理を行って表示手段に表示させる
ようにすればよい。一対の水中マイク22A、22B間
の検知区間の漏水検査が終了したのは、次の消火栓12
の位置に移動して次の検知区間の漏水検査を行えばよ
く、これは消火栓12に順次水中マイク22を単に取り
付けることでよく、同様に漏水の有無を検出することが
できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る上水
道網の漏水検査方法は、上水道網を構成している配水管
に設けられている一対の消火栓を選択し、この消火栓を
通じて水中マイクを配管内に挿入し、一対のマイクによ
り挟まれる配水管の漏水検知区間の音を検出し、移動車
両に搭載されたアナライザにより各マイク検出信号を周
波数帯域別に分離して相関係数の高いものの波形合成信
号を得ることにより前記検知対象区間の特定位置の漏水
の有無を判別し、これを消火栓毎に繰り返し移動しなが
ら漏水箇所の検査をなすようにしたので、作業者が配水
管に沿って移動しなくてもよく、また送水配管の遮断等
の付帯的な操作を必要とすることなく、いつでも定期的
に漏水を精度よく検出することができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る上水道網の漏水検査方法を実施
するためのシステム構成図である。
【図2】同漏水検査方法に使用する消火栓の断面図であ
る。
【図3】同漏水検査方法の処理過程の説明図である。
【図4】相関分類型フィルタの説明図である。
【図5】同フィルタのブロック構成図である。
【図6】周波数帯域別の遅れ時間に対する相関係数の出
力グラフである。
【図7】漏水検査システムの漏水検査結果の出力図であ
る。
【符号の説明】
10 配水管 12 消火栓 14 ケーシング 16 バルブ本体 18 バルブ開閉操作部 20 消火ホース着脱口 22(22A、22B) 水中マイク 24(24A、24B) 無線送受信機 26 移動車両 28 共通無線送受信機 30 アナライザ 32 相関分類型フィルタ 34 波形合成手段 36A、36B 周波数分析回路 38 相関計算回路 40 演算回路 42 遅れ時間設定回路 44 漏水診断装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上水道網を構成している配水管に設けら
    れている一対の消火栓を選択し、この消火栓を通じて水
    中マイクを配管内に挿入し、一対のマイクにより挟まれ
    る配水管の漏水検知区間の音を検出し、移動車両に搭載
    されたアナライザにより各マイク検出信号を周波数帯域
    別に分離して相関係数の高いものの波形合成信号を得る
    ことにより前記検知対象区間の特定位置の漏水の有無を
    判別し、これを消火栓毎に繰り返し移動しながら漏水箇
    所の検査をなすようにしたことを特徴とする上水道網の
    漏水検査方法。
JP18169197A 1997-06-23 1997-06-23 上水道網の漏水検査方法 Withdrawn JPH1114492A (ja)

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