JPH11230849A - 消火栓、流体管路の水理情報検出装置 - Google Patents

消火栓、流体管路の水理情報検出装置

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JPH11230849A
JPH11230849A JP5134798A JP5134798A JPH11230849A JP H11230849 A JPH11230849 A JP H11230849A JP 5134798 A JP5134798 A JP 5134798A JP 5134798 A JP5134798 A JP 5134798A JP H11230849 A JPH11230849 A JP H11230849A
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sensor
fluid
water
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JP5134798A
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Inventor
Keiichi Tsuboi
桂一 坪井
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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】 送配水管の検査区間の両端部で水中マイクに
より音を検出する操作のみで漏水箇所を簡単に検出でき
るようにする。 【解決手段】 流体管路10に間隔をおいて設置されて
いる複数の消火栓20もしくは空気弁等の弁体ケーシン
グ裾部22に各々センサ取付治具30を形成する。これ
に水理情報検出センサ12を固定的に取り付けることに
よりセンサを流体中に常時接触可能としておく。前記消
火栓若しくは空気弁により定めた検出区間を前記固定セ
ンサにより計測して水理情報信号の検出をなす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は消火栓、流体管路の
水理情報検出装置に係り、特に上水、工業用水、農業用
水などの水利情報の収集のために用いるのに好適な消火
栓、流体管路の水理情報検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上水、LPガス、都市ガス、原油、化学
物質(化学プラント)などの流体配管網における漏洩を
防止することは資源の有効活用をなす上で極めて重要で
ある。このため、従来から配管網に対して各種の漏洩検
査が行われている。例えば、上水道網に対する漏水検査
についての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
間作業とせざるを得ず、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、定常の流通状態を維持しなが
ら正確に漏洩箇所を検出することはできないものであっ
た。また、検出のためのセンサは計測時に消火栓の放水
口に臨時的に取り付けるものとされ、計測が終了すれば
撤去して消火栓の機能を復旧させる作業を必要としてい
た。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、通
流状態にある流体配管の漏水箇所の検知などを容易に行
うことができるようにするための消火栓、流体管路の水
理情報検出装置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、本発明に係る消火栓は、消火栓のケーシング裾部に
センサ治具を介して水理センサを固定的に取り付け、流
体管路に前記センサを固定的に取り付け可能としたこと
を特徴としている。また、本発明に係る流体管路の水理
情報検出装置は、流体管路に間隔をおいて設置されてい
る複数の消火栓もしくは空気弁のケーシング裾部に各々
センサ取付治具を形成し、これに水理センサを固定的に
取り付けることによりセンサを流体中に常時接触可能と
し、前記消火栓若しくは空気弁により定めた検出区間を
前記固定センサにより計測して水理情報信号の検出をな
すようにした。
【0008】さらに、本発明に係る流体管路の水理情報
検出装置は、流体管路に間隔をおいて設置されている複
数の消火栓もしくは空気弁のケーシング裾部に各々セン
サ取付治具を形成し、これに水理センサを固定的に取り
付けることによりセンサを流体中に常時接触可能とする
とともに、前記消火栓もしくは空気弁の設定区間の途中
に分水栓を形成し、当該分水栓に水理センサを固定的に
取り付けることによりセンサを流体中に常時接触可能に
取り付け、前記消火栓若しくは空気弁と前記分水栓とに
より定められる検出区間を前記固定センサにより計測し
て水理情報信号の検出をなすようにしたことを特徴とし
ている。
【0009】
【作用】流体管路内で何等かの原因で流体漏洩が発生す
れば、漏洩の発生に伴い、漏洩箇所で漏洩音が生じる。
漏洩音は管内を数百メートル以上の距離を伝播する。水
道管路に設けられた消火栓は防火上の目的から、数百メ
ートル程度の間隔で設置されている。そこで、漏洩音を
捉らえるために音響センサを消火栓に固定規定に取り付
け、計測の度に着脱する手間を省くようにすることで、
計測作業を迅速に行うことができる。センサは、音響信
号に限らず、圧力や温度、あるいは水質分析などのあら
ゆる水理情報信号を検出対象とするものでよい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る消火栓、流
体管路の水理情報検出装置の具体的実施の形態を図面を
参照して詳細に説明する。図4は本発明に係る流体管路
の水理情報検出装置を水道管の漏洩検知に利用した場合
の要部構成ブロック図である。図示のように、検査対象
の送配水管10に対し、漏水検査区間を設定し、その両
端部分に水理情報検出センサとしての水中マイク12
(12A、12B)を設置するようにしている。そし
て、このマイク12により水中音の検出をなし、これを
異なる周波数帯域に弁別し、相関分類型フィルタ14を
通すとともに、漏水検査区間に仮設定した音源位置(n
1、n2、n3、……)にて相関する帯域周波数の合成を
波形合成手段16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。
【0011】図4に示しているように、ある漏水検査区
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12により水中伝達音を検出する。一方の水中マイ
ク12Aの設置点を基準点A、他方の水中マイク12B
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。
【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。
【0012】水中マイク12(12A、12B)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12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14を用いるようにし
ている。この具体的内容を図5を参照して説明する。
【0013】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12Aと
音源S2に近いマイク12B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1
2A、12Bおよび音源S1、S2の位置が固定である
とき、マイク12A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。
【0014】そこでマイク12A、12Bから検出され
た信号は、相関分類型フィルタ14に入力させる。この
フィルタ14では、各マイク12A、12Bに対応した
周波数分析回路を通し、周波数弁別された信号は相関計
算回路および演算回路に出力され、各周波数帯域毎に周
波数分析回路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。そして、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16に出力して合成波形を得て、漏水
診断装置18により漏水の有無を判定出力することがで
きるのである。
【0015】このような処理は、送配水管の検査区間を
n等分し、漏水診断を仮に設定した音源位置n1、n2、
n3、……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
振幅から得た強度や合成波形に至るまでの周波数の加算
数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、コンピュータにて、その演算処理を行
って表示手段に表示させることができる。
【0016】このような一連の処理により漏水検査を所
定の検査区間について行うことができるが、この後は検
査区間を更新し、上水道間網の全てにわたって同様に処
理することになる。この検査に必要な一対の水中マイク
12A、12Bは漏水検査が終了する度に送配水管10
に対して着脱するのでは作業性が非常に悪い。そこで、
本発明では、上述のような漏水検知をなすために用いら
れるマイク12A、12Bを消火栓20に取り付けるよ
うにしている。この具体的構成を図1に示す。
【0017】図1に示しているように、消火栓20にお
けるケーシング裾部22にフランジ24を形成してお
き、一方、送配水管10には分水栓(又はT型管)26
を設けておく。分水栓26にもフランジ28を設けてい
る。水中マイク12(12A、12B)は分水栓26と
消火栓20との間に介在された両端フランジ付き筒体か
らなるセンサ取り付け治具30に装着されている。すな
わちセンサ取り付け治具30は短寸の円筒体の両端にフ
ランジを設けたもので、両端部のフランジをケーシング
裾部22側のフランジ24と分水栓(又はT型管)26
のフランジ28に結合させて一体化している。もちろ
ん、消火栓20のケーシング裾部22を延長し、これに
差込み口を設けてマイク(センサ)12を差込み装着す
るようにしてもよい。送配水管10の内部を通流してい
る水は分水栓26を介して消火栓20のケーシング裾部
22の内部まで導入されているが、マイク12はこの流
体中に常時浸漬されるように設置される。これにより、
水中マイク12は常時流体をセンシングしている状態に
あり、センシングすることは何時でも可能となってい
る。前述したように、検査区間の更新をする際に、対象
区間の両端に位置するマイク12は固定設置となるた
め、検出信号の取り込み手段を接続する作業のみで、漏
水箇所の検出作業を行うことが出きる。演算処理等をセ
ンターコントロール方式とし、センシングデータを逐次
必要な時間帯で送出するように無線発信機をセンサ12
に接続するようにしてもよい。
【0018】一方、消火栓20に代えて空気弁32が設
置されている場合の適用方法を図2に示す。この図に示
しているように、送配水管10には止水弁34を介して
空気弁32が取り付けられている。そこで、止水弁34
と空気弁32との接続部分の途中にセンサとしてのマイ
ク12(12A、12B)を取り付け治具36によって
固定設置するようにしている。取り付け治具36は空気
弁32のケーシング裾部分と止水弁34とに密着結合さ
れ、内部に設けているセンサ12の先端が配管内部の流
体中に没するように構成されていればよい。
【0019】また、図3は消火栓20や空気弁32の設
置間隔が長い場合への対処の方法を示している。この場
合には、消火栓20の間に分水栓38を設け、この分水
栓38の上部にセンサ12を取り付けるようにすればよ
い。これによっても上述の場合と同様な作用を発揮する
ことができる。
【0020】上記実施形態によれば、水中マイク12を
検査区間の両端に配置するに際して、予め送配水管10
に適宜間隔で設置されている消火栓20や空気弁32の
基部に取り付けて固定設置しているので、漏水検査対象
区間の更新作業はマイク12の取外しや組み付けを要せ
ず、簡単に機器のマイクへの接続作業をするだけでよく
なる。したがって、管内の水通流状態のまま漏水検査が
可能となる。
【0021】なお、上記実施例では水中マイク12をセ
ンサとして用いた例を説明したが、圧力センサや温度セ
ンサ、あるいは水質分析用など、水理情報を得るための
センサに置き換え適用することができる。また、上記実
施形態ではマイク12を消火栓20や空気弁32と別体
に構成した例を説明したが、これらのケーシング下部に
直接マイクなどのセンサを配置するようしてもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、消火
栓のケーシング裾部にセンサ治具を介して水理情報検出
センサを一体的に取り付け、流体管路に前記センサを固
定設置可能とし、流体管路に間隔をおいて設置されてい
る複数の消火栓もしくは空気弁等の弁体ケーシング裾部
に各々センサ取付治具を形成し、これに水理情報検出セ
ンサを固定的に取り付けることによりセンサを流体中に
常時接触可能とし、前記消火栓若しくは空気弁により定
めた検出区間を前記固定センサにより計測して水理情報
信号の検出をなすように構成し、あるいは、流体管路に
間隔をおいて設置されている複数の消火栓もしくは空気
弁等の弁体ケーシング裾部に各々センサ取付治具を形成
し、これに水理情報検出センサを固定的に取り付けるこ
とによりセンサを流体中に常時接触可能とするととも
に、前記消火栓もしくは空気弁の設定区間の途中に分水
栓を形成し、当該分水栓に水理情報検出センサを固定的
に取り付けることによりセンサを流体中に常時接触可能
に取り付け、前記消火栓若しくは空気弁と前記分水栓と
により定められる検出区間を前記固定センサにより計測
して水理情報信号の検出をなすようにしたので、通流状
態にある流体配管の漏水箇所の検知などを容易に行うこ
とができるとともに、検査区間の更新作業による配管網
全体の検査を簡易に行うことができる。さらに、配管に
取り付けられるべき消火栓などの特に配管側との接続基
部側にセンサを配置するため、外乱が入力することを簡
便に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るセンサの取り付け構造の
説明図である。
【図2】第2の実施形態に係るセンサの取り付け構造の
説明図である。
【図3】第3の実施形態に係るセンサの取り付け構造の
説明図である。
【図4】実施形態に係る流体配管内の音速計測方法が適
用される漏洩検査システムの構成ブロック図である。
【図5】対のマイクから検出された波形から相互相関係
数の検出例である。
【符号の説明】
10 送配水管 12(12A、12B) 水中マイク 14 相関分類型フィルタ 16 波形合成手段 18(18A、18B) 漏水診断装置 20 消火栓 22 ケーシング裾部 24 フランジ 26 分水栓(又はT型管) 28 フランジ 30 センサ取り付け治具 32 空気弁 34 止水弁 36 取り付け治具 38 分水栓

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消火栓のケーシング裾部にセンサ治具を
    介して水理情報検出センサを一体的に取り付け、流体管
    路に前記センサを固定設置可能としたことを特徴とする
    消火栓。
  2. 【請求項2】 流体管路に間隔をおいて設置されている
    複数の消火栓もしくは空気弁等の弁体ケーシング裾部に
    各々センサ取付治具を形成し、これに水理情報検出セン
    サを固定的に取り付けることによりセンサを流体中に常
    時接触可能とし、前記消火栓若しくは空気弁により定め
    た検出区間を前記固定センサにより計測して水理情報信
    号の検出をなすようにしたことを特徴とする流体管路の
    水理情報検出装置。
  3. 【請求項3】 流体管路に間隔をおいて設置されている
    複数の消火栓もしくは空気弁等の弁体ケーシング裾部に
    各々センサ取付治具を形成し、これに水理情報検出セン
    サを固定的に取り付けることによりセンサを流体中に常
    時接触可能とするとともに、前記消火栓もしくは空気弁
    の設定区間の途中に分水栓を形成し、当該分水栓に水理
    情報検出センサを固定的に取り付けることによりセンサ
    を流体中に常時接触可能に取り付け、前記消火栓若しく
    は空気弁と前記分水栓とにより定められる検出区間を前
    記固定センサにより計測して水理情報信号の検出をなす
    ようにしたことを特徴とする流体管路の水理情報検出装
    置。
JP5134798A 1998-02-17 1998-02-17 消火栓、流体管路の水理情報検出装置 Withdrawn JPH11230849A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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