JPH11271168A - 漏洩検知方法 - Google Patents
漏洩検知方法Info
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- JPH11271168A JPH11271168A JP9681998A JP9681998A JPH11271168A JP H11271168 A JPH11271168 A JP H11271168A JP 9681998 A JP9681998 A JP 9681998A JP 9681998 A JP9681998 A JP 9681998A JP H11271168 A JPH11271168 A JP H11271168A
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- fast fourier
- microphone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体配管の検査区間の両端部でマイクにより
通流音を検出する操作のみで漏水箇所を簡単かつ高速処
理によって迅速に検出する。 【解決手段】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法である。検査区間の両端にてマイクを通じて配管
通流音を検出し、各マイクにより取り込まれた検知信号
をバンドパスフィルタを通過させて複数の周波数帯域に
分割する。前記一方のマイクからの検知信号のフィルタ
波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方のマイ
クからの検知信号のフィルタ波形を高速フーリエ変換し
た後に複素共役計算し、これらの積を逆高速フーリエ変
換して前記相互相関係数を求める。この相互相関係数を
算出する処理を前記フィルタ数だけ繰り返し、各周波数
帯域の相互相関係数平均を求めて配管漏洩箇所の特定を
なす。
通流音を検出する操作のみで漏水箇所を簡単かつ高速処
理によって迅速に検出する。 【解決手段】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法である。検査区間の両端にてマイクを通じて配管
通流音を検出し、各マイクにより取り込まれた検知信号
をバンドパスフィルタを通過させて複数の周波数帯域に
分割する。前記一方のマイクからの検知信号のフィルタ
波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方のマイ
クからの検知信号のフィルタ波形を高速フーリエ変換し
た後に複素共役計算し、これらの積を逆高速フーリエ変
換して前記相互相関係数を求める。この相互相関係数を
算出する処理を前記フィルタ数だけ繰り返し、各周波数
帯域の相互相関係数平均を求めて配管漏洩箇所の特定を
なす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上水、ＬＰガス、
都市ガス、原油、化学物質（化学プラント）などの配管
システムにおける漏洩検知方法に係り、特に水道網の漏
水箇所の検知に有効な周波数帯域分割による漏洩検知方
法に関する。
都市ガス、原油、化学物質（化学プラント）などの配管
システムにおける漏洩検知方法に係り、特に水道網の漏
水箇所の検知に有効な周波数帯域分割による漏洩検知方
法に関する。
【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。
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くなってしまう欠点
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。
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くなってしまう欠点
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。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。
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。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。
【０００５】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洩検知をなす方法であって、
流体配管の検査区間の両端部でマイクにより通流音を検
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
るとともに、特に高速処理によって迅速な検知結果を得
ることができるようにした漏洩検知方法を提供すること
を目的とする。
流状態にある流体配管の漏洩検知をなす方法であって、
流体配管の検査区間の両端部でマイクにより通流音を検
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
るとともに、特に高速処理によって迅速な検知結果を得
ることができるようにした漏洩検知方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る漏洩検知法は、第１に、通流状態にあ
る流体配管の漏洩検知をなす方法であって、検査区間の
両端にてマイクを通じて配管通流音を検出し、各マイク
により取り込まれた検知信号をバンドパスフィルタを通
過させて複数の周波数帯域に分割し、前記一方のマイク
からの検知信号のフィルタ波形を高速フーリエ変換する
とともに、前記他方のマイクからの検知信号のフィルタ
波形を高速フーリエ変換した後に複素共役計算し、これ
らの積を逆高速フーリエ変換して前記相互相関係数を求
め、この相互相関係数を算出する処理を前記フィルタ数
だけ繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均を求め
て配管漏洩箇所の特定をなすように構成した。
に、本発明に係る漏洩検知法は、第１に、通流状態にあ
る流体配管の漏洩検知をなす方法であって、検査区間の
両端にてマイクを通じて配管通流音を検出し、各マイク
により取り込まれた検知信号をバンドパスフィルタを通
過させて複数の周波数帯域に分割し、前記一方のマイク
からの検知信号のフィルタ波形を高速フーリエ変換する
とともに、前記他方のマイクからの検知信号のフィルタ
波形を高速フーリエ変換した後に複素共役計算し、これ
らの積を逆高速フーリエ変換して前記相互相関係数を求
め、この相互相関係数を算出する処理を前記フィルタ数
だけ繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均を求め
て配管漏洩箇所の特定をなすように構成した。
【０００７】第２には、通流状態にある流体配管の漏洩
検知をなす方法であって、検査区間の両端にてマイクを
通じて配管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信
号のフィルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算
をなした値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値と
の積を逆高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、こ
ららの各帯域濾波波形の相互相関係数を求めて配管漏洩
箇所の特定をなすようにしている。
検知をなす方法であって、検査区間の両端にてマイクを
通じて配管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信
号のフィルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算
をなした値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値と
の積を逆高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、こ
ららの各帯域濾波波形の相互相関係数を求めて配管漏洩
箇所の特定をなすようにしている。
【０００８】第３は、上記第１と第２構成を併せもつ構
成としたもので、通流状態にある流体配管の漏洩検知を
なす方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて
配管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信号のフ
ィルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算をなし
た値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値との積を
逆高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、一方の帯
域濾波波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方
の帯域濾波波形を高速フーリエ変換した後に複素共役計
算し、これらの積を逆高速フーリエ変換して前記相互相
関係数を求め、この相互相関係数を算出する処理を帯域
分離数だけ繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均
を求めて配管漏洩箇所の特定をなすことを特徴としてい
る。
成としたもので、通流状態にある流体配管の漏洩検知を
なす方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて
配管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信号のフ
ィルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算をなし
た値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値との積を
逆高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、一方の帯
域濾波波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方
の帯域濾波波形を高速フーリエ変換した後に複素共役計
算し、これらの積を逆高速フーリエ変換して前記相互相
関係数を求め、この相互相関係数を算出する処理を帯域
分離数だけ繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均
を求めて配管漏洩箇所の特定をなすことを特徴としてい
る。
【０００９】さらに、第４の漏洩検知方法は、通流状態
にある流体配管の漏洩検知をなす方法であって、検査区
間の両端にてマイクを通じて配管通流音を検出し、各マ
イクにより取り込まれた検知信号をＡ／Ｄ変換した後、
前記一方のマイクからのＡ／Ｄ変換信号を高速フーリエ
変換した後に対象周波数以外の成分をクリアするととも
に、前記他方のマイクからのＡ／Ｄ変換信号を高速フー
リエ変換した後に対象周波数以外の成分をクリアして複
素共役計算し、これらの積を逆高速フーリエ変換して前
記相互相関係数を求め、この相互相関係数を算出する処
理を前記ゼロクリアする対象周波数範囲を後進して同様
の処理を繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均を
求めて配管漏洩箇所の特定をなすようにしたことを特徴
とするものである。
にある流体配管の漏洩検知をなす方法であって、検査区
間の両端にてマイクを通じて配管通流音を検出し、各マ
イクにより取り込まれた検知信号をＡ／Ｄ変換した後、
前記一方のマイクからのＡ／Ｄ変換信号を高速フーリエ
変換した後に対象周波数以外の成分をクリアするととも
に、前記他方のマイクからのＡ／Ｄ変換信号を高速フー
リエ変換した後に対象周波数以外の成分をクリアして複
素共役計算し、これらの積を逆高速フーリエ変換して前
記相互相関係数を求め、この相互相関係数を算出する処
理を前記ゼロクリアする対象周波数範囲を後進して同様
の処理を繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均を
求めて配管漏洩箇所の特定をなすようにしたことを特徴
とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る漏洩検知方法
の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係る漏洩検知方法を実施するための装置
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（ｎ1、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。
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２は本発明に係る漏洩検知方法を実施するための装置
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（ｎ1、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２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。
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。
【００１２】
【数１】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。
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。
【００１３】ところで、水中マイク１２（１２Ａ、１２
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３を参照して説
明する。
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３を参照して説
明する。
【００１４】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。
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。
【００１５】本発明では、図１に示すように、マイク１
２Ａ、１２Ｂから検出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換
手段２０Ａ、２０Ｂを介してバンドパスフィルタ２２
Ａ、２２Ｂに通すようにしている。検出信号はこのバン
ドパスフィルタ２２Ａ、２２Ｂを通過することにより、
所定の周波数帯域の信号のみが出力される。このフィル
タ２２Ａ、２２Ｂからの各マイク１２Ａ、１２Ｂに対応
して周波数弁別された出力信号となって、相関計算回路
に出力される。
２Ａ、１２Ｂから検出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換
手段２０Ａ、２０Ｂを介してバンドパスフィルタ２２
Ａ、２２Ｂに通すようにしている。検出信号はこのバン
ドパスフィルタ２２Ａ、２２Ｂを通過することにより、
所定の周波数帯域の信号のみが出力される。このフィル
タ２２Ａ、２２Ｂからの各マイク１２Ａ、１２Ｂに対応
して周波数弁別された出力信号となって、相関計算回路
に出力される。
【００１６】この相関計算回路は、図１に示しているよ
うに、高速フーリエ変換処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４
Ｂを有し、一方の信号はさらに複素共役計算をなすよう
に複素共役計算部２６に導入させるようにしている。両
者の信号すなわちマイク１２ＡからのＦＦＴ信号と、マ
イク１２ＢからのＦＦＴ複素共役信号との積をとる処理
が行われ（掛算処理部２８）、次いで逆高速フーリエ変
換部３０を介して出力させている。逆フーリエ変換処理
信号とバンドパスフィルタ２２Ａ、２２Ｂから標準偏差
計算部３２を通して偏差信号σ1、σ2を求めるようにし
ており、この標準偏差値により前記逆フーリエ変換処理
信号を除する除算処理部３４が設けられている。
うに、高速フーリエ変換処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４
Ｂを有し、一方の信号はさらに複素共役計算をなすよう
に複素共役計算部２６に導入させるようにしている。両
者の信号すなわちマイク１２ＡからのＦＦＴ信号と、マ
イク１２ＢからのＦＦＴ複素共役信号との積をとる処理
が行われ（掛算処理部２８）、次いで逆高速フーリエ変
換部３０を介して出力させている。逆フーリエ変換処理
信号とバンドパスフィルタ２２Ａ、２２Ｂから標準偏差
計算部３２を通して偏差信号σ1、σ2を求めるようにし
ており、この標準偏差値により前記逆フーリエ変換処理
信号を除する除算処理部３４が設けられている。
【００１７】すなわち、この相互相関係数の計算処理は
次式に基づいて行われる。
次式に基づいて行われる。
【数２】
【００１８】この除算処理により相互相関係数ｒが求め
られる。この結果、各周波数帯域毎に濾波信号の相互相
関係数が計算される。そして、波形合成処理がなされ漏
洩診断が行われるのである。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。
られる。この結果、各周波数帯域毎に濾波信号の相互相
関係数が計算される。そして、波形合成処理がなされ漏
洩診断が行われるのである。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。
【００１９】図４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１
０帯域に分けたものである。そして、図４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３６に出力して合
成波形を得ると、図２に示すような合成波形が得られ
る。これを漏水診断装置３８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。
数のグラフであり、周波数が３００〜１３００Ｈｚを１
０帯域に分けたものである。そして、図４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３６に出力して合
成波形を得ると、図２に示すような合成波形が得られ
る。これを漏水診断装置３８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、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（図５（１））や合成波形に至るまで
の周波数の加算数（図５（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、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
るようにすればよい。一対の水中マイク１２Ａ、１２Ｂ
間の検査区間の漏水検査が終了した後は、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。
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（図５（１））や合成波形に至るまで
の周波数の加算数（図５（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、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
るようにすればよい。一対の水中マイク１２Ａ、１２Ｂ
間の検査区間の漏水検査が終了した後は、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。
【００２１】上記実施形態に係る漏洩検知方法は、特に
相互相関係数の計算をＦＦＴ（高速フーリエ変換）アル
ゴリズムを利用して高速化するように構成したものであ
るが、フィルタリングを高速化することも可能であり、
これを図６および数式３に示す。
相互相関係数の計算をＦＦＴ（高速フーリエ変換）アル
ゴリズムを利用して高速化するように構成したものであ
るが、フィルタリングを高速化することも可能であり、
これを図６および数式３に示す。
【００２２】
【数３】
【００２３】これは、図１のフィルタリングの計算ブロ
ックをＦＦＴアルゴリズムを利用したものと置き換える
のである。すなわち、この実施形態では、マイク１２
Ａ、１２Ｂから検出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換手
段２０Ａ、２０Ｂを介し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理部２４Ａ、２４Ｂを通し（数式３におけるＸ（ω）
を求めることを意味する）、次いで、それぞれ複素共役
部２６Ａ、２６Ｂにて複素共役計算をなすようにしてい
る。一方、この処理系統と並列に各漏洩音Ａ／Ｄ変換手
段２０Ａ、２０Ｂには、ＦＩＲフィルタ４０Ａ、４０Ｂ
を介して得られたフィルタ係数を同様に高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）処理部２４Ａ、２４Ｂを通すようにしてい
る（数式３のＨ（ω）を求めることを意味する）。両者
の信号すなわちマイク１２Ａからの高速フーリエ変換処
理したＦＦＴ複素共役信号と、フィルタ係数の高速フー
リエ変換信号との積をとる処理が行われ（掛算処理部２
８Ａ、２８Ｂ）、次いで逆高速フーリエ変換部３０Ａ、
３０Ｂを介して出力（出力信号ｙ（ｔ））させている。
ックをＦＦＴアルゴリズムを利用したものと置き換える
のである。すなわち、この実施形態では、マイク１２
Ａ、１２Ｂから検出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換手
段２０Ａ、２０Ｂを介し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
処理部２４Ａ、２４Ｂを通し（数式３におけるＸ（ω）
を求めることを意味する）、次いで、それぞれ複素共役
部２６Ａ、２６Ｂにて複素共役計算をなすようにしてい
る。一方、この処理系統と並列に各漏洩音Ａ／Ｄ変換手
段２０Ａ、２０Ｂには、ＦＩＲフィルタ４０Ａ、４０Ｂ
を介して得られたフィルタ係数を同様に高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）処理部２４Ａ、２４Ｂを通すようにしてい
る（数式３のＨ（ω）を求めることを意味する）。両者
の信号すなわちマイク１２Ａからの高速フーリエ変換処
理したＦＦＴ複素共役信号と、フィルタ係数の高速フー
リエ変換信号との積をとる処理が行われ（掛算処理部２
８Ａ、２８Ｂ）、次いで逆高速フーリエ変換部３０Ａ、
３０Ｂを介して出力（出力信号ｙ（ｔ））させている。
【００２４】このような実施形態によれば、濾波波形ｙ
nは、フィルタ係数ｈと、原波形ｘとの関係から
nは、フィルタ係数ｈと、原波形ｘとの関係から
【数４】として求められる。
【００２５】また、上記実施形態ではフィルタリングと
相互相関係数の計算をそれぞれ個別に高速化する場合に
ついて説明したが、この両者同時に処理するようにして
もよい。これは、図７に示すように相互相関係数の高速
化処理と、フィルタリング処理とを同時に行うように組
み合わせればよい。したがって、フィルタリングと相互
相関係数の高速処理の相乗作用による効果を期待でき
る。
相互相関係数の計算をそれぞれ個別に高速化する場合に
ついて説明したが、この両者同時に処理するようにして
もよい。これは、図７に示すように相互相関係数の高速
化処理と、フィルタリング処理とを同時に行うように組
み合わせればよい。したがって、フィルタリングと相互
相関係数の高速処理の相乗作用による効果を期待でき
る。
【００２６】次に、フィルタリングと相互相関係数の計
算を高速化する方法として、図８に示した方法を採用す
ることもできる。これは、マイク１２Ａ、１２Ｂから検
出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換手段２０Ａ、２０Ｂ
を介して出力するが、この出力信号を高速フーリエ変換
処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４Ｂを有し、一方の信号は
さらに複素共役計算をなすように複素共役計算部２６に
導入させるようにしている。そして、高速フーリエ変換
処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４Ｂの処理の直後に対象周
波数以外の成分をゼロクリアすることによって、周波数
の帯域分離をなすようにしている。このゼロクリア処理
部４２Ａ、４２Ｂ以後の処理は図１に示した処理と同様
に行われ、ゼロクリア領域を順次更新することによって
所望の帯域の全部について相互相関係数を求めることが
できる。
算を高速化する方法として、図８に示した方法を採用す
ることもできる。これは、マイク１２Ａ、１２Ｂから検
出された信号を、漏洩音Ａ／Ｄ変換手段２０Ａ、２０Ｂ
を介して出力するが、この出力信号を高速フーリエ変換
処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４Ｂを有し、一方の信号は
さらに複素共役計算をなすように複素共役計算部２６に
導入させるようにしている。そして、高速フーリエ変換
処理部（ＦＦＴ）２４Ａ、２４Ｂの処理の直後に対象周
波数以外の成分をゼロクリアすることによって、周波数
の帯域分離をなすようにしている。このゼロクリア処理
部４２Ａ、４２Ｂ以後の処理は図１に示した処理と同様
に行われ、ゼロクリア領域を順次更新することによって
所望の帯域の全部について相互相関係数を求めることが
できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る漏洩
検知方法によれば、検査区間の両端に水中マイクを設置
し、各マイクにより取り込まれた検知信号をバンドパス
フィルタを通過させて周波数帯域ごとに弁別し、前記検
査区間をｎ等分して仮音源位置を設定し、この仮音源位
置における両マイクにより検出された帯域毎の信号の相
関係数の高い波形を加算して合成波形を得るとともに、
この処理を前記仮音源位置を更新しつつ全区間にわたっ
て行い、各仮音源位置での合成波形から漏水の有無を判
別するものであり、フィルタリングと相関相互係数との
演算処理を高速で行うことができるため、相関分類型フ
ィルタによる高速化処理ができ、その高速化率は、Ｎ／
（２ｌｏｇ2Ｎ）（Ｎ：データ数）となるので、非常に
高速な漏洩検知方法とすることができる。
検知方法によれば、検査区間の両端に水中マイクを設置
し、各マイクにより取り込まれた検知信号をバンドパス
フィルタを通過させて周波数帯域ごとに弁別し、前記検
査区間をｎ等分して仮音源位置を設定し、この仮音源位
置における両マイクにより検出された帯域毎の信号の相
関係数の高い波形を加算して合成波形を得るとともに、
この処理を前記仮音源位置を更新しつつ全区間にわたっ
て行い、各仮音源位置での合成波形から漏水の有無を判
別するものであり、フィルタリングと相関相互係数との
演算処理を高速で行うことができるため、相関分類型フ
ィルタによる高速化処理ができ、その高速化率は、Ｎ／
（２ｌｏｇ2Ｎ）（Ｎ：データ数）となるので、非常に
高速な漏洩検知方法とすることができる。
【図１】第１の実施形態に係る漏洩検知方法の要部構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の漏水検知方法の実施形態の説明図であ
る。
る。
【図３】相関分類型フィルタの説明図である。
【図４】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。
力グラフである。
【図５】漏水検査システムの漏水検査結果の出力図であ
る。
る。
【図６】第２の実施形態に係る漏洩検知方法の要部構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】第３の実施形態に係る漏洩検知方法の要部構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係る漏洩検知方法の要部構成
ブロック図である。
ブロック図である。
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） 周波数分析回路 ２０（２０Ａ、２０Ｂ） Ａ／Ｄ変換手段 ２２（２２Ａ、２２Ｂ） バンドパスフィルタ ２４（２４Ａ、２４Ｂ） 高速フーリエ変換処理部（Ｆ
ＦＴ） ２６ 複素共役計算部 ２８ 掛算処理部 ３０ 逆高速フーリエ変換処理部
（逆ＦＦＴ） ３２ 標準偏差計算部 ３４ 除算処理部 ３６ 波形合成部 ３８ 漏水診断部
ＦＴ） ２６ 複素共役計算部 ２８ 掛算処理部 ３０ 逆高速フーリエ変換処理部
（逆ＦＦＴ） ３２ 標準偏差計算部 ３４ 除算処理部 ３６ 波形合成部 ３８ 漏水診断部
Claims (4)
- 【請求項１】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて配
管通流音を検出し、各マイクにより取り込まれた検知信
号をバンドパスフィルタを通過させて複数の周波数帯域
に分割し、前記一方のマイクからの検知信号のフィルタ
波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方のマイ
クからの検知信号のフィルタ波形を高速フーリエ変換し
た後に複素共役計算し、これらの積を逆高速フーリエ変
換して前記相互相関係数を求め、この相互相関係数を算
出する処理を前記フィルタ数だけ繰り返し、各周波数帯
域の相互相関係数平均を求めて配管漏洩箇所の特定をな
すことを特徴とする漏洩検知方法。 - 【請求項２】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて配
管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信号のフィ
ルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算をなした
値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値との積を逆
高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、こららの各
帯域濾波波形の相互相関係数を求めて配管漏洩箇所の特
定をなすことを特徴とする漏洩検知方法。 - 【請求項３】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて配
管通流音を検出し、前記各マイクからの検知信号のフィ
ルタ波形を高速フーリエ変換して複素共役計算をなした
値とフィルタ係数の高速フーリエ変換した値との積を逆
高速フーリエ変換して帯域濾波波形を求め、一方の帯域
濾波波形を高速フーリエ変換するとともに、前記他方の
帯域濾波波形を高速フーリエ変換した後に複素共役計算
し、これらの積を逆高速フーリエ変換して前記相互相関
係数を求め、この相互相関係数を算出する処理を帯域分
離数だけ繰り返し、各周波数帯域の相互相関係数平均を
求めて配管漏洩箇所の特定をなすことを特徴とする漏洩
検知方法。 - 【請求項４】 通流状態にある流体配管の漏洩検知をな
す方法であって、検査区間の両端にてマイクを通じて配
管通流音を検出し、各マイクにより取り込まれた検知信
号をＡ／Ｄ変換した後、前記一方のマイクからのＡ／Ｄ
変換信号を高速フーリエ変換した後に対象周波数以外の
成分をクリアするとともに、前記他方のマイクからのＡ
／Ｄ変換信号を高速フーリエ変換した後に対象周波数以
外の成分をクリアして複素共役計算し、これらの積を逆
高速フーリエ変換して前記相互相関係数を求め、この相
互相関係数を算出する処理を前記ゼロクリアする対象周
波数範囲を更新して同様の処理を繰り返し、各周波数帯
域の相互相関係数平均を求めて配管漏洩箇所の特定をな
すことを特徴とする漏洩検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9681998A JPH11271168A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 漏洩検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9681998A JPH11271168A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 漏洩検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271168A true JPH11271168A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14175196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9681998A Withdrawn JPH11271168A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 漏洩検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271168A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003513237A (ja) * | 1999-10-26 | 2003-04-08 | マルティネック・ペーター | 給水系内で測定を行う方法と測定ヘッド |
| CN101749544A (zh) * | 2008-12-15 | 2010-06-23 | Abb技术股份公司 | 用于诊断流体系统中的噪声的测量装置和方法 |
| WO2014050511A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 日本電気株式会社 | 漏洩検査装置、プログラム、及び制御方法 |
| KR101414374B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2014-07-01 | 한국원자력연구원 | 반사파의 영향을 제거한 배관 누설지점 추정 시스템 및 방법 |
| CN104747912A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-01 | 重庆邮电大学 | 流体输送管道泄漏声发射时频定位方法 |
| JP2016070812A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 富士通株式会社 | トランス接続相判定装置、方法、及びプログラム |
| JP2016102783A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-06-02 | 積水化学工業株式会社 | 異常音の発生位置特定方法および異常音の発生位置特定装置 |
| JP2016145750A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 株式会社リニア・サーキット | 水道用の使用検出センサ |
| JP2016148617A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 積水化学工業株式会社 | 分析データ作成方法、漏水位置検知装置および漏水位置特定方法 |
| CN106678552A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 北京埃德尔黛威新技术有限公司 | 一种新型渗漏预警方法 |
| CN106764468A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-31 | 北京埃德尔黛威新技术有限公司 | 一种渗漏预警系统及自适应频谱消噪方法 |
| CN108397692A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-14 | 清华大学合肥公共安全研究院 | 基于噪声信号时域分段频谱分析的管道泄漏识别方法 |
| KR20200014055A (ko) * | 2018-07-31 | 2020-02-10 | 주식회사 싸이언 | 진동 및 소음 복합센서를 이용한 기계의 이상 감지 장치 및 방법 |
| CN110939875A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-31 | 上海隧道工程股份有限公司 | 基于谱纹分析的管道泄露检测与定位方法及其系统 |
| CN114719198A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 武汉易维科技股份有限公司 | 一种基于渗噪积分域建模的管道渗漏智能检测方法及装置 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP9681998A patent/JPH11271168A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2014050511A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 日本電気株式会社 | 漏洩検査装置、プログラム、及び制御方法 |
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| CN106678552A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 北京埃德尔黛威新技术有限公司 | 一种新型渗漏预警方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |