JPH1164152A - ガス配管の漏洩位置標定方法および装置 - Google Patents

ガス配管の漏洩位置標定方法および装置

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JPH1164152A
JPH1164152A JP22925597A JP22925597A JPH1164152A JP H1164152 A JPH1164152 A JP H1164152A JP 22925597 A JP22925597 A JP 22925597A JP 22925597 A JP22925597 A JP 22925597A JP H1164152 A JPH1164152 A JP H1164152A
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cross
correlation
leak
acoustic sensor
signal
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Toshiharu Inagawa
敏春 稲川
Yuichiro Ueno
雄一郎 上野
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Hitachi Ltd
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Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス配管の漏洩の有無および漏洩位置を効率
良くかつ正確に標定するガス配管の漏洩位置標定装置を
提供する。 【解決手段】 漏洩検査の対象となるガス配管10の両
端近傍に設置された音響センサ1,2と、音響センサ
1,2の出力信号を格納するデータ格納装置20と、音
響センサ1,2の出力信号の相互相関信号を計算する相
互相関算出装置30と、相互相関算出装置30で算出し
た相互相関信号をウエーブレット変換するウエーブレッ
ト変換装置40と、ウエーブレット変換装置40で変換
された結果を表示する表示手段50とを備え、表示手段
50に表示されたパターンからガス漏洩位置を標定する
ガス配管の漏洩位置標定装置。簡便な系統構成で、ガス
配管の漏洩の有無および漏洩位置を効率良くかつ正確に
標定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設された
ガス配管のガス漏洩位置を標定する方法および装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般家庭にガスを供給するガス配管は、
ガス漏れに対しては十分な対策が講じられているが、配
管が地中に埋設されているために、予期しない局部的な
腐蝕などが進行し、ガス漏れが生じる恐れがある。
【0003】従来、地中のガス配管については、配管の
近くにガス音響センサを差し込んで漏洩ガスを検知する
か、外部からの雑音が少なくなる深夜に検査員が地上か
ら聴診器でガス漏れ音を聴いて漏洩を検知していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のいずれの方法で
も、地中に張り巡らされた配管をくまなくチェックする
には、多くの労力を要していた。
【0005】また、ガス音響センサを差し込んで漏洩ガ
スを検知する方法では、音響センサでガス漏洩を検知し
ても、漏洩が配管のどの部分で生じているかを特定する
ことが難しく、音響センサが検知した個所を中心とし
て、かなり広い場所の配管を堀返さなければならなかっ
た。
【0006】さらに、ガス漏れ音を聴いて漏洩を検知す
る方法では、検査員の個人差がある上に、埋設配管の状
態によっては、検知精度がばらつくという問題があっ
た。
【0007】本発明の目的は、簡単な系統構成で、ガス
配管の漏洩の有無および漏洩位置を効率良くかつ正確に
標定するガス配管の漏洩位置標定方法および装置を提供
することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、漏洩検査の対象となるガス配管の両端近
傍に設置した音響センサの出力信号の相互相関信号を算
出し、算出した相互相関信号をウエーブレット変換し、
相互相関信号の波形の極大値とウエーブレット変換結果
の漏洩を特徴づける周波数帯における相関とから漏洩位
置を標定するガス配管の漏洩位置標定方法を提案する。
【0009】ウエーブレット変換結果を時間−周波数平
面の表示画面上に表示し、表示画面上のピークを示すパ
ターンに基づき漏洩位置を標定することもできる。
【0010】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、漏洩検査の対象となるガス配管の両端近傍に設置さ
れた音響センサと、音響センサの出力信号を格納するデ
ータ格納装置と、音響センサの出力信号の相互相関信号
を計算する相互相関算出装置と、相互相関算出装置で算
出した相互相関信号をウエーブレット変換するウエーブ
レット変換装置と、相互相関信号の波形の極大値とウエ
ーブレット変換結果の漏洩を特徴づける周波数帯におけ
る相関とから漏洩位置を標定する手段とを備えたガス配
管の漏洩位置標定装置を提案する。
【0011】本発明は、さらに、上記目的を達成するた
めに、漏洩検査の対象となるガス配管の両端近傍に設置
された音響センサと、音響センサの出力信号を格納する
データ格納装置と、音響センサの出力信号の相互相関信
号を計算する相互相関算出装置と、相互相関算出装置で
算出した相互相関波形信号をウエーブレット変換するウ
エーブレット変換装置と、ウエーブレット変換装置で変
換された結果を表示する表示手段と、表示手段に表示さ
れたパターンからガス漏洩位置を標定する手段とを備え
たガス配管の漏洩位置標定装置を提案する。
【0012】いずれの漏洩位置標定装置においても、前
記音響センサとデータ格納装置との間に、音響センサ出
力信号のうち10kHz以上の高周波成分の通過を阻止
するローパスフィルタを備えることが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるガス配管の
漏洩位置標定装置の一実施例の系統構成を示すブロック
図である。地中に埋設されたガス配管10には、各家庭
にガスを分配する枝管11,12が、分岐して設けられ
ている。この枝管11,12は、図示しないガスメータ
を介して、各家庭内のガス管に接続されている。
【0014】本発明の音響センサ1,2は、ワンタッチ
クランプなどによって、枝管11,12に容易に着脱で
きる。音響センサ1,2からの信号は、それぞれアンプ
16,17で増幅され、ローパスフィルタ18,19に
より10kHz以上の高周波成分を除去され、データ格
納装置20に取り込まれる。データ格納装置20のサン
プリング周期は、例えば20kHzに設定されている。
【0015】格納装置20に取り込まれた音響センサ
1,2からの出力信号は、相互相関算出装置30で相互
相関信号を計算される。2つの信号の相互相関信号の計
算方法は、電子情報通信学会偏『デジタル信号処理ハン
ドブック』(平成5年1月オーム社発行)の第25頁など
に解説されている。
【0016】相互相関算出装置30の出力信号は、ウエ
ーブレット変換装置40に送られ、ウエーブレット変換
される。ウエーブレット変換については、前述の『デジ
タル信号処理ハンドブック』の第60頁〜第62頁に解
説されている。
【0017】ウエーブレット変換された結果は、表示手
段50の画面の時間−周波数平面上に振幅の大きさとし
て表示される。
【0018】図2は、本発明によるガス配管の漏洩の有
無および漏洩位置標定の原理を説明する図である。配管
10のA点で漏洩が生じていれば、A点で発生するガス
漏洩音は、配管10内を伝わり、音響センサ1,2で検
知される。
【0019】図3は、ノイズが重畳しない場合の音響セ
ンサ1,2の出力信号の一例を示す図である。配管10
を伝わる漏洩音に他のノイズが重畳しない場合、音響セ
ンサ1,2の出力信号は、図3に示すように、漏洩点か
ら遠い側の音響センサ2の信号が、ずれ時間τだけ遅れ
るのみで、信号波形が同じになる。
【0020】図4は、図3の出力信号の相互相関信号の
波形の一例を示す図である。図3のような位相だけがず
れた同一波形の2つの信号の相互相関信号を計算する
と、図4に示すように、ずれ時間τの位置で、ピーク値
を示す波形となる。すなわち、相互相関信号は、一方の
信号に対して他方の信号の時間軸をずらせて重ねたとき
両方の信号の一致の度合を示すものであり、相関関数と
しては、横軸に両方の信号のずれ時間をとると、一致の
度合を振幅の大きさで表示できる。
【0021】したがって、音響センサ1,2の信号の相
互相関信号を計算し、ピーク値を示すずれ時間τが判れ
ば、このずれ時間τから漏洩点を求めることができる。
音響センサ1と2との間の距離をL,漏洩音が配管を伝
送する速度をv,音響センサ1から漏洩点までの距離を
x,信号のずれ時間をτとすれば、音響センサ1から漏
洩点までの距離xは、 x=(L−vτ)/2 で求めることができる。
【0022】もし、配管に漏洩がないとすれば、音響セ
ンサ1,2の出力信号は極めて微弱であり、相互相関信
号も小さくなり、図4に見られるようなピーク値が明確
に表れないので、明確なピーク値の有無から漏洩の有無
を検知し、2つの信号のずれ時間τから漏洩位置xを知
ることが原理的には可能である。
【0023】以上の説明においては、音響センサ1,2
によりガスの漏洩音のみを検知すると仮定しているが、
実際には、地中から配管に多くのノイズが伝わるので、
音響センサ1,2で検知する信号波形は異なる。
【0024】図5は、ノイズが重畳した場合の音響セン
サ1,2の出力信号の一例を示す図である。図5は、長
さ13メートルの配管で音響センサ1側から1.25メ
ートルの位置に漏洩孔を開けて測定した結果を示してお
り、音響センサ1の出力信号s1と音響センサ2の出力
信号s2とは、ノイズが重畳しているために、微妙に異
なっている。
【0025】図6は、図5の出力信号の相互相関信号の
波形の一例を示す図である。このような状況で、音響セ
ンサ1の出力信号s1と音響センサ2の出力信号s2と
の相互相関信号を計算すると、その波形は、図6に見ら
れるように、2つの極大値を持つ波形となる。図6にお
いて、ずれ時間τに相当する一方のピーク値は、漏洩音
によるものであるが、もう一方のピーク値は、重畳した
ノイズによるものであると推定される。
【0026】配管からのガス漏洩に起因する漏洩音と配
管に外部から伝わるノイズとを周波数分析してみると、
ノイズは数百Hzの比較的周波数の低い成分が多く、漏
洩音は1kHzから数kHzの比較的高い周波数成分を
持っていることが判明した。したがって、相互相関信号
をウエーブレット変換し、時間−周波数平面に表示すれ
ば、相互相関のピーク値が漏洩音によるものかノイズに
よるものかを判別できると考えられる。
【0027】そこで、本発明においては、相互相関算出
装置30で得られた相互相関信号を更にウエーブレット
変換装置40でウエーブレット変換し、漏洩音の周波数
に一致する周波数帯で振幅のピーク値を示す位置のずれ
時間τから漏洩の有無および漏洩位置を特定することに
した。
【0028】図7は、ウエーブレット変換した結果を時
間−周波数平面に表示した表示画面の一例を示す図であ
る。振幅の大きさを3つのレベルに分けて示している。
Lは振幅がもっとも大きい領域を表し、Mは振幅が中程
度の領域を表し、Sは振幅が小さい領域を表している。
【0029】振幅がもっとも大きい領域Lは、相互相関
信号のピーク値に対応しており、高い周波数帯にあるL
1は、漏洩音に起因しているが、比較的低い周波数帯に
あるL2は、ノイズによるピークに対応している。
【0030】このように、相互相関信号が同じピーク値
を示していても、ウエーブレット変換すれば、それぞれ
のピーク値の周波数帯が判るので、真の漏洩音によるず
れ時間τを求めることできる。
【0031】図1に示したデータ格納装置20,相互相
関算出装置30,ウエーブレット変換装置40,表示手
段50は、1台のパソコンにそれぞれの機能を達成する
計算ソフトウエアを組み込むと、容易に実施できる。ま
た、表示手段50には、相互相関信号とウエーブレット
変換した結果とを切換えて表示することもできる。
【0032】本発明では、ガス配管の漏洩のチェック
は、各家庭にガスを引き込む枝管を利用するので、音響
センサを設置するために特別の作業を必要としない。
【0033】検査対象の配管の長さLは、余り長いと漏
洩音が減衰するし、逆に外部からのノイズの侵入が多く
なるので、10〜20メートルが好ましい。この配管の
長さLは、枝管11,12の間隔に近いので、好都合で
ある。
【0034】なお、ガス配管の複数の個所から漏洩があ
った場合、相互相関信号に明確なピークが出ないことが
予想されるが、発明者等の実験では、配管の長さが10
メートル程度ならば、少なくとも2個所からの漏洩を検
知できた。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、漏洩検査の対象となる
ガス配管の両端近傍に設置した音響センサの出力信号の
相互相関信号を算出し、算出した相互相関信号をウエー
ブレット変換し、相互相関信号の波形の極大値とウエー
ブレット変換結果の漏洩を特徴づける周波数帯における
相関とから漏洩位置を標定し、ガス配管の漏洩の有無お
よび漏洩位置を効率良くかつ正確に標定できるガス配管
の漏洩位置標定方法および装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガス配管の漏洩位置標定装置の一
実施例の系統構成を示すブロック図である。
【図2】本発明によるガス配管の漏洩の有無および漏洩
位置標定の原理を説明する図である。
【図3】ノイズが重畳しない場合の音響センサの出力信
号の一例を示す図である。
【図4】図3の出力信号の相互相関信号の波形の一例を
示す図である。
【図5】ノイズが重畳した場合の音響センサ1,2の出
力信号の一例を示す図である。
【図6】図5の出力信号の相互相関信号の波形の一例を
示す図である。
【図7】ウエーブレット変換した結果を時間−周波数平
面に表示した表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
A ガス漏洩個所 1,2 音響センサ 10 ガス配管 11,12 枝管 16,17 アンプ 18,19 ローパスフィルタ 20 データ格納装置 30 相互相関算出装置 40 ウエーブレット変換装置 50 表示手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 漏洩検査の対象となるガス配管の両端近
    傍に設置した音響センサの出力信号の相互相関信号を算
    出し、 算出した相互相関信号をウエーブレット変換し、 前記相互相関信号の波形の極大値とウエーブレット変換
    結果の漏洩を特徴づける周波数帯における相関とから漏
    洩位置を標定することを特徴とするガス配管の漏洩位置
    標定方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のガス配管の漏洩位置標
    定方法において、 前記ウエーブレット変換結果を時間−周波数平面の表示
    画面上に表示し、 前記表示画面上のピークを示すパターンに基づき漏洩位
    置を標定することを特徴とするガス配管の漏洩位置標定
    方法。
  3. 【請求項3】 漏洩検査の対象となるガス配管の両端近
    傍に設置された音響センサと、 前記音響センサの出力信号を格納するデータ格納装置
    と、 前記音響センサの出力信号の相互相関信号を計算する相
    互相関算出装置と、 前記相互相関算出装置で算出した相互相関信号をウエー
    ブレット変換するウエーブレット変換装置と、 前記相互相関信号の波形の極大値とウエーブレット変換
    結果の漏洩を特徴づける周波数帯における相関とから漏
    洩位置を標定する手段とを備えたことを特徴とするガス
    配管の漏洩位置標定装置。
  4. 【請求項4】 漏洩検査の対象となるガス配管の両端近
    傍に設置された音響センサと、 前記音響センサの出力信号を格納するデータ格納装置
    と、 前記音響センサの出力信号の相互相関信号を計算する相
    互相関算出装置と、 前記相互相関算出装置で算出した相互相関波形信号をウ
    エーブレット変換するウエーブレット変換装置と、 前記ウエーブレット変換装置で変換された結果を表示す
    る表示手段と、 前記表示手段に表示されたパターンからガス漏洩位置を
    標定する手段とを備えたことを特徴とするガス配管の漏
    洩位置標定装置。
  5. 【請求項5】 請求項3または4に記載のガス配管の漏
    洩位置標定装置において、 前記音響センサと前記データ格納装置との間に、前記音
    響センサ出力信号のうち10kHz以上の高周波成分の
    通過を阻止するローパスフィルタを備えたことを特徴と
    するガス配管の漏洩位置標定装置。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139286A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Yazaki Corp 判断装置及び判断方法
WO2011130366A3 (en) * 2010-04-15 2012-02-09 Acoustic Systems, Inc. Integrated acoustic leak detection system using intrusive and non-intrusive sensors
KR101185368B1 (ko) * 2012-06-19 2012-09-24 주식회사 한국빅텍 누수음 발생 및 발생지점의 방향 체크가 가능한 누수탐지장치
WO2014050618A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 日本電気株式会社 欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラム
CN104948915A (zh) * 2015-06-11 2015-09-30 北京科创三思科技发展有限公司 一种基于次声波与无人机技术实现的管道泄漏侦测系统
WO2015146082A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 日本電気株式会社 漏洩検知装置、漏洩検知方法、およびプログラムを格納する記録媒体
CN105841893A (zh) * 2016-03-24 2016-08-10 浙江理工大学 一种监测加氢空冷器泄漏的装置和方法
CN105864643A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 华北电力大学 基于rbf神经网络的气体管道泄漏定位实验装置及方法
CN106090628A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种气体管道泄漏定位试验系统及其定位方法
CN107461611A (zh) * 2017-08-24 2017-12-12 南京邮电大学 基于小波和emd重构相结合的泄漏检测方法及泄漏检测装置
JP2019100729A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 日本電気株式会社 情報提示システム、情報提示方法およびプログラムに関する
CN110529745A (zh) * 2019-08-05 2019-12-03 上海第二工业大学 一种频域下光纤检测管道泄漏与位置的算法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010139286A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Yazaki Corp 判断装置及び判断方法
WO2011130366A3 (en) * 2010-04-15 2012-02-09 Acoustic Systems, Inc. Integrated acoustic leak detection system using intrusive and non-intrusive sensors
KR101185368B1 (ko) * 2012-06-19 2012-09-24 주식회사 한국빅텍 누수음 발생 및 발생지점의 방향 체크가 가능한 누수탐지장치
JPWO2014050618A1 (ja) * 2012-09-28 2016-08-22 日本電気株式会社 欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラム
WO2014050618A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 日本電気株式会社 欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラム
WO2015146082A1 (ja) * 2014-03-26 2015-10-01 日本電気株式会社 漏洩検知装置、漏洩検知方法、およびプログラムを格納する記録媒体
CN104948915A (zh) * 2015-06-11 2015-09-30 北京科创三思科技发展有限公司 一种基于次声波与无人机技术实现的管道泄漏侦测系统
CN105841893A (zh) * 2016-03-24 2016-08-10 浙江理工大学 一种监测加氢空冷器泄漏的装置和方法
CN105864643A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 华北电力大学 基于rbf神经网络的气体管道泄漏定位实验装置及方法
CN106090628A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种气体管道泄漏定位试验系统及其定位方法
CN107461611A (zh) * 2017-08-24 2017-12-12 南京邮电大学 基于小波和emd重构相结合的泄漏检测方法及泄漏检测装置
CN107461611B (zh) * 2017-08-24 2019-07-09 南京邮电大学 基于小波和emd重构相结合的泄漏检测方法及泄漏检测装置
JP2019100729A (ja) * 2017-11-29 2019-06-24 日本電気株式会社 情報提示システム、情報提示方法およびプログラムに関する
CN110529745A (zh) * 2019-08-05 2019-12-03 上海第二工业大学 一种频域下光纤检测管道泄漏与位置的算法

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