JPS59195139A - 漏水検出装置 - Google Patents

漏水検出装置

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JPS59195139A
JPS59195139A JP6919083A JP6919083A JPS59195139A JP S59195139 A JPS59195139 A JP S59195139A JP 6919083 A JP6919083 A JP 6919083A JP 6919083 A JP6919083 A JP 6919083A JP S59195139 A JPS59195139 A JP S59195139A
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water leakage
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water
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Tadashi Saito
斉藤 粛
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • G01M3/243Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は水道管からの木節れを検出する、改良された漏
水検出装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
浄水場、または、配水池から需要家まで配水される途中
の配水管、及び給水管から漏れる漏水量は、現在全配水
量の10数%にもなり、新規水源の開発には莫大な資金
を必要とする。このため漏水量の抑制は極めて急務であ
り、漏水の発生をすみやかに知る必要があるが、大部分
の漏水は地中で発生するため、これを地上から発見する
ことは困難である。
従来、実用に供されている代表的な地下漏水検出法に音
響棒による方法がある。これは音響棒を管路が埋設され
ている地上に当てるか、ポーリングした穴を通して直接
埋設管路に、これを接触させるか、あるいは消火栓、量
水器などの地上へ露出している部分へこれを接触させて
、音響棒から伝わる振動音を機械的、又は電気的に増幅
し、ヘッドホーンを通して調査員が耳で聴くことにより
漏水の有無を判断する方法である。しかし、この方法で
は、漏水音とその他の雑音を区別するための熟練技術を
要すること、また、この技術を有する調査員が全市街地
を巡回するためには膨大な労力と時間を要するため、漏
水個所の発見が遅々として進まないことである。
このため、漏水発見の自動化を目指して近時試用が開始
された相関式漏水発見装置がある。これは2個所の消火
栓に取付けた振動センサーからの信号の相互相関をとる
ことによって、漏水している位置まで決定しようとする
ものである。しかし、これには次の欠点がある。第一に
51M査区間の管路の分岐、管の材質、管−の長さのデ
ータを正確に知っていなければならないこと。第二に、
途中管路の分岐がある場合、分岐管については別途調査
しなければならないこと。第三に、熟練技術は要さない
が市内を巡回点検する必要があるため、漏水の早期発見
には限界があること、などである。
〔発明の目的〕
本発明は上記事由に鑑みてなされ、熟練した調査員によ
る巡回調査を必要とせず、又、管の材質、長さなどの管
路諸元も与える必要のない、前記欠点のない漏水検出装
置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
現在漏水件数は、その約90%が配水管からの分岐個所
を含めて需要家へ引き込まれる給水管で占められている
ので、漏水検出装置を各需要家の給水管に固定設置する
ことによって、需要家周辺の漏水を早期発見することが
できる。本発明の漏水検出装置に使用するセンサーは、
微小水圧変動波として管路内を伝搬する漏水音による水
圧変動を検出する圧力検出器、または管壁などの機械的
振動を検出する。振動検出器などであるが、漏水以外の
音源、又は振動源による雑音の混入を完全に除去するこ
とが困難である。
通常、水道の蛇口から発生する雑音のほかに、車輌の通
過による雑音、工場の機械運転による雑音、工事現場の
作業による雑音などが雑音の主たるものである。以下説
明を簡単にするために音)二ついて述べるが、振動につ
いても全く同様である。
これらの雑音と漏水音を判別する方法には、(1)’(
i号の大きさで判別する方法、(2)信号の周波数で判
別する方法、(3)雑音源が減少する深夜の時間帯に測
定する方法などがある。本発明は、これらの方法と併用
、あるいは単独に用いて漏水音と雑音の判別機能を向旧
させるものである。
漏水は給配水管、分水栓などの腐蝕、外力による破壊締
結部のゆるみ、施行不良などが原因で発生し、一旦発生
した漏水は修理されない限り継続して発生し、自然復旧
することは有り得ない。一方、最大の雑音源である水道
の蛇口音は、水を使用するときにのみ音を発生すること
が明白である。
その他の雑音源の車輌音、各種機械音、工事作業名など
も24時間連続して発生することはきわめて稀なことで
ある。そこで、本発明は音の継続時間を積分し、この積
分値があらかじめ設定した判定基準を越えた場合にのみ
漏水と判定することにより、他の雑音と区別するもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の構成の概要を示し、センサー1で検出
された漏水音および雑音は電気信号に変換されて波形整
形回路2へ入力される。波形整形回路2では、センサー
1からの電気信号の増幅、周波数によるフィルタリング
、及び波高値による弁別などが行なわれ、漏水信号とし
て有意な信号を、たとえばハイレベルに、有意でない信
号をローレベルに波形整形する。信号継続時間積分回路
3は、入力信号がハイレベルの時間を積分して時間積分
信号T。を出力する。又、漏水判定回路4は、信号継続
時間積分回路3において積分された時間が、判定基準値
を越える場合に、漏水ありと判定信号Doを出力する回
路である。
第2図は波形整形回路2の実施例の構成図である。増幅
回路20は、センサー1からの電気信号をlXl0’〜
1×10倍に増幅し、たとえば低域遮断周波数1 kH
z、高域遮断周波数がl Q kHzの帯域通過フィル
タ21によって信号主成分を通過させる。この交流電気
信号は絶対値増幅回路22によって、負信号は正信号に
変換され、比較回路23に入力される。比較回路23は
判定基準電圧+Ve以上の入力信号のみを一定電圧信号
に変換して出力する。
第6図の(a)は帯域通過フィルタの出力信号波形の一
例、同図(b)は絶対値増幅回路の出力信号波形の一例
で、(a)の負信号をOvで折返え山た形になっている
。同図(c)は判定基準′電圧+Veよりも信号が太き
いときにハイレベルになる比較向路の出力信号波形で、
波形整形回路2の出力信号になる。
第3図は第1図の中の信号継続時間積分回路3の一実施
例を示すものである。パルス発振器30の周波数は、波
形整形回路2に含まれるフィルタの面域遮断周波数の数
倍以上とし、分解能を確保する。タイミング回路34は
タイマーをPE iEmし、制御入力によって設定され
た時刻に積分開始信号INI 、積分終了信号lN01
判定実施信号DIO、カウンタ33のリセット信号BS
などの一連の指令信号を発生する機能をもっている。
これらの信号は、通常は1日周期で発生し、たとえば深
夜の0時に積分開始信号INIが、午前5時に積分終了
信号rNoが出るように設定される。
フリップフロップ35は積分開始信号INIから積分終
了ζ号TNOまでの間、w % ’ 1 ″の状態を保
時し、アンドゲート31によってパルスとの論理積をと
り、アンドゲート32ヘパルスをイアu給する。
アンドゲート32はアンドゲート31の出力パルスと波
形整形回路2の出力信号の論理積をとることによって、
波形整形回路2の出力信号継続時間をディジタル化する
。カウンタ33はアンドゲート32の出力パルス列を計
数することによって、積分開始信号INIが発生してか
ら積分終了信号INOが発生ずるまでの波形整形回路出
力信号の時間積分を行なう。
第6図の(d)はアンドゲート32の出力パルス列で、
波形整形回路2の出力信号の/’%イレベル期間に比例
したパルス数となっている。(e)は積分開始信号IN
I 、 (f)は積分終了信号INO1(g)はフリツ
プフロツプの論理″′1“の状態を示す積分期m)信号
、(11)は判定実施信号DIOで積分終了信号INO
の後に出され、静水判定回路2を動作させるためのもの
である。リセット信号R8はさらにこの後に出されて、
カウンタ23をイニシャライズするのに使わり、る。
第4図は信号継続時間積分回路3の他の実施例で、第3
図との相違点はパルス発振器30の替りに、電圧−周波
数変換回路40が使用されていることである。電圧−周
波数変換回路40は、入力電圧に比例した周波数のパル
スを出力する回路であるが、波形整形回路2の出力信号
の大きさが一定値であるから、人力信号が継続する間中
、一定周波数のパルスを出力するので、第3図の回路と
同じ機能をもち、第6図の信号波形も同じ(:なる。
第5図はt届水判定回路4の実施例で2進並列比較回路
を示す。いま、ビット数にの二つの2進数をA、Bとし
、2進数Aのり、S、Dの論理′1“をA1、M、S、
 Dの論理ゝ1“をAK、同様(−2進数Bのり、 8
.Dの論理ゝ1“をB1、M、S、Dの論理S1“をB
kとB7、pk HQk+rkをそれぞれ次のように定
義する。
ただし、λに、百にはそれぞれAk、 Bkの論理ゝ0
“信号、口は論理Jへ、Uは論Jl和を1つす記号であ
る。
又、2進数A 1Bの大小に関する論理言e号P、Q、
Rを のように決めると、 となる。第5図はアンドゲート50およびオアゲート5
1を用いて、(1) 、 (2) 、 +3)式の論理
を構成したもので、2進数人をカウンタの値、2進数B
を判定基準値(=対応させるならば、出力P 7’J−
判定出力とt「る。漏水判定回路の実現の北では、破線
で囲んだQのイ=号出力に関する部分は、もちろん不要
である。
$7図は実効値がIVの正弦波信号の大きさを0d)(
とじた場合の、判定基僧電圧Veをパラメータとして信
号の大きさと時間積分率(%)の関係を計算したグラフ
である。たとえば、Ve=、0.5V、判定基〆■1を
40%とすると、−7dBす、上のイ′1゛号か連続し
て入力されていると漏水と判定することができる。また
、+20dBの雑音力強1定期間中に2094のデユー
ティで発生していても、時間、漬分率は98X0.2:
19.6 %にしかならないため、同音とみなされる。
〔発明の効果〕
以−ヒのことから明られなように本発明によれば、雑音
のl閉波数成分が漏水音信号と近似し、その大きさが、
たとえ、漏水音信号より大きくても、41号の継続時間
を積分することにより、容易に雑音と耐水信号との区別
をして漏水を検出する漏水検出装置が提供できる。なお
本装置の原理は、センサーが圧力−電気変換器に限定さ
れず、振動(変位、速度、加速度)−電気変換器などで
も全く同4筆に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す概略19+、第2図は波形
整形回路の詳細図、第3 f”>lは(g号継続時間積
分回路の一実施例を示す回路構成図、第4図は信号継続
時間積分回路の他の実施例を示す回路構成図、第5図は
漏水判定回路の構成図、第6図は本発明の動作を示す構
成各部の波形図、第7図は信号の犬兼さと時間積分率の
関係図である。 20・・・増幅同格、  22・・・絶対値増幅回路2
3・・・比較回路、    31,32,5Q・・・ア
ンドゲート40・・・准圧−周波数変換回路、 51・・・オアゲート、  INI・・・積分開始信号
INO・・・積分終了(3号、DIO・・・判定実施信
号R8・・・リセット信号、 To・・・時間積分出力
Do・・・判定出力。 (7317)  代理人 弁理士 μm1  近 憲 
佑(ほか1名) 第5図 第6図 (幻 θ〜v−−−−JXρブ ー−→篩間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水道管やこれに付属する機器からの漏水によって
    発生する音圧変動および管壁などの振動を検知するセン
    サーと、このセンサーの出力を入力しこれを所定の波高
    値信号に整形する波形整形回路と、この波形整形回路の
    出力を所定の時間だけ信号の継続時間を積分する信号継
    続時間積分回路と、前記積分値の大きさと設定された判
    定基準値とを比較して雑音と漏水音との区別を行なう漏
    水判定回路とからなる漏水検出装置。
  2. (2)前記信号継続時間積分回路は時間積分出力、又前
    記漏水判定回路は判定出力を、それぞれ外部へ取り出す
    ための出力端子を有することを東11徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の漏水検出−装置。
JP6919083A 1983-04-21 1983-04-21 漏水検出装置 Granted JPS59195139A (ja)

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JPS59195139A true JPS59195139A (ja) 1984-11-06
JPH0464018B2 JPH0464018B2 (ja) 1992-10-13

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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