TW201608531A

TW201608531A - 具有自家發電功能的配管感測器、災害偵測系統、以及具有自家發電功能的配管附屬裝置

Info

Publication number: TW201608531A
Application number: TW103129379A
Authority: TW
Inventors: Sakuji Kurata
Original assignee: Sakuji Kurata
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-03-01

Abstract

本發明的課題為構築一種防災系統，係為了減少具備複數種類的偵測部及其資料取得機器所需之製造及設置的費用，而於配管路之各既定區間設置複數個感測器。該防災系統具備：一對的連接凸緣(1)，係連接於將配管路(P)之途中予以分隔的分隔部份；內管(2)，係將配管路(P)的分隔部份連接成可使流體流通；旁通管(3)，其具有流路，該流路係從內管(2)之靠上游的位置被旁路分支，並在內管(2)之靠下游的位置再次合流；旋轉體(4)，係在旁通管(3)的流路內，且設在內管(2)的周圍，並藉由朝向旁通管(3)的流體流通而旋轉；發電裝置(5)，係藉由前述旋轉體(4)的旋轉而發電；以及偵測器(6)或受電裝置(8)的至少任一者，其與前述發電裝置(5)電性連接。

Description

具有自家發電功能的配管感測器、災害偵測系統、以及具有自家發電功能的配管附屬裝置

本發明係關於：一種自家發電式配管感測器，其藉由具備自家發電功能，即使是在沒有從外部供給電源的情況亦可偵測配管路的異常；以及一種災害偵測系統，其藉由具備複數個前述自家發電式配管感測器，可綜合地偵測包含配管異常之災害的發生；以及一種具有自家發電功能的配管附屬裝置，其可對外部自動供電。

現在地球上，正大量發生著天災或人禍所導致的過失災害，以往在某地區偵測地底內部或建築物等構造物內部的異常產生並預知該地區或構造物中之災害事故發生的技術，作為其中一個類別，是埋設於地底之用來偵測在自來水道之配水管所發生的漏水並界定漏水位置之漏水檢查技術，除此外不存在其他技術。相對於此，有一種綜合危機預知警報感測器已被揭示，其用來預知埋設於地底之自來水道的配管路乃至配設於建築物等構造物內部之自來水道的配管路等配管路全體，因各種原因所產生之災害事故的發生(參照專利文獻1)。

此為在四處散佈於地底埋設物全體的配管路及四處散佈於建築物等構造物內部全體的配管路之既定部位所多數設定之各自的特定距離區間之配管的兩端部設置綜合感測器，其具備用來偵測分別關於聲音、放射線、熱、機械應變、電氣、磁氣、及振動之各偵測部，藉由以該綜合感測器的各偵測部同時測量出來之各自的偵測訊號之由常態的變動，來測定地底埋設物及構造物內的配管路內外部或地層內部及構造物內部的異常資訊訊號，藉由該測定訊號的分析來發現在多數設定之特定距離區間之中某特定距離區間的地盤下陷、地盤下沉、放射線外漏、或異常溫度上升之災害事故的徵兆，並界定發生現象的場所，來事先預測意外的方法。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本專利第3520440號公報

但是上述綜合危機預知警報感測器，係具備所有用來偵測分別關於聲音、放射線、熱、機械應變、電氣、磁氣、及振動之各偵測部的綜合感測器，故為了具備全種類的偵測部與其資料取得機器，其製造及設置的繁雜度或費用會提高，並不容易架構成在配管路之各既定區間來複數設置的系統。

且，以往自家發電式配管感測器之水道管等管線的異常偵測，係以安定地供給感測器動作電源為前提，在電源供給中斷的狀態下，便無法進行異常偵測，亦即，例如即使在各區間具備如上述般的綜合危機預知感測器，若各偵測部或偵測資訊送訊機的驅動電力中斷的話，便根本無法取得偵測資訊本身，而無法對應包含電氣線路之複數被稱為生命線異常等綜合災害。此外，在現代係要求著不增設水力、火力發電設備或核能發電設備，而提供新的電力能源。

在此，本發明的課題為提供一種災害時供電系統，其減少具備複數種類的偵測部及其資料取得機器所需之製造及設置的費用，較容易架構於配管路之各既定區間設置複數個感測器的防災系統，且在電源供給中斷的狀態下，亦能進行異常偵測，此外，不用增設水力、火力發電設備或核能發電設備，而提供新的電力能源。

為了解決上述課題而採用以下手段。

‧本發明之自家發電式配管感測器，係從構造物、裝置或地底之任一處所設置之既定流體的配管路(P)的途中分支連接，用來偵測配管乃至配管周圍之異常的配管感測器，其特徵為：由分支管(10)及偵測器(6)所構成，該分支管(10)係在分隔前述配管路(P)而設置之上游側及下游側的各連接凸緣(1)之間的一部分區域中，連接成往比配管路更上方分支，並在分支前端具有排氣閥(33)；該偵測器(6)係連接在分支管(10)的流路內且具有感測元件，且進一步具備：發電裝置(9)及資料管理機(7)，該發電裝置(9)係具有沿著分支管(10)的管面而貼付固定之複數的壓電元件，且藉由朝向管內流路之流體的流通而使自身發電；該資料管理機(7)係與前述發電裝置(9)電性連接，且取得發電裝置(9)之發電狀態的資訊，並接收來自前述偵測器(6)的偵測訊號，前述偵測器(6)或資料管理機(7)的至少任一者，係藉由取得發電裝置(9)之發電狀態的資訊，而偵測被分隔連接之配管路(P)乃至配管路(P)周圍的狀況。

前述分支管(10)係從配管路(P)分支，並由透過閥(101)而連接之套管(102)、及可裝卸地連接於套管(102)前端部的排氣器(330)所構成，前述排氣器(330)在連接時之上部位置具有排氣閥(33)，並在連接時突出形成有朝套管(102)內突入之棒狀的偵測器(6)，前述偵測器(6)，係對與分支管(10)分離配置的資料管理機(7)進行可拆卸地傳送連接較佳。

‧且，本發明之自家發電式配管感測器，係中介設置在構造物、裝置或地底之任一者所設置之既定流體的配管路(P)內，用來偵測配管乃至配管周圍之異常的配管感測器(G)，其特徵為，具備：一對的連接凸緣(1)，係在將前述配管路(P)的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管(2)，係將各連接凸緣(1)之間的配管路(P)的分隔部份，連接成可使流體流通；旁通管(3)，其具有流路，該流路係從內管(2)之靠上游的位置往與內管(2)隔離之外部周圍旁通分支，並在內管(2)之靠下游的位置再次合流；旋轉體(4)，係在旁通管(3)的流路內，可自由旋轉地設在內管(2)的周圍，並藉由朝向旁通管(3)之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸旋轉；發電裝置(5)，係接近固定在旋轉體(4)的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體(4)的旋轉而發電；偵測器(6)或受電裝置(8)之至少任一者，係電性連接於前述發電裝置(5)，並取得發電裝置(5)之發電狀態的資訊，藉由使前述偵測器(6)或受電裝置(8)之至少任一者取得發電裝置(5)之發電狀態的資訊，藉此偵測出被分隔連接之配管路(P)乃至配管路(P)周圍的狀況。

‧且，本發明之自家發電式配管感測器，係中介設置在構造物或地底所設置之既定流體的配管路 (P)內，用來偵測配管乃至配管周圍之異常的配管感測器(G)，其特徵為，具備：一對的連接凸緣(1)，係在將配管路的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管(2)，係將各連接凸緣(1)之間的配管路(P)的分隔部份，連接成可使流體流通；旁通管(3)，其具有流路，該流路係從內管(2)之靠上游的位置往與內管(2)隔離之外部周圍旁通分支，並在內管(2)之靠下游的位置再次合流；旋轉體(4)，係在旁通管(3)的流路內，可自由旋轉地設在內管(2)的周圍，並藉由朝向旁通管(3)之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸旋轉；發電裝置(5)，係接近固定在旋轉體(4)的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體(4)的旋轉而發電；偵測器(6)，係配置在前述一對的連接凸緣(1)所構成之凸緣構造的流通路內、或前述一對的連接凸緣(1)之間的流通路內，並偵測比分隔部份更往上游側及/或下游側之配管路內的流體流通相關的偵測訊號，藉由發電裝置(5)進行自我發電，且，藉由發電裝置(5)之發電狀態及偵測部(6)之偵測訊號，來偵測出被分隔連接之配管路(P)乃至配管路(P)周圍的狀況。

‧如前述自家發電式配管感測器，其上游側及下游側的各連接凸緣(1)係構成為具備：相對向的凸緣構造(11)、及中介於其間的連接緩衝材(12)，前述偵測部(6)係安裝在被夾在各連接凸緣(1)之凸緣對向構造(11)之間的連接緩衝材(12)內較佳。如此一來，構成為在配管感測器G之分離得最遠的兩端部將偵測器6埋入連接緩衝構件12內，藉此可更正確地掌握與被分隔之配管內的資訊相關的偵測訊號。且，藉由偵測在感測器兩端部的偵測器6之間所發生的異常訊號，可將感測器本身的異常作為偵測訊號來取得。

‧如前述任一項記載之自家發電式配管感測器，其旁通管(3)係由擴徑部(31)及筒狀部(32)所構成，該擴徑部(31)係將設置在內管(2)之靠上游及靠下游之管周圍的連通孔(2h)予以覆蓋，並從內管(2)的各管端朝向管軸長之靠中央處擴徑，該筒狀部(32)係將兩端的擴徑部(31)彼此連接，並以筒狀覆蓋內管的外周，從連通路(2h)通過擴徑部(31)內而流入筒狀部(32)內之上游側的旁通管路，其流路係形成為在管路內之至少一部分的流通流量變小較佳。如此一來，可以提高流入筒狀部32內之流通流體的流速，可增加旋轉體4的旋轉量而有效率地發電。

‧如前述任一項記載之自家發電式配管感測器，其旋轉體(4)具備：可繞著管軸自由旋轉的多重筒狀構造(41)、及形成於多重筒狀構造之各筒面的翼片(42)，前述翼片(42)係具有扭曲形狀的翼面，其形成為相對於管軸方向的安裝角度無段或分段地變大或變小較佳。進一步來說，翼片(42)以繞著管軸呈螺旋狀延伸配置較佳。如此一來，藉由翼片(42)可以不阻礙旋轉體(4)內的流體流通，並確保旋轉體(4)的旋轉量。

‧如前述任一項記載之自家發電式配管感測器，其具備：設置在旁通管(3)的周部或周部附近，以發電裝置(5)的電動勢進行充電的受電裝置(8)，該受電裝置(8)係藉由自身的充電狀況來對偵測器(6)及/或資料管理機(7)自動供電較佳。藉由自動供電，即使是外部電源被遮斷的情況下亦可使感測器本身動作，而可以繼續進行異常發生的偵測或訊號送訊。

‧如前述任一項記載之自家發電式配管感測器，作為其進一步的構造，具備：安裝在旁通管(3)之周部且具備複數壓電元件(91)的發電裝置(9)，該壓電元件(91)，係藉由所安裝之配管路的流體流通所產生的音壓或振動來發電，並將由此產生的電動勢送至前述受電裝置(8)較佳。如此般地藉由發電裝置(9)來發電，可提高緊急時的供電功能，在自家發電機本身故障的情況可作為預備電源來使用。

‧如前述任一項記載之自家發電式配管感測器，其前述內管(2)為中介設置在於附有蓋部之管空間內露出的配管路(P)者，且，具備資料管理機(7)，該資料管理機(7)係將與發電裝置(5)所產生之電動勢相關的電動勢訊號及偵測器(6)之偵測訊號予以送訊或保管，該資料管理機(7)係具備：增幅偵測訊號的增幅器 (71)、使增幅後之增幅訊號進行A/D轉換的A/D轉換器(72)、以及將A/D轉換後之增幅訊號予以送訊的送訊機(73/73M)，該等增幅器(71)、A/D轉換器(72)、及送訊機(73/73M)係安裝在管空間內或其蓋部周邊較佳。

如此一來，在管空間內或該附屬零件與週邊機器，藉由進行資料管理機(7)之資料轉換、增幅、甚至送訊，可在異常發生時將配管路(P)集中地修復，或是可集中管理每個管空間的配管路(P)。

‧本發明之災害偵測系統，係具備具有自家發電功能的配管感測器(G)、以及中央監視裝置(S)而成，該配管感測器(G)係將複數台隔著既定間隔安裝在所配設的配管路(P)，該中央監視裝置(S)係接收由具有自家發電功能之配管感測器(G)的資料管理機(7)所送訊的資料，並接收由各配管感測器的受電裝置(8)所送出之與電動勢相關的電動勢訊號。然後，其特徵為，前述中央監視裝置(S)，係具有地圖顯示機(SM)，該地圖顯示機，係將通過配管路而相鄰之配管感測器(G)所分別接收到的電動勢訊號及偵測訊號進行相關處理，藉此將夾在配管感測器(G)之配管路內的異常發生位置界定為兩點之間的距離，並將該兩點之間的距離與預先輸入之配管路的位置資訊對照並以地圖顯示。在此，本發明之電動勢訊號亦即代表著關於自家發電之電壓的訊號，將既定時間中的累計電壓或瞬間電壓變換為電氣訊號而作為電動勢訊號來取得。

‧作為前述災害偵測系統，其具備中央監視裝置(S)及搭載自家發電機的測定車輛(C)，測定車輛(C)係具備：與發生異常之配管路附近的配管感測器(G)連接並直接接收偵測訊號的直接收訊裝置較佳。如此一來，在緊急時可從汽車供電，進行配管感測器G之偵測及偵測訊號資料管理的運作、和發電裝置的運作，或是可對安裝有該感測器G的配管路(P)進行修復。

‧作為前述任一者之災害偵測系統，其具備：將複數之受電裝置(8)所產生之電動勢予以集中充電的集中受電盤(8S)，集中受電盤(8S)係具有：在配管路發生異常時，僅由手動操作來切換成外部供電的切換裝置較佳。如此一來，藉由切換裝置來強制停止自動受電或自動供電，可在異常發生時防止電氣系統的意外所產生的漏電事故，或是確保災害時的緊急電源。

‧然後，本發明之具有自家發電功能的配管附屬裝置，係中介設置在構造物或地底所設置之既定流體的配管路(P)內，其特徵為，具備：一對的連接凸緣(1)，係在將前述所設置之配管路(P)的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管(2)，係將各連接凸緣(1)之間的配管路(P)的分隔部份，連接成可使流體流通；旁通管(3)，其具有流路，該流路係從內管(2)之靠上游的位置往與內管(2)隔離之外部周圍旁通分支，並在內管 (2)之靠下游的位置再次合流；旋轉體(4)，係在旁通管(3)的流路內，可自由旋轉地設在內管(2)的周圍，並藉由朝向旁通管(3)之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸旋轉；發電裝置(5)，係接近固定在旋轉體(4)的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體(4)的旋轉而發電；受電裝置(8)，其與前述發電裝置(5)電性連接，並以發電裝置(5)的電動勢進行充電，前述受電裝置(8)，係配置在旁通管(3)的周部或周部附近、或是前述一對連接凸緣(1)之凸緣構造內或凸緣構造附近，並藉由自身的充電狀況來對裝置外部自動供電。

藉由具備上述發電裝置的配管或是系統來提供一種機構，其不會破壞自然並利用既有的設備來創造新能源。且，即使在對自家發電式配管感測器的設置部的電源供給被中斷的狀態下，亦可藉由自家發電來持續進行配管路的異常偵測。進一步可在供電被中斷的區域進行災害時供電。

1‧‧‧連接凸緣

11‧‧‧凸緣構造

12‧‧‧連接緩衝材

2‧‧‧內管

2h‧‧‧連通孔

3‧‧‧旁通管

31‧‧‧擴徑部

32‧‧‧筒狀部

33‧‧‧排氣閥

4‧‧‧旋轉體

41‧‧‧多重筒狀構造

42‧‧‧翼片

5‧‧‧發電裝置(線圈)

6‧‧‧偵測器(水中麥克風或放射能感測器)

7‧‧‧資料管理機

71‧‧‧增幅器

72‧‧‧A/D轉換器

73‧‧‧送訊機

8‧‧‧受電裝置

8S‧‧‧集中受電盤

9‧‧‧發電裝置

91‧‧‧壓電元件

92‧‧‧蓋部壓電元件

P‧‧‧配管路

M‧‧‧人孔蓋

S‧‧‧中央監視裝置

SM‧‧‧地圖顯示機

C‧‧‧測定車輛

圖1為本發明之自家發電式配管感測器G之實施例的剖面構造說明圖。

圖2為表示連接凸緣1之實施例之圖1的a-a剖面圖。

圖3為表示本發明之自家發電式配管感測器G之實施例內部構造的剖面說明圖。

圖4為表示本發明之自家發電式配管感測器G之設置在人孔之狀態範例的剖面構造說明圖。

圖5為圖4之人孔蓋M的俯視圖。

圖6為表示本發明之災害偵測系統或災害時供電系統之實施例構造的剖面說明圖。

圖7為表示本發明之災害偵測系統或災害時供電系統之各構造配置例的立體說明圖。

圖8為本發明之災害偵測系統之地圖顯示器在偵測到異常時所顯示的圖像範例。

圖9為本發明之災害偵測系統之偵測訊號顯示的圖像範例。

圖10為本發明之災害偵測系統之漏水位置診斷顯示的圖像範例。

圖11為具備本發明之實施例4之自家發電式配管感測器的災害偵測系統的安裝狀態說明圖。

圖12為圖11所示之實施例4之自家發電式配管感測器的安裝狀態的說明圖。

圖13為圖11所示之實施例4之自家發電式配管感測器中，表示拆除排氣器之狀態的說明圖。

以下，針對用以實施本發明的最佳形態，與作為各實施例所示的圖式一同進行說明。圖1~圖5為表示本發明之實施例的自家發電式配管感測器G，圖6及圖7為表示具備此之實施例的災害偵測系統，兼災害時供電系統之實施例的構造。且，圖8~圖10為表示本發明之自家發電式配管感測器G乃至災害偵測系統所使用之顯示圖像範例。

〔實施例1〕

(實施例1之自家發電式配管感測器的整體構造)

本發明之實施例1的自家發電式配管感測器10，基本上係中介設置在構造物或地底所設置之既定流體的配管路P內，用來偵測配管乃至配管周圍之異常的配管感測器，其特徵為，具備：一對的連接凸緣1，係在將配管路P的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管2，係將各連接凸緣1之間以與分隔部份的配管內徑同直徑地連接；旁通管3，其具有流路，該流路係從內管2之靠上游的位置往與內管2隔離之外部周圍旁通分支，並在內管2之靠下游的位置再次合流；多重筒狀的旋轉體4，係在旁通管3的流路內，可自由旋轉地設在內管2的周圍，並藉由朝向旁通管3之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸自律旋轉；發電裝置5，係接近固定在旋轉體4的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體4的自律旋轉而發電；偵測器6，係分別配置在比前述旋轉體4更靠上游側及下游側的管路處，並偵測比分隔部份更靠上游側及下游側之配管路P內的流體流通相關的偵測訊號，資料管理機7，係將與發電裝置5所產生之電動勢相關的電動勢訊號及偵測器6之偵測訊號予以送訊或保管。然後，藉由資料管理機7所取得之電動勢訊號及偵測訊號，來分析被連接之配管路P的狀況，並藉由發電裝置5而具有自家發電功能。

如此一來，藉由流通在配管路P內的流通流體壓力使旋轉體旋轉驅動，並藉由在其周圍或內部所具備之發電裝置5來一邊進行自家發電，一邊進行偵測器6之管內流體狀態的偵測。且自家發電功能所產生的電動勢會影響旋轉體的旋轉數甚至流體的流量，故可以將電動勢狀態作為電動勢訊號來取得，藉此可獲得管內流體流通的資訊。以下，針對各構造與作為實施例所示之各圖共同進行詳述。

(連接凸緣1)

上游側及下游側之各連接凸緣1，係具備以下而構成 (圖1、圖2)：凸緣構造11，其與固定在配管路P之分隔面的凸緣相對向；薄型圓框狀的連接緩衝材12，其中介設置在相對向之凸緣及凸緣構造11之間；及貫通該等之複數個凸緣固定具13。

(內管2)

內管2，係由直管所構成，並中介設置在人孔下之人孔空間內露出的配管路P。內管2係與分隔部份之配管路P保持著相同內徑來連接，藉此成為不會阻礙流量。且，在內管2的兩端附近且與旁通管3之擴徑部31重疊的區域，形成有對管面以傾斜方向穿孔之複數的連通孔。

(旁通管3)

旁通管3，係由擴徑部31及筒狀部32所構成，該擴徑部31係將設置在內管2之靠上游及靠下游之管周圍的連通孔2h予以覆蓋，並從內管2的各管端朝向靠軸中央處擴徑，該筒狀部32係將兩端的擴徑部31彼此連接，並以筒狀覆蓋內管的外周。在此，從連通孔2h通過擴徑部31內而流入筒狀部32內之上游側的旁通管路，係將至少一部分的流路緊縮形成，使管路內之從上游側往下游側的流通流量無段或分段地變小較佳。例如圖1之圖式左側的擴徑部31內，以係連通孔2h使流路緊縮而增加流速，並在圓錐柱狀的擴徑部內暫時降低流速，之後，藉由保持有發電裝置5之外線圈51及內線圈52的發電機框架5F來極端地緊縮流通路。在實施例1中，以該發電機框架5F的緊縮部份使流速急速上升，而確保旋轉體4內的流通流速為一定以上。

且，在筒狀部32之管表面的鉛直上部，設有自動排氣閥33。自動排氣閥33係具有旁通管3內的排氣功能，並且其至少內部為由導電體所構成，發揮著使發電裝置5的電動勢傳達至外部之聯接器的功能。且，在筒狀部32之管表面的鉛直上部，設有自動排氣閥33。自動排氣閥33係具有旁通管3內的排氣功能，並且具有防止發電裝置5之壓力過度上升所產生之破裂或洩漏的功能。

(旋轉體4)

旋轉體4，係具備有可繞著管軸自由旋轉的多重筒狀構造41、及形成於多重筒狀構造41之各筒面的多數個翼月42而構成，前述翼片42於表裏具有在軸方向較長的翼面，其以單側翼面承受流體壓，藉此對旋轉體4本身賦予旋轉力，並且具有扭曲形狀的翼面，其形成為相對於管軸方向的安裝角度無段或分段地變大或變小。特別是於實施例1中，在具有彼此同軸的內筒412與外筒411之雙重筒狀構造中，在內筒412與外筒411之間使複數片翼片遍及筒徑方向而固定。複數片翼片係配置成在剖面視圖為放射狀，且各翼片42的任一者，在沿著管軸方向分別朝內筒412與外筒411之安裝部的相位係沿著一旋轉方向呈一定變化，藉此沿著管軸來繞著管軸成螺旋狀延伸配設。於內筒412與外筒411，內藏有縱橫排列的磁石41M。

(發電裝置5)

發電裝置5係具備以下而構成：外線圈51，其在接近旋轉體4之外筒411之外面的位置以非接觸配置，且以多重圈捲成圓筒狀；內線圈52，其在接近旋轉體4之內筒412之內面的位置以非接觸配置，且以多重圈捲成圓筒狀；及發電機框架5F，係將外線圈51及內線圈52保持成雙重框狀，並在雙重框內將旋轉體4收容成可同軸旋轉。且，將外線圈51、內線圈52所產生的電動勢在發電機框架5F內充電，並與旋轉體上部中央的自動排氣閥33以有線來成為電性導通。

(偵測器6)

偵測器6，係由在流通路內露出的水中麥克風61及放射能感測器62所構成，且被組裝在連接緩衝構件12內，該連接緩衝構件12係被夾在各連接凸緣1的凸緣對向構造11之間而設置。水中麥克風的偵測部，係從比配管內徑更粗的連接緩衝構件12的內框朝軸方向突出，且設置在比配管內徑更外部的位置(圖2)。在每個自家發電式配管感測器G之上游側、下游側各自的連接緩衝構件12，組裝有水中麥克風61及放射能感測器62，藉由使上游側及下游側的偵測訊號相關連，可僅將自家發電式配管感測器G之更上游側的偵測訊號予以抽出。作為其他形態，以具備水中麥克風61及放射能感測器62的任一者、將水中麥克風61及預備水中麥克風61合併設置者、或是不設置偵測部本身者亦可。

又，實施例1中，於後述人孔蓋M亦具備面板型的放射能偵測器6M或是人孔手柄型之筒狀的振動偵測器6H(圖5)。

又，該偵測訊號，係在於兩端具有分隔部份之配管路的兩端，藉由使互相關聯，可如圖9左圖所示般，將異常訊號的發生位置界定為從分隔兩端部之各感測器的距離，進一步以相關式分類濾波器來過濾該合成波型，並以增幅器71增幅，藉此可如圖9右圖所示般，作為特徵值來擴大顯示。

藉由變換成如圖9右圖所示之特徵值，可判別是否為漏水、或是外部應力發生的狀態、或是週邊的放射能值過量等之異常狀態的種類。且，如此所界定之異常訊號位置或偵測種類，可作為如圖10所示的診斷結果來進行表示。例如在圖10中係表示為：由感測器G1所偵測出的異常訊號是在從分隔配管路之單側的配管感測器G距離29.5m的位置、以及距離241.9m的位置兩處，且各位置之管內流體的推測漏出量(漏水量)分別為每分鐘7.6公升、以及每分鐘10.6公升。在下部係將於兩端具有感測器之配管路的略圖以棒狀表示，並改變顏色來表示異常發生界定位置。且在其下部，表示有區間名稱、管種類、感測器間隔、配管徑、及計測時間。

如此般的畫面，例如可作為本發明之災害偵測系統的地圖顯示機SM的表示畫面，而顯示於中央監視裝置S，或是顯示於搭載在測定車輛C的顯示機上。且，將圖8所示之配管種類與配管的配置資料重疊對照，可以將具體的異常發生位置以地圖資料來表示。例如在圖8中，地圖內左上第2列附近的第二感測器G2、以及其正下方之在地圖內左下附近的第三感測器G3之間，將漏水位置以星芒狀的對話框來界定，且與感測器G1、G4之偵測訊號合併關聯，來界定偵測訊號之異常發生的種類，並且與配管地圖重疊對照，藉此可正確地表示漏水位置。例如藉由在測定車輛C進行如此般的表示，可更迅速且正確地進行配管的修復作業。且，藉由將放射能量的偵測訊號，或地盤變動的訊號與讀取地圖重疊對照，可界定危險地區，並顯示迂迴建議路線等。

(資料管理機7)

資料管理機7，係具備以下所構成：增幅偵測訊號的增幅器、使增幅後之增幅訊號進行A/D轉換的A/D轉換器、以及將A/D轉換後之增幅訊號予以送訊的送訊機。

前述增幅器、A/D轉換器、及前述受電裝置8，係集合安裝在人孔構造內的上部空間。

前述送訊機73，係分類成：安裝在人孔蓋M的人孔內藏送訊機73M、安裝於設置在地上之集中受電盤8S的受電訊號用送訊機73、使用設置在建築物及構造物之既有之電波用天線的受電訊號用送訊機73(圖6、圖7)。

(受電裝置8)

受電裝置8，係設在旁路管3的周部或周圍附近，以發電裝置5的電動勢進行充電。該受電裝置8係當自身的蓄電量到達既定量以上時，開始對偵測器6及/或資料管理機7自動供電。當電源供給中斷的情況，藉由將來自該受電裝置8的電壓送至資料管理機7，即使是在配管感測器G本身的電源供給被中斷的情況，亦可持續地進行感測器的偵測或偵測訊號的送訊。

(發電裝置9)

發電裝置9，係具有朝發電機之旁路管3的周圍外側貼付固定之薄型板狀的筒體，且由沿著筒體的筒面，內藏並列設置複數個壓電元件91的套體所構成。各壓電元件91，係藉由被安裝之配管路P之流體流通所產生的音壓或振動來發電，並將該所產生的電動勢送至前述受電裝置8。又，在發電裝置9的設置區域，且為管上面的日照區域處，亦可取代壓電元件91而為內藏有光感電元件者。藉此，在管上面係進行太陽能面板的發電，在管下面係進行振動或音偵測的發電，將可確保感測器故障時的緊急電源。

於人孔蓋M的周部，進一步將複數個蓋部壓電元件92分散於扇狀區間並埋入固定，該蓋部壓電元件92，係藉由人孔蓋M周圍的路面使用所產生的音壓或振動來發電，且該電動勢亦被送至前述受電裝置8。

前述自家發電式感測器G，係設在配管檢查或維護用之附蓋的管空間內。特別是實施例中，前述內管2係中介設置在於附有人孔蓋M之人孔構造內露出的配管路P者，前述資料管理機7，係具備：增幅偵測訊號的增幅器、使增幅後之增幅訊號進行A/D轉換的A/D轉換器、以及將A/D轉換後之增幅訊號予以送訊的送訊機。然後，前述增幅器、A/D轉換器、及前述受電裝置8係集合安裝在人孔構造內的上部空間。

且，前述送訊機係安裝在人孔蓋M，進一步在人孔蓋M的一部分，埋入固定有複數個蓋部壓電元件92，該蓋部壓電元件92，係藉由人孔蓋M周圍的路面使用所產生的音壓或振動來發電，且將該電動勢送至前述受電裝置8較佳。

〔實施例2〕

(實施例2之自家發電式配管感測器的整體構造)

且，本發明之實施例2的自家發電式配管感測器10，基本上係中介設置在構造物、裝置、或地底之任一者所設置之既定流體的配管路P內，用來偵測配管乃至配管周圍之異常的配管感測器G，其特徵為，具備：一對的連接凸緣1，係在將前述配管路P的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管2，係將各連接凸緣1之間的配管路P的分隔部份，連接成可使流體流通；旁通管3，其具有流路，該流路係從內管2之靠上游的位置往與內管2隔離之外部周圍旁通分支，並在內管2之靠下游的位置再次合流；旋轉體4，係在旁通管3的流路內，可自由旋轉地設在內管2的周圍，並藉由朝向旁通管3之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸旋轉；發電裝置5，係接近固定在旋轉體4的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體4的旋轉而發電；偵測器6或受電裝置8之至少任一者，係與前述發電裝置5電性連接，並取得發電裝置5之發電狀態的資訊。然後，藉由使前述偵測器6或受電裝置8之至少任一者取得發電裝置5之發電狀態的資訊，偵測出被分隔連接之配管路P乃至配管路P周圍的狀況。

該實施例，於上述實施例1的構造中，係即使將前述偵測器6及前述受電裝置8之至少任一者除外亦可成立的構造。至少具備偵測器6的情況，係與上述實施例1相同，為具備在凸緣構造內或一對的凸緣之間，其基本構造亦與實施例1相同。但是，並不一定要具備藉由偵測器6本身的偵測手段來偵測配管內或配管周圍之異常的功能亦可，取而代之的是，只要與發電裝置5電性連接且具備取得發電裝置5之發電狀態資訊的功能者即可。此情況時，受電裝置8可具備在配管感測器內，但若附屬在配管感測器外時，亦可從配管感測器裝置內去除。

且，在至少具備受電裝置8的情況，係與上述實施例1為相同的配置及構造。但是，並不一定要具備受電裝置8本身的充電功能亦可，取而代之的是，只要為與發電裝置5電性連接且接收該電動勢者，並具備取得發電裝置5之發電狀態資訊的功能者即可。此情況時，偵測器6可具備在凸緣構造內或一對的凸緣之間，但亦可去除藉由偵測器6本身的偵測手段來偵測配管內或配管周圍之異常的功能。

(本發明之災害偵測系統)

本發明之災害偵測系統，係具備上述任一者所述之自家發電式配管感測器(實施例1、2)、以及中央監視裝置S而成，該配管感測器，係隔著既定間隔安裝在所配設的配管路P；該中央監視裝置S，係接收由各自家發電式配管感測器的資料管理機7所送訊的資料，並接收由各自家發電式配管感測器的受電裝置8所送出之與電動勢相關的電動勢訊號。

(中央監視裝置S)

中央監視裝置S的特徵為具有地圖顯示機SM，該地圖顯示機SM，係將通過配管路P而相鄰之自家發電式配管感測器所分別接收到的電動勢訊號及偵測訊號進行相關處理，藉此將夾在自家發電式配管感測器之配管路P內的異常發生位置界定為兩點之間的距離，並將該兩點之間的距離與預先輸入之配管路P的位置資訊對照並以地圖顯示。

本發明之災害偵測系統，係具備中央監視裝置S及搭載自家發電機的測定車輛C，測定車輛C係搭載直接收訊裝置的車輛，該直接收訊裝置係與發生異常之配管路P附近的自家發電式配管感測器連接並直接接收偵測訊號。

〔實施例3〕

(實施例3之具有自家發電功能的配管附屬裝置的整體構造)

本發明之實施例3的實施例之具有自家發電功能的配管附屬裝置，係中介設置在構造物或地底所設置之既定流體的配管路P內，其特徵為，具備：一對的連接凸緣1，係在將前述所設置之配管路P的途中予以分隔之分隔部份的上游側及下游側分別以凸緣連接；內管2，係將各連接凸緣1之間的配管路P的分隔部份，連接成可使流體流通；旁通管3，其具有流路，該流路係從內管2之靠上游的位置往與內管2隔離之外部周圍旁通分支，並在內管2之靠下游的位置再次合流；旋轉體4，係在旁通管3的流路內，可自由旋轉地設在內管2的周圍，並藉由朝向旁通管3之流路的流體流通而使其本身繞著內管的管軸旋轉；發電裝置5，係接近固定在旋轉體4的內周面、外周面或構造內的結構面之至少任一處，並藉由前述旋轉體4的旋轉而發電；受電裝置8，其與前述發電裝置5電性連接，並以發電裝置5的電動勢進行充電，前述受電裝置8，係配置在旁通管3的周部或周部附近、或是前述一對連接凸緣1之凸緣構造內或凸緣構造附近，並藉由自身的充電狀況來對裝置外部自動供電。

(本發明之災害偵測系統的整體構造)

然後，本發明之災害偵測系統，係具備：隔著既定間隔安裝在所配設的配管路P之上述任一者所述之自家發電式配管感測器(包含實施例1、2)或自家發電式配管附屬裝置(包含實施例3)；複數之受電裝置8，其接收由各自家發電式配管感測器/自家發電式配管附屬裝置所送電的各電氣；集中受電盤8S，其將複數之受電裝置8所產生之電動勢予以集中充電，集中受電盤8S，係具有在配管路P發生異常時，僅由手動操作來切換成外部供電的切換裝置。

藉由上述構造，可提供不會破壞自然並利用既有的設備來創造新能源的機構，且即使在對自家發電式配管感測器之設置部的電源供給被中斷的狀態下，亦可藉由自家發電來持續進行配管路P的異常偵測，或提供在供電被中斷的區域進行災害時供電的系統。

〔實施例4〕

將實施例4之具備具有自家發電功能的配管感測器的災害偵測系統之安裝狀態說明圖示於圖11。在圖11中，表示有從設在地底之既定流體之配管路(P)的途中兩處分別被分支連接之由分支管(10)所構成之兩處的配管感測器。兩處的配管感測器係分別配置在具有蓋MA、MB之人孔內，且在各分支管10內藏有偵測器6A、6B。且兩處的分支管係各自安裝有沿著管面之複數的感壓元件90所構成的發電裝置9，其偵測來自配管路P內之流通流體的音壓或振動並進行發電。兩處的配管感測器係空出配管路P之既定區間而安裝，且各自將配管路P內的狀態以偵測器和發電裝置偵測。藉由演算該兩處之配管感測器的偵測資訊，可得知連接各配管感測器之配管路P之區間的流路異常位置。例如圖11所示般，在連接兩處之配管感測器的配管路P的區間處，發生有因配管龜裂所產生之流體洩漏部LP時，將一邊的配管感測器所偵測到的異常量(異音的音量或異常頻率變動)與另一邊的配管感測器所偵測到的異常量(異音的音量或異常頻率變動)進行關聯，藉此可判斷從各配管感測器到異常發生位置為止的距離AX、BX。且同樣地，藉由各配管感測器之偵測相關資訊，可判斷洩漏流體W之擴散的大小，來作為從流體洩漏部LP之洩漏流體W的洩漏狀態。

如圖11~圖13所示般，各配管感測器係由中介設置在分隔配管路(P)之既定區間之上游側、下游側的連接凸緣(1)之間，且朝鉛直上方伸長的直管體所構成。在配管感測器之分支管(10)的前端附近內部內藏有偵測器6，且在配管感測器之分支管(10)的前端設有排氣閥33。從偵測器6連接電線並延伸，並將該電線連接至配置在人孔內的資料管理機7。

分支管係在分隔配管路(P)而設置之上游側及下游側的各連接凸緣(1)之間的一部分區域中，連接成往比配管路更上方分支，並在分支前端具有排氣閥(33)所構成的直管體。

在分支管(10)的流路內所連接之具有感測器元件的偵測器(6)，係藉由一組卡止接頭103F、102M而可拆卸地內藏。藉由卡止接頭而可拆卸偵測器，藉此可容易地進行偵測器6的交換、校正、及資料收集。

在分支管(10)之管外面，沿著分支管面貼付固定有具有複數壓電元件90的發電裝置(9)。發電裝置9係藉由朝向管內流路的流體流通而使自身發電。

具備資料管理機(7)，其係與前述發電裝置(9)電性連接，且取得發電裝置(9)之發電狀態的資訊，並接收來自前述偵測器(6)的偵測訊號，前述偵測器(6)或資料管理機(7)的至少任一者，係藉由取得發電裝置(9)之發電狀態的資訊，而偵測被分隔連接之配管路(P)乃至配管路(P)周圍的狀況。

前述分支管(10)係從配管路(P)分支，並由透過閥(101)而連接之套管(102)、及可裝卸地連接於套管(102)前端部的排氣器(330)所構成。

前述排氣器(330)在連接時之上部位置具有排氣閥(33)，並在連接時突出形成有朝套管(102)內突入之棒狀的偵測器(6)，前述偵測器(6)，係對與分支管(10)分離配置的資料管理機(7)進行可拆卸地傳送連接。

卡止接頭係由以下構成：母接頭103F/102F，其在管內彈性突出有爪部103C；及公接頭102M/101M，其插入母接頭103F之管內，並具有卡合爪部103C的細管部102D。套管102係將流體填充至內部，藉此發揮作為旁通部的功能。藉由將具備聲音感測器的偵測器6插入該套管102內，來偵測管內的流通資訊。在實施例中，閥101與套管102彼此皆可藉由卡止接頭而可拆卸地連接，成為容易維護。

資料管理機7係傳送連接於設在人孔蓋M之具有送訊機73的蓋部壓電元件92。將以資料管理機7所接收、增幅之資料，送訊至人孔蓋M的送訊機73，並由送訊機73對集中管理中心等進行資料送訊。

上述配管感測器或配管附屬裝置，除了上下水道的水道管路以外，亦可安裝在消防管路、氣體管路、天然氣管路、石油與瓦斯等液體燃料管路、及冷卻配管路。且，上述災害偵測系統，係固定在埋設於地底之所設置的配管路P或構造物內所設置的配管路P的管路途中，擷取配管內外的異常訊號，解析異常訊號的內容並顯示於螢幕畫面，藉此發揮作為綜合危機預知防災監視系統的功能，可運用來事先預測配管路P內外的事故。該危機預知防災監視系統，除了上下水道的水道管路以外，亦可適用於機場設施、鐵路設施、醫院設施、避難設施、港灣設施、國家的重要設施、及防空避難施設。

且，例如在國境防衛線之埋設於地底的配管路設置本發明的配管感測器，可架構24小時的警備用監視系統。該情況時，可感測出利用國境防衛線之地上或地下道而通過、侵入國境防衛線的物體或人物。

且，亦可適用於核能發電裝置、火力發電裝置、水力發電裝置或包含該等裝置之廠房。可擷取冷卻配管、燃料配管、水力配管與爐心、燃燒裝置、發電裝置的異常，並發送警報。

且，於都市區等四處散佈成網狀的地底配管路，分別以既定的間隔設置複數的配管感測器，藉此可運用作為具備警備功能、災害預知功能的系統裝置。

此外，本發明並不限定於上述之實施例，在不超出本發明之主旨的範圍內可適宜地進行元件的抽出、組合的變更及省略、變更各構造的處理順序、或是將部份構造省略或變更配置。