WO2020059693A1 - 流体漏洩診断装置、流体漏洩診断システム、流体漏洩診断方法、及び、流体漏洩診断プログラムが格納された記録媒体 - Google Patents

流体漏洩診断装置、流体漏洩診断システム、流体漏洩診断方法、及び、流体漏洩診断プログラムが格納された記録媒体 Download PDF

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WO2020059693A1
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wave
pipe
fluid leakage
measurement information
fluid
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純一郎 又賀
茂樹 篠田
菊池　克
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日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24—Investigating 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
    • G01M3/243—Investigating 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

Definitions

  • the present invention relates to a technique for diagnosing fluid leakage in a pipe based on a wave propagating through the pipe.
  • a signal obtained by a sensor that measures vibration or water pressure installed on a valve plug, etc. is similar to a signal that represents a wave (vibration or pressure wave) propagating to the survey area sandwiching a suspected fluid leak.
  • a method using a correlation method for detecting the presence / absence of leakage and the position of leakage based on the property is also a method using a correlation method for detecting the presence / absence of leakage and the position of leakage based on the property.
  • Patent Literature 1 discloses a leak detection device with improved accuracy of detecting leak from a pipe even in an environment where noise is generated.
  • This apparatus calculates the value of the cross-correlation function of the signals using the signals representing the detection results of the plurality of sensors, and the calculated value is equal to or greater than a first threshold, and the calculated value of the calculated value at a different measurement time is calculated. When the time change is equal to or less than the second threshold, it is determined that there is a leak.
  • the apparatus calculates a propagation time difference of the leaked sound based on a portion where the value of the cross-correlation function is equal to or more than the first threshold value and the time change of the value of the cross-correlation function at different measurement times is equal to or less than the second threshold value. Then, a leakage position is specified based on the propagation time difference.
  • Patent Document 2 discloses a device that detects a leak position of a water pipe or the like buried underground.
  • This device includes vibration detection devices installed at both ends of an inspection section of a pipe.
  • This apparatus extracts a signal of a pipe vibration having a frequency component common to the underwater sound as a common frequency component signal with respect to each of both ends of an inspection section of the pipe.
  • This device performs cross-correlation processing on each common frequency component signal, and detects water leakage in a pipe based on the result. Then, this device obtains a difference in propagation time of each common frequency component signal, and detects a water leakage position in the pipe based on the obtained difference in propagation time.
  • Patent Document 3 discloses a method of determining an abnormality in a pipeline based on a calculated determination value.
  • vibration data is obtained by measuring vibration of a pipe at a predetermined inspection position for at least one predetermined time.
  • This apparatus extracts a part of a waveform pattern from the vibration data.
  • a cross-correlation function between the waveform pattern and the vibration data is obtained, and the determination value is calculated based on the amplitude of the cross-correlation function.
  • the above-mentioned fluid leak detection system using the general correlation method detects all waves (vibration, pressure wave, etc.) that reach the two sensors (detectors) installed at both ends of the survey target section in common. That is, these sensors detect, for example, a wave caused by an external environment or a wave caused by a pipe (pipe) structure, in addition to a wave caused by a fluid leak.
  • these sensors detect, for example, a wave caused by an external environment or a wave caused by a pipe (pipe) structure, in addition to a wave caused by a fluid leak.
  • the wave generated particularly due to the pipe structure is generated from the pipe itself as in the case of the fluid leakage, it is difficult to determine the wave generated due to the fluid leak.
  • a main object of the present invention is to provide a fluid leak diagnostic device or the like that solves this problem.
  • the fluid leakage diagnostic device is based on wave measurement information representing a wave measured in a pipe, a specifying unit that specifies a position of a source of the wave, and based on structural information of the pipe.
  • Detecting means for detecting a structural factor at which the wave is generated, which is present at the position of the generation source specified by the specifying means, and determining means for determining whether a time transition of the wave measurement information satisfies a condition.
  • Diagnostic means for diagnosing fluid leakage in the pipe based on a detection result by the detection means and a determination result by the determination means.
  • a fluid leakage diagnosis method wherein the information processing apparatus uses a wave measurement information representing a wave measured in a pipe to determine a position of a source of the wave. Specify, based on the structural information of the piping, based on the position of the specified source, detects the structural factor in which the wave occurs, and determines whether the time transition of the wave measurement information satisfies a condition. Judgment is performed, and fluid leakage in the pipe is diagnosed based on the detection result regarding the structural factor and the judgment result regarding the time transition.
  • a fluid leakage diagnosis program specifies a position of a source of the wave based on wave measurement information representing a wave measured in a pipe.
  • Identification processing based on the structural information of the pipe, a detection processing for detecting a structural factor at which the wave occurs, which is present at the position of the generation source identified by the identification processing, and a time transition of the wave measurement information And causing the computer to execute a determination process of determining whether or not a condition is satisfied, and a diagnosis process of diagnosing fluid leakage in the pipe based on a detection result of the detection process and a determination result of the determination process.
  • the invention of the present application can also be realized by a computer-readable, non-volatile recording medium in which the fluid leakage diagnosis program (computer program) is stored.
  • the invention of the present application makes it possible to improve the diagnostic accuracy when diagnosing fluid leakage related to piping by measuring the wave generated in the piping.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a fluid leak diagnosis system 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a specifying unit according to the first embodiment of the present invention calculates a value of a cross-correlation function 110 based on wave observation information 150.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating structure information 151 according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which illustrates the time transition of the amplitude of the wave which wave measurement information 150 concerning a 1st embodiment of the present invention shows.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a diagnosis of a fluid leak to a pipe 30 by a diagnosis unit 14 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the fluid leakage diagnosis device 10 according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram showing composition of fluid leak diagnostic equipment 40 concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is a block diagram showing composition of information processor 900 which can perform a fluid leak diagnostic device concerning each embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fluid leak diagnosis system 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the fluid leak diagnosis system 1 is a system that diagnoses a fluid leak related to a pipe (pipeline) 30 based on a wave (vibration or pressure wave) propagating through the pipe 30.
  • the pipe 30 is a social infrastructure facility such as a water pipe or a gas pipe.
  • the fluid leak diagnosis system 1 roughly includes a fluid leak diagnosis device 10, sensors 21 and 22, and collection devices 23 and 24.
  • the sensors 21 and 22 are devices capable of measuring a wave propagating through the pipe 30, and are, for example, vibration sensors or pressure sensors.
  • the sensors 21 and 22 are, for example, vibration sensors, they may be sensors using a piezoelectric method or sensors using a capacitance method.
  • the sensors 21 and 22 are pressure sensors, for example, they are preferably sensors that can measure up to a high-frequency pressure wave of about 10 kHz (kilohertz).
  • the place where the sensors 21 and 22 are installed may be a place directly connected to the pipe 30, such as a fire hydrant, an air valve, or a valve plug in a manhole of a water pipe.
  • the measurement data by the sensor 21 is collected by the collection device 23, and the measurement data by the sensor 22 is collected by the collection device 24.
  • the sensor 21 and the collecting device 23 and the sensor 22 and the collecting device 24 each constitute a measuring device.
  • the collection device 23 and the collection device 24 operate in synchronization with each other by sharing time information.
  • the collection device 23 and the collection device 24 may receive a time signal from, for example, a GNSS (Global Navigation Satellite System) or operate with a high-precision timekeeping function (internal clock) in order to operate in synchronization with each other. May be provided.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the collecting devices 23 and 24 collect the data measured by the sensors 21 and 22 in a time series at a predetermined sampling frequency (for example, a frequency up to about 5 kHz is desirable).
  • the collection device 23 (24) generates the wave measurement information 150 based on the measurement data representing the wave propagating through the pipe 30 collected in time series from the sensor 21 (22).
  • the wave measurement information 150 represents a physical characteristic value of a wave propagating through the pipe 30 associated with the time measured by the sensors 21 and 22.
  • the physical property value may be, for example, the amplitude of a wave or a frequency spectrum of the wave.
  • the collection devices 23 and 24 transmit the generated wave measurement information 150 to the fluid leak diagnosis device 10 by wire or wirelessly.
  • the fluid leak diagnosis device 10 includes a specifying unit 11, a detection unit 12, a determination unit 13, a diagnosis unit 14, and a storage unit 15.
  • the storage unit 15 is, for example, a storage device such as a magnetic disk or an electronic memory, and stores the wave measurement information 150 received by the fluid leakage diagnostic device 10 from the collection devices 23 and 24.
  • the specifying unit 11 specifies the position of the wave source 31 in the pipe 30 by using the cross-correlation function 110 based on the wave measurement information 150 stored in the storage unit 15.
  • FIG. 2 is a diagram (graph) illustrating an example in which the specifying unit 11 according to the present embodiment calculates the value of the cross-correlation function 110 based on the wave measurement information 150.
  • the horizontal axis represents a time difference between the measurement time of the sensor 21 and the measurement time of the sensor 22.
  • the vertical axis represents the value of the cross-correlation function 110 calculated for the time difference. Since the cross-correlation function 110 is well known as shown in Patent Documents 1 to 3, for example, a detailed description thereof will be omitted in the present application.
  • the specifying unit 11 calculates, as the vertical axis of the graph illustrated in FIG. 2, a value obtained by calculating the ratio between the peak value of the cross-correlation function 110 and the dark noise outside the measurement range instead of using the value itself of the cross-correlation function 110. May be used.
  • the specifying unit 11 may alternatively use a normalized value as the peak value of the cross-correlation function 110.
  • the value of the cross-correlation function 110 indicates the level of correlation (similarity) between the two waves measured by the sensors 21 and 22. Therefore, the time difference ⁇ t when the value of the cross-correlation function 110 reaches a peak represents a time difference between the time when the wave generated from the generation source 31 reaches the sensor 21 and the time when the wave reaches the sensor 22.
  • the identification unit 11 identifies the position of the generation source 31 based on the positional relationship (distance) between the sensors 21 and 22, ⁇ t, and the speed at which the wave propagates through the pipe 30 (for example, the speed of sound).
  • the specification unit 11 can use, for example, a theoretical value calculated based on the physical characteristics (type of material, diameter, etc.) of the pipe 30 as the speed at which the wave propagates through the pipe 30 (propagation speed).
  • the specification unit 11 uses the measured value of the propagation velocity obtained by measuring the vibration generated by exciting a certain place A in the pipe 30 at another place B in the pipe 30 as the propagation velocity. May be.
  • the specifying unit 11 may use the distance shown in the drawing of the pipe 30 as the distance between the sensor 21 and the sensor 22, or may use an actually measured value of the distance.
  • the identification unit 11 notifies the detection unit 12 of the position of the generation source 31 identified by the above-described operation.
  • the specifying unit 11 also notifies the diagnostic unit 14 of the peak value of the cross-correlation function 110.
  • the detecting unit 12 shown in FIG. 1 detects a structural factor at which the wave source occurs, which is present at the position of the generation source 31 specified by the specifying unit 11, based on the structural information 151 of the pipe 30.
  • FIG. 3 is a diagram exemplifying the structure information 151 according to the present embodiment.
  • the structure information 151 is information indicating the structure and position of the pipe 30 in association with each other. That is, the structural information 151 represents the structural factor 152 at which the wave occurs in the pipe 30 in association with the position.
  • the structure factor 152 that can be a structural factor 152 causes a change in the fluid flow (for example, water flow) in the pipe 30.
  • FIG. 3 illustrates a bend of the pipe 30 and a joint as an example of the structural factor 152.
  • the structural factor 152 may be, for example, a human hole for inspection work provided at any place of the pipe 30.
  • the structure information 151 is represented using the appearance of the pipe 30, but the structure information 151 is actually information using a code representing the content of the structure of the pipe 30. And
  • the structure information 151 is stored in the storage unit 15 in advance by, for example, an administrator of the fluid leakage diagnosis device 10.
  • the detection unit 12 notifies the diagnosis unit 14 of a detection result regarding the structural factor 152 where the wave occurs.
  • the determination unit 13 illustrated in FIG. 1 refers to the wave measurement information 150 stored in the storage unit 15 and determines whether the time transition of the wave measurement information 150 satisfies the condition.
  • FIG. 4 is a diagram (graph) illustrating the time transition of the amplitude of the wave indicated by the wave measurement information 150 according to the present embodiment.
  • the wave measurement information 150 may represent a time transition of a physical characteristic value other than the amplitude of the wave, for example, a time transition of a frequency spectrum of the wave.
  • the determination unit 13 adopts, for example, that the fluctuation amount of the amplitude of the wave is equal to or larger than the fluctuation threshold (first threshold) as the condition regarding the time transition of the wave measurement information 150 described above.
  • the fluctuation threshold value is a value larger than the maximum value of the fluctuation amount of the amplitude of the wave measured in a predetermined period for the pipe 30 that has been confirmed in advance in a state where no fluid leakage has occurred. It shall be.
  • the predetermined period is, for example, a period in which a person's life pattern makes a round (for example, one week). That is, the fluctuation threshold value is a value larger than a fluctuation value at which the amplitude of the wave fluctuates due to a human life pattern.
  • the determination unit 13 determines that the time transition of the wave measurement information 150 satisfies the condition (that is, the fluctuation amount of the wave amplitude is equal to or more than the fluctuation threshold), and notifies the diagnosis unit 14 of the determination result.
  • the diagnostic unit 14 illustrated in FIG. 1 is configured based on the peak value of the cross-correlation function 110 notified from the specifying unit 11, the detection result notified from the detecting unit 12, and the determination result notified from the determining unit 13. Diagnosis of fluid leakage in the pipe 30 is performed.
  • FIG. 5 is a diagram exemplifying the details of the diagnosis of fluid leakage to the pipe 30 by the diagnosis unit 14 according to the present embodiment.
  • the diagnosis unit 14 determines whether or not the peak value of the cross-correlation function 110 illustrated in FIG. 2 notified from the identification unit 11 is equal to or larger than a diagnosis target threshold (second threshold) for determining the generation source 31 as a diagnosis target. Check if. When the peak value of the cross-correlation function 110 is less than the threshold value for diagnosis (case 4 in FIG. 5), the diagnosis unit 14 compares the detection result notified from the detection unit 12 and the determination result notified from the determination unit 13 with each other. Regardless, the pipe 30 is diagnosed as having no problem. That is, when the peak value of the cross-correlation function 110 is equal to or larger than the diagnosis target threshold (cases 1 to 3 in FIG. 5), the diagnosis unit 14 performs diagnosis on the generation source 31.
  • a diagnosis target threshold for determining the generation source 31 as a diagnosis target.
  • the diagnosis unit 14 When the detection result notified from the detection unit 12 indicates that there is no structural factor 152 in which the wave is generated (case 3 in FIG. 5), the diagnosis unit 14 regardless of the determination result notified from the determination unit 13 It is diagnosed that there is a high possibility that fluid leakage has occurred in the generation source 31.
  • the diagnosis unit 14 indicates that the detection result notified from the detection unit 12 indicates that the structural factor 152 in which the wave occurs is present, and the determination result notified from the determination unit 13 indicates that the time transition of the amplitude of the wave When it is indicated that the difference is equal to or larger than the fluctuation threshold value (case 2 in FIG. 5), it is diagnosed that there is a high possibility that the fluid leakage has occurred in the generation source 31.
  • the diagnosis unit 14 indicates that the detection result notified from the detection unit 12 indicates that the structural factor 152 in which the wave occurs is present, and the determination result notified from the determination unit 13 indicates that the time transition of the amplitude of the wave If it indicates that the fluctuation is less than the fluctuation threshold (case 1 in FIG. 5), the pipe 30 is diagnosed as having no problem because the wave generated in the generation source 31 is caused by the structural factor 152.
  • the diagnosis unit 14 presents the diagnosis result to the user by displaying the above-described diagnosis result on, for example, a management terminal device (not shown) operated by the user of the fluid leakage diagnosis device 10.
  • a management terminal device not shown operated by the user of the fluid leakage diagnosis device 10.
  • the fluid leak diagnosis device 10 stores the wave measurement information 150 received from the collection devices 23 and 24 in the storage unit 15 (step S101).
  • the specifying unit 11 specifies the position of the source 31 by calculating the value of the cross-correlation function 110 based on the wave measurement information 150.
  • the diagnosing unit 14 checks whether the peak value of the cross-correlation function 110 calculated by the specifying unit 11 is equal to or more than the threshold for diagnosis (Step S102).
  • the diagnosis unit 14 diagnoses that the piping 30 is not a problem (step S104), and ends the entire process.
  • the detection unit 12 checks the structural factor 152 at which the wave occurs at the position of the generation source 31 based on the structural information 151. (Step S105).
  • step S106 If there is no structural factor 152 causing the wave motion (No in step S106), the diagnosis unit 14 diagnoses that there is a high possibility that fluid leakage has occurred in the pipe 30 (step S110), and the entire process ends.
  • the determination unit 13 determines whether the time transition of the amplitude of the wave indicated by the wave observation information 150 is equal to or greater than a fluctuation threshold (step S107).
  • the diagnosis unit 14 diagnoses that there is a high possibility that fluid leakage has occurred in the pipe 30 (step S110), and ends the entire process. I do.
  • the diagnosis unit 14 diagnoses that the wave generated in the generation source 31 is caused by the structural factor 152 (step S109), and the entire process is performed. finish.
  • the fluid leakage diagnostic device 10 can improve the diagnostic accuracy when diagnosing fluid leakage related to piping by measuring waves generated in piping.
  • the reason is that the fluid leakage diagnosis device 10 is based on a result of detecting a structural factor in which a wave is generated based on the structural information of the pipe and a result of determining whether a time transition of the wave measurement information satisfies a condition. This is because the fluid leakage in the piping is diagnosed.
  • a fluid leak detection system using a general correlation method detects all waves that reach two sensors installed at both ends of the survey target section in common. That is, these sensors detect, for example, a wave caused by an external environment or a wave caused by a piping structure, in addition to a wave caused by a fluid leak.
  • these sensors detect, for example, a wave caused by an external environment or a wave caused by a piping structure, in addition to a wave caused by a fluid leak.
  • the wave generated particularly due to the pipe structure is generated from the pipe itself as in the case of the fluid leakage, it is difficult to determine the wave generated due to the fluid leak. As a result, false positives occur in the detection of general fluid leakage, and thus there is a problem that the accuracy of diagnosis of fluid leakage is reduced.
  • the fluid leakage diagnosis device 10 includes a specifying unit 11, a detection unit 12, a determination unit 13, and a diagnosis unit 14. It operates as described above with reference to FIG. That is, the specifying unit 11 specifies the position of the source 31 of the wave based on the wave measurement information 150 representing the wave measured in the pipe 30.
  • the detecting unit 12 detects a structural factor 152 at the position of the generation source 31 specified by the specifying unit 11 and at which the wave occurs, based on the structural information 151 of the pipe 30.
  • the determination unit 13 determines whether the time transition of the wave measurement information 150 satisfies the condition. Then, the diagnosis unit 14 diagnoses a fluid leak in the pipe 30 based on the detection result by the detection unit 12 and the determination result by the determination unit 13.
  • the fluid leak diagnostic device 10 confirms the presence or absence of the structural factor 152 at which the wave is generated at the position of the generation source 31 based on the structural information 151.
  • the fluid leakage diagnosis device 10 diagnoses that the wave is caused by the structural factor 152 when the time transition of the wave measurement information 150 satisfies the condition when the structural factor 152 in which the wave occurs is present.
  • the fluid leak diagnosis device 10 according to the present embodiment avoids the occurrence of false positives in the fluid leak diagnosis, so that the diagnosis accuracy can be improved.
  • the structural factor 152 where a wave occurs is present, and the fluctuation amount of the amplitude (physical characteristic value) of the wave indicated by the wave measurement information 150 is equal to the fluctuation threshold (first). Is greater than or equal to the threshold, it is diagnosed that fluid leakage has occurred in the pipe 30. Then, the fluid leakage diagnosis device 10 determines, as the fluctuation threshold value, the vibration measured in the pipe 30 in a state where no fluid leakage has occurred in a predetermined period (for example, one week in which a person's life pattern goes around). Use a value larger than the maximum value of the amplitude fluctuation amount.
  • the reason why the fluid leak diagnostic apparatus 10 performs such a diagnosis is that when the amplitude of a wave fluctuates within the fluctuation threshold, the wave is caused by the structural factor 152, and the amplitude of the wave starts to fluctuate beyond the fluctuation threshold. Is based on the fact that it is considered highly probable that fluid leakage has occurred near the source 31. From the above, the fluid leakage diagnostic device 10 according to the present embodiment can more reliably improve the diagnostic accuracy for fluid leakage in the pipe 30.
  • the fluid leak diagnostic apparatus 10 has no structural factor 152 in which a wave occurs, and the physical characteristic value of the wave indicated by the wave measurement information 150 (the peak value of the cross-correlation function 110) is the second. If it is equal to or greater than the second threshold (diagnosis target threshold), it is diagnosed that fluid leakage has occurred in the pipe 30. On the other hand, when the peak value of the cross-correlation function 110 is smaller than the threshold value to be diagnosed, the fluid leakage diagnosis device 10 diagnoses that the pipe 30 has no problem.
  • the fluid leak diagnostic apparatus 10 performs such a diagnosis is based on the fact that even if a wave whose peak value of the cross-correlation function 110 is smaller than the threshold to be diagnosed occurs, there is no particular problem from experience. ing. From the above, the fluid leakage diagnosis device 10 according to the present embodiment avoids performing a detailed investigation on a fluid leak more than necessary, so that a detailed investigation on a fluid leakage can be made more efficient.
  • the diagnostic unit 14 may use a physical property value of a wave other than the peak value of the cross-correlation function 110 when determining whether or not the source 31 is to be diagnosed.
  • the diagnostic unit 14 may use, for example, the amplitude or frequency spectrum of the wave measured by the sensor 21 or 22 (that is, regarding one location in the pipe 30) as the physical property value.
  • the diagnosis unit 14 may have a simple configuration that does not determine whether the physical property value of the wave is equal to or larger than the diagnosis target threshold.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a fluid leak diagnosis device 40 according to the second embodiment of the present invention.
  • the fluid leak diagnostic device 40 includes a specifying unit 41, a detecting unit 42, a determining unit 43, and a diagnostic unit 44.
  • the identification unit 41 identifies the position of the source 51 of the wave based on the wave measurement information 500 indicating the wave measured in the pipe 50.
  • the detecting unit 42 detects the structural factor 52 at the position of the generation source 51 specified by the specifying unit 41 and at which the wave is generated, based on the structural information 501 of the pipe 50.
  • the determination unit 43 determines whether the time transition of the wave measurement information 500 satisfies the condition.
  • the diagnosis unit 44 diagnoses a fluid leak in the pipe 50 based on the detection result of the detection unit 42 and the determination result of the determination unit 43.
  • the fluid leakage diagnosis device 40 can improve the diagnostic accuracy when diagnosing a fluid leak related to a pipe by measuring a wave generated in the pipe.
  • the reason is that the fluid leak diagnosis device 40 detects the structural factor 52 where the wave is generated based on the structure information 501 of the pipe, and determines whether the time transition of the wave measurement information 500 satisfies the condition. This is because a fluid leak in the pipe 50 is diagnosed based on the above.
  • each unit in the fluid leakage diagnostic device shown in FIGS. 1 and 7 can be realized by a dedicated HW (Hardware) (electronic circuit).
  • HW Hardware
  • FIGS. 1 and 7 at least the following configuration can be regarded as a function (processing) unit (software module) of a software program. ⁇ Specifying sections 11 and 41, Detection units 12 and 42, Determination units 13 and 43; Diagnostic units 14 and 44, A storage control function in the storage unit 15;
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of an information processing device 900 (computer) that can execute the fluid leakage diagnosis device according to each embodiment of the present invention. That is, FIG. 8 shows a configuration of a computer (information processing device) capable of realizing the fluid leakage diagnostic device shown in FIGS. 1 and 7 and a hardware environment capable of realizing each function in the above-described embodiment. Represents
  • the information processing device 900 illustrated in FIG. 8 includes the following as components.
  • CPU Central_Processing_Unit
  • ROM Read_Only_Memory
  • RAM Random_Access_Memory
  • a hard disk storage device
  • a bus 906 (communication line)
  • a reader / writer 908 capable of reading and writing data stored in a recording medium 907 such as a CD-ROM (Compact_Disc_Read_Only_Memory);
  • An input / output interface 909 such as a monitor, a speaker, and a keyboard.
  • the information processing apparatus 900 including the above components is a general computer in which these components are connected via the bus 906.
  • the information processing device 900 may include a plurality of CPUs 901 or may include a CPU 901 configured by a multi-core.
  • the present invention described in the above-described embodiment as an example supplies a computer program capable of realizing the following functions to the information processing apparatus 900 shown in FIG.
  • the function is the above-described configuration in the block diagram (FIGS. 1 and 7) or the function of the flowchart (FIG. 6) referred to in the description of the embodiment.
  • the present invention is achieved by reading the computer program into the CPU 901 of the hardware, interpreting and executing the computer program.
  • the computer program supplied to the apparatus may be stored in a readable and writable volatile memory (RAM 903) or a nonvolatile storage device such as the ROM 902 and the hard disk 904.
  • a method of supplying a computer program into the hardware can employ a general procedure at present.
  • the procedure for example, there is a method of installing in the device via various recording media 907 such as a CD-ROM or a method of downloading from the outside via a communication line such as the Internet.
  • the present invention can be considered to be constituted by a code constituting the computer program or a recording medium 907 storing the code.

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Abstract

流体漏洩診断装置４０は、配管５０において測定された波動を表す波動測定情報５００に基づいて、波動の発生源５１の位置を特定する特定部４１と、配管５０の構造情報５０１に基づいて、特定部４１によって特定された発生源５１の位置に存在する、波動が発生する構造要因５２を検出する検出部４２と、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定部４３と、検出部４２による検出結果と、判定部４３による判定結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断する診断部４４と、を備えることによって、配管において発生した波動を測定することにより配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させる。

Description

流体漏洩診断装置、流体漏洩診断システム、流体漏洩診断方法、及び、流体漏洩診断プログラムが格納された記録媒体
　本願発明は、配管の流体漏洩を、配管を伝搬する波動に基づいて診断する技術に関する。
　現代社会においては、社会インフラ設備の老朽化に伴う故障や異常を早期に発見し、発見した故障や異常に対する対策（修繕等）を早期に行うことが重要となっている。インフラ設備の故障や異常の早期発見には、例えば、センサによる対象設備の常時監視や計画調査が有効である。インフラ設備の中でも特に地中に埋設されたガスや水道などの配管に関しては、地上からの監視や調査が困難であるので、直接アクセス可能な弁栓（例えば水道における消火栓や空気弁）等にセンサを設置することによって、埋設部分の監視や調査が行われる。そして、配管における流体漏洩を調査する方法の一例として、配管内に管内カメラを挿入する方法がある。あるいは、弁栓などに設置された振動や水圧を測定するセンサにより得られた、流体漏洩の発生が疑われる場所を挟み込んだ調査対象区間に伝搬する波動（振動や圧力波）を表す信号の類似性に基づいて、漏洩有無、及び漏洩位置を検出する、相関法を用いた方法などもある。
　このような方法に関連する技術として、特許文献１には、雑音が発生している環境においても管からの漏洩を検知する精度を高めた漏洩検知装置が開示されている。この装置は、複数のセンサの検出結果を表す信号を用いて、それら信号の相互相関関数の値を算出し、算出した値が第１の閾値以上、かつ、異なる測定時間における前記算出した値の時間変化が第２の閾値以下である場合に漏洩が有ると判定する。そしてこの装置は、相互相関関数の値が第１の閾値以上、かつ、異なる測定時間における相互相関関数の値の時間変化が第２の閾値以下である箇所に基づいて漏洩音の伝搬時間差を算出し、その伝搬時間差に基づいて漏洩位置を特定する。
　また、特許文献２には、地中に埋設された水道配管等の漏水位置を検出する装置が開示されている。この装置は、配管の検査区間の両端の位置に設置された振動検出装置を備える。この装置は、水中音と共通する周波数成分を有する配管振動の信号を共通周波数成分信号として、配管の検査区間の両端の各々に関して抽出する。この装置は、各々の共通周波数成分信号を相互相関処理し、その結果に基づいて、配管の漏水を検知する。そして、この装置は、各々の共通周波数成分信号の伝搬時間の差を求め、求めた伝搬時間の差に基づいて配管における漏水位置を検出する。
　また、特許文献３には、算出した判定値に基づいて管路の異常を判定する方法が開示されている。この方法は、少なくとも１ヶ所の検査位置において、管路の振動を所定時間計測することによって振動データを得る、この装置は、当該振動データから一部の波形パターンを抽出する。そしてこの方法では、当該波形パターンと当該振動データとの相互相関関数を得て、その相互相関関数の振幅に基づいて当該判定値を算出する。
国際公開第２０１５／１４６０８２号 特開２００８－０５１７７６号公報 特開２０１７－０８３２９２号公報
　上述した一般的な相関法による流体漏洩の検出システムなどでは、調査対象区間の両端に設置された二つのセンサ（検出器）に共通に届く波動（振動や圧力波等）をすべて検出する。即ち、これらのセンサは、流体漏洩によって発生する波動以外に、例えば外部環境に起因する波動、あるいは配管（管路）構造によって発生する波動なども検出する。そして、特に配管構造に起因して発生する波動は、流体漏洩の場合と同様に配管自体から発生するので、流体漏洩に起因して発生する波動との判別が困難である。
　以上のことから、一般的な流体漏洩の検出において、偽陽性（実際は流体漏洩が発生していないのにもかかわらず、流体漏洩が発生したと誤って診断すること）が発生するので、流体漏洩の診断精度が低下するという問題がある。特許文献１乃至３は、このような問題については特に言及していない。本願発明の主たる目的は、この問題を解決する流体漏洩診断装置等を提供することである。
　本願発明の一態様に係る流体漏洩診断装置は、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定手段と、前記配管の構造情報に基づいて、前記特定手段によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出手段と、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記検出手段による検出結果と、前記判定手段による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断手段と、を備える。
　上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る流体漏洩診断方法は、情報処理装置によって、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定し、前記配管の構造情報に基づいて、特定した前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出し、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定し、前記構造要因に関する検出結果と、前記時間推移に関する判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する。
　また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係る流体漏洩診断プログラムは、配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定処理と、前記配管の構造情報に基づいて、前記特定処理によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出処理と、前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定処理と、前記検出処理による検出結果と、前記判定処理による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断処理と、をコンピュータに実行させる。
　更に、本願発明は、係る流体漏洩診断プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。
　本願発明は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることを可能とする。
本願発明の第１の実施形態に係る流体漏洩診断システム１の構成を示すブロック図である。 本願発明の第１の実施形態に係る特定部１１が、波動観測情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０の値を算出した例を示す図である。 本願発明の第１の実施形態に係る構造情報１５１を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る波動測定情報１５０が示す波動の振幅の時間推移を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る診断部１４による、配管３０に対する流体漏洩の診断内容を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る流体漏洩診断装置１０の動作を示すフローチャートである。 本願発明の第２の実施形態に係る流体漏洩診断装置４０の構成を示すブロック図である。 本願発明の各実施形態に係る流体漏洩診断装置を実行可能な情報処理装置９００の構成を示すブロック図である。
　以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　＜第１の実施形態＞
　図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る流体漏洩診断システム１の構成を示すブロック図である。流体漏洩診断システム１は、配管（管路）３０に関する流体漏洩を、配管３０を伝搬する波動（振動あるいは圧力波等）に基づいて診断するシステムである。但し、配管３０は、例えば水道管、あるいはガス管等の社会インフラ設備である。
　本実施形態に係る流体漏洩診断システム１は、大別して、流体漏洩診断装置１０、センサ２１及び２２、及び、収集装置２３及び２４を有する。
　センサ２１及び２２は、配管３０を伝搬する波動を測定可能なデバイスであり、例えば、振動センサあるいは圧力センサ等である。センサ２１及び２２は、例えば振動センサである場合、圧電方式を用いたセンサでもよいし、静電容量方式を用いたセンサなどでもよい。センサ２１及び２２は、例えば圧力センサである場合、１０ｋＨｚ（キロヘルツ）程度の高周波の圧力波まで測定可能なセンサであることが望ましい。センサ２１及び２２が設置される場所は、例えば、水道管のマンホール内の消火栓、空気弁、あるいは弁栓等、配管３０に直結された場所であればよい。
　例えば、配管３０に対する定期検査のときに（所定の時刻に）、センサ２１による測定データは収集装置２３によって収集され、センサ２２による測定データは収集装置２４によって収集される。センサ２１及び収集装置２３、及び、センサ２２及び収集装置２４は、それぞれ、測定装置を構成する。収集装置２３と収集装置２４とは、時間情報を共有することによって、互いに同期して動作する。収集装置２３及び収集装置２４は、互いに同期して動作するために、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から時刻信号を受信してもよいし、あるいは、高精度の計時機能（内部クロック）を備えてもよい。
　収集装置２３及び２４は、センサ２１及び２２による測定データを、所定のサンプリング周波数（例えば５ｋＨｚ程度までの周波数が望ましい）により、時系列に収集する。収集装置２３（２４）は、センサ２１（２２）から時系列に収集した、配管３０を伝搬する波動を表す測定データに基づいて、波動測定情報１５０を生成する。波動測定情報１５０は、センサ２１及び２２による測定時刻に関連付けられた、配管３０を伝搬する波動の物理特性値を表す。当該物理特性値は、例えば波動の振幅でもよいし、波動の周波数スペクトルなどでもよい。
　収集装置２３及び２４は、生成した波動測定情報１５０を、流体漏洩診断装置１０に、有線あるいは無線により送信する。
　流体漏洩診断装置１０は、特定部１１、検出部１２、判定部１３、診断部１４、及び、記憶部１５を備える。記憶部１５は、例えば、磁気ディスクあるいは電子メモリ等の記憶デバイスであり、流体漏洩診断装置１０が収集装置２３及び２４から受信した波動測定情報１５０を格納している。
　特定部１１は、記憶部１５に格納されている波動測定情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０を用いることによって、配管３０における波動の発生源３１の位置を特定する。
　図２は、本実施形態に係る特定部１１が、波動測定情報１５０に基づいて、相互相関関数１１０の値を算出した例を示す図（グラフ）である。図２に示すグラフにおいて、横軸は、センサ２１の測定時刻とセンサ２２の測定時刻との時間差を表す。図２に示すグラフにおいて、縦軸は、当該時間差に関して算出した相互相関関数１１０の値を表す。尚、相互相関関数１１０は、例えば特許文献１乃至３に示されている通り周知であるので、本願では、その詳細な説明を省略する。
　特定部１１は、図２に例示するグラフの縦軸として、相互相関関数１１０の値自体を用いる代わりに、相互相関関数１１０のピーク値と測定範囲外の暗ノイズとの比率を求めた値を用いてもよい。特定部１１は、あるいは、相互相関関数１１０のピーク値として、正規化された値を用いてもよい。
　相互相関関数１１０の値は、センサ２１及びセンサ２２において測定された２つの波動の相関（類似性）の高さを表す。したがって、相互相関関数１１０の値がピークとなるときの時間差Δｔは、発生源３１から発生した波動がセンサ２１に到達する時刻と、当該波動がセンサ２２に到達する時刻との時間差を表す。
　特定部１１は、センサ２１とセンサ２２との位置関係（距離）と、Δｔと、波動が配管３０を伝搬する速度（例えば音速）に基づいて、発生源３１の位置を特定する。特定部１１は、波動が配管３０を伝搬する速度（伝搬速度）として、例えば、配管３０の物理的な特性（材質の種別や口径等）に基づいて算出された理論値を使用可能である。特定部１１は、あるいは、当該伝搬速度として、配管３０におけるある場所Ａを加振することによって発生した振動を、配管３０における別の場所Ｂにおいて測定することによって求められる伝搬速度の実測値を使用してもよい。特定部１１は、また、センサ２１とセンサ２２との距離として、配管３０の図面が示す距離を用いてもよいし、当該距離の実測値を用いてもよい。
　特定部１１は、上述した動作によって特定した発生源３１の位置を、検出部１２に通知する。特定部１１は、また、相互相関関数１１０のピーク値を、診断部１４に通知する。
　図１に示す検出部１２は、配管３０の構造情報１５１に基づいて、特定部１１によって特定された発生源３１の位置に存在する、波動が発生する構造要因を検出する。
　図３は、本実施形態に係る構造情報１５１を例示する図である。構造情報１５１は、配管３０の構造と位置とを関連付けて表す情報である。即ち、構造情報１５１は、配管３０において波動が発生する構造要因１５２を、位置と関連付けて表している。
　構造要因１５２となり得るのは、例えば、配管３０における流体の流れ（例えば水流）に変化を生じさせる構造（部位）である。図３は、構造要因１５２の一例として、配管３０の曲がり及び継手を表している。構造要因１５２は、あるいは、配管３０のいずれかの場所に設けられる点検作業用の人孔などでもよい。
　図３では、説明の便宜上、構造情報１５１を、配管３０の外観を用いて表しているが、構造情報１５１は、実際には、配管３０の構造の内容を表すコードを用いた情報であることとする。そして構造情報１５１は、例えば、流体漏洩診断装置１０の管理者等によって、記憶部１５に事前に格納されていることとする。
　検出部１２は、波動が発生する構造要因１５２に関する検出結果を、診断部１４に通知する。
　図１に示す判定部１３は、記憶部１５に格納されている波動測定情報１５０を参照し、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。
　図４は、本実施形態に係る波動測定情報１５０が示す、波動の振幅の時間推移を例示する図（グラフ）である。尚、波動測定情報１５０は、波動に関する振幅以外の物理特性値の時間推移を表してもよく、例えば、波動の周波数スペクトルの時間推移を表してもよい。
　判定部１３は、上述した波動測定情報１５０の時間推移に関する条件として、例えば、波動の振幅の変動量が変動閾値（第一の閾値）以上であることを採用する。そしてこの変動閾値は、流体漏洩が発生していない状態にあることが事前に確認されている配管３０に関して、所定の期間に測定された波動の振幅の変動量の最大値よりも大きな値であることとする。この場合、当該所定の期間は、例えば人の生活パターンが一巡する期間（例えば一週間）とすることが望ましい。即ち、当該変動閾値は、人の生活パターンに起因して波動の振幅が変動する変動値よりも大きな値である。
　図４に示す例では、波動の振幅の変動量は、時刻Ｔａまでは変動閾値以内に収まっているが、時刻Ｔａにおいて変動閾値以上となっている。したがって、判定部１３は、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たす（即ち、波動の振幅の変動量が変動閾値以上である）と判定し、その判定結果を診断部１４へ通知する。
　図１に示す診断部１４は、特定部１１から通知された相互相関関数１１０のピーク値と、検出部１２から通知された検出結果と、判定部１３から通知された判定結果とに基づいて、配管３０における流体漏洩を診断する。
　図５は、本実施形態に係る診断部１４による、配管３０に対する流体漏洩の診断内容を例示する図である。
　診断部１４は、特定部１１から通知された、図２に例示する相互相関関数１１０のピーク値が、発生源３１を診断対象と判定する診断対象閾値（第二の閾値）以上であるか否かを確認する。診断部１４は、相互相関関数１１０のピーク値が、診断対象閾値未満である場合（図５におけるケース４）、検出部１２から通知された検出結果と判定部１３から通知された判定結果とに関わらず、配管３０は問題ないと診断する。即ち、診断部１４は、相互相関関数１１０のピーク値が、診断対象閾値以上である場合（図５におけるケース１乃至３）に、発生源３１に関する診断を行う。
　診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が無いことを示す場合（図５におけるケース３）、判定部１３から通知された判定結果に関わらず、発生源３１において流体漏洩が発生している可能性が高いと診断する。
　診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が存在することを示し、かつ、判定部１３から通知された判定結果が、波動の振幅の時間推移が変動閾値以上であることを示す場合（図５におけるケース２）、発生源３１において流体漏洩が発生している可能性が高いと診断する。
　診断部１４は、検出部１２から通知された検出結果が、波動が発生する構造要因１５２が存在することを示し、かつ、判定部１３から通知された判定結果が、波動の振幅の時間推移が変動閾値未満であることを示す場合（図５におけるケース１）、発生源３１において発生した波動は構造要因１５２に起因するので、配管３０は問題ないと診断する。
　診断部１４は、上述した診断結果を、例えば流体漏洩診断装置１０のユーザが操作する管理端末装置（不図示）に表示することによって、当該診断結果をユーザに提示する。当該診断結果が、流体漏洩が発生している可能性が高いことを示す場合（図５におけるケース２及び３）、ユーザによって、発生源３１に対する詳細調査が行われる。
　次に図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。
　流体漏洩診断装置１０は、収集装置２３及び２４から受信した波動測定情報１５０を、記憶部１５に格納する（ステップＳ１０１）。特定部１１は、波動測定情報１５０に基づいて相互相関関数１１０の値を算出することによって発生源３１の位置を特定する。診断部１４は、特定部１１によって算出された相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値以上か確認する（ステップＳ１０２）。
　相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満である場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、診断部１４は、配管３０は問題ないと診断し（ステップＳ１０４）、全体の処理は終了する。相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値以上である場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、検出部１２は、構造情報１５１に基づいて、発生源３１の位置における波動が発生する構造要因１５２を確認する（ステップＳ１０５）。
　波動が発生する構造要因１５２が存在しない場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、診断部１４は、配管３０において流体漏洩が発生した可能性が高いと診断し（ステップＳ１１０）、全体の処理は終了する。波動が発生する構造要因１５２が存在する場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、判定部１３は、波動観測情報１５０が示す波動の振幅の時間推移が変動閾値以上であるか判定する（ステップＳ１０７）。
　波動の振幅の時間推移が変動閾値以上である場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、診断部１４は、配管３０において流体漏洩が発生した可能性が高いと診断し（ステップＳ１１０）、全体の処理は終了する。波動の振幅の時間推移が変動閾値未満である場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、診断部１４は、発生源３１において発生した波動は構造要因１５２に起因すると診断し（ステップＳ１０９）、全体の処理は終了する。
　本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることができる。その理由は、流体漏洩診断装置１０は、配管の構造情報に基づいて波動が発生する構造要因を検出した結果と、波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定した結果とに基づいて、配管における流体漏洩を診断するからである。
　以下に、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０によって実現される効果について、詳細に説明する。
　例えば、一般的な相関法による流体漏洩の検出システムでは、調査対象区間の両端に設置された二つのセンサに共通に届く波動をすべて検出する。即ち、これらのセンサは、流体漏洩によって発生する波動以外に、例えば外部環境に起因する波動、あるいは配管構造によって発生する波動なども検出する。そして、特に配管構造に起因して発生する波動は、流体漏洩の場合と同様に配管自体から発生するので、流体漏洩に起因して発生する波動との判別が困難である。これにより、一般的な流体漏洩の検出において、偽陽性が発生するので、流体漏洩の診断精度が低下するという問題がある。
　このような課題に対して、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、特定部１１と、検出部１２と、判定部１３と、診断部１４と、を備え、例えば図１乃至図６を参照して上述した通り動作する。即ち、特定部１１は、配管３０において測定された波動を表す波動測定情報１５０に基づいて、波動の発生源３１の位置を特定する。検出部１２は、配管３０の構造情報１５１に基づいて、特定部１１によって特定された発生源３１の位置に存在する、当該波動が発生する構造要因１５２を検出する。判定部１３は、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。そして、診断部１４は、検出部１２による検出結果と、判定部１３による判定結果とに基づいて、配管３０における流体漏洩を診断する。
　即ち、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、構造情報１５１に基づいて発生源３１の位置における波動が発生する構造要因１５２の有無を確認する。そして、流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在する場合において、波動測定情報１５０の時間推移が条件を満たす場合、当該波動は構造要因１５２に起因すると診断する。これにより、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、流体漏洩の診断における偽陽性の発生を回避するので、その診断精度を向上させることができる。
　また、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在し、かつ、波動測定情報１５０が示す波動の振幅（物理特性値）の変動量が変動閾値（第一の閾値）以上である場合に、配管３０において流体漏洩が発生したと診断する。そして、流体漏洩診断装置１０は、当該変動閾値として、流体漏洩が発生していない状態にある配管３０において、所定の期間（例えば人の生活パターンが一巡する一週間など）に測定された波動の振幅の変動量の最大値よりも大きな値を使用する。流体漏洩診断装置１０がこのような診断を行うのは、波動の振幅が変動閾値以内で変動する場合は、当該波動は構造要因１５２に起因し、波動の振幅が変動閾値を超えて変動し始めた場合は、発生源３１の近辺において流体漏洩が発生した可能性が高いと考えられることに基づいている。以上のことから、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、配管３０における流体漏洩に関する診断精度を、より確実に向上させることができる。
　また、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、波動が発生する構造要因１５２が存在せず、かつ、波動測定情報１５０が示す波動の物理特性値（相互相関関数１１０のピーク値）が第二の閾値（診断対象閾値）以上である場合に、配管３０において流体漏洩が発生したと診断する。これに対し、流体漏洩診断装置１０は、相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満である場合は、配管３０は問題ないと診断する。流体漏洩診断装置１０がこのような診断を行うのは、相互相関関数１１０のピーク値が診断対象閾値未満であるような波動が発生したとしても、経験上特に問題はないと考えられることに基づいている。以上のことから、本実施形態に係る流体漏洩診断装置１０は、流体漏洩に関する詳細調査が必要以上に行われることを回避するので、流体漏洩に関する詳細調査を効率化することができる。
　また、診断部１４は、発生源３１を診断対象とするか否かを判定する際において、相互相関関数１１０のピーク値以外の、波動の物理特性値を用いてもよい。診断部１４は、例えば、センサ２１あるいはセンサ２２によって測定された（即ち、配管３０における１つの場所に関する）波動の振幅あるいは周波数スペクトルを、当該物理特性値として用いてもよい。診断部１４は、あるいは、波動の物理特性値が診断対象閾値以上であるか否かを判定しない簡易な構成を備えてもよい。
　＜第２の実施形態＞
　図７は、本願発明の第２の実施形態に係る流体漏洩診断装置４０の構成を示すブロック図である。
　本実施形態に係る流体漏洩診断装置４０は、特定部４１、検出部４２、判定部４３、及び、診断部４４を備えている。
　特定部４１は、配管５０において測定された波動を表す波動測定情報５００に基づいて、当該波動の発生源５１の位置を特定する。
　検出部４２は、配管５０の構造情報５０１に基づいて、特定部４１によって特定された発生源５１の位置に存在する、当該波動が発生する構造要因５２を検出する。
　判定部４３は、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定する。
　診断部４４は、検出部４２による検出結果と、判定部４３による判定結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断する。
　本実施形態に係る流体漏洩診断装置４０は、配管において発生した波動を測定することによって配管に関する流体漏洩を診断する場合において、その診断精度を向上させることができる。その理由は、流体漏洩診断装置４０は、配管の構造情報５０１に基づいて波動が発生する構造要因５２を検出した結果と、波動測定情報５００の時間推移が条件を満たすか否かを判定した結果とに基づいて、配管５０における流体漏洩を診断するからである。
　＜ハードウェア構成例＞
　上述した各実施形態において図１、及び、図７に示した流体漏洩診断装置における各部は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、図１、及び、図７において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。
・特定部１１及び４１、
・検出部１２及び４２、
・判定部１３及び４３、
・診断部１４及び４４、
・記憶部１５における記憶制御機能。
　但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図８を参照して説明する。
　図８は、本願発明の各実施形態に係る流体漏洩診断装置を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図８は、図１、及び、図７に示した流体漏洩診断装置を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。
　図８に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・センサ２１及び２２による測定結果等を得る通信インタフェース９０５、
・バス９０６（通信線）、
・ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・モニターやスピーカ、キーボード等の入出力インタフェース９０９。
　即ち、上記構成要素を備える情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６を介して接続された一般的なコンピュータである。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１を複数備える場合もあれば、マルチコアにより構成されたＣＰＵ９０１を備える場合もある。
　そして、上述した実施形態を例に説明した本願発明は、図８に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、及び、図７）における上述した構成、或いはフローチャート（図６）の機能である。本願発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）、または、ＲＯＭ９０２やハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。
　また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本願発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。
　以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
　この出願は、２０１８年９月１９日に出願された日本出願特願２０１８－１７５４１９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　流体漏洩診断システム
　１０　　流体漏洩診断装置
　１１　　特定部
　１１０　　相互相関関数
　１２　　検出部
　１３　　判定部
　１４　　診断部
　１５　　記憶部
　１５０　　波動測定情報
　１５１　　構造情報
　１５２　　構造要因
　２１及び２２　　センサ
　２３及び２４　　収集装置
　３０　　配管
　３１　　発生源
　４０　　流体漏洩診断装置
　４１　　特定部
　４２　　検出部
　４３　　判定部
　４４　　診断部
　５０　　配管
　５１　　発生源
　５２　　構造要因
　９００　　情報処理装置
　９０１　　ＣＰＵ
　９０２　　ＲＯＭ
　９０３　　ＲＡＭ
　９０４　　ハードディスク（記憶装置）
　９０５　　通信インタフェース
　９０６　　バス
　９０７　　記録媒体
　９０８　　リーダライタ
　９０９　　入出力インタフェース

Claims (10)

  1. 　配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定手段と、
    　前記配管の構造情報に基づいて、前記特定手段によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出手段と、
    　前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
    　前記検出手段による検出結果と、前記判定手段による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断手段と、
    　を備える流体漏洩診断装置。
  2. 　前記判定手段は、前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値の変動量が第一の閾値以上であるか否かを判定し、
    　前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出され、かつ、前記判定手段によって前記波動の物理特性値の変動量が前記第一の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
    　請求項１に記載の流体漏洩診断装置。
  3. 　前記第一の閾値は、前記流体漏洩が発生していない状態にある前記配管において、所定の期間に測定された前記波動の物理特性値の変動量の最大値よりも大きな値である、
    　請求項２に記載の流体漏洩診断装置。
  4. 　前記診断手段は、前記検出手段によって前記構造要因が検出されず、かつ、前記判定手段によって前記波動測定情報が示す前記波動の物理特性値が第二の閾値以上であると判定された場合、前記配管において前記流体漏洩が発生したと診断する、
    　請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
  5. 　前記波動は、前記配管を伝搬する振動、あるいは、前記配管を流れる流体を伝搬する圧力波である、
    　請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
  6. 　前記波動の物理特性値は、前記波動の振幅、あるいは、前記波動の周波数スペクトルである、
    　請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
  7. 　前記特定手段は、前記配管における複数の場所において得られた前記波動測定情報に関して、相互相関を算出し、算出した相互相関を基に、前記波動の発生源の位置を特定する、
    　請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の流体漏洩診断装置と、
    　前記波動を測定することによって前記波動測定情報を生成する測定装置と、
    　を備える、流体漏洩診断システム。
  9. 　情報処理装置によって、
    　　配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定し、
    　　前記配管の構造情報に基づいて、特定した前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出し、
    　　前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定し、
    　　前記構造要因に関する検出結果と、前記時間推移に関する判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する、
    　流体漏洩診断方法。
  10. 　配管において測定された波動を表す波動測定情報に基づいて、前記波動の発生源の位置を特定する特定処理と、
    　前記配管の構造情報に基づいて、前記特定処理によって特定された前記発生源の位置に存在する、前記波動が発生する構造要因を検出する検出処理と、
    　前記波動測定情報の時間推移が条件を満たすか否かを判定する判定処理と、
    　前記検出処理による検出結果と、前記判定処理による判定結果とに基づいて、前記配管における流体漏洩を診断する診断処理と、
    　をコンピュータに実行させるための流体漏洩診断プログラムが格納された記録媒体。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3109214B1 (fr) * 2020-04-09 2022-09-02 Sagemcom Energy & Telecom Sas Procédé de détection et de localisation d’une fuite de fluide

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051776A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Toshiba Corp 漏水検出装置および漏水検出方法
WO2014046122A1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-27 日本電気株式会社 漏洩解析システム、測定端末、漏洩解析装置、及び漏洩検出方法
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
JP2017083292A (ja) 2015-10-28 2017-05-18 積水化学工業株式会社 管路の異常の判定方法
JP2018077120A (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 判定装置、判定方法及び学習装置
JP2018175419A (ja) 2017-04-13 2018-11-15 株式会社ユニークメディカル 生体微振動センサ装置及びセンサ入力装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6375948B2 (ja) 2012-09-28 2018-08-22 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
US20170328803A1 (en) * 2014-11-25 2017-11-16 Nec Corporation Position estimation device, position estimation system, position estimation method, and computer-readable recording medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051776A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Toshiba Corp 漏水検出装置および漏水検出方法
WO2014046122A1 (ja) * 2012-09-18 2014-03-27 日本電気株式会社 漏洩解析システム、測定端末、漏洩解析装置、及び漏洩検出方法
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
JP2017083292A (ja) 2015-10-28 2017-05-18 積水化学工業株式会社 管路の異常の判定方法
JP2018077120A (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 判定装置、判定方法及び学習装置
JP2018175419A (ja) 2017-04-13 2018-11-15 株式会社ユニークメディカル 生体微振動センサ装置及びセンサ入力装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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