JPH01119732A - Hydrostat - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To automatically detect the presence of a leakage of water with good accuracy without being affected by the arrangement place of a vibration sensor, by integrating an output signal waveform from which external noise is removed by the output signal waveform corresponding to a vibration waveform. CONSTITUTION:The vibration signal from the vibration sensor 21 of a water supply pipe 11 is inputted to a noise removing means 17 through a vibration detecting means 12 and further inputted to a V/F converter 25 while the external noise component inputted from a noise sensor 31 through an external noise detection means 16 is removed herein. Next, the signal is converted to a pulse proportional to the voltage of an output signal waveform by the converter 25. Subsequently, the pulse is counted in a midnight time zone, when water use amount is almost zero, from the point of time when an integrating start signal INI is outputted from a start/finish signal output means 28 to the point of time when an integrating finish signal INO is outputted and a count value is stored once a day. The total value of the count values of several days is compared with a preset leakage-of-water judge value to judge the presence of a leakage of water by a leakage-of-water judge means 14 and, when there is the leakage of water, this state is displayed. By this method, the presence of the leakage of water can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は水道管からの水漏れを検出する漏水検出装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a water leakage detection device for detecting water leakage from a water pipe.

（従来の技術） 浄水場、または配水池から需要家まで配水される途中の
配水管および給水管から漏水量は、現在。(Conventional technology) The amount of water leaking from water distribution pipes and water supply pipes on the way from water treatment plants or distribution reservoirs to customers is currently estimated.

全配水量の１０数％になっており、これによる損失を金
額に換算すると、１イ当りの上水コストを１００円とし
て１年当り約２，８００億円にも達する。漏水量を補う
ために新規に水源を開発するにはさらに莫大な資金を必
要とする。したがって、漏水の発生をすみやかに知り、
漏水量を抑制することが急務とされるが、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
固壁である。This accounts for more than 10% of the total amount of water distributed, and when converting this loss into monetary terms, it amounts to about 280 billion yen per year, assuming the water cost per unit is 100 yen. Developing new water sources to compensate for water leakage will require an even greater amount of funding. Therefore, you can quickly find out about the occurrence of water leaks,
There is an urgent need to control the amount of water leakage, but since most water leaks occur underground, it is difficult to detect them from above ground.

この種の漏水検出装置としては、ｆＪＳＳ図に示すよう
に音聴器による方法がある。これは音聴器１を、管路８
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
化栓、量水器などの地上へ露出している部分にこれを接
触させるかして、音聴器１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ｌＯ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
。As this type of water leakage detection device, there is a method using a sound hearing device as shown in the fJSS diagram. This is the sound hearing device 1, the tube 8
Either by applying it to the ground where it is buried, by directly contacting it with a buried pipe through a polled hole, or by contacting it with a part of a fire hydrant, water meter, etc. that is exposed above ground. The vibration sound transmitted from the sound hearing device 1 is mechanically
Alternatively, the presence or absence of water leakage can be determined by electrically amplifying the sound and having the investigator listen to it through headphones IO.

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しなければならず膨大な労力
と時間を要すること等のため、漏水個所の発見が遅々と
して進まない問題がある。However, this method requires skilled techniques to distinguish between water leak sounds and other noises, and surveyors with this technique must patrol the entire city area, which requires a huge amount of labor and time. Therefore, there is a problem that the discovery of water leakage points is slow.

これを解決するため、特開昭５６−１０２２６号公報に
示されるように、配管近くに検音器を設け、その出力を
波形に変換し、この波形と予め設定しである正常時の波
形とを比較し、この比較結果により漏水の有無を検知す
ることが考えられた。In order to solve this problem, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-10226, a sound detector is installed near the piping, its output is converted into a waveform, and this waveform is compared with a preset normal waveform. It was thought that the presence or absence of water leakage could be detected based on the comparison results.

しかし、この手法では一時的な波形の変化で誤動作した
り、時間の経過による波形の変化があるため正常時の波
形を決定するのが難しかった。However, with this method, temporary changes in the waveform may cause malfunctions, and the waveform may change over time, making it difficult to determine the normal waveform.

このほか水道管に、振動センサを設け、水道の使用がほ
とんど零となる時間帯に、予定の振動レベル以上になる
時間を積分し、これが予定値以上になると漏水有りと判
断することが考えられた。In addition, it is possible to install vibration sensors in water pipes, integrate the time when the vibration level exceeds a predetermined level during times when water usage is almost zero, and determine that there is a leak when this exceeds the predetermined value. Ta.

しかし、この方法では、振動センサの設置場所により種
々条件が異なり、漏水判定レベルの設定が鉛しい６例え
ば、振動センサの設置場所近くに自動販売機などが設け
られていると、振動センサは自動販売機から生じる振動
を常時ひろってしまうので、漏水判定レベルを高く設定
しなければならない、このように、漏水判定レベルは、
振動センサの設置場所により種々異なり、その設定が難
しかった。However, with this method, various conditions differ depending on the installation location of the vibration sensor, and the setting of the water leakage detection level is difficult.6 For example, if a vending machine is installed near the installation location of the vibration sensor, the vibration sensor will automatically Since the vibration generated by the vending machine is constantly being picked up, the water leak detection level must be set high.In this way, the water leak detection level is
The settings differed depending on the location of the vibration sensor, and it was difficult to set it up.

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、地中に埋設された水道管からの漏水の有無を
精度よく検知できなかった。(Problems to be Solved by the Invention) In other words, the presence or absence of water leakage from water pipes buried underground could not be accurately detected.

したがって本発明の目的は、振動センサの設置場所によ
り左右されることなく漏水の有無を精度よく自動検出す
る漏水検出装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a water leakage detection device that automatically detects the presence or absence of water leakage with high accuracy, regardless of the installation location of a vibration sensor.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

（問題点を解決するための手段） 本発明による漏水検出装置は、第１図で示すように、水
道管１１に生じる振動をセンサ２１にてとらえこの振動
波形に対応する出力信号波形を生じる振動検出手段１２
と、上記センサ２１の設置場所近くのノイズをセンサ３
１にてとらえこのノイズに対応する出力信号波形を生じ
る外部ノイズ検出手段１６とを持つ。そして前記振動検
出手段１２が生じる出力信号波形から外部ノイズ検出手
段１６が生じる出力信号波形成分を除去するノイズ除去
手段１７を設ける。さらにこのノイズ除去手段１７から
の出力信号波形の面積を水道の使用がほとんどない予め
設定された時間帯の間積分する波形積分手段１３を設け
、この波形積分手段１３による積分値を入力しこれを基
にあらかじめ設定した値と比較して漏水有無を判定する
漏水判定手段１４およびこの漏水判定手段１４の判定結
果を表示する表示手段１５を設けている。(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. 1, the water leak detection device according to the present invention uses a sensor 21 to detect vibrations occurring in a water pipe 11, and generates an output signal waveform corresponding to the vibration waveform. Detection means 12
Then, the noise near the installation location of the sensor 21 is detected by the sensor 3.
1 and generates an output signal waveform corresponding to this noise. A noise removing means 17 is provided for removing an output signal waveform component generated by the external noise detecting means 16 from the output signal waveform generated by the vibration detecting means 12. Furthermore, a waveform integrating means 13 is provided which integrates the area of the output signal waveform from the noise removing means 17 during a preset time period in which the water supply is hardly used. A water leakage determining means 14 is provided for determining the presence or absence of water leakage by comparing it with a preset value based on the water leakage determining means 14, and a display means 15 for displaying the determination result of the water leakage determining means 14.

（作用） 本発明では振動波形に対応する振動検出手段の出力信号
波形により外部ノズルを除去した出力信号波形を積分し
、その積分値を基に漏水の有無を判定する。(Function) In the present invention, the output signal waveform from which the external nozzle is removed is integrated using the output signal waveform of the vibration detection means corresponding to the vibration waveform, and the presence or absence of water leakage is determined based on the integrated value.

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明
する。第２図において、２１は振動を検出するセンサで
、水道管の管壁に取付けて漏水発生時に生じる水中を伝
播する音圧振動および管壁を伝播する振動をそれぞれ検
出する。振動検出手段１２は上記センサ２１を入力部と
するもので、センサ２１で検出した微小信号を増幅する
オペアンプを使用した増幅回路２３を持つ、３１は本装
置が設置された周囲のノイズを検出するセンサである。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a sensor for detecting vibrations, which is attached to the wall of a water pipe and detects sound pressure vibrations that propagate in water and vibrations that propagate through the pipe wall that occur when a water leak occurs. The vibration detection means 12 uses the sensor 21 as an input part, and has an amplification circuit 23 using an operational amplifier to amplify the minute signal detected by the sensor 21, and 31 detects noise around the device. It is a sensor.

外部ノイズ検出手段１６は上記センサ３１を入力部とす
るもので、センサ３１で検出した微小信号を増幅するオ
ペアンプを使用した増幅回路３２を持つ。The external noise detection means 16 uses the sensor 31 as an input section, and has an amplification circuit 32 using an operational amplifier for amplifying the minute signal detected by the sensor 31.

ノイズ除去手段１７は上記増幅回路２３と３２の各出力
を入力部とするもので、オペアンプを使用した減算回路
３３と、オペアンプを使用した比較回路２４とを持つ１
例えば設置場所近くに自動販売機が設けられていると、
自動販売機が出すノイズをセンサ３１が検出し、オペア
ンプ３２により増幅され第３図（ａ）で示す出力信号波
形を得る。また、センサ２１は前述したように漏水発生
時の音圧振動および伝播振動の他に、自動販売機が出す
ノイズも同時に検出する。したがって、オペアンプ２３
により増幅された出力信号波形は第３図（ｂ）のように
なる。The noise removal means 17 uses the outputs of the amplification circuits 23 and 32 as input parts, and has a subtraction circuit 33 using an operational amplifier and a comparison circuit 24 using an operational amplifier.
For example, if a vending machine is installed near the installation location,
The sensor 31 detects the noise emitted by the vending machine, and the operational amplifier 32 amplifies the noise to obtain the output signal waveform shown in FIG. 3(a). Further, as described above, the sensor 21 simultaneously detects the noise generated by the vending machine in addition to the sound pressure vibration and propagation vibration when a water leak occurs. Therefore, op amp 23
The amplified output signal waveform is as shown in FIG. 3(b).

これら第３図（ａ）（ｂ）で示した出力信号波形はノイ
ズ除去手段１７の入力となり、そのオペアンプ（減算回
路）３３で減算される。増幅回路２４は、増幅回路３３
にて減算された信号の正方面分のみを出力させ、第：う
図（ｃ）で示す出力信号波形を得る。The output signal waveforms shown in FIGS. 3(a) and 3(b) are input to the noise removing means 17, and are subtracted by the operational amplifier (subtracting circuit) 33 thereof. The amplifier circuit 24 is the amplifier circuit 33
Only the positive portion of the signal subtracted in is output, and the output signal waveform shown in Fig. 3(c) is obtained.

なお、Ｒ１−Ｒ４および■。〜Ｒ１゜は固定抵抗、Ｒ８
はオペアンプ２４にＯｖを設定するための可変抵抗であ
る。In addition, R1-R4 and ■. ~R1° is a fixed resistance, R8
is a variable resistor for setting Ov in the operational amplifier 24.

波形積分手段１３は振動信号波形に対応する上述した出
力信号波形を積分するもので、振動検出手段１２から出
力された信号波形を積分するためＶ／Ｆ変換器２５を持
つ。そしてこのＶ／Ｆ変換器２５から出力される、信号
の電圧に比例した第３図（ｄ）で示すパルスの数をカウ
ントするパルスカウント手段２６を設けると共に、この
パルスカウント手段２６に開始・終了等の信号を与える
開始・終了信号出力手段２８を設ける。この開始・終了
信号出力手段２８は時計を内蔵し、予め設定された時刻
に第３図（ｅ）の波形積分開始信号ＩＮＩおよび第３図
（ｆ）の波形積分終了信号ＩＮＯを発生する。The waveform integrating means 13 integrates the above-mentioned output signal waveform corresponding to the vibration signal waveform, and has a V/F converter 25 for integrating the signal waveform output from the vibration detecting means 12. A pulse counting means 26 is provided for counting the number of pulses shown in FIG. A start/end signal output means 28 is provided to provide signals such as the following. This start/end signal output means 28 has a built-in clock and generates the waveform integration start signal INI shown in FIG. 3(e) and the waveform integration end signal INO shown in FIG. 3(f) at preset times.

これらの信号は、通常、１日周期で発生させる。These signals are typically generated on a daily basis.

例えば、本道の使用量がほとんど零になる深夜の２時に
積分開始信号ＩＮＩが生じ、水道が使用し始められる午
前４時に積分終了信号ＩＮＯが生じるように設定する。For example, the integration start signal INI is set to occur at 2:00 a.m. when the usage of the main road is almost zero, and the integration end signal INO is generated at 4:00 a.m. when the water supply begins to be used.

なお、第３図（ｇ）はカウント手段２６のカウント値で
ある。１４は漏水判定手段で、波形積分手段１３の出力
すなわち、パルスカウント手段２６のカウント値を入力
し、これを数日分積算する。そして、この積算結果を予
め設定した値と比較し、設定値以上であれば漏水有りと
判定する。Note that FIG. 3(g) shows the count value of the counting means 26. Reference numeral 14 denotes a water leak determination means which inputs the output of the waveform integration means 13, that is, the count value of the pulse counting means 26, and integrates this for several days. This integration result is then compared with a preset value, and if it is greater than or equal to the set value, it is determined that there is a water leak.

表示手段１５は漏水判定手段１４による判定結果を表示
する。The display means 15 displays the determination result by the water leakage determination means 14.

以上の構成においてこの漏水検出装置の動作を第４図の
フローチャートにより説明する。給水管１１の振動セン
サ２１からの振１ｊＪ信号は、振動検出手段１２を経て
ノイズ除去手段に入力され、ここで、ノイズセンサ３１
から外部ノイズ検出手段１６を経て入力される外部ノイ
ズ成分を除去され、第３図（ｃ）で示す出力信号波形と
なり、Ｖ／Ｆ変換器２５に加わる。Ｖ／Ｆ変換器２５で
は、上記出力信号波形の電圧に比例した第３図（ｄ）で
示すパルスに変換される。このパルスは、水道の使用量
がほぼ零である深夜の時間帯（たとえば２時〜４時の間
）に。The operation of this water leakage detection device with the above configuration will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. The vibration 1jJ signal from the vibration sensor 21 of the water supply pipe 11 is input to the noise removal means via the vibration detection means 12, where the noise removal means
The external noise component input from the signal through the external noise detection means 16 is removed, resulting in an output signal waveform shown in FIG. 3(c), which is applied to the V/F converter 25. The V/F converter 25 converts the output signal waveform into a pulse shown in FIG. 3(d) that is proportional to the voltage. This pulse occurs late at night (for example, between 2:00 and 4:00) when water usage is almost zero.

開始・終了信号出力手段２８から積分開始信号ＩＮＩが
出力されてから積分終了信号ＩＮＯが出力されるまでの
間カウントされ、１日に１回の割合でカウント値Ｎが格
納される。このカウント値ＮのＭ日間分（たとえば７日
間）の合計値Ｎ７とあらかじめ設定している漏水判定値
りと比較することにより漏水の有無を検出し、漏水有の
場合は該当の表示をおこない漏水の発生を知らせる。Counting is performed from when the integration start signal INI is output from the start/end signal output means 28 until the integration end signal INO is output, and the count value N is stored once a day. The presence or absence of water leakage is detected by comparing the total value N7 of this count value N for M days (for example, 7 days) with a preset water leakage judgment value, and if there is water leakage, the corresponding display is performed and water leakage is performed. Notify the occurrence of.

このように、振動センサからの振動信号波形に対応する
出力信号発生回数を時間積分する方式のため、振動Ｉｎ
号の周波数に影響を受けない。またノイズ除去手段によ
り外部ノイズの影響が無くなるため、装置場所周囲にあ
るノイズ源による誤検出も防止できる。さらに夜間のみ
数日間積算するため車・人等の都市雑音による誤検出を
防止できる。また実質的に振動信号波形の積分のため、
カウント値Ｎの大きいときは漏水量が多いか漏水点が近
いかを示している。このため、この漏水検出装置を多数
散在して取付け、それぞれの漏水検出装置のカウント値
Ｎの比較をおこなうことにより漏水量の推定が可能にな
る。In this way, the vibration In
Not affected by signal frequency. Furthermore, since the noise removal means eliminates the influence of external noise, it is possible to prevent false detections caused by noise sources around the device location. Furthermore, since the data is accumulated only at night for several days, it is possible to prevent false detections caused by urban noise such as cars and people. Also, because of the integration of the vibration signal waveform,
When the count value N is large, it indicates that the amount of water leakage is large or that the water leakage point is close. Therefore, by installing a large number of water leakage detection devices in a scattered manner and comparing the count values N of the respective water leakage detection devices, it is possible to estimate the amount of water leakage.

前述の実施例では、振動センサからの振動信号波形を時
間積分する方式について述べたが、第２図のＲ５の整定
を変えオペアンプ２４に正の電圧を設定することにより
第５図（ａ）′で示した一定電圧以上の波形を時間積分
するようにしてもよい、このようにすれば、都市雑音に
よる時間積分値の変動部分を除去でき、時ｒｕＪ積分値
Ｎは漏水による振動波形の値のみで構成でき、漏水量の
大小がより明確に算出できる。In the above embodiment, a method was described in which the vibration signal waveform from the vibration sensor is time-integrated, but by changing the setting of R5 in FIG. 2 and setting a positive voltage in the operational amplifier 24, the method shown in FIG. 5(a)' It is also possible to time-integrate the waveform above the constant voltage shown in .In this way, the fluctuation part of the time-integrated value due to urban noise can be removed, and the time ruJ integral value N is only the value of the vibration waveform due to water leakage. The size of water leakage can be calculated more clearly.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、地中に埋設された水道管
からの漏水を精度よく自動的に検出することができる。As described above, according to the present invention, water leakage from water pipes buried underground can be automatically detected with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明による漏水検出装置の機能を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、第
３図は漏水検出のための各部の波形を示す図、第４図は
本発明の動作を示すフローチャート、第５図は本発明の
他の実施例における各部の波形を示す図、第６図は音聴
器を用いた従来方式を示す図である。 １２・・・振動検出手段　　１３・・・波形積分手段１
４・・・漏水判定手段　　１５・・・表示手段１６・・
・外部ノイズ検出手段 １７・・・ノイズ除去手段　２１．３１・・・センサ代
理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　山王　− 第２図 □時間 第３図 第４図 ｐ１間 第５図 第６図FIG. 1 is a block diagram showing the functions of a water leak detection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing waveforms of various parts for water leak detection, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing waveforms of various parts in another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing a conventional system using a sound hearing device. 12... Vibration detection means 13... Waveform integration means 1
4...Water leak determination means 15...Display means 16...
・External noise detection means 17...Noise removal means 21.31...Sensor agent Patent attorney Noriyuki Chika Ken Yudo Sanno - Figure 2 □ Time Figure 3 Figure 4 Between p1 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 水道管に生じる振動をセンサにてとらえこの振動波形に
対応する出力信号波形を生じる振動検出手段と、 上記センサの設置場所近くのノイズをセンサにてとらえ
このノイズに対応する出力信号波形を生じる外部ノイズ
検出手段と、 前記振動検出手段が生じる出力信号波形から外部ノイズ
検出手段が生じる出力信号波形成分を除去するノイズ除
去手段と、 このノイズ除去手段からの出力信号波形の面積を水道の
使用がほとんどない予め設定された時間帯の間積分する
波形積分手段と、 この波形積分手段による積分値を入力しこれを基にあら
かじめ設定した値と比較して漏水有無を判定する漏水判
定手段と、 この漏水判定手段の判定結果を表示する表示手段と、 を備えた漏水検出装置。[Claims] Vibration detecting means that uses a sensor to detect vibrations occurring in a water pipe and generates an output signal waveform corresponding to the vibration waveform; and a sensor that detects noise near the installation location of the sensor and takes measures to deal with the noise. external noise detection means for generating an output signal waveform; noise removal means for removing an output signal waveform component generated by the external noise detection means from the output signal waveform generated by the vibration detection means; and an area of the output signal waveform from the noise removal means. a waveform integrating means that integrates the water during a preset time period when the water supply is hardly used, and a water leakage system that inputs the integral value of this waveform integrating means and compares it with a preset value based on this to determine the presence or absence of a water leak. A water leakage detection device comprising: a determination means; and a display means for displaying the determination result of the water leakage determination means.