JPH10160614A - 音響式漏洩位置特定装置 - Google Patents
音響式漏洩位置特定装置Info
- Publication number
- JPH10160614A JPH10160614A JP31536196A JP31536196A JPH10160614A JP H10160614 A JPH10160614 A JP H10160614A JP 31536196 A JP31536196 A JP 31536196A JP 31536196 A JP31536196 A JP 31536196A JP H10160614 A JPH10160614 A JP H10160614A
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- JP
- Japan
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- sound
- sound wave
- measuring means
- wave measuring
- microphone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な構成を必要とせずにマイク間の距離を
正確に測定することができ、正確に配管の漏洩位置を特
定することができる音響式漏洩位置特定装置を提供する
ことである。 【解決手段】 配管１の両端に設けられて漏洩位置から
の漏洩音を測定するマイク２、３と、このマイク２、３
で得た２つの音波信号に相互相関法を適用して求めた漏
洩音の伝搬時間差、およびマイク２からマイク３までの
マイク間距離に基づいて、配管１のうちマイク２とマイ
ク３との間における漏洩位置を特定する信号処理部１０
とを備えた音響式漏洩位置特定装置において、配管１の
うちマイク２およびマイク３よりも外側にスピーカ４を
設けるとともに、このスピーカ４からの音をマイク２、
３で測定し、信号処理部１０によって、スピーカ４から
の音をマイク２、３で得た２つの音波信号に相互相関法
を適用することによってマイク間距離を演算する。
正確に測定することができ、正確に配管の漏洩位置を特
定することができる音響式漏洩位置特定装置を提供する
ことである。 【解決手段】 配管１の両端に設けられて漏洩位置から
の漏洩音を測定するマイク２、３と、このマイク２、３
で得た２つの音波信号に相互相関法を適用して求めた漏
洩音の伝搬時間差、およびマイク２からマイク３までの
マイク間距離に基づいて、配管１のうちマイク２とマイ
ク３との間における漏洩位置を特定する信号処理部１０
とを備えた音響式漏洩位置特定装置において、配管１の
うちマイク２およびマイク３よりも外側にスピーカ４を
設けるとともに、このスピーカ４からの音をマイク２、
３で測定し、信号処理部１０によって、スピーカ４から
の音をマイク２、３で得た２つの音波信号に相互相関法
を適用することによってマイク間距離を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は音響式漏洩位置特定
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスや水道等の土中埋設配管は腐食等に
よって穴が空き、管内の輸送対象物が漏洩してしまうこ
とがある。このような場合、漏洩位置を精度よく特定
し、その漏洩位置だけを掘り起こして修理するのが望ま
しい。
よって穴が空き、管内の輸送対象物が漏洩してしまうこ
とがある。このような場合、漏洩位置を精度よく特定
し、その漏洩位置だけを掘り起こして修理するのが望ま
しい。
【０００３】従来から、配管の漏洩位置を特定する方法
として音響式の配管漏洩位置特定方法が知られている。
たとえば、特開平５−８７６６９号公報に開示された配
管漏洩検査方法は、水、油等を輸送する配管における漏
洩位置を特定する方法であり、この方法は、配管上の２
点で音圧を検出し、この２点で得た音圧の信号を相互相
関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝わるま
での伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいて
漏洩位置を特定する方法である。
として音響式の配管漏洩位置特定方法が知られている。
たとえば、特開平５−８７６６９号公報に開示された配
管漏洩検査方法は、水、油等を輸送する配管における漏
洩位置を特定する方法であり、この方法は、配管上の２
点で音圧を検出し、この２点で得た音圧の信号を相互相
関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝わるま
での伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基づいて
漏洩位置を特定する方法である。
【０００４】たとえば、図２を参照すると、配管１上の
任意の２点（点Ａと点Ｂ）に音波測定手段としてのマイ
ク２およびマイク３を取り付け、このマイク２、３によ
って点Ｃの漏洩位置からの漏洩音を測定する。そして、
マイク２で得た音波信号とマイク３で得た音波信号とを
相互相関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝
わるまでの伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基
づいて漏洩位置である点Ｃを特定することができる。
任意の２点（点Ａと点Ｂ）に音波測定手段としてのマイ
ク２およびマイク３を取り付け、このマイク２、３によ
って点Ｃの漏洩位置からの漏洩音を測定する。そして、
マイク２で得た音波信号とマイク３で得た音波信号とを
相互相関法にて処理することによって２点に漏洩音が伝
わるまでの伝搬時間の差を求め、この伝搬時間の差に基
づいて漏洩位置である点Ｃを特定することができる。
【０００５】所定の時間ｔにおけるマイク２で得た音波
信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、たとえば数１のように近似することができ
る。
信号ｆ1 （ｔ）およびマイク３で得た音波信号ｆ2
（ｔ）は、たとえば数１のように近似することができ
る。
【０００６】
【数１】 数１において、Ｇ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に
到達する際のゲインであり、Ｇ2 は漏洩音が漏洩位置か
らマイク３に到達する際のゲインであり、Ｒ（ｔ）は所
定の時間ｔにおける漏洩位置における漏洩音波信号であ
り、ｔ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に到達するの
にかかる時間であり、ｔ2 は漏洩音が漏洩位置からマイ
ク３に到達するのにかかる時間である。
到達する際のゲインであり、Ｇ2 は漏洩音が漏洩位置か
らマイク３に到達する際のゲインであり、Ｒ（ｔ）は所
定の時間ｔにおける漏洩位置における漏洩音波信号であ
り、ｔ1 は漏洩音が漏洩位置からマイク２に到達するの
にかかる時間であり、ｔ2 は漏洩音が漏洩位置からマイ
ク３に到達するのにかかる時間である。
【０００７】そして、マイク２で得た音波信号ｆ1
（ｔ）とマイク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）との相互相
関関数はγ12（τ）はたとえば数２で近似される。ただ
し、数２のγ12（τ）は正規化された相互相関関数であ
る。この正規化を行うことにより、波形の大きさによら
ない検出を行うことができるようになる。
（ｔ）とマイク３で得た音波信号ｆ2 （ｔ）との相互相
関関数はγ12（τ）はたとえば数２で近似される。ただ
し、数２のγ12（τ）は正規化された相互相関関数であ
る。この正規化を行うことにより、波形の大きさによら
ない検出を行うことができるようになる。
【０００８】
【数２】 数２において、Ｔはｔ1 、ｔ2 や（ｔ1 ＋ｔ2 ）と比べ
て十分に大きな時間である。また、τは信号（ｔ）と信
号ｆ2 （ｔ）とをずらす時間差である。
て十分に大きな時間である。また、τは信号（ｔ）と信
号ｆ2 （ｔ）とをずらす時間差である。
【０００９】γ12（τ）がピークを示す時間差τは、時
間ｔ1 と時間ｔ2 との差である。これを用いて、さらに
マイク２からマイク３までのマイク間の距離がわかれ
ば、漏洩位置の特定を行うことができる。
間ｔ1 と時間ｔ2 との差である。これを用いて、さらに
マイク２からマイク３までのマイク間の距離がわかれ
ば、漏洩位置の特定を行うことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は、マ
イク間の距離を、配管１を埋設する際の図面に基づいて
類推し求めていたため、正確な距離がわからず、従って
漏洩位置も正確に特定できないものであった。
イク間の距離を、配管１を埋設する際の図面に基づいて
類推し求めていたため、正確な距離がわからず、従って
漏洩位置も正確に特定できないものであった。
【００１１】また、マイク間の距離を正確に求めるため
に一般の測量技術を用いて距離測定を行うとすると、距
離測定のための機材が必要となり、構成が複雑になって
しまうし非効率であるという問題があった。
に一般の測量技術を用いて距離測定を行うとすると、距
離測定のための機材が必要となり、構成が複雑になって
しまうし非効率であるという問題があった。
【００１２】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、複雑な構成を必要とせずにマイク間の距離を正確
に測定することができ、正確に配管の漏洩位置を特定す
ることができる音響式漏洩位置特定装置を提供すること
を目的とする。
ので、複雑な構成を必要とせずにマイク間の距離を正確
に測定することができ、正確に配管の漏洩位置を特定す
ることができる音響式漏洩位置特定装置を提供すること
を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、この第１および第２の音波測定手段で得た２つ
の音波信号に相互相関法を適用して求めた漏洩音の伝搬
時間差、および前記第１の音波測定手段から前記第２の
音波測定手段までの音波測定手段間距離に基づいて、前
記配管のうち前記第１の音波測定手段と前記第２の音波
測定手段との間における前記漏洩位置を特定する信号処
理部とを備えた音響式漏洩位置特定装置において、前記
配管のうち前記第１の音波測定手段および前記第２の音
波測定手段よりも外側に音源を設けるとともに、この音
源からの音を前記第１および第２の音波測定手段で測定
し、前記信号処理部によって、前記音源からの音を第１
および第２の音波測定手段で得た、２つの音波信号に相
互相関法を適用することによって前記音波測定手段間距
離を演算する音波測定手段間距離演算手段を設けたこと
を特徴とする。
成するために、配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、この第１および第２の音波測定手段で得た２つ
の音波信号に相互相関法を適用して求めた漏洩音の伝搬
時間差、および前記第１の音波測定手段から前記第２の
音波測定手段までの音波測定手段間距離に基づいて、前
記配管のうち前記第１の音波測定手段と前記第２の音波
測定手段との間における前記漏洩位置を特定する信号処
理部とを備えた音響式漏洩位置特定装置において、前記
配管のうち前記第１の音波測定手段および前記第２の音
波測定手段よりも外側に音源を設けるとともに、この音
源からの音を前記第１および第２の音波測定手段で測定
し、前記信号処理部によって、前記音源からの音を第１
および第２の音波測定手段で得た、２つの音波信号に相
互相関法を適用することによって前記音波測定手段間距
離を演算する音波測定手段間距離演算手段を設けたこと
を特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１５】図１は、本発明による音響式漏洩位置特定
装置の一実施の形態のブロック図である。
装置の一実施の形態のブロック図である。
【００１６】本実施の形態では、図１に示すように、配
管１のマイク２および３よりも外側にスピーカ４を設け
（図１ではマイク２側にスピーカ４を設けているが、マ
イク３側であってもよい）、このスピーカ４によって、
配管１内においてたとえば帯域を制限したＭ系列等のラ
ンダムノイズ発振またはＯＮ／ＯＦＦによる発信が行わ
れる。
管１のマイク２および３よりも外側にスピーカ４を設け
（図１ではマイク２側にスピーカ４を設けているが、マ
イク３側であってもよい）、このスピーカ４によって、
配管１内においてたとえば帯域を制限したＭ系列等のラ
ンダムノイズ発振またはＯＮ／ＯＦＦによる発信が行わ
れる。
【００１７】マイク２、３およびスピーカ４は、それぞ
れ無線機５、６および７に接続され、端末装置８と通信
を行う。マイク２、３はそれぞれが配管１内で得た音波
信号を無線機５、６を介して端末装置８に対して送信
し、スピーカ４は無線機７を介して端末装置８から受信
した指示に基づいて鳴動する。
れ無線機５、６および７に接続され、端末装置８と通信
を行う。マイク２、３はそれぞれが配管１内で得た音波
信号を無線機５、６を介して端末装置８に対して送信
し、スピーカ４は無線機７を介して端末装置８から受信
した指示に基づいて鳴動する。
【００１８】端末装置８は、マイク２、３およびスピー
カ４と送受信を行う送受信部９と、送受信部９で受信し
たマイク２、３で得た音波信号に基づいて信号処理を行
って漏洩位置の特定を行う信号処理部１０と、信号処理
部１０で特定した漏洩位置を表示する表示部１１とから
成る。
カ４と送受信を行う送受信部９と、送受信部９で受信し
たマイク２、３で得た音波信号に基づいて信号処理を行
って漏洩位置の特定を行う信号処理部１０と、信号処理
部１０で特定した漏洩位置を表示する表示部１１とから
成る。
【００１９】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。
る。
【００２０】まず、端末装置８は無線機７を介して指示
してスピーカ４を鳴動させる。このスピーカ音は漏洩音
と比べて大きな音であればよい。マイク２、３では、こ
のスピーカ音やその他配管１内の音を受けて得た音波信
号を無線機５、６を介して端末装置８に対して送信す
る。
してスピーカ４を鳴動させる。このスピーカ音は漏洩音
と比べて大きな音であればよい。マイク２、３では、こ
のスピーカ音やその他配管１内の音を受けて得た音波信
号を無線機５、６を介して端末装置８に対して送信す
る。
【００２１】送受信部９で受信した、マイク２で得た音
波信号およびマイク３で得た音波信号は、信号処理部１
０に引き渡され、信号処理部１０において相互相関法に
よって処理される。すなわち、マイク２で得た音波信号
をｆ1 （ｔ）とし、マイク３で得た音波信号をｆ2
（ｔ）として、先に示した数２を適用し、相互相関関数
γ12（τ）がピークを示すときの時間差τを求める。こ
のτは、スピーカ４からのスピーカ音がマイク２に到達
するまでの時間とマイク３に到達するまでの時間との時
間差、すなわちスピーカ音がマイク２からマイク３に到
達する時間であり、音速は既知であるため、マイク２か
らマイク３までの距離を演算することができる。
波信号およびマイク３で得た音波信号は、信号処理部１
０に引き渡され、信号処理部１０において相互相関法に
よって処理される。すなわち、マイク２で得た音波信号
をｆ1 （ｔ）とし、マイク３で得た音波信号をｆ2
（ｔ）として、先に示した数２を適用し、相互相関関数
γ12（τ）がピークを示すときの時間差τを求める。こ
のτは、スピーカ４からのスピーカ音がマイク２に到達
するまでの時間とマイク３に到達するまでの時間との時
間差、すなわちスピーカ音がマイク２からマイク３に到
達する時間であり、音速は既知であるため、マイク２か
らマイク３までの距離を演算することができる。
【００２２】このようにしてマイク２からマイク３まで
の距離を得たならば、次はスピーカ４によるスピーカ音
の出力を停止した上で、マイク２、３で得た音波信号の
採集を開始する。すなわち、マイク２、３では、漏洩音
等の配管１内の音を受けて得た音波信号を無線機５、６
を介して端末装置８に対して送信する。
の距離を得たならば、次はスピーカ４によるスピーカ音
の出力を停止した上で、マイク２、３で得た音波信号の
採集を開始する。すなわち、マイク２、３では、漏洩音
等の配管１内の音を受けて得た音波信号を無線機５、６
を介して端末装置８に対して送信する。
【００２３】送受信部９で受信した、マイク２で得た音
波信号およびマイク３で得た音波信号は、信号処理部１
０に引き渡され、信号処理部１０において相互相関法に
よって処理される。すなわち、マイク２で得た音波信号
をｆ1 （ｔ）とし、マイク３で得た音波信号をｆ2
（ｔ）として、先に示した数２を適用し、相互相関関数
γ12（τ）がピークを示すときの時間差τを求める。こ
のτは、漏洩位置からの漏洩音がマイク２に到達するま
での時間とマイク３に到達するまでの時間との時間差で
ある。すでにマイク２からマイク３までの距離がわかっ
ているため、漏洩位置からの漏洩音がマイク２に到達す
るまでの時間とマイク３に到達するまでの時間との時間
差がわかれば、たとえばマイク２から漏洩位置までの距
離がわかり、漏洩位置を特定することができる。
波信号およびマイク３で得た音波信号は、信号処理部１
０に引き渡され、信号処理部１０において相互相関法に
よって処理される。すなわち、マイク２で得た音波信号
をｆ1 （ｔ）とし、マイク３で得た音波信号をｆ2
（ｔ）として、先に示した数２を適用し、相互相関関数
γ12（τ）がピークを示すときの時間差τを求める。こ
のτは、漏洩位置からの漏洩音がマイク２に到達するま
での時間とマイク３に到達するまでの時間との時間差で
ある。すでにマイク２からマイク３までの距離がわかっ
ているため、漏洩位置からの漏洩音がマイク２に到達す
るまでの時間とマイク３に到達するまでの時間との時間
差がわかれば、たとえばマイク２から漏洩位置までの距
離がわかり、漏洩位置を特定することができる。
【００２４】信号処理部１０では上述のようにして漏洩
位置を特定し、その特定した漏洩位置を表示部１１に表
示する。
位置を特定し、その特定した漏洩位置を表示部１１に表
示する。
【００２５】なお、本実施の形態ではスピーカ４を音源
として用いたが、本発明はこれに限らず、他の音源、発
音体を用いても構わない。
として用いたが、本発明はこれに限らず、他の音源、発
音体を用いても構わない。
【００２６】また、本実施の形態ではマイク２、３およ
びスピーカ４と端末装置８との間を無線で接続したが、
これを有線で接続しても構わない。
びスピーカ４と端末装置８との間を無線で接続したが、
これを有線で接続しても構わない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な構成を必要とせずにマイク間の距離を正確に測定
することができ、正確に配管の漏洩位置を特定すること
ができる音響式漏洩位置特定装置を提供することができ
る。すなわち、従来、実際に測定または配管図面から類
推することによって、２つのマイク間の距離を求めてお
り、不正確、非効率であったが、本発明によれば、スピ
ーカなどの音源等を追加するだけで、既存の信号処理方
式をそのまま利用して２つのマイク間の距離を求めるこ
とができる。
複雑な構成を必要とせずにマイク間の距離を正確に測定
することができ、正確に配管の漏洩位置を特定すること
ができる音響式漏洩位置特定装置を提供することができ
る。すなわち、従来、実際に測定または配管図面から類
推することによって、２つのマイク間の距離を求めてお
り、不正確、非効率であったが、本発明によれば、スピ
ーカなどの音源等を追加するだけで、既存の信号処理方
式をそのまま利用して２つのマイク間の距離を求めるこ
とができる。
【図１】本発明による音響式漏洩位置特定装置の一実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図２】従来の音響式漏洩位置特定装置について説明す
る図である。
る図である。
１ 配管 ２、３ マイク ４ スピーカ ５、６、７ 無線機 ８ 端末装置 ９ 送受信部 １０ 信号処理部 １１ 表示部
Claims (4)
- 【請求項１】 配管の両端に設けられて前記配管の漏洩
位置からの漏洩音を測定する第１および第２の音波測定
手段と、該第１および第２の音波測定手段で得た２つの
音波信号に相互相関法を適用して求めた漏洩音の伝搬時
間差、および前記第１の音波測定手段から前記第２の音
波測定手段までの音波測定手段間距離に基づいて、前記
配管のうち前記第１の音波測定手段と前記第２の音波測
定手段との間における前記漏洩位置を特定する信号処理
部とを備えた音響式漏洩位置特定装置において、 前記配管のうち前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側に音源を設けるとともに、 該音源からの音を前記第１および第２の音波測定手段で
測定し、前記信号処理部によって、前記音源からの音を
第１および第２の音波測定手段で得た、２つの音波信号
に相互相関法を適用することによって前記音波測定手段
間距離を演算する音波測定手段間距離演算手段を設けた
ことを特徴とする音響式漏洩位置特定装置。 - 【請求項２】 前記音源がスピーカであり、前記第１お
よび第２の音波測定手段がマイクである請求項１に記載
の音響式漏洩位置特定装置。 - 【請求項３】 配管の両端に設けられた第１および第２
の音波測定手段によって前記配管の漏洩位置からの漏洩
音を測定し、前記第１および第２の音波測定手段で得た
２つの音波信号に相互相関法を適用して求めた漏洩音の
伝搬時間差、および前記第１の音波測定手段から前記第
２の音波測定手段までの音波測定手段間距離に基づい
て、前記配管のうち前記第１の音波測定手段と前記第２
の音波測定手段との間における前記漏洩位置を特定する
音響式漏洩位置特定方法において、 前記配管のうち前記第１の音波測定手段および前記第２
の音波測定手段よりも外側に音源を設け、 該音源からの音を前記第１および第２の音波測定手段で
測定し、前記信号処理部によって、前記音源からの音を
第１および第２の音波測定手段で得た、２つの音波信号
に相互相関法を適用することによって前記音波測定手段
間距離を演算することを特徴とする音響式漏洩位置特定
方法。 - 【請求項４】 前記音源がスピーカであり、前記第１お
よび第２の音波測定手段がマイクである請求項３に記載
の音響式漏洩位置特定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536196A JPH10160614A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536196A JPH10160614A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160614A true JPH10160614A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18064495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31536196A Pending JPH10160614A (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 音響式漏洩位置特定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10160614A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000292302A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | 異常箇所検出装置 |
| GB2378756A (en) * | 2001-07-16 | 2003-02-19 | Thames Water Utilities | Apparatus for detecting leaks in or determing the nature of a pipe. |
| JP2009047831A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | 特徴量抽出装置、プログラムおよび特徴量抽出方法 |
| KR101381469B1 (ko) * | 2013-08-21 | 2014-04-04 | 한국원자력연구원 | 매설배관 누설 탐지용 상호상관함수기법의 정확도 향상을 위한 기계 잡음 제거 방법 |
| CN105403369A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-16 | 深圳供电局有限公司 | 一种用于gis设备气密性检测的方法及系统 |
| JP2021021665A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 吉佳エンジニアリング株式会社 | 漏洩検知方法及び漏洩検知装置 |
| JP2022169884A (ja) * | 2021-04-28 | 2022-11-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 漏水検知システム及びこれに用いる超音波流量計 |
| CN116658835A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-29 | 山东普赛通信科技股份有限公司 | 基于主动式声波测量的管网泄漏检测定位方法及系统 |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP31536196A patent/JPH10160614A/ja active Pending
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