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公開番号2025093437
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209072
出願日2023-12-12
発明の名称漏洩現象の非破壊検出法及び非破壊検出システム
出願人国立大学法人新潟大学,大林道路株式会社
代理人個人
主分類G01M 3/02 20060101AFI20250617BHJP(測定;試験)
要約【課題】既設のパイプラインに加工などを施すことなく、当該パイプラインにおける流体の漏洩現象を同定することが可能な、漏洩現象の非破壊検出法及び非破壊検出システムを提供する。
【解決手段】パイプラインにおける流体の漏洩現象の非破壊検出法であって、前記パイプラインの管材の表面に画像解析面を設置する解析面設置ステップと、前記画像解析面を撮影手段で撮影する解析面撮影ステップと、前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて前記管材の周方向変位量を計測する変位量計測ステップと、計測された前記周方向変位量に基づいて解析を行い、少なくとも前記流体の漏洩現象の有無を判別することが可能な漏洩現象判別ステップと、を有し、前記漏洩現象判別ステップは、前記周方向変位量に基づく時間周波数領域における減衰挙動を判別して、少なくとも漏水の有無及び漏水位置を推定することが可能であることを特徴とする。
【選択図】図25
特許請求の範囲【請求項１】
パイプラインにおける流体の漏洩現象の非破壊検出法であって、
前記パイプラインの管材の表面に画像解析面を設置する解析面設置ステップと、
前記画像解析面を撮影手段で撮影する解析面撮影ステップと、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて前記管材の周方向変位量を計測する変位量計測ステップと、
計測された前記周方向変位量に基づいて解析を行い、少なくとも前記流体の漏洩現象の有無を判別することが可能な漏洩現象判別ステップと、を有し、
前記漏洩現象判別ステップは、前記周方向変位量に基づく時間周波数領域における減衰挙動を判別して、少なくとも漏水の有無及び漏水位置を推定することが可能である
ことを特徴とする漏洩現象の非破壊検出法。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記パイプラインの管材の表面に該管材の周方向ひずみを計測可能なひずみ計測手段を設置するひずみ計測手段設置ステップを有し、
前記漏洩現象判別ステップは、前記周方向変位量に基づく時間周波数領域における減衰挙動、及び、前記周方向ひずみに基づく時間周波数領域における減衰挙動を判別して、少なくとも漏水の有無を推定することが可能である
請求項１に記載の漏洩現象の非破壊検出法。
【請求項３】
前記撮影手段は、互いに異なる方向から前記画像解析面を撮影する少なくとも２以上の撮影カメラである
請求項１又は２に記載の漏洩現象の非破壊検出法。
【請求項４】
少なくとも前記周方向変位量を機械学習する学習ステップを有し、
前記漏洩現象判別ステップにおいて、前記機械学習による所定のアルゴリズムに基づいて漏水の有無及び漏水位置を推定することが可能である
請求項１又は２に記載の漏洩現象の非破壊検出法。
【請求項５】
少なくとも前記周方向変位量を機械学習する学習ステップを有し、
前記漏洩現象判別ステップにおいて、前記機械学習による所定のアルゴリズムに基づいて漏水の有無及び漏水位置を推定することが可能である
請求項３に記載の漏洩現象の非破壊検出法。
【請求項６】
パイプラインにおける流体の漏洩現象の非破壊検出システムであって、
前記パイプラインの管材の表面に設置される画像解析面と、
前記画像解析面を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された画像に基づいて前記管材の周方向変位量を計測する変位量計測手段と、
計測された前記周方向変位量に基づいて解析を行い、少なくとも前記流体の漏洩現象の有無を判別することが可能な漏洩現象判別手段と、
前記パイプラインの管材の表面に配置されるとともに該管材の周方向ひずみを計測可能なひずみ計測手段と、を少なくとも有する
ことを特徴とする漏洩現象の非破壊検出システム。
【請求項７】
前記撮影手段は、互いに異なる方向から前記画像解析面を撮影する少なくとも２以上の撮影カメラである
請求項６に記載の漏洩現象の非破壊検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプラインにおける流体の漏洩現象を同定することが可能な、漏洩現象の非破壊検出法及び非破壊検出システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、農業用パイプライン内水圧を利用して、農地への送配水を可能にする水利システムがある。当該農業用パイプラインにおける漏水は、農業用水の損失に伴う営農計画の乱れや作物の生産量・品質の低下につながる恐れがある。
【０００３】
既設パイプラインは、そのほとんどが土中に埋設されていることから、漏水を効率的に捉えることは難しく、維持管理の観点からその検査技術の確立が課題となる。一般的にパイプラインの漏水の検出に対しては、主に水圧低下を捉えることを目指すが、既存施設では空気弁などの限られた箇所にしか水圧計を取り付けられないのが現状である。
【０００４】
このような状況下において、非特許文献１及び非特許文献２、特許文献１に開示された技術では、灌漑用パイプラインにおける漏水に対して、バルブ操作に伴う水撃圧に漏水の情報を加え、数値シミュレーションを援用することで詳細な検知法を確立することが検討されている。
【０００５】
また、非特許文献３に開示された技術では、直接的な計測手法として、管水路内にカプセル型の探査装置を投入し、当該探査装置が取得した漏水音からパイプラインの漏水位置を特定することが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
浅田洋平、他４名、“管路内の圧力波形の減衰メカニズムの解明”、［online］、土木学会、［令和４年１０月２０日検索］、インターネット＜https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejhe/74/5/74_I_769/_article/-char/ja/＞
浅田洋平、他４名、“管水路内のエネルギー減衰を利用した漏水検知法の適用性検討”、［online］、土木学会、［令和４年１０月２０日検索］、インターネット＜https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejhe/75/2/75_I_799/_article/-char/ja/＞
浅野勇、他５名、“管水路のカプセル型漏水探査装置の開発”、［online］、農業農村工学会、［令和４年１０月２０日検索］、インターネット＜https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsidre/86/6/86_513/_article/-char/ja/＞
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－１１５７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１及び非特許文献２、特許文献１に開示された方法においては、パイプラインに水圧計を設置して水圧を計測することが必須となるところ、特に老朽化した既存のパイプラインにおいては、水圧計を設置することが困難となることが想定される。
【０００９】
また、非特許文献３に開示された方法においては、パイプラインの中に水中マイクが内蔵されたφ５５ｍｍ×１６５ｍｍのカプセルを投入する必要であり、特に、管径の小さなパイプラインに対応することが困難である。加えて、カプセルの回収が必須となるところ、既設のパイプラインに対して投入及び回収するための加工が必要であることや、万が一カプセルを回収できない事態が発生した場合のリスクなどの課題がある。
【００１０】
そこで本願発明は、既設のパイプラインに加工などを施すことなく、当該パイプラインにおける流体の漏洩現象を同定することが可能な、漏洩現象の非破壊検出法及び非破壊検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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