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農業用管水路における圧力観測を用いた漏水検知に関する研究

农用管道压力观测漏水检测研究

基本信息

批准号：
19J10410
负责人：
浅田洋平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10410/
关键词：
管水路漏水検知圧力変動反射波減衰ストックマネジメント

项目摘要

農業用管水路はその大半が高度経済成長期に整備されたものであり，老朽化が進んでいるため漏水・破損事故は年々増加の一途をたどっている。管内の圧力変動を用いた漏水検知法は，他手法と比較して低コスト，少労力で漏水検知が実現できると期待されている。この手法では，管路通水中にバルブを閉塞することで意図的に圧力波を発生させ，この時に管内で圧力観測を行うことで周期的な圧力の時間変動（以下，圧力変動）を取得する。もし，管内に漏水がある場合は，圧力波が漏水部で反射し観測点に到達することで圧力変動に圧力低下が生じ，漏水部からのエネルギー流出によって圧力変動の減衰が大きくなる。よって，本手法は圧力変動の変化を読み取ることで漏水検知する（漏水位置を特定する）方法であると言える。本研究では，（1）漏水部からの反射波を利用した漏水検知法と（2）圧力変動の減衰を利用した漏水検知法について新たな方法を開発した。漏水部から反射波を利用した漏水検知法は，漏水の規模が小さいまたは管構造が複雑で圧力変動が複雑になった際に，目視で漏水による圧力低下を読みとれないという問題点があった。そこで，漏水がない場合と漏水がある場合の圧力変動を比較し，最適化手法を組み合わせることで自動的に漏水による圧力低下を読み取り，漏水位置を推定する手法を開発した。圧力変動の減衰を利用した新たな漏水検知法では，圧力変動の減衰と漏水位置との関係を解析的に導出することを行った。漏水による圧力変動の減衰は漏水部からのエネルギー流出と密接に関係していることから，漏水による管路全体のエネルギー減衰を求めることで，圧力変動の減衰を表す減衰モデル式を導出した。以上の開発した二つの手法は，数値シミュレーション，模型管路実験，現場管路実験によって，有効性が示された。

Agricultural pipe and waterway development period is mainly due to maintenance, deterioration, leakage and damage. Pressure changes in the pipe can be detected by water leakage detection methods, and other methods can be used to compare low pressure and low pressure leakage detection methods. This means that the pressure wave generated in the pipeline is generated, and the time of pressure measurement in the pipeline is measured. The time of pressure change (hereinafter, pressure change) is obtained. In case of water leakage in the pipe, the pressure wave arrives at the reflection point of the leakage part, the pressure changes, the pressure decreases, the leakage part occurs, the pressure changes and the attenuation decreases. This method can be used to detect water leakage by changing the pressure. This study is aimed at: (1) water leakage detection method using reflected waves;(2) water leakage detection method using pressure variation; The water leakage detection method uses reflected waves from the water leakage part. However, the scale of the water leakage is small, the pipe structure is complex, and the pressure changes. When the pressure changes, the problem of low pressure due to water leakage can be seen visually. For example, when the leakage occurs, the pressure changes in the leakage occur, and the optimization method is combined to automatically determine the pressure drop in the leakage, and the method for estimating the leakage location is developed. The relationship between pressure change and attenuation and leakage position is analyzed. The pressure variation and attenuation of the leakage part are related to the leakage part and the leakage part. The pressure variation and attenuation of the leakage part are derived from the equation. The above two methods of development are: numerical value calculation, model pipeline implementation, field pipeline implementation, and performance evaluation.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

管内圧力変動を利用した漏水検知法の現場管路における実験的検証

利用现场管道压力波动检测漏水方法的实验验证

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
浅田洋平;鈴木哲也;木村匡臣;安瀬地一作;飯田俊彰
通讯作者：
飯田俊彰

管内の圧力変動に対するウェーブレット解析を利用した漏水検知法の検討

管道压力波动小波分析漏水检测方法研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
浅田洋平 ; 木村匡臣 ; 安瀬地一作 ; 飯田俊彰 ; 久保成隆
通讯作者：
久保成隆

多点漏水や管固有の構造を有する管水路における圧力波形を利用した漏水検知法

利用多点泄漏和管道特定结构的管道压力波形进行漏水检测的方法

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
土木学会論文集B1（水工学）
影响因子：
0
作者：
Yohei ASADA ;Masaomi KIMURA ;Issaku AZECHI ;Toshiaki IIDA ;Naritaka KUBO;浅田洋平，木村匡臣，安瀬地一作，飯田俊彰
通讯作者：
浅田洋平，木村匡臣，安瀬地一作，飯田俊彰

Hydraulic Modelling for Water Leak Detection by Monitoring Damping of Transient Pressure Variation in Pipeline

通过监测管道瞬态压力变化的阻尼进行漏水检测的水力建模

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yohei ASADA ; Masaomi KIMURA ; Issaku AZECHI ; Toshiaki IIDA ; Naritaka KUBO
通讯作者：
Naritaka KUBO

Leak detection by monitoring pressure to preserve integrity of agricultural pipe

通过监测压力进行泄漏检测，以保持农业管道的完整性

DOI：
10.1007/s10333-019-00730-5
发表时间：
2019
期刊：
Paddy and Water Environment
影响因子：
2.2
作者：
Yohei ASADA ; Masaomi KIMURA ; Issaku AZECHI ; Toshiaki IIDA ; Naritaka KUBO
通讯作者：
Naritaka KUBO