JP6937800B2 - Floating device for in-pipe investigation, in-pipe investigation method and in-pipe investigation system - Google Patents
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Description
本発明は、下水道管の内部の性状を調査するための管内調査用浮流装置、管内調査方法及び管内調査システムに関する。 The present invention relates to an in-pipe investigation floating device for investigating the internal properties of a sewer pipe, an in-pipe investigation method, and an in-pipe investigation system.
我が国の下水道は全国で普及しており、その普及率は2017年時点で80%近くに達し、下水道管路の総延長は約47万KMと大変長いものとなっている。しかしながら、我が国の下水道管路はその多くが老朽化してきており、かかる老朽化に起因する道路の陥没、管渠の閉塞等の問題が各地で顕在化している。例えば道路の陥没については1975年以前に施工された下水道管路で発生確率が高いことが分かっており、下水道管路の老朽化対策は喫緊の課題となっている。
このような道路陥没、管渠閉塞等を予防し下水道管路を保全するため、フィールドにおいて下水道管の内部の性状を調査する必要性が以前にも増して高まっている(以下、下水道管の内部の性状の調査を「下水道管内部の調査」又は単に「調査」ということがある)。
Sewerage in Japan is widespread nationwide, and its penetration rate has reached nearly 80% as of 2017, and the total length of sewerage pipelines is very long, about 470,000 km. However, most of the sewerage pipelines in Japan are aging, and problems such as road collapse and blockage of culverts due to such aging have become apparent in various places. For example, it is known that the probability of road collapse occurs in sewerage pipelines constructed before 1975, and measures against aging sewerage pipelines have become an urgent issue.
In order to prevent such road collapses, pipe blockages, etc. and maintain sewerage pipelines, there is an ever-increasing need to investigate the internal properties of sewerage pipes in the field (hereinafter, the inside of sewerage pipes). The investigation of the properties of the sewer pipe is sometimes called "investigation inside the sewer pipe" or simply "investigation").
現在、下水道管内部の調査は幾つかの方法により行われている。比較的大口径の下水道管、例えば口径(内径)800MM以上の下水道管の場合には、人間(調査員)が管内に潜行して調査を行う(潜行目視調査)。一方、比較的小口径の下水道管、例えば口径800MM未満の下水道管の場合には、管口カメラ、自走式テレビカメラ等を管内に挿入することによって調査を行う(それぞれ「管口カメラ調査」・「自走式テレビカメラ調査」と呼ぶものとする)。 Currently, investigations inside sewer pipes are conducted by several methods. In the case of a sewer pipe with a relatively large diameter, for example, a sewer pipe with a diameter (inner diameter) of 800 MM or more, a human being (investigator) infiltrates the pipe and conducts an investigation (infiltration visual inspection). On the other hand, in the case of a sewer pipe with a relatively small diameter, for example, a sewer pipe with a diameter of less than 800 MM, the survey is conducted by inserting a pipe mouth camera, a self-propelled TV camera, etc. into the pipe (each "pipe mouth camera survey").・ It shall be called "self-propelled TV camera survey").
潜行目視調査は、マンホールから調査員が管内に潜行し、目視によりその性状を調査するものである。調査員は、テストハンマー・スケール等を用いて管内を点検・測定し、異常が発見された個所の写真撮影を行い、撮影により得られた画像データを保存する。潜行目視調査は、調査員が現場で直接的に管内を調査するものであるため、精度が比較的高い調査となる。 In the infiltration visual inspection, an investigator infiltrates the pipe from the manhole and visually inspects its properties. The investigator inspects and measures the inside of the pipe using a test hammer, scale, etc., takes a picture of the place where the abnormality is found, and saves the image data obtained by the picture. The submersible visual survey is a survey with relatively high accuracy because the surveyor directly surveys the inside of the jurisdiction at the site.
管口カメラ調査は、伸縮可能な操作棒の先にライト及びカメラを取り付けた機材(管口カメラ)を用いて実施するものである(図示を省略)。具体的には、管口カメラを地上からマンホール内に挿入し、管口カメラに接続されている手元のモニタを調査員が見ながら管内の様子を撮影し、異常と判断される箇所の画像を記録する。
管口カメラは、自走式テレビカメラの一式(後述)と比べ、構造が簡易であるため携行性が高く操作も容易である。また、管口カメラ調査はカメラを移動しないで行うものであるため、自走式テレビカメラ調査(後述)と比べて、日進量(ここでは1日当たり調査可能な下水道管路の長さを指す)を伸ばすことができ、これに伴い調査費用も相対的に安価となる。
The tube mouth camera survey is carried out using equipment (tube mouth camera) with a light and a camera attached to the tip of a telescopic operation rod (not shown). Specifically, the tube mouth camera is inserted into the manhole from the ground, and the investigator takes a picture of the inside of the pipe while looking at the monitor at hand connected to the tube mouth camera, and the image of the part judged to be abnormal is taken. Record.
Compared to a set of self-propelled TV cameras (described later), the tube mouth camera has a simple structure, so it is highly portable and easy to operate. In addition, since the pipe mouth camera survey is conducted without moving the camera, the daily advance amount (here, it refers to the length of the sewerage pipeline that can be surveyed per day) compared to the self-propelled TV camera survey (described later). The cost of the survey will be relatively low accordingly.
自走式テレビカメラ調査は、調査対象となっている下水道管が一定程度以上の口径(例えば150MM以上)を有している場合や有毒ガスが管内に漂っている場合などにおいて、人間が管内に潜行するのに代わり、カメラが搭載された管内推進体(例えば、特許文献1に記載された自走車を参照)を管内に推進させて必要な画像データを収集するというものである。 In the self-propelled TV camera survey, when the sewer pipe under investigation has a certain diameter or more (for example, 150 MM or more) or when toxic gas is floating in the pipe, a human being is in the pipe. Instead of diving, an in-pipe propulsion body equipped with a camera (see, for example, a self-propelled vehicle described in Patent Document 1) is propelled in the jurisdiction to collect necessary image data.
図11は、特許文献2に記載された自走式テレビカメラ調査を説明するための模式図を示す。特許文献2には、上水道管の内部を調査する例ではあるが、管内推進体を用いた自走式テレビカメラ調査の例が記載されている。
管内推進体としての自走式テレビカメラ900は、テレビカメラ913を搭載している。自走式テレビカメラ900は、リモコンケーブル920を介して地上コントローラ950、マニュアル操作部953及び地上モニタ954に接続されている。
自走式テレビカメラ調査は、隣り合うマンホールの間(図中のマンホール800A及びマンホール800Bの間)の1スパンの下水道管路の調査を一工程とし、自走式テレビカメラ900を上流のマンホール800Aから下水道管981の管内982に挿入し、自走式テレビカメラ900を管内982の下流側に向かって推進させながら必要な画像データを収集することによって実施する。
地上に居るオペレータは、テレビカメラ913の操縦を行いつつ、テレビカメラ913で撮影されている映像を地上モニタ954で確認する。自走式テレビカメラ900の走行中、テレビカメラ913は主に前方の状況を映すが、不具合があるものと思われる箇所では、自走式テレビカメラ900を一旦停止させ、テレビカメラ913のレンズ(図示を省略)を回転させて内壁988の状況を確認し劣化状況を判定し必要な撮影を行う。
FIG. 11 shows a schematic diagram for explaining the self-propelled television camera search described in Patent Document 2. Patent Document 2 describes an example of a self-propelled television camera investigation using an in-pipe propulsion body, although it is an example of investigating the inside of a water supply pipe.
The self-propelled
The self-propelled TV camera survey consists of a one-span sewerage pipeline survey between adjacent manholes (between manholes 800A and 800B in the figure), and the self-propelled
The operator on the ground controls the
なお、実際の下水道管内部の調査では、管内推進体としては、特許文献2に記載されているようなインペラ(図示を省略)で管内の流体を推して推進するタイプのものではなく、特許文献1に記載されているようなタイヤ(図示を省略)で内壁を押して推進するタイプのものが用いられる。
また、実務上は、管口カメラ調査で「異常の有無」の把握をしつつ大雑把なスクリーニングを行い、管内に異常が有るものと推察される場合には自走式テレビカメラ調査で詳細な調査を行う、というように調査方法の使い分けをするのが一般的である。
In the actual investigation of the inside of the sewer pipe, the in-pipe propulsion body is not a type that pushes and propels the fluid in the pipe with an impeller (not shown) as described in Patent Document 2. A type of tire (not shown) that pushes the inner wall to propel the tire as described in 1 is used.
In practice, a rough screening is conducted while grasping "presence or absence of abnormalities" in the tube mouth camera survey, and if it is presumed that there is an abnormality in the tube, a detailed survey is conducted by a self-propelled TV camera survey. It is common to use different survey methods, such as.
しかしながら、潜行目視調査は、上記したように人間の目視に頼る調査であるため見落としのリスクを完全に排除することができない。また、調査の精度等が調査員の技量・経験に依存するとの指摘もある。さらには、中小口径の下水道管にはこの調査を適用することができない、調査員の安全性確保が必要不可欠である、調査時間が長いため調査員への負担が大きく且つ調査効率を上げづらい等の課題も指摘されている。 However, since the submersible visual inspection is a survey that relies on human visual inspection as described above, the risk of oversight cannot be completely eliminated. It has also been pointed out that the accuracy of the survey depends on the skill and experience of the surveyor. Furthermore, this survey cannot be applied to small and medium-sized sewer pipes, it is essential to ensure the safety of investigators, and the long survey time puts a heavy burden on investigators and makes it difficult to improve survey efficiency. Issues have also been pointed out.
管口カメラ調査は、管口カメラをマンホールに固定しズーム機能を適宜活用して撮影を行うものである。このため、管口カメラが固定された管口から遠い箇所の内壁については、浅い角度でしか様子を撮影することができない。したがって、管口から遠い箇所の内壁の劣化状況を正しく把握することが難しい。一般に、管口から遠い箇所の方が破損等の異常が発生し易いと言われており、この点からすると、管口カメラから遠い箇所の異常をスクリーニングの段階で見落とすリスクがあり、全体として調査の精度を落とす可能性がある。また、管口カメラ調査は、フィールドでの異常診断の他、後刻、室内で録画画像を確認することによっても異常診断を行うため調査時間が長く調査効率を上げづらいとの課題も指摘されている。 In the tube mouth camera survey, the tube mouth camera is fixed to the manhole and the zoom function is used as appropriate to take a picture. For this reason, the inner wall of the portion far from the tube opening to which the tube opening camera is fixed can be photographed only at a shallow angle. Therefore, it is difficult to correctly grasp the deterioration state of the inner wall at a location far from the pipe opening. In general, it is said that abnormalities such as breakage are more likely to occur in places far from the tube mouth, and from this point of view, there is a risk of overlooking abnormalities in places far from the tube mouth camera at the screening stage, so the overall investigation May reduce the accuracy of. In addition to the field abnormality diagnosis, it has been pointed out that the tube mouth camera survey has a long survey time and it is difficult to improve the survey efficiency because the abnormality diagnosis is performed later by checking the recorded image indoors. ..
自走式テレビカメラ調査は、上記したように自走式テレビカメラの管内への挿入、管内のモニタ、レンズの操縦、必要な撮影、及び、自走式テレビカメラの回収の一連のルーチンを1スパンずつ繰り返し行うもので、調査時間が長く調査効率を上げづらい。これに伴い調査費用も割高になる。また、オペレータの技量に依り調査の精度にバラツキが生じやすいという課題も指摘されている。 The self-propelled camcorder survey involves a series of routines, such as inserting the self-propelled camcorder into the tube, monitoring the tube, manipulating the lens, taking necessary photographs, and collecting the self-propelled camcorder as described above. Since the survey is repeated span by span, the survey time is long and it is difficult to improve the survey efficiency. Along with this, the survey cost will also be higher. It has also been pointed out that the accuracy of the survey tends to vary depending on the skill of the operator.
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、従来に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる管内調査用浮流装置、管内調査方法及び管内調査システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a floating device for in-pipe investigation and an in-pipe investigation that can investigate the inside of a sewer pipe more easily, accurately and efficiently than in the past. The purpose is to provide methods and jurisdiction survey systems.
[1]本発明の管内調査用浮流装置は、
下水道管の内部の性状を調査するために管内の下水を浮流可能な管内調査用浮流装置であって、
管内を照明するライトと、
管内の少なくとも内壁を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラと、
それぞれの画像データに管内調査用浮流装置の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマーと、
管内調査用浮流装置の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計と、
時間データ、加速度データ及び画像データを記憶する記憶装置と、
少なくともカメラ、タイマー、加速度計及び記憶装置を収容し、当該管内調査用浮流装置の本体の外形を画定するケーシングと、
姿勢制御手段と、を備える。
ケーシングは、カメラが撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓を備え、
姿勢制御手段は、カメラ及び撮影窓を下水の水面より上方に保つように本体の姿勢を制御する。
[1] The floating device for in-pipe investigation of the present invention is
It is a floating device for in-pipe investigation that can float the sewage in the pipe to investigate the properties inside the sewer pipe.
Lights that illuminate the inside of the pipe and
A camera that shoots at least the inner wall of the pipe and outputs the image data obtained by shooting,
A timer that outputs time data for associating each image data with the position data of the floating device for in-pipe investigation,
An accelerometer that measures the acceleration of a floating device for in-pipe investigation and outputs acceleration data,
A storage device that stores time data, acceleration data, and image data,
A casing that houses at least a camera, timer, accelerometer, and storage device and defines the outer shape of the main body of the in-pipe survey floating device.
It is provided with an attitude control means.
The casing is provided with a shooting window corresponding to at least a part of the angle of view shot by the camera and through which light from the outside passes.
The attitude control means controls the attitude of the main body so as to keep the camera and the photographing window above the surface of the sewage.
[2]本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、カメラは全天球カメラであることが好ましい。 [2] In the in-pipe survey floating device according to another aspect of the present invention, the camera is preferably a spherical camera.
[3]本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
姿勢制御手段は、少なくとも、
一端側が本体の側面に接続されたロープと、
ロープの他端側に接続され、本体を先導して下水を流れるシーアンカーと、
を備えることが好ましい。
[3] In the in-pipe investigation floating device according to another aspect of the present invention.
At least the attitude control means
With a rope whose one end is connected to the side of the main body,
A sea anchor that is connected to the other end of the rope and leads the main body to flow sewage,
It is preferable to provide.
[4]本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
シーアンカーは、本体に比べて下水に浮きやすく構成されていることが好ましい。
[4] In the in-pipe investigation floating device according to another aspect of the present invention.
It is preferable that the sea anchor is configured to float more easily in the sewage than the main body.
[5]本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
本体は球状をなしており、ライト及びカメラを上半球の内部に備え、
撮影窓は、上半球の外殻の少なくとも一部をなしていることが好ましい。
[5] In the in-pipe investigation floating device according to another aspect of the present invention.
The main body is spherical, with lights and a camera inside the upper hemisphere.
The photographing window preferably forms at least a part of the outer shell of the upper hemisphere.
[6]本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
当該管内調査用浮流装置から外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えていることが好ましい。
[6] In the in-pipe investigation floating device according to another aspect of the present invention.
It is preferable to further provide a radio wave transmitting means for transmitting radio waves to the outside from the jurisdiction survey floating device.
[7]本発明の管内調査システムは、
少なくとも3箇所以上のマンホールを連続的に辿る下水道管路における下水道管の内部の性状を調査する管内調査システムであって、
上記[6]に記載の管内調査用浮流装置と、
マンホールの竪穴に配置されるホール内アンテナと、
ホール内アンテナに接続され、ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置と、
を備え、
管内調査用浮流装置は、少なくともマンホール付近を通過する際には、電波発信手段によって標識電波を外部に発信し、
受信装置は、標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて管内調査用浮流装置の通過情報を出力するシステムである。
[7] The jurisdiction investigation system of the present invention is
An in-pipe investigation system that investigates the internal properties of sewer pipes in sewer pipes that continuously follow at least three manholes.
With the in-pipe survey floating device described in [6] above,
The antenna in the hall placed in the vertical hole of the manhole and
A receiving device that is connected to the antenna in the hall and receives the radio waves captured by the antenna in the hall.
With
The in-pipe survey floating device, at least when passing near the manhole, transmits the labeled radio wave to the outside by the radio wave transmitting means.
The receiving device is a system that outputs the passage information of the floating device for in-pipe investigation based on the reception of the labeled radio wave when the labeled radio wave is received.
[8]本発明の管内調査方法は、
下水道管の内部の性状を、上記した管内調査用浮流装置を使用して調査する管内調査方法であって、
マンホールから下水道管の内部に管内調査用浮流装置を投入する管内調査用浮流装置投入ステップと、
下水道管の内部において、管内調査用浮流装置を浮流させつつ、ライトによって管内を照明し、カメラよって少なくとも管内の内壁を撮影して画像データを収集し、タイマーが出力した時間データ、及び、加速度計が出力した加速度データと共にカメラが出力した画像データを記憶装置に記憶させる管内画像収集ステップと、
記憶装置に記憶されている画像データ、時間データ及び加速度データを読み出し、各画像データを解析して管内の不具合の存否及び程度を解析し、当該画像データに基づく画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、時間データ及び加速度データに基づいて算出された位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する管内不具合解析ステップと、
を含む管内調査方法である。
[8] The in-service investigation method of the present invention is
This is an in-pipe investigation method for investigating the internal properties of a sewer pipe using the above-mentioned in-pipe investigation floating device.
The step of throwing the floating device for in-pipe investigation into the inside of the sewer pipe from the manhole, and the step of putting in the floating device for in-pipe investigation.
Inside the sewer pipe, while floating the floating device for in-pipe investigation, the inside of the pipe is illuminated with a light, at least the inner wall inside the pipe is photographed with a camera to collect image data, and the time data output by the timer and the accelerometer In-tube image collection step to store the image data output by the camera together with the acceleration data output by
Image data, time data, and acceleration data stored in the storage device are read out, each image data is analyzed to analyze the existence and degree of defects in the pipe, and defects exist in the screen based on the image data. If it is determined to be, a defect analysis step in the jurisdiction that identifies the position where the defect exists based on the position data calculated based on the time data and the acceleration data, and
It is a jurisdiction survey method including.
[9]本発明の別の態様に係る管内調査方法において、
管内調査用浮流装置は外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えており、且つ、上流のマンホール及び下流のマンホールの間に位置する中間の各マンホールには、その竪穴にホール内アンテナが配置され、且つ、ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置が配置され、
管内画像収集ステップでは、管内調査用浮流装置に画像データの収集を実行させると共に、電波発信手段によって標識電波を当該管内調査用浮流装置から外部に対して発信させ、
受信装置によって、管内調査用浮流装置から発信された標識電波を捉えさせ、管内調査用浮流装置が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、管内調査用浮流装置の存在する区間を把握する存在区間把握ステップを実行することが好ましい。
[9] In the in-pipe investigation method according to another aspect of the present invention.
The in-pipe survey floating device is further equipped with a radio wave transmitting means for transmitting radio waves to the outside, and each manhole in the middle located between the upstream manhole and the downstream manhole has an antenna in the hole in the vertical hole. Is arranged, and a receiving device that receives the radio waves captured by the antenna in the hall is arranged.
In the in-pipe image collection step, the in-pipe survey floating device is made to collect image data, and the radio wave transmitting means is used to transmit the labeled radio wave from the in-pipe survey floating device to the outside.
The receiving device captures the labeled radio wave transmitted from the in-pipe investigation levitation device, outputs the passage information indicating that the in-pipe investigation levitation device has passed near the manhole, and outputs the passage information indicating that the in-pipe investigation levitation device has passed. It is preferable to execute the existence section grasping step for grasping.
なお、ここでの「下水道管の内部の性状の調査」とは、具体的には、下水道管の腐食・破損・クラック・継ぎ手ずれ等の管の劣化の度合い、取付管の突出の有無や度合い、流下能力に影響を与える管の上下方向のたるみの度合い、土砂等の堆積状態、モルタル・油脂等の内壁への付着の有無、樹木根・地下水等の管内への侵入の有無などを定性的/定量的に把握するものである。
参考までに、我が国の下水道管路はその殆どが、上記したような不具合を生じやすい「自然流下式」のものである。
The "investigation of the internal properties of the sewer pipe" here specifically refers to the degree of deterioration of the pipe such as corrosion, breakage, cracks, and misalignment of the sewer pipe, and the presence or absence and degree of protrusion of the mounting pipe. Qualitatively, the degree of vertical slack in the pipe that affects the flow capacity, the state of sediment accumulation, the presence or absence of adhesion of mortar, oil, etc. to the inner wall, and the presence or absence of invasion of tree roots, sewage, etc. into the pipe. / It is to grasp quantitatively.
For reference, most of the sewerage pipelines in Japan are of the "natural flow type" that are prone to the above-mentioned problems.
本発明によれば、従来の下水道管内部を調査する技術に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to investigate the inside of the sewer pipe more easily, accurately and efficiently than the conventional technique for investigating the inside of the sewer pipe.
以下、本発明の管内調査用浮流装置、管内調査システム及び管内調査方法の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the in-pipe survey floating device, the in-pipe survey system, and the in-pipe survey method of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each embodiment described below does not limit the invention according to the claims. Moreover, not all of the elements and combinations thereof described in each embodiment are indispensable for the solution of the present invention.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る管内調査用浮流装置は、例えば、半透明の球体としてケーシングされた浮流装置の本体(以下、単に「本体」という)の中にライト・カメラ・管内調査用浮流装置の位置データを得るためのデバイス(例えば加速度計とタイマー)・記憶装置が搭載されたものである。これを下水道管の内部に投下すると下水と共に浮流するため、管内調査用浮流装置は浮流しながら、内蔵されたカメラによって順次管内の内壁等を撮影するというものである。以下にその詳細を説明する。
[First Embodiment]
The in-pipe investigation floating device according to the first embodiment of the present invention is, for example, a light / camera / in-pipe investigation floating device in a main body (hereinafter, simply referred to as “main body”) of the floating device casing as a translucent sphere. It is equipped with a device (for example, an accelerometer and a timer) and a storage device for obtaining the position data of the device. When this is dropped inside the sewer pipe, it floats together with the sewage. Therefore, while the floating device for in-pipe investigation floats, the built-in camera sequentially photographs the inner wall and the like inside the pipe. The details will be described below.
1.第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1の構成
図1は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1の構成及びその使用例を表した模式図を示す。図2は、第1実施形態の本体100の斜視図を示す。図3は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1の概念図を示す。
1. 1. Configuration of In-pipe Survey Floating Device 1 According to the First Embodiment FIG. 1 shows a schematic diagram showing the configuration of the in-pipe survey floating device 1 according to the first embodiment and an example of its use. FIG. 2 shows a perspective view of the
(1)管内調査用浮流装置1の概要
図1に示すように、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1は、下水道管810の内部811(以下、単に「管内811」ということがある)の性状を調査するために管内811の下水890を浮流可能な装置である。管内調査用浮流装置1は下水道管810の内部に投下されると、管内811に流れる下水890と共に下流に向けて浮流するようになっている。管内調査用浮流装置1は、実施形態の例では、大きく分けて本体100と姿勢制御手段200とを備えている。
(1) Outline of the in-pipe investigation floating device 1 As shown in FIG. 1, the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment may be referred to as the inside 811 of the sewer pipe 810 (hereinafter, simply referred to as “in-
図2に示すように、管内調査用浮流装置1は、ライト120と、カメラ130と、タイマー162と、加速度計140と、記憶装置163とを備えており、少なくともカメラ130、タイマー162、加速度計140及び記憶装置163がケーシング110の内部に収められてパッケージ化されている。
さらに、管内調査用浮流装置1は姿勢制御手段200を備えている(図1参照)。
As shown in FIG. 2, the in-pipe survey floating device 1 includes a light 120, a
Further, the in-pipe survey floating device 1 includes an attitude control means 200 (see FIG. 1).
この実施形態におけるケーシング110は、上半球を構成する上ケーシング112と下半球を構成する下ケーシング114とを接続してなり、全体として球体をなしている。なお、説明の便宜上、上半球と下半球との境界の部分を「赤道」と呼び、球体の中心から赤道を見たときの仰角を0°としたときの上半球における仰角90°のポイントを「天頂Z」と呼ぶものとする。
以下、各構成要素についての詳細な説明を続ける。
The
Hereinafter, detailed description of each component will be continued.
(2)ライト120
ライト120は管内811を照らすものである。この実施形態では、ライト120として、薄型のLED(LIGHT EMITTING DIODE)120Aを用いることができる。LED120Aは、テープタイプのものであり、透明な材料からなる上ケーシング112の内面に貼り付けられている。LED120Aは、下水道管の内部811(内壁818を含む)に光を投射して管内811を照らすことができる。LED120Aは、例えば、上ケーシング112の赤道付近の円周(縁)に沿って上に等間隔で複数個(例えば10個)配設されている(図3参照)。
なお、ライト120は、管内811を照明可能であれば足りるため、図1及び図2に示すようにケーシング110(つまり本体100)に内蔵されていてもよいし、ケーシング110の外に配置されたものであってもよい(図示を省略)。
(2)
The light 120 illuminates the inside of the
Since it is sufficient that the light 120 can illuminate the inside of the
(3)カメラ130
カメラ130は、管内811の様子(少なくとも内壁818)を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力する。カメラ130は撮像素子132、レンズ134等を有している(図3参照)。この実施形態で使用するカメラ130には、できるだけ広い範囲の管内811の様子を撮影することが期待されている。このため、カメラ130は、広角のレンズを備えたものが望ましい。したがって、カメラ130は、好ましくは全天球カメラで130Aである。
(3)
The
この実施形態では、カメラ130として、魚眼レンズ134Aを有する全天球カメラ130Aが用いられている。全天球カメラ130Aの仕様としては、例えば、天頂Zを上方として全天球カメラ130Aを正置したとき、全天球カメラ130Aは、赤道と平行な水平線に沿った1周(360°)をカバーして撮像することができるものである。加えて、全天球カメラ130Aは、好ましくは、仰角が例えば0°〜90°の範囲よりも広い範囲(例えば−30°〜90°すなわち水平線よりも下方向の−30°から天頂の90°まで)をカバーして撮影することができる(後述の図5も併せて参照)。
In this embodiment, the spherical camera 130A having the fisheye lens 134A is used as the
なお、カメラ130は、広い範囲の管内811の様子を撮影することができればよいため、全天球カメラ130Aに限定されるものではない。例えば、比較的狭角のレンズを有するカメラを複数台導入して、それらのカメラが捉える画像を合成することで広い範囲の撮影を実現してもよい。また、比較的狭角のレンズを有するカメラを用い、当該カメラのレンズの光軸を適宜スキャンして結果的に広い範囲を撮影する等の方式を導入してもよい。
The
(4)タイマー162、加速度計140及び記憶装置163
管内811には、例えばGPS(GLOBAL POSITIONING SATELLITE)によるGPS電波が届かないため、管内811で撮影したときのカメラ130の位置(撮影位置、撮影座標)、ひいては管内調査用浮流装置1の位置、を直接的に知ることができない。
そこで、図3に示すように、タイマー162及び加速度計140を用いて撮影位置を間接的に算出して、それぞれの画像データに対応する撮影位置のデータ(位置データ)を紐づけする。具体的には、タイマー162によって得られた時間データ及び加速度計140によって得られた加速度データに基づき、当該管内調査用浮流装置1の位置データ(少なくともカメラ130が撮影したときの撮影位置のデータ)を得るものとする。
当該画像を撮影した時刻(又は時間)を把握しておくことにより、加速度データも踏まえながら当該画像データに位置データを紐づけすることができる(詳細は図6を用いて後述する)。
(4)
For example, GPS radio waves by GPS (GLOBAL POSITIONING SATELLITE) do not reach the inside of the
Therefore, as shown in FIG. 3, the shooting position is indirectly calculated using the
By grasping the time (or time) when the image was taken, the position data can be associated with the image data while also taking the acceleration data into consideration (details will be described later with reference to FIG. 6).
タイマー162は、カメラ130が管内811を撮影することによって得られたそれぞれの画像データに管内調査用浮流装置の位置データを対応させるために用いられるもので、時間データを出力する(図3参照)。
ここでの「時間データ」は、時間に関するデータで、例えば実時刻データであってもよいし、または当該管内調査用浮流装置1を管内に投下された時刻からの経過時間のデータであってもよい。
ここで、「タイマー162」は、時間が把握できればよく、図3に示されているようにコントローラ160(後述)に実装されている電子デバイス(RTC162A)、カメラ130にタイマーが内蔵されている場合には当該内蔵タイマー、加速度計140にタイマーが内蔵されている場合には当該内蔵タイマー等のいずれのものであってもよい。
The
The "time data" here is data related to time, for example, real-time data, or data on the elapsed time from the time when the in-pipe survey floating device 1 was dropped into the jurisdiction. good.
Here, the "
加速度計140は、当該管内調査用浮流装置1の加速度を計測して加速度データを出力する(図3参照)。ここでの「加速度データ」は加速度に関連するデータである。例えば、ある特定時刻における加速度の値そのものを表すデータであってもよいし、または時間軸に対する加速度の推移を表したデータであってもよい。また、加速度データは、加速度を時間で積分した速度の値を表すデータであってもよい。
The
記憶装置163は、上記した時間データ、加速度データ及び画像データを記憶する(図3参照)。なお、記憶装置163はこれらのデータ以外のデータ、プログラム等を記憶しても良い。
The
(5)時間情報及び加速度情報に基づく位置情報の算出の例
図4は、第1実施形態において時間データ及び加速度データに基づいて位置データを算出する一例の模式図を示す。具体的には下水道管路を上空から見たときに模式図である。
図4に示すように、例えばマンホール800Aからマンホール800Bに向かって、管内調査用浮流装置1が移動しているものとする。
管内調査用浮流装置1が、下水道管810のポイントP1を通過したときの速度をVA、ポイントP2を通過したときの速度をVB、ポイントP3を通過したときの速度をVC、ポイントP4を通過したときの速度をVD、ポイントP5を通過したときの速度をVE、ポイントP6を通過したときの速度をVFとする。
それぞれのポイントにおける速度は、各ポイントを通過したときに加速度計140が出力する加速度情報を基に得ることができる。例えば、加速度計140が出力する加速度データが加速度の値であれば、ポイント通過時のかかる加速度の値を時間Tにより積分することによって求めることができる。
隣り合うポイント間を管内調査用浮流装置1が移動するのに要した時間は、タイマー162が出力した時間データが実時刻であれば、当該ポイント通過時の実時刻から直前に通過したポイントの通過時刻を減算することにより求めることができる(図4におけるT1,T2,T3,T4,T5を参照)。
ここで、隣り合うポイント間においては管内調査用浮流装置1が概ね等速で移動しているものと仮定すると、例えば、ポイントP1〜ポイントP4の間の長さL1は、L1≒VAT1+VBT2+VCT3という近似式によって求めることができる。すなわち、ポイントP4の位置情報としては、マンホール800AからL1≒VAT1+VBT2+VCT3で得られるL1の長さだけ下流にオフセットした位置(座標)である、との「位置データ」を算出することができる。
(5) Example of Calculation of Position Information Based on Time Information and Acceleration Information FIG. 4 shows a schematic diagram of an example of calculating position data based on time data and acceleration data in the first embodiment. Specifically, it is a schematic view when the sewer pipe is viewed from the sky.
As shown in FIG. 4, it is assumed that the in-pipe investigation floating device 1 is moving from the manhole 800A to the manhole 800B, for example.
The in-pipe survey floating device 1 passed VA at the speed when passing through the point P1 of the
The velocity at each point can be obtained based on the acceleration information output by the
If the time data output by the
Here, assuming that the in-pipe survey floating device 1 is moving at a substantially constant speed between adjacent points, for example, the length L1 between points P1 to P4 is an approximate expression of L1≈VAT1 + VBT2 + VCT3. Can be obtained by. That is, as the position information of the point P4, it is possible to calculate the "position data" that the position (coordinates) is offset downstream by the length of L1 obtained by L1≈VAT1 + VBT2 + VCT3 from the manhole 800A.
よって、例えば、各ポイントP1〜P6において管内811の様子を撮影してそれぞれの画像データを得た場合、それぞれの画像データに対しては、上記近似式と同様の式によって得られた各ポイントP1〜P6の位置データを、それぞれ対応づけて紐づけることができる。
このような対応づけ(紐づけ)を行うことにより、例えば、ポイントP4の画像情報(写真)に下水道管810のクラックが発見された場合には、当該クラックは、ポイントP4の画像データに紐づけられたポイントP4の位置データが示す位置(上記ではマンホール800Aから長さL1分だけオフセットした位置)に存在するものとして場所を特定することができる。
Therefore, for example, when the state of the
By performing such association (association), for example, when a crack in the
(6)構成部品の管内調査用浮流装置1への実装
タイマー162、加速度計140及び記憶装置163は、図示しないプリント基板に実装されていてもよい。また、タイマー162、記憶装置163等によってコントローラ160を構成してもよい(図2の下半球において点線で示した部分を参照)。
(6) Mounting of components on the in-pipe survey floating device 1 The
図5は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1のブロック図の一例を示す。
図5に示すように、コントローラ160は、プロセッサ161、タイマー162としてのRTC(REAL TIME CLOCK)162A、記憶装置163としてのメモリ163A、後述する電波発信手段170を構成する発信回路166、電源回路165、インターフェース回路164等を有している。
FIG. 5 shows an example of a block diagram of the in-pipe survey floating device 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the
インターフェース回路164には、カメラ130、加速度計140としての加速度センサ140A、及び、ライト120としてのLED120Aが接続されている。インターフェース回路164はバス168との間をインターフェースする。
プロセッサ161には、バス168を介してインターフェース回路164、メモリ163A、RTC162A等が接続されている。プロセッサ161は、図示しないプログラムに基づいて動作する。プロセッサ161による動作とは、例えば、画像データをカメラ130から取り込んでメモリ163Aに記憶させる、各撮影に対応して時間データとしての実時刻データをRTC162Aから取り込み、当該実時刻データを撮影時刻としてメモリ163Aに記憶させる、適宜のタイミングで加速度データを加速度センサ140Aから取り込んでメモリ163Aに記憶させる、時間データ及び加速度データに基づいて位置データを算出する(例えば上記参照)、それぞれの画像データに対応した位置データを紐づけする等の制御を行う。
発信回路166は、管内調査用浮流装置1から外部に対して電波を発信するための回路である(詳細は後述)。
電源回路165は、蓄電デバイス150としてのバッテリー150Aに接続されており、コントローラ160、入出力デバイス(カメラ130、加速度センサ140A、LED120A等)、発信回路166等が動作するのに必要な電源を生成する。
なお、加速度センサ140Aは、上記したプリント基板の上に、コントローラ160を構成する部品群と共に実装されてもよい(図3参照)。また、蓄電デバイス150としては、バッテリー150A(いわゆる1次電池・2次電池等)の他にキャパシタ等を採用することもできる。また、コントローラ160に実装するタイマー162としてはRTC162Aに限定されるものではなく、例えば、単純なクロックを採用することもできる。
ここで説明した実装の構成は、あくまでも一例であって、本発明において何ら限定的に解釈されるものではない。
A
An
The
The
The acceleration sensor 140A may be mounted on the printed circuit board described above together with a group of parts constituting the controller 160 (see FIG. 3). Further, as the
The configuration of the implementation described here is merely an example and is not to be interpreted in a limited manner in the present invention.
(7)ケーシング110
次に図2及び図6を参照しながらケーシング110について説明する。
ケーシング110は、少なくともカメラ130、タイマー162、加速度計140及び記憶装置163を収容する。実施形態では、これらに加えてライト120(LED120A)、蓄電デバイス150(バッテリー150A)、発信回路166を含む電波発信手段170、コントローラ160等を収容している。
(7)
Next, the
The
ケーシング110は、上記したように上ケーシング112と下ケーシング114とに分けて構成してもよい。実施形態においては、上ケーシング112として外面が半球状をなした円蓋状の透明プラスチックを用い、下ケーシング114として半球状の発泡ボリスチレン(発泡スチロール)を用いる。
The
上ケーシング112及び下ケーシング114が組み立てられると、上ケーシング112及び下ケーシング114の間が密封されたケーシング110を得ることができる。ケーシング110により、ケーシング110の内部と外部とは隔離されており、下水等の液体がケーシング110の内部に浸入しないようになっている。これにより、本体100は全体として下水に対して浮力を生じるようになっている。
なお、本体100の比重は、下水890に対して浮力を生じるように適宜設定される。また、本体100の比重は、本体100の吃水深がシーアンカー(後述)の吃水深と所定の関係になるように適宜設定される(詳細は後述)。
When the
The specific gravity of the
ケーシング110には、カメラ130が撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓113を備えている。
「撮影窓113」は、ライト120による光が管内811の物体に反射して生じた反射光がこの「窓」を通過(透過も含む)するように構成されたものである。カメラ130は、「撮影窓113」越しに管内811の様子を撮影できるようになっている。逆に言うと「撮影窓113」は、透かして管内811の様子を撮像することが可能な透明な部材により構成されていることが好ましい。
The
The "photographing
実施形態では、本体100は球状をなしており、ライト120及びカメラ130を上半球(上ケーシング112)の内部に備えている。撮影窓113は、上半球の外殻の少なくとも一部をなしている。
In the embodiment, the
図6は、第1実施形態のカメラ130/130Aが撮影する画角VAを表した模式図を示す。具体的には全天球カメラ130Aの光軸及び全天球カメラ130Aの天頂Zを含む平面を垂直に見た(すなわち全天球カメラ130Aを横から見た)ときの図を示している。
実施形態で用いる全天球カメラ130Aの仕様として、仰角が例えば−30°〜90°であるとすると(すなわち水平線よりも下方向の−30°から天頂Zの90°までをカバーして撮影することができるとすると)、全天球カメラ130Aを中心とした画角VAは240°ということになる(図6参照)。
撮影窓113を設ける範囲としては、上記した画角VAの範囲のうち一部の範囲にのみ(必要な範囲のみ)撮影窓113を設けてもよい。勿論、上記画角VAの範囲の全てをカバーする範囲(あるいはそれ以上の範囲)について撮影窓113を設けてもよい。
なお、実施形態においては、上ケーシング112の全てを透明な材質(透明プラスチック)のものを採用し、上ケーシング112の全ての範囲を撮影窓113として設定している(図2及び図6のA−B間を参照)。
FIG. 6 shows a schematic view showing the angle of view VA taken by the
As a specification of the spherical camera 130A used in the embodiment, assuming that the elevation angle is, for example, -30 ° to 90 ° (that is, -30 ° below the horizon to 90 ° of the zenith Z is covered and photographed. If this is possible), the angle of view VA centered on the spherical camera 130A is 240 ° (see FIG. 6).
As the range in which the photographing
In the embodiment, all of the
ケーシング110は、管内調査用浮流装置1の本体100の外形を画定する。
ケーシング110によって外形が画定された本体100は球状をなしていることが好ましい。別の言い方をすると、外形としては特段の角(凸部)がないことが好ましい。実施形態においては、本体100の外形は凡そ真球となっている。このとき、本体100の直径は、調査対象となる下水道管の口径に応じて選択する。具体的には、例えば、口径が200MM〜350MMの下水道管の調査に向けては本体100の直径を100MMとし、口径が400MM〜600MMの下水道管の調査に向けては本体100の直径を150MMとする。
なお、本体100の外形は球状であることに限定されるものではなく、例えば、直方体状、円環状(ドーナッツ状)であってもよい。
The
The
The outer shape of the
(8)姿勢制御手段200
ところで、管内調査用浮流装置1は、下水道管の内部811に投下され、下水890の自然な流れに乗って移動しながら管内811の撮影をするものである。このため、下水890に流されている間の本体100の姿勢制御は、極めて重要である。例えば、この実施形態のように、本体100の外形が球状となっている場合、本体100は下水890の流れ等の外力によって回転しやすい。本体100が回転すれば、これに伴いカメラ130が撮影する光軸も回転することとなり、撮影された画像も不定の角度の画像となり、誤った画像データとして計上される可能性がある。この結果、適切に管内811を撮影できず、、管内811の損傷個所の位置を特定することも困難となる。そこで、管内調査用浮流装置1は、本体100の姿勢を制御する姿勢制御手段200を備えている。
(8) Attitude control means 200
By the way, the in-pipe survey floating device 1 is dropped into the inside 811 of the sewer pipe, and takes a picture of the in-
姿勢制御手段200は、カメラ130及び撮影窓113を下水890の水面より上方に保つように本体100の姿勢を制御する。
換言すると、カメラ130が主に管内811の上方の内壁818を撮影できるように、姿勢制御手段200は、カメラ130の撮像面132Aが上方を向き、撮影窓113も下水890よりも上方に位置するように、本体100の位置を制御する。
The attitude control means 200 controls the attitude of the
In other words, in the attitude control means 200, the imaging surface 132A of the
図示は省略するが、本体100を水平面に正置したときの、本体100の天頂Zと本体100の中心とを結んだ軸を第1軸とし、本体100が流れる方向(進行前方)の本体100の側部A、本体100の中心及び進行後方の本体100の側部Bを結んだ軸を第2軸とし、第1軸及び第2軸に垂直な方向であって本体100の中心を通過する軸を第3軸と定義する(厳密にはカメラ130を中心に各軸を定義することもできる。カメラ130からみて鉛直方向とは逆の方向(天頂Z)とカメラ130の中心とを結んだ軸を第1軸とし、以下同様にカメラ130を中心に第2軸及び第3軸を定義することができる。)。
このように定義したとき、上記した「姿勢を制御する」とは、より具体的には、下水道管810の軸に対して、本体100が第1軸を中心に可能な限り回動せず、且つ、第2軸を中心に可能な限り回動せず、且つ、第3軸を中心に可能な限り回動しないように制御することをいう。
Although not shown, the axis connecting the zenith Z of the
When defined in this way, the above-mentioned "controlling the posture" means, more specifically, that the
姿勢制御手段200は、上述したように本体100の姿勢を保てるものであれば、如何なる機構・原理をもって実現してもよい。例えば、管内調査用浮流装置1の上半球よりも下半球の質量を大きくすることにより下ケーシング114のできるだけ下方に重心を位置させても良い。その場合、姿勢制御手段200は、上半球より質量の大きな下半球、または管内調査用浮流装置1の重心を有する下半球である。
The attitude control means 200 may be realized by any mechanism / principle as long as the posture of the
実施形態において、図1に示すように、姿勢制御手段200は、少なくとも、一端側が本体100の側面(矢印Aで示した部分)に接続されたロープ220と、ロープ220の他端側に接続され、本体100を先導して下水890を流れるシーアンカー210とによって構成されている。
シーアンカー210は、楕円球状(ラグビーボール型)をなしており、下水890に対して浮力を生じつつ、本体100よりも下水890の上方を移動できる。すなわち、シーアンカー210は、本体100よりも低比重となるように構成されている。この点については、後ほど詳述する。
直径が150MMの本体100を制御する場合、シーアンカー210の形状は、例えば、長径30MM×短径10MMのラグビーボール型である。また、本体100とシーアンカー210との離間距離が500MMとなるように、ロープ220の長さは設定されている。
In the embodiment, as shown in FIG. 1, the attitude control means 200 is connected to at least one end side of the
The
When controlling the
上記のようにシーアンカー210が本体100を先導するように構成することで、シーアンカー210は、本体100を下水890が流れる方向に引っ張ることができる。
By configuring the
上述のように、この実施形態では、シーアンカー210は、本体100に比べて下水890に浮きやすく構成されている。
さらに具体的には、シーアンカー210は、管内811を流れる下水890の流れを捉えられるものであり、且つ、図1に示すように、シーアンカー210の吃水深D2が本体100の吃水深D1に対して異なるように設定され、シーアンカー210が本体100よりも先行して流れるように、シーアンカー210が構成されていることが好ましい。
下水道管810の軸に垂直な平面で下水道管810を断面視したとき、下水890の流速は、場所によって(水面付近の場所、水面下の場所、下水管の内壁と接触している場所等)異なっている。この実施形態では、そのような流速の違いに応じて、シーアンカー210の吃水深D2を設定する。例えば、本体100の吃水深D1は、本体100と下水890との接触面が主に流速が遅い場所(例えば水面からみて深い部分)と接触するように設定する一方で、シーアンカー210の吃水深D2は、シーアンカー210と下水890との接触面が主に流速が速い場所(例えば水面からみて浅い部分)と接触するように設定する。
As described above, in this embodiment, the
More specifically, the
When the
なお、この実施形態においては、姿勢制御手段200は、ロープ220と、本体100とロープ220により接続されたシーアンカー210とを備えているが、これに限定されるものではない。例えば、姿勢制御手段200は、本体100が上半球を下水890の水面位置をできるだけ保持しながら浮流するのに寄与できれば、本体100の外面に密着するものであってもよいし、本体100の内部に埋め込まれているものであってもよい。
In this embodiment, the attitude control means 200 includes a
(9)電波発信手段170
管内調査用浮流装置1は、上記構成に加え、当該管内調査用浮流装置1から外部に対して電波を発信する電波発信手段170を更に備えている。
電波発信手段170は、後述するように管内調査用浮流装置1が現在流れている下水道管路の区間(場所)を特定することができる所定の電波であれば、如何なる仕様の電波を発信するものであってもよい。また、回路構成等も如何なるものであってもよい。
(9) Radio wave transmitting means 170
In addition to the above configuration, the in-pipe investigation floating device 1 further includes a radio wave transmitting means 170 that transmits radio waves from the in-pipe investigation floating device 1 to the outside.
As will be described later, the radio wave transmitting means 170 transmits radio waves of any specification as long as it is a predetermined radio wave capable of specifying the section (location) of the sewerage pipeline in which the in-pipe investigation floating device 1 is currently flowing. It may be. Moreover, the circuit configuration and the like may be any.
この実施形態においては、常に所定の電波(標識電波)を発信するようなビーコンをもって電波発信手段170が構成されている。電波発信手段170は、図5に示すように、標識電波を発信するための発信回路166と、発信回路166に接続され標識電波を出力する内蔵アンテナ167とによって構成されている。
なお、この実施形態において、電波発信手段170は、常に標識電波を発信するものとして構成されているが、これに限定されるものではなく、何等かの方法でマンホール800の接近を検出しマンホール800付近を通過する間だけ電波を発信するよう構成されていてもよい。
In this embodiment, the radio wave transmitting means 170 is configured with a beacon that always emits a predetermined radio wave (labeled radio wave). As shown in FIG. 5, the radio wave transmitting means 170 includes a transmitting
In this embodiment, the radio wave transmitting means 170 is configured to always transmit a labeled radio wave, but the present invention is not limited to this, and the approach of the manhole 800 is detected by some method and the manhole 800 is detected. It may be configured to transmit radio waves only while passing in the vicinity.
2.第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1の使用方法
管内調査用浮流装置1は典型的には次のようにして使用することができる。
上流のマンホールと下流のマンホールとの間の下水道管路を調査するものと想定する。
上流のマンホールから管内調査用浮流装置1を投入し、管内調査用浮流装置1を下水道管の内部811に投下する。管内調査用浮流装置1は下水890の流れと共に浮流することになる。管内調査用浮流装置1が浮流する際には、姿勢制御手段200により本体100(特にカメラ130)の姿勢が保たれる。管内調査用浮流装置1は浮流しながら、カメラ130で管内811の様子(少なくとも内壁818)を撮影し、撮影によって出力されたそれぞれの画像データは、時間データ、加速度データ等に基づいて取得された位置データと対応づけられる(紐づけられる)。
下流のマンホールにおいては管内調査用浮流装置1を回収する。管内調査用浮流装置1の記憶装置163に記憶された各画像データを解析して、管内811の不具合の存否及び程度を解析する。不具合が存在しているものと判断される場合には当該画像データに対応付けられた位置データに基づいて不具合が存在している位置を特定する。
2. Method of using the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment The in-pipe investigation floating device 1 can be typically used as follows.
It is assumed that the sewer line between the upstream manhole and the downstream manhole is investigated.
The in-pipe investigation floating device 1 is thrown in from the upstream manhole, and the in-pipe investigation floating device 1 is dropped into the inside 811 of the sewer pipe. The in-pipe survey floating device 1 floats with the flow of
In the downstream manhole, the in-pipe survey floating device 1 is collected. Each image data stored in the
また、調査する下水道管路のうち、上流のマンホールと下流のマンホールとの間に位置する中間のマンホールにおいては、管内調査用浮流装置1が発信する標識電波を捉えることにより、当該管内調査用浮流装置1が当該マンホール付近を通過したことを検出し、これにより管内調査用浮流装置1の存在する区間を把握することによって、管内調査用浮流装置1の回収を着実に行う。
なお、詳細は、第3実施形態及び第4実施形態において説明する。
Further, among the sewerage pipelines to be investigated, in the intermediate manhole located between the upstream manhole and the downstream manhole, the in-pipe investigation floating flow is captured by capturing the marker radio wave transmitted by the in-pipe investigation floating device 1. By detecting that the device 1 has passed near the manhole and thereby grasping the section where the in-pipe investigation floating device 1 exists, the in-pipe investigation floating device 1 is steadily recovered.
The details will be described in the third embodiment and the fourth embodiment.
3.第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1の効果
(1)管内調査用浮流装置1は、管内811を照明するライト120と、管内811の様子(少なくとも内壁818)を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラ130と、それぞれの画像データに管内調査用浮流装置1の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマー162と、当該管内調査用浮流装置1の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計140と、時間データ及び加速度データ及び画像データを記憶する記憶装置163と、少なくともカメラ130、タイマー162、加速度計140及び記憶装置163を収容し、当該管内調査用浮流装置1の本体100の外形を画定するケーシング110と、姿勢制御手段200と、を備えている。また、ケーシング110は、カメラ130が撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓113を備え、
姿勢制御手段200は、カメラ130及び撮影窓113を下水890の水面より上方に保つように本体100の姿勢を制御する。
3. 3. Effect of In-pipe Survey Floating Device 1 According to First Embodiment (1) In-pipe Survey Floating Device 1 photographs the light 120 that illuminates the inside of the
The attitude control means 200 controls the attitude of the
管内調査用浮流装置1は、このように構成されているため、ケーシング110により浮力を得ることができ、管内811にこれが投下されると下水890と共に浮流する。管内調査用浮流装置1は、浮流しながら、ライト120で照明した管内811の様子(少なくとも内壁818)をカメラ130によって撮影窓113を通じ順次撮影し、撮影したそれぞれの画像データを記憶装置163に記憶させる。
そのため人間(調査員)が管内811に潜行せずとも、また、地上でカメラ130等を操縦せずとも管内調査用浮流装置1の自然な流下に沿って管内の様子を撮影することができる。
したがって、従来の下水道管内部を調査する技術に比べ、簡便で効率的な調査を行うことができる。
Since the in-pipe investigation floating device 1 is configured in this way, buoyancy can be obtained by the
Therefore, even if a human (investigator) does not dive into the
Therefore, it is possible to carry out a simple and efficient survey as compared with the conventional technique for surveying the inside of a sewer pipe.
また、姿勢制御手段200によって本体100(カメラ130が内蔵されている)の姿勢を適切に保つことができ、カメラ130は下水道管810の軸(下水890が流下する方向)に対して常に凡そ同じ方向の同じ角度を保つことができ、管内の様子の撮影を、同じ条件で安定的に遂行することができる。
また、管内調査用浮流装置1は下水890の流れと共に管内811を移動して順次撮影を行うものであり、管内811の様子(特に内壁818など)を間近の位置から撮影することができる。このため、不具合(損傷・劣化等)の存否確認やその程度を高精度で把握することができ、また、不具合の発生した箇所を見落とすリスクを飛躍的に低減することができる。
さらに、撮影によって得られたそれぞれの画像データは、加速度計140、タイマー162等によって算出された位置データが対応づけられる(紐づけられる)ため、調査対象となっている下水道管路の解析を別途行う際にも、不具合(損傷・劣化等)が存在する下水道管路の位置を容易に特定することができる。つまり不具合箇所の位置を高精度で特定することができる。
したがって、従来の下水道管内部を調査する技術に比べて高精度な調査を行うことができる。
Further, the attitude control means 200 can appropriately maintain the attitude of the main body 100 (the
Further, the in-pipe survey floating device 1 moves the in-
Furthermore, since each image data obtained by shooting is associated (linked) with the position data calculated by the
Therefore, it is possible to perform a highly accurate survey as compared with the conventional technique for surveying the inside of a sewer pipe.
以上より、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1によれば、従来に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる。 From the above, according to the in-pipe survey floating device 1 according to the first embodiment, it is possible to survey the inside of the sewer pipe more easily, accurately and efficiently than in the conventional case.
(2)カメラ130は全天球カメラ130Aである。全天球カメラ130Aにより広角な範囲の画像情報を得ることができるため、不具合(損傷・劣化等)の見落とすリスクを低減することができ、不具合(損傷・劣化等)の存否確認やその程度の精度を上げることができる。
(2) The
(3)姿勢制御手段200は、少なくとも、一端側が本体100の側面に接続されたロープ220と、ロープ220の他端側に接続され、本体100を先導して下水890を流れるシーアンカー210と、によって構成されている。
このようにシーアンカー210が本体100を先導するように構成されているため、シーアンカー210は本体100の側面(図1におけるA付近)を一方的に引っ張ることとなる。そうすると、本体100は、略水平を保ちながら、図1におけるA−Bを結んだ直線が、下水道管810の軸(下水890が流下する方向)と概略一致し、且つ、Aで示した側面の側が常に流下方向となるようにして牽引されるため、より確実に本体100を適切な姿勢に保つことができる。
(3) The attitude control means 200 includes, at least, a
Since the
(4)また、シーアンカー210は、本体100に比べて下水890に浮きやすく構成されている。
このように構成されているため、本体100の底面及び側面が下水890と接触する下水890の場所(断面としてみたときの場所)に比べて、シーアンカー210の底面及び側面を、流速が比較的速い下水890の場所(水面からみて浅い部分)と接触させることができる。このため、シーアンカー210がより適切に本体100を先導することができ、本体100の姿勢を一層適切に保つことができる。
(4) Further, the
Because of this configuration, the flow velocity is relatively higher on the bottom and side surfaces of the
(5)管内調査用浮流装置1の本体100は球状をなしており、撮影窓113は、球状の本体100の上半球の外殻の少なくとも一部をなすように構成されている。
本体100が球状であり引っ掛かりの部分が少ないため、仮に管内811に障害物(土砂、モルタル、油脂、樹木根等)があったとしても、比較的確実に本体100(ひいては管内調査用浮流装置1)を下流のマンホールまで流すことができる。また、上半球の外殻の少なくとも一部を撮影窓113とするようになっているため、本体100の姿勢を保ちさえすればカメラ130は撮影窓113を通じて管内811の様子を撮影することができる。
(5) The
Since the
(6)管内調査用浮流装置1は、当該管内調査用浮流装置1から外部に対して電波を発信する電波発信手段170を更に備えている。
電波発信手段170が、例えばビーコンのように外部に対して電波を発信するので、外部においては、かかる電波を捉えることにより管内調査用浮流装置1の存在位置を特定することができる。ひいては、管内調査用浮流装置1の回収を確実なものとすることができる(管内調査用浮流装置の位置特定・回収についての詳細は後述する)。
(6) The in-pipe investigation floating device 1 further includes a radio wave transmitting means 170 for transmitting radio waves from the in-pipe investigation floating device 1 to the outside.
Since the radio wave transmitting means 170 transmits radio waves to the outside like a beacon, for example, the location of the jurisdiction survey floating device 1 can be specified by catching such radio waves. As a result, the recovery of the in-pipe survey floating device 1 can be ensured (details of the position identification / recovery of the in-pipe survey floating device 1 will be described later).
[第2実施形態]
次に第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2について説明する。
図7は、第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2の構成及びその使用例を表した模式図を示す。第2実施形態において、基本的な構成及び特徴が第1実施形態と同じ構成要素については、第1実施形態と同じ符号を使用し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the in-pipe survey floating device 2 according to the second embodiment will be described.
FIG. 7 shows a schematic view showing the configuration of the in-pipe survey floating device 2 according to the second embodiment and an example of its use. In the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are used for the components having the same basic configurations and features as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2は、基本的には第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1と同様の構成を有するが、補助ライト300を更に備える点で第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1とは異なる。 The in-pipe investigation floating device 2 according to the second embodiment basically has the same configuration as the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment, but the first embodiment further includes an auxiliary light 300. It is different from the in-pipe survey floating device 1 according to the above.
すなわち、図7に示すように、第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2は、本体100に内蔵しているライト120(LED120A)とは別に、本体100とは別体の補助ライト300を備える。
補助ライト300は、下水890に投入したときに浮力を生じ、自身が発光するような材料であればいかなる材料であってもよい。例えば、ライトボール310を採用することができる。
That is, as shown in FIG. 7, the in-pipe survey floating device 2 according to the second embodiment has an auxiliary light 300 separate from the
The auxiliary light 300 may be any material as long as it generates buoyancy when put into
管内調査用浮流装置2において、補助ライト300(ライトボール310)は、本体100と結合され、本体100と共に一体となって浮流できるようになっている。例えば、図7に示すように、本体100の前方側(下流側。図7の符号A参照)において、ロープ220を介して、本体100、補助ライト300及びシーアンカー210が直列に接続された構成となっている。
これに加え、本体100の後方側(上流側。図7の符号B参照)において、本体100及び補助ライト300がロープ220を介して接続された構成を更に備えるとより好ましい。
In the in-pipe survey floating device 2, the auxiliary light 300 (light ball 310) is coupled to the
In addition to this, it is more preferable to further include a configuration in which the
第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2はこのような構成となっているため、本体100に内蔵しているライト120(LED120A)の他に、本体100から離れた位置に発光源たる補助ライト300を浮流させることができる。そうすると、カメラ130から遠い位置の管内についても照明することができ、カメラ130から遠い位置の管内の様子も一層鮮明に撮影することができる。これにより更に調査の精度を高めることができる。
Since the in-pipe survey floating device 2 according to the second embodiment has such a configuration, in addition to the light 120 (LED 120A) built in the
なお、第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2は、補助ライト300を更に備える点以外の構成においては、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1と基本的に同様の構成を有する。そのため、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1が有する効果のうち該当する効果を同様に奏する。 The in-pipe survey floating device 2 according to the second embodiment has basically the same configuration as the in-pipe survey floating device 1 according to the first embodiment, except that the auxiliary light 300 is further provided. .. Therefore, among the effects of the in-pipe survey floating device 1 according to the first embodiment, the corresponding effect is similarly exhibited.
[第3実施形態]
次に第3実施形態に係る管内調査システム10について説明する。
図8は、第3実施形態に係る管内調査システム10の構成図を示す。具体的には、下水道管路の軸に沿って鉛直方向に地中及び地上を切り取ったときの断面を示している。第3実施形態において、基本的な構成及び特徴が第1実施形態,第2実施形態と同じ構成要素については、第1実施形態,第2実施形態と同じ符号を使用し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the
FIG. 8 shows a configuration diagram of the
1.第3実施形態に係る管内調査システム10の構成
図8に示すように、第3実施形態に係る管内調査システム10は、少なくとも3箇所以上のマンホール(図8においてはマンホール800X,800A,800B,800C,800Y)を連続的に辿る下水道管路における下水道管810の内部の性状を調査する管内調査システムである。
第3実施形態に係る管内調査システム10は、管内調査用浮流装置1,2と、ホール内アンテナ550と、受信装置500と、を備える。
1. 1. Configuration of
The in-
ここでの管内調査用浮流装置1,2は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1又は第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2であって、特に電波発信手段170を有するものを想定している。
管内調査用浮流装置1,2は、少なくともマンホール付近を通過する際には、電波発信手段170によって標識電波を外部に発信するように構成されている。
The in-pipe investigation floating devices 1 and 2 here are the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment or the in-pipe investigation floating device 2 according to the second embodiment, and particularly having a radio wave transmitting means 170. Is assumed.
The in-pipe survey floating devices 1 and 2 are configured to transmit a labeled radio wave to the outside by a radio wave transmitting means 170 at least when passing near a manhole.
ホール内アンテナ550は、マンホール800の竪穴805に配置されるものである。
図8においては、管内調査用浮流装置1,2を投入する上流のマンホール800Xと、管内調査用浮流装置1,2を回収する下流のマンホール800Yとの間に位置する中間のマンホール800A,800B,800Cの各竪穴805にそれぞれ配置されている。
The
In FIG. 8, the intermediate manholes 800A and 800B located between the upstream manhole 800X for inserting the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 and the downstream manhole 800Y for collecting the in-pipe investigation floating devices 1 and 2, It is arranged in each
受信装置500は、ホール内アンテナ550に接続され、ホール内アンテナ550が捉えた電波を受信するものである。例えば、受信装置500は、上記した中間のマンホール800A,800B,800Cに対応するように地上に配置される。なお、ホール内アンテナ550及び受信装置500のセットは、上流のマンホール800X及び下流のマンホール800Yに配置されることは妨げない。
The receiving device 500 is connected to the
受信装置500は、標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて管内調査用浮流装置1,2の通過情報を出力するように構成されている。
「通過情報の出力」は如何なる方法によるものであってもよい。例えばインジケータ、ディスプレイパネル等の表示器、ブザー等の音声機器等へ出力してもよい。この場合には、地上調査員が目視等によって通過を認識することができ、管内調査用浮流装置1,2がセクションSC1,SC2,SC3,SC4の何れに存在するのかを把握することができる。
また、「通過情報の出力」は、かかる送信装置による無線通信(図8の例)・有線通信を介して集中管理端末610に出力してもよい。図8では、受信装置500として、受信機能に加え、通信によりPC等へ各種情報を送信する送信装置(符号なし)を更に含んだ中継装置を導入している。なお符号510A,510B,510Cはかかる送信装置に接続された空中アンテナを示している。このような構成にすれば、集中管理端末610のディスプレイパネル等により管内調査用浮流装置1,2が通過を認識しつつ、管内調査用浮流装置1,2が在留しているセクションの把握をすることができる。
When the receiving device 500 receives the labeled radio wave, the receiving device 500 is configured to output the passage information of the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 based on the reception of the labeled radio wave.
The "output of passing information" may be performed by any method. For example, it may be output to an indicator, a display such as a display panel, an audio device such as a buzzer, or the like. In this case, the ground surveyor can visually recognize the passage, and can grasp which of the sections SC1, SC2, SC3, and SC4 the in-pipe survey floating devices 1 and 2 are located.
Further, the "output of passing information" may be output to the
2.第3実施形態に係る管内調査システム10の効果
管内調査システム10は上記のような構成を有している。このため、管内調査用浮流装置1,2が中間のマンホール800A,800B,800Cの近傍を通過するごとに、管内調査用浮流装置1,2が当該中間のマンホール800A,800B,800Cの直前のセクションSC1,SC2,SC3を無事通過し当該当該中間のマンホールに到着したことを認識することができる(管内調査用浮流装置の通過情報)。別の言い方をすると、管内調査用浮流装置1,2が現在どのセクションに在留しているのか把握することができる。
管内調査用浮流装置の通過情報を活用することで、次のような対処を行うことができる。例えば、所定時間を経過したとしても下流のマンホール800Yにおいて管内調査用浮流装置1,2を検出出来ない場合には、管内調査用浮流装置1,2が上流のいずれかのセクションに在留しているものと推測することができる。そのときは、当該管内調査用浮流装置の通過情報に基づき、管内調査用浮流装置1,2が在留しているセクションを特定し、特定されたセクションを中心に点検し処置(例えば、下水道管路内を、高圧噴射装置等を利用して強制的に流下させる。)することで、確実に管内調査用浮流装置1,2を回収することができる。
2. Effect of the
The following measures can be taken by utilizing the passage information of the in-pipe survey floating device. For example, if the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 cannot be detected in the downstream manhole 800Y even after a predetermined time has passed, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are staying in any of the upstream sections. It can be inferred. In that case, based on the passage information of the in-pipe investigation floating device, identify the section where the in-pipe investigation floating device 1 and 2 resides, and inspect and take measures centering on the specified section (for example, sewerage pipeline). By forcibly flowing down the inside using a high-pressure injection device or the like), the floating flow devices 1 and 2 for in-pipe investigation can be reliably recovered.
[第4実施形態]
次に第4実施形態に係る管内調査方法について説明する。
図9は、第4実施形態に係る管内調査方法のフローチャートを示す。以下の説明において図9の他に図8等も適宜参照されたい。第4実施形態に係る管内調査方法における構成要件のうち、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1、第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2及び第3実施形態に係る管内調査システムの構成要件と共通するものの説明は、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態における説明を援用する。
[Fourth Embodiment]
Next, the in-service investigation method according to the fourth embodiment will be described.
FIG. 9 shows a flowchart of the jurisdiction investigation method according to the fourth embodiment. In the following description, refer to FIG. 8 and the like as appropriate in addition to FIG. Among the constituent requirements in the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment, the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment, the in-pipe investigation floating device 2 according to the second embodiment, and the in-pipe investigation system according to the third embodiment. For the explanation of what is common to the constituent requirements of the above, the explanations in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are incorporated.
1.第4実施形態に係る管内調査方法の構成
第4実施形態に係る管内調査方法は、下水道管810の内部811の性状を調査する管内調査方法である。第4実施形態に係る管内調査方法は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1又は第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2を使用して調査を行う。
1. 1. Configuration of In-pipe Investigation Method According to Fourth Embodiment The in-pipe investigation method according to the fourth embodiment is an in-pipe investigation method for investigating the properties of the inside 811 of the
図9に示すように、第4実施形態に係る管内調査方法は、少なくとも管内調査用浮流装置投入ステップS10と、管内画像収集ステップS20と、管内不具合解析ステップS50とを含む。これに加え、管内画像収集ステップS20及び管内不具合解析ステップS50の間に管内調査用浮流装置回収ステップS40を含んでいてもよい。 As shown in FIG. 9, the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment includes at least an in-pipe investigation floating device charging step S10, an in-pipe image acquisition step S20, and an in-pipe defect analysis step S50. In addition to this, an in-pipe investigation floating device recovery step S40 may be included between the in-pipe image acquisition step S20 and the in-pipe defect analysis step S50.
管内調査用浮流装置投入ステップS10は、上流のマンホール(図8ではマンホール800X)から下水道管の内部811に管内調査用浮流装置1,2を投入する。 In the in-pipe investigation floating device charging step S10, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are charged from the upstream manhole (manhole 800X in FIG. 8) to the inside 811 of the sewer pipe.
管内画像収集ステップS20は、下水道管の内部811において、管内調査用浮流装置1,2を浮流させつつ、ライト120によって管内811を照明し、カメラ130によって少なくとも管内811の内壁818を撮影して画像データを収集し、タイマー162が出力した時間データ、及び、加速度計140が出力した加速度データと共にカメラ130が出力した画像データを記憶装置163に記憶させる。
In the in-pipe image acquisition step S20, in the inside 811 of the sewer pipe, while floating the in-pipe investigation floating devices 1 and 2, the inside of the
管内調査用浮流装置回収ステップS40は、下流のマンホール(図8ではマンホール800Y)において、浮流してきた管内調査用浮流装置1,2を回収する。 The in-pipe survey floating device recovery step S40 collects the in-pipe survey floating devices 1 and 2 that have floated in the downstream manhole (manhole 800Y in FIG. 8).
管内不具合解析ステップS50は、回収した管内調査用浮流装置1,2の記憶装置163に記憶されている画像データ、時間データ及び加速度データを読み出す。また、各画像データを解析して管内811の不具合の存否及び程度を解析する。さらに、当該画像データの画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、時間データ及び加速度データに基づいて算出されたデータであって画像データに紐づけされている位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する。
The in-pipe defect analysis step S50 reads out the image data, the time data, and the acceleration data stored in the
第4実施形態に係る管内調査方法は上記に加えて、次のような構成を採ることが好ましい。すなわち、管内調査用浮流装置回収ステップS40に先立ち、存在区間把握ステップS30を、管内画像収集ステップS20と並行して実施することが好ましい(図9参照)。 In addition to the above, the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment preferably has the following configuration. That is, it is preferable to carry out the existence section grasping step S30 in parallel with the in-pipe image acquisition step S20 prior to the in-pipe investigation floating device recovery step S40 (see FIG. 9).
具体的には次の通りである。まず、前提として管内調査用浮流装置1,2は外部に対して電波を発信する電波発信手段170を更に備えており、且つ、上流のマンホール800X及び下流のマンホール800Yの間に位置する中間の各マンホール800A,800B,800Cには、その竪穴805にホール内アンテナ550が配置され、且つ、ホール内アンテナ550が捉えた電波を受信する受信装置500が各マンホールに対応して配置されているものとする(図8参照)。
Specifically, it is as follows. First, as a premise, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are further provided with radio wave transmitting means 170 for transmitting radio waves to the outside, and each of the intermediates located between the upstream manhole 800X and the downstream manhole 800Y. In the manholes 800A, 800B, 800C, an
このとき、管内画像収集ステップS20では、管内調査用浮流装置1,2に画像収集を実行させるのと並行して、電波発信手段170によって標識電波を当該管内調査用浮流装置1,2から外部に対して発信させる。
また、管内画像収集ステップS20と並行して、存在区間把握ステップS30(図9参照)を実行する。存在区間把握ステップS30は、受信装置500によって、管内調査用浮流装置1,2から発信された標識電波を捉えさせ、管内調査用浮流装置1,2が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、管内調査用浮流装置1,2の存在する区間を把握する。
そして、上記した管内調査用浮流装置回収ステップS40においては、存在区間把握ステップS30によって把握した管内調査用浮流装置1,2の存在する区間に基づいて管内調査用浮流装置1,2をマンホールから回収する。
At this time, in the in-pipe image acquisition step S20, in parallel with causing the in-pipe investigation levitation devices 1 and 2 to perform image collection, the radio wave transmitting means 170 transmits the labeled radio wave from the in-pipe investigation levitation devices 1 and 2 to the outside. Make a call to.
Further, in parallel with the in-pipe image acquisition step S20, the existence section grasping step S30 (see FIG. 9) is executed. In the existing section grasping step S30, the receiving device 500 captures the labeled radio waves transmitted from the in-pipe survey floating devices 1 and 2, and the passing information indicating that the in-pipe survey floating devices 1 and 2 have passed near the manhole. Is output to grasp the section where the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 exist.
Then, in the above-mentioned in-pipe investigation floating device recovery step S40, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are collected from the manhole based on the existing sections of the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 grasped in the existence section grasping step S30. do.
2.第4実施形態に係る管内調査方法の効果
(1)第4実施形態に係る管内調査方法は、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1及び第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2を用いることを前提としている。このため、第1実施形態に係る管内調査用浮流装置1及び/又は第2実施形態に係る管内調査用浮流装置2で得られる効果のうち該当する効果を同様に奏する。
2. Effects of the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment (1) The in-pipe investigation method according to the fourth embodiment is the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment and the in-pipe investigation floating device 2 according to the second embodiment. Is assumed to be used. Therefore, among the effects obtained by the in-pipe investigation floating device 1 according to the first embodiment and / or the in-pipe investigation floating device 2 according to the second embodiment, the corresponding effect is similarly exhibited.
(2)また、第4実施形態に係る管内調査方法は、管内調査用浮流装置1,2において電波発信手段170を備え、中間の各マンホール800A,800B,800Cに対応するようにしてホール内アンテナ550及び受信装置500が配置されており、そのうえで、管内画像収集ステップS20において電波発信手段170によって標識電波を発信させ、存在区間把握ステップS30において、受信装置500によって標識電波を捉えさせて当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力している(図8を併せて参照)。
第4実施形態に係る管内調査方法がこのような構成となっているため、管内調査用浮流装置1,2が中間のマンホール800A,800B,800Cの近傍を通過するごとに、管内調査用浮流装置1,2が当該中間のマンホールの直前のセクションSC1,SC2,SC3を無事通過し当該当該中間のマンホールに到着したことを認識することができる(管内調査用浮流装置の通過情報)。別の言い方をすると、管内調査用浮流装置1,2が現在どのセクションに在留しているのか把握することができる。
このため、例えば、所定時間を経過したとしても下流のマンホール800Yにおいて管内調査用浮流装置1,2を検出出来ない場合には、当該管内調査用浮流装置の通過情報に基づき、管内調査用浮流装置1,2が在留しているセクションを特定し、特定されたセクションを中心に点検し処置することで、確実に管内調査用浮流装置1,2を回収することができる。
(2) Further, in the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are provided with radio wave transmitting means 170, and antennas in the hall are provided so as to correspond to the intermediate manholes 800A, 800B, 800C. A 550 and a receiving device 500 are arranged, and then, in the in-pipe image collecting step S20, the radio wave transmitting means 170 transmits a labeled radio wave, and in the existence section grasping step S30, the receiving device 500 captures the labeled radio wave in the vicinity of the manhole. The passage information indicating that the vehicle has passed is output (see also FIG. 8).
Since the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment has such a configuration, every time the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 pass near the intermediate manholes 800A, 800B, 800C, the in-pipe investigation floating device It can be recognized that 1 and 2 have successfully passed through the sections SC1, SC2 and SC3 immediately before the intermediate manhole and arrived at the intermediate manhole (passage information of the in-pipe investigation floating device). In other words, it is possible to grasp in which section the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 are currently resident.
Therefore, for example, if the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 cannot be detected in the downstream manhole 800Y even after a predetermined time has passed, the in-pipe investigation floating device 1 and 2 are based on the passage information of the in-pipe investigation floating device. By identifying the section in which 1 and 2 reside, and inspecting and treating the identified section as the center, the floating devices 1 and 2 for in-pipe investigation can be reliably recovered.
なお、ここでの電波発信手段170等を前提とした管内調査方法は、第3実施形態に係る管内調査システム10を用いることを前提としている。このため、第4実施形態に係る管内調査方法は、第3実施形態に係る管内調査システム10で得られる効果のうち該当する効果を同様に奏する。
The jurisdiction survey method based on the radio wave transmitting means 170 and the like here is premised on using the
[その他の実施形態]
以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形実施も可能である。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described above based on each of the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. It can be carried out in various aspects within a range that does not deviate from the purpose, and for example, the following modifications can be carried out.
各実施形態における管内調査用浮流装置1,2の本体100は、カメラ130がケーシング110の中央付近に配置された構成である。しかしながら本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図10(A)に示す本体100Bのように、天蓋状の上ケーシング112の内面にレンズが接するようにしてカメラ130Bが配置された構成であってもよい。この場合の観察窓113Bは図に示す範囲のものとなる。また、図10(B)に示すように、天蓋状の上ケーシング112Cの一部を切り欠いた部分を観察窓113Cとして、当該切り欠いた部分にカメラ130Cのレンズ134Cを嵌め込んだ構成としてもよい。
なお、図10は、その他の実施形態に係る本体100B,100Cの断面図を示す。またなお、図10(A)及び図10(B)においては、上ケーシング112,112Cの内部は空洞Cが形成され空洞Cが残存しているがこれに限定されるものではない。例えば、空洞Cに対応する部分に所定の材料をモールドしてもよい。
The
Note that FIG. 10 shows a cross-sectional view of the main bodies 100B and 100C according to other embodiments. Further, in FIGS. 10A and 10B, a cavity C is formed inside the
各実施形態における管内調査用浮流装置1,2の本体100の外形形状としては、凡そ真球のものを例示して説明した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではない。例えば、いわゆるカプセル形状としてもよいし、円環状のいわゆるドーナッツ形状としてもよい。
As the outer shape of the
図8、図9等を用いた実施形態4に係る管内調査方法についての説明では、管内調査用浮流装置回収ステップS40を実行することを前提に説明を行ってきた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。管内調査用浮流装置回収ステップS40を実行しない管内調査方法も採用することができる。例えば、管内調査用浮流装置1,2が所定のマンホールを通過した際に、管内調査用浮流装置1,2が電波発信手段170によって上記した画像データ、時間データ及び加速度データを電波に乗せる形で外部に発信し、受信装置500が当該電波を受信する、という構成を採る。このような構成を採ることにより、管内調査用浮流装置1,2が所定のマンホールを通過したときに、必要なデータを吸い上げることができるため、管内調査用浮流装置回収ステップS40を実行しなくても管内を調査することが可能である。 In the explanation of the in-pipe investigation method according to the fourth embodiment using FIGS. 8 and 9, the explanation has been made on the premise that the in-pipe investigation floating device recovery step S40 is executed. However, the present invention is not limited to this. An in-pipe investigation method that does not execute the in-pipe investigation floating device recovery step S40 can also be adopted. For example, when the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 pass through a predetermined manhole, the in-pipe investigation floating devices 1 and 2 carry the above-mentioned image data, time data, and acceleration data on the radio waves by the radio wave transmitting means 170. A configuration is adopted in which the radio wave is transmitted to the outside and the receiving device 500 receives the radio wave. By adopting such a configuration, when the in-pipe survey floating devices 1 and 2 pass through a predetermined manhole, necessary data can be sucked up, so that the in-pipe survey floating device recovery step S40 is not executed. It is also possible to investigate the inside of the jurisdiction.
1,2…管内調査用浮流装置、10…管内調査システム、100,100B,100C…(管内調査用浮流装置の)本体、110…ケーシング、112…上ケーシング、113,113B,113C…観察窓、114…下ケーシング、120…ライト、120A…LED、130,130B,130C…カメラ、130A…全天球カメラ、132…撮像素子、134,134C…レンズ、134A…魚眼レンズ、140…加速度計、140A…加速度センサ、150…蓄電デバイス、150A…バッテリー、160…コントローラ、161…プロセッサ、162…タイマー、162A…RTC、163…記憶装置、163A…メモリ、164…インターフェース回路、165…電源回路、166…発信回路、167…内蔵アンテナ、168…バス、170…電波発信手段、200…姿勢制御手段、210…シーアンカー、220…ロープ、300…補助ライト、310…ライトボール、500…受信装置、550…ホール内アンテナ、610…集中管理端末、800,800A,800B,800C,800X,800Y…マンホール、805…(マンホールの)竪穴、810,981…下水道管、811,982…下水道管の内部(管内)、818,988…(下水道管の)内壁、890…下水、900…自走式テレビカメラ、913…テレビカメラ、920…リモコンケーブル、950…地上コントローラ、953…マニュアル操作部、954…地上モニタ
1, 2, ... In-pipe survey floating device, 10 ... In-pipe survey system, 100, 100B, 100C ... Main body (of the in-pipe survey floating device), 110 ... Casing, 112 ... Upper casing, 113, 113B, 113C ... Observation window, 114 ... Lower casing, 120 ... Light, 120A ... LED, 130, 130B, 130C ... Camera, 130A ... All-sky camera, 132 ... Imaging element, 134, 134C ... Lens, 134A ... Fish-eye lens, 140 ... Accelerometer, 140A ... Accelerometer, 150 ... Power storage device, 150A ... Battery, 160 ... Controller, 161 ... Processor, 162 ... Timer, 162A ... RTC, 163 ... Storage device, 163A ... Memory, 164 ... Interface circuit, 165 ... Power supply circuit, 166 ... Transmission Circuit, 167 ... Built-in antenna, 168 ... Bus, 170 ... Radio wave transmitting means, 200 ... Attitude control means, 210 ... Sea anchor, 220 ... Rope, 300 ... Auxiliary light, 310 ... Light ball, 500 ... Receiver device, 550 ... Hall Inner antenna, 610 ... Centralized management terminal, 800, 800A, 800B, 800C, 800X, 800Y ... Manhole, 805 ... Vertical hole (of manhole), 810, 981 ... Sewer pipe, 811, 982 ... Inside the sewer pipe (inside the pipe), 818, 988 ... Inner wall (of sewer pipe), 890 ... Sewage, 900 ... Self-propelled TV camera, 913 ... TV camera, 920 ... Remote control cable, 950 ... Ground controller, 953 ... Manual operation unit, 954 ... Ground monitor
Claims (8)
前記管内を照明するライトと、
前記管内の少なくとも内壁を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラと、
それぞれの前記画像データに前記管内調査用浮流装置の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマーと、
前記管内調査用浮流装置の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計と、
前記時間データ、前記加速度データ及び前記画像データを記憶する記憶装置と、
少なくとも前記カメラ、前記タイマー、前記加速度計及び前記記憶装置を収容し、当該管内調査用浮流装置の本体の外形を画定するケーシングと、
少なくとも、一端側が前記本体の側面に接続されたロープと、前記ロープの他端側に接続され前記本体を先導して前記下水を流れるシーアンカーと、を含む姿勢制御手段と、を備え、
前記ケーシングは、前記カメラが撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓を備え、
前記姿勢制御手段は、前記カメラ及び前記撮影窓を前記下水の水面より上方に保つように前記本体の姿勢を制御することを特徴とする管内調査用浮流装置。 It is a floating device for in-pipe investigation that can float the sewage in the pipe to investigate the properties inside the sewer pipe.
A light that illuminates the inside of the pipe and
A camera that photographs at least the inner wall of the tube and outputs the image data obtained by the imaging.
A timer that outputs time data for associating each of the image data with the position data of the in-pipe survey floating device, and
An accelerometer that measures the acceleration of the in-pipe survey floating device and outputs acceleration data,
A storage device that stores the time data, the acceleration data, and the image data,
A casing that houses at least the camera, the timer, the accelerometer, and the storage device, and defines the outer shape of the main body of the in-pipe survey floating device.
At least, an attitude control means including a rope whose one end side is connected to the side surface of the main body and a sea anchor which is connected to the other end side of the rope and leads the main body to flow through the sewage.
The casing is provided with a shooting window corresponding to at least a part of the angle of view shot by the camera and through which light from the outside passes.
The attitude control means is a floating device for in-pipe investigation, which controls the attitude of the main body so as to keep the camera and the photographing window above the water surface of the sewage.
前記シーアンカーは、前記本体に比べて前記下水に浮きやすく構成されていることを特徴とする管内調査用浮流装置。 The sea anchor is a floating device for in-pipe investigation, which is configured to float more easily in the sewage than the main body.
前記カメラは全天球カメラであることを特徴とする管内調査用浮流装置。 In the in-pipe investigation floating device according to claim 1 or 2.
The camera is a floating device for in-pipe investigation, characterized in that it is an omnidirectional camera.
前記本体は球状をなしており、前記ライト及び前記カメラを上半球の内部に備え、
前記撮影窓は、前記上半球の外殻の少なくとも一部をなすことを特徴とする管内調査用浮流装置。 In the in-pipe investigation floating device according to any one of claims 1 to 3.
The main body has a spherical shape, and the light and the camera are provided inside the upper hemisphere.
The photographing window is a floating device for in-pipe investigation, characterized in that it forms at least a part of the outer shell of the upper hemisphere.
当該管内調査用浮流装置から外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えたことを特徴とする管内調査用浮流装置。 In the in-pipe investigation floating device according to any one of claims 1 to 4.
A floating device for in-pipe investigation, characterized in that it is further provided with a radio wave transmitting means for transmitting radio waves from the floating device for in-pipe investigation to the outside.
請求項5に記載の管内調査用浮流装置と、
前記マンホールの竪穴に配置されるホール内アンテナと、
前記ホール内アンテナに接続され、前記ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置と、を備え、
前記管内調査用浮流装置は、少なくとも前記マンホール付近を通過する際には、前記電波発信手段によって標識電波を外部に発信し、
前記受信装置は、前記標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて前記管内調査用浮流装置の通過情報を出力することを特徴とする管内調査システム。 An in-pipe investigation system that investigates the internal properties of sewer pipes in sewer pipes that continuously follow at least three manholes.
The floating device for in-pipe investigation according to claim 5,
An antenna in the hall arranged in the vertical hole of the manhole and
A receiving device connected to the hall antenna and receiving radio waves captured by the hall antenna is provided.
The in-pipe survey floating device, at least when passing near the manhole, transmits a labeled radio wave to the outside by the radio wave transmitting means.
The receiving device is an in-pipe investigation system characterized in that when it receives the labeled radio wave, it outputs the passage information of the floating device for in-pipe investigation based on the reception of the labeled radio wave.
マンホールから前記下水道管の内部に前記管内調査用浮流装置を投入する管内調査用浮流装置投入ステップと、
前記下水道管の内部において、前記管内調査用浮流装置を浮流させつつ、前記ライトによって管内を照明し、前記カメラによって少なくとも前記管内の内壁を撮影して画像データを収集し、前記タイマーが出力した前記時間データ、及び、前記加速度計が出力した前記加速度データと共に前記カメラが出力した前記画像データを前記記憶装置に記憶させる管内画像収集ステップと、
前記記憶装置に記憶されている前記画像データ、前記時間データ及び前記加速度データを読み出し、各前記画像データを解析して管内の不具合の存否及び程度を解析し、当該画像データに基づく画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、前記時間データ及び前記加速度データに基づいて算出された前記位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する管内不具合解析ステップと、
を含むことを特徴とする下水道管の管内調査方法。 An in-pipe investigation method for investigating the internal properties of a sewer pipe using the in-pipe investigation floating device according to any one of claims 1 to 5.
A step of injecting the in-pipe investigation levitation device from the manhole into the inside of the sewer pipe, and a step of injecting the in-pipe investigation levitation device.
Inside the sewer pipe, while floating the in-pipe investigation floating device, the inside of the pipe is illuminated by the light, at least the inner wall of the pipe is photographed by the camera to collect image data, and the timer outputs the above. An in-pipe image collection step of storing the time data and the image data output by the camera together with the acceleration data output by the accelerometer in the storage device.
The image data, the time data, and the acceleration data stored in the storage device are read out, each of the image data is analyzed to analyze the existence and degree of the defect in the pipe, and the defect is displayed on the screen based on the image data. If it is determined that there is a defect, an in-pipe defect analysis step for identifying the position where the defect exists based on the position data calculated based on the time data and the acceleration data, and an in-pipe defect analysis step.
A method for investigating the inside of a sewer pipe, which comprises.
前記管内調査用浮流装置は外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えており、且つ、上流のマンホール及び下流のマンホールの間に位置する中間の各マンホールには、その竪穴にホール内アンテナが配置され、且つ、前記ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置が配置され、
前記管内画像収集ステップでは、前記管内調査用浮流装置に前記画像データの収集を実行させると共に、前記電波発信手段によって標識電波を当該管内調査用浮流装置から外部に対して発信させ、
前記受信装置によって、前記管内調査用浮流装置から発信された前記標識電波を捉えさせ、前記管内調査用浮流装置が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、前記管内調査用浮流装置の存在する区間を把握する存在区間把握ステップを実行することを特徴とする管内調査方法。 In the jurisdiction investigation method according to claim 7,
The in-pipe survey floating device is further provided with radio wave transmitting means for transmitting radio waves to the outside, and each intermediate manhole located between the upstream manhole and the downstream manhole has a vertical hole in the hole. An antenna is arranged, and a receiving device for receiving radio waves captured by the antenna in the hall is arranged.
In the in-pipe image acquisition step, the in-pipe survey floating device is made to collect the image data, and the radio wave transmitting means is used to transmit a labeled radio wave from the in-pipe survey floating device to the outside.
The receiving device captures the labeled radio wave transmitted from the pipe investigation floating device, outputs passage information indicating that the pipe investigation floating device has passed near the manhole, and outputs the passage information indicating that the pipe investigation floating device has passed the vicinity of the manhole. An in-service survey method characterized by executing an existence section grasping step for grasping a section in which a device exists.
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