CN112285112A - 管道内部检查用漂流装置、管道内部检查方法以及管道内部检查系统 - Google Patents

管道内部检查用漂流装置、管道内部检查方法以及管道内部检查系统 Download PDF

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CN112285112A
CN112285112A CN202010689730.2A CN202010689730A CN112285112A CN 112285112 A CN112285112 A CN 112285112A CN 202010689730 A CN202010689730 A CN 202010689730A CN 112285112 A CN112285112 A CN 112285112A
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会田英晴
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Abstract

本发明提供能够容易地进行高精度且高效的下水管道内部检查的管道内部检查用漂流装置;管道内部检查用漂流装置(1)具备:对管道内部进行照明的照明件(120)、对管道内部的至少内壁进行拍摄并输出图像数据的摄像机(130)、输出用于使管道内部检查用漂流装置(1)的位置数据与图像数据相互对应的时间数据的计时器(162)、测量管道内部检查用漂流装置(1)的加速度并输出加速度数据的加速度计(140)、存储时间数据、加速度数据以及图像数据的存储装置(163)、收容这些装置的壳体(110)以及姿势控制机构(200);壳体(110)具备与摄像机(130)所拍摄视场角的至少一部分对应而设置的拍摄窗(113);姿势控制机构(200)以将摄像机(130)和拍摄窗(113)保持在下水水面上方的方式控制管道内部检查用漂流装置(1)的主体(100)的姿势。

Description

管道内部检查用漂流装置、管道内部检查方法以及管道内部 检查系统
技术领域
本发明涉及用于对下水管道内部的状态进行检查的管道内部检查用漂流装置、管道内部检查方法以及管道内部检查系统。
背景技术
我国的下水道已在全国各地普及,其普及率在2017年的时候已接近80%,下水道管路的总长为约47万km,是非常长的。但是,我国的下水道管路的大部分已非常陈旧,源于这样的陈旧化的道路塌陷、地下水路堵塞等的问题在全国各地已非常明显。例如,关于道路的塌陷,已知其发生概率在1975年以前施工的下水道管路中较高,因此,下水道管路的陈旧化对策,已成为非常紧迫的课题。
为了预防这样的道路塌陷、地下水路堵塞等的问题从而保全下水道管路,现场对下水管道内部的状态进行检查的必要性,相比以前更高(以下,有时将下水管道的内部状态的检查称为“下水管道内部的检查”或者仅称为“检查”)。
目前,下水管道内部的检查是通过各种方法来进行。当为比较大口径的下水管道,例如口径(内径)800mm以上的下水管道时,人(检查人员)潜行到管道内部进行检查(潜行目视检查)。另一方面,当为比较小口径的下水管道,例如口径小于800mm的下水管道时,是通过向管道内部插入管口摄像机、自行式视频摄像机等来进行检查(分别称为“管口摄像机检查”或者“自行式视频摄像机检查”)。
在潜行目视检查中,检查人员从下水道孔潜行到管道内部,通过肉眼观察的方式来检查管道内部的状态。检查人员利用检修用手锤(test hammer)或标尺(scale)等对管道内部进行检查或测量,对发现异常的部位进行拍照,并保存通过拍摄得到的图像数据。关于潜行目视检查,由于是检查人员在现场直接检查管道内部,因此,成为精度较高的检查。
关于管口摄像机检查,是使用在可伸缩操作杆的前端安装有照明件和摄像机的构件(管口摄像机)实施的检查(省略图示)。具体而言,从地面上方将管口摄像机插入下水道孔内,检查人员一边观察连接在管口摄像机上的身边的监视器一边对管道内部的情况进行拍摄,并将判断为异常的部位的图像进行记录。
与自行式视频摄像机的一套(后述)相比,管口摄像机的结构简单,因此,携带性高且操作也容易。另外,管口摄像机检查是在不移动摄像机的情况下进行,因此,与自行式视频摄像机检查(后述)相比,能够增大日进量(检查量)(此处指每日可检查的下水道管路的长度),伴随于此,检查费用也相对较低。
自行式视频摄像机检查是如下的检查方法,即:在成为检查对象的下水管道具有一定程度以上的口径(例如150mm以上)的情况或者有毒气体漂浮在管道内部的情况等下,不采用人潜行至管道内部的方式,而是将搭载有摄像机的管道内部推进体(例如,请参照专利文件1中公开的自动车)推进到管道内部,并收集所需要的图像数据。
图11是用于说明专利文献2中所记载的自行式视频摄像机检查的模式图。在专利文献2中,公开有检查上水管道内部的例子,而且是使用管道内部推进体进行的自行式视频摄像机检查的例子。
作为管道内部推进体的自行式视频摄像机900上搭载有视频摄像机913。自行式视频摄像机900经由遥控电缆(remote control cable)920与地面上方控制器950、手动操作部953以及地面上方监视器954连接。
自行式视频摄像机检查是通过如下方法实施,即:将相邻下水道孔之间(图中的下水道孔800a和下水道孔800b之间)的1跨距(span)的下水道管路的检查作为一个工序,将自行式视频摄像机900从上游侧的下水道孔800a插入下水管道981的管道内部982内,一边使自行式视频摄像机900朝向管道内部982的下游侧推进一边收集所需要的图像数据。
地面上方的操作员一边操纵视频摄像机913,一边利用地面上方监视器954确认通过视频摄像机913拍摄到的影像。在自行式视频摄像机900的移动过程中,视频摄像机913主要反映前方的状况,但是,在认为存在不良情况的位置处,使自行式视频摄像机900暂且停止,使视频摄像机913的镜头(省略图示)旋转,从而确认内壁988的状况并判断老化状况,而且进行所需要的拍摄。
另外,在实际的下水管道内部的检查中,作为管道内部推进体,不使用如专利文献2中所记载那样的利用叶轮(impeller)(省略图示)推动管道内部的流体并推进的类型的管道内部推进体,而是使用如专利文献1中所记载那样的利用轮胎(省略图示)按压内壁并推进类型的管道内部推进体。
另外,在实际业务方面,通常而言,按照以下方式灵活运用各检查方法,即:利用管口摄像机检查掌握“异常的有无”且进行大致的筛选,当推测为管道内部有异常时,通过自行式视频摄像机检查进行详细的检查。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利、特开昭61-261161号公报
专利文献2:日本专利、特开平10-221257号公报
但是,当采用潜行目视检查时,由于是如上所述那样依靠人的肉眼观察进行检查,因此,无法完全排除看漏的风险。另外,也被指出:检查的精度等与检查人员的技术水平或经验相关。进一步地,还指出如下问题:该检查方法无法适用于中小口径的下水管道中、检查人员的安全性确保不可或缺、由于检查时间长所以检查人员的负担较大且很难提高检查效率等的问题。
在管口摄像机检查中,将管口摄像机固定在下水道孔处并适当地利用变焦(zoom)功能进行拍摄。因此,对于离固定有管口摄像机的管口较远处的内壁,只能以较浅的角度拍摄其内壁情况。因此,很难准确地掌握离管口较远处内壁的老化状况。通常而言,被认为离管口较远处容易发生破损等的异常,从这方面考虑的话,存在着在筛选阶段看漏离管口摄像机较远处的异常的风险,整体上有可能会降低检查的精度。另外,对于管口摄像机检查,还被指出如下的问题,即:除了现场的异常诊断之外,还通过之后在室内确认录像来进行异常诊断,因此,检查时间较长且很难提高检查效率的问题。
自行式视频摄像机检查针对每一跨距(span)重复进行如上所述的将自行式视频摄像机向管道内部插入、管道内部的监视器、镜头的操纵、所需要的拍摄、以及自行式视频摄像机的回收这样的一连串的程序,因此,检查时间较长且很难提高检查效率。伴随于此,检查费用也比较高。另外,还被指出如下的问题,即:由于依靠操作员的技术水平,因此,检查的精度上容易产生偏差这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的,其目的在于提供一种:与现有技术相比,能够容易地进行高精度且高效的下水管道内部检查的管道内部检查用漂流装置、管道内部检查方法以及管道内部检查系统。
[1]本发明的管道内部检查用漂流装置,其能够在管道内部的下水中漂流,以检查下水管道内部的状态。该管道内部检查用漂流装置,具备:照明件,其对管道内部进行照明;摄像机,其对管道内部的至少内壁进行拍摄,并输出通过拍摄得到的图像数据;计时器,其输出用于使管道内部检查用漂流装置的位置数据与各图像数据相互对应的时间数据;加速度计,其测量管道内部检查用漂流装置的加速度并输出加速度数据;存储装置,其存储时间数据、加速度数据以及图像数据;壳体,其至少收容摄像机、计时器、加速度计以及存储装置,并且,规定该管道内部检查用漂流装置的主体的外形;以及姿势控制机构。
壳体具备拍摄窗,该拍摄窗与摄像机所拍摄视场角的至少一部分对应而设置且供来自外部的光通过;姿势控制机构以将摄像机和拍摄窗保持在下水的水面上方的方式控制主体的姿势。
[2]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查用漂流装置中,优选:摄像机是全方位摄像机。
[3]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查用漂流装置中,优选:姿势控制机构至少具备:一端侧与主体的侧面连接的绳索,以及连接在绳索的另一端侧且在主体的前方引导主体在下水中流动的浮锚。
[4]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查用漂流装置中,优选:浮锚构成为与主体相比,更加容易在下水中浮起。
[5]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查用漂流装置中,优选:主体形成为球形,且在上半球的内部具备照明件和摄像机,拍摄窗构成上半球外壳的至少一部分。
[6]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查用漂流装置中,优选:管道内部检查用漂流装置还具备从该管道内部检查用漂流装置向外部发送电波的电波发送机构。
[7]本发明的管道内部检查系统,其对连续经过至少三处以上的下水道孔的下水道管路中的下水管道的内部状态进行检查。该管道内部检查系统,具备:上述[6]所记载的管道内部检查用漂流装置;孔内天线,其配置于下水道孔的竖孔内;接收装置,其连接在孔内天线上,且接收由孔内天线捕捉到的电波。
至少在从下水道孔附近通过时,管道内部检查用漂流装置利用电波发送机构向外部发送识别电波;接收装置构成为:当接收到识别电波时,基于该识别电波的接收,输出管道内部检查用漂流装置的通过信息。
[8]本发明的管道内部检查方法,其使用上述的管道内部检查用漂流装置对下水管道的内部状态进行检查。该管道内部检查方法,包括:
管道内部检查用漂流装置放入步骤,其从下水道孔向下水管道的内部放入管道内部检查用漂流装置;
管道内部图像收集步骤,其一边使管道内部检查用漂流装置在下水管道的内部漂流,一边利用照明件对管道内部进行照明,且利用摄像机至少对管道内部的内壁进行拍摄并收集图像数据,并且,将摄像机输出的图像数据和计时器输出的时间数据以及加速度计输出的加速度数据一同存储在存储装置中;以及
管道内部不良情况分析步骤,其读出存储在存储装置中的图像数据、时间数据以及加速度数据,对各图像数据进行分析并对管道内部的不良情况的存在与否及其程度进行分析,并且,当判断为基于图像数据的画面中存在不良情况时,根据基于时间数据和加速度数据计算出的位置数据,确定存在不良情况的位置。
[9]在本发明的另一形态涉及的管道内部检查方法中,优选:
管道内部检查用漂流装置还具备向外部发送电波的电波发送机构,并且,在位于上游侧的下水道孔和下游侧的下水道孔之间的中间的各下水道孔的竖孔内分别配置有孔内天线,且中间的各下水道孔处配置有接收由孔内天线捕捉到的电波的接收装置;
在管道内部图像收集步骤中,使管道内部检查用漂流装置进行图像数据的收集,并且,利用电波发送机构从该管道内部检查用漂流装置向外部发送识别电波;
并且,管道内部检查方法中还实施存在区间掌握步骤,在该存在区间掌握步骤中,利用接收装置接收从管道内部检查用漂流装置发送来的识别电波,并输出表示管道内部检查用漂流装置从该下水道孔附近通过的情况的通过信息,从而掌握管道内部检查用漂流装置所存在的区间。
需要说明的是,此处的“下水管道内部状态的检查”,具体而言,是指:呈定性地/定量地掌握下水管道的腐蚀、破损、裂缝、接头偏移等的管道老化的程度、接头管有无突出或其程度、对流下能力带来影响的管道上下方向上松弛的程度、砂土等的堆积状态、砂浆或油脂等有无附着于内壁、树木的根或地下水等有无向管道内部侵入等的情况。
作为参考,我国下水道管路的大部分是容易产生如上所述的不良情况的“自然流下式”。
(发明效果)
根据本发明,与现有的下水管道内部的检查技术相比,能够容易地进行高精度且高效的下水管道内部的检查。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的结构及其使用例的模式图。
图2是第一实施方式的主体100的立体图。
图3是第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的概念图。
图4是第一实施方式中根据时间数据和加速度数据计算位置数据的一例的模式图。
图5中示出第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的框图的一例。
图6是表示第一实施方式的摄像机130/130a所拍摄视场角VA的模式图。
图7是表示第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2的结构及其使用例的模式图。
图8是第三实施方式涉及的管道内部检查系统10的结构图。
图9是第四实施方式涉及的管道内部检查方法的流程图。
图10的(a)和(b)是其他实施方式涉及的主体100b、100c的剖面图。
图11是用于说明专利文献2中所记载的自行式视频摄像机检查的模式图。
(符号说明)
1、2…管道内部检查用漂流装置、10…管道内部检查系统、100、100b、100c…(管道内部检查用漂流装置的)主体、110…壳体、112…上壳体、113…拍摄窗、113b、113c…观察窗、114…下壳体、120…照明件、120a…LED、130、130b、130c…摄像机、130a…全方位摄像机、132…拍摄元件、134、134c…镜头、134a…鱼眼镜头、140…加速度计、140a…加速度传感器、150…蓄电装置、150a…蓄电池、160…控制器、161…处理器、162…计时器、162a…RTC、163…存储装置、163a…存储器、164…接口电路、165…电源电路、166…发送电路、167…内置天线、168…总线、170…电波发送机构、200…姿势控制机构、210…浮锚、220…绳索、300…辅助照明件、310…发光球、500…接收装置、550…孔内天线、610…集中控制终端、800、800a、800b、800c、800x、800y…下水道孔、805…(下水道孔的)竖孔、810、981…下水管道、811、982…下水管道的内部(管道内部)、818、988…(下水管道的)内壁、890…下水、900…自行式视频摄像机、913…视频摄像机、920…遥控电缆、950…地面上方控制器、953…手动操作部、954…地面上方监视器
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的管道内部检查用漂流装置、管道内部检查系统以及管道内部检查方法的实施方式进行说明。需要说明的是,以下所说明的各实施方式,并非限定本申请发明权利要求的保护范围。另外,各实施方式中所说明的各元件及其所有组合,并不一定是本发明的解决方案中所必需的。
[第一实施方式]
本发明第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置,例如,构成为:在作为半透明球体而构成的漂流装置的主体(以下,简称为“主体”)中搭载有照明件(light)或摄像机(camera)或用于得到管道内部检查用漂流装置的位置数据的装置(例如,加速度计和计时器(timer))或存储装置。当将管道内部检查用漂流装置放入到下水管道内部时,管道内部检查用漂流装置与下水(污水)一同漂流,因此,管道内部检查用漂流装置是一边漂流一边通过内置的摄像机依次对管道内部的内壁等进行拍摄的装置。以下,对其详细情况进行说明。
1.第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的结构
图1是表示第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的结构及其使用例的模式图。图2是第一实施方式的主体100的立体图。图3是第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的概念图。
(1)管道内部检查用漂流装置1的概要
如图1中所示,第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1,是为了检查下水管道810的内部811(以下,有时简称为“管道内部811”)的状态,可以在管道内部811的下水890中漂流的装置。管道内部检查用漂流装置1构成为:当其被放入下水管道810的内部时,与在管道内部811中流动的下水890一同朝向下游侧漂流。在本实施方式的例子中,管道内部检查用漂流装置1主要包括主体100和姿势控制机构200。
如图2中所示,管道内部检查用漂流装置1具备:照明件120、摄像机130、计时器162、加速度计140以及存储装置163,并且,至少摄像机130、计时器162、加速度计140以及存储装置163被收容在壳体110的内部并被组装。
进一步地,管道内部检查用漂流装置1还具备姿势控制机构200(参照图1)。
本实施方式中的壳体110,是使构成上半球的上壳体112和构成下半球的下壳体114连接而构成,并且,作为整体形成为球体。需要说明的是,为了便于说明,将上半球和下半球之间边界的部分称为“赤道(equator)”,并且,将如下的点(point)称为“天顶(zenith)Z”,其中,该点是指:将从球体的中心观察赤道时的仰角设为0°时,上半球中的仰角90°的点。
以下,继续对各结构元件详细地进行说明。
(2)照明件120
照明件120是照亮管道内部811的构件。在本实施方式中,作为照明件120,可以使用薄型的LED(LIGHT EMITTING DIODE)120a。LED 120a是薄带型的照明件,其被粘贴在由透明材料构成的上壳体112的内表面上。LED 120a可以将光投射到下水管道的内部811(包括内壁818)从而照亮管道内部811。例如,LED 120a沿着上壳体112的赤道附近的圆周(边缘)在其上部呈等间隔地配置有多个(例如十个)(参照图2)。
需要说明的是,关于照明件120,只要是能够对管道内部811进行照明即可,因此,可以如图1和图2中所示那样,内置于壳体110(即主体100)的内部,也可以配置在壳体110的外部(省略图示)。
(3)摄像机130
摄像机130对管道内部811的情况(至少内壁818)进行拍摄,并输出通过拍摄得到的图像数据。摄像机130具有拍摄元件132、镜头134等(参照图2)。关于本实施方式中使用的摄像机130,最好能够拍摄尽可能大范围的管道内部811的情况。因此,关于摄像机130,优选具备广角镜头。因此,关于摄像机130,优选为全方位摄像机(Omnidirectional camera)130a。
在本实施方式中,作为摄像机130,使用的是具有鱼眼镜头134a的全方位摄像机130a。作为全方位摄像机130a的规格,例如如下:当以使天顶Z朝向上方的方式将全方位摄像机130a正置时,全方位摄像机130a能够拍摄沿与赤道平行的水平线的一周(360°)的范围。而且,优选:全方位摄像机130a能够拍摄相比仰角为例如0°~90°的范围更大的范围(例如,-30°~90°即从相比水平线更下方的-30°至天顶的90°为止)(请一并参照后述的图6)。
另外,关于摄像机130,只要能够对大范围的管道内部811的情况进行拍摄即可,因此,并不限于全方位摄像机130a。例如,也可以采用多台具有较为窄角的镜头的摄像机,并对由这些摄像机得到的图像进行合成,由此来实现大范围的拍摄。另外,也可以采用如下方式等,即:使用具有较为窄角的镜头的摄像机,并且,使该摄像机镜头的光轴适当地扫描(scan),由此来拍摄大范围的方式。
(4)计时器162、加速度计140以及存储装置163
例如,利用GPS(GLOBAL POSITIONING SATELLITE)的GPS电波不会到达管道内部811,因此,无法直接获知管道内部811中拍摄时的摄像机130的位置(拍摄位置、拍摄坐标)或管道内部检查用漂流装置1的位置。
因此,如图3中所示,使用计时器162和加速度计140间接地计算出拍摄位置,且使各图像数据和所对应的拍摄位置的数据(位置数据)相互建立关联。具体而言,根据通过计时器162得到的时间数据和通过加速度计140得到的加速度数据,获得该管道内部检查用漂流装置1的位置数据(至少为摄像机130进行拍摄时的拍摄位置的数据)。
通过预先掌握拍摄该图像的时刻(或时间),可以根据加速度数据,使位置数据和该图像数据相互建立关联(之后使用图4详细说明)。
计时器162是为了使管道内部检查用漂流装置的位置数据和通过摄像机130拍摄管道内部811得到的各图像数据相对应而使用的构件,其输出时间数据(参照图3)。
此处的“时间数据”是与时间相关的数据,例如,可以是实际时间数据,也可以是从将该管道内部检查用漂流装置1放入到管道内部的时刻起所经过时间的数据。
在此,关于计时器162,只要能够掌握时间即可,可以是如下任意一个计时器,即:如图5中所示那样安装在控制器160(后述)的电子装置(RTC162a)、当计时器内置于摄像机130中时为该内置计时器、当计时器内置于加速度计140中时为该内置计时器等。
加速度计140测量该管道内部检查用漂流装置1的加速度,并输出加速度数据(参照图3)。此处的“加速度数据”是与加速度相关的数据。例如,可以是表示某一特定时刻的加速度值本身的数据,也可以是表示相对于时间轴的加速度的推移的数据。另外,加速度数据还可以是表示利用时间对加速度积分后的速度值的数据。
存储装置163存储上述的时间数据、加速度数据以及图像数据(参照图3)。另外,存储装置163也可以存储这些数据以外的其他数据、程序等。
(5)根据时间信息和加速度信息计算位置信息的例子
图4是第一实施方式中根据时间数据和加速度数据计算位置数据的一例的模式图。具体而言,是从上空观察下水道管路时的模式图。
如图4中所示,例如,设为管道内部检查用漂流装置1从下水道孔(manhole)800a朝向下水道孔800b移动。
将管道内部检查用漂流装置1从下水管道810的点P1通过时的速度设为Va,从点P2通过时的速度设为Vb,从点P3通过时的速度设为Vc,从点P4通过时的速度设为Vd,从点P5通过时的速度设为Ve,从点P6通过时的速度设为Vf。
关于各点上的速度,可以根据从各点通过时由加速度计140输出的加速度信息来获得。例如,当加速度计140输出的加速度数据为加速度的值时,可以通过利用时间T对点通过时所产生加速度的值进行积分而求出速度。
关于管道内部检查用漂流装置1在相邻的点之间移动时所需的时间,当计时器162输出的时间数据为实际时间时,可以通过从该点通过时的实际时刻减去之前所通过点的通过时刻而求出(参照图4中的t1、t2、t3、t4、t5)。
在此,当假设为管道内部检查用漂流装置1在相邻的点之间以大致等速进行移动,则例如点P1~点P4之间的长度L1,可以通过L1≒Vat1+Vbt2+Vct3这样的近似式来求出。即,作为点P4的位置信息,可以计算出从下水道孔800a朝向下游侧仅偏移了由L1≒Vat1+Vbt2+Vct3得到的L1长度后的位置(坐标)处的“位置数据”。
因此,例如,当在各点P1~P6中对管道内部811的情况进行拍摄而得到各图像数据时,可以使通过与上述近似式相同的算式得到的各点P1~P6的位置数据与各图像数据相互对应并建立关联。
通过这样对应(关联),例如,当在点P4的图像信息(照片)中发现下水管道810的裂缝(crack)时,对于该裂缝,可以将其位置确定为存在于与点P4的图像数据建立关联的点P4的位置数据所示位置处(上述中,是从下水道孔800a仅偏移长度L1后的位置)。
(6)向管道内部检查用漂流装置1安装结构部件
计时器162、加速度计140以及存储装置163可以安装在未图示的印刷电路板上。另外,也可以由计时器162、存储装置163等构成控制器160(参照图2的下半球中以虚线所示部分)。
图5中示出第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的框图的一例。
如图5中所示,控制器160包括:处理器161、作为计时器162的RTC(REAL TIMECLOCK)162a、作为存储装置163的存储器163a、构成后述的电波发送机构170的发送电路166、电源电路165以及接口电路(interface circuitry)164等。
摄像机130、作为加速度计140的加速度传感器140a以及作为照明件120的LED120a连接在接口电路164上。接口电路164与总线(bus)168连接。
接口电路164、存储器163a、RTC162a等,经由总线168连接在处理器161上。处理器161根据未图示的程序进行工作。基于处理器161的工作,例如,进行如下控制等:从摄像机130读入图像数据并存储在存储器163a中;与各拍摄相对应地从RTC162a读入作为时间数据的实际时间数据,并将该实际时间数据作为拍摄时间存储在存储器163a中;适当的时机(timing)从加速度传感器140a读入加速度数据并存储在存储器163a中;根据时间数据和加速度数据计算出位置数据(例如参照上述说明);以及使各图像数据和所对应的位置数据建立关联等的控制。
发送电路166是用于从管道内部检查用漂流装置1向外部发送电波的电路(详细情况后述)。
电源电路165连接在作为蓄电装置150的蓄电池150a上,且其提供控制器160、输入输出装置(摄像机130、加速度传感器140a、LED 120a等)、发送电路166等进行工作所需的电源。
另外,加速度传感器140a也可以与构成控制器160的部件组一同安装在上述的印刷电路板上(参照图2)。另外,作为蓄电装置150,除了蓄电池150a(所谓的一次电池或二次电池等)之外,还可以采用电容器(capacitor)等。另外,作为安装于控制器160的计时器162,并不限于RTC162a,例如也可以采用简单的时钟(clock)。
此处所说明的安装结构,仅仅只是一例,并非对本申请发明进行任何限定性的解释。
(7)壳体110
接下来,参照图2和图6对壳体110进行说明。
壳体110至少收容摄像机130、计时器162、加速度计140以及存储装置163。在本实施方式中,除了这些构件之外,还收容照明件120(LED 120a)、蓄电装置150(蓄电池150a)、包含发送电路166在内的电波发送机构170以及控制器160等。
关于壳体110,可以如上所述那样分为上壳体112和下壳体114而构成。在本实施方式中,作为上壳体112使用外表面呈半球形且圆顶状的透明塑料制品,作为下壳体114使用半球形的泡沫聚苯乙烯(泡沫苯乙烯)制品。
当上壳体112和下壳体114被组装时,可以得到上壳体112和下壳体114之间被密封的壳体110。通过壳体110,壳体110的内部和外部被隔离,从而下水(污水)等的液体不会进入到壳体110的内部。由此,主体100构成为:作为整体对下水产生浮力。
另外,主体100的比重被适当地设定为能够对下水890产生浮力。另外,主体100的比重被适当地设定为:主体100的吃水深度与浮锚(sea anchor)(后述)的吃水深度呈规定的关系(详细情况后述)。
壳体110设有拍摄窗113,该拍摄窗113与摄像机130所拍摄视场角的至少一部分对应而设置,且供来自外部的光通过。
拍摄窗113构成为:由照明件120发出的光被管道内部811的物体反射所产生的反射光从该“孔”通过(包括透射)。摄像机130能够透过拍摄窗113拍摄管道内部811的情况。反过来说,关于拍摄窗113,优选:由能够透过其拍摄管道内部811情况的透明构件构成。
在本实施方式中,主体100形成为球形,并且,在上半球(上壳体112)的内部具备照明件120和摄像机130。拍摄窗113形成上半球外壳的至少一部分。
图6是表示第一实施方式的摄像机130/130a所拍摄视场角VA的模式图。具体而言,是垂直观察包含全方位摄像机130a的光轴和全方位摄像机130a的天顶Z在内的平面(即,横向观察全方位摄像机130a)时的图。
作为本实施方式中使用的全方位摄像机130a的规格,当假设仰角为例如-30°~90°时(即,能够拍摄从相比水平线更下方的-30°至天顶Z的90°为止的范围时),以全方位摄像机130a为中心的视场角VA为240°(参照图6)。
作为设置拍摄窗113的范围,可以在上述视场角VA范围中的仅局部范围内(仅所需范围内)设置拍摄窗113。当然,也可以在覆盖上述视场角VA的所有范围的范围内(或者其以上的范围)设置拍摄窗113。
另外,在本实施方式中,上壳体112的整体由透明材质(透明塑料)构成,并且,将上壳体112的所有范围设定为拍摄窗113(参照图2以及图6的A-B之间)。
壳体110规定管道内部检查用漂流装置1的主体100的外形。
通过壳体110被规定其外形的主体100优选形成为球形。换言之,作为主体100的外形优选没有特别的角部(凸部)。在本实施方式中,主体100的外形大致呈圆球形。此时,主体100的直径是根据成为检查对象的下水管道的口径而选择。具体而言,例如,针对口径为200mm~350mm的下水管道的检查,所使用主体100的直径为100mm,针对口径为400mm~600mm的下水管道的检查,所使用主体100的直径为150mm。
另外,关于主体100的外形,并不限定于球形,例如,也可以形成为长方体状、圆环状(环状)。
(8)姿势控制机构200
在此,管道内部检查用漂流装置1是被放入到下水管道的内部811,一边随着下水890的自然流动而移动,一边对管道内部811进行拍摄的装置。因此,下水890中流动期间的主体100的姿势控制是极其重要的。例如,当如本实施方式那样主体100的外形呈球形时,主体100容易在下水890的流动等的外力的影响下进行旋转。当主体100旋转时,随着该旋转,摄像机130进行拍摄的光轴也进行旋转,从而所拍摄的图像也成为不确定角度的图像,由此,很有可能成为错误的图像数据。其结果是,无法适当地对管道内部811进行拍摄,由此也很难确定管道内部811的损坏处的位置。因此,管道内部检查用漂流装置1具备对主体100的姿势进行控制的姿势控制机构200。
姿势控制机构200以将摄像机130和拍摄窗113保持在下水890的水面上方的方式控制主体100的姿势。
换言之,姿势控制机构200以使摄像机130的拍摄面朝向上方、且拍摄窗113也位于相比下水890更上方位置的方式对主体100的位置进行控制,以使摄像机130能够主要拍摄管道内部811上方的内壁818。
虽省略图示,但是,将主体100正置于水平面上时的、连接主体100的天顶Z和主体100中心的轴定义为第一轴、将连接主体100流动方向(前进前方)的主体100的侧部A、主体100的中心及前进后方的主体100的侧部B的轴定义为第二轴、将沿着与第一轴和第二轴垂直的方向延伸且从主体100的中心通过的轴定义为第三轴(严格来说,也可以以摄像机130为中心定义各轴。可以将连接从摄像机130观察时与垂直方向相反方向(天顶Z)和摄像机130中心的轴设为第一轴,以下同样地,以摄像机130为中心定义第二轴和第三轴)。
当如此进行定义时,关于上述的“对姿势进行控制”,更为具体而言,是指进行如下的控制:相对于下水管道810的轴,主体100以第一轴为中心尽可能地不会转动,以第二轴为中心尽可能地不会转动,以第三轴为中心尽可能地不会转动。
关于姿势控制机构200,只要是如上所述那样保持主体100的姿势,则可以通过任意的机构或原理来实现。例如,也可以构成为如下:使管道内部检查用漂流装置1的下半球的质量大于上半球的质量,由此,使管道内部检查用漂流装置1的重心位于下壳体114的尽可能下方处。该情况下,姿势控制机构200是其质量大于上半球的下半球,或者具有管道内部检查用漂流装置1的重心的下半球。
在本实施方式中,如图1中所示,姿势控制机构200构成为至少包括:一端侧连接在主体100侧面(以箭头A所示部分)上的绳索(rope)220和连接在绳索220的另一端侧且在主体100的前方引导主体100在下水890中流动的浮锚210。
浮锚210形成为椭圆球形(橄榄球形),其相对于下水890产生浮力,且在下水890中,能够在相比主体100更加上方的位置移动。即,浮锚210构成为其比重低于主体100的比重。关于该点,之后详细地进行说明。
当对直径150mm的主体100进行控制时,浮锚210的形状为例如长径30mm×短径10mm的橄榄球形。另外,绳索220的长度被设定为:主体100和浮锚210之间的分离距离为500mm。
通过如上所述那样构成为浮锚210在主体100的前方引导主体100,由此,浮锚210能够朝向下水890的流动方向拉拽主体100。
如上所述,在本实施方式中,浮锚210构成为:相比主体100,容易在下水890中浮起。
进一步具体而言,浮锚210是捕捉管道内部811中流动的下水890的流动的构件,并且,如图1中所示,浮锚210构成为:浮锚210的吃水深度d2设定为不同于主体100的吃水深度d1,且浮锚210在主体100的前方流动。
当利用与下水管道810的轴垂直的平面切断后观察下水管道810时,下水890的流速根据其位置(水面附近的位置、水面下的位置、与下水管道的内壁接触的位置等)而不同。在本实施方式中,根据如此的流速的不同而设定浮锚210的吃水深度d2。例如,主体100的吃水深度d1被设定为:主体100和下水890之间的接触面主要与流速较慢的部分(例如,从水面观察时较深的部分)接触,另一方面,浮锚210的吃水深度d2被设定为:浮锚210和下水890之间的接触面主要与流速较快的部分(例如,从水面观察时较浅的部分)接触。
另外,在本实施方式中,姿势控制机构200具备绳索220和通过绳索220与主体100连接的浮锚210,但是,本发明并不限于此。例如,关于姿势控制机构200,只要是有助于主体100在尽可能保持上半球在下水890中的水面位置的同时进行漂流,则姿势控制机构200可以紧贴在主体100的外表面上,也可以被嵌入主体100的内部。
(9)电波发送机构170
管道内部检查用漂流装置1除了上述结构之外,还具备从该管道内部检查用漂流装置1向外部发送电波的电波发送机构170。
关于电波发送机构170,只要是如后述那样能够确定管道内部检查用漂流装置1在下水道管道中目前流动的区间(位置)的规定的电波,则可以发送任何规格的电波。另外,电路结构等也可以是任意的结构。
在本实施方式中,由始终发送规定的电波(识别电波)的信标(beacon)构成电波发送机构170。如图5中所示,电波发送机构170构成为包括:用于发送识别电波的发送电路166、以及与发送电路166连接且输出识别电波的内置天线167。
另外,在本实施方式中,电波发送机构170构成为始终发送识别电波,但是,本发明并不限于此,也可以构成为:利用某种方法检测出下水道孔800的接近,且仅在从下水道孔800附近通过的期间发送电波。
2.第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的使用方法
关于管道内部检查用漂流装置1,其典型的使用方法如下。
假设对上游侧的下水道孔和下游侧的下水道孔之间的下水道管路进行检查。
从上游的下水道孔放入管道内部检查用漂流装置1,将管道内部检查用漂流装置1放入到下水管道的内部811。使管道内部检查用漂流装置1随着下水890的流动进行漂流。当管道内部检查用漂流装置1漂流时,通过姿势控制机构200来保持主体100(尤其是摄像机130)的姿势。管道内部检查用漂流装置1一边进行漂流,一边利用摄像机130对管道内部811的情况(至少内壁818)进行拍摄,并且,使通过拍摄输出的各图像数据,与根据时间数据、加速度数据等所取得的位置数据相互对应(建立关联)。
在下游侧的下水道孔中回收管道内部检查用漂流装置1。对存储在管道内部检查用漂流装置1的存储装置163的各图像数据进行分析,由此来分析管道内部811中不良情况的存在与否及其程度。当判断为存在不良情况时,根据与该图像数据对应的位置数据来确定存在不良情况的位置。
另外,在所检查下水道管路中的、位于上游侧的下水道孔和下游侧的下水道孔之间的中间的下水道孔中,通过接收由管道内部检查用漂流装置1发送的识别电波,检测出该管道内部检查用漂流装置1从该下水道孔附近处通过,由此来掌握该管道内部检查用漂流装置1所存在的区间,从而能够可靠地回收管道内部检查用漂流装置1。
另外,关于详细情况,在第三实施方式和第四实施方式中进行说明。
3.第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1的效果
(1)管道内部检查用漂流装置1具备:对管道内部811进行照明的照明件120;对管道内部811的情况(至少内壁818)进行拍摄,并输出通过拍摄得到的图像数据的摄像机130;输出用于使管道内部检查用漂流装置1的位置数据和各图像数据相互对应的时间数据的计时器162;测量该管道内部检查用漂流装置1的加速度并输出加速度数据的加速度计140;存储时间数据、加速度数据以及图像数据的存储装置163;至少收容摄像机130、计时器162、加速度计140以及存储装置163,且规定该管道内部检查用漂流装置1的主体100外形的壳体110;以及姿势控制机构200。另外,壳体110具备与摄像机130所拍摄视场角的至少一部分对应而设置且供来自外部的光通过的拍摄窗113。
姿势控制机构200以将摄像机130和拍摄窗113保持在下水890的水面上方的方式对主体100的姿势进行控制。
由于管道内部检查用漂流装置1具备这样的结构,因此,能够利用壳体110获得浮力,当将该管道内部检查用漂流装置1放入到管道内部811中时,管道内部检查用漂流装置1与下水890一同进行漂流。管道内部检查用漂流装置1一边进行漂流,一边通过摄像机130并透过拍摄窗113依次对利用照明件120照明的管道内部811的情况(至少内壁818)进行拍摄,并且,将所拍摄的各图像数据存储在存储装置163。
因此,即使人(检查人员)不在管道内部811中潜行,或者,不在地面上方操纵摄像机130等,也能够随着管道内部检查用漂流装置1的自然流下而对管道内部的情况进行拍摄。
因此,与现有的下水管道内部的检查技术相比,能够容易地进行高效的检查。
另外,能够利用姿势控制机构200适当地保持主体100(内置有摄像机130)的姿势,摄像机130能够相对于下水管道810的轴(下水890流下去的方向)始终保持大致相同方向的相同角度,从而能够以相同的条件稳定地进行管道内部情况的拍摄。
另外,管道内部检查用漂流装置1是随着下水890的流动在管道内部811移动并依次进行拍摄的装置,能够从最接近的位置拍摄管道内部811的情况(尤其是内壁818等)。因此,能够高精度地掌握不良情况(损坏或老化等)的存在与否及其程度,而且,能够大幅减少看漏不良情况发生部位的风险。
进一步地,通过拍摄得到的各图像数据与利用加速度计140、计时器162等计算出的位置数据相互对应(关联),因此,即使在另行进行成为检查对象的下水道管路的分析时,也能够容易地确定存在不良情况(损坏或老化等)的下水道管路的位置。即,能够高精度地确定不良情况的发生位置。
因此,与现有的下水管道内部的检查技术相比,能够高精度地进行检查。
通过以上说明,根据第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1,与现有技术相比,能够容易地进行高精度且高效的下水管道内部的检查。
(2)摄像机130是全方位摄像机130a。通过全方位摄像机130a能够得到广角范围的图像信息,因此,能够减少看漏不良情况(损坏或老化等)的风险,从而能够提高不良情况(损坏或老化等)的存在与否及其程度确认的精度。
(3)姿势控制机构200构成为至少包括:一端侧与主体100的侧面连接的绳索220、以及连接在绳索220的另一端侧且在主体100的前方引导主体100在下水890中流动的浮锚210。
如此,由于构成为浮锚210在主体100的前方引导主体100,因此,浮锚210单方面地拉拽主体100的侧面(图1中的A附近)。于是,主体100在保持大致水平的同时,被牵引成:连接图1中的A-B的直线与下水管道810的轴(下水890流下去的方向)大致一致,并且,以A所示侧面侧始终朝向流下方向,因此,能够更加可靠地将主体100保持为适当的姿势。
(4)另外,浮锚210构成为:与主体100相比,更加容易在下水890中浮起。
由于具有这样的结构,因此,与主体100的底面和侧面与下水890接触的下水890中的部分(作为剖面观察时的部分)相比,能够使浮锚210的底面和侧面与流速较快的下水890中的部分(从水面观察较浅的部分)接触。因此,浮锚210能够更加适当地在主体100的前方引导主体100,从而能够更加适当地保持主体100的姿势。
(5)管道内部检查用漂流装置1的主体100形成为球形,拍摄窗113构成为:其构成球形主体100的上半球外壳的至少一部分。
主体100呈球形且卡挂部分较少,因此,即使管道内部811存在有障碍物(砂土、砂浆(mortar)、油脂、树木的根等),也能够比较可靠地使主体100(进一步为管道内部检查用漂流装置1)流动至下游侧的下水道孔。另外,上半球外壳的至少一部分形成为拍摄窗113,因此,只要能够保持主体100的姿势,便能够利用摄像机130并透过拍摄窗113拍摄管道内部811的情况。
(6)管道内部检查用漂流装置1还具备从该管道内部检查用漂流装置1向外部发送电波的电波发送机构170。
关于电波发送机构170,例如如信标(beacon)那样向外部发送电波,因此,通过在外部接收该电波,能够确定管道内部检查用漂流装置1的存在位置。进一步地,能够可靠地回收管道内部检查用漂流装置1(关于管道内部检查用漂流装置的位置确定以及回收,之后详细说明)。
[第二实施方式]
接下来,对第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2进行说明。
图7是表示第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2的结构及其使用例的模式图。在第二实施方式中,对于基本结构及其特征与第一实施方式相同的结构元件,使用与第一实施方式相同的符号,并省略其说明。
第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2具有基本上与第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1相同的结构,只是在具备辅助照明件300这一点上,与第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1不同。
即,如图7中所示,在第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2中,除了内置于主体100的照明件120(LED120a)之外,还具备与主体100分开独立的辅助照明件300。
关于辅助照明件300,只要是被放入到下水890中时产生浮力且自身发光的材料,便可以由任意的材料构成。例如,可以采用发光球(light ball)310。
在管道内部检查用漂流装置2中,辅助照明件300(发光球310)构成为:与主体100连接,且能够与主体100呈一体地进行漂流。例如,如图7中所示,构成为:在主体100的前方侧(下游侧。参照图7中的符号A),主体100、辅助照明件300以及浮锚210经由绳索220串联连接。
而且,在主体100的后方侧(上游侧。参照图7中的符号B),优选还具备:主体100和辅助照明件300经由绳索220连接的结构。
第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2具有如上所述的结构,因此,除了内置于主体100的照明件120(LED120a)之外,使作为发光源的辅助照明件300漂流在从主体100分离的位置处。于是,也能够对远离摄像机130的位置处的管道内部进行照明,从而对远离摄像机130的位置处的管道内部的情况也能够更加清晰地进行拍摄。由此,能够更进一步提高检查的精度。
需要说明的是,第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2,除了还具备辅助照明件300这一点以外,其他结构与第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1基本相同。因此,同样地发挥第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1所具有效果中的相应的效果。
[第三实施方式]
接下来,对第三实施方式涉及的管道内部检查系统10进行说明。
图8是第三实施方式涉及的管道内部检查系统10的结构图。具体而言,图示出沿下水道管路的轴垂直地切断地面下方以及地面上方时的剖面。
在第三实施方式中,对于基本结构及其特征与第一实施方式、第二实施方式相同的结构元件,使用与第一实施方式、第二实施方式相同的符号,并省略其说明。
1.第三实施方式涉及的管道内部检查系统10的结构
如图8中所示,第三实施方式涉及的管道内部检查系统10,是对连续经过至少三处以上的下水道孔(图8中为下水道孔800x、800a、800b、800c、800y)的下水道管路中的下水管道810内部的状态进行检查的管道内部检查系统。
第三实施方式涉及的管道内部检查系统10具备:管道内部检查用漂流装置1、2、孔内天线550以及接收装置500。
此处的管道内部检查用漂流装置1、2是第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1或者是第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2,尤其是假设为具有电波发送机构170。
管道内部检查用漂流装置1、2构成为:至少从下水道孔附近通过时,通过电波发送机构170向外部发送识别电波。
孔内天线550配置于下水道孔800的竖孔805内。
在图8中,孔内天线550分别配置在位于放入管道内部检查用漂流装置1、2的上游侧的下水道孔800x和回收管道内部检查用漂流装置1、2的下游侧的下水道孔800y之间的中间的下水道孔800a、800b、800c的各竖孔805内。
接收装置500连接在孔内天线550上,且接收由孔内天线550所捕捉到的电波。例如,接收装置500以与上述中间的下水道孔800a、800b、800c对应的方式配置在地面上方。需要说明的是,关于孔内天线550和接收装置500的组(set),并不妨碍其配置于上游侧的下水道孔800x和下游侧的下水道孔800y处。
接收装置500构成为:当接收识别电波时,基于该识别电波的接收,输出管道内部检查用漂流装置1、2的通过信息。
关于“通过信息的输出”,可以通过任意的方法进行。例如,可以向指示器(indicator)、显示面板等的显示器、蜂鸣器(buzzer)等的声音设备等输出。该情况下,地面上方的检查人员可以通过肉眼观察等方式确认通过情况,由此能够掌握管道内部检查用漂流装置1、2存在于区域(section)SC1、SC2、SC3、SC4中的哪一区域中。
另外,关于“通过信息的输出”,也可以通过相关的发送装置并利用无线通信(图8的例)或有线通信的方式向集中控制终端610输出。在图8中,作为接收装置500,除了具有接收功能的装置之外,还采用进一步包含通过通信向PC等发送各种信息的发送装置(无符号)的中继装置。另外,符号510a、510b、510c表示连接在相关发送装置上的空中天线。根据这样的结构,能够一边利用集中控制终端610的显示面板等确认管道内部检查用漂流装置1、2的通过情况,一边掌握管道内部检查用漂流装置1、2所停留的区域。
2.第三实施方式涉及的管道内部检查系统10的效果
管道内部检查系统10具有如上所述的结构。因此,每次管道内部检查用漂流装置1、2通过中间的下水道孔800a、800b、800c附近时,便能够识别管道内部检查用漂流装置1、2顺利地通过了该中间的下水道孔800a、800b、800c之前的区域SC1、SC2、SC3且到达了该中间的下水道孔(管道内部检查用漂流装置的通过信息)。换言之,能够掌握管道内部检查用漂流装置1、2目前停留于哪一区域中。
通过有效利用管道内部检查用漂流装置的通过信息,能够进行如下的处理。例如,当经过规定时间后也无法在下游侧的下水道孔800y处检测到管道内部检查用漂流装置1、2时,可以推测为管道内部检查用漂流装置1、2停留于上游的某一区域中。此时,根据该管道内部检查用漂流装置的通过信息来确定管道内部检查用漂流装置1、2所停留的区域,并以被确定的区域为中心进行检修和处理(例如,利用高压喷射装置等强制地使管道内部检查用漂流装置1、2在下水道管路内流下),从而能够可靠地回收管道内部检查用漂流装置1、2。
[第四实施方式]
接下来,对第四实施方式涉及的管道内部检查方法进行说明。
图9是第四实施方式涉及的管道内部检查方法的流程图。在以下的说明中,除了图9之外,还请适当地参照图8等其他附图。对于第四实施方式涉及的管道内部检查方法的结构元件中的、与第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1、第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2以及第三实施方式涉及的管道内部检查系统的结构元件相同部分的说明,援用第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中的说明。
1.第四实施方式涉及的管道内部检查方法的构成
第四实施方式涉及的管道内部检查方法是对下水管道810的内部811的状态进行检查的管道内部检查方法。在第四实施方式涉及的管道内部检查方法中,使用第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1或第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2进行检查。
如图9中所示,第四实施方式涉及的管道内部检查方法,至少包括:管道内部检查用漂流装置放入步骤S10、管道内部图像收集步骤S20以及管道内部不良情况分析步骤S50。除此之外,还可以在管道内部图像收集步骤S20和管道内部不良情况分析步骤S50之间包含管道内部检查用漂流装置回收步骤S40。
在管道内部检查用漂流装置放入步骤S10中,从上游侧的下水道孔(图8中为下水道孔800x)向下水管道的内部811放入管道内部检查用漂流装置1、2。
在管道内部图像收集步骤S20中,一边使管道内部检查用漂流装置1、2在下水管道的内部811漂流,一边利用照明件120对管道内部811进行照明,且利用摄像机130至少对管道内部811的内壁818进行拍摄并收集图像数据,并且,将摄像机130输出的图像数据和计时器162输出的时间数据以及加速度计140输出的加速度数据一同存储在存储装置163中。
在管道内部检查用漂流装置回收步骤S40中,在下游侧的下水道孔(图8中为下水道孔800y)处回收漂流下来的管道内部检查用漂流装置1、2。
在管道内部不良情况分析步骤S50中,读出存储在所回收管道内部检查用漂流装置1、2的存储装置163中的图像数据、时间数据以及加速度数据。另外,对各图像数据进行分析并对管道内部811的不良情况的存在与否及其程度进行分析。进一步地,当判断为该图像数据的画面中存在不良情况时,根据基于时间数据和加速度数据计算出的数据且与图像数据相关联的位置数据,确定存在不良情况的位置。
关于第四实施方式涉及的管道内部检查方法,除了上述之外,优选采用如下的构成,即:在管道内部检查用漂流装置回收步骤S40之前,与管道内部图像收集步骤S20同时实施存在区间掌握步骤S30(参照图9)。
具体如下。首先,作为前提,管道内部检查用漂流装置1、2还具备向外部发送电波的电波发送机构170,并且,在位于上游侧的下水道孔800x和下游侧的下水道孔800y之间的中间的各下水道孔800a、800b、800c的各竖孔805内配置有孔内天线550,并且,与各下水道孔对应而配置有接收孔内天线550所捕捉到的电波的接收装置500(参照图8)。
此时,在管道内部图像收集步骤S20中,与使管道内部检查用漂流装置1、2进行图像收集的同时,利用电波发送机构170从该管道内部检查用漂流装置1、2向外部发送识别电波。
另外,与管道内部图像收集步骤S20同时地,进行存在区间掌握步骤S30(参照图9)。在存在区间掌握步骤S30中,利用接收装置500接收从管道内部检查用漂流装置1、2发送过来的识别电波,并输出表示管道内部检查用漂流装置1、2从该下水道孔附近通过的情况的通过信息,从而掌握管道内部检查用漂流装置1、2所存在的区间。
而且,在上述的管道内部检查用漂流装置回收步骤S40中,根据通过存在区间掌握步骤S30所掌握的管道内部检查用漂流装置1、2所存在区间,从下水道孔中回收管道内部检查用漂流装置1、2。
2.第四实施方式涉及的管道内部检查方法的效果
(1)第四实施方式涉及的管道内部检查方法,是以使用第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1或第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2为前提。因此,同样地发挥利用第一实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置1以及/或者第二实施方式涉及的管道内部检查用漂流装置2所得到效果中的相应的效果。
(2)另外,在第四实施方式涉及的管道内部检查方法中,管道内部检查用漂流装置1、2具备电波发送机构170,并且,以与中间的各下水道孔800a、800b、800c相对应的方式配置有孔内天线550以及接收装置500,而且,在管道内部图像收集步骤S20中,利用电波发送机构170发送识别电波,在存在区间掌握步骤S30中,利用接收装置500接收识别电波并输出表示通过了该下水道孔附近的情况的通过信息(请一并参照图8)。
第四实施方式涉及的管道内部检查方法具有如上所述的构成,因此,每一次管道内部检查用漂流装置1、2通过中间的下水道孔800a、800b、800c附近时,便能够识别到管道内部检查用漂流装置1、2顺利地通过了该中间的下水道孔之前的区域SC1、SC2、SC3且已到达了该中间的下水道孔处(管道内部检查用漂流装置的通过信息)。换言之,能够掌握管道内部检查用漂流装置1、2目前停留于哪一区域中。
因此,例如,当经过规定时间后也无法在下游侧的下水道孔800y处检测到管道内部检查用漂流装置1、2时,根据该管道内部检查用漂流装置的通过信息来确定管道内部检查用漂流装置1、2所停留的区域,并以被确定的区域为中心进行检修和处理,从而能够可靠地回收管道内部检查用漂流装置1、2。
另外,此处的以具有电波发送机构170等为前提的管道内部检查方法,是以使用第三实施方式涉及的管道内部检查系统10为前提。因此,第四实施方式涉及的管道内部检查方法,同样地发挥利用第三实施方式涉及的管道内部检查系统10所得到效果中的相应的效果。
[其他实施方式]
以上,对本发明的上述各实施方式进行了说明,但是,本发明并不限定于上述实施方式。在不脱离其宗旨的范围内可以以各种形态实施,例如,可以按照如下方式变形实施。
各实施方式中的管道内部检查用漂流装置1、2的主体100构成为:摄像机130配置在壳体110的中间附近处。但是,本发明并不限定于此。例如,也可以构成为:如图10的(a)中所示主体100b那样,摄像机130b配置为其镜头与圆顶状的上壳体112的内表面接触。该情况下的观察窗113b形成于如图中所示范围内。另外,也可以构成为:如图10的(b)中所示,将圆顶状的上壳体112c的一部分切掉后的部分作为观察窗113c,并将摄像机130c的镜头134c嵌入该被切掉的部分中。
需要说明的是,图10的(a)和(b)是其他实施方式涉及的主体100b、100c的剖面图。另外,在图10的(a)和图10的(b)中,上壳体112、112c的内部形成有空腔C且残留有空腔C,但是,本发明并不限定于此。例如,可以将规定的材料注塑于与空腔C对应的部分中。
作为各实施方式中的管道内部检查用漂流装置1、2的主体100的外形形状,以大致圆球状为例进行了说明。但是,本发明并不限定于此。例如,可以是所谓的胶囊状,也可以是圆环状即所谓的环状。
在使用图8、图9等进行的第四实施方式涉及的管道内部检查方法的说明中,是以实施管道内部检查用漂流装置回收步骤S40为前提进行了说明。但是,本发明并不限定于此。也可以采用不实施管道内部检查用漂流装置回收步骤S40的管道内部检查方法。例如,可以采用如下的构成,即:当管道内部检查用漂流装置1、2从规定的下水道孔通过时,管道内部检查用漂流装置1、2利用电波发送机构170以承载于电波的形式向外部发送上述的图像数据、时间数据以及加速度数据,并且,接收装置500接收该电波。
通过采用如此的构成,当管道内部检查用漂流装置1、2从规定的下水道孔通过时,能够获取所需的数据,因此,即使不实施管道内部检查用漂流装置回收步骤S40,也能够检查管道内部。

Claims (9)

1.一种管道内部检查用漂流装置,其能够在管道内部的下水中漂流,以检查下水管道内部的状态,
所述管道内部检查用漂流装置的特征在于,
所述管道内部检查用漂流装置,具备:
照明件,其对所述管道内部进行照明,
摄像机,其对所述管道内部的至少内壁进行拍摄,并输出通过拍摄得到的图像数据,
计时器,其输出用于使所述管道内部检查用漂流装置的位置数据与各所述图像数据相互对应的时间数据,
加速度计,其测量所述管道内部检查用漂流装置的加速度并输出加速度数据,
存储装置,其存储所述时间数据、所述加速度数据以及所述图像数据,
壳体,其至少收容所述摄像机、所述计时器、所述加速度计以及所述存储装置,并且,规定所述管道内部检查用漂流装置的主体的外形,以及
姿势控制机构;
所述壳体具备拍摄窗,该拍摄窗与所述摄像机所拍摄视场角的至少一部分对应而设置且供来自外部的光通过;
所述姿势控制机构以将所述摄像机和所述拍摄窗保持在所述下水的水面上方的方式控制所述主体的姿势。
2.如权利要求1所述的管道内部检查用漂流装置,其特征在于,
所述摄像机是全方位摄像机。
3.如权利要求1或2所述的管道内部检查用漂流装置,其特征在于,
所述姿势控制机构,至少具备:
一端侧与所述主体的侧面连接的绳索,以及
连接在所述绳索的另一端侧且在所述主体的前方引导所述主体在所述下水中流动的浮锚。
4.如权利要求3所述的管道内部检查用漂流装置,其特征在于,
所述浮锚构成为:与所述主体相比,更加容易在所述下水中浮起。
5.如权利要求1或2所述的管道内部检查用漂流装置,其特征在于,
所述主体形成为球形,且在上半球的内部具备所述照明件和所述摄像机,
所述拍摄窗构成所述上半球的外壳的至少一部分。
6.如权利要求1或2所述的管道内部检查用漂流装置,其特征在于,
所述管道内部检查用漂流装置还具备从该管道内部检查用漂流装置向外部发送电波的电波发送机构。
7.一种管道内部检查系统,其对连续经过至少三处以上的下水道孔的下水道管路中的下水管道的内部状态进行检查,
所述管道内部检查系统的特征在于,
所述管道内部检查系统,具备:
权利要求6所述的管道内部检查用漂流装置,
孔内天线,其配置于所述下水道孔的竖孔内,
接收装置,其连接在所述孔内天线上,且接收由所述孔内天线捕捉到的电波;
至少在从所述下水道孔附近通过时,所述管道内部检查用漂流装置利用所述电波发送机构向外部发送识别电波;
所述接收装置构成为:当接收到所述识别电波时,基于该识别电波的接收,输出所述管道内部检查用漂流装置的通过信息。
8.一种管道内部检查方法,其使用权利要求1至6中任意一项所述的管道内部检查用漂流装置对下水管道的内部状态进行检查,
所述管道内部检查方法的特征在于,
所述管道内部检查方法,包括:
管道内部检查用漂流装置放入步骤,其从下水道孔向所述下水管道的内部放入所述管道内部检查用漂流装置,
管道内部图像收集步骤,其一边使所述管道内部检查用漂流装置在所述下水管道的内部漂流,一边利用所述照明件对管道内部进行照明,且利用所述摄像机至少对所述管道内部的内壁进行拍摄并收集图像数据,并且,将所述摄像机输出的所述图像数据和所述计时器输出的所述时间数据以及所述加速度计输出的所述加速度数据一同存储在所述存储装置中,以及
管道内部不良情况分析步骤,其读出存储在所述存储装置中的所述图像数据、所述时间数据以及所述加速度数据,对各所述图像数据进行分析并对管道内部的不良情况的存在与否及其程度进行分析,并且,当判断为基于所述图像数据的画面中存在不良情况时,根据基于所述时间数据和所述加速度数据计算出的所述位置数据,确定存在不良情况的位置。
9.如权利要求8所述的管道内部检查方法,其特征在于,
所述管道内部检查用漂流装置还具备向外部发送电波的电波发送机构,并且,在位于上游侧的下水道孔和下游侧的下水道孔之间的中间的各下水道孔的竖孔内分别配置有孔内天线,且中间的各下水道孔处配置有接收由所述孔内天线捕捉到的电波的接收装置;
在所述管道内部图像收集步骤中,使所述管道内部检查用漂流装置进行所述图像数据的收集,并且,利用所述电波发送机构从该管道内部检查用漂流装置向外部发送识别电波;
并且,所述管道内部检查方法中还实施存在区间掌握步骤,在该存在区间掌握步骤中,利用所述接收装置接收从所述管道内部检查用漂流装置发送来的所述识别电波,并输出表示所述管道内部检查用漂流装置从该下水道孔附近通过的情况的通过信息,从而掌握所述管道内部检查用漂流装置所存在的区间。
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