JP2000154888A - Probing method for piping structure and piping probing device - Google Patents

Probing method for piping structure and piping probing device

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JP2000154888A
JP2000154888A JP10329727A JP32972798A JP2000154888A JP 2000154888 A JP2000154888 A JP 2000154888A JP 10329727 A JP10329727 A JP 10329727A JP 32972798 A JP32972798 A JP 32972798A JP 2000154888 A JP2000154888 A JP 2000154888A
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JP
Japan
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pipe
sound
piping
frequency analysis
resonance frequency
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Pending
Application number
JP10329727A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Matsumura
昌彦 松村
Keiji Kawaguchi
圭史 川口
Seiichi Ito
誠一 伊藤
Masaki Kishi
雅樹 岸
Masao Aoki
雅夫 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for probing a structure of an embedded pipe independently of the other embedded object by adopting a comparatively simple method at site. SOLUTION: When a structure of an embedded pipe 1 is probed outside of soil in which it is arranged, sound wave is propagated in the embedded pipe, propagation sound propagated through soil layers from the embedded pipe 1 is detected on a surface of soil, and frequencies of the detected sound are analyzed to probe a structure of a pipe in a piping section corresponding to the detection position based on the obtained results of frequency analysis by utilizing resonance frequency of the sound propagated in the pipe.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、地中に埋
設されている配管であって、複数の配管部材(例えば複
数の径の導管、管継手等)からなる配管の構造(例え
ば、管径を特定することによる配管部材の種類等の構造
識別等)をおこなう配管構造の探査方法及び、このよう
な方法を実施する場合に使用できる探査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a pipe buried in the ground, the structure of a pipe comprising a plurality of pipe members (for example, a pipe having a plurality of diameters, a pipe joint, etc.). The present invention relates to an exploration method of a piping structure for performing structure identification such as a type of a piping member by specifying a diameter, and an exploration apparatus that can be used when such a method is performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数の配管部材の組み合わせとし
てなる地中埋設配管の構造を推定する手法としては、以
下のような方法が取られている。手法1 配管埋設時に
作製された埋設配管図面に基づいて、配管構造を推定す
る。手法2 現場において、探査波の送信・検出を伴っ
たレ−ダー探査機あるいは超音波探査機を、探査域に多
点配置して、探査波の反射信号状況により配管の位置、
構造を特定する。手法3 掘削作業を実際におこない、
配管を露出させて配管の構造を特定する。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following method has been adopted as a technique for estimating the structure of an underground pipe as a combination of a plurality of pipe members. Method 1 Estimate the piping structure based on the buried piping drawing created when burying the piping. Method 2 At the site, a radar probe or an ultrasonic probe with transmission and detection of a probe wave is arranged at multiple points in the search area, and the position of the pipe,
Identify the structure. Method 3 Actually perform the excavation work,
Exposing the piping and specifying the structure of the piping.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】以上、それぞれの従来
技術にあっては、以下のような問題がある。手法1を採
用する場合は、埋設作業からの時間が経過している場合
は、配管図面が失われていたり、改良作業の状況が反映
されていなかったりする場合がある。さらに、配管図面
に誤りがあったり、配管の詳細(例えば継手部の有無)
等が省略されている場合があり、正確な状況を把握する
には充分でない。手法2を採用する場合は、探査波の反
射を利用するため、地中に他の埋設物があってもそれか
ら探査波が反射されるため、必ずしも見つけたい配管を
検知できるとは限らない。さらに、探査波としてレーダ
ー波を使用する場合は、地中に鉄筋が施工されている
と、レーダが鉄筋に反射されて鉄筋より深い位置に埋設
された配管を探査できない。手法3にあっては、実際に
掘削作業を要するため、作業手間が過大となるととも
に、現場によっては、安易に掘削作業をおこなうことが
不可能な場合がある。
As described above, each conventional technique has the following problems. When the method 1 is adopted, if the time since the burying work has elapsed, the piping drawing may be lost or the state of the improvement work may not be reflected. In addition, there is an error in the piping drawing or details of the piping (for example, the presence or absence of a joint)
Is omitted in some cases, which is not enough to grasp the exact situation. When the method 2 is employed, since the reflection of the exploration wave is used, even if there is another buried object in the ground, the exploration wave is reflected therefrom, so that it is not always possible to detect a pipe to be found. Furthermore, when a radar wave is used as the exploration wave, if a reinforcing bar is installed in the ground, the radar is reflected by the reinforcing bar and cannot detect a pipe buried deeper than the reinforcing bar. In the method 3, since the excavation work is actually required, the labor is excessive, and depending on the site, it may not be possible to easily perform the excavation work.

【0004】従って、本発明の目的は、現場において比
較的簡便な方法を採用しながら、埋設管等の構造を、他
の埋設物とは独立に探査することが可能な手法を得るこ
とにある。また、今日、配管内に管内走行車を走行さ
せ、管状況の検査をおこなう試みが成されているが、こ
のような管内走行にあっては、現在走行車が走行してい
る部位の配管内径が、どの程度かを知る必要がある場合
がある。このような場合に、あっても、比較的簡便な構
造で走行位置に於ける配管内径を決定できることが好ま
しいが、このような技術を得ることが、本願の目的であ
る。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method capable of exploring a structure such as a buried pipe independently of other buried objects while employing a relatively simple method on site. . In addition, today, an attempt has been made to run an in-pipe traveling vehicle in a pipe to inspect the pipe condition. However, in such an in-pipe traveling, the inside diameter of a pipe at a location where the traveling vehicle is currently traveling is being examined. But you may need to know to what extent. In such a case, it is preferable that the inner diameter of the pipe at the traveling position can be determined with a relatively simple structure, but it is an object of the present application to obtain such a technique.

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による、配管の構造を、前記配管が配設され
る被覆層外から探査する配管構造の探査方法の特徴構成
は、請求項1に記載されているように、前記配管内に音
波を伝播させるとともに、前記被覆層外において前記配
管から前記被覆層を介して伝播してくる伝播波(この波
は、音波としてのものであってもいいし、被覆層の振動
波であってもよい)を検出し、検出された検出波の周波
数分析を行い、得られる周波数分析結果から検出位置に
対応する配管部位に於ける配管の構造を探査することに
ある。この手法にあっては、探査のための音が配管内
(配管材料内ではなく、配管内に形成され、音の伝播媒
体である流体が満たされている配管内空間)に挿入さ
れ、伝播させられる。挿入された音は、管内を伝播して
いき、この管がたとえば土壌等の被覆層に覆われている
場合は、配管から被覆層に伝わり、この音を被覆層の表
面位置で、振動信号(検出波)として検出することがで
きる。そして、本願にあっては、この検出波の周波数分
析をおこなう。結果、検出波のスペクトルを得ることが
できるのであるが、このスペクトルには、検出位置に対
応する配管部位に於ける配管の構造に関連した情報が含
まれている。ここで、対応するとは、例えば、図1に示
すように水平に土壌内に埋設された埋設管の場合は、検
出位置のほぼ鉛直下方に埋設されている配管部分を意味
している。この対応関係は、探査対象の音響環境に依存
するが、探査対象の概略的な状態が判明している場合、
ある程度の対応関係の特定が可能であり、充分、実用的
である。さて、例えば、配管が、内径の異なる通常配管
とスリーブとの組み合わせによって成立している場合
は、配管内の媒質の音速を一定とみなすことができるた
め、これらの配管部材からなる配管部位から伝播してく
る音のスペクトルは、その内径に従った、異なった周波
数にピークを有するものとなる。結果、このようなピー
ク位置の相異により、配管の管径・不連続部分の存在等
の配管の構造に関する情報を得ることができる。
According to the present invention, there is provided a method for exploring a piping structure for detecting a piping structure from outside a coating layer in which the piping is provided. As described in Item 1, while propagating a sound wave in the pipe, a propagation wave propagating from the pipe through the coating layer outside the coating layer (this wave is a sound wave. Or a vibration wave of the coating layer), perform a frequency analysis of the detected detection wave, and, based on a frequency analysis result obtained, determine a pipe position at the pipe portion corresponding to the detection position. To explore the structure. In this method, sound for exploration is inserted into the pipe (the space formed in the pipe, not in the pipe material, and filled with the fluid that is the sound propagation medium) and propagated. Can be The inserted sound propagates through the pipe. When the pipe is covered with a covering layer such as soil, the sound is transmitted from the pipe to the covering layer, and the sound is transmitted to a vibration signal ( (Detected wave). Then, in the present application, the frequency analysis of the detected wave is performed. As a result, a spectrum of the detected wave can be obtained. This spectrum includes information related to the structure of the pipe at the pipe portion corresponding to the detection position. Here, "corresponding" means, for example, in the case of a buried pipe buried horizontally in soil as shown in FIG. 1, it means a pipe portion buried almost vertically below the detection position. This correspondence depends on the acoustic environment of the target, but if the general state of the target is known,
A certain degree of correspondence can be specified, and is sufficiently practical. By the way, for example, when a pipe is formed by a combination of a normal pipe and a sleeve having different inner diameters, the sound velocity of the medium in the pipe can be considered to be constant, so that the sound propagates from a pipe portion formed of these pipe members. The spectrum of the incoming sound will have peaks at different frequencies according to its inner diameter. As a result, information on the structure of the pipe, such as the diameter of the pipe and the presence of a discontinuous portion, can be obtained due to the difference in the peak positions.

【0005】上記の手法において、請求項2に記載され
ているように、前記配管が内径が異なる複数の配管部材
からなる場合に、前記複数の配管部材の内径及び配管内
に存在する媒体の音速から、前記配管部材内における媒
体の共鳴周波数と、求められた周波数分析結果における
ピーク位置あるいは検知レベルとの対応において、前記
検出位置に対応する配管部位の配管部材を特定すること
が好ましい。即ち、配管を構成する配管部材は、通常、
その使用目的等に従って、種類が限られているため、こ
のように限定された種類の配管部材、それぞれにおい
て、その内径等が確定でき、結果的に、これらの配管部
材内にあるガスのガス種・状態(圧力・温度)が特定さ
れると、その管内に於ける媒体の共鳴周波数(例えば、
管断面方向に共鳴を起こす共鳴周波数)は特定される。
従って、配管部材内における媒体の共鳴周波数と、求め
られた周波数分析結果におけるピーク位置とを、比較対
照して、これらに一致が見られる場合に、この一致状態
を基準として、特定の配管位置に位置される配管部材が
一致が認められる配管部材からなる可能性が高いと判断
できる。この場合、必ずしもピークと認識できない場合
にあっても、共鳴周波数近傍の検知レベル(スペクトル
強度)が上昇することによって、同様な判定をおこなう
ことができる。
[0005] In the above method, when the pipe comprises a plurality of pipe members having different inner diameters, the inner diameter of the plurality of pipe members and the sonic velocity of a medium existing in the pipe may be increased. Therefore, it is preferable to specify the piping member at the piping portion corresponding to the detection position in the correspondence between the resonance frequency of the medium in the piping member and the peak position or the detection level in the obtained frequency analysis result. That is, the piping member constituting the piping is usually
Since the types are limited according to the purpose of use and the like, the inner diameter and the like of each of the limited types of piping members can be determined, and as a result, the gas type of the gas in these piping members can be determined. When the state (pressure / temperature) is specified, the resonance frequency of the medium in the tube (for example,
The resonance frequency at which resonance occurs in the tube cross-sectional direction is specified.
Therefore, the resonance frequency of the medium in the pipe member and the peak position in the obtained frequency analysis result are compared and compared, and if they match, a specific pipe position is determined based on the matching state. It can be determined that there is a high possibility that the located piping member is made of a piping member whose agreement is recognized. In this case, even when the peak cannot be recognized, a similar determination can be made by increasing the detection level (spectral intensity) near the resonance frequency.

【0006】さて、上記の方法にあっては、被覆層に覆
われている場合の手法に関して説明したが、本願の手法
は、先に説明したように、管内径を確認しながら管内を
走行車により走行したい場合等においても有用に使用す
ることができる。即ち、配管の構造を探査する配管構造
の探査方法において、請求項3に記載されているよう
に、前記配管内に音波を伝播させるとともに、前記音波
の音源とは異なった前記配管内の探査位置で、伝播する
伝播音を検出し、検出された検出音の周波数分析を行
い、得られる周波数分析結果から前記探査位置に於ける
配管の構造を探査することが好ましい。この場合も、管
内を伝播する音が、その伝播位置に対応する配管部位の
構造に依存したスペクトルを示すことを利用するもので
ある。この例の場合も、探査音を配管内に伝播させ、配
管内でその伝播音を検出する。このような検出音は、そ
の検出位置の配管構造に依存するため、この周波数分析
結果から、検出している位置の例えば、配管の内径を上
述の手法に従って、特定することができる。このような
内径データは、管内走行車の姿勢制御・走行制御の上
で、有用となる。
In the above-mentioned method, the method in the case where the vehicle is covered with the coating layer has been described. It can be usefully used even when the user wants to travel. That is, in the method for searching a pipe structure for searching a structure of a pipe, as described in claim 3, while transmitting a sound wave in the pipe, a search position in the pipe different from a sound source of the sound wave. Then, it is preferable to detect a propagating sound to be propagated, perform a frequency analysis of the detected sound, and search a pipe structure at the search position from the obtained frequency analysis result. In this case, too, the sound that propagates in the pipe uses a spectrum that depends on the structure of the pipe portion corresponding to the propagation position. Also in this example, the search sound is propagated in the pipe, and the propagated sound is detected in the pipe. Since such a detection sound depends on the pipe structure at the detection position, it is possible to specify the detection position, for example, the inner diameter of the pipe, from the frequency analysis result in accordance with the above-described method. Such inner diameter data is useful in controlling the attitude and traveling of the in-pipe traveling vehicle.

【0007】以上が本願が提案する手法であるが、この
ような手法を使用する探査装置としては、以下の構造を
採用することが好ましい。即ち、請求項4に記載されて
いるように、音の発信装置と、振動波の検出装置とを備
えるとともに、探査対象の配管を構成する複数の配管部
材に関する径関連情報と、前記配管内に存する媒体の音
速情報に基づいて、前記配管部材個々に関して、それら
の中にある媒体の共鳴周波数を求める共鳴周波数導出手
段とを備え、前記検出装置により検出される検出波の周
波数分析をおこなう周波数分析手段を備え、前記周波数
分析手段により得られる周波数分析結果と、前記共鳴周
波数導出手段により各配管部材に対して得られる各共鳴
周波数とを、対応させて出力する出力手段を備える。発
信装置は探査音の管内への挿入発信を行い、管内を伝播
する音を検出装置により、請求項1に対応する場合は被
覆層外から、請求項3に対応する場合は、発信装置とは
異なった配管内位置で、検出する。このように検出され
る検出波は、周波数分析手段により周波数分析を施され
る。別途、本装置には、共鳴周波数導出手段が備えられ
ており、この手段にあっては、探査対象の配管を構成す
る複数の配管部材に関する径関連情報と、前記配管内に
存する媒体の音速情報に基づいて、前記配管部材個々に
関して、それらの中にある媒体の共鳴周波数が求められ
る。例えば、管横断面方向の共鳴周波数が求められる。
そして、このようにして求まる周波数分析結果と、管の
構造に従った共鳴周波数とを出力手段により対応させて
出力すると、作業者は、この対応結果に基づいて、探査
部位の配管部材を特定することができる。
The above is the method proposed by the present application, but it is preferable to adopt the following structure as a search device using such a method. That is, as described in claim 4, while including a sound transmitting device and a vibration wave detecting device, the diameter-related information on a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched, and in the pipe A resonance frequency deriving unit for obtaining a resonance frequency of the medium in each of the pipe members based on sound velocity information of the existing medium, and performing a frequency analysis of a detection wave detected by the detection device. Means for outputting a frequency analysis result obtained by the frequency analysis means and each resonance frequency obtained for each pipe member by the resonance frequency derivation means. The transmitting device performs the insertion and transmission of the exploration sound into the pipe, and detects the sound propagating in the pipe from the outside of the coating layer in the case of claim 1 and the transmitting apparatus in the case of claim 3. Detect at different pipe locations. The detected wave thus detected is subjected to frequency analysis by frequency analysis means. Separately, the present apparatus is provided with a resonance frequency deriving unit, which includes diameter-related information on a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched and sound velocity information on a medium present in the pipe. Is used to determine the resonance frequency of the medium in each of the pipe members. For example, the resonance frequency in the direction of the tube cross section is determined.
Then, when the frequency analysis result obtained in this way and the resonance frequency according to the structure of the pipe are output in association with each other by the output unit, the operator specifies the piping member at the exploration site based on the correspondence result. be able to.

【0008】探査装置としては、以下の構造を採用する
ことも好ましい。即ち、請求項5に記載されているよう
に、音の発信装置と、振動波の検出装置とを備えるとと
もに、探査対象の配管を構成する複数の配管部材に関す
る径関連情報と、前記配管内に存する媒体の音速情報に
基づいて、前記配管部材個々に関して、それらの中にあ
る媒体の共鳴周波数を求める共鳴周波数導出手段とを備
え、前記検出装置により検出される検出波の周波数分析
をおこなう周波数分析手段を備え、前記周波数分析手段
により得られる周波数分析結果におけるピーク位置が、
前記共鳴周波数導出手段により各配管部材に対して得ら
れる各共鳴周波数のいずれかである場合に、前記検出波
を検出する検出位置に対応する配管部位が、共鳴周波数
で対応する配管部材である可能性が高いと判断する判断
手段を備えるのである。この構成の場合も、発信装置は
探査音の管内への挿入発信を行い、管内を伝播する音を
検出装置により、請求項1に対応する場合は被覆層外か
ら、請求項3に対応する場合は、発信装置とは異なった
配管内位置で検出する。このように検出される伝播音
は、周波数分析手段により周波数分析を施される。別
途、本装置には、共鳴周波数導出手段が備えられてお
り、この手段にあっては、探査対象の配管を構成する複
数の配管部材に関する径関連情報と、前記配管内に存す
る媒体の音速情報に基づいて、前記配管部材個々に関し
て、それらの中にある媒体の共鳴周波数が求められる。
例えば、管横断面方向の共鳴周波数が求められる。そし
て、請求項5に記載の装置においては、判断手段が、前
記周波数分析手段により得られる周波数分析結果におけ
るピーク位置が、前記共鳴周波数導出手段により各配管
部材に対して得られる各共鳴周波数のいずれかである場
合に、前記検出波を検出する検出位置に対応する配管部
位が、共鳴周波数で対応する配管部材である可能性が高
いと判断する構成とされる。従って、自動的にスペクト
ルと共鳴周波数との間における対応関係がとられ、配管
部材の候補が推定される判断結果を得ることができる。
この場合も、共鳴周波数を利用して、配管の構造を推定
することができる。
It is also preferable to employ the following structure as the exploration device. That is, as described in claim 5, a sound transmission device and a vibration wave detection device, and the diameter-related information about a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched, and in the pipe A resonance frequency deriving unit for obtaining a resonance frequency of the medium in each of the pipe members based on sound velocity information of the existing medium, and performing a frequency analysis of a detection wave detected by the detection device. Means, the peak position in the frequency analysis result obtained by the frequency analysis means,
When the resonance frequency deriving means is any one of the resonance frequencies obtained for each pipe member, the pipe part corresponding to the detection position for detecting the detection wave may be a pipe member corresponding to the resonance frequency. It is provided with a judging means for judging that the degree is high. Also in the case of this configuration, the transmitting device inserts and transmits the exploration sound into the pipe, and the sound propagating in the pipe is detected by the detecting device from the outside of the coating layer in the case corresponding to claim 1, and the case corresponding to claim 3. Is detected at a position in the pipe different from that of the transmitting device. The propagation sound thus detected is subjected to frequency analysis by frequency analysis means. Separately, the present apparatus is provided with a resonance frequency deriving unit, which includes diameter-related information on a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched and sound velocity information on a medium present in the pipe. Is used to determine the resonance frequency of the medium in each of the pipe members.
For example, the resonance frequency in the direction of the tube cross section is determined. In the apparatus according to the fifth aspect, the judging means may determine whether a peak position in a frequency analysis result obtained by the frequency analyzing means is one of resonance frequencies obtained for each pipe member by the resonance frequency deriving means. In such a case, the configuration is such that it is determined that there is a high possibility that the pipe portion corresponding to the detection position for detecting the detection wave is a pipe member corresponding to the resonance frequency. Therefore, the correspondence between the spectrum and the resonance frequency is automatically determined, and the determination result that the candidate of the piping member is estimated can be obtained.
Also in this case, the structure of the piping can be estimated using the resonance frequency.

【0009】これまで説明してきた探査にあたっては、
配管内に積極的に音波を伝播させ、この音波を利用し
て、探査位置に於ける検出音(この検出音を含む検出
波)の周波数分析結果に基づいて、探査位置に於ける管
の管径、管種等を判断するものとしたが、例えば、比較
的高圧のガス配管内では、常時、供給対象のガスが流れ
る状態にあり、結果的に、このようなガス流により発生
する音が、管内に存在する。このような音は、当然、そ
の部位の配管構造(例えば配管径)に依存した共鳴成分
を含有している。従って、このような探査とは、異なっ
た要因に基づいて、探査部に存在する音を、本願の探査
の目的に使用することも可能である。この場合は、先に
説明した請求項3の記載に対応して、請求項6に記載さ
れているように、配管の構造を探査するに、この配管内
を伝播している伝播音を探査位置で検出し、検出された
検出音の周波数分析を行い、得られる周波数分析結果か
ら前記探査位置に於ける配管の構造を探査するものとで
きる。この場合は、管内に音波を伝播させることなく、
管内に存在する騒音等を検出して、この音に基づいて、
これまで説明してきたと同様の手法で、配管の構造を探
査することができる。
In the exploration described so far,
The sound wave is actively propagated in the pipe, and the sound wave is used to detect the sound of the pipe at the search position (detected wave including the detected sound) based on the frequency analysis result. Although the diameter, pipe type, and the like are determined, for example, in a relatively high-pressure gas pipe, the gas to be supplied is always flowing, and as a result, a sound generated by such a gas flow is generated. , Exists in the tube. Such a sound naturally contains a resonance component that depends on the piping structure (for example, the piping diameter) at the site. Therefore, it is also possible to use the sound existing in the exploration unit for the purpose of the exploration of the present application based on different factors from such exploration. In this case, as described in claim 6, corresponding to the description of claim 3 described above, when exploring the structure of the pipe, the propagation sound propagating in the pipe is detected at the search position. , The frequency of the detected sound is analyzed, and the structure of the pipe at the search position can be searched from the obtained frequency analysis result. In this case, without propagating sound waves in the tube,
Detects noise, etc. existing in the pipe, and based on this sound,
The structure of the piping can be explored in the same manner as described above.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本願の実施の形態例を図面に基づ
いて説明する。図1には、本願の配管構造の探査方法を
適応して、地中に埋設されたガス配管1の構造を探査し
ている状態が示されている。この方法にあっては、探査
に配管1内を伝播する音波を利用する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which the structure of a gas pipe 1 buried underground is being searched by applying the method for searching for a pipe structure of the present application. In this method, sound waves propagating in the pipe 1 are used for exploration.

【0011】本願の配管探査にあたっては、本願独特の
構成を有する探査装置2が使用される。先ず、この探査
装置2の概要に関して説明する。探査装置2は、探査装
置本体3と、スピーカ4と振動ピックアップ(振動波の
検出装置の一種)5とを主な構成機器として備えてい
る。ここで、スピーカ4は防爆型のものであり、地上に
露出している管端部6に取付可能に構成されている。こ
のスピーカ4は、探査装置本体側から発音指令を受け
て、駆動されて所定の音波を発生できる構成とされてお
り、少なくとも複数の周波数成分を含むパルス音を探査
対象の管内に送り込むことができる。次に振動ピックア
ップ5について説明すると、振動ピックアップ5は複数
用意されており、地表側に配設されて地中から伝播して
くる振動音を拾う地表振動ピックアップ5aとされてい
る。図1に示す例にあっては、地表振動ピックアップ5
aが7個装備されており、これらの振動ピックアップで
拾われた受音情報は、探査装置本体3側に送られて、後
の用に供される。
In the exploration of the piping of the present application, an exploration apparatus 2 having a configuration unique to the present application is used. First, an outline of the search device 2 will be described. The search device 2 includes a search device main body 3, a speaker 4, and a vibration pickup (a type of vibration wave detection device) 5 as main components. Here, the speaker 4 is an explosion-proof type, and is configured to be attachable to the tube end 6 exposed on the ground. The speaker 4 is configured to be driven to generate a predetermined sound wave in response to a sound generation command from the search device main body, and to send a pulse sound including at least a plurality of frequency components into a tube to be searched. . Next, the vibration pickup 5 will be described. A plurality of vibration pickups 5 are provided, and a ground vibration pickup 5a is disposed on the ground surface side and picks up vibration sound transmitted from underground. In the example shown in FIG.
The sound receiving information picked up by these vibration pickups is sent to the search device main body 3 side for use later.

【0012】次に、探査装置本体3の構成に関して説明
する。探査装置本体3には、スピーカ4から青島パルス
音を発生するため所定情報を格納した青島パルス発生手
段31、各振動ピックアップ5により検出された音の周
波数分析をおこなう周波数分析手段32が備えられてい
る。さらに、この探査装置本体3には、共鳴周波数導出
手段33が備えられており、別途入力される配管を構成
する複数の配管部材各々の内径情報及び配管内にある流
体の音速関連情報に従って、その管断面方向の共鳴周波
数を求めることができるように構成されている。前記周
波数分析手段32から出力される各振動ピックアップ5
によって検出される検出波(振動音)の周波数分析結果
と、前記共鳴周波数導出手段33からの出力である各配
管部材1aに関連した共鳴周波数を共に表示する表示手
段34が備えられている。従って、例えば、図3に示す
ように、各振動ピックアップ5によって検出される検出
波の周波数分析結果と、別途求められる共鳴周波数に対
応する特定の周波数を示すマーク(矢印)とがともに、
表示手段34に表示される。また、探査装置本体3に
は、前記周波数分析手段32から出力される各振動ピッ
クアップ5によって検出される検出波の周波数分析結果
と、前記共鳴周波数導出手段33からの出力である各配
管部材1aに関連した共鳴周波数に基づいて、前記周波
数分析手段32により得られる周波数分析結果における
ピーク位置Pが、前記共鳴周波数導出手段33により各
配管部材1aに対して得られる各共鳴周波数のいずれか
である場合に、前記検出波を検出する検出位置に対応す
る配管部位が、共鳴周波数で対応する配管部材である可
能性が高いと判断する判断手段35が備えられている。
従って、この判断手段35による推定結果により、振動
ピックアップ5が検出する検出波が出ている配管部位が
どのような配管部材からなっているかの推定をおこなう
ことができる。
Next, the configuration of the search apparatus main body 3 will be described. The exploration apparatus body 3 includes Qingdao pulse generating means 31 storing predetermined information for generating Qingdao pulse sounds from the speaker 4, and frequency analyzing means 32 for performing frequency analysis of the sound detected by each vibration pickup 5. I have. Further, the exploration apparatus main body 3 is provided with a resonance frequency deriving means 33, and according to the inner diameter information of each of a plurality of pipe members constituting a separately input pipe and the sound velocity related information of the fluid in the pipe, the resonance frequency derivation means 33 is provided. It is configured so that the resonance frequency in the tube cross section direction can be obtained. Each vibration pickup 5 output from the frequency analysis means 32
Display means 34 for displaying both the frequency analysis result of the detection wave (vibration sound) detected by the above and the resonance frequency related to each pipe member 1a which is the output from the resonance frequency derivation means 33. Therefore, for example, as shown in FIG. 3, both the frequency analysis result of the detection wave detected by each vibration pickup 5 and the mark (arrow) indicating a specific frequency corresponding to the resonance frequency separately obtained,
It is displayed on the display means 34. In addition, the exploration apparatus main body 3 includes a frequency analysis result of a detection wave detected by each vibration pickup 5 output from the frequency analysis means 32 and a pipe member 1 a output from the resonance frequency derivation means 33. When the peak position P in the frequency analysis result obtained by the frequency analysis means 32 is any one of the resonance frequencies obtained for each pipe member 1a by the resonance frequency derivation means 33 based on the related resonance frequency. Further, there is provided a judging means 35 for judging that there is a high possibility that the pipe portion corresponding to the detection position for detecting the detection wave is a pipe member corresponding to the resonance frequency.
Therefore, based on the estimation result by the judging means 35, it is possible to estimate what kind of pipe member the pipe portion from which the detection wave detected by the vibration pickup 5 is emitted.

【0013】前記共鳴周波数導出手段33の構造をさら
に詳細に説明しておく。この手段33に於ける管断面方
向(管を横断する方向の断面)の共鳴周波数fは、次式
により決定される。 f=C×Umn/(2πa) ここで、Cは管内音速(m/s)であり、管内容ガス種
及び管内温度・圧力により公知の式に従って決定され
る。またaは、管半径(m)である。そして、U mnは表
1に示すような共鳴モードに依存する値であり離散的に
存在する。ガス種、ガス圧と温度の情報は、管内音速C
の導出時における参考情報となる。
The structure of the resonance frequency deriving means 33 will be further described.
This will be described in detail below. Tube cross section in this means 33
The resonance frequency f in the direction (cross section in the direction traversing the tube) is
Is determined by f = C × Umn/ (2πa) where C is the speed of sound in the pipe (m / s), and the gas content in the pipe
And the temperature and pressure in the pipe are determined according to a known formula.
You. A is a pipe radius (m). And U mnIs a table
The value depends on the resonance mode as shown in FIG.
Exists. The information of gas type, gas pressure and temperature is calculated by
This is reference information when deriving.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】各共鳴モードは、図4に示す振動パターン
に対応する。具体的な数値例を示すと、例えば1気圧5
℃のメタンの場合、音速は434.1(m/s)であ
り、空気の場合、音速は334.5(m/s)である。
この時、管半径0.1(m)の管に於ける共鳴周波数は
低い側からメタンは1337、2187、2732、2
999、・・・Hzとなる。また空気も低い方から10
30、1685、2105、2310、・・・Hzとな
る。表2に、上記条件下における空気の場合の、演算導
出例を示した。尚、共鳴周波数は気温20℃として計算
している。
Each resonance mode corresponds to the vibration pattern shown in FIG. A specific numerical example is as follows.
For methane at ° C., the speed of sound is 434.1 (m / s); for air, the speed of sound is 334.5 (m / s).
At this time, the resonance frequency in the tube having a tube radius of 0.1 (m) is from 1337, 2187, 2732, 2
999, ... Hz. In addition, the air is 10
30, 1685, 2105, 2310,... Hz. Table 2 shows an example of calculation derivation in the case of air under the above conditions. The resonance frequency is calculated on the assumption that the temperature is 20 ° C.

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】従って、所謂管内におえる横断面方向に共
鳴を起こす共鳴周波数は、無限個のモードに対応して、
無限個、離散的に存在する。そして、配管部材の内径に
対応して、個々に、これらの共鳴周波数を現場の条件に
したがって、共鳴周波数導出手段33が共鳴周波数を導
出することができる。
Therefore, the resonance frequency that causes resonance in the direction of the cross section in the so-called pipe corresponds to an infinite number of modes,
An infinite number exists discretely. Then, the resonance frequency deriving means 33 can derive the resonance frequency of each of these resonance frequencies individually in accordance with the on-site conditions corresponding to the inner diameter of the pipe member.

【0018】以上が、本願の探査装置2の基本的な構成
であるが、使用する探査方法を、各家庭7の前面道路に
埋設されているガス配管1(埋設管の一例)を対象とす
る場合に関して説明する。図1には、各家庭7に対して
都市ガスを供給する都市ガス配管系Bが示されている。
即ち、各家庭7に対して、その前面道路8に埋設される
低圧ガス配管9が設けられており、この低圧ガス配管9
(配管1の一例)から、引き込み管10を介して、各家
庭7の敷地内に引き込まれた配管は、一旦、地上部に立
て管11として出された後、各家庭内のガス供給位置
(図外)まで配管される。この立て管11の所定位置に
は、所謂、ガスメータ(図外)が配設される。探査作業
にあたっては、前述の立て管11を利用するため、立て
管11からガスメータ(図外)を外して、この立て管1
1の管端部6に、前記スピーカ4を取り付ける。このス
ピーカ4は、先に説明した青島パルス発生手段31から
情報を受けるとともに制御指令を受けて、管内に複数の
周波数成分を含むパルス音である青島パルスを送り込
む。ここで、青島パルスとは、複数の周波数成分を含む
パルス音であり、音響系に伝播させることにより、この
音響系のインパルス応答を得ることができる音である。
計測技術vol.12−4 pp.35−43(198
4)に詳細に説明されているものである。また、説明か
らも判明するように、この青島パルスは、最適化青島パ
ルスあるいはTPS(Time−Streched P
ulse)とも呼ばれ、所定の周波数範囲で平坦なパワ
ースペクトルを持つ時間信号を、時間軸上で引き延ばし
た信号である。形態的には、インパルス音に近いもので
あり、その周波数範囲は、一般に0〜10kHzまでに
亙る。
The above is the basic configuration of the exploration apparatus 2 of the present invention. The exploration method to be used is directed to the gas pipe 1 (an example of an embedded pipe) buried in the front road of each home 7. The case will be described. FIG. 1 shows a city gas piping system B that supplies city gas to each household 7.
That is, each household 7 is provided with a low-pressure gas pipe 9 buried in a front road 8 thereof.
From (an example of the pipe 1), the pipe drawn into the premises of each home 7 via the pull-in pipe 10 is first sent out to the above-ground portion as a standing pipe 11, and then the gas supply position ( (Not shown). A so-called gas meter (not shown) is provided at a predetermined position of the standing pipe 11. In the exploration work, a gas meter (not shown) is removed from the upright 11 to use the upright 11 described above.
The speaker 4 is attached to one tube end 6. The speaker 4 receives the information from the Qingdao pulse generation means 31 described above and receives a control command, and sends a Qingdao pulse, which is a pulse sound containing a plurality of frequency components, into the tube. Here, the Qingdao pulse is a pulse sound including a plurality of frequency components, and is a sound that can be transmitted to an acoustic system to obtain an impulse response of the acoustic system.
Measurement technology vol. 12-4 pp. 35-43 (198
This is described in detail in 4). Further, as will be understood from the description, this Qingdao pulse is an optimized Qingdao pulse or TPS (Time-Stretched P).
ulse), which is a signal obtained by extending a time signal having a flat power spectrum in a predetermined frequency range on the time axis. Morphologically, it is close to an impulse sound, and its frequency range generally ranges from 0 to 10 kHz.

【0019】一方、予め用意されたガス配管1の埋設位
置に沿って、複数の地表側振動ピックアップaを、地上
に配設する。従って、これらの振動ピックアップ5aに
より、それぞれの検出域に対応する管内部分から地中に
漏れてくる振動音(検出波)を拾うことができる。各地
表側振動ピックアップ5aからの情報は、探査装置本体
3に集められ、周波数分析手段32により周波数領域で
の分析が行われ、それぞれの位置に対応した検出波の周
波数分析結果(スペクトル)が得られる。一方、探査装
置本体3には、別途、入力手段により、配管を構成する
配管部材1aの情報及び内部の媒体に関する情報を入力
する。ここで、配管部材1aの所謂内径が一つの重要な
入力条件である。さらに、配管内に存在するガスに関し
ても、これに関連する情報が入力される。即ち、配管内
にあるガスのガス種・ガス圧・温度が少なくとも入力さ
れる。このような入力情報に従って、前記の共鳴周波数
導出手段33にあっては、各配管部材に対応した共鳴周
波数が求められる。そして、先にも説明したように、表
示手段にあっては、各振動ピックアップ5の位置で検出
される検出信号のスペクトルと、共鳴周波数とが、作業
者12による比較対照が可能な状態で表示される。表示
状態の一形態を図3(イ)(ロ)(ハ)に示した。これ
らの図面において、実線はスペクトル強度を示してお
り、→が、共鳴周波数導出手段33により導出された周
波数(共鳴周波数)を示している。一方、同時に判断手
段においては、スペクトルのピーク位置Pを、別途もと
められている共鳴周波数との比較対照が行われ、一致し
た周波数が存在する場合に、振動ピックアップ5の位置
に対応する位置にある配管部材1aが、周波数で対応す
る配管部材1aである可能性が高いという判定が出力さ
れる。
On the other hand, a plurality of ground-side vibration pickups a are arranged on the ground along the buried positions of the gas pipes 1 prepared in advance. Therefore, the vibration pickups 5a can pick up vibration sounds (detection waves) leaking into the ground from the pipe portions corresponding to the respective detection areas. Information from the front-side vibration pickup 5a in each place is collected in the exploration device main body 3, and is analyzed in the frequency domain by the frequency analysis means 32, and a frequency analysis result (spectrum) of a detected wave corresponding to each position is obtained. . On the other hand, the information of the piping member 1a constituting the piping and the information on the internal medium are separately input to the exploration apparatus main body 3 by the input means. Here, the so-called inner diameter of the pipe member 1a is one important input condition. Further, information relating to the gas existing in the pipe is input. That is, at least the gas type, gas pressure, and temperature of the gas in the pipe are input. In accordance with such input information, the resonance frequency deriving means 33 calculates a resonance frequency corresponding to each pipe member. As described above, in the display means, the spectrum of the detection signal detected at the position of each vibration pickup 5 and the resonance frequency are displayed in a state where the worker 12 can compare and contrast. Is done. One mode of the display state is shown in FIGS. In these drawings, the solid line indicates the spectrum intensity, and → indicates the frequency (resonance frequency) derived by the resonance frequency deriving means 33. On the other hand, at the same time, in the judgment means, the peak position P of the spectrum is compared with a separately determined resonance frequency, and if a coincident frequency exists, the peak position P is at a position corresponding to the position of the vibration pickup 5. The determination that the piping member 1a is highly likely to be the corresponding piping member 1a in frequency is output.

【0020】以下、具体的に作業手順を追って説明す
る。 1 作業者12は、図1に示すような作業現場13に到
着する。この時点で、現場近くのガス配管1の埋設位置
を示す埋設マップを用意している。従って、配管1の概
略埋設位置及び方向は予め判明している状況にある。さ
らに配管を構成する複数の配管部材1a単体の構造(内
径を含む情報)は予め判明している。このような情報が
得にくい場合は、地中レーダー(図外)等を使用して、
配管1の位置を確認しておき、地上側で、少なくとも埋
設配管の上側位置される。さらに、配管内にあるガス種
及びその圧力・温度に関しては、例えば都市ガスの供給
が行われているかどうか、管内圧力・温度等の測定によ
り計測結果を得ておく。このようにして得られたガス
種、管内圧力・温度等は、探査装置2に入力され、共鳴
周波数導出手段33により、複数の配管部材1aに関す
る共鳴周波数があらじめ得られる。 2 特定の家庭7のガスメータ(図外)を立て管11よ
り取り外し、この端部6にスピーカ4を取り付ける。 3 一方、予め判明している埋設管上位置に、複数の地
表側振動ピックアップ5aを配設する。 4 このような準備段階を終了した後、青島パルス発生
手段31が働いて、スピーカ4から青島パルス音(帯域
0〜10kHz)を管内に伝播させる。 5 配管内を伝播する青島パルス音は、発音側であるス
ピーカ4から離間する方向へ順次伝播する。この状態に
おいて、地上側にあっては、配管上の位置に、その配設
方向に沿っ配設される各地表側振動ピックアップ5aに
より、検出波受音データが収集される。 6 地表側振動ピックアップ5aで検出された検出信号
は、探査装置本体3に送られ、先ず、周波数分析手段3
2により、図3(イ)(ロ)(ハ)に示すようなスペク
トルデータとしてスペクトル強度が特定される。 7 そして、上記のようにして得られた共鳴周波数情報
及び、各振動ピックアップによって検出された検出信号
のスペクトルが、探査装置本体3に備えられる表示装置
37側に送られ、作業者が目視により確認できる。一
方、スペクトルにピーク部Pがある場合は、このピーク
部Pの周波数と別途求められた共鳴周波数とが重なる場
合は、周波数で対応する特定の配管部材が、受音位置で
対応する配管部位にある配管部材であるとの推定データ
を判断手段35により出力される。
Hereinafter, the working procedure will be specifically described. 1 The worker 12 arrives at a work site 13 as shown in FIG. At this point, a burying map indicating the burying position of the gas pipe 1 near the site is prepared. Therefore, the approximate buried position and direction of the pipe 1 are known in advance. Further, the structure (information including the inner diameter) of the plurality of pipe members 1a constituting the pipe is known in advance. If such information is difficult to obtain, use an underground radar (not shown)
The position of the pipe 1 is confirmed, and the pipe 1 is located at least above the buried pipe on the ground side. Further, with respect to the type of gas in the pipe and the pressure and temperature thereof, for example, whether or not city gas is supplied, and measurement results of the pressure and temperature in the pipe are obtained. The gas type, pipe pressure, temperature, and the like obtained in this manner are input to the exploration apparatus 2, and the resonance frequencies for the plurality of pipe members 1 a can be obtained in advance by the resonance frequency deriving unit 33. 2. A gas meter (not shown) of a specific home 7 is removed from the standpipe 11, and the speaker 4 is attached to the end 6. 3. On the other hand, a plurality of ground-side vibration pickups 5a are arranged at positions on the buried pipe that are known in advance. 4. After completing such a preparation stage, the Qingdao pulse generating means 31 operates to cause the speaker 4 to transmit the Qingdao pulse sound (band 0 to 10 kHz) into the tube. 5. The Qingdao pulse sound propagating in the pipe is sequentially propagated in a direction away from the speaker 4 on the sound emitting side. In this state, on the ground side, the detected-wave sound receiving data is collected by the front-side vibration pickups 5a arranged at the positions on the pipes along the installation direction. 6 The detection signal detected by the ground side vibration pickup 5a is sent to the exploration device main body 3, and the frequency analysis means 3
2, the spectrum intensity is specified as the spectrum data as shown in FIGS. 7. Then, the resonance frequency information obtained as described above and the spectrum of the detection signal detected by each vibration pickup are sent to the display device 37 provided in the exploration apparatus main body 3, and the operator visually confirms it. it can. On the other hand, when the spectrum has a peak portion P, when the frequency of the peak portion P and the resonance frequency obtained separately overlap, the specific pipe member corresponding to the frequency is located at the corresponding pipe portion at the sound receiving position. The estimation data indicating that the pipe member is a certain pipe member is output by the judging means 35.

【0021】上記の手法を取ることができる検証結果に
ついて以下に説明する。図2に検証に使用した配管の構
造を示した。配管は、5個の100A鋳鉄管A1,A
2,A3,A4を4個のスリーブ継手Cで接続したもの
であり、この配管1を、埋設深度50cmの位置に埋設
した。図上A2で示す100A鋳鉄管の長手方向中央部
位直上(地表面)での計測結果を図3(イ)に示した。
この位置に於ける検出音の周波数特性をみると、200
0Hzで共鳴が起こっており、管半径0.05m・空気
の場合の理論値とも一致する。図3(ロ)にスリーブ継
手C中心より、A2側に80cm移動した部位の地表面
に於ける振動の周波数特性を示す。この結果にあって
は、管の共鳴とともに、この周波数より一段低周波側に
ピークPが表れており、これが、継手内径との関係から
継手起因によるものであることが判る。図3(ハ)に、
スリーブ継手C直上(地表面)に於ける検出音の周波数
特性を示す。図3(イ)とは異なる1500Hzあたり
で共鳴が起こっている。この共鳴周波数は鋳鉄管の理論
値とは一致していない。共鳴周波数の低下は、見掛け上
の管径の増加を意味しており、スリーブ継手Cの形状
(拡径)と一致している。
The results of verification that can take the above method will be described below. FIG. 2 shows the structure of the piping used for the verification. The pipes consist of five 100A cast iron tubes A1, A
2, A3, and A4 were connected by four sleeve joints C, and the pipe 1 was buried at a buried depth of 50 cm. FIG. 3A shows the measurement result immediately above the ground portion (ground surface) of the 100A cast iron pipe indicated by A2 in the figure.
Looking at the frequency characteristics of the detected sound at this position,
Resonance occurs at 0 Hz, which agrees with the theoretical value in the case of a pipe radius of 0.05 m and air. FIG. 3B shows the frequency characteristics of the vibration on the ground surface at a position moved 80 cm from the center of the sleeve joint C to the side A2. In this result, together with the resonance of the tube, a peak P appears on the lower side of this frequency by one step, and it can be understood from the relationship with the inner diameter of the joint that the peak P is caused by the joint. As shown in FIG.
6 shows the frequency characteristics of the detected sound just above the sleeve joint C (the ground surface). Resonance occurs around 1500 Hz different from FIG. This resonance frequency does not match the theoretical value of the cast iron tube. The decrease in the resonance frequency means an increase in the apparent tube diameter, which coincides with the shape (expanded diameter) of the sleeve joint C.

【0022】〔別実施の形態例〕 (イ) 上記の実施の形態においては、青島パルス音を
使用したが、本願の用途にあっては、複数の周波数成分
の音から構成されるパルス音等、任意の音を使用でき
る。さらに、例えば、所謂、インパルス音、ホワイトノ
イズと呼ばれるほぼ全ての周波数成分が含まれ音を使用
することが好ましい。また、所定の時間帯だけ音波を発
する矩形波、三角波も使用できる。さて、上記の共鳴周
波数としては、主に、その中心周波数を挙げて説明した
が、このような共鳴周波数が、現場の状況において求め
られる全ての、あるいはいずれかの共鳴周波数を意味す
るものであってよい。さらに、この共鳴周波数は、所定
のバンド域を有している場合も想定される。 (ロ) 上記の実施の形態においては、周波数分析結果
に於ける検出波(音を含む)のスペクトルにおけるピー
ク位置(共鳴周波数)から、配管の構造を探査するもの
としたが、ピーク位置のみならず、特定の周波数バンド
に於けるスペクトル強度(検知レベル)の増加を見るこ
とで、配管構造を確認することもできる。即ち、例え
ば、管径の異なる管を複数接続した場合にあっては、こ
の管径に依存した周波数部位にピークが形成されるが、
所定の直管に、径の大きな曲がり管が接続されている場
合は、径の増大に伴う共鳴周波数の移動が見られるとと
もに、曲がり構造に伴う、所定のバンド域(所定の周波
数帯域)に於ける帯状のスペクトル強度の上昇域が見出
せる。例えば、図3(ハ)に対応した例にあって、継手
が曲がり形状を有する場合は、1600〜2000Hz
辺りのピーク下降を見出せる。従って、このようにし
て、管が曲がり管かどうか、さらには、拡径かどうかの
判断をおこなうこともできる。従って、本願方法におい
ては、管の構造として、少なくとも異なった管径を有す
る直管の割り出し、直管、曲がり管等の識別割り出し等
をおこなうことができる。 (ハ) 上記の実施形態においては、積極的に音波を探
査対象の管内に送り込む構造に関して説明したが、例え
ば、管内にガス流が存在しており、この流れに起因する
ノイズを管内走行車に備えた検出装置により検出できる
場合等にあっては、このノイズを利用できる。即ち、こ
のようなノイズ内には、検出位置の管の構造を代表する
音響成分が含有されている。即ち、このノイズを検出し
て、周波数分析を施して、ノイズのスペクトルを得るこ
とで、検出位置の於ける管径等に基づく共鳴周波数成分
を検出することができる。従って、このような成分を検
出することによっても、管の構造を明らかにすることが
可能となる。
[Other Embodiments] (A) In the above embodiment, the Qingdao pulse sound was used. However, in the application of the present invention, a pulse sound composed of sounds of a plurality of frequency components is used. , Any sound can be used. Further, for example, it is preferable to use a sound including almost all frequency components called so-called impulse sound and white noise. Further, a rectangular wave or a triangular wave that emits a sound wave only during a predetermined time period can be used. The above-described resonance frequency has mainly been described with reference to the center frequency. However, such a resonance frequency means all or any of the resonance frequencies required in a situation in the field. May be. Further, it is assumed that the resonance frequency has a predetermined band range. (B) In the above embodiment, the structure of the piping is searched from the peak position (resonance frequency) in the spectrum of the detected wave (including sound) in the frequency analysis result. Instead, the piping structure can be confirmed by observing an increase in the spectrum intensity (detection level) in a specific frequency band. That is, for example, when a plurality of pipes having different pipe diameters are connected, a peak is formed at a frequency portion depending on the pipe diameter,
When a bent pipe having a large diameter is connected to a predetermined straight pipe, the resonance frequency shifts with an increase in the diameter, and a predetermined band (predetermined frequency band) associated with the bending structure is observed. A band-like increase in spectral intensity can be found. For example, in the example corresponding to FIG. 3C, if the joint has a bent shape,
You can find the peak drop around. Therefore, in this way, it is possible to determine whether the pipe is a bent pipe and furthermore, whether or not the pipe is expanded. Therefore, in the method of the present invention, at least a straight pipe having a different pipe diameter, identification of a straight pipe, a bent pipe, and the like can be determined. (C) In the above embodiment, the structure in which sound waves are positively sent into the pipe to be searched has been described. However, for example, a gas flow is present in the pipe, and noise caused by this flow is transmitted to the in-pipe traveling vehicle. This noise can be used, for example, when it can be detected by a detection device provided. That is, such a noise contains an acoustic component representing the structure of the tube at the detection position. That is, by detecting this noise and performing frequency analysis to obtain a spectrum of the noise, it is possible to detect a resonance frequency component based on a tube diameter or the like at the detection position. Therefore, by detecting such a component, the structure of the tube can be clarified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の管路検査装置を使用してガス配管の構造
を探査している状態を示す説明図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a state in which the structure of a gas pipe is being explored using the pipeline inspection device of the present application.

【図2】検証に使用したガス配管の状態を示す図FIG. 2 is a diagram showing a state of a gas pipe used for verification.

【図3】配管各所からの伝播音の周波数分析結果を示す
FIG. 3 is a diagram showing a frequency analysis result of a propagation sound from various parts of a pipe;

【図4】各モードに対応した振動パターンの説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a vibration pattern corresponding to each mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガス配管 2 探査装置 4 スピーカ 5 振動ピックアップ 5a 地表側振動ピックアップ 32 周波数分析手段 33 共鳴周波数導出手段 34 表示装置 35 判断手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas pipe 2 Exploration apparatus 4 Speaker 5 Vibration pickup 5a Ground vibration pickup 32 Frequency analysis means 33 Resonance frequency derivation means 34 Display device 35 Judgment means

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 誠一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岸 雅樹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 青木 雅夫 兵庫県神戸市西区美賀多台1―3―7301 Fターム(参考) 2D063 BA00 5J083 AA04 AB12 AC05 AD07 AE10 AF04 BA01 BA14 BE11 BE43 CA02 EB04 Continued on the front page (72) Inventor Seiichi Ito 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Kishi 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No. Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Masao Aoki 1-3-7301 Migatadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term (reference) 2D063 BA00 5J083 AA04 AB12 AC05 AD07 AE10 AF04 BA01 BA14 BE11 BE43 CA02 EB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配管の構造を、前記配管が配設される被
覆層外から探査する配管構造の探査方法であって、 前記配管内に音波を伝播させるとともに、前記被覆層外
において前記配管から前記被覆層を介して伝播してくる
伝播波を検出し、検出された検出波の周波数分析を行
い、得られる周波数分析結果から検出位置に対応する配
管部位に於ける配管の構造を探査する配管構造の探査方
法。
1. A method for exploring a piping structure in which a structure of a piping is searched from outside a coating layer in which the piping is provided, wherein a sound wave is propagated in the piping, and a sound is transmitted from the piping outside the coating layer. A pipe for detecting a propagating wave propagating through the coating layer, performing a frequency analysis of the detected detection wave, and exploring a pipe structure at a pipe portion corresponding to a detection position from the obtained frequency analysis result. How to explore the structure.
【請求項2】 前記配管が内径が異なる複数の配管部材
からなる場合に、前記複数の配管部材の内径及び配管内
に存在する媒体の音速から、前記配管部材内における媒
体の共鳴周波数と、求められた周波数分析結果における
ピーク位置あるいは検知レベルとの対応において、前記
検出位置に対応する配管部位の配管部材を特定する配管
構造の探査方法。
2. When the pipe is composed of a plurality of pipe members having different inner diameters, a resonance frequency of a medium in the pipe member is obtained from an inner diameter of the plurality of pipe members and a sound velocity of a medium existing in the pipe. A method for searching a piping structure for identifying a piping member at a piping portion corresponding to the detected position in correspondence with a peak position or a detection level in the obtained frequency analysis result.
【請求項3】 配管の構造を探査する配管構造の探査方
法であって、 前記配管内に音波を伝播させるとともに、前記音波の音
源とは異なった前記配管内の探査位置で、伝播する伝播
音を検出し、検出された検出音の周波数分析を行い、得
られる周波数分析結果から前記探査位置に於ける配管の
構造を探査する配管構造の探査方法。
3. A method for exploring a pipe structure for exploring a structure of a pipe, wherein a sound wave is propagated in the pipe, and a propagation sound propagated at a search position in the pipe different from a sound source of the sound wave. And a frequency analysis of the detected sound, and a piping structure exploring method for exploring a piping structure at the exploration position from an obtained frequency analysis result.
【請求項4】 音の発信装置と、振動波の検出装置とを
備えるとともに、探査対象の配管を構成する複数の配管
部材に関する径関連情報と、前記配管内に存する媒体の
音速情報に基づいて、前記配管部材個々に関して、それ
らの中にある媒体の共鳴周波数を求める共鳴周波数導出
手段とを備え、 前記検出装置により検出される検出波の周波数分析をお
こなう周波数分析手段を備え、 前記周波数分析手段により得られる周波数分析結果と、
前記共鳴周波数導出手段により各配管部材に対して得ら
れる各共鳴周波数とを、対応させて出力する出力手段を
備えた配管探査装置。
4. A device comprising a sound transmitting device and a vibration wave detecting device, based on diameter-related information relating to a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched and sound speed information of a medium present in the pipe. A resonance frequency deriving unit that obtains a resonance frequency of a medium in each of the pipe members; and a frequency analysis unit that performs a frequency analysis of a detection wave detected by the detection device. Frequency analysis result obtained by
A piping exploration apparatus including an output unit that outputs each resonance frequency obtained for each piping member by the resonance frequency deriving unit in association with each other.
【請求項5】 音の発信装置と、振動波の検出装置とを
備えるとともに、探査対象の配管を構成する複数の配管
部材に関する径関連情報と、前記配管内に存する媒体の
音速情報に基づいて、前記配管部材個々に関して、それ
らの中にある媒体の共鳴周波数を求める共鳴周波数導出
手段とを備え、 前記検出装置により検出される検出波の周波数分析をお
こなう周波数分析手段を備え、 前記周波数分析手段により得られる周波数分析結果にお
けるピーク位置が、前記共鳴周波数導出手段により各配
管部材に対して得られる各共鳴周波数のいずれかである
場合に、前記検出波を検出する検出位置に対応する配管
部位が、共鳴周波数で対応する配管部材である可能性が
高いと判断する判断手段を備えた探査装置。
5. A device comprising a sound transmitting device and a vibration wave detecting device, based on diameter-related information on a plurality of pipe members constituting a pipe to be searched and sound speed information of a medium present in the pipe. A resonance frequency deriving unit that obtains a resonance frequency of a medium in each of the pipe members; and a frequency analysis unit that performs a frequency analysis of a detection wave detected by the detection device. When the peak position in the frequency analysis result obtained by the above is any one of the resonance frequencies obtained for each pipe member by the resonance frequency deriving means, a pipe portion corresponding to the detection position for detecting the detection wave is And an exploration apparatus provided with a judging means for judging that there is a high possibility that the pipe member corresponds to the resonance frequency.
【請求項6】 配管の構造を探査する配管構造の探査方
法であって、 前記配管内を伝播している伝播音を探査位置で検出し、
検出された検出音の周波数分析を行い、得られる周波数
分析結果から前記探査位置に於ける配管の構造を探査す
る配管構造の探査方法。
6. A method for exploring a pipe structure for exploring a structure of a pipe, wherein a propagation sound propagating in the pipe is detected at a search position,
A method for exploring a piping structure, wherein a frequency analysis of a detected sound is performed, and a structure of the piping at the exploration position is explored from a frequency analysis result obtained.
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