JP2005337808A - 塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構造で簡単かつ確実に塗覆管の損傷を監視することができる塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法を提供すること。
【解決手段】塗覆層５５で覆われた塗覆管５３Ａの損傷を監視する塗覆管の損傷遠隔監視システムに、塗覆管５３Ａに取り付けられて、塗覆管５３Ａの振動を検出する振動センサ２Ａと、塗覆管５３Ａの近傍に設けられて、塗覆管５３Ａ以外で発生するノイズを検出するノイズセンサ３と、振動センサ２Ａから入力した振動検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号とノイズセンサ３から入力した振動ノイズ検出信号とを比較し、振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断したときに異常を検出する信号処理装置４と、信号処理装置４が異常を検出したときに警報を出力する携帯電話５と、を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗覆層で覆われた塗覆管の損傷を検知する塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法に関する。

例えば、都市ガスは、貯蔵タンクから塗覆管を通って各家庭に供給されている。塗覆管は、導管に樹脂シートなどを巻きつけ、導管の腐食を防止するものである。塗覆管は、通行の邪魔にならないように埋設管として地下に埋設されたり、地下鉄内に吊り防護管として露出したり、橋の下に露出架管として露出したりしている。

道路工事や水道管工事などで地面を掘削する場合、工事器具が埋設管にぶつかって塗覆層を損傷させる恐れがある。そのため、例えば、特許文献１には、埋設管に沿って設けた振動センサの検知信号に基づいて工事器具の種類と位置を検出し、工事器具が埋設管に接触することを未然に防止する技術が開示されている。また、例えば、特許文献２には、埋設管の周りを電線で囲み、断線による信号変化で工事器具が埋設管に接触したか否かを検知して、埋設管の損傷を検知する技術が開示されている。
また、橋や地下鉄の工事などを行う場合、工事器具が吊り防護管や露出架管にぶつかって塗覆層を損傷させる恐れがある。吊り防護管や露出架管の損傷を検知するシステムは現在のところ存在せず、専ら、週に１回程度巡視点検を行ったり、工事に立ち会うことにより、塗覆管の損傷を人為的に監視している。

特開２００１−５９７１９号公報 特開平７−２６４７５８号公報

しかしながら、従来の塗覆管の損傷防止システムには、以下の問題があった。
すなわち、特許文献１に記載する技術は、振動センサの検知結果をパワースペクトル等の振動数特性に変換し、振動数特性を検知信号から直接的に求められる振動の大きさ及び振動センサの位置とリンクさせるなどの処理をした後、工事器具の種類と位置を検出しており、検知信号の処理が複雑であった。
また、特許文献２に記載する技術は、埋設管に電線を巻きつけなければならず、システムの設置に手間や時間がかかる問題がある。また、電線が断線すると、その後にシステムを利用することができない問題がある。
さらに、例えば、ガスの塗覆管は広範囲に設置されているため、吊り防護管や露出架管の巡視点検に手間と時間がかかっていた。また、工事に立ち会うにしても、立会人は、供給管全体を常に監視できるわけではないので、埋設管の損傷を見過ごす恐れがあった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、単純な構造で簡単かつ確実に塗覆管の損傷を監視することができる塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法を提供することを目的とする。

本発明に係る塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法は、次のような構成を有している。
（１）塗覆層で覆われた塗覆管の損傷を監視する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、塗覆管に取り付けられて、塗覆管の振動を検出する振動検出手段と、塗覆管の近傍に設けられて、塗覆管以外で発生する振動である振動ノイズを検出する振動ノイズ検出手段と、振動検出手段から入力した振動検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号と振動ノイズ検出手段から入力した振動ノイズ検出信号とを比較し、振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断したときに異常を検出する信号処理手段と、信号処理手段が異常を検出したときに警報を出力する警報出力手段と、を有することを特徴とする。

（２）（１）に記載の発明において、振動検出手段は、振動伝達効率がよい容器と、容器に固定され、容器を介して塗覆管に接触する振動検出素子と、容器に振動検出素子を覆うように収納される防音部材と、を有することを特徴とする。
（３）（２）に記載の発明において、塗覆管の周りに着脱可能に装着され、塗覆管に振動検出手段を圧着させる装着部材を有することを特徴とする。

（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、塗覆管は、保持部材によって保持されて露出しており、振動ノイズ検出手段は、保持部材に着脱可能に取り付けられることを特徴とする。
（５）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、塗覆管は、埋設されており、塗覆管の一部が露出するように形成されたマンホールの開口部を閉鎖する閉鎖部材を有し、マンホール内に露出する塗覆管に振動検出手段を着脱可能に取り付け、閉鎖部材に振動ノイズ検出手段を着脱可能に取り付けるものであることを特徴とする。

（６）塗覆層で覆われた塗覆管の損傷を監視する塗覆管の損傷遠隔監視方法において、塗覆管に取り付けられて、塗覆管の振動を検出する振動検出手段から振動検出信号を信号処理手段に入力するステップと、塗覆管の近傍に設けられて、塗覆管以外で発生する振動である振動ノイズを検出する振動ノイズ検出手段から振動ノイズ検出信号を信号処理手段に入力するステップと、信号処理手段が信号検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号と振動ノイズ検出信号とを比較し、信号検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいときに異常を検出するステップと、信号処理手段が異常を検出したときに警報出力手段から警報を出力するステップと、を有することを特徴とする。

続いて、上記構成を有する本発明の塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法の作用効果について説明する。
塗覆管の損傷遠隔監視システムは、振動検出手段が塗覆管に取り付けられ、塗覆管の振動を検出すると同時に、振動ノイズ検出手段が塗覆管の近傍に設けられて、塗覆管以外で発生する振動である振動ノイズを検出しており、振動ノイズと塗覆管の振動とを差別化している。

信号処理手段は、振動検出信号と振動ノイズ検出信号とを比較し、振動検出信号が振動ノイズ検出信号以下であると判断した場合には、塗覆管が振動ノイズによって振動し、損傷する可能性が低いと考えられるので、警報出力手段から警報を出力しない。一方、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断した場合には、塗覆管に物が接触して、塗覆管が損傷する可能性が高いと考えられるので、さらに、振動検出信号を設定値と比較する。ここで、設定値は、任意に設定され、例えば、塗覆層を損傷しない程度の振動に設定されている。信号処理手段は、振動検出信号が設定値以下であると判断した場合には、塗覆管が損傷していないと考えられるので、警報出力手段から警報を出力しない。一方、振動検出信号が設定値より大きいと判断した場合には、塗覆管が損傷したと考えられるので、警報出力手段から警報を出力する。

よって、本発明の塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法によれば、振動検出手段と振動ノイズ検出手段を取り付け、信号の大きさを比較するだけの単純な構造で簡単かつ確実に塗覆管の損傷を監視することができる。

特に、振動検出手段が、振動伝達効率のよい容器に圧電素子を固定し、容器を介して圧電素子を塗覆管に接触させれば、振動検出素子が塗覆管の振動を精度良く検出することが可能である。しかも、振動検出素子が防音部材に覆われているので、振動検出素子が容器の外部で発生する振動ノイズを誤検出しにくい。よって、本発明の塗覆管の損傷遠隔監視システムによれば、振動検出手段が塗覆管の振動を精度良く検出し、システムの信頼性を高めることができる。
また、塗覆管の周りに着脱可能に装着される装着部材を介して振動検出手段を塗覆管に圧着させれば、振動検出手段の取り外しを簡単に行うことができ、利便性がよい。

例えば、塗覆管が、橋の下や地下鉄などに固定される保持部材に保持されて露出する場合に、保持部材に振動ノイズ検出手段を取り付ければ、振動検出手段の周りで発生する振動ノイズを簡単かつ精度良く検出し、システムの信頼性を向上させることができる。
また、例えば、塗覆管が埋設されている場合には、地面にマンホールを形成して塗覆管の一部を露出させて振動検出手段を取り付け、マンホールの開口部を閉じる閉鎖部材に振動ノイズ検出手段を取り付ければ、システムを工事現場などに持参して埋設された塗覆管に簡単に取り付けることができ、利便性がよい。また、システムを繰り返し利用できるので、コストダウンを図ることができる。

（第１実施の形態）
次に、本発明に係る塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法の第１実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、塗覆管の損傷遠隔監視システム１の概略構成図である。
本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａは、振動センサ（「振動検出手段」に相当するもの。）２Ａ、ノイズセンサ（「振動ノイズ検出手段」に相当するもの。）３、信号処理装置（「信号処理手段」に相当するもの。）４、携帯電話（「警報出力手段」に相当するもの。）５とから構成されている。塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａは、振動センサ２Ａ、ノイズセンサ３、信号処理装置４などを図示しないケースに入れて持ち運ぶことができるポータブルタイプのものであり、道路工事現場や地下鉄工事現場などに持参して取り付けるようになっている。

すなわち、例えば、車両が通行する橋や地下鉄の構造体などには、塗覆管５３Ａを保持するためのサポート（「保持部材」に相当するもの。）５０が設けられていることがある。サポート５０は、橋や地下鉄の構造体の一部をなすＨ鋼５１に支持枠５２を吊り下げるように固定し、支持枠５２で塗覆管５３Ａを持ち上げるようにして保持している。橋や地下鉄などの工事に作業者が立ち会う場合、作業者は、塗覆管の損傷遠隔監視システム1Ａを工事現場に持参し、振動センサ２Ａを塗覆管５３Ａに取り付ける一方、ノイズセンサ３をサポート５０のＨ鋼５１に取り付け、振動センサ２Ａとノイズセンサ３を配線６、７を介して信号処理装置４に送受信可能に接続することにより、システムをセットする。信号処理装置４は、携帯電話などの発信機が内蔵され、そこから作業者の携帯電話５に電話できるようになっている。なお、振動センサ２Ａ、ノイズセンサ３、信号処理装置４は各々が所有する電池などを電源として作動するようになっている。

図２は、振動センサ２Ａが取り付けられた塗覆管５３Ａの断面図である。
塗覆管５３Ａは、例えば、０．１〜０．８ＭＰａの高圧ガスに耐えうる導管５４の外周面に樹脂シートを巻きつけて塗覆層５５を設け、導管５４の腐食を防止している。振動センサ２Ａは、保持バンド（「装着部材」に相当するもの。）１０を介して塗覆管５３Ａに着脱可能に取り付けられる。保持バンド１０は、一端が振動センサ２Ａに連結された後、塗覆管５３Ａに緩みなく巻きつけられて、他端が振動センサ２Ａに連結される。そのため、振動センサ２Ａは、底面が塗覆管５３Ａに圧着するように取り付けられる。なお、振動センサ２Ａを取り外す場合には、保持バンド１０を振動センサ２Ａから取り外せばよい。

図３は、振動センサ２Ａの断面図である。図４は、圧電素子１７の平面図である。
図３に示すように、振動センサ２Ａは、センサケース１１内に圧電素子（「振動検出素子」に相当するもの。）１７を収納している。センサケース１１は、振動伝達率のよい金属製の平板１２に保持バンド１０を連結するための一対の連結部材１３，１４が立設され、一対の保持部材１３，１４の間に固定された箱型の収納部材１５にカバー１６が着脱可能に取り付けられている。図４に示す圧電素子１７は、図３に示すように収納部材１５内に配置され、収納部材１５に樹脂１８を流し込むことにより平板１２に密着して固定されている。樹脂１８は、圧電素子１７の検出精度を確保するために、例えばエポキシ樹脂やポリエチレン樹脂などのように、吸水性が少なく、温度変化に対して安定したものであることが望ましい。収納部材１５には、図３に示すように、樹脂１８とカバー１６との間に樹脂などで形成した防音材１９が収納され、圧電素子１７を覆い隠している。従って、圧電素子１７は、センサケース１１の外部で発生する振動である振動ノイズが排除され、平板１２から伝達される振動を検出する。

ノイズセンサ３は、図３に示す振動センサ２Ａと同様の構造をなすので、説明を省略する。ノイズセンサ３は、保持バンド１０を用いてサポート５０に圧着させて取り付けてもよいし、サポート５０のＨ鋼５１にノイズセンサ３の平板１２を当接させ、取付治具でサポート５０のＨ鋼５１とノイズセンサ３の平板１２とを挟み込んで密着させることにより、ノイズセンサ３をサポート５０に取り付けるようにしてもよい。

図５は、信号処理装置４のブロック図である。図６は、信号処理装置４の波形処理を概念的に示す図であって、（ａ）は連続音の波形の概念図であり、（ｂ）はＡ／Ｄ変換回路２７に取り込まれる波形の概念図である。
信号処理装置４は、図５に示すように、増幅回路２１が振動センサ２Ａの振動検出信号を増幅すると、周波数選択回路２２が振動周波数から特定の周波数（例えば、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）を選択し、時定数処理回路２３に出力する。時定数処理回路２３は、連続する振動を１周期を測定できるように時定数を作成する。Ａ／Ｄ変換回路２７は、時定数処理回路２３で作成された時定数に従って、例えば、図６（ａ）に示す連続する波形を図６（ｂ）に示すように１周期ずつ取り込む。このとき、Ａ／Ｄ変換回路２７が取り込む波形には、必ずピーク値が含まれているものとする。
また、信号処理装置４は、振動検出信号の処理と同様にして、ノイズセンサ３の振動ノイズ検出信号を、増幅回路２４、周波数選択回路２５、時定数処理回路２６を用いて処理し、連続する波形を１周期ずつＡ／Ｄ変換回路２７に取り込む。

ＣＰＵ２８は、内蔵するメモリに格納する損傷遠隔監視プログラムを実行して、Ａ／Ｄ変換回路２７でデジタル処理された振動検出信号と振動ノイズ検出信号を演算し、塗覆管５３Ａの損傷を監視する。すなわち、ＣＰＵ２８は、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいか否かを判断する。ＣＰＵ２８は、振動検出信号が振動ノイズ検出信号以下であると判断した場合には、塗覆管５３Ａが損傷している可能性が低いと考えられるので、入力した信号をキャンセルし、携帯電話５から警報を出力することなく、次の信号を処理する。

一方、ＣＰＵ２８は、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断した場合には、塗覆管５３Ａが損傷している可能性が高いので、振動検出信号が予め設定された設定値より大きいか否かを判断する。ここで、設定値は、振動検出信号と振動ノイズ検出信号の各々について任意に設定することができる。本実施の形態では、塗覆管５３Ａが損傷するおそれがある程度の振動に振動検出信号と振動ノイズ検出信号の設定値を設定している。ＣＰＵ２８は、振動検出信号が設定値以下であると判断した場合には、塗覆管５３Ａが損傷していないと考えられるので、入力した信号をキャンセルし、警報を発することなく、次の信号を処理する。これにより、物が塗覆管５３Ａに接触したときに、常に警報が発せられることを回避する。これに対して、振動検出信号が設定値より大きいと判断した場合には、塗覆管５３Ａが損傷したと考えられるので、通信モジュール３０から携帯電話５に警報出力命令を送信して、作業者が所持する携帯電話５の警報を鳴らしたり、信号処理装置４に設けられたＬＣＤ表示３１を表示させる。なお、警報履歴や、塗覆管５３Ａの損傷日時、大きさなどは、メモリ２９に保存される。

従って、ＣＰＵ２８は、振動センサ２Ａの振動検出信号とノイズセンサ３の振動ノイズ検出信号を差別化して入力し、振動センサ２Ａの振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいときに、携帯電話５から作業者に警報を発する。

続いて、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａ及び塗覆管の損傷遠隔監視方法の動作について説明する。図７は、判断ロジックを示す図であって、（ａ）は判断の具体例を一覧表形式で示したものであり、（ｂ）は判断の具体例を概念的に示した図である。
例えば、作業者は、工事対象となる橋の下に露出する塗覆管（吊り防護管）５３Ａを監視する場合、工事現場に塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａを持参して、図１に示すようにセットする。信号処理装置４の電源をＯＮすると、振動センサ２Ａとノイズセンサ３が作動し、塗覆管５３Ａとサポート５０の振動を別々に検出し始める。ノイズセンサ２Ａの振動検出信号とノイズセンサ３の振動ノイズ検出信号は配線６，７を介して信号処理装置４に入力され、塗覆管５３Ａの損傷が監視され始める。

車両が橋を通行する場合には、車両の振動が橋からサポート５０を介して塗覆管５３Ａに伝達される。振動センサ２Ａは、圧電素子１７が平板１２を介して塗覆管５３Ａの振動を伝達されて振動を検出する。また、ノイズセンサ３は、平板１２を介してサポート５０の振動を伝達されて振動を検出する。このとき、振動センサ２Ａとノイズセンサ３は、保持バンド１０により塗覆管５３Ａまたはサポート５０に圧着するため、圧電素子１７が塗覆管５３Ａまたはサポート５０の振動を平板１２を介して効率よく伝達され、精度良く振動を検出する。また、振動センサ２Ａとノイズセンサ３は、圧電素子１７を防音材１９で覆うことにより外部で発生する振動である振動ノイズを遮断するため、圧電素子１７の誤検出が防止される。信号処理装置４は、振動センサ２Ａの振動検出信号とノイズセンサ３の振動ノイズ検出信号を差別化して入力すると、各々の信号から特定の振動周波数を取り出す。そして、取り出した振動周波数を１周期ずつ取り込んでデジタル処理し、振動検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号と振動ノイズ検出信号とを比較する演算を行う。その結果、信号処理装置４は、図７（ａ）の（ロ）、（ｂ）の（ロ）に示すように、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きくても、振動検出信号が設定値より小さいので、携帯電話５から警報を発しない。

橋で道路工事が行われる場合、工事の金属音などでサポート５０と塗覆管５３Ａが振動し、振動センサ２Ａとノイズセンサ３が振動を検出する。この場合、信号処理装置４は、前述の処理を実行した結果、図７（ａ）の（ハ）、（ｂ）の（ハ）に示すように、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より小さいので、携帯電話５から警報を発しない。

さらに、塗覆管５３Ａに物が接触した場合、その振動が塗覆管５３Ａに伝播し、さらに、サポート５０に伝播するため、振動センサ２Ａとノイズセンサ３が振動を検出する。このとき、物が塗覆管５３Ａを損傷しない程度の衝撃で接触した場合には、信号処理装置４は、前述の処理を実行した結果、たとえ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きい場合でも、振動検出信号が設定値より小さいので、携帯電話５から警報を発しない。
これに対して、物が塗覆管５３Ａを損傷する程度に接触した場合には、信号処理装置４は、前述の処理を実行することにより、図７（ａ）の（イ）、（ｂ）の（イ）に示すように振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいので、携帯電話５から警報を発する。そのため、作業者は、塗覆管５３Ａに物が接触した現場を見ていなくても、携帯電話５の警報により物が塗覆管５３Ａに接触したことを認識することが可能である。

従って、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａによれば、塗覆層５５で覆われた塗覆管５３Ａの損傷を監視するものにおいて、塗覆管５３Ａに取り付けられて、塗覆管５３Ａの振動を検出する振動センサ２Ａと、塗覆管５３Ａの近傍に設けられて、塗覆管５３Ａ以外で発生する振動である振動ノイズを検出するノイズセンサ３と、振動センサ２Ａから入力した振動検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号とノイズセンサ３から入力した振動ノイズ検出信号とを比較し、振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断したときに異常を検出する信号処理装置４と、信号処理装置４が異常を検出したときに警報を出力する携帯電話５と、を有しているので、振動センサ２Ａとノイズセンサ３を取り付け、それらが検出する信号の大きさを比較するだけの単純な構造で簡単かつ確実に塗覆管５３Ａの損傷を監視することができる。

また、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａによれば、振動センサ２Ａは、振動伝達効率がよいセンサケース１１と、センサケース１１に固定され、センサケース１１を介して塗覆管５３Ａに接触する圧電素子１７と、センサケース１１に圧電素子１７を覆うように収納される防音材１９と、を有するので、振動センサ２Ａが塗覆管５３Ａの振動を精度良く検出し、システムの信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａによれば、塗覆管５３Ａの周りに着脱可能に装着され、塗覆管５３Ａに振動センサ２Ａを圧着させる保持バンド１０を有するので、振動センサ２Ａの取り外しを簡単に行うことができ、利便性がよい。

また、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ａによれば、塗覆管５３Ａは、サポート５０によって保持されて露出しており、ノイズセンサ３は、サポート５０に着脱可能に取り付けられるので、振動センサ２Ａの周りで発生するノイズを簡単かつ精度良く検出し、システムの信頼性を向上させることができる。

さらに、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視方法によれば、塗覆層５５で覆われた塗覆管５３Ａの損傷を監視するものにおいて、塗覆管５３Ａに取り付けられて、塗覆管５３Ａの振動を検出する振動センサ２Ａから振動検出信号を信号処理装置４に入力するステップと、塗覆管５３Ａの近傍に設けられて、塗覆管５３Ａ以外で発生する振動の振動ノイズを検出するノイズセンサ３から振動ノイズ検出信号を信号処理装置４に入力するステップと、信号処理装置４が信号検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号と振動ノイズ検出信号とを比較し、信号検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいときに異常を検出するステップと、信号処理装置４が異常を検出したときに携帯電話５から警報を出力するステップと、を有するので、振動センサ２Ａとノイズセンサ３を取り付け、それらが検出する信号の大きさを比較するだけの単純な構造で簡単かつ確実に塗覆管５３Ａの損傷を監視することができる。

（第２実施の形態）
次に、本発明の塗覆管の損傷遠隔監視システム及び塗覆管の損傷遠隔監視方法の第２実施の形態について図面を参照して説明する。図８は、塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂの概略構成図である。
塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂは、マイクロホンセンサ（「振動検出素子」に相当するもの。）４３を用いて埋設された塗覆管５３Ｂの損傷を監視する点が、圧電素子１７を用いて露出する塗覆管５３Ａの損傷を監視する第１実施の形態と相違している。よって、ここでは、第１実施の形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については、図面に第１実施の形態と同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

塗覆管５３Ｂは、埋設されている。作業員は、塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂを工事現場に持参し、地面Ｇｒにマンホール４１を形成して塗覆管５３Ｂの一部を露出させる。そして、塗覆管５３Ｂに振動センサ２Ｂを取り付けるとともに、マンホール４１を塞ぐ蓋（「閉鎖部材」に相当するもの。）４２にノイズセンサ３を取り付け、振動センサ２Ｂとノイズセンサ３を配線６，７を介して信号処理装置４に接続する。振動センサ２Ｂは、保持バンド１０を用いて塗覆管５３Ｂに取り付けられる。一方、ノイズセンサ３は、センサケース１１にマグネットなどが設けられ、蓋４２に吸着固定されるようになっている。

振動センサ２Ｂは、塗覆管５３Ｂが埋設されて振動を減衰されるため、第１実施の形態で説明した圧電センサ２Ａの圧電素子１７をマイクロホンセンサ４３に換え、音を拾って塗覆管５３Ｂの振動を検出している。圧電センサ２Ｂは、マイクロホンセンサ４３が圧電素子１７より検出精度が優れているため、圧電センサ２Ａより長い間隔で塗覆管５３Ｂにセットしても、塗覆管５３Ｂの振動を精度良く検出することが可能である。

図９は、マイクロホンセンサ４３を示す図であり、（ａ）はマイクロホンセンサ４３の平面図であり、（ｂ）は、マイクロホンセンサ４３の断面図である。
マイクロホンセンサ４３は、カバー４４の開口部にマグネット４５を固定して外観が構成されている。マグネット４５には、振動棒４６が摺動可能に保持され、摺動棒４６の先端部が突き当たるように圧電センサ４７がカバー４４の内壁に接着剤などで固定されている。マイクロホンセンサ４３は、マグネット４５をセンサケース１１の平板１２に吸着させることにより固定される。このとき、摺動棒４６が平板１２に押し上げられてマグネット４６内を摺動し、先端部を圧電素子４７に突き当てられる。そのため、圧電素子４７は、摺動棒４６、平板１２を介して塗覆管５３Ｂの振動を伝達されて振動を検出する。

塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂ及び塗覆管の損傷遠隔監視方法の動作は、基本的に第１実施の形態と同様である。簡単に説明すると、塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂは、道路工事現場に持参されて、図８に示すようにセットされる。そして、信号処理装置４の電源をＯＮして、塗覆管５３Ｂの損傷の監視を開始する。

道路工事の器具が塗覆管５３Ｂに接触した場合、蓋４２が道路工事の器具の動作に伴って振動するとともに、塗覆管５３Ｂが器具の接触で振動し、振動センサ２Ｂとノイズセンサ３が振動を検出する。振動センサ２Ｂは、マイクロホンセンサ４３の振動棒４６が平板１２を介して塗覆管５３Ｂの振動を伝達されて摺動し、圧電素子４７に圧力を加えるため、圧電素子４７が振動を検出する。信号処理装置４は、振動センサ２Ｂとノイズセンサ３から振動検出信号と振動ノイズ検出信号を入力してデジタル処理し、振動検出信号を設定値と比較するとともに、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいか否かを判断する。その結果、信号処理装置４は、振動検出信号が設定値より大きく、かつ、振動検出信号が振動ノイズ検出信号より大きいと判断した場合には、携帯電話５から警報を発する。

従って、本実施の形態の塗覆管の損傷遠隔監視システム１Ｂによれば、塗覆管５３Ｂは、埋設されており、塗覆管５３Ｂの一部が露出するように形成されたマンホール４１の開口部を閉鎖する蓋４２を有し、マンホール４１内に露出する塗覆管５３Ｂに振動センサ２Ｂを着脱可能に取り付け、蓋４２にノイズセンサ３を着脱可能に取り付けるものであるので、システムを工事現場などに持参して埋設された塗覆管５３Ｂに簡単に取り付けることができ、利便性がよい。また、システムを繰り返し利用できるので、コストダウンを図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
（１）例えば、上記実施の形態では、ガスの供給に用いられる塗覆管５３Ａ，５３Ｂの損傷を監視する場合について説明したが、使用用途はこれに限定されず、水道管や灯油管などを監視してもよい。
（２）例えば、上記実施の形態において、警報の記録をメモリ２９に蓄積して記憶し、塗覆管５３Ａ，５３Ｂの損傷を予測管理するようにしてもよい。
（３）例えば、上記実施の形態において、振動センサ２Ａ，２Ｂやノイズセンサ３の感度を、設置間隔などに応じてダイヤルで任意に調節するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、圧電素子を用いて振動を検出したが、光を発したり、電流を出したり、さらには、パルスを発生するなどして振動を検出するようにしてもよい。
（４）例えば，上記実施の形態では、警報出力手段として携帯電話５を使用し、塗覆管５３Ａの損傷を検出したときに携帯電話５に警報をだしたが、信号処理装置４から普通の電話やＥメールなどのも警報を出すようにしてもよい。また、携帯電話だけでなく、無線通信や光通信などを用いて信号処理装置４から警報を出力するようにしてもよい。
（５）例えば、ＣＰＵ２８が実行する損傷遠隔監視プログラムは、上記実施の形態のように内蔵するメモリに格納されている必要はなく、ＰＣからの実行、外付けメモリなど、その形態を限定しない。

本発明の第１実施の形態に係り、塗覆管の損傷遠隔監視システムの概略構成図である。 同じく、振動センサが取り付けられた塗覆管の断面図である。 同じく、振動センサの断面図である。 同じく、圧電素子の平面図である。 同じく、信号処理装置のブロック図である。 同じく、信号処理装置の波形処理を概念的に示す図であって、（ａ）は連続音の波形の概念図であり、（ｂ）はＡ／Ｄ変換回路に取り込まれる波形の概念図である。 同じく、判断ロジックを示す図であって、（ａ）は判断の具体例を一覧表形式で示したものであり、（ｂ）は判断の具体例を概念的に示した図である。 本発明の第２実施の形態に係り、塗覆管の損傷遠隔監視システムの概略構成図である。 同じく、マイクロホンセンサを示す図であって、（ａ）はマイクロホンセンサの平面図であり、（ｂ）はマイクロホンセンサの断面図である。

符号の説明

１Ａ 塗覆管の損傷遠隔監視システム
１Ｂ 塗覆管の損傷遠隔監視システム
２Ａ 振動センサ
２Ｂ 振動センサ
３ ノイズセンサ
４ 信号処理装置
５ 携帯電話
１０ 保持バンド
１１ センサケース
１７ 圧電素子
１９ 防音材
４２ 蓋
４３ マイクロホンセンサ
５０ サポート
５３Ａ 塗覆管
５３Ｂ 塗覆管
５５ 塗覆層

Claims (6)

1. 塗覆層で覆われた塗覆管の損傷を監視する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、
   前記塗覆管に取り付けられて、前記塗覆管の振動を検出する振動検出手段と、
   前記塗覆管の近傍に設けられて、前記塗覆管以外で発生する振動である振動ノイズを検出する振動ノイズ検出手段と、
   前記振動検出手段から入力した振動検出信号を設定値と比較するとともに、前記振動検出信号と前記振動ノイズ検出手段から入力した前記振動ノイズ検出信号とを比較し、前記振動検出信号が前記設定値より大きく、かつ、前記振動検出信号が前記振動ノイズ検出信号より大きいと判断したときに異常を検出する信号処理手段と、
   前記信号処理手段が異常を検出したときに警報を出力する警報出力手段と、を有することを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視システム。
2. 請求項１に記載する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、
   前記振動検出手段は、
   振動伝達効率がよい容器と、
   前記容器に固定され、前記容器を介して前記塗覆管に接触する振動検出素子と、
   前記容器に前記振動検出素子を覆うように収納される防音部材と、を有することを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視システム。
3. 請求項２に記載する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、
   前記塗覆管の周りに着脱可能に装着され、前記塗覆管に前記振動検出手段を圧着させる装着部材を有することを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視システム。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、
   前記塗覆管は、保持部材によって保持されて露出しており、
   前記振動ノイズ検出手段は、前記保持部材に着脱可能に取り付けられることを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視システム。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する塗覆管の損傷遠隔監視システムにおいて、
   前記塗覆管は、埋設されており、
   前記塗覆管の一部が露出するように形成されたマンホールの開口部を閉鎖する閉鎖部材を有し、
   前記マンホール内に露出する前記塗覆管に前記振動検出手段を着脱可能に取り付け、
   前記閉鎖部材に前記振動ノイズ検出手段を着脱可能に取り付けるものであることを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視システム。
6. 塗覆層で覆われた塗覆管の損傷を監視する塗覆管の損傷遠隔監視方法において、
   塗覆管に取り付けられて、前記塗覆管の振動を検出する振動検出手段から振動検出信号を信号処理手段に入力するステップと、
   前記塗覆管の近傍に設けられて、前記塗覆管以外で発生する振動である振動ノイズを検出する振動ノイズ検出手段から振動ノイズ検出信号を前記信号処理手段に入力するステップと、
   前記信号処理手段が、前記信号検出信号を設定値と比較するとともに、前記振動検出信号と前記振動ノイズ検出信号とを比較し、前記信号検出信号が設定値より大きく、かつ、前記振動検出信号が前記振動ノイズ検出信号より大きいときに異常を検出するステップと、
   前記信号処理手段が異常を検出したときに警報出力手段から警報を出力するステップと、を有することを特徴とする塗覆管の損傷遠隔監視方法。

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