JP2007206100A - 視認困難箇所の点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水力発電設備においてダム等の貯水施設から水車発電機に対して水を供給する水路管が渓谷等の高所に空中架設されている場合において、水路管（水路橋）を構成する鉄管外面のうち点検作業者の目が届きにくい鉄管裏面に存する異常の有無を目視点検する作業を大幅に効率化して、異常の早期発見を可能とし、保全対策に伴う費用、労力を低く抑えることができる視認困難箇所の点検装置を提供する。
【解決手段】屈曲角度、湾曲形状、或いは伸縮長を変更できるホルダ部材２と、このホルダ部材の適所に取り付けた映像取得手段１０と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は例えば送水管等の管体表面の異常の有無を目視点検する際に、巡視者から目視確認し難い管体の裏側等の状況を容易、且つ正確に目視確認したり、撮像することができる視認困難箇所の点検装置に関する。

水力発電所においては、ダム等に貯水された水を高所から専用水路を介して落下させて下方に位置する水車発電機に導く。水車発電機では、落下してきた水の圧力によって発電用水車を回転させることによってランナを回転させて発電を行う。
ところで、ダムから水車発電機に至る専用水路の敷設経路中に渓谷、断崖等がある場合には、最短経路にて専用水路を敷設するために鉄管を空中に架設した水路橋を形成することが多い。

図８は水路橋の一例を示す図であり、（ａ）は斜め側方から見た斜視図、（ｂ）は歩行橋側から見た可視範囲を示す図である。
この水路橋は、一方の絶壁１１０から他方の絶壁にかけて差し渡される直径２ｍ程度の鉄管１００と、鉄管１００の上面に固定されて鉄管の長手方向全長に亘って設けられた歩行橋１０５と、を備えている。歩行橋１０５は幅７０ｃｍ程度の平坦な歩行面１０６と、歩行面１０６の両サイドから立設された高さ１．１ｍ程度の手摺１０７と、を有している。図示した鉄管１００の全長は例えば５０ｍ程度である。

鉄管１００は、腐食等によって劣化して漏水が発生したり、その底面適所に設けた水、及び土砂抜き用の穴を閉止するマンホールによる水密性が低下して漏水が発生することがある。また、鉄管や歩行橋に蜂の巣が形成されることにより歩行橋１０５上を通過する巡視者が蜂による被害を受けることがある。
このような異常事態に対応するための巡視点検（通常、月に一度）に際しては、歩行橋１０５上からの目視による観察が中心となるが、歩行橋上から目視により確認できる範囲は図８（ｂ）に示すように鉄管の上側の一部に極限され、鉄管１００の底面、下側の側面、歩行面１０６の直下に位置する鉄管上面を目視確認することは困難であった。無理に身を乗り出して点検する作業は危険を伴うため、従来の目視による点検作業には限界があった。

特許文献１、２には夫々潜望鏡タイプの点検装置が開示されているが、上記の如き設置環境にある鉄管外面を、歩行橋上に位置する巡視者が点検することを想定した構成とはなっていない。即ち、これらの点検装置にあっては、視野が狭く、しかも除き穴から鏡に映った像を確認する必要があるため、視認性、作業性が悪いばかりでなく、狭い足場の高所での作業では巡視者の不安感が強くなるという欠点を有している。また、点検装置を用いた点検対象箇所は、直径２ｍ程度の鉄管の側面下部から裏面（下面）にまで及ぶため、直線状の箱体、或いは筒体から成る潜望鏡タイプの点検装置を用いた作業では、歩行橋上に位置する巡視者が鉄管の側面下部までは見ることができたとしても、点検装置の上端にある接眼部から覗きつつ、点検装置先端に位置する対物鏡を鉄管下面と接近する位置にまで移動させて詳細に目視点検することは不可能に近い。この場合、点検装置が鉄管の周面に沿って湾曲、或いは屈曲自在な構成であれば鉄管下面の点検も可能ではあるが、潜望鏡タイプの場合、装置の大型、複雑化を招くため実用性が低くなることが明かである。
特開平０５−１０７４８３号公報 特開２００１−３４５５９７公報

以上のように従来の目視（肉眼）のみによる鉄管外周面の点検方法では、巡視者とは反対側の視認し難い部分に存する異常を、見落とすことなく効率的に点検することが困難であった。また、従来の潜望鏡タイプの点検装置では、装置構成を複雑、大型化することなく湾曲した鉄管の裏面側までを容易に確認することが困難であった。
本発明は上記従来の事情に鑑みて創案されたものであり、例えば水力発電設備においてダム等の貯水施設から水車発電機に対して水を供給する水路管が渓谷等の高所に空中架設されている場合において、水路管（水路橋）を構成する鉄管外面のうち巡視者の目が届きにくい鉄管裏面に存する異常の有無を目視点検する作業を大幅に効率化して、異常の早期発見を可能とし、保全対策に伴う費用、労力を低く抑えることができる視認困難箇所の点検装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、屈曲角度、湾曲形状、或いは伸縮長を変更できるホルダ部材と、このホルダ部材の適所に取り付けた映像取得手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記ホルダ部材は、被保持部と、該被保持部から延びる一本、又は複数本のアームと、を備えていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１、又は２において、前記映像取得手段は、ミラー、スチルカメラ、或いはビデオカメラの内の少なくとも一つであることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３において、前記映像取得手段がミラーである場合に、前記アームの先端と、該アームの中間位置に夫々ミラーを配置したことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３において、前記映像取得手段がスチルカメラ、或いはビデオカメラである場合、少なくとも対物レンズを含む光学系ユニットを前記アームの先端に取り付けると共に、モニター画面を含むカメラ本体を前記被保持部、或いは該被保持部近傍に配置し、前記光学系ユニットと前記カメラ本体との間を光ファイバー、或いはメタルケーブルにて接続したことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１乃至５において、前記ホルダ部材は携帯可能な構成を有し、前記アームは棒状体、或いは板状体であることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載のホルダ部材を、走行路に沿って移動可能な運搬手段に搭載したことを特徴とする。

本発明に係る視認困難箇所の点検装置によれば、屈曲角度、湾曲形状、或いは伸縮長を変更できるホルダ部材と、このホルダ部材の適所に取り付けた映像取得手段と、を備えることにより、ホルダ部材を用いて映像取得手段を巡視者から肉眼による視認が困難な箇所まで近接させることを可能としたので、巡視者の目が届きにくい箇所に存する異常の有無を目視点検する作業を大幅に効率化して、異常の早期発見を可能とし、保全対策に伴う費用、労力を低く抑えることが可能となる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る点検装置の構成を示す構成図、斜視図、及び使用状態の説明図である。
この点検装置１は、屈曲角度を変更できるホルダ部材２と、このホルダ部材２の適所（この例では先端部）に取り付けた映像取得手段１０と、から概略構成されている。
ホルダ部材２は、点検作業者Ａが保持する被保持部３と、被保持部３から延びるアーム４を備えている。アーム４は、樹脂、金属等から成る複数の棒状のアーム片５をジョイント部６によって任意の方向へ屈曲自在に連結した構成を備えている。ジョイント部６により許容される屈曲方向、屈曲角度は種々選定可能であるが、少なくとも図１（ｂ）のように直線状に延びた状態から図１（ａ）に示した如き任意の屈曲状態に変形可能となるように構成する。

アーム片５は棒状に限らず、細幅帯状の板状、その他、任意の形状に構成することができる。
また、例えばアーム片５については、折り畳み式傘の柄のように、多段式に伸縮自在に構成することにより、点検対象箇所とミラー１１との距離を微調整できるように構成してもよい。特に、先端に位置するアームを伸縮自在に構成することにより、映像取得手段１０と鉄管外面との間の距離、角度を微調整することが可能となる。この場合、モータを用いた電動により、点検作業者の手元での操作によって、多段式のアーム片を伸縮できるように構成してもよい。
また、アーム片５は必ずしも直線状でなくてもよく、例えば予め点検対象物となる鉄管の外形状に合わせて、図２のように湾曲した形状としてもよい。また、ミラー１１をアーム片５が支持する位置は図２のようにミラーの背面であってもよい。

点検対象物である鉄管の外形状、寸法が確定している場合には、ジョイント部６を設けずに、予めアーム４の屈曲形状、或いは湾曲形状を固定しておいてもよい。
ホルダ部材２には適宜、図示しないストラップを設け、このストラップを点検作業者が保持することにより落下を防止することができる。
映像取得手段１０は、例えばミラー１１であり、先端に位置するアーム片５の先端部に固定するか、或いはジョイント部１２によって任意の方向に角度調整できるように組み付ける。ミラー１１は平面鏡であってもよいが、広い範囲を投影できるように凸面鏡としてもよい。また、必要に応じてミラー１１の近傍に点検部位を照明するライト１３を配置してもよい。ライト１３の電源としては例えば被保持部３等に配置した図示しないバッテリーを用い、被保持部に設けたスイッチによりオン、オフするように構成する。

図１（ｃ）は巡視者Ａがこの点検装置１を用いて水路橋を構成する鉄管５０の下面側の異常の有無を点検している状態を示している。鉄管５０は例えば直径が２ｍ程度であり、その上面には歩行橋５５が長手方向に沿って固定されている。歩行橋５５は、例えば幅７０ｃｍ程度の平坦な歩行面５６と、歩行面５６の両サイドから立設された高さ１．１ｍ程度の手摺５７を有している。
歩行橋５５上に立った状態で肉眼により確認できる範囲の点検とは別に、点検装置１を用いた鉄管の下面側（側面下部、及び底面）の点検を実施する。

点検装置１を用いた点検作業に際しては、予めジョイント部６の屈曲状態を調整することにより各アーム片５を適当な角度に設定しておき、更にジョイント部１２を調整してミラー１１の角度を調整しておく。続いて、図示のように巡視者Ａが被保持部３を把持した状態でアーム４を鉄管５０の下面側に向けて延ばし、ミラー１１の鏡面が鉄管下面の被点検箇所と対面するように位置決めし、ミラー１１の鏡面に投影された鉄管下面側の状況を目視確認する。図示した例では鉄管の右側から点検しているが、左側からも同様に点検することにより、満遍なく正確に異常の有無を観察することができる。

歩行面５６上の巡視者Ａは、この作業を鉄管５０の長手方向へ移動しながら行うことにより、長手方向全長に亘る点検を完了することができる。
天候、陰影等の影響により鉄管の下面側を点検するための光量が不十分である場合にはライト１３を点灯させた上で点検を行う。
歩行面５６の直下に位置する鉄管上面については、アーム４を適当な長さ、形状に屈曲させた上で、ミラー１１の鏡面に鉄管上面の映像を投影させることにより観察することができる。

次に、図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態に係る点検装置の構成及び操作方法を示す図である。
この点検装置１は、アーム４の先端に設けたミラー１１の他に補助ミラー１５をホルダ部材２の適所に取り付けた構成が特徴的である。この補助ミラー１５は、ミラー１１から反射した点検部位の映像を巡視者Ａの直近位置にてモニターできるようにアーム４の基端部寄り位置に回動自在に取り付けられる。
この点検装置１を用いた点検作業においては、図３（ｂ）に示すようにミラー１１を介して補助ミラー１５に投影された点検部位の映像を巡視者が間近で見ることが可能となり、点検に伴う疲労度を低減すると共に、点検精度を高めることができる。

次に、図４は本発明の他の実施形態に係る点検装置の構成説明図であり、この点検装置２０は上記各実施形態に示した点検装置１を２個組み合わせて一体化したものである。
即ち、この点検装置２０を構成する各点検装置１は図１に示した構成を備えており、被保持部３を共通化すると共に、被保持部３の両端に夫々アーム４の基端部を固定したものである。その他の同一部分には同一符号を付してある。
この点検装置２０によれば、巡視者Ａが天秤棒のように被保持部３を肩に担ぐことにより、左右に延びる各アーム４の先端に設けたミラー１１を左右両側から同時に鉄管５０の下面側に対面させることができるので、巡視者Ａは頭部を左右に動かしてミラー１１の鏡面の映像を確認するだけで異常箇所の有無を判定することができる。光量不足を補うために必要に応じてライト１３を点灯できるように構成したり、補助ミラー１５をアーム４の適所に設けても良い。

次に、図５は本発明の他の実施形態に係る点検装置の構成説明図であり、この点検装置１では、映像取得手段１０として、スチルカメラ、或いはビデオカメラ（以下、撮像手段、という）の内の少なくとも一方を使用している。スチルカメラ機能を備えたビデオカメラであってもよい。
映像取得手段としての撮像手段１６をホルダ部材２によって支持する場合には、例えば、少なくとも対物レンズを含む光学系ユニット１６ａをアーム４の先端に取り付けると共に、モニター画面を含む撮像手段本体（カメラ本体）１６ｂを被保持部３、或いは被保持部近傍に配置し、光学系ユニット１６ａと撮像手段本体１６ｂとの間を図示しない光ファイバー、或いはメタルケーブルにて接続する。
必要に応じて光学系ユニット１６ａ側にライトを設けて照明し、光量不足を補うことができるように構成する。
撮像手段本体１６ｂ側にはビデオテープ等の録画媒体に記録するための記録・再生手段を搭載する。

この構成によれば、映像を取得するための必要最小限の光学系構成要素としての光学系ユニット１６ａをアーム４の先端に取り付けるためアーム先端に過大な重量がかかることを防止してアームの操作性を維持できる一方で、モニター画面を含む撮像手段本体１６ｂを巡視者の直近位置に配置することにより、点検箇所の映像をより間近において正確に観察することが可能となる。
点検対象箇所を録画しておくことにより、歩行橋上での作業時間を短縮し、オフィスに戻ってから画像を再生して詳細にチェックすることも可能となる。

次に、図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態に係る点検装置の外観斜視図、及び使用状態の説明図である。
この点検装置３０は、上記各実施形態に係る点検装置１、２０のうちの何れかを歩行面（走行面）５６に沿って移動可能な運搬手段３１に搭載した構成が特徴的である。
図示した点検装置３０は、図４に示した天秤タイプの点検装置２０を運搬手段３１により支持した例を示している。

運搬手段３１は、柵５７によって左右を囲まれた歩行面５６上を鉄管５０の長手方向に沿って進退できる幅と適度な高さ寸法を有した本体３２と、本体３２の底面に設けたキャスター（タイヤ）３３と、点検装置２０の被保持部３を支持する支持部３４と、を有している。運搬手段３１は手押しで移動するようにしてもよいし、電動モータ等によってキャスター３３を駆動するように構成してもよい。
本体３２にレバー３５を設け、巡視者が手押し車のように歩行面上に沿って点検装置３０を移動させながら鉄管５０の下側面や、歩行面５６直下の鉄管部分を両サイドから、映像取得手段１０（この例ではミラー１１）によって同時に観察することが可能となる。
映像取得手段１０として図５に示した如き撮像手段１６を用いる場合には撮像手段本体１６ｂを運搬手段の本体３２側の適所に配置することにより、点検作業者は運搬手段３１を移動させながら直近位置にあるモニター画面を観察することにより点検できるので疲労度が少なくなり、作業性が大幅に向上する。

尚、上記実施形態では運搬手段３１を歩行面５６上に沿って移動させるように構成したが、図７のように手摺５７の上部分（走行面）５７ａ上に沿って運搬手段３１を移動させるように構成してもよい。
この場合、運搬手段３１は左右の上部分５７ａ上に跨って差し渡される本体４０と、本体４０によって支持されたキャスター４１と、本体４０に設けられて点検装置２０を支持する支持部４２を備える。

以上のように本発明の点検装置によれば、従来巡視者の視覚範囲外にあって観察することが不可能であった鉄管の裏側等の視認困難な箇所を、巡視者が落下等の危険を伴うことなく楽に観察して異常の有無を容易に知ることが可能となる。
なお、本発明の点検装置は図示説明した水路橋における鉄管の点検作業に限らず、巡視者とは反対側の視認し難い部分に存する各種工作物の異常の有無を点検する場合一般に適用することが可能であり、視認困難な箇所にある異常を見落とすことなく効率的に発見することが可能となる。従って、巡視者の目が届きにくい箇所に存する異常の有無を目視点検する作業を大幅に効率化して、異常の早期発見を可能とし、保全対策に伴う費用、労力を低く抑えることができる。

（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る点検装置の構成を示す構成図、斜視図、及び使用状態の説明図。 図１の点検装置の変形例の構成説明図。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態に係る点検装置の構成及び操作方法を示す図。 本発明の他の実施形態に係る点検装置の構成説明図。 本発明の他の実施形態に係る点検装置の構成説明図。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の変形実施形態に係る点検装置の外観斜視図、及び使用状態の説明図。 図６の変形例の構成説明図。 水路橋の一例を示す図であり、（ａ）は斜め側方から見た斜視図、（ｂ）は歩行橋側から見た可視範囲を示す図。

符号の説明

１…点検装置、２…ホルダ部材、３…被保持部、４…アーム、５…アーム片、６…ジョイント部、１０…映像取得手段、１１…ミラー、１２…ジョイント部、１３…ライト、１５…補助ミラー、１６…撮像手段、１６ａ…光学系ユニット、１６ｂ…撮像手段本体、２０…点検手段、３０…点検装置、３１…運搬手段、３２…本体、３３…キャスター、３４…支持部、３５…レバー、４０…本体、４１…キャスター、４２…支持部、５０…鉄管、５５…歩行橋、５６…歩行面、５７…手摺、５７ａ…上部分。

Claims (7)

1. 屈曲角度、湾曲形状、或いは伸縮長を変更できるホルダ部材と、このホルダ部材の適所に取り付けた映像取得手段と、を備えたことを特徴とする視認困難箇所の点検装置。
2. 前記ホルダ部材は、被保持部と、該被保持部から延びる一本、又は複数本のアームと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の視認困難箇所の点検装置。
3. 前記映像取得手段は、ミラー、スチルカメラ、或いはビデオカメラの内の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１、又は２に記載の視認困難箇所の点検装置。
4. 前記映像取得手段がミラーである場合に、前記アームの先端と、該アームの中間位置に夫々ミラーを配置したことを特徴とする請求項３に記載の視認困難箇所の点検装置。
5. 前記映像取得手段がスチルカメラ、或いはビデオカメラである場合、少なくとも対物レンズを含む光学系ユニットを前記アームの先端に取り付けると共に、モニター画面を含むカメラ本体を前記被保持部、或いは該被保持部近傍に配置し、前記光学系ユニットと前記カメラ本体との間を光ファイバー、或いはメタルケーブルにて接続したことを特徴とする請求項３に記載の視認困難箇所の点検装置。
6. 前記ホルダ部材は携帯可能な構成を有し、前記アームは棒状体、或いは板状体であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の視認困難箇所の点検装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載のホルダ部材を、走行路に沿って移動可能な運搬手段に搭載したことを特徴とする視認困難箇所の点検装置。

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