JP2009192361A - 水中検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】専用の信号線を不要としてケーブルの剛性を低減することができ、ビークルの航行性を高めることができる水中検査装置を提供する。
【解決手段】ビークル本体17に推進力を付与する推進機構19,20,33A,33B、検査対象物を撮像するカメラ15、及び検査対象物の欠陥を検出する例えば渦電流センサ16を有する水中泳動型の検査用ビークル9と、この検査用ビークル9を制御する制御装置11とを備えた水中検査装置において、検査用ビークル9と制御装置11との間に接続された電力線10を介して、周波数が異なる複数の搬送波により信号を送受する通信手段(制御装置11の通信装置57及び検査用ビークル9の通信装置58)を備える。
【選択図】図7

Description

本発明は、水中構造物の超音波探傷検査や渦電流探傷検査を実施する水中検査装置に係り、特に、原子炉内のアニュラス部、バッフルプレート下部等の圧力容器内狭隘部、一次冷却材再循環配管(PLR配管)等の配管内部を検査するのに好適な水中検査装置に関する。
配管内部の探傷検査に関する従来技術として、例えば、配管内に挿入可能な本体部と、この本体部に固定された超音波探触子と、この超音波探触子からの超音波を反射させて配管内壁に照射する反射ミラーと、この反射ミラーを回転走査させる駆動部と、本体部から配管までの距離を測定する複数の変位検出用探触子と、水流に対し微少翼を上下左右に移動させる位置可変部と、超音波探触子、駆動部、位置可変部、及び変位用探触子に接続されて演算・制御処理を行う信号処理部とを備えた検査装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この検査装置では、反射ミラーを回転走査して配管の円周方向に超音波を走査させ、水流で本体部を配管の軸方向に移動させて、配管を検査するようになっている。このとき、信号処理部は、変位検出用探触子の測定値に基づき本体部の配管中心軸からの変位量及び配管径を求め、さらに超音波の伝搬経路のずれ角を求め、この求めたずれ角が予め記憶してある値より小さくなるように位置可変部を駆動制御して本体部の位置制御(配管径方向位置の制御)を行う。また、信号処理部は、信号線を介して探傷結果を外部に出力するようになっている。
圧力容器内狭隘部の探傷検査に関する従来技術として、例えばジェットポンプ用やスプレイスパージャ用の検査装置が開示されている(例えば、特許文献2及び3参照)。特許文献2に記載のジェットポンプ用の検査装置は、操作ポールと、この操作ポールに上下駆動機構(第2及び第3のシリンダ)を介し接続された固定部と、この固定部に回転駆動機構(第1のシリンダ)を介し接続された半円状部材と、この半円状部材の端部に取り付けられた例えば超音波探傷試験用スキャナとを備えている。この検査装置では、上下駆動機構により半円状部材をライザ管の軸方向に移動し、回転駆動機構により半円状部材をライザ管の外周面に沿って周方向に旋回させて、ライザ管を検査するようになっている。
特許文献3に記載のスプレイスパージャ用の検査装置は、ヘッダとパイプとの溶接部の検査を目的とするものであり、基体と、基体をヘッダに固定するクランプ機構及び吸着機構と、基体の両側部に延びる2対のガイドシャフトと、2対のガイドシャフトにそれぞれ支持された2つのケース体と、ガイドシャフトを駆動してケース体をパイプの軸方向に移動させる軸方向駆動モータと、ケース体に設けられた半月状のレールと、レールの先端部に設けられた検査ヘッド(例えば超音波センサ、渦電流センサ等)と、レールをパイプの外周面に沿って周方向に移動させるレール回転用送り機構(詳細には、周方向駆動モータ及びギア機構等)とを備えている。この検査装置では、軸方向駆動モータによって検査ヘッドをパイプの軸方向に移動させ、周方向駆動モータによって検査ヘッドをパイプの周方向に移動させて、ヘッダとパイプとの溶接部を検査するようになっている。
特開平7−333202号公報 特開2001−13283号公報 特開2002−148385号公報
ところで、原子炉内アニュラス部、圧力容器内狭隘部、配管内部を検査するのに好適な検査装置として、本体に推進力を付与する推進機構を備えた水中泳動型のビークルを用いる方法が考えられる。すなわち、水中泳動型のビークルに、検査対象物を撮像するカメラや検査対象物の欠陥を検出する探傷センサ(例えば超音波センサや渦電流センサ)を搭載し、信号線を介してカメラの映像信号や探傷センサの検出信号を外部に出力する検査装置である。このような検査装置では、ビークルの航行性を考慮して、ビークルに接続されたケーブル(例えば信号線、電力線、命綱等を含む)を細くし剛性を低減する必要が生じる。しかし、映像信号や検出信号等の転送量を考慮しても、信号線の細さには限界があった。
本発明の目的は、専用の信号線を不要としてケーブルの剛性を低減することができ、ビークルの航行性を高めることができる水中検査装置を提供することにある。
(1)上記目的を達成するために、本発明は、本体に推進力を付与する推進機構、検査対象物を撮像するカメラ、及び前記検査対象物の欠陥を検出する探傷センサを有する水中泳動型のビークルと、前記ビークルを制御する制御装置とを備えた水中検査装置において、前記ビークルと前記制御装置との間に接続された電力線を介して、周波数が異なる複数の搬送波により信号を送受する通信手段を備える。
このように電力線通信を行う通信手段を設けることにより、専用の信号線を不要とすることができる。したがって、ビークルに接続するケーブルの剛性を低減することができ、ビークルの航行性を高めることができる。
(2)上記目的を達成するために、また本発明は、本体に推進力を付与する推進機構、検査対象物を撮像するカメラ、及び前記検査対象物の欠陥を検出する探傷センサを有する水中泳動型のビークルと、前記ビークルを制御する制御装置とを備えた水中検査装置において、前記ビークルと前記制御装置との間で無線通信を用い、周波数が異なる複数の搬送波により信号を送受する通信手段を備える。
このように無線通信を行う通信手段を設けることにより、専用の信号線を不要とすることができる。したがって、ビークルに接続するケーブルの剛性を低減することができ、ビークルの航行性を高めることができる。
(3)上記(1)又は(2)において、好ましくは、前記ビークルの制御モードを指示可能なモード指示手段と、前記モード指示手段で指示された前記ビークルの制御モードに応じて、周波数が異なる複数の搬送波にそれぞれ割り当てる信号の種類を変更する通信制御手段を備える。
このように制御モードに応じて搬送に割り当てる信号の種類を変更することにより、周波数帯域を効率よく使用して、必要な信号の転送量を増大させることができる。具体的には、例えば目視確認を目的とした制御モードが指示された場合は、カメラの映像信号を割り当てる搬送波の数(言い換えれば、周波数帯域)を増やして転送量を増大させることができ、映像画質を高めることができる。また、例えば探傷検査を目的とした制御モードが指示された場合は、探傷センサの信号を割り当てる搬送波の数(言い換えれば、周波数帯域)を増やして転送量を増大させることができ、サンプリング周波数を高く設定することができる。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1つにおいて、好ましくは、前記通信手段は、周波数帯域が一部重なりながらも互いに干渉しない複数の搬送波により信号を送受する。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか1つにおいて、好ましくは、前記探傷センサは、渦電流センサ及び超音波センサのうちの少なくとも一方である。
本発明によれば、専用の信号線を不要としてケーブルの剛性を低減することができ、ビークルの航行性を高めることができる。
本発明の一実施形態を図1〜図10により説明する。本実施形態では、原子炉内の探傷検査、特にPLR(Primary Loop Re-circulation System:一次冷却水再循環系)配管を内面から検査する場合を例にとって説明する。
図1は、本実施形態における水中検査装置の機器配置を表す概略図である。
この図1において、原子炉1内には、シュラウド2、上部格子板3、炉心支持板4、及びシュラウドサポート5等の構造物があり、またPLR配管6等の配管が接続されている。また、原子炉1の上部には、作業スペースであるオペレーションフロア7があり、また同じく上方には、燃料交換装置8がある。
水中検査装置は、水中泳動型の検査用ビークル9と、オペレーションフロア7上に配置され、検査用ビークル9にケーブル10を介し接続された制御装置11と、この制御装置11に接続されたコントローラ12及び表示装置13とを備えている。制御装置11は、検査用ビークル9に電力を供給するとともに、コントローラ12の操作に応じて検査用ビークル9を制御するようになっている。例えばPLR配管6の探傷検査を行う場合、オペレーションフロア7上の操作員14aがコントローラ12を操作して検査用ビークル9をPLR配管6内に進入させ、これと同時に燃料交換装置8上の操作員14bがケーブル10を捌く。表示装置13は、検査用ビークル9に搭載されたカメラ15(後述の図2、図3、及び図6参照)の映像を表示したり、検査用ビークル9に搭載された渦電流センサ16(後述の図3及び図4参照)で得られた探傷結果を表示する。したがって、操作員14aは、表示装置13に表示された映像や探傷結果を確認しつつ、コントローラ12を操作することが可能である。
次に、検査用ビークル9の詳細構造を説明する。図2は、検査用ビークル9の構造を表す平面図である。図3は、検査用ビークル9の構造を表す底面図であり、図4は、走査機構の構造を表す図である。図5は、検査用ビークル9の構造を表す正面図(但し、カメラ及び照明を便宜上図示せず)である。図6は、検査用ビークル9の制御構成を表す概略図である。
これら図2〜図6において、略円柱状のビークル本体17の前方側(図2、図3、及び図6中左側)には、カメラ15及び照明18が搭載されている。ビークル本体17の後方側(図2、図3、及び図6中右側)には、前後方向(図2、図3、図6中左右方向)の推進力を付与する移動推進機構19と、旋回方向の推進力を付与する旋回推進機構20とが設けられており、これら推進機構19,20によって検査用ビーグル9の水中泳動を可能としている。移動推進機構19は、移動用スラスタ21と、この移動用スラスタ21を回転駆動する移動用モータ22とで構成されている。旋回推進機構20は、旋回用スラスタ23と、この旋回用スラスタ23を回転駆動する旋回用モータ24とで構成されている。また、ビークル本体17の内部には、ピッチ姿勢を調整する姿勢変換機構25が設けられている。姿勢変換機構25は、可動式のバランスウェイト26と、このバランスウェイト26を複数のギア27を介し駆動する姿勢用モータ28とで構成されている。
ビークル本体17の外周側には、略円環状の回転体29が回転可能に設けられている。回転体29は、一対の略円環状の回転プレート30a,30bと、これら回転プレート30a,30bの間に設けられた回転駆動機構31、走査機構32、及び左右一対の押付推進機構33A,33Bとを有している。すなわち、回転駆動機構31、走査機構32、及び押付推進機構33A,33Bを構成する各部材は、回転プレート30a,30bを互いに連結する連結部材としての役割を果たしている。
回転プレート30a,30bにはそれぞれ3つの回転ローラ34A,34B,34Cが周方向に配設されており、回転体29は回転ローラ34A,34B,34Cを介してビークル本体17に対し回転可能に支持されている。回転駆動機構31は、回転プレート30a,30bの間で軸支されガイド35及びギア36を有する回転シャフト37と、回転プレート30a,30bの間に固定された回転用モータ38とを有し、回転用モータ38の回転動力がギア39a,39bを介し回転シャフト37に伝達されるようになっている。また、ビークル本体17の外周側には、回転シャフト37のガイド35の軸方向位置を制限するリング状のガイドレール40と、回転シャフト37のギア36に噛み合うリング状のラック41とが設けられている。そして、回転用モータ38によって回転シャフト37が回転駆動すると、ビーグル本体17に対し回転体29が相対的に回転する。ただし、ビークル本体17の内部には回転防止用の重り(図示せず)が設けられ、後方側には回転防止用の翼(図示せず)が設けられているため、結果的に回転体29が回転する。
走査機構32は、回転プレート30a,30bの間で連結されたサポートシャフト42と、回転プレート30a,30bの間で軸支された駆動ネジ43と、サポートシャフト42が挿通する貫通穴及び駆動ネジ41が螺合するネジ穴を有するセンサ取付部44と、このセンサ取付部44に取り付けられた渦電流センサ16と、回転プレート30a,30bの間に固定された走査用モータ45とを有し、走査用モータ45の回転動力がギア46a,46bを介し駆動ネジ43に伝達されるようになっている。そして、走査用モータ45によって駆動ネジ43が回転駆動すると、センサ取付部44とともに渦電流センサ16が検査用ビークル9の前後方向(言い換えれば、PLR配管6の軸方向)に移動するようなっている。なお、本実施形態では、渦電流探傷センサ16は、例えば2つの送信コイル(励磁コイル)及び1つの受信コイル(検出コイル)で構成された1チャンネル方式のものを用いている。
また、一対の連結部材47a,47bがサポートシャフト42、駆動ネジ43、及び走査用モータ45の両外側に配置され、回転プレート30a,30bの間で連結されている。連結部材47a,47bの端部には、検査対象面(PLR配管の内壁)に当接させる当接部48a,48bが設けられている。そして、連結部材47aの当接部48a及び連結部材47bの当接部48bを検査対象面に当接させることで、渦電流センサ16と検査対象面との間隔が所定の距離に保たれるようになっている。なお、回転プレート30a,30bは、連結部材47a,47bの端部より径方向外側(図5中下側)に突出しないように切り欠いた形状となっている。
左右一対の押付機構33A,33Bは、連結部材47aの当接部48a及び連結部材47bの当接部48bを検査対象面に押し付ける方向(図5中下方向)の推進力を付与するものである。押付機構33Aは、回転プレート30a,30bの間で連結された支持部材49Aと、この支持部材49Aに設けられた押付用スラスタ50Aと、回転プレート30aに貫通して固定され押付用スラスタ50Aを回転駆動する押付用モータ51Aとで構成されている。同様に、押付機構33Bは、回転プレート30a,30bの間で連結された支持部材49Bと、この支持部材49Bに設けられた押付用スラスタ50Bと、回転プレート30aに貫通して固定され押付用スラスタ50Bを回転駆動する押付用モータ51Bとで構成されている。
そして、例えばPLR配管6の探傷検査を行う場合、検査用ビークル9は、移動推進機構19の推進力によってPLR配管6の軸方向に移動し、回転駆動機構31により回転体29を回転させて渦電流探傷センサ16の向きを変える。その後、押付推進機構33A,33Bの推進力によって渦電流探傷センサ16をPLR配管6の内壁に近づける。その後、走査機構32により渦電流探傷センサ16をPLR配管6の軸方向に走査して、探傷検査を行うようになっている。
次に、検査用ビークル9及び制御装置11の制御構成について説明する。図7は、検査用ビークル9及び制御装置11の制御構成を表すブロック図である。
この図7及び前述の図6において、制御装置11にはDC電源52が設けられている。制御装置11のDC電源52からケーブル(電力線)10を介し検査用ビークル9の電源端子部53に電力が供給され、さらに電源端子部53からマイコン54、DCコントローラ55、カメラ15、照明18、及びセンサドライバ56に電力が供給されるようになっている。そして、本実施形態の大きな特徴として、制御装置11の通信装置57及び検査用ビークル9の通信装置58は、電力線10を介して互いに通信するようになっている。
制御装置11の通信装置57は、マイコン59とのインターフェイス(例えばイーサーやUSB等の標準規格)であるプロトコル変換器60と、このプロトコル変換器60に接続されたアクセスコントローラ61と、このアクセスコントローラ61と電力線10との間に接続された送信系統及び受信系統とを備えている。送信系統は、アクセスコントローラ61から電力線10に向かう順序で、変調器62、デジタル/アナログ変換器(D/A)63、送信アンプ64、及びバンドパスフィルタ(BPフィルタ)65aを有している。受信系統は、電力線10からアクセスコントローラ61に向かう順序で、バンドパスフィルタ(BPフィルタ)65b、受信アンプ66、アナログ/デジタル変換器(A/D)67、等化器68、及び復調器69を有している。アクセスコントローラ61は、搬送波の割当テーブル(詳細は後述するが、搬送波に割り当てるデータの種類や変調方式等)を変調器62及び復調器69に出力するようになっている。
検査用ビークル9の通信装置58は、詳細を図示しないが、制御装置11の通信装置57と同様の構成であり、説明を省略する。
そして、制御装置11のマイコン59は、コントローラ12からの操作信号を入力し、これに対し所定の演算処理を行って指令信号を生成し、この生成した指令信号を通信装置57のプロトコル変換器60に出力する。プロトコル変換器60は、マイコン59からの指令信号を所定フォーマットの通信パケットに変換してアクセスコントローラ61に出力する。アクセスコントローラ61は、受信した通信パケットのデータを変調器62に出力する。変調器62は、搬送波の割当テーブルに基づいて搬送波にデータを割り付けて出力する。変調器62から出力された信号は、D/A63によりアナログ信号に変換され送信アンプ64によって増幅され、BPフィルタ65aを介し電力線10に出力され、検査用ビークル9に送信される。
検査用ビークル9の通信装置58は、受信信号から取り出した指令信号(例えば、移動推進機構19、旋回推進機構20、姿勢変換機構25、回転駆動機構31、走査機構32、及び押付推進機構33A,33Bの制御指令信号、並びに渦電流センサ16に対する送信信号等)をマイコン54に出力する。マイコン54は、例えば移動推進機構19、旋回推進機構20、姿勢変換機構25、回転駆動機構31、走査機構32、及び押付推進機構33A,33Bの制御指令に応じてDCコントローラ55を制御し、移動用モータ22、旋回用モータ24、姿勢用モータ28、回転用モータ38、走査用モータ45、及び押付用モータ51A,51B(図6及び図7では便宜上、押付用モータ51として示す)の駆動電流をそれぞれ制御する。また、マイコン54は、送信信号(コイル励磁信号)をセンサドライバ56に出力する。センサドライバ56は、送信信号をD/A70でアナログ信号に変換し送信アンプ71で増幅して、渦電流センサ16の送信コイルに出力する。一方、渦電流センサ16の受信コイルからの受信信号(検出信号)がセンサドライバ56に入力される。センサドライバ56は、受信信号を受信アンプ72で増幅しA/D73でデジタル信号に変換して、マイコン54に出力する。そして、マイコン54は、渦電流センサ16の受信信号を通信装置58に出力する。また、マイコン54は、カメラ15の映像信号をデジタル処理して通信装置58に出力する。検査用ビークル9の通信装置58は、カメラ15の映像信号や渦電流センサ16の受信信号を電力線10を介し制御装置11に送信する。
制御装置11の通信装置57は、BPフィルタ65bによって通信帯域以外の信号を抑制しつつ、検査用ビークル9からの信号を受信する。受信された信号は、受信アンプ66によって増幅されA/D67によりデジタル信号に変換された後、等化器68に出力される。等化器68は、電力線10の通信路歪(伝送路歪)を評価するとともに、これに基づき信号を補正処理して復調器69に出力する。復調器69は、搬送波の割当テーブルに基づいて搬送波に割り当てられたデータを取り出し、アクセスコントローラ61に出力する。アクセスコントローラ61は、復調器69からのデータを所定フォーマットのパケットデータに変換し、プロトコル変換器60に出力する。プロトコル変換器60は、アクセスコントローラ61からの通信パケットをプロトコル変換し、マイコン59に出力する。マイコン59は、カメラ15の映像信号をアナログ処理し、表示装置13に出力する。また、渦電流センサ16の受信信号に対し所定の演算処理を行い、生成した表示信号を表示装置13に出力する。
ここで、電力線10を用いた通信方式について説明する。本実施形態では、周波数が異なる複数の搬送波にデータを割り当てる一般的なマルチキャリア通信方式を採用している。すなわち、例えば図8に示すように、帯域幅Δfが互いに重ならない6つの搬送波(中心周波数がF1〜F6であることから、以降、搬送波F1〜F6と称す)にデータを割り当てて通信している。なお、時間軸信号は、1/(Δf/2)毎に区切られ周波数変換される。
そして、例えば図9に示す搬送波の割当テーブルのように、搬送波F1には、制御モード情報が割り当てられる。すなわち、制御装置11のマイコン59は、コントローラ12で設定された制御モード情報(詳細には、例えばモードスイッチで選択入力された制御モード情報、若しくは例えば特定の操作レバーの操作有無に応じて自動設定された制御モード情報など)をメモリに記憶するとともに、通信装置57に出力する。通信装置57は、制御モード情報を搬送波F1に割り当てて検査用ビークル9に送信する。検査用ビークル9の通信装置58は、搬送波F1に割り当てられた制御モード情報を取り出してマイコン54に出力し、マイコン54は、制御モード情報をメモリに記憶するようになっている。そして、制御装置11のマイコン59及び検査用ビークル9のマイコン54は、メモリに記憶した制御モード情報に基づいて、搬送波F2〜F6に割り当てるデータの種類(詳細には、ビークル駆動制御指令、カメラ15の映像信号、走査機構32の駆動制御指令、渦電流センサ16の送信信号及び受信信号)を指示する指令(言い換えれば、データを割り当てる搬送波の周波数を指示する指令)を通信装置57,58のアクセスコントローラに出力する。以下、各制御モードの詳細について説明する。
(1)ビークル移動モード(モード1)
例えばビークル移動モードが設定された場合、搬送波F2,F3には、制御装置11から検査用ビークル9に送信するビークル駆動制御指令(詳細には、移動推進機構19、旋回推進機構20、姿勢変換機構25、回転駆動機構31、及び押付機構33A,33Bの制御指令)が割り当てられる。また、搬送波F4〜F6には、検査用ビークル9から制御装置11に送信するカメラ15の映像信号が割り当てられる。なお、周波数が異なる複数の搬送波に同種のデータを割り付ける場合は、複数の搬送波にデータを等分割して割り当てるようになっている。このモード1においては、複数の搬送波を用いることで各データの通信周波数帯域が広くなり、通信ノイズの低減を図ることができる。
(2)目視確認モード(モード2)
例えば目視確認モードが設定された場合、搬送波F2〜F6には、検査用ビークル9から制御装置11に送信するカメラ15の映像信号が割り当てられる。このモード2においては、上記モード1に比べて映像信号の通信周波数帯域が広くなり、高画質な映像信号を送信することができる(言い換えれば、検査用ビークル9のマイコン54は、カメラ15からの映像信号に対し所定の演算処理を行い、映像信号の画質を調整することができる)。
(3)探傷検査モード(モード3)
例えば探傷検査モードが設定された場合、搬送波F2には、制御装置11から検査用ビークル9に送信する走査制御指令(すなわち、走査機構32の制御指令)が割り当てられる。また、搬送波F3,F4には、制御装置11から検査用ビークルに送信する渦電流センサ16の送信信号が割り当てられ、搬送波F5,F6には、検査用ビークル9から制御装置11に送信する渦電流センサ16の受信信号が割り当てられる。このモード3においては、複数の搬送波を用いることで渦電流センサ16の送信信号及び受信信号の通信周波数帯域が広くなり、サンプリング周波数を高く設定することができる。
(4)目視/探傷モード(モード4)
例えば目視/探傷モードが設定された場合、搬送波F2にはビークル駆動制御指令が割り当てられ、搬送波F3にはカメラ15の映像信号が割り当てられる。また、搬送波F4には走査制御指令が割り当てられ、搬送波F5には渦電流センサ16の送信信号が割り当てられ、搬送波F6には渦電流センサ16の受信信号が割り当てられる。このモード4においては、上述した全ての制御を行うことができる。
次に、本実施形態の水中検査装置の動作を、図10を用いて説明する。
まず、モード1を設定し(ステップ100)、検査用ビークル9を移動させて(ステップ101)、検査領域に到達させる(ステップ102)。そして、表示装置13に表示されたカメラ15の映像(中画質)を確認して、欠陥の可能性があるかどうかを判断する(ステップ103)。
例えば欠陥の可能性がある場合は、モード2を設定し(ステップ104)、表示装置13に表示されたカメラ15の映像(高画質)を確認して(ステップ105)、欠陥を発見できたかどうかを確認する(ステップ106)。例えば欠陥を発見できなかった場合は、前述のステップ103に戻る。
一方、例えば欠陥を発見できた場合は、その欠陥が視認し易いかどうかを判断する(ステップ107)。例えば欠陥が視認し易いと判断した場合は、モード1を設定し(ステップ108)、検査用ビークル9を移動させて、渦電流センサ16を検査位置に合わせる(ステップ109)。その後、モード3を設定し(ステップ110)、走査機構32を駆動させて探傷検査を実施する(ステップ111)。一方、例えば欠陥が視認し難いと判断した場合は、モード4を設定し(ステップ112)、表示装置13に表示されたカメラ15の映像(低画質)を確認しつつ探傷検査を実施して、欠陥の再確認を行う(ステップ113)。その後、前述したステップ108〜111の手順を行う。ステップ111の終了後、前述のステップ103に戻る。
そして、例えばステップ103にて欠陥の可能性がないと判断するまで、上述したステップ104〜113の手順を繰り返して行う。その後、例えばステップ103にて欠陥の可能性がないと判断した場合は、他の領域の探索が必要かどうかを判断する(ステップ114)。例えば他の領域の探索が必要であると判断した場合は、前述のステップ100に戻ってモード1を設定し、検査用ビークル9を移動させて(ステップ101)、次の検査領域に到達させる(ステップ102)。その後、上述したステップ103〜113の手順を行う。一方、例えば他の領域の探索が必要でないと判断した場合は、検査作業が終了となる。
以上のように構成された本実施形態においては、検査用ビークル9と制御装置11との間で電力線通信を行うことにより、専用の信号線を不要とすることができる。したがって、検査用ビークル9に接続するケーブル10の剛性を低減することができ、検査用ビークル9の航行性を高めることができる。
なお、上記一実施形態においては、検査用ビークル9は、1チャンネル方式の渦電流探傷センサ16を搭載し、これによって欠陥の長さサイジングを可能とした構成を例にとって説明したが、これに限られず、他の探傷センサを搭載してもよい。このような変形例を図11〜図14により説明する。
例えば図11に示す第1の変形例では、多チャンネル方式の渦電流センサ(マルチコイルセンサ)16Aを搭載している。これにより、上記一実施形態と比べ、検査作業の効率化を図ることができる。なお、本変形例においては、上記一実施形態と比べて送信信号及び受信信号の転送量が多くなるため、マルチキャリア通信方式の一種であるODFM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数多重分割)通信方式を採用することが好ましい。この方式では、図12に示すように、一方の搬送波のパワーピーク点と他方の搬送波のパワーゼロ点とが重なるように割り当てられ、互いに干渉しないようになっている。これにより、一般的なマルチキャリア通信方式と比べ、周波数帯域を効率よく使用して、転送量を増大させることができる。
また、例えば図13に示す第2の変形例では、超音波センサ74を搭載している。これにより、超音波探傷が可能となり、欠陥の深さサイジングが可能となる。また、例えば図14に示す第3の変形例では、多チャンネル方式の渦電流探傷センサ及び超音波センサからなる複合センサ75を搭載している。これにより、欠陥の長さサイジング及び深さサイジングが可能となる。
本発明の他の実施形態を図15〜図17により説明する。本実施形態は、検査用ビークルと制御装置との間で無線通信を行う場合の実施形態である。
図15は、本実施形態における水中検査装置の機器配置を表す概略図である。図16は、本実施形態における検査用ビークルの制御構成を表す概略図である。図17は、本実施形態における制御装置の制御構成を表すブロック図である。なお、これら図15〜図17において、上記一実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態では、検査用ビーグル9Aは、詳細を図示しないが、マイコン54、DCコントローラ55、カメラ15、照明18、及びセンサドライバ56に電力を供給するバッテリ76を有している。また、検査用ビークル9Aは、バッテリ75及びマイコン54に接続された無線通信装置77と、この無線通信装置77に接続されたアンテナ78とを有している。制御装置11Aは、DC電源52及びマイコン59に接続された無線通信装置79と、この無線通信装置79にアンテナケーブル80を介し接続されたアンテナ81とを有している。
そして、例えばPLR配管6の探傷検査を行う場合、オペレーションフロア7上の操作員14aがコントローラ12を操作して検査用ビークル9をPLR配管6内に進入させ、燃料交換装置8上の操作員14bがアンテナケーブル80を捌いて、アンテナ81をPLR配管6の入口近傍に配置する。なお、図示しないが、検査用ビークル9Aには命綱としてのケーブルが接続されており、このケーブルも燃料交換装置8上の捜査員14bが捌く。そして、検査用ビークル9Aの無線通信装置77及び制御装置11Aの無線通信装置79は、互いにアンテナ78,81を介し無線通信するようになっている。
以上のように構成された本実施形態においては、検査用ビークル9と制御装置11との間で無線通信を行うことにより、専用の信号線を不要とすることができる。また、検査用ビークル9にバッテリ76を搭載し、電力線を不要とすることができる。したがって、検査用ビークル9Aに接続するケーブルの剛性を低減することができ、検査用ビークルの9Aの航行性を高めることができる。
本発明の一実施形態における水中検査装置の機器配置を表す概略図である。 本発明の一実施形態における検査用ビークルの構造を表す平面図である。 本発明の一実施形態における検査用ビークルの構造を表す底面図である。 本発明の一実施形態における検査用ビークルの走査機構の構造を表す図である。 本発明の一実施形態における検査用ビーグルの構造を表す正面図である。 本発明の一実施形態における検査用ビークルの制御構成を表す概略図である。 本発明の一実施形態における検査用ビークル及び制御装置の制御構成を表すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるマルチキャリア通信方式を説明するための図である。 本発明の一実施形態における搬送波の割り当てテーブルを表す図である。 本発明の一実施形態における検査作業の動作を説明するためのPAT図である。 本発明の第1の変形例における渦電流センサを走査機構とともに表す図である。 本発明の第2の変形例における超音波センサを走査機構とともに表す図である。 本発明の第2の変形例におけるマルチキャリア通信方式を説明するための図である。 本発明の第3の変形例における複合センサを走査機構とともに表す図である。 本発明の他の実施形態における水中検査装置の機器配置を表す概略図である。 本発明の他の実施形態における検査用ビークルの制御構成を表す概略図である。 本発明の他の実施形態における制御装置の制御構成を表すブロック図である。
符号の説明
9 検査用ビークル
9A 検査用ビークル
10 ケーブル(電力線)
11 制御装置
11A 制御装置
12 コントローラ(モード指示手段)
15 カメラ
16 渦電流センサ(探傷センサ)
16A 渦電流センサ(探傷センサ)
17 ビークル本体
19 移動推進機構
20 旋回推進機構
33A 押付推進機構
33B 押付推進機構
54 マイコン(通信制御手段)
57 通信装置(通信手段)
58 通信装置(通信手段)
59 マイコン(通信制御手段)
74 超音波センサ(探傷センサ)
75 複合センサ(探傷センサ)
77 無線通信装置(通信手段)
79 無線通信装置(通信手段)

Claims (5)

  1. 本体に推進力を付与する推進機構、検査対象物を撮像するカメラ、及び前記検査対象物の欠陥を検出する探傷センサを有する水中泳動型のビークルと、前記ビークルを制御する制御装置とを備えた水中検査装置において、
    前記ビークルと前記制御装置との間に接続された電力線を介して、周波数が異なる複数の搬送波により信号を送受する通信手段を備えたことを特徴とする水中検査装置。
  2. 本体に推進力を付与する推進機構、検査対象物を撮像するカメラ、及び前記検査対象物の欠陥を検出する探傷センサを有する水中泳動型のビークルと、前記ビークルを制御する制御装置とを備えた水中検査装置において、
    前記ビークルと前記制御装置との間で無線通信を用い、周波数が異なる複数の搬送波により信号を送受する通信手段を備えたことを特徴とする水中検査装置。
  3. 請求項1又は2記載の水中検査装置において、前記ビークルの制御モードを指示可能なモード指示手段と、前記モード指示手段で指示された前記ビークルの制御モードに応じて、周波数が異なる複数の搬送波にそれぞれ割り当てる信号の種類を変更する通信制御手段を備えたことを特徴とする水中検査装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載の水中検査装置において、前記通信手段は、周波数帯域が一部重なりながらも互いに干渉しない複数の搬送波により信号を送受することを特徴とする水中検査装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の水中検査装置において、前記探傷センサは、渦電流センサ及び超音波センサのうちの少なくとも一方であることを特徴とする水中検査装置。
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