JP2011017155A - 取水路点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取水路を容易かつ迅速に点検できる取水路点検装置を提供すること。
【解決手段】暗渠式の取水路５のピット７から取水路５に搬入され、取水路５の内部の画像を取得する水中カメラ１２を備えた取水路点検装置１０であって、下端部に水中カメラ１２が連結され水中カメラ１２を取水路５に配置する長尺状のカメラ固定パイプ２０と、上端部及び下端部が開口された筒状に形成され、水中カメラ１２及びカメラ固定パイプ２０を挿通可能に構成されるガイドパイプ２４と、ピット７に固定されガイドパイプ２４を支持するガイドパイプ支持部材４０と、を備える。カメラ固定パイプ２０は、ガイドパイプ２４に対する下方への挿通位置を規制すると共にカメラ固定パイプ２０をガイドパイプ２４の中心軸回りに回動操作する操作部材５０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電所において海水を取り込む暗渠式の取水路を点検する取水路点検装置に関する。

従来より、火力発電所等では、蒸気冷却用に多量の海水を利用している。海水は、取水路から取り入れられ、循環ポンプによって復水器に通水している。図５に示すように、火力発電所の取水路は、地下に形成される暗渠式のものが多い。図５は、暗渠式の取水路及びピットを示す部分断面図である。

図５に示すように、取水路５は、海水を取り込むために地中に略水平に設けられている。また、取水路５の点検用開口部としてのピット７が、地上と当該取水路５とを連通するように略垂直に設けられている。ピット７は、所定間隔（例えば、約１００ｍ間隔）で複数設けられている。なお、図５中の符号６は地面を示し、７ａはピット７の開口部を示している。

このような取水路５では、海水を通している取水路５内の壁面等に多種の海生生物（例えば、ムラサキイガイやアカフジツボ等の貝類や藻等）が付着する。付着物の量が多くなると取水量が減少し、冷却水量を十分に確保できなくなる虞がある。

そこで、従来は、取水路内に清掃用の水中ロボットを定期的（通常、１〜２年間に１回程度）に搬入し、上記付着物を除去していた。このような清掃ロボットは、取水路内を撮影し、当該撮影画像を地上のモニタ画面に送るカメラを備えている。地上のオペレータは、当該カメラからの画像をモニタ画面で見ながら清掃ロボットを遠隔操作し、清掃を行っていた。

このような従来の清掃ロボットを取水路に搬出入する装置として、例えば、特許文献１に係るものが提供されている。この清掃ロボットの搬出入装置は、清掃ロボットを巻き上げるケーブルに沿って立設され清掃ロボットを案内するガイドレールを、架台に固定された固定ガイドレールと、駆動源により固定ガイドレールの幅域内に、少なくともその一部が収納可能に往復動される可動ガイドレールとに分割された二分割構造で構成されたものである。

この装置によれば、清掃ロボット本体の搬出時の最上位置でガイドレールが上方に突出するようなことがなく、ガイドレールは常時安定状態に保持され、作業性及び安全性が向上する、としている。

特開平１１−１４８１７０号公報

ところで、上記海生生物の付着量は、気象条件等、種々の条件によって変動（増減）するため、適切な時期を見極めて清掃するのは容易ではない。そこで、従来は、上記清掃ロボットをピットから取水路内に搬入し、当該清掃ロボットのカメラを用いて取水路内の画像を取得し、清掃時期を判断していた。

しかしながら、上記清掃ロボットを用いて点検を行う場合、搬出入する装置が大掛かりであるため、多大な手間（コスト）と時間を要していた。このため、取水路を容易かつ迅速に点検できる手段の提供が望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、取水路を容易かつ迅速に点検できる取水路点検装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、以下のような取水路点検装置を提供する。

（１） 本発明は、地中に略水平に設けられた取水路の点検用開口部として地上と当該取水路とを連通するように略垂直に設けられたピットから当該取水路に搬入され、当該取水路の内部の画像を取得する水中カメラを備えた取水路点検装置であって、下端部に前記水中カメラが連結され当該水中カメラを前記取水路に配置する長尺状のカメラ配置部材と、上端部及び下端部が開口された筒状に形成され前記水中カメラ及び前記カメラ配置部材を挿通可能に構成されるガイドパイプと、前記ピットに固定され前記ガイドパイプを支持するガイドパイプ支持部材と、を備えることを特徴とする。

（１）の発明によれば、水中カメラを取水路内に容易かつ迅速に搬入することができるので、従来のような清掃ロボットを用いた点検が不要であり、当該清掃ロボットを搬出入する大掛かりな装置も不要である。したがって、取水路を容易かつ迅速に点検することができる。

（２） （１）の発明においては、前記ガイドパイプ支持部材による前記ガイドパイプを支持する位置を変更する位置決め手段を備えることが好ましい。

（２）の発明によれば、ガイドパイプに支持されるカメラ配置部材の上下方向の位置を変更することができるので、水中カメラの上下方向の位置を変更することができる。したがって、取水路内の様子を上下方向に沿って段階的に点検することができる。

（３） （１）又は（２）に記載の発明においては、前記ガイドパイプ支持部材は、前記ガイドパイプを支持する区画部を前記ピットの幅方向に複数備えることが好ましい。

（３）の発明によれば、ガイドパイプの配設位置をピットの幅方向に変更することができるので、取水路内の様子をピットの幅方向に沿って段階的に点検することができる。

（４） （１）から（３）のいずれかに記載の発明においては、前記カメラ配置部材は、前記ガイドパイプに対する下方への挿通位置を規制すると共に当該カメラ配置部材を当該ガイドパイプの中心軸回りに回動操作する操作部材を備えることが好ましい。

（４）の発明によれば、操作部材によって、取水路内に配置される水中カメラの下限位置を規制できると共に、水中カメラを回動させることにより取水路内の様子を広範囲に点検することができる。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載の発明においては、前記ガイドパイプ及び前記カメラ配置部材は、複数のパイプを長手方向に分割自在に連結して構成されていることが好ましい。

（５）の発明によれば、ガイドパイプ及びカメラ配置部材は、長手方向に複数に分割でき、使用時には容易に連結できるので、運搬及び保管に便利である。

本発明によれば、従来のような清掃ロボットを用いた点検が不要であり、取水路を容易かつ迅速に点検できる。

本発明の実施形態に係る取水路点検装置を示す部分断面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 位置決め板による位置決め構造を示す断面図である。 ガイドパイプの連結部を示す断面図である。 暗渠式の取水路及びピットを示す部分断面図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る取水路点検装置を示す部分断面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図３は、位置決め板による位置決め構造を示す断面図、図４は、ガイドパイプの連結部を示す断面図である。なお、以下の説明において、既に説明した部材と同一若しくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略又は簡略化する。

上述した図５に示すように、取水路５は、海水を取り込むために地中に略水平に設けられている。また、取水路５の点検用開口部としてのピット７が、地上と当該取水路５とを連通するように略垂直に設けられている。ピット７は、所定間隔（例えば、約１００ｍ間隔）で複数設けられている。

図１に示すように、取水路点検装置１０は、上記のように構成された取水路５の内部を、ピット７から搬入される水中カメラ１２を用いて容易に観察できるように構成したものである。

すなわち、取水路点検装置１０は、図１及び図２に示すように、取水路５の内部の画像を取得する小型の水中カメラ１２と、水中カメラ１２を取水路５の中に配置するカメラ固定パイプ（カメラ配置部材）２０と、水中カメラ１２及びカメラ固定パイプ２０を挿通するガイドパイプ２４と、ガイドパイプ２４を支持するガイドパイプ支持部材４０と、を備える。

水中カメラ１２は、防水構造を備えて構成され、取水路５の内部の画像を取得（撮像）する。水中カメラ１２は、カメラ固定パイプ２０の下端部に連結されている。カメラ固定パイプ２０の内部には、水中カメラ１２と電気的に接続されたケーブル１４が挿通されている。なお、水中カメラ１２は、撮像対象物を照明する照明装置（図示せず）を備えている。

ケーブル１４は、電源ケーブルや信号ケーブル等の各種電気ケーブルを含む。カメラ固定パイプ２０に挿通されたケーブル１４は、図１に示すように、後述する操作部材５０の貫通穴５０ａ（図３参照）から地上に引き出され、地上のモニタ１６と接続される。水中カメラ１２によって取得された画像は、このケーブル１４を介してモニタ１６（図１参照）に送信される。

なお、水中カメラ１２によって撮像する画像は、動画であっても静止画であってもよい。また、モニタ１６に送信された画像は、録画装置によって適宜録画できるように構成されていてもよい。

カメラ固定パイプ２０は、図１〜図３に示すように、円筒パイプとして構成されている。カメラ固定パイプ２０の下端部には、上述した水中カメラ１２が連結されている。カメラ固定パイプ２０の上端部には、操作部材５０が固定されている。

また、カメラ固定パイプ２０は、図１に示すように、取水路５から略鉛直上方に延びるピット７の高さよりも長い寸法を有している。カメラ固定パイプ２０は、水中カメラ１２をガイドパイプ２４の下端部の開口部から取水路５内に露出させる必要があるので、ガイドパイプ２４よりも若干長めに形成されている。

カメラ固定パイプ２０の素材は、所定の強度（剛性）が確保できれば、特に限定されないが、ハンドリングのし易さから、できるだけ軽量であることが好ましい。例えば、カメラ固定パイプ２０の素材として、アルミ合金や合成樹脂等を用いることができる。

また、カメラ固定パイプ２０は、後述するガイドパイプ２４と同様に、複数のパイプを長手方向に分割自在に連結して構成されている。この分割構造は、後述するガイドパイプ２４の分割構造と共に説明する。

ガイドパイプ２４は、図１に示すように、上端部及び下端部が開口された円筒パイプとして構成されている。ガイドパイプ２４の長手方向の寸法は、カメラ固定パイプ２０の長手方向の寸法よりも短い。ガイドパイプ２４の素材は、所定の強度（剛性）が確保できれば特に限定されないが、例えば、鉄、アルミ合金、ステンレス合金等を用いることができる。

また、ガイドパイプ２４は、水中カメラ１２及びカメラ固定パイプ２０を挿通可能に構成されている。すなわち、ガイドパイプ２４の内径は、水中カメラ１２及びカメラ固定パイプ２０の最大径（例えば、水中カメラ１２の長さ）よりも大きく形成されている。

ガイドパイプ２４は、カメラ固定パイプ２０の上端部に固定された操作部材５０を支持することで、カメラ固定パイプ２０を支持する。操作部材５０及び当該操作部材５０による支持構造の詳細については、後述する。

また、ガイドパイプ２４は、図３に示すように、位置決め板（位置決め手段）４４を介してガイドパイプ支持部材４０に支持されている。位置決め板４４は、図２及び図３に示すように、ガイドパイプ支持部材４０の外径よりも大きな直径を有する円環状に構成されている。位置決め板４４は、例えば、鉄等の金属素材により形成されている。

また、位置決め板４４の中心には、ガイドパイプ２４を上下動自在に挿通する貫通穴４４ａが設けられている。位置決め板４４は、ガイドパイプ支持部材４０の上端部に対して固定されておらず、当該上端部に載置されるようになっている。

また、図３に示すように、位置決め板４４の上面の貫通穴４４ａの近傍には、一対の立設片（位置決め手段）４５，４５が対向して立設されている。それぞれの立設片４５には、ボルト（位置決め手段）４６を螺合するためのボルト穴（位置決め手段）４７が形成されている。

一方、ガイドパイプ２４の両側部には、ガイドパイプ２４の長手方向に沿って複数の位置調節穴２６（位置決め手段）が所定ピッチで設けられている。位置調節穴２６は、ボルト４６の先端部を挿通可能な貫通穴として形成されている。なお、位置調節穴２６の数と位置は、所望する水中カメラ１２の配設位置に応じて設定すればよい。

位置決め板４４は、ガイドパイプ２４の長手方向に設けられた、いずれかの位置調節穴２６にボルト４６を挿通することによってガイドパイプ２４と一体化される。また、位置決め板４４は、ガイドパイプ支持部材４０の外径よりも大きな直径を有する円環状に構成されているので、ガイドパイプ支持部材４０の上面に載置可能となっている。

ガイドパイプ支持部材４０は、図２及び図１に示すように、ガイドパイプ２４を支持する矩形の枠体として構成され、ピット７の開口部７ａに着脱自在に固定されている。ガイドパイプ支持部材４０は、ガイドパイプ２４を支持する矩形の区画部４１をピット７の幅方向（海水の流れ方向に対して直角な方向）に複数（例えば、５つ）備えている。

すなわち、ガイドパイプ２４は、ガイドパイプ支持部材４０によって支持される位置を、ピット７の幅方向に対して順次変更可能となっている。なお、ガイドパイプ支持部材４０は、例えば、鉄製のアングル材等を縦横及び高さ方向に組み合わせて構成される。

操作部材５０は、図１〜図３に示すように、カメラ固定パイプ２０のガイドパイプ２４に対する下方への挿通位置を規制すると共に、カメラ固定パイプ２０をガイドパイプ２４の中心軸回りに回動操作するためのものである。

操作部材５０は、例えば円板状に形成され、カメラ固定パイプ２０の上端部に固定されている。なお、操作部材５０は、カメラ固定パイプ２０と同一の金属素材等によって構成することができ、カメラ固定パイプ２０の上端部に、例えば、溶接により固定することができる。

操作部材５０の外径は、ガイドパイプ２４の外径よりも大きく形成されている。すなわち、カメラ固定パイプ２０は、操作部材５０がガイドパイプ２４の上端部に載置された状態では、操作部材５０がストッパとなり、下方への移動が規制されるようになっている。このとき水中カメラ１２は、ガイドパイプ２４の下端部の開口部から取水路５内の適宜の位置に露出される。なお、図１においては、説明の便宜上、操作部材５０がガイドパイプ２４の上端部から浮いた状態で示してある。

次に、ガイドパイプ２４の分割構造について図４を参照して説明する。図４に示すように、ガイドパイプ２４は、２つのガイドパイプ２４ａ，２４ｂにより構成され、連結部２５において連結されている。すなわち、ガイドパイプ２４ａの下端部の外周面には雄ねじ部２７が設けられ、ガイドパイプ２４ｂの上端部の内周面には、雄ねじ部２７が螺合可能な雌ねじ部２８が設けられている。

また、ガイドパイプ２４ａの雄ねじ部２７が形成されている部分には、ボルト２９を挿通する貫通穴３１が設けられている。一方、ガイドパイプ２４ｂの雌ねじ部２８が形成されている部分には、ボルト２９を螺合するボルト穴３０が設けられている。

すなわち、ガイドパイプ２４ａとガイドパイプ２４ｂとを螺合させた状態で、ボルト穴３０及び貫通穴３１は同軸となるように構成され、このボルト穴３０にボルト２９を螺合させ貫通穴３１に挿通することで、ガイドパイプ２４ａとガイドパイプ２４ｂの螺合状態が解除されないようになっている。

ガイドパイプ２４をガイドパイプ２４ａとガイドパイプ２４ｂとに分割する場合には、ボルト２９を緩めて取り外し、ガイドパイプ２４ａとガイドパイプ２４ｂの螺合を解除すればよい。なお、図示例を省略するが、カメラ固定パイプ２０もガイドパイプ２４と同様に、２つのパイプを長手方向に分割自在に連結して構成されている。

次に、取水路点検装置１０の使用方法について図１を参照して説明する。なお、カメラ固定パイプ２０及びガイドパイプ２４は、それぞれ１本のパイプとして組み立てられているものとする。また、ガイドパイプ２４の所定位置には、位置決め板４４がボルト４６によって固定されているものとする（図３参照）。

先ず、ガイドパイプ支持部材４０を所定のピット７の開口部７ａに固定する。次に、ガイドパイプ支持部材４０のいずれかの区画部４１の中にガイドパイプ２４を挿通し、ガイドパイプ２４と一体化している位置決め板４４をガイドパイプ支持部材４０の上端面に載置する。これにより、ガイドパイプ２４は、ガイドパイプ支持部材４０によって支持される。

このガイドパイプ２４をガイドパイプ支持部材４０に支持させる作業は、作業員がガイドパイプ２４を把持して行うか、或いは簡易なクレーン手段を用いてガイドパイプ２４を吊り下げること等により容易に行うことができる。

次に、このガイドパイプ２４に対して、ガイドパイプ２４の上端部の開口部からカメラ固定パイプ２０の水中カメラ１２を挿通し、カメラ固定パイプ２０をガイドパイプ２４の内部に挿通していく。

すると、やがて操作部材５０が、ガイドパイプ２４の上端部に載置され、操作部材５０がストッパとなり、カメラ固定パイプ２０の下方への移動（挿通）が規制される。このとき、水中カメラ１２は、ガイドパイプ２４の下端部の開口部から取水路５内の適宜の位置に露出する。

このカメラ固定パイプ２０をガイドパイプ２４内に挿通する作業は、作業員がカメラ固定パイプ２０を把持して行うか、或いは簡易なクレーン手段を用いてカメラ固定パイプ２０を吊り下げること等により容易に行うことができる。

そして、操作部材５０を所定方向に回動することによりカメラ固定パイプ２０及び水中カメラ１２を回動し、取水路５内の任意の箇所を撮像する。このとき、ガイドパイプ２４の下端部から露出しているのは、僅かな長さのカメラ固定パイプ２０と水中カメラ１２のみである。

このため、取水路５内の水流による圧力を主に受けるのは、取水路５内に突出したガイドパイプ２４及び小型の水中カメラ１２であり、カメラ固定パイプ２０が受ける圧力は小さい。したがって、カメラ固定パイプ２０の取水路５内への搬入作業と取水路５内での水中カメラ１２の回動作業とを、水流の影響をほとんど受けることなく、円滑に行うことができる。

また、水中カメラ１２によって撮像された画像は、ケーブル１４を介してモニタ１６に送信される。モニタ１６に送信された画像を分析することによって、取水路５内の壁面の状況を把握することができ、清掃時期を判断することができる。

以上のように、この実施形態に係る取水路点検装置１０によれば、水中カメラ１２を取水路５内に容易かつ迅速に搬入することができるので、従来のような清掃ロボットを用いた点検が不要であり、当該清掃ロボットを搬出入する大掛かりな装置も不要である。したがって、取水路５を容易かつ迅速に点検することができる。

また、位置決め板４４のガイドパイプ２４に対する固定位置を変更可能に構成したので、ガイドパイプ２４のガイドパイプ支持部材４０に対する上下方向の配設位置を変更することができ、ガイドパイプ２４に支持されるカメラ固定パイプ２０の上下方向の位置、すなわち、水中カメラ１２の上下方向の位置を変更することができる。したがって、取水路５内の様子を上下方向に段階的に点検することができる。

また、ガイドパイプ支持部材４０は、ガイドパイプ２４を支持する区画部４１をピット７の幅方向に５つ備えているので、ガイドパイプ２４の配設位置をピット７の幅方向に５段階変更することができる。したがって、取水路５内の様子をピット７の幅方向に沿ってより詳細に点検することができる。

また、取水路点検装置１０は、操作部材５０を備えるので、取水路５内に配置される水中カメラ１２の下限位置を容易に規制（水中カメラ１２の落下防止）できると共に、水中カメラ１２を回動させることにより取水路５内の様子を広範囲に点検することができる。

また、ガイドパイプ２４は、２つのガイドパイプ２４ａ，２４ｂに分割でき、使用時に容易に連結できるので、運搬及び保管に便利である。また、カメラ固定パイプ２０もガイドパイプ２４と同様に２つに分割でき、使用時にそれらを容易に連結できるので、運搬及び保管に便利である。

なお、上記実施形態においては、カメラ固定パイプ２０を円筒パイプとして構成するものとして説明したが、これに限定されず、その他の形状のパイプとして構成し、或いは棒状に構成してもよい。

また、上記実施形態においては、位置決め板４４をガイドパイプ２４に固定するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、位置決め板４４をガイドパイプ支持部材４０の上端部に固定してもよい。この場合もガイドパイプ２４のガイドパイプ支持部材４０に対する上下方向の配設位置を変更することができ、水中カメラ１２の上下方向の位置を変更することができる。

また、上記実施形態においては、ガイドパイプ２４及びカメラ固定パイプ２０を長手方向に２分割できるものとして説明したが、これに限定されず、取水路５の深さ及び運搬等のし易さに応じて分割数を定めれば良く、３つ以上に分割できるように構成してもよい。

また、上記実施形態においては、操作部材５０を円板状に形成するものとして説明したが、これに限定されず、その他の形状であっても良い。

また、上記実施形態においては、水中カメラ１２が取得した取水路５の内部の画像をケーブル１４によって地上のモニタ１６に送信するものとして説明したが、これに限定されず、無線通信によって送信するように構成してもよい。

５ 取水路
７ ピット
７ａ 開口部
１０ 取水路点検装置
１２ 水中カメラ
２０ カメラ固定パイプ（カメラ配置部材）
２４、２４ａ、２４ｂ ガイドパイプ
２５ 連結部
２６ 位置調節穴（位置決め手段）
２９ ボルト
３０ ボルト穴
３１ 貫通穴
４０ ガイドパイプ支持部材
４１ 区画部
４４ 位置決め板（位置決め手段）
４５ 立設片（位置決め手段）
４６ ボルト（位置決め手段）
４７ ボルト穴（位置決め手段）
５０ 操作部材

Claims (5)

1. 地中に略水平に設けられた取水路の点検用開口部として地上と当該取水路とを連通するように略垂直に設けられたピットから当該取水路に搬入され、当該取水路の内部の画像を取得する水中カメラを備えた取水路点検装置であって、
   下端部に前記水中カメラが連結され当該水中カメラを前記取水路に配置する長尺状のカメラ配置部材と、
   上端部及び下端部が開口された筒状に形成され前記水中カメラ及び前記カメラ配置部材を挿通可能に構成されるガイドパイプと、
   前記ピットに固定され前記ガイドパイプを支持するガイドパイプ支持部材と、
   を備えることを特徴とする取水路点検装置
2. 前記ガイドパイプ支持部材による前記ガイドパイプを支持する位置を変更する位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の取水路点検装置。
3. 前記ガイドパイプ支持部材は、前記ガイドパイプを支持する区画部を前記ピットの幅方向に複数備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の取水路点検装置。
4. 前記カメラ配置部材は、前記ガイドパイプに対する下方への挿通位置を規制すると共に当該カメラ配置部材を当該ガイドパイプの中心軸回りに回動操作する操作部材を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の取水路点検装置。
5. 前記ガイドパイプ及び前記カメラ配置部材は、複数のパイプを長手方向に分割自在に連結して構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の取水路点検装置。

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