JP2011095049A

JP2011095049A - ケーブル故障位置検出装置及びケーブル故障位置検出方法

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Publication number: JP2011095049A
Application number: JP2009247860A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kaida; 徹哉改田; Hideyuki Sonoda; 秀之其田; Yasuomi Uchiyama; 泰臣内山; Naoya Kaneko; 直哉金子; Kazuo Matsuhashi; 和生松橋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: JP5427550B2

Abstract

【課題】地下管路内のケーブル故障位置を効率的に特定する。
【解決手段】吸気装置３０により管路２００を吸気して管路２００内を流れる気流の方向を一定方向にするとともに、ガス供給装置４０によりケーブル１００にガスを充填した後、ガス検知部１１を備えたパイプカメラ１０を管路２００に挿入してガス検知の有無の境界を探し、その境界近辺のケーブル１００を撮影する。これにより、ケーブル故障が発生した場所を効率的に特定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地下管路区間におけるケーブル故障位置を検出する技術に関する。

光ファイバケーブルやメタリックケーブルの故障は、監視システムによるアラームやお客さまからのクレームによって発見されることが多い。目視で故障状況を確認できる場合は、迅速な故障対応が可能であるが、地下管路区間でケーブル故障が発生した場合は、簡単に状況確認をすることができない。地下管路区間で発生したケーブル故障位置を特定する方法として、保守用ガスをケーブル内に充填し、ケーブル故障が発生しているマンホール区間を特定する方法がある。光ファイバケーブルの場合、パルス試験を実施して大まかな故障位置を推定し、設備記録図と照合することで故障位置の存在する区間を特定することができる。

非特許文献１では、パルス試験の結果と設備記録図から故障位置に近いマンホールを特定し、当該マンホールからパイプカメラを挿入し、画像により管路内の状況と故障位置、原因の特定を行っている。

「管路内光ファイバケーブル損傷位置の探査方法」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００９年１０月、第２１巻、第１０号、p.69-71

しかしながら、従来の方法ではケーブル故障が発生しているマンホール区間を絞り込むことはできるが、マンホール区間の管路内のどの位置でケーブル故障が発生しているかを特定することはできないという問題があった。パルス試験を用いる方法も故障位置のおよその推定にとどまり、詳細を把握することはできない。

また、非特許文献１の方法では、画像上でケーブル故障位置を確認するために、カメラヘッドを低速で動かす必要があり、管路内を全区間にわたって探索するには時間が掛かるという問題があった。ケーブルの外皮にあいた穴が小さい場合には、その穴を見逃す可能性もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、地下管路内のケーブル故障位置を効率的に特定することを目的とする。

第１の本発明に係るケーブル故障位置検出装置は、管路内に一定方向の気流を発生する気流発生手段と、管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するガス供給手段と、管路内に挿入され、ケーブルの画像を撮影する撮影手段と、撮影手段に取り付けられ、ケーブルの故障箇所から漏れるガスを検知するガス検知手段と、を有することを特徴とする。

第２の本発明に係るケーブル故障位置検出装置は、管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するガス供給手段と、管路内に挿入され、ケーブルの画像を撮影する撮影手段と、撮影手段に取り付けられ、ケーブルに気泡剤を塗布する気泡剤供給手段と、を有することを特徴とする。

第３の本発明に係るケーブル故障位置検出方法は、管路内に一定方向の気流を発生するステップと、管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するステップと、管路内において、ガスの検知の有無の境界を検出するステップと、境界近辺のケーブルの画像を撮影するステップと、を有することを特徴とする。

第４の本発明に係るケーブル故障位置検出方法は、管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するステップと、ケーブルに気泡剤を塗布するステップと、ケーブルの画像を撮影し、気泡剤により泡が発生している箇所を探索するステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、地下管路内のケーブル故障位置を効率的に特定することができる。

第１の実施の形態におけるケーブル故障位置検出装置を用いた様子を示す概略図である。上記ケーブル故障位置検出装置によりケーブル故障が発生した位置を検出する処理の流れを示すフローチャートである。第２の実施の形態におけるケーブル故障位置検出装置を用いた様子を示す概略図である。第２の実施の形態における別のケーブル故障位置検出装置のパイプカメラのヘッド部分の構成を示す概略図である。上記ケーブル故障位置検出装置の放水部分の断面を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態におけるケーブル故障位置検出装置を用いてケーブル故障の発生した位置を検出する様子を示す概略図である。同図に示すケーブル故障位置検出装置は、パイプカメラ１０、モニタ２０、吸気装置３０、およびガス供給装置４０を備える。本ケーブル故障位置検出装置は、パイプカメラ１０を管路２００内に挿入し、ケーブル１００内に充填されたガスの漏洩箇所を検出することでケーブル故障の発生位置を特定し、その位置のケーブル１００の画像を得て、ケーブル故障の状況を確認するものである。図１に示す例では、外径が約７５ｍｍの管路２００に、外径が約２０ｍｍのケーブル１００が敷設されたものであって、管路２００内に挿入するパイプカメラ１０の外径は約３５ｍｍである。

ガス供給装置４０は、ケーブル接続点１１０から検知用ガスをケーブル１００内に充填する。ケーブル１００の外皮が破れている場合、そこからガスが漏洩する。なお、検知用ガスとして、例えばヘリウムを用いる。

吸気装置３０は、管路２００内の空気を吸気して管路２００内に一定方向に流れる気流を発生させる。図１では、吸気装置３０が管路２００の右側から吸気を行い、左から右へ流れる気流を発生させている。また、排気により気流を発生させるものでもよい。吸気装置３０が排気する場合、図１上の右から左へ流れる気流が発生する。

パイプカメラ１０は、ヘッド部分にガス検知部１１および撮影部１２を備え、ケーブル１００から漏れるガスの検知および管路２００内のケーブル１００の撮影を行う。パイプカメラ１０のヘッド部分とモニタ２０とは約６０ｍ程度の長いケーブルで接続される。パイプカメラ１０は、ヘッド部分の移動距離を測定する機能を有し、管路２００のどの位置にヘッド部分が存在するか測定することができる。

ガス検知部１１は、ガス濃度を測定してガスの有無を判定し、ガスの漏洩ポイントを特定する。図１に示すように、吸気装置３０により管路２００内には左から右に流れる気流が発生するので、ガスの漏洩ポイントＡを境に、風上である区間Ｂではガスが検知されず、風下の区間Ｃではガスが検知される。したがって、ガスの検知の有無の境界においてガスがケーブルから漏洩していると推定できる。

撮影部１２は、ガスの漏洩ポイントＡ近辺におけるケーブル１００を撮影する。ケーブル１００を撮影した画像は、モニタ２０で表示される。ケーブル１００を撮影する画像は動画でも静止画でもよい。撮影部１２は、管路２００内を照らす照明機能を有する。

モニタ２０は、ケーブル１００の画像を表示する他に、パイプカメラ１０のヘッド部分の移動距離の表示、ガス検知部１１が測定したガス濃度の表示も行う。また、撮影部１２が撮影した画像をモニタ２０が備える記録手段に記録する。

次に、本ケーブル故障位置検出装置を用いてケーブル故障の発生した位置を検出する処理について説明する。

図２は、ケーブル故障の発生した位置を検出する処理の流れを示すフローチャートである。

パルス試験などによりケーブル故障が発生した地下管路区間を特定すると、作業者はその地下管路区間にアクセスできるマンホールに行き、管路２００のダクト口に吸気装置３０を取り付け、ケーブル接続点１１０にガス供給装置４０を取り付ける。

そして、吸気装置３０により吸気を開始し、ガス供給装置４０によりケーブル１００内へのガスの供給を開始する（ステップＳ１１）。これにより、ケーブル１００の外皮が破れた箇所から風下へガスが漏れる。

続いて、パイプカメラ１０を管路２００に入れ、ガス検知の有無の境界を探す（ステップＳ１２）。図１では風下側からパイプカメラを管路２００に入れているので、パイプカメラ１０がガスの漏洩ポイントＡへ到達するまではガスが検知され、ガスの漏洩ポイントＡを通過したあとはガスが検知されなくなる。よって、ガスが検知されなくなった位置近辺においてケーブルからガスが漏れていると判断できる。なお、風上側からパイプカメラ１０を管路２００に入れる場合は、ガスの漏洩ポイントＡへ到達するまではガスが検知されず、ガスの漏洩ポイントＡを通過後にガスが検知されるようになる。ガス検知部１１がガス濃度を測定し、ガス濃度が急激に変化した位置を探して漏洩ポイントＡを推定することもできる。ガス濃度が所定の閾値以下の場合はガス無し、所定の閾値を超えた場合はガス有りと判定してもよい。

続いて、撮影部１２によりガス検知の有無の境界近辺のケーブル１００を撮影し、ケーブル故障位置を確認する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２においてガスの漏洩ポイントＡが絞られるので、ステップＳ１３では、ガスの漏洩ポイントＡと推定される場所周辺のケーブル１００を集中的に撮影し、撮影したケーブル１００の状態をモニタ２０で確認しながら、ケーブル１００の外皮が破れている箇所などケーブル故障位置を特定する。

したがって、本実施の形態によれば、吸気装置３０により管路２００を吸気して管路２００内を流れる気流の方向を一定方向にするとともに、ガス供給装置４０によりケーブル１００にガスを充填した後、ガス検知部１１を備えたパイプカメラ１０を管路２００に挿入してガス検知の有無の境界を探し、その境界近辺のケーブル１００を撮影することで、ケーブル故障が発生した場所を効率的に特定することができる。ガス検知の有無の境界を検知するまでは、作業者は画像を注意深く確認する必要がないので、素早くパイプカメラ１０を移動させることが可能である。

なお、本実施の形態では、パイプカメラ１０のヘッド部分にガス検知部１１を配置したが、ヘッド部分で吸気のみを行い、センサを管路２００外のモニタ２０などに配置するものでもよい。また、検知用ガスは、ケーブル１００を収容する設備ビルなどから供給するものでもよい。

［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態におけるケーブル故障位置検出装置を用いてケーブル故障の発生した位置を検出する様子を示す概略図である。同図に示すケーブル故障位置検出装置は、パイプカメラ１０、モニタ２０、ガス供給装置４０、および注水装置５０を備える。本ケーブル故障位置検出装置は、第１の実施の形態と同様に、パイプカメラ１０を管路２００内に挿入し、ケーブル１００内に充填されたガスの漏洩箇所を検出することでケーブル故障の発生位置を特定し、その位置のケーブル１００の画像を得て、ケーブル故障の状況を確認するものである。第２の実施の形態では、注水装置５０により石けん水などの気泡剤をケーブル１００に放水し、泡の発生箇所を確認することでケーブル故障位置を特定する。

第２の実施の形態では、パイプカメラ１０のヘッド部分に石けん水を放水するノズル５１を備える。ノズル５１は、注水装置５０に接続され、管路２００内で石けん水を放水する。ケーブル１００にはケーブル接続点１１０からガス供給装置４０により検知用ガスが充填されるので、ケーブル１００からガスが漏れている箇所に石けん水が塗布されると泡が発生し成長する。撮影部１２が撮影した泡をモニタ２０で確認することで、ガスの漏洩ポイントＡを特定することができる。なお、石けん水の代わりに中性洗剤やモンジュ液などを用いても良い。

図４は、第２の実施の形態における別のケーブル故障位置検出装置のパイプカメラのヘッド部分の構成を示す概略図である。

図４に示すパイプカメラ１０は、石けん水を放水するノズルの先端を軟質パイプ５２と硬質パイプ５３の二重構造したものである。図５にノズルの断面を示す。図５に示すように、硬質パイプ５３の内側に軟質パイプ５２とカメラケーブル１３が配置される。硬質パイプ５３は、軟質パイプ５２を押し出す窓５３Ａを備える。

まず、図４（ａ）に示す状態で、管路２００内にパイプカメラ１０を挿入する。そして、放水場所において、軟質パイプ５２を硬質パイプ５３の窓５３Ａから押し出すと、図４（ｂ）に示すように、押し出した軟質パイプ５２が管路２００の内壁に沿った状態となる。その後、軟質パイプ５２の側面の穴から石けん水を放水する。これにより、ケーブル１００の外周全体に石けん水が塗布される。

したがって、本実施の形態によれば、パイプカメラ１０のヘッド部分に石けん水を放水するノズル５１を備え、ケーブル１００に充填したガスの漏洩ポイントＡ付近でケーブル１００に石けん水を放水することで、ケーブル１００に塗布された石けん水が漏洩するガスにより泡立てられるので、容易にケーブル故障位置を特定することが可能となる。ケーブル１００を撮影した画像だけでは発見しにくい小さな穴などが石けん水の泡により発見しやすくなる。

なお、第１の実施の形態に、第２の実施の形態の気泡剤を放水する機能を備え、ガスの漏洩ポイントＡを特定した後、気泡剤をケーブル１００に塗布することで、ケーブル１００の外皮の小さな穴を効率的に発見することができる。

１０…パイプカメラ
１１…ガス検知部
１２…撮影部
１３…カメラケーブル
２０…モニタ
３０…吸気装置
４０…ガス供給装置
５０…注水装置
５１…ノズル
５２…軟質パイプ
５３…硬質パイプ
５３Ａ…窓
１００…ケーブル
１１０…ケーブル接続点
２００…管路

Claims

管路内に一定方向の気流を発生する気流発生手段と、
前記管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するガス供給手段と、
前記管路内に挿入され、前記ケーブルの画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に取り付けられ、前記ケーブルの故障箇所から漏れるガスを検知するガス検知手段と、
を有することを特徴とするケーブル故障位置検出装置。
前記管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するガス供給手段と、
前記管路内に挿入され、前記ケーブルの画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段に取り付けられ、前記ケーブルに気泡剤を塗布する気泡剤供給手段と、
を有することを特徴とするケーブル故障位置検出装置。
管路内に一定方向の気流を発生するステップと、
前記管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するステップと、
前記管路内において、前記ガスの検知の有無の境界を検出するステップと、
前記境界近辺の前記ケーブルの画像を撮影するステップと、
を有することを特徴とするケーブル故障位置検出方法。
前記管路内に敷設されたケーブル内にガスを供給するステップと、
前記ケーブルに気泡剤を塗布するステップと、
前記ケーブルの画像を撮影し、前記気泡剤により泡が発生している箇所を探索するステップと、
を有することを特徴とするケーブル故障位置検出方法。