JP2016188877A - 漏水検知装置および漏水検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水検知ができ、また、漏水量の程度を測定可能な漏水検知装置およびそれを用いた漏水検知方法を提供する。【解決手段】この漏水検知装置１１は、水中構造物の測定対象面における漏水位置を検知するために、開放面１２ａと水流入部１４ａとを有し、開放面が測定対象面を部分的に覆うように構成された覆い部材１２と、覆い部材の内部に配置され水中において水流入部から開放面への水流が存在すると自由に動く水流検出部材１３と、水流検出部材を撮影するカメラ２２と、水流検出部材に光を照射する光照射部２３と、を備え、覆い部材が開放面から水中の測定対象面に押し付けられ、光照射部から光照射された水流検出部材の動きがカメラにより検知されることで、開放面が押し付けられた測定対象面の領域内に漏水位置が存在すると判断される。【選択図】図３

Description

本発明は、水中構造物における漏水を検知する漏水検知装置およびそれを用いた漏水検知方法に関する。

ダム、ため池、プールなどの貯水施設において、河川や降雨からの自然の水供給量、あるいは人工的な水供給量を上回る過大な漏水が発生すると、発電や農業用水・飲料水の供給などの、貯水施設本来の機能が損なわれてしまい、問題である。

従来の貯水施設における漏水個所の検知手段としては、ダイバーによる目視によることがほとんどであった。また、従来の漏水調査には、トレーサー染料を用いて着色した水を漏水箇所付近で放出することで、漏水箇所を把握する方法があった（非特許文献１参照）。

特許文献１は、コンクリートダムの漏水検査漏水処理方法を開示し、ダム貯水湖の水中におけるダム堰堤の継ぎ目に、注入ボックスの開口を密接した状態で注入ボックス内に着色剤を注入し、監査廊内の継ぎ目排水管からの着色水の排水を確認後、漏水箇所再確認の為に漏水が確認された箇所では注入ボックス内に気泡剤を注入して気泡剤の排出確認及び排出時間を測定する。

特許文献２は、貯水施設における漏水位置を検知する装置を開示し、この漏水検知装置を、底面のみ開放の遮水容器と、遮水容器の底面以外の位置に開口した貫通孔と、貫通孔に取り付けた流速計とより構成する。水中に遮水容器を吊り下げて、遮水容器の底面を水底に載置して周囲の水の流れを遮断し、遮水容器の内部の水の流れを、流速計によって計測する（要約）。

特許文献３は、水中ロボットを用いた貯水構造物の漏水検知装置を開示し、電極による電気分解によって発生する電解沈澱物または水素気泡を漏水検知のトレーサとして用いる。

特開2009-282006号公報 特開2012-42277号公報 実開平07-38938号公報

「神室ダム・高坂ダムにおける漏水調査と対策について」ダム技術、第323号、2013

しかし、ダイバーによる漏水調査は、目視であるため定量的な評価が困難であり、漏水量の大きな箇所しか見つけることができなかった。さらに水深が20m以上の高深度においては、潜水士による調査は不可能であり、ROV（Remotely Operated Vehicle）による調査が必要となる。

また、非特許文献１，特許文献１，３のように、トレーサー染料を用いて着色した水や気泡剤や気泡を用いる従来の漏水調査技術によれば、堤体内部の検査路にて色水の検出の有無を判断しており、ダイバーまたはROVによる色水の流出場所と色水の検知場所が離れており、多くの手間や人員を要する。また、水中ロボットにて水素気泡を発生させ、その気泡の動きを観察することで漏水の有無を判断する方法も用いられている。しかし、水流のある場所では、着色水が逸散してしまい、正確な漏水箇所を特定するのは困難であった。さらに、飲用水等に利用するダムでは、水を汚すことに対して問題が生じることもある。

また、特許文献２の漏水検知装置は、吊り具で遮水容器を吊り下げ、遮水容器の底面を水底に載置してから計測するため、漏水測定箇所は主に水平な底面のみとなり、曲面や比較的勾配のある傾斜面や直立面には対応できない。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水検知ができ、また、漏水量の程度を測定可能な漏水検知装置およびそれを用いた漏水検知方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための漏水検知装置は、水中構造物の測定対象面における漏水位置を検知するための漏水検知装置であって、開放面と水流入部とを有し、前記開放面が測定対象面を部分的に覆うように構成された覆い部材と、前記覆い部材の内部に配置され水中において前記水流入部から前記開放面への水流が存在すると自由に動く水流検出部材と、前記水流検出部材を撮影するカメラと、
前記水流検出部材に光を照射する光照射部と、を備え、前記覆い部材が前記開放面から水中の測定対象面に押し付けられ、前記光照射部から光照射された前記水流検出部材の動きが前記カメラにより検知されることで、前記開放面が押し付けられた測定対象面の領域内に漏水位置が存在すると判断される。

この漏水検知装置によれば、覆い部材でその開放面から測定対象面を部分的に覆い、覆い部材内の水流検出部材が水流入部から開放面への水流が存在すると自由に動くので、この水流検出部材の動きをカメラで検知することで、覆い部材の開放面が押し付けられた測定対象面の領域内に漏水位置が存在すると判断することができる。覆い部材内の水流検出部材が水流の存在で自由に動き、また、覆い部材内で漏水検知が行われるので、外側の水流による影響を排除でき、これらにより、精度のよい検知が可能である。また、覆い部材の開放面を測定対象面に押し付けることで検知可能であるので、測定対象面は、水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であってもよい。

上記漏水検知装置において、前記水流検出部材は、水流により吹き流し状に動くような帯状の布状部材からなることが好ましい。帯状の布状部材が水流により吹き流し状に動くので、水流の検知能力が向上する。

また、前記覆い部材は透光性材料からなり、前記カメラは前記覆い部材の外部に配置されるように構成できる。または、前記カメラは前記覆い部材の内部に配置されるように構成してもよく、この場合は、覆い部材は透光性材料から構成されなくともよい。

また、前記水流検出部材を前記覆い部材に固定する固定部と、前記水流検出部材と前記固定部との間に配置された荷重センサと、を備え、前記荷重センサが検出した荷重に基づいて漏水量の程度が判断されるようにできる。漏水量が大きく、流速が大きいと、水流検出部材に加わる荷重も増すので、かかる荷重を測定することで漏水量の程度を判断できる。

また、前記漏水検知装置の装置本体を水中において３次元方向に移動させるための推進機構をさらに備え、前記推進機構により水中で移動可能な水中ロボットに構成されることが好ましい。推進機構を備えることで、ロボット本体が水中を自力で移動可能となり、省力化を図り、効率的な漏水検知ができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での検知が可能となる。水中ロボットのロボット本体に漏水検知装置が含まれる。

また、前記推進機構により前記覆い部材を測定対象面に押し付けることができる。

上記目的を達成するための漏水測定方法は、上述の推進機構を備える漏水検知装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置を検知するための漏水検知方法であって、前記漏水検知装置を含むロボット本体を水中に投入し、前記推進機構により測定対象面へ移動するステップと、前記推進機構により装置本体を測定対象面の所定位置に押し付けるステップと、前記カメラによる前記水流検出部材の観察を行うステップと、を含む。

この漏水検知方法によれば、推進機構によりロボット本体を測定対象面に押し付けることで、水流検出部材による水流検知が可能であるので、無人で検知ができ、省力化を図ることができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での測定が可能である。

本発明によれば、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水検知ができ、また、漏水量の程度を測定可能な漏水検知装置およびそれを用いた漏水測定方法を提供することができる。

本実施形態による漏水検知装置の要部を示す側面図である。 図１の荷重センサのみを示す斜視図（ａ）および図１の支持部材に荷重センサを配置した状態を示す側面図（ｂ）である。 図１の漏水検知装置を搭載した水中ロボットのロボット本体を示す側面図である。 水中構造物の測定対象面（直立）における図３のロボット本体による漏水検知の様子を概略的に示す斜視図である。 図１，図３の水中ロボットの制御系を示すブロック図である。 測定対象面が直立面である場合の図１，図３のロボット本体の漏水検知装置１１の覆い部材とロッド２１とを概略的に示す側面図（ａ）、測定対象面が傾斜面である場合の側面図（ｂ）および測定対象面が曲面である場合の側面図（ｃ）である。 図３，図４の水中ロボット１０による漏水検知のステップＳ０１〜Ｓ０７を説明するためのフローチャートである。 別の実施形態による漏水検知装置を搭載した水中ロボットのロボット本体を示す斜視図である。 図８の漏水検知装置が傾斜した状態を示す斜視図である。 測定対象面が傾斜面である場合の図８，図９のロボット本体と漏水検知装置の覆い部材とロッドとを概略的に示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による漏水検知装置の要部を示す側面図である。図２は図１の荷重センサのみを示す斜視図（ａ）および図１の支持部材に荷重センサを配置した状態を示す側面図（ｂ）である。図３は図１の漏水検知装置を搭載した水中ロボットのロボット本体を示す側面図である。

図１のように、本実施形態による漏水検知装置１１は、開放面１２ａが測定対象面Ｂを部分的に覆うように半球状に構成された覆い部材１２と、覆い部材１２の内部に配置され水中において開放面１２ａへと向かう水流が存在すると自由に動くように柔らかい帯状の布状部材からなる水流検出部材１３と、覆い部材１２の開放面１２ａと対向する側に設けられ水流入口１４ａから覆い部材１２内に水が流入する水流入部１４と、を備える。

開放面１２ａの面積は、水流入部１４の断面積よりも大きくなっている。これにより、覆い部材１２において水流検知部材１３の配置のためのスペースを確保でき、また、漏水探知の探索範囲を拡張することができる。

覆い部材１２は、開放面１２ａの周囲で測定対象面Ｂに対し平行なフランジ部１８と、フランジ部１８に設けられて測定対象面Ｂに押し付けられたとき弾性変形可能なゴム材料や発泡材料等の弾性材料からなる緩衝部１９と、を有する。

細長く延びた支持部材１５が水流入部１４内を貫通するようにボルト１７により水流入部１４に固定されている。水流検出部材１３が取り付けられた基台１３ａに支持部材１５が連結し、基台１３ａとボルト１７による固定部との間で支持部材１５に荷重センサ１６が配置されている。水流により吹き流し状に動く水流検出部材１３には引張力が作用し、この引張力は水流の流速に応じて変化するが、この引張力を荷重センサ１６により測定することで、漏水量の程度を判断可能である。

漏水検知装置１１は、さらに、図３のように、水流検出部材１３を撮影するように配置された光学カメラ２２と、水流検出部材１３を照明するように配置されたLED光源からなる光照射部としての照明部２３と、を備える。

図２（ａ）のように、荷重センサ１６は、長方形状の板状基部１６ａと、基部のほぼ中央に設けられたセンサ部１６ｂと、基部１６ａに加わる荷重による弾性変形をセンサ部１６ｂに集中させるためにセンサ部１６ｂの近傍周囲で基部１６ａに形成された複数の切欠部１６ｃと、支持部材１５への取り付け固定のための孔部１６ｄ，１６ｅと、を有する。図２（ａ）の荷重センサ１６を、図２（ｂ）のように、支持部材１５の間に配置し、ボルト１６ｆを孔部１６ｄ，１６ｅ、支持部材１５の両端の孔部（図示省略）に通してナットにより締め付けて固定する。センサ部１６ｂからの出力は、電気配線１６ｇにより導出される。

図１の覆い部材１２は、半球状に構成されたが、この形状に限定されず、円錐形、台錐形または三角錐形等であってよく、また、カメラ２２による内部観察を可能にするため、アクリル樹脂等の透光性部材から構成される。

水流検出部材１３の布部材は、ポリエステル等の化学繊維が好ましく、布部材の色は、深度が大きい暗闇でも認識可能な白色や蛍光色を用いることが好ましい。照明部２３に加えて（または照明部２３に代えて）紫外線照射部を設けることで、白色や蛍光の布は発光し、より認識し易いものとなる。本発明者等の実験によれば、赤やだいだい色では認識し難い結果が得られた。布状部材は、実験の結果、幅が5mm未満では水流で絡まってしまい易く、検知性が低下するので、幅5mm以上10mm以下とすることが好ましい。

図３のように、本実施形態による水中ロボット１０は、遠隔操作により無人で潜水するROV（Remotely Operated Vehicle）で、図１の漏水検知装置１１を搭載している。すなわち、水中ロボット１０は、水中で実際に移動するロボット本体１０ａと、支持部材１５でロボット本体１０ａの前面に取り付けられる漏水検知装置１１と、を備える。

ロボット本体１０ａは、水中で３次元方向に推進力を得るスラスタ２４，２５，２６（図４）と、ロボット本体１０ａの前面から突き出て覆い部材１２の周囲に配置され電動アクチュエータ２７（図５）により伸縮自在に作動する複数のロッド２１と、を備える。光学カメラ２２と照明部２３とがロボット本体１０ａの前面に配置されている。

次に、図３の水中ロボット１０の動作および制御について図４，図５を参照して説明する。図４は、水中構造物の測定対象面（直立）における図３のロボット本体による漏水検知の様子を概略的に示す斜視図である。図５は、図１，図３の水中ロボットの制御系を示すブロック図である。

図５のように、ロボット本体１０ａにおけるカメラ２２，照明部２３，荷重センサ１６，スラスタ２４〜２６，および、電動アクチュエータ２７は、電気ケーブル３０により制御部３１，操作部３４，電源３５に接続され、電源、制御信号、画像信号、出力信号等を送り、または、受ける。制御部３１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３２と、画像モニタ３３と、を有し、カメラ２２や照明部２３の各動作を制御し、また、カメラ２２からの画像および荷重センサ１６の測定データを表示し、また、記録する。カメラ２２からの画像および荷重センサ１６の測定データは、それぞれリアルタイムに送られ、画像モニタ３３にリアルタイムに表示される。

操作部３４は、スラスタ２４〜２６を操作し、スラスタ２４〜２６の各回転羽根の回転速度・回転方向を調整することで、水中において無人でロボット本体１０ａを任意の方向へ推進させ移動させることができる。また、操作部３４は、電動アクチュエータ２７を操作し、ロッド２１を伸縮させる。このように、操作部３４の操作により、ロボット本体１０ａを水中で遠隔操作することができる。

図４のように、ロボット本体１０ａは、水中に投入され、スラスタ２４〜２６による操縦で水中構造物Ａの測定対象面Ｂに移動し接近し、電動アクチュエータ２７で長さ調整されたロッド２１が測定対象面Ｂに当接するとともに、漏水検知装置１１の覆い部材１２が測定対象面Ｂに押し当てられ、先端の緩衝部１９（図１）が若干弾性変形し、密着する。

図１のように、水中構造物Ａの測定対象面Ｂに漏水箇所Ｃが存在する場合、水中において、水流入部１４の水流入口１４ａから方向ａに水が流入し、覆い部材１２内を方向ｂに流れ、さらに漏水箇所Ｃへ流れ、方向ｃへ流れ出すが、このときの覆い部材１２内の方向ｂへの水流により、水流検出部材１３の帯状の布状部材が漏水箇所Ｃへ向けて吹き流し状に揺れるようにして動く。かかる水流検出部材１３の動きをカメラ２２が撮影した画像により検知すると、覆い部材１２で覆われた測定対象面Ｂの領域内に漏水箇所が存在すると判断される。

また、覆い部材１２内において水流検出部材１３の周囲を矢印方向ｂに水が流れることで、水流検出部材１３に方向ｂへの引張力が作用するが、流速が大きくなるとこの引張力も大きくなるので、この引張力を荷重センサ１６により測定することで水流の流速を推定でき、このため、漏水量の程度を推定することができる。

次に、測定対象面における漏水検知時の図１，図３の漏水検知装置１１の先端とロッド２１との関係について図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図６は、測定対象面が直立面である場合の図１，図３のロボット本体の漏水検知装置１１の覆い部材とロッド２１とを概略的に示す側面図（ａ）、測定対象面が傾斜面である場合の側面図（ｂ）および測定対象面が曲面である場合の側面図（ｃ）である。

図６（ａ）のように、測定対象面Ｂが直立面である場合、スラスタ２４，２５，２６（図４）を操作部３４（図５）での操作により作動させロボット本体１０ａを方向ｍ１に向けて水中の所定位置まで移動させ、複数のロッド２１を伸ばし測定対象面Ｂに当接させると、漏水検知装置１１の覆い部材１２の開放面周囲の緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接し、水流検出部材１３の動き検知による漏水検知が可能になる。このとき、図３のように、ロッド２１の伸び長さＬ２を、電動アクチュエータ２７の制御により、漏水検知装置１１の緩衝部１９までの長さＬ１よりも若干短くしておくことで、緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接したとき、弾性変形により圧縮されるので、測定対象面Ｂに密着することができ、覆い部材１２の外部から水が流入することがない。なお、測定対象面Ｂが水平面である場合も同様に緩衝部１９を密着できることはもちろんである。

図６（ｂ）のように、測定対象面Ｂが傾斜面である場合も、図６（ａ）と同様に、ロボット本体１０ａを方向ｍ２に向けて移動させることで、複数のロッド２１を測定対象面Ｂに当接させると、漏水検知装置１１の覆い部材１２の緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接し、水流検出部材１３の動き検知による漏水検知が可能になる。ロッド２１の突き出し長さと、漏水検知装置１１の緩衝部１９までの長さとの関係も図６（ａ）と同様である。

図６（ｃ）のように、測定対象面Ｂが曲面である場合も、図６（ａ）と同様に、ロボット本体１０ａを方向ｍ３に向けて移動させることで、複数のロッド２１を測定対象面Ｂに当接させると、漏水検知装置１１の緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接し、水流検出部材１３の動き検知による漏水検知が可能になる。ロッド２１の突き出し長さと、漏水検知装置１１の緩衝部１９までの長さとの関係も図６（ａ）と同様であるが、曲面であることを考慮に入れてロッド２１の突き出し長さを制御する。なお、図６（ｃ）の場合は、曲面が凸面であるが、凹面の場合も同様である。

以上のように、本実施形態の水中ロボット１０によれば、漏水検知装置１１の緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接し、水流検出部材１３の動きを検知することで漏水検知を行う。測定対象面Ｂに漏水箇所が存在すると、水流検出部材１３が吹き流し状に揺れて動くので、かかる動きを、水流検出部材１３を照明部２３で照明しながらカメラ２２で取得した画像により検知することで、漏水箇所を検知できる。このように、覆い部材１２内で漏水検知が行われるので、スラスタ２４，２５，２６の作動等に起因して覆い部材１２の外側で水流が発生したとしても、かかる外側の水流による影響を排除でき、精度のよい漏水検知が可能である。

また、図６（ａ）〜（ｃ）のように、漏水検知装置１１の緩衝部１９が測定対象面Ｂに当接したとき、複数のロッド２１が漏水検知装置１１の周囲で測定対象面Ｂに当接するので、漏水測定時におけるロボット本体１０ａの姿勢が安定し、精度のよい漏水検知が可能になる。

また、測定対象面Ｂが直立面や傾斜面や曲面であっても、必要に応じてロッド２１の長さを調整でき、漏水検知装置１１を緩衝部１９で弾性変形させて測定対象面Ｂに密着させることができるので、精度のよい漏水検知ができる。このように、測定面を自由に設定でき、測定面の方向や形状に限定されない。

次に、本実施形態による漏水検知装置１１を搭載した水中ロボット１０を用いて水中構造物の測定対象面における漏水箇所を検知するための漏水検知方法について図７を参照して説明する。図７は、図３，図４の水中ロボット１０による漏水検知のステップＳ０１〜Ｓ０７を説明するためのフローチャートである。

水中ロボット１０のロボット本体１０ａを水中に投入し（Ｓ０１）、図４のスラスタ２４，２５，２６を操作部３４で遠隔操作することでロボット本体１０ａを測定対象面Ｂに向けて水中移動させる（Ｓ０２）。このときの遠隔操作は、必要に応じて照明部２３からの光で周囲を照明し、光学カメラ２２による画像をＰＣ３２のモニタ３３で確認しながら、スラスタ２４，２５，２６を操作し、漏水箇所と思われる箇所に近づけながら移動させる。

次に、図４のように、ロボット本体１０ａの複数のロッド２１を、電動アクチュエータ２７により伸ばすとともにスラスタ２４，２５，２６により測定対象面Ｂの漏水箇所と思われる領域の周囲に押し付けることで、漏水検知装置１１の緩衝部１９を測定対象面Ｂに当接させる（Ｓ０３）。

次に、覆い部材１２内の水流検出部材１３の動きについてカメラ２２による画像をモニタ３３で観察する（Ｓ０４）。また、荷重センサ１６により得た水流検出部材１３に加わる荷重を測定し、ＰＣ３２でその測定位置とともに記録する（Ｓ０５）。

次に、測定対象面Ｂの別の位置で漏水検知を行う場合は（Ｓ０６）、ステップＳ０２に戻り、同様のステップＳ０２〜Ｓ０５を繰り返す。終了する場合は（Ｓ０６）、ロボット本体１０ａをスラスタ２４，２５，２６により水中移動させ、回収する（Ｓ０７）。

図５の漏水測定方法によれば、測定対象面Ｂの所定領域へ水中ロボット１０のロボット本体１０ａを、スラスタ２４，２５，２６により、遠隔操作で水中移動させるとともに、所定領域の周囲に押し付け、漏水検知装置１１の緩衝部１９を漏水箇所に当接させることで、水流検出部材１３の動きを画像観察により検知することで漏水検知が可能であるので、無人で測定ができ、省力化を図ることができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での漏水検知が可能である。

次に、別の実施形態による水中ロボットを図８〜図１０を参照して説明する。図８は、別の実施形態による漏水検知装置を搭載した水中ロボットのロボット本体を示す斜視図である。図９は、図８の漏水検知装置が傾斜した状態を示す斜視図である。図１０は、測定対象面が傾斜面である場合の図８，図９のロボット本体と漏水検知装置の覆い部材とロッドとを概略的に示す側面図である。

図８のように、水中ロボットのロボット本体５０は、横フレーム５２ａで互いに連結された左右一対の枠体５２と、一対の枠体５２内に配置されアクチュエータ（図示省略）により前後移動および傾斜動可能に構成された漏水検知装置５１と、漏水検知装置５１の周囲から突き出して伸縮可能で先端にキャスタ６１ａを有する複数のロッド６１と、漏水検知装置５１の上部に配置された操縦用カメラ５３と、その左右に配置されたLED光源等からなる複数の操縦用照明部５４と、一対の枠体５２の上部に配置された浮力体６０と、水中で３次元方向に推進力を得るスラスタ５７，５８，５９と、を備える。漏水検知装置５１は、図１〜図３と同様に構成され、覆い部材５１ａを備え、その先端側のフランジ部には緩衝部５１ｂが設けられている。

本例の水中ロボットは、制御系が図５と同様に構成され、ロボット本体５０が電気ケーブルで地上に設置されるパソコンや操作部等に接続され、遠隔操作により無人でロボット本体５０を水中移動させることができ、また、各種制御や画像取得や測定データの記録を行うようになっている。

漏水検知装置５１は、ロボット本体５０の一対の枠体５２の内側において横フレーム６４ａで互いに連結され左右に配置された一対の枠体６４と、この枠体６４内で前後に配置されたプレート６２，６３等とから構成されたユニット７０としてロボット本体５０に組み込まれている。漏水検知装置５１の図１〜図３の支持部材１５がプレート６２に取り付けられるとともに、前側のプレート６２には、漏水検知時に覆い部材５１ａ内の水流検出部材１３を撮影するための光学カメラ５５と、その周囲に配置され覆い部材５１ａ内を照明するためのLED光源等からなる複数の照明部５６とが配置されている。複数のロッド６１が漏水検知装置５１のユニット７０を構成する横フレーム６４ａに取り付けられている。

漏水検知装置５１はユニット７０とともに電動アクチュエータ（図示省略）により前後に移動可能になっており、測定時に前面に突き出るように移動し、また、必要に応じて上下に傾斜動し、たとえば図９のように下向きに傾斜し所定角度で固定されるように構成される。複数のロッド６１はユニット７０とともに移動する。なお、漏水検知装置５１だけがユニット７０に対し電動アクチュエータにより前後に移動可能になるように構成してもよい。

また、図８の水中ロボットは、ロボット本体５０の水中位置および測定対象面における漏水検知位置を特定するために、水中位置測定装置を有し、この水中位置測定装置は、水中の所定位置に設置された基準となる送受波器（図示省略）によりロボット本体５０の応答器６５からの超音波信号の伝搬時間を計測し、距離換算情報より座標計算を行い、ロボット本体５０の水中位置をほぼリアルタイムに測定するように構成されている。

図８のロボット本体５０は、図６（ａ）〜（ｃ）と同様にして、ロッド６１のキャスタ６１ａを測定対象面に当接させるとともに、漏水検知装置５１を電動アクチュエータ（図示省略）により前面に突き出るように移動させて、覆い部材５１ａを測定対象面に若干弾性変形するようにして当接させることで、測定対象面が直立面、傾斜面、曲面のいずれであっても、漏水測定を確実に精度よく行うことができる。この場合、ロボット本体５０の漏水検知装置５１は、図９のように傾斜することができるので、図１０のように、測定対象面Ｂが傾斜している場合、ロボット本体５０を水平に保った状態で漏水検知装置５１，ロッド６１をユニット７０とともに傾斜させて漏水測定を行うことができる。このとき、漏水検知装置５１と複数のロッド６１は、互いに平行で、傾斜面に垂直に当接する。

なお、複数のロッド６１は、手動で伸縮可能に構成され、測定前の事前準備で測定対象面の状態にあわせて長さを調整可能であるが、図３，図５のように、電動アクチュエータにより伸縮制御可能に構成してもよい。

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態ではカメラ２２および照明部２３を覆い部材１２の外側に配置したが、覆い部材１２の内部に配置してもよい。すなわち、図３のように、カメラ２２ａおよび照明部２３ａを覆い部材１２に配置してもよく、この場合は、覆い部材１２を透光性部材で構成する必要はない。また、図３の破線で示すように、カメラ２２と照明部２３の各位置を、覆い部材１２内の視認性がより向上するように変更してもよいことはもちろんである。

また、図３の水中ロボット１０は、図８と同様に、ロボット本体１０ａの水中位置および測定対象面における測定位置を特定するために、水中位置測定装置を有し、ロボット本体１０ａには図３のように応答器２９を設け、ロボット本体１０ａの水中位置をほぼリアルタイムに測定するように構成してもよい。

また、図３のロボット本体１０ａにおいて、カメラ２２，照明部２３とは別に、図８と同様に、操縦用カメラと操縦用照明部を追加してもよい。

本発明の漏水検知装置・漏水検知方法によれば、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水検知ができ、しかも漏水量の程度を測定可能であるので、ダム等の水中構造物において適切で確実な漏水対策を施すことができる。

１０ 水中ロボット
１０ａ ロボット本体
１１ 漏水検知装置
１２ 覆い部材
１２ａ 開放面
１３ 水流検出部材
１４ 水流入部
１４ａ 水流入口
１５ 支持部材
１６ 荷重センサ
１７ ボルト
１８ フランジ部
１９ 緩衝部
２１ ロッド
２２，２２ａ 光学カメラ
２３，２３ａ 照明部（光照射部）
２４，２５，２６ スラスタ
２７ 電動アクチュエータ
３１ 制御部
３３ 画像モニタ
３４ 操作部
５０ ロボット本体
５１ 漏水検知装置
５１ａ 覆い部材
５１ｂ 緩衝部
５５ 光学カメラ
５６ 照明部（光照射部）
５７，５８，５９ スラスタ
６１ ロッド
Ａ 水中構造物
Ｂ 測定対象面
Ｃ 漏水箇所

Claims (8)

1. 水中構造物の測定対象面における漏水位置を検知するための漏水検知装置であって、
   開放面と水流入部とを有し、前記開放面が測定対象面を部分的に覆うように構成された覆い部材と、
   前記覆い部材の内部に配置され水中において前記水流入部から前記開放面への水流が存在すると自由に動く水流検出部材と、
   前記水流検出部材を撮影するカメラと、
   前記水流検出部材に光を照射する光照射部と、を備え、
   前記覆い部材が前記開放面から水中の測定対象面に押し付けられ、前記光照射部から光照射された前記水流検出部材の動きが前記カメラにより検知されることで、前記開放面が押し付けられた測定対象面の領域内に漏水位置が存在すると判断される漏水検知装置。
2. 前記水流検出部材は、水流により吹き流し状に動くような帯状の布状部材からなる請求項１に記載の漏水検知装置。
3. 前記覆い部材は透光性材料からなり、前記カメラは前記覆い部材の外部に配置される、請求項１または２に記載の漏水検知装置。
4. 前記カメラは前記覆い部材の内部に配置される請求項１または２に記載の漏水検知装置。
5. 前記水流検出部材を前記覆い部材に固定する固定部と、前記水流検出部材と前記固定部との間に配置された荷重センサと、を備え、
   前記荷重センサが検出した荷重に基づいて漏水量の程度が判断される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の漏水検知装置。
6. 前記漏水検知装置の装置本体を水中において３次元方向に移動させるための推進機構をさらに備え、前記推進機構により水中で移動可能な水中ロボットに構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の漏水検知装置。
7. 前記推進機構により前記覆い部材を測定対象面に押し付ける請求項６に記載の漏水検知装置。
8. 請求項６または７に記載の漏水検知装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置を検知するための漏水検知方法であって、
   前記漏水検知装置を含むロボット本体を水中に投入し、前記推進機構により測定対象面へ移動するステップと、
   前記推進機構により装置本体を測定対象面の所定位置に押し付けるステップと、
   前記カメラによる前記水流検出部材の観察を行うステップと、を含む漏水検知方法。

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