JP2016195526A - 管路導通確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管路へのケーブルの導通試験作業と並行して、管路の長手方向及び半径方向の不良箇所を詳細に確認できるようにすることである。【解決手段】管路内径よりも小径で一定の長さの円筒形に形成されたボビン本体１１の牽引方向に首振り可能なカメラユニット１２を取り付け、管路内へのケーブルの挿通に先立ち管路内にボビン本体１１を挿入してワイヤで牽引し、管路に不良箇所がある場合には、ボビン本体１１に収納された制御通信部１３は、カメラユニット１２の首振りを制御するとともに、カメラユニット１２で撮影した管路の不良箇所の映像を外部に送信する。【選択図】 図１

Description

本発明は、管路へのケーブル挿通に先立ちケーブル挿通が可能か否かを試験する管路導通確認装置に関する。

送電用のケーブルや通信用のケーブルを地中に敷設する場合には、埋設した管路内にケーブルを挿通して敷設する。その際には、管路へのケーブル挿通に先立ちケーブル挿通が可能か否かを試験する。管路にケーブル挿通が可能か否かを試験するものとして、試験器の交換を必要としない簡単な装備および作業のもとに、能率的に地中埋設管路導通点検を実施することができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、ボビン形の試験器を管路に挿入して、反対側から引っ張り、途中で引っかかった場合には障害があると判断するものである。

一方、既にケーブルが敷設されている管路に対して、ケーブルを通過させるための通し穴を有するとともに管路内を証明する光源及び管路内を撮像して記録する撮像カメラのカメラヘッドを有したマンドレルを管路内に挿入し、ケーブルが収容されている管路の目視点検できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−９６９８２号公報 特開２０１２−１１５０４１号公報

しかし、特許文献１のものでは、ボビン形の試験器を伸縮させたり拡縮させたりして大きさを変えても、試験器が通らないような障害が発見された場合、一旦試験器を抜いた後にカメラを挿入し、不良箇所の確認を行わなければならない。この場合、試験器を抜いてカメラを管路に挿入するという手間がかかり、また、この管路導通確認の工事は、路面のマンホール付近に工事専用の占有スペースを確保する必要があり、通行を禁止もしくは制限した状態のもとに実施されるので、短時間で導通試験作業を終了することができない。

一方、特許文献２のものでは、マンドレルはカメラを有し、カメラは画角１８０度広角レンズを備えているので、カメラの映像により不良箇所の確認を行うことはできるが、カメラは管路の長手方向を向いているため、半径方向の不良箇所の確認がし難い。

本発明の目的は、管路へのケーブルの導通試験作業と並行して、管路の長手方向及び半径方向の不良箇所を詳細に確認できる管路導通確認装置を提供することである。

本発明の管路導通確認装置は、管路内径よりも小径で一定の長さの円筒形に形成され前記管路内へのケーブルの挿通に先立ち管路内に挿入されワイヤで牽引されるボビン本体と、前記ボビン本体の牽引方向に取り付けられた首振り可能なカメラユニットと、前記ボビン本体に収納され前記カメラユニットの首振りを制御するとともに前記カメラユニットで撮影した映像を外部に送信する制御通信部とを備える。

さらに、必要に応じて、前記ボビン本体は先端部に透明部を有し、前記カメラユニットは、前記ボビン本体の先端部に首振り可能に設けられ、首振りの際には一部が前記透明部に挿入されるように構成される。

また、必要に応じて、カメラユニットは、前記ボビン本体の牽引方向の先行する位置に連結され、前記カメラユニットの先行する位置にブラシを連結し、前記ブラシは、前記管路の内壁面に接触し前記カメラユニットを前記ボビン本体とともに前記管路内で浮かせた状態で支持するように構成される。この場合、前記カメラユニットは、全天球カメラユニットを用いることも可能である。

本発明によれば、首振り可能なカメラユニットを有するので、カメラユニットを首振りして、管路の長手方向及び半径方向の管路内面の視認が可能となる。カメラユニットをボビン本体に連結した場合には、カメラユニットはボビン本体とブラシとにより支持され、ブラシとボビン本体とが管路の内壁面に接触する摩擦力の違いにより、カメラユニットを首振りさせることが可能である。

本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置の斜視図。 本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置を管路内に挿通した状態を示す一部切欠斜視図。 本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置を管路内に挿通し管路導通確認作業を行っている状態を示す概念図。 本発明の第１実施形態におけるカメラユニットの首振り機構部の一例を示す斜視図。 本発明の第２実施形態に係る管路導通確認装置を管路内に挿通した状態を示す一部切欠斜視図。 本発明の第２実施形態におけるカメラユニットの斜視図。 本発明の第２実施形態に係る管路導通確認装置を管路１９内に挿通し管路導通確認作業を行っている状態を示す概念図。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置の斜視図である。管路導通確認装置は、管路内に挿入され管路の不良箇所で引っ掛かるボビン本体１１と、管路の不良箇所の長手方向及び半径方向の管路内面を撮影するカメラユニット１２と、カメラユニット１２の首振りを制御するとともにカメラユニット１２で撮影した映像を外部に送信する制御通信部１３とから構成される。

ボビン本体１１は、管路内径よりも小径で一定の長さの円筒形に形成され、両端部にワイヤを掛ける掛止部１４ａ、１４ｂを有している。ボビン本体１１は、管路内へのケーブルの挿通に先立ち管路内に挿入され、掛止部１４ａ、１４ｂに掛けられたワイヤにて管内を移動する。以下の説明では、管路導通確認作業の際に掛止部１４ａに掛けられたワイヤを牽引してボビン本体１１を移動させる場合について説明する。また、管路導通確認作業の際に牽引方向となる掛止部１４ａ側をボビン本体１１の先端部、その反対側をボビン本体１１の後端部と言うことにする。

ボビン本体１１の先端部の前方の絞られている部分には筒状の透明部１５が設けられている。カメラユニット１２は、首振り機構部１６を介してボビン本体１１の先端部に取り付けられ、首振り可能となっている。そして、カメラユニット１２が首振りした際には、カメラユニット１２の一部が透明部１５の内部に挿入される。カメラユニット１２には、レンズ１７と照明用の光源１８ａ、１８ｂが取り付けられ、光源１８ａ、１８ｂはレンズ１７の向きに光を照射する。レンズ１７としては望遠レンズまたは広角レンズのいずれを用いてもよい。また、光源としてはＬＥＤまたはランプのいずれを用いてもよい。

また、ボビン本体１１には制御通信部１３が収納されており、制御通信部１３は、検査員からの指令に基づき、カメラユニット１２の首振り機構部１６に指令を出して首振りを制御するとともに、カメラユニット１２のレンズ１７で撮影した映像を外部に送信する。

図２は、本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置を管路１９内に挿通した状態を示す一部切欠斜視図であり、図２（ａ）はカメラユニット１２が正面向きの状態を示し、図２（ｂ）はカメラユニット１２が上向きの状態を示し、図２（ｃ）はカメラユニット１２が斜め向きの状態を示している。

図２（ａ）に示すように、管路導通確認装置のボビン本体１１は先端部及び後端部にワイヤ２０ａ、２０ｂが掛けられ、ボビン本体１１の一部（下部）は管路１９の内壁面に接触し、ワイヤ２０ａ、２０ｂの牽引により管路１９を移動する。なお、ワイヤ２０ｂによる牽引は、ボビン本体１１を回収する際やボビン本体１１の点検の際に行われる。ボビン本体１１の先端部のカメラユニット１２は、ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛からない状態では、図２（ａ）に示すようにボビン本体１１の進行方向に対して正面を向いている。

ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛かると、検査員は、図２（ｂ）に示すように、カメラユニット１２を上向きにしたり、図２（ｃ）に示すように、カメラユニット１２を斜め向きにしたりして、管路の長手方向及び半径方向の管路内面の映像を撮影させる。

図３は、本発明の第１実施形態に係る管路導通確認装置のボビン本体１１を管路１９内に挿通し管路導通確認作業を行っている状態を示す概念図である。管路１９は路面２１の地下のマンホール２２ａ、２２ｂ間に設置されており、図３では、一方のマンホール２２ａの作業員２３がワイヤ２０ａを引っ張り、管路１９内で管路導通確認装置を移動させている場合を示している。管路導通確認装置のボビン本体１１に取り付けられたカメラユニット１２で撮影された映像は、ボビン本体１１に収納された制御通信部１３により、外部のモニタ装置２４に送信される。これにより、外部の検査員３０は、ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛かった場合に、管路１９の長手方向及び半径方向の管路内面の視認が可能となる。

次に、首振り機構部１６について説明する。首振り機構部１６としては、例えば、ジンバルを用いる。２軸（自由度２）のジンバル、３軸（自由度３）のジンバルのいずれを用いてもよい。

また、図４に示すように、カメラユニット１２の４点を駆動棒２５ａ〜２５ｄで支持し、駆動棒２５ａ〜２５ｄの駆動量を調整することでカメラユニット１２を首振りとすることもできる。図４（ａ）は、駆動棒２５ａ〜２５ｄの駆動量が等しく、カメラユニット１２が正面向きの状態である場合の正面側を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の背面側を示す。図４（ｂ）に示すように、駆動棒２５ａ〜２５ｄがカメラユニット１２を支持する４点は、レンズ１７を中心とした正方形の頂点位置である。図４（ｃ）はカメラユニット１２が斜め向きの状態である場合の正面側を示す。駆動棒２５ｂ、２５ｃは図４（ａ）の場合のままで、駆動棒２５ａを牽引方向と逆側に引き、駆動棒２５ｄを牽引方向に突き出した状態を示している。このように、駆動棒２５ａ〜２５ｄの駆動量を調整することでカメラユニット１２を首振りとすることができる。

第１実施形態によれば、外径は従来通りのボビン本体１１にカメラユニット１２を取り付けるので、管路１９の健全性の確認は従来と同様の精度を得られる。カメラユニット１２はボビン本体１１の透明部１５内で首を振ることができるので、首振り時にも透明部１５の部分の半径方向も含めた管路内面を視認することができる。また、ワイヤ２０を引っ掛けるための掛止部１４はボビン本体１１に直接固定されるため、引っ張る際の強度に問題はない。

カメラユニット１２にはレンズ１７と同じ向きを照射する光源１８が設置され、カメラユニット１２に合わせて首を振るので、管路の不良箇所を明るく撮影できる。カメラユニット１２で撮影した映像はボビン本体１１に収納された制御通信部１３を経由して、外部（マンホール近辺）にあるモニタ装置２４へ伝送されるので、検査員３０はモニタ装置２４の画像を見ることで管路内部の異常の有無を確認できる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る管路導通確認装置を管路１９内に挿通した状態を示す一部切欠斜視図であり、図５（ａ）はカメラユニット１２が正面向きの状態を示し、図５（ｂ）はカメラユニット１２が上向きの状態を示し、図５（ｃ）はカメラユニット１２が斜め向きの状態を示している。

本発明の第２実施形態は、図１乃至図４に示した第１実施形態に対し、首振り可能なカメラユニット１２をボビン本体１１の牽引方向の先行する位置に独立して連結するとともに、カメラユニット１２の先行する位置にブラシ２６を連結したものである。また、第１実施形態と同様に、ボビン本体１１には制御通信部１３が収納されており、制御通信部１３は、検査員からの指令に基づき、カメラユニット１２の首振り機構部１６に指令を出して首振りを制御するとともに、カメラユニット１２のレンズ１７で撮影した映像を外部に送信する。図１乃至図４に示した第１実施形態と同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、管路導通確認装置のボビン本体１１の牽引方向の先行する位置には、首振り可能なカメラユニット１２が連結されている。カメラユニット１２にはワイヤ２０ａが掛けられ、そのカメラユニット１２の先行する位置のワイヤ２０ａにブラシ２６が取り付けられ連結されている。ボビン本体１１の後端部にはワイヤ２０ｂが掛けられている。ボビン本体１１の一部（下部）は管路１９の内壁面に接触し、ブラシ２６は、管路１９の内壁面を清掃するものであり、管路１９の内壁面に接触している。これにより、ボビン本体１１及びブラシ２６でカメラユニット２６を管路１９内で浮かせた状態で支持する。

また、カメラユニット１２はレンズ１７及び光源１８を有する。カメラユニット１２の首振り機構部１６は、パン軸２７及びチルト軸２８を有するパンチルト機構で構成され、パン軸２７はカメラユニット１２を左右振り、チルト軸２８はカメラユニット１２を上下振りに駆動する。首振り機構部１６の駆動制御やレンズで撮影した映像の送信は、ボビン本体１１に収納された図示省略の制御通信部で行われる。

ワイヤ２０ａの牽引により、ブラシ２６、カメラユニット１２、ボビン本体１１は、管路１９を移動する。カメラユニット１２は、ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛からない状態では、図５（ａ）に示すようにボビン本体１１の進行方向に対して正面を向いている。一方、ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛かると、検査員は、図５（ｂ）に示すように、カメラユニット１２を上向きにしたり、図５（ｃ）に示すように、カメラユニット１２を斜め向きにしたりして、管路の長手方向及び半径方向の管路内面の映像を撮影させる。図５（ｃ）ではカメラユニット１２が後方の斜め方向を向いた場合を示している。

図６は、本発明の第２実施形態におけるカメラユニット１２の斜視図である。カメラユニット１２は、前後にフック２９ａ、２９ｂを有し、フック２９ａにはワイヤ２０ａが掛けられ、フック２９ｂにはボビン本体１１と連結するための連結具が掛けられる。レンズ１７と光源１８は同じ方向を向いて一体形成されてカメラ本体を形成している。

カメラ本体のレンズ１７と光源１８とは首振り機構部１６により向きが変えられる。すなわち、首振り機構部１６は、パン軸２７及びチルト軸２８を有するパンチルト機構で構成されており、パン軸２７を矢印Ｘ方向に回転すると、カメラ本体のレンズ１７及び光源１８は左右振りとなり、チルト軸２８を矢印Ｙ方向に回転すると、カメラ本体のレンズ１７及び光源１８は上下振りとなる。カメラ本体のレンズ１７としては、望遠レンズまたは広角レンズのいずれを用いてもよい。また、カメラ本体として全天球カメラを用いてもよい。

次に、パン軸２７が回転する際、前側のリングと後側のリングが捻れることになる。このとき、後方は重量の大きいボビン本体１１が管路１９の内面に接触しているため摩擦が大きく、管路１９の座標を基準にした後側リングの捻れは少ない（反力を受ける）。前方は軽量で摩擦の小さいブラシ２６で支えられているだけのため、パン軸２７の回転による捻れは前側リングに大きく発生することになる。こうして、管路１９の座標を基準にしてカメラ本体が回転することになる。

図７は、本発明の第２実施形態に係る管路導通確認装置を管路１９内に挿通し管路導通確認作業を行っている状態を示す概念図である。図３の場合と同様に、管路１９は路面２１の地下のマンホール２２ａ、２２ｂ間に設置されており、図７では、一方のマンホール２２ａの作業員２３がワイヤ２０ａを引っ張り、管路１９内で管路導通確認装置を移動させている場合を示している。

管路導通確認装置のボビン本体１１に連結されたカメラユニット１２は、ボビン本体１１とカメラユニット１２に連結されたブラシ２６とで、管路１９のほぼ中心に浮いた状態で保持される。また、首振り機構１６のパン軸２７が回転したときは、ボビン本体１１と管路１９の内面との摩擦が大きいので、ボビン本体１１の位置座標を基準にしてカメラ本体が回転する。首振り機構１６のチルト軸２８が回転したときは、そのままカメラ本体が回転する。従って、首振り機構部２６により全方向にカメラ本体を向けることができる。

カメラ本体のレンズ１７で撮影された映像は、ボビン本体１１に収納された制御通信部１３により、外部のモニタ装置２４に送信される。これにより、外部の検査員３０は、ボビン本体１１が管路１９の不良箇所で引っ掛かった場合に、不良箇所がある全方向で、管路１９の長手方向及び半径方向の管路内面の視認が可能となる。

第２の実施形態によれば、ボビン本体１１の牽引方向（ワイヤで引っ張られる前方方向）に、ボビン本体１１とは独立してカメラユニット１２を連結するので、ボビン本体１１の機能を阻害することがなく、カメラユニット１２のカメラ本体は、首振り機構部１６のパンチルト機構で首を振ることで管路１９の内面の広い範囲を視認できる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…ボビン本体、１２…カメラユニット、１３…制御通信部、１４…掛止部、１５…透明部、１６…首振り機構部、１７…レンズ、１８…光源、１９…管路、２０…ワイヤ、２１…路面、２２…マンホール、２３…作業員、２４…モニタ装置、２５…駆動棒、２６…ブラシ、２７…パン軸、２８…チルト軸、２９…フック、３０…検査員

Claims (4)

1. 管路内径よりも小径で一定の長さの円筒形に形成され前記管路内へのケーブルの挿通に先立ち管路内に挿入されワイヤで牽引されるボビン本体と、
   前記ボビン本体の牽引方向に取り付けられた首振り可能なカメラユニットと、
   前記ボビン本体に収納され前記カメラユニットの首振りを制御するとともに前記カメラユニットで撮影した画像を外部に送信する制御通信部と、
   を備えたことを特徴とする管路導通確認装置。
2. 前記ボビン本体は先端部に透明部を有し、前記カメラユニットは、前記ボビン本体の先端部に首振り可能に設けられ、首振りの際には一部が前記透明部に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の管路導通確認装置。
3. 前記カメラユニットは、前記ボビン本体の牽引方向の先行する位置に連結され、
   前記カメラユニットの先行する位置にブラシを連結し、前記ブラシは、前記管路の内壁面に接触し前記カメラユニットを前記ボビン本体とともに前記管路内で浮かせた状態で支持することを特徴とする請求項１に記載の管路導通確認装置。
4. 前記カメラユニットは、カメラ本体として全天球カメラを有したことを特徴とする請求項３に記載の管路導通確認装置。

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