JP2599704B2 - 管路の変形状態調査装置 - Google Patents
管路の変形状態調査装置Info
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- JP2599704B2 JP2599704B2 JP6033095A JP3309594A JP2599704B2 JP 2599704 B2 JP2599704 B2 JP 2599704B2 JP 6033095 A JP6033095 A JP 6033095A JP 3309594 A JP3309594 A JP 3309594A JP 2599704 B2 JP2599704 B2 JP 2599704B2
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- Japan
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- light
- target board
- center
- irradiation position
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C7/00—Tracing profiles
- G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Sewage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水管路、その他のパイ
プライン等の変形状態を調査する調査装置に関する。
プライン等の変形状態を調査する調査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水管は地形・地質及び管径や管素材を
考慮して適切な勾配で地中に埋設されるが、地上を通る
車両からの振動や地震、あるいは地盤変化などにより不
等沈下を引き起し、その結果管路に変形（蛇行）、いわ
ゆる不陸が生じることとなる。管路に変形が生じれば、
下水がスムーズに下流側に流れなくなったり、変形部分
に土砂が堆積したりするので適当な時期に管路の変形状
態を調査する必要がある。
考慮して適切な勾配で地中に埋設されるが、地上を通る
車両からの振動や地震、あるいは地盤変化などにより不
等沈下を引き起し、その結果管路に変形（蛇行）、いわ
ゆる不陸が生じることとなる。管路に変形が生じれば、
下水がスムーズに下流側に流れなくなったり、変形部分
に土砂が堆積したりするので適当な時期に管路の変形状
態を調査する必要がある。
【０００３】管路の変形状態を調査するには、図４に示
すように管路の一端側にレーザー光線発射器Ａを固定
し、管路内の他端側からこのレーザー光線発射器Ａに向
けて標的車Ｂを走らせる。標的車Ｂには標的盤Ｃが設け
られていて、発射されたレーザー光線Ｄが標的盤Ｃを照
射するようにレーザー光線発射器Ａを調整しておく。レ
ーザー光線発射器Ａ位置の管底Ｅの高さをＨ、管底Ｅか
らレーザー光線発射器Ａの光源Ｆまでの高さをＨ’、管
底から標的盤Ｃの中心Ｇまでの高さをＲ、標的盤Ｃの中
心Ｇからレーザー光線Ｄの照射位置Ｉまでの上下方向の
ずれをＲ１（図４の場合はマイナス値）、レーザー光線
Ｄを水平に発射した場合の仮想照射位置と照射位置Ｉと
の上下方向のずれをＪ（図４の場合はマイナス値）とす
ると、標的車Ｂ位置の管底Ｋの高さＬは次式によって求
めることができる（ずれＪは、レーザー光線Ｄの発射角
度及び光源Ｆと標的盤Ｃとの距離によって求める）。 Ｌ＝Ｈ＋Ｈ’−（Ｒ＋Ｒ１）＋Ｊ そして、標的車Ｂの移動にともない管底Ｋの高さＬを連
続的又は不連続的に記録することにより管路の上下方向
の変形を認識することができる。
すように管路の一端側にレーザー光線発射器Ａを固定
し、管路内の他端側からこのレーザー光線発射器Ａに向
けて標的車Ｂを走らせる。標的車Ｂには標的盤Ｃが設け
られていて、発射されたレーザー光線Ｄが標的盤Ｃを照
射するようにレーザー光線発射器Ａを調整しておく。レ
ーザー光線発射器Ａ位置の管底Ｅの高さをＨ、管底Ｅか
らレーザー光線発射器Ａの光源Ｆまでの高さをＨ’、管
底から標的盤Ｃの中心Ｇまでの高さをＲ、標的盤Ｃの中
心Ｇからレーザー光線Ｄの照射位置Ｉまでの上下方向の
ずれをＲ１（図４の場合はマイナス値）、レーザー光線
Ｄを水平に発射した場合の仮想照射位置と照射位置Ｉと
の上下方向のずれをＪ（図４の場合はマイナス値）とす
ると、標的車Ｂ位置の管底Ｋの高さＬは次式によって求
めることができる（ずれＪは、レーザー光線Ｄの発射角
度及び光源Ｆと標的盤Ｃとの距離によって求める）。 Ｌ＝Ｈ＋Ｈ’−（Ｒ＋Ｒ１）＋Ｊ そして、標的車Ｂの移動にともない管底Ｋの高さＬを連
続的又は不連続的に記録することにより管路の上下方向
の変形を認識することができる。
【０００４】レーザー光線Ｄの標的盤Ｃへの照射位置Ｉ
の検出は、標的車Ｂに搭載したテレビカメラによる標的
盤Ｃの映像記録に基づき調査終了後に目視によって行っ
ている。
の検出は、標的車Ｂに搭載したテレビカメラによる標的
盤Ｃの映像記録に基づき調査終了後に目視によって行っ
ている。
【０００５】なお、管路の横方向の変形は管横Ｍの位置
を連続的又は不連続的に記録することにより認識するこ
とができる。
を連続的又は不連続的に記録することにより認識するこ
とができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、テレビカメ
ラによる映像記録からレーザー光線Ｄの照射位置Ｉを正
確に認識することはなかなか困難であり、したがって照
射位置Ｉの経時的な検出結果は精度の低いものとなって
いる。照射位置Ｉの検出結果が精度の低いものであれ
ば、この検出結果に基づいて導き出される管路の変形状
態も不正確なものとなってしまう。
ラによる映像記録からレーザー光線Ｄの照射位置Ｉを正
確に認識することはなかなか困難であり、したがって照
射位置Ｉの経時的な検出結果は精度の低いものとなって
いる。照射位置Ｉの検出結果が精度の低いものであれ
ば、この検出結果に基づいて導き出される管路の変形状
態も不正確なものとなってしまう。
【０００７】そこで、本発明は光線の標的盤への照射位
置を正確にかつ即座に検出することが可能な、しかも調
査作業能率を向上させることができる調査装置の提供を
目的とする。
置を正確にかつ即座に検出することが可能な、しかも調
査作業能率を向上させることができる調査装置の提供を
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の管路の変形状態調査装置は、光源を有し、
管路の一端側に配置された光線発射器と、この光源から
発射された光線が照射される標的盤を有し、管路の他端
側から前記光線発射器側に向って移動する標的車と、を
備え、光線の前記標的盤への照射位置を検出することに
より変形状態を調査する管路の変形状態調査装置におい
て、前記標的盤の前面に、複数個が同時に光線を受ける
ように多数個の受光素子を配置し、光線を受けた複数個
の前記受光素子からの電気信号の強弱分布に基づき光線
の前記標的盤への照射部分の中心又は中心近傍位置を算
出し、この中心又は中心近傍位置を前記照射位置として
認識するものである。
め、本発明の管路の変形状態調査装置は、光源を有し、
管路の一端側に配置された光線発射器と、この光源から
発射された光線が照射される標的盤を有し、管路の他端
側から前記光線発射器側に向って移動する標的車と、を
備え、光線の前記標的盤への照射位置を検出することに
より変形状態を調査する管路の変形状態調査装置におい
て、前記標的盤の前面に、複数個が同時に光線を受ける
ように多数個の受光素子を配置し、光線を受けた複数個
の前記受光素子からの電気信号の強弱分布に基づき光線
の前記標的盤への照射部分の中心又は中心近傍位置を算
出し、この中心又は中心近傍位置を前記照射位置として
認識するものである。
【０００９】さらに、本発明の管路の変形状態調査装置
では、光線が標的盤から外れると、光線発射器からの光
線発射角度が標的盤への照射位置の移動軌跡に基づき自
動的に調整されるように構成されている。
では、光線が標的盤から外れると、光線発射器からの光
線発射角度が標的盤への照射位置の移動軌跡に基づき自
動的に調整されるように構成されている。
【００１０】
【作用】光線の照射部分に配置されている複数個の受光
素子が電気信号を発するが、最も強い電気信号を発する
受光素子の配置位置を照射位置として認識することも可
能ではある。しかしながら、電気信号を発した受光素子
の配置位置及び電気信号の強弱からなる電気信号強弱分
布に基づき光線の照射位置を演算して検出すれば、検出
した照射位置を受光素子と受光素子との間に存在する場
合もある照射部分の中心に一致させ又はより近づけるこ
とができるので、精度の高い照射位置の検出が可能とな
る。
素子が電気信号を発するが、最も強い電気信号を発する
受光素子の配置位置を照射位置として認識することも可
能ではある。しかしながら、電気信号を発した受光素子
の配置位置及び電気信号の強弱からなる電気信号強弱分
布に基づき光線の照射位置を演算して検出すれば、検出
した照射位置を受光素子と受光素子との間に存在する場
合もある照射部分の中心に一致させ又はより近づけるこ
とができるので、精度の高い照射位置の検出が可能とな
る。
【００１１】管路の変形が大きい場合には光線発射器か
らの光線が標的盤を外れることもある。従来はテレビカ
メラから送られる映像をモニターで監視し、光線が標的
盤から外れると標的車を停止させ、光線発射器からの光
線発射角度を調整して光線を標的盤内側に復帰させた後
に標的車を移動させて調査を再開している。そこで、光
線が標的盤から外れた場合、すなわち受光素子が電気信
号を発しなくなった場合に、それまでの光線照射位置の
移動軌路に基づき光線発射角度の自動的調整を行い、照
射位置が標的盤の内側（好ましくは中心）に自動的に復
帰するように構成しておけば、調査作業を中断する必要
はなくなる。
らの光線が標的盤を外れることもある。従来はテレビカ
メラから送られる映像をモニターで監視し、光線が標的
盤から外れると標的車を停止させ、光線発射器からの光
線発射角度を調整して光線を標的盤内側に復帰させた後
に標的車を移動させて調査を再開している。そこで、光
線が標的盤から外れた場合、すなわち受光素子が電気信
号を発しなくなった場合に、それまでの光線照射位置の
移動軌路に基づき光線発射角度の自動的調整を行い、照
射位置が標的盤の内側（好ましくは中心）に自動的に復
帰するように構成しておけば、調査作業を中断する必要
はなくなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１３】図１は本発明に係る調査装置の調査状態を
示す図である。
示す図である。
【００１４】下水管１内の管路一端側にはレーザー光線
発射器３（光線発射器）が固定用装置４を介して固定さ
れていて、このレーザー光線発射器３の光源部５は任意
方向に揺動できるように構成されている。管路は不等沈
下により変形していて中間部に段部７が生じている。管
路の他端側から移動してきた自走式標的車９の先端には
標的盤１１が取り付けられているが、標的盤１１の前面
には図２に示すように多数個のフォトトランジスター１
３（受光素子）が網目状に配置されていて、レーザー光
線発射器３から放出されたレーザー光線１５は３つのフ
ォトトランジスター１３１，１３２，１３３を照射し
（図３参照：図３中符号１９は照射部分である）、この
３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３３が
発する電気信号は地上に置かれたパーソナルコンピュー
タ１７に入力される。フォトトランジスター１３１は強
い光を受けてフォトトランジスター１３２，１３３より
大きな電気信号を発するが、パーソナルコンピュータ１
７は３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３
３の配置位置及び電気信号の強弱からなる電気信号分布
に基づき照射部分１９の中心又は中心近傍位置を算出
し、そしてこの中心又は中心近傍位置を照射位置として
認識することにより標的車９位置の管路底の高さを演算
する。そして、得られる管路底の高さデータに基づき管
路の縦断面図が作成される。
発射器３（光線発射器）が固定用装置４を介して固定さ
れていて、このレーザー光線発射器３の光源部５は任意
方向に揺動できるように構成されている。管路は不等沈
下により変形していて中間部に段部７が生じている。管
路の他端側から移動してきた自走式標的車９の先端には
標的盤１１が取り付けられているが、標的盤１１の前面
には図２に示すように多数個のフォトトランジスター１
３（受光素子）が網目状に配置されていて、レーザー光
線発射器３から放出されたレーザー光線１５は３つのフ
ォトトランジスター１３１，１３２，１３３を照射し
（図３参照：図３中符号１９は照射部分である）、この
３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３３が
発する電気信号は地上に置かれたパーソナルコンピュー
タ１７に入力される。フォトトランジスター１３１は強
い光を受けてフォトトランジスター１３２，１３３より
大きな電気信号を発するが、パーソナルコンピュータ１
７は３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３
３の配置位置及び電気信号の強弱からなる電気信号分布
に基づき照射部分１９の中心又は中心近傍位置を算出
し、そしてこの中心又は中心近傍位置を照射位置として
認識することにより標的車９位置の管路底の高さを演算
する。そして、得られる管路底の高さデータに基づき管
路の縦断面図が作成される。
【００１５】なお、レーザー光線発射器３と標的盤１１
との距離は標的車９の管路他端側からの移動距離に基づ
き算出される。また、受光素子としてフォトダイオード
などの他の光センサ素子を用いることも可能であり、さ
らに標的盤１１にＣＣＤイメージセンサを取り付けると
いう場合もある。
との距離は標的車９の管路他端側からの移動距離に基づ
き算出される。また、受光素子としてフォトダイオード
などの他の光センサ素子を用いることも可能であり、さ
らに標的盤１１にＣＣＤイメージセンサを取り付けると
いう場合もある。
【００１６】標的車９がさらに前進するとレーザー光線
１５は標的盤１１から外れるが、パーソナルコンピュー
タ１７にフォトトランジスター１３からの電気信号が入
力されなくなると、レーザー光線発射器３の光源部５は
パーソナルコンピュータ１７に制御されて照射位置が標
的盤１１の中心２１に復帰するように揺動する（図１の
仮想線参照）。中心２１の位置はレーザー光線１５が標
的盤１１から外れるまでの照射位置の移動軌跡２３に基
づき算出され、算出された中心２１にレーザー光線１５
が照射されるように光源部５は揺動することとなる（図
２参照：調査開始の際はレーザー光線１５が標的盤１１
の中心２１に照射されるように調整されている）。
１５は標的盤１１から外れるが、パーソナルコンピュー
タ１７にフォトトランジスター１３からの電気信号が入
力されなくなると、レーザー光線発射器３の光源部５は
パーソナルコンピュータ１７に制御されて照射位置が標
的盤１１の中心２１に復帰するように揺動する（図１の
仮想線参照）。中心２１の位置はレーザー光線１５が標
的盤１１から外れるまでの照射位置の移動軌跡２３に基
づき算出され、算出された中心２１にレーザー光線１５
が照射されるように光源部５は揺動することとなる（図
２参照：調査開始の際はレーザー光線１５が標的盤１１
の中心２１に照射されるように調整されている）。
【００１７】なお、管路の横方向の変形状態の調査は管
横位置を演算して算出することにより上下方向の変形状
態の調査と同時に行われている。
横位置を演算して算出することにより上下方向の変形状
態の調査と同時に行われている。
【００１８】また、レーザー光線発射器３の制御を無線
で行えば、レーザー光線発射器３用の地上配線を省略で
きるので交通障害の発生を避けることができる。
で行えば、レーザー光線発射器３用の地上配線を省略で
きるので交通障害の発生を避けることができる。
【００１９】さらに、図中２５は標的車９の移動速度及
び管路他端側への復帰移動を制御する制御装置である。
び管路他端側への復帰移動を制御する制御装置である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の調査装置
を用いれば、光線を受けた複数個の受光素子からの電気
信号の強弱分布に基づき光線の照射位置を演算して検出
することができるので調査精度を向上させることができ
る。
を用いれば、光線を受けた複数個の受光素子からの電気
信号の強弱分布に基づき光線の照射位置を演算して検出
することができるので調査精度を向上させることができ
る。
【００２１】そして、光線が標的盤から外れたときに、
光線発射角度を標的盤への照射位置の移動軌跡に基づき
自動的に調整するので、調査作業を中断することなく光
線を標的盤内側に復帰させることができ、調査作業能率
を向上させることができる。
光線発射角度を標的盤への照射位置の移動軌跡に基づき
自動的に調整するので、調査作業を中断することなく光
線を標的盤内側に復帰させることができ、調査作業能率
を向上させることができる。
【図１】本発明に係る調査装置の調査状態を示す図であ
る。
る。
【図２】標的盤の正面図である。
【図３】標的盤の部分拡大図である。
【図４】従来の調査装置の調査状態を示す図である。
３ レーザー光線発射器（光線発射器） ５ 光源部 ９ 標的車 １１ 標的盤 １３ フォトトランジスター（受光素子） １５ レーザー光線
Claims (1)
- 【請求項１】 光源を有し、管路の一端側に配置された
光線発射器と、この光源から発射された光線が照射され
る標的盤を有し、管路の他端側から前記光線発射器側に
向って移動する標的車と、を備え、光線の前記標的盤へ
の照射位置を検出することにより変形状態を調査する管
路の変形状態調査装置において、 前記標的盤の前面に、複数個が同時に光線を受けるよう
に多数個の受光素子を配置し、光線を受けた複数個の前
記受光素子からの電気信号の強弱分布に基づき光線の前
記標的盤への照射部分の中心又は中心近傍位置を算出
し、この中心又は中心近傍位置を前記照射位置として認
識するとともに、 光線が前記標的盤から外れると、前記光線発射器からの
光線発射角度が前記標的盤への照射位置の移動軌跡に基
づき自動的に調整されるように構成した ことを特徴とす
る管路の変形状態調査装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033095A JP2599704B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 管路の変形状態調査装置 |
| US08/682,765 US5745232A (en) | 1994-02-03 | 1994-03-17 | Apparatus for inspecting deformation of pipe |
| DE69429020T DE69429020T2 (de) | 1994-02-03 | 1994-03-17 | Inspektionsapparat für deformierte rohre |
| PCT/JP1994/000429 WO1995021367A1 (fr) | 1994-02-03 | 1994-03-17 | Dispositif d'inspection des deformations dans un conduit |
| EP94910030A EP0807801B1 (en) | 1994-02-03 | 1994-03-17 | Apparatus for inspecting deformation of pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033095A JP2599704B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 管路の変形状態調査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218225A JPH07218225A (ja) | 1995-08-18 |
| JP2599704B2 true JP2599704B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=12377113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033095A Expired - Fee Related JP2599704B2 (ja) | 1994-02-03 | 1994-02-03 | 管路の変形状態調査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5745232A (ja) |
| EP (1) | EP0807801B1 (ja) |
| JP (1) | JP2599704B2 (ja) |
| DE (1) | DE69429020T2 (ja) |
| WO (1) | WO1995021367A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19747872C2 (de) * | 1997-10-20 | 2000-01-05 | Mannesmann Ag | System für die Vermessung von Schienen, insbesondere Laufschienen für Krane, Regalbediengeräte, Laufradblöcke |
| US5956135A (en) * | 1997-11-03 | 1999-09-21 | Quesnel; Ray J. | Pipeline inspection apparatus |
| US6415208B1 (en) | 1999-11-18 | 2002-07-02 | Mannesmann Ag | Apparatus and method for surveying rails, in particular running rails for cranes, shelf handling units, running wheel block |
| DE10152637A1 (de) | 2000-11-30 | 2002-07-11 | Busch Dieter & Co Prueftech | Elektrooptisches Messgerät zum Feststellen der Relativlage von Körpern oder von Oberflächenbereichen solcher Körper |
| CA2734672C (en) * | 2008-08-27 | 2017-01-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Monitoring system for well casing |
| JP5427058B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2014-02-26 | 東海旅客鉄道株式会社 | 検測車の車体歪み測定方法および測定装置 |
| US20120140247A1 (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-07 | Mechanical Dynamics & Analysis, Ltd. | Methods and apparatus for determining deflection of an equipment foundation |
| JP6087613B2 (ja) * | 2012-12-17 | 2017-03-01 | 新日鐵住金株式会社 | 閉水路の堆積物測定方法 |
| CN107063111A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-08-18 | 安徽科恩新能源有限公司 | 深基坑顶管作业井坍塌预警系统 |
| CN107747913B (zh) * | 2017-11-15 | 2023-12-19 | 西安工业大学 | 一种管道弯曲度测量装置及方法 |
| CN112013780B (zh) * | 2020-08-18 | 2022-01-28 | 上海真兰仪表科技股份有限公司 | 一种燃气管道或流量计受力变形便携检测设备及检测方法 |
| CN112524359B (zh) * | 2020-11-19 | 2022-11-18 | 潍坊科技学院 | 一种集成光纤光栅的智能轴向挤压式管接头 |
| CN115164756B (zh) * | 2022-06-29 | 2023-11-03 | 上海市安装工程集团有限公司 | 支吊架变形量智能监测系统及方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3591926A (en) * | 1968-02-08 | 1971-07-13 | Contractors Automated Devices | Light beam aligning method and apparatus |
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