JP3449072B2 - 導管の移動監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はトンネル内又は工場
内等に設置される導管の移動監視装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】トンネル内や工場内に設置された可燃性
ガス等の流体の輸送用の導管は、腐食や地震あるいは地
盤変動等により、割れ、亀裂、曲がり等の欠陥が発生す
る危険性があるので、それらの欠陥の発生を予知した
り、早期に発見することで、重大事故になることを未然
に防止することが重要である。 【０００３】そのための監視方法としては、人間が巡回
して監視する方法や所定の間隔で固定監視装置を設置し
て監視する方法がある。 【０００４】しかし、人間が巡回する方法は、監視効率
や安全性等に問題があり、特殊な場合に限られる。 【０００５】また、固定監視装置による監視では、特に
固定監視装置同士の中間部で死角が生じる懸念があり、
ガス漏れ等の異常が発生しても検知が遅れて重大事故に
なる危険性がある。 【０００６】そこで、固定監視装置に代わって、広範囲
の監視を精度良く効率的に行うための移動監視装置につ
いての種々の検討が行われている。 【０００７】その代表例として、特開平５−３２２７７
７号公報に、長さ方向に間隔をあけて多数の励磁コイル
が配置されているガイドレールと、前記ガイドレールに
車輪によって走行自在に懸吊された走行体とからなり、
走行体に取り付けられた永久磁石と前記リニアコイルと
の吸引と反発を進行方向に同期をとることによって走行
体を走行させる、いわゆる磁石式同期型リニアモータに
よる駆動によって走行体をガイドレールに沿って走行さ
せ、導管の異常を検知するための検査装置や監視機器と
得られた監視情報等を送受信するための発受信器を走行
体に搭載して、トンネル内に敷設された導管の監視を遠
隔操作により行う移動監視装置が開示されている。 【０００８】この移動監視装置は、磁石式同期型リニア
モータによる駆動であるので、集電装置が不要でそれに
よる火花の発生がないし、誘導型リニアモータのように
渦電流を発生させる必要がなくそれによって装置が高温
になることがないので、たとえ、可燃性ガスが充満して
いても爆発の危険性が少ない。また、遠隔操作が可能な
ので、酸欠状態でも走行させられる。 【０００９】このように、上記の移動監視装置は長距離
の導管の監視を安全かつ迅速に実施できる利点を有して
いる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
移動監視装置では、狭い場所でも安定かつ迅速に走行で
きるようにするために走行体のコンパクト化を図り、導
管のガス漏れ部を検出する赤外線カメラや導管の表面及
びその形状を撮影するための高感度カメラ等の監視機器
を走行体の内部に収納することを想定している。 【００１１】このために、前記監視カメラの撮影範囲が
限定され、監視頻度を増やしたり、特に、導管が複数本
敷設されている場合には、ガイドレールを増設したりす
る必要があった。 【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、磁石式同期型リニアモータ
による駆動の利点を活かしつつ、テレビカメラ等の監視
カメラの撮影範囲を拡大して広範囲な監視ができる導管
の移動監視装置を提供することを目的としている。 【００１３】 【課題を解決するための手段】この発明に係る導管の移
動監視装置は、導管の監視ルートに沿って敷設され、そ
の長手方向に一定間隔で励磁コイルが配設されているガ
イドレールと、監視機器を搭載して磁石式同期型リニア
モータにより駆動されて該ガイドレールを走行する走行
体を備えた移動監視装置において、該移動監視装置の監
視カメラを前記ガイドレ−ルを挟んで左右両側に少なく
とも１台ずつ配置するとともに、該左右の監視カメラを
近接離間させる機構と、左右の監視カメラを走行方向と
直交する軸線の回りに旋回させる機構とを設けたもので
ある。 【００１４】本発明の移動監視装置では、必要に応じて
走行体にガイドレ−ルを挟んで左右両側に少なくとも１
台ずつ配置した監視カメラを、走行方向に対して左右方
向に移動、すなわち近接離間したり、更に旋回させるこ
とにより、広い範囲の撮影をすることができる。 【００１５】なお、走行体本体および監視カメラを内部
に不活性カズを充満させた気密性の防爆ケースに収納す
ることで耐圧防爆構造にし、監視機器や検査機器等を安
全に保護することが好ましい。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
概略垂直断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線矢視の断
面図である。図１、図２において、１はガイド装置であ
り、ガイドレール２と、その側面に設けた複数の励磁コ
イル３とセンサー４で構成されている。ガイド装置１の
励磁コイル４は、複数の相（例えば３相）ごとにリニア
電源ケーブル２７に配線し、監視操作機構２８の電源制
御装置に繋がれている。 【００１７】５は走行体であり、駆動機器６ａ、６ｂと
それを取り付けた走行体本体７で構成されている。ここ
では２つの駆動機器６ａ、６ｂを取り付けているが、必
要に応じて駆動機器を増加させることができる。 【００１８】リニアモータレール構造と車輪ブロックに
ついては後述する図３、図４で詳細に説明しているの
で、その説明を省略する。 【００１９】走行体本体７は、密閉構造となっており、
映像及びデータ等の送受信機器８、コントローラ９、検
知機器１０、監視カメラ機器１１、電池１２等が内蔵さ
れている。 送受信機器８としては無線機４９、アンテ
ナ等が設置されており、また、その近くには傾斜計、ジ
ャイロ（方位計）等の計測機器が収納されている。ま
た、走行体本体７の前方、後方先端部には超音波や赤外
線による障害物検知器１３ａ、１３ｂが取り付けてあ
り、障害物を監視できる。 【００２０】走行体本体７には、防爆のために、窒素ボ
ンベ５０を収納し、チューブ５１で走行体本体７に付け
たレギュレータ５２やバルブ５３をつなぎ、所定圧に供
給している。 【００２１】内部では圧力計５４と酸素濃度計５５で圧
力と酸素濃度を測定してバルブ５３により窒素供給圧を
調整している。 【００２２】走行体本体７では監視ケースが独立的に設
けられ、２つの監視ケース１４ａ、１４ｂに分離されて
いる。監視ケース１４ａ、１４ｂには、ズーム付きの複
数の監視カメラ１５ａ、１５ｂが収納されており、撮影
窓には耐圧の光学ガラス１６が用いられている。ここに
は耐圧用照明器１７ａ、１７ｂが取り付けてある。監視
ケース１４ａ、１４ｂはそれぞれのラックギヤ１８を付
けたロッド１９ａ、１９ｂに取り付けられており、複数
のローラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２
０ｆ上をピニオンギヤ２１を付けたモータ２２ａ、２２
ｂで左右にそれぞれ拡縮できるようになっている。この
先端にはロッド１９ａ、１９ｂの軸方向に対し、上下振
り用のギャドモータ２３ａ、２３ｂと旋回用のギャドモ
ータ２４ａ、２４ｂを付けてある。監視カメラ１５ａ、
１５ｂとこれらを動かす装置によって、図示していない
複数のガス導管を広範囲に同時に監視できる。 【００２３】ロッド１９ａ、１９ｂの突出し量は、拡張
用のモータに付けたエンコーダ等で計測できる。また左
右端のリミット等で制限している。 【００２４】ロッド１９ａ、１９ｂは直線型でも、湾曲
型でもよい。監視ルートに応じて適宜決めることができ
る。 【００２５】これらの左右の監視カメラ１５ａ、１５ｂ
を同一対象物に向けることによって、立体画像で見るこ
とができ、臨場感が出せる。 【００２６】さらに、監視カメラ１５ａを高感度カメラ
とし、監視カメラ１５ｂを赤外線カメラとして、それぞ
れ左右に取り付けることによって、熱画像図と通常の映
像を重ねて見ることができ、輪郭を明確にできる。 【００２７】監視ケース１４ａ、１４ｂには移動監視装
置５の走行方向に対して、赤外線、超音波等による障害
物検知器３７が取り付けられている。これによって監視
ケース１４ａ、１４ｂを拡縮した状態で走行できる。障
害物検知器の数や取り付け位置については特に限定され
ない。 【００２８】図３は本発明に用いる同期型リニアモータ
レール構造と車輪ブロックを示す図であり、図４は図３
のレールの中心（一点鎖線）右側をＡ−Ａ線矢視による
断面と中心（一点鎖線）左側をＢ−Ｂ線矢視による断面
とした図である。 【００２９】図３、図４において、ガイド装置１はガイ
ドレール２にＨ型のレールを用い、モノレール構造とす
ることにより、その側面に適宜に離した楕円型の励磁コ
イル３とセンサー４を取り付けた非磁性のケース２６を
取り付けている。非磁性のケース２６は、両面対称に限
定することなく取り付けることができる。 【００３０】走行体５の駆動機器６ａは、ガイド装置１
のガイドレール２を挟むように取り付けられた多極磁石
３０と強磁性体のバックコア３１による磁石ブロック２
９と、それらの磁石ブロック２９の両側に回転自在にな
るように取り付けられた一対の重量支持用車輪３４とガ
イドレール２の上、下の縁に転接する振れ止め用の側面
ローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃで組み込まれた一対の車
輪ブロック３２とからなる。 【００３１】側面ローラ３３ａ、３３ｂ、３３ｃの取り
付け穴は長円にして間隙が調節できるようにしている。 【００３２】４４は磁石ブロック２９の支持部材であ
る。走行体５の駆動機器６ａ、６ｂはスライドが可能な
支持部材３５で支えられ、走行体本体７と接続されてい
る。 【００３３】これらの両端面を空気圧を入れた伸縮自在
のダンパ３６ａ、３６ｂにより、横振れを防振してい
る。 【００３４】走行体５は複数の駆動機器６ａ、６ｂの磁
石ブロック２８の多極磁石２９と励磁コイル３との吸引
又は反発によってガイド装置１に懸吊されてガイドレー
ル２上を走行する。 【００３５】図５は本発明の左右のカメラによる監視状
況を示す概略平面図である。図５において、走行体５は
ガイド装置１に懸吊されて、磁石ブロック２９等により
駆動させ、車輪ブロック３２により、ガイドレール２上
を矢印方向に走行している。 【００３６】監視ルートの所定の位置で、監視カメラ機
器１１を収納するケース１４ａ、１４ｂを走行方向に対
して違えて左右方向にロッド１９ａ、１９ｂによって拡
縮させ、その拡縮した位置でギャードモータ２３ａ、２
３ｂ等によって所定の角度に旋回させている。 【００３７】この調整された位置で監視カメラ１５ａ、
１５ｂとして赤外線カメラ、ＴＶカメラを用いて導管の
状態を撮影する。 【００３８】上記のような拡縮機構、旋回機構によっ
て、自在に赤外線カメラ、ＴＶカメラの撮影範囲が調整
できる。 【００３９】上記実施例では監視カメラ等を収納するケ
ースの数が左右に１つづつの場合について述べたが、移
動監視装置５の容量によっては、更に増加することもで
きる。 【００４０】 【実施例】図６は本発明の移動監視装置をトンネル内に
取付けた状態を示す概略図であり、図７は本発明の移動
監視装置をトンネル内に取付けた状態を示す斜視図であ
り、図８はトンネル内に於ける本発明の移動監視装置の
監視カメラの撮影状態を示す図である。 【００４１】図６、図７、図８において、トンネル３８
に架台４３を介して、設置された２つの導管２５ａ、２
５ｂの監視ルートに沿って敷設されたガイド装置１のガ
イドレール２を、駆動機構として磁石式同期型リニアモ
ータを用いて走行体５が懸吊して走行している。３９は
トンネル３８の照明装置である。４８は遮断弁である。
走行体５は監視ルートの所定の位置で監視カメラ機器１
１を収納する２つのケース１４ａ、１４ｂ（隠れて見え
ない）を走行方向に対して左右の反対方向に拡縮させ、
旋回させてその位置で監視カメラ１５ａ、１５ｂによっ
て複数の導管のガス漏れ、外観等を撮影する。この場
合、ロッド１９ａ、１９ｂは湾曲型を用いて、トンネル
３８の上部のカーブに衝突しないようしている。 【００４２】走行体５の監視カメラ、ガス検知器等から
の監視情報が漏洩同軸ケーブル４２により無線で受信さ
れ、増幅器４５で増幅され、監視情報が洩れなく監視操
作機構２８として系外に設けられた監視センタ４０の監
視装置４１に送られ、そこで適切な処置が取られる。 【００４３】一方、監視情報に基づいて、漏洩同軸ケー
ブル４２を介して、走行体５のコントローラ９に指令が
発信され、処置が行われる。 【００４４】即ち、これらの操作は監視センタ４０から
様々の操作信号をシーケンサ等のコントローラを経て、
シリアス信号及び、モデム信号に変換して無線で発信、
これを走行体本体７に取り付けた送受信機器８のアンテ
ナで受信し、増幅してモデム信号及びシリアル信号に戻
し、内蔵のコントローラ９に入り、リレーやインプット
／アウトプット（Ｉ／Ｏ）を経て内部機器の駆動が行わ
れる。 【００４５】本発明の移動監視装置では、図６に示すよ
うにトンネル３８内で上部に一系列のガイド装置１を設
け、トンネル３８内で架台４３に設置された２つの導管
２５ａ、２５ｂの状態を同時に監視カメラで撮影して、
監視情報を監視センタの監視装置４１に送り、そこで適
切な処置をとることができる。 【００４６】上記実施例では定常的には、走行体５によ
って監視が行われるが、監視ルートの曲部等の要所要所
に固定監視装置４６を設けて、双方により有機的な監視
を行い、より高い監視体制を取っている。 【００４７】４７は固定監視装置４６のケーブルで、走
行体５と同様に監視センタ４０の監視装置４１に監視情
報が送られる。 【００４８】また、トンネル３８の底部の監視を行うた
めに、図７に示すようにガイド装置１ａのガイドレール
２ａ上を走行される走行体５ａを併用して、トンネル３
８の上下方向から監視を行い、より高い監視体制を取っ
ている。 【００４９】 【発明の効果】ガイドレ−ルを挟んで左右両側の監視カ
メラを左右方向に移動して、両方の監視カメラを近接ま
たは離間させたり、両方の監視カメラを旋回させたりす
ることで、監視カメラの撮影範囲が拡大でき、複数のガ
ス導管がある場合でもガイドレールの増設をすることな
く監視することができる。 【００５０】また、２台のカメラで１つの対象物を角度
を付けた位置から撮影することで立体的な映像を得るこ
とができ、監視の質を向上させることができる。 【００５１】さらに、一方からテレビカメラで、他方か
ら赤外線カメラで撮影することにより、得られたＴＶ映
像と熱映像を同時に観察することで導管からの漏れ位置
を精度良く検知することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を示す概略垂直断面図であ
る。 【図２】図１のＡ−Ａ線矢視の断面図である。 【図３】本発明に用いる同期型リニアモータレール構造
と車輪ブロックを示す図である 【図４】図３のレールの中心右側をＢ−Ｂ線矢視による
断面と中心左側をＣ−Ｃ線矢視よる断面とした図であ
る。 【図５】本発明の左右のカメラによる監視状況を示す概
略平面図である。 【図６】本発明の移動監視装置をトンネル内に取付けた
状態を示す概略図である。 【図７】本発明の移動監視装置をトンネル内に取付けた
状態を示す斜視図である。 【図８】本発明のトンネル内に於ける本発明の移動監視
装置の監視カメラの撮影状態を示す図である。 【符号の説明】 １ ガイド装置 ２ ガイドレール ３ 励磁コイル ４ センサー ５ 走行体 ６ａ、６ｂ 駆動機器 ７ 走行体本体 ８ 送受信機器 ９ コントローラ １０ 検知機器 １１ 監視カメラ機器 １２ 電池 １３ａ、１３ｂ 、３７ 障害物検知器 １４ａ、１４ｂ 監視ケース １５ａ、１５ｂ 監視カメラ １６ 光学ガラス １７ａ、１７ｂ 耐圧用照明器 １８ ラックギヤ １９ａ、１９ｂ ロッド ２０ａ、２０ｂ ローラ ２１ ピニオンギヤ ２２ａ、２２ｂ モータ ２３ａ、２３ｂ 上下振り用のギャドモータ ２４ａ２４ｂ 旋回用のギャドモータ ２５ａ、２５ｂ ガス導管 ２６ 非磁性のケース ２７ リニア電源ケーブル ２８ 監視操作機構 ２９ 磁石ブロック ３０ 多極磁石 ３１ バックコア ３２ 車輪ブロック ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 側面ローラ ３４ 重量支持用車輪 ３５ 支持部材 ３６ａ、３６ｂ ダンパ ３８ トンネル ３９ 照明装置 ４０ 監視センタ ４１ 監視装置 ４２ 漏洩同軸ケーブル ４３ 架台 ４４ 磁石ブロックの支持部材 ４５ 増幅器 ４６ 固定監視装置 ４７ ケーブル ４８ 遮断弁 ４９ 無線機 ５０ 窒素ボンベ ５１ チューブ ５２ レギュレータ ５３ バルブ ５４ 圧力計 ５５ 酸素濃度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−322777（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−36106（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−153458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−159719（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−132271（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115782（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−212610（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61B 13/10 G01N 21/88

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 導管の監視ルートに沿って敷設され、そ
   の長手方向に一定間隔で励磁コイルが配設されているガ
   イドレールと、監視機器を搭載して磁石式同期型リニア
   モータにより駆動されて該ガイドレールを走行する走行
   体を備えた移動監視装置において、該監視装置の監視カ
   メラを前記ガイドレ−ルを挟んで左右両側に少なくとも
   １台ずつ配置するとともに、該左右の監視カメラを近接
   離間させる機構と、左右の監視カメラを旋回させる機構
   を有することを特徴とする導管の移動監視装置。