JP3484366B2 - 管路内部点検方法および管路内部点検装置 - Google Patents
管路内部点検方法および管路内部点検装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管路内部点検方法
および管路内部点検装置に係わり、特に、通信ケーブル
収容用地下管路等の管路内部に音波を入射し、その反射
音波を測定することにより、簡単に管路内部状態が点検
可能な管路内部点検方法および管路内部点検装置に関す
る。
および管路内部点検装置に係わり、特に、通信ケーブル
収容用地下管路等の管路内部に音波を入射し、その反射
音波を測定することにより、簡単に管路内部状態が点検
可能な管路内部点検方法および管路内部点検装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の音波による管路内部点検
装置を説明するための図である。この図７に示す従来の
管路内部点検装置では、初めに、装置本体１において生
成されたスピーカ制御信号により、管路ダクト口に設置
される音波送受波装置２内に装着されているスピーカか
ら、マンホール３を介在して埋設されている地下管路４
の内部に音波を入射する。次に、地下管路４中に存在す
る管路断面積変化箇所（５，６）あるいは管端において
反射する反射音波を音波送受波装置２内に装着されてい
るマイクロフォンによって受信する。そして、受信した
反射音波の到達時間および反射音波波形を、装置本体１
において分析・計測を行い、地下管路４の内部状態を点
検する。ここで、地下管路４の内部に入射する入射音波
としては、一般的に、図８の２１に示すような、モノサ
イクルパルス波形の音波が使用される。なお、このよう
な技術は、例えば、特開平７−５５９３１号公報（管路
内部状態計測方法および装置）に開示されている。
装置を説明するための図である。この図７に示す従来の
管路内部点検装置では、初めに、装置本体１において生
成されたスピーカ制御信号により、管路ダクト口に設置
される音波送受波装置２内に装着されているスピーカか
ら、マンホール３を介在して埋設されている地下管路４
の内部に音波を入射する。次に、地下管路４中に存在す
る管路断面積変化箇所（５，６）あるいは管端において
反射する反射音波を音波送受波装置２内に装着されてい
るマイクロフォンによって受信する。そして、受信した
反射音波の到達時間および反射音波波形を、装置本体１
において分析・計測を行い、地下管路４の内部状態を点
検する。ここで、地下管路４の内部に入射する入射音波
としては、一般的に、図８の２１に示すような、モノサ
イクルパルス波形の音波が使用される。なお、このよう
な技術は、例えば、特開平７−５５９３１号公報（管路
内部状態計測方法および装置）に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記図７に示す従来の
音波による管路内部点検装置によって、地下管路４の点
検を実施した場合における反射音波波形の一例を図９に
示す。前記図７に示す従来の管路内部点検装置では、入
射音波３１を地下管路４内に入射した時の管端における
反射音波３２、および地下管路４内に存在する断面積変
化箇所における反射音波３３の入射音波３１に対する位
相および振幅によって、反射が生じた箇所の断面積変化
の状況および程度を計測し、また、入射音波３１が地下
管路内に入射されてから反射音波（３２，３３）がマイ
クロフォンに到達するまでの時間を測定することによ
り、反射が生じた位置の入射音波３１の入射位置からの
距離を計測する。一方、現在供用されている通信ケーブ
ル収容用管路の長さは、最長で２５０ｍのものが用いら
れている。しかしながら、前記図７に示す従来の音波に
よる管路内部点検装置によって、地下管路４の点検を実
施した場合に、点検対象の地下管路４の長さが長くなれ
ばなるほど、入射音波３１の入射位置から遠いところに
位置する断面積変化箇所における反射音波３３が、音波
の距離による減衰、および管路内断面積変化箇所におけ
る多重反射の影響により、外界からの雑音との区別がつ
かないほど乱れ、断面積変化箇所の位置を特定すること
が困難になるという問題点があった。本発明は、前記従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
本発明の目的は、点検対象管路が、例えば、２５０ｍ程
度の長尺管路である場合においても、反射音波を明確に
抽出できるようにして、遠距離地点の管路内部状態を正
確に検出することが可能となる音波による管路内部点検
方法および管路内部点検装置を提供することにある。本
発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明
細書の記述および添付図面によって明らかにする。
音波による管路内部点検装置によって、地下管路４の点
検を実施した場合における反射音波波形の一例を図９に
示す。前記図７に示す従来の管路内部点検装置では、入
射音波３１を地下管路４内に入射した時の管端における
反射音波３２、および地下管路４内に存在する断面積変
化箇所における反射音波３３の入射音波３１に対する位
相および振幅によって、反射が生じた箇所の断面積変化
の状況および程度を計測し、また、入射音波３１が地下
管路内に入射されてから反射音波（３２，３３）がマイ
クロフォンに到達するまでの時間を測定することによ
り、反射が生じた位置の入射音波３１の入射位置からの
距離を計測する。一方、現在供用されている通信ケーブ
ル収容用管路の長さは、最長で２５０ｍのものが用いら
れている。しかしながら、前記図７に示す従来の音波に
よる管路内部点検装置によって、地下管路４の点検を実
施した場合に、点検対象の地下管路４の長さが長くなれ
ばなるほど、入射音波３１の入射位置から遠いところに
位置する断面積変化箇所における反射音波３３が、音波
の距離による減衰、および管路内断面積変化箇所におけ
る多重反射の影響により、外界からの雑音との区別がつ
かないほど乱れ、断面積変化箇所の位置を特定すること
が困難になるという問題点があった。本発明は、前記従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
本発明の目的は、点検対象管路が、例えば、２５０ｍ程
度の長尺管路である場合においても、反射音波を明確に
抽出できるようにして、遠距離地点の管路内部状態を正
確に検出することが可能となる音波による管路内部点検
方法および管路内部点検装置を提供することにある。本
発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明
細書の記述および添付図面によって明らかにする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、管路ダクト口から
音波を入射し、当該入射された音波に対する管路内部か
らの反射波を受信し、当該受信した反射波に基づき管路
内部状態を点検する管路内部点検方法であって、入射音
波としてモノサイクルパルス波形の音波とデュアルサイ
クルパルス波形の音波とを併用することを特徴とする。
また、本発明は、前記管路ダクト口から前記モノサイク
ルパルス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形
の音波とをそれぞれ個別に順次入射し、当該入射音波に
対する反射音波波形を別々に出力し、各反射音波波形を
用いてそれぞれ音波入射位置から近距離の区間と遠距離
の区間とにおける管路内部状態を点検することを特徴と
する。また、本発明は、管路ダクト口から音波を入射す
る入射手段と、前記入射手段から入射された音波に対す
る管路内部からの反射波を受信する受信手段と、前記受
信手段で受信された反射波に基づき、管路内部状態を点
検する点検手段とを有する管路内部点検装置であって、
前記入射手段は、入射音波としてモノサイクルパルス波
形の音波とデュアルサイクルパルス波形の音波とを、管
路ダクト口から管路内部に入射することを特徴とする。
また、本発明は、前記入射手段が、前記モノサイクルパ
ルス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形の音
波とをそれぞれ個別に順次入射し、前記点検手段が、各
反射音波波形を用いてそれぞれ音波入射位置から近距離
の区間と遠距離の区間とにおける管路内部状態を点検す
ることを特徴とする。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、管路ダクト口から
音波を入射し、当該入射された音波に対する管路内部か
らの反射波を受信し、当該受信した反射波に基づき管路
内部状態を点検する管路内部点検方法であって、入射音
波としてモノサイクルパルス波形の音波とデュアルサイ
クルパルス波形の音波とを併用することを特徴とする。
また、本発明は、前記管路ダクト口から前記モノサイク
ルパルス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形
の音波とをそれぞれ個別に順次入射し、当該入射音波に
対する反射音波波形を別々に出力し、各反射音波波形を
用いてそれぞれ音波入射位置から近距離の区間と遠距離
の区間とにおける管路内部状態を点検することを特徴と
する。また、本発明は、管路ダクト口から音波を入射す
る入射手段と、前記入射手段から入射された音波に対す
る管路内部からの反射波を受信する受信手段と、前記受
信手段で受信された反射波に基づき、管路内部状態を点
検する点検手段とを有する管路内部点検装置であって、
前記入射手段は、入射音波としてモノサイクルパルス波
形の音波とデュアルサイクルパルス波形の音波とを、管
路ダクト口から管路内部に入射することを特徴とする。
また、本発明は、前記入射手段が、前記モノサイクルパ
ルス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形の音
波とをそれぞれ個別に順次入射し、前記点検手段が、各
反射音波波形を用いてそれぞれ音波入射位置から近距離
の区間と遠距離の区間とにおける管路内部状態を点検す
ることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 ［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態の音波に
よる管路内部点検装置の概略構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、本実施の形態の管路内部点検装
置は、演算処理部１０、表示部１１、操作部１２、ディ
ジタル部１３、アナログ部１４およびプローブ部１５で
構成される。ここで、演算処理部１０は、ＣＰＵ１０１
とメモリ１０２とで構成され、また、ディジタル部１３
は、Ｄ／Ａ変換器１０５と、Ａ／Ｄ変換器（１０６，１
０８）と、時変ゲインコントローラ１０７とで構成され
る。さらに、アナログ部１４は、スピーカ駆動アンプ１
０９と、マイクアンプ１１０と、温度センサアンプ１１
１とで構成され、また、プローブ部１５は、スピーカ１
１２と、マイク１１３と、温度センサ１１４とで構成さ
れる。
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 ［実施の形態１］図１は、本発明の実施の形態の音波に
よる管路内部点検装置の概略構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、本実施の形態の管路内部点検装
置は、演算処理部１０、表示部１１、操作部１２、ディ
ジタル部１３、アナログ部１４およびプローブ部１５で
構成される。ここで、演算処理部１０は、ＣＰＵ１０１
とメモリ１０２とで構成され、また、ディジタル部１３
は、Ｄ／Ａ変換器１０５と、Ａ／Ｄ変換器（１０６，１
０８）と、時変ゲインコントローラ１０７とで構成され
る。さらに、アナログ部１４は、スピーカ駆動アンプ１
０９と、マイクアンプ１１０と、温度センサアンプ１１
１とで構成され、また、プローブ部１５は、スピーカ１
１２と、マイク１１３と、温度センサ１１４とで構成さ
れる。
【０００６】さらに、表示部１１にはディスプレイ１０
３が、操作部１２には操作スイッチ１０４が備えられ
る。
３が、操作部１２には操作スイッチ１０４が備えられ
る。
【０００７】本実施の形態の管路内部点検装置では、Ｃ
ＰＵ１０１の制御の下に、管路内部に入射される入射音
波の波形データがＤ／Ａ変換器１０５に送られ、Ｄ／Ａ
変換器１０５でアナログ信号に変換された後、スピーカ
駆動アンプ１０９で増幅され、スピーカ１１２から、管
路内部に音波が入射される。また、当該入射音波に対す
る管路内部からの反射音波は、マイク１１３で受信さ
れ、マイクアンプ１１０で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器
１０６に送られ、Ａ／Ｄ変換器１０６でディジタルデー
タに変換され、メモリ１０２に格納される。この場合
に、マイクアンプ１１０は、ＣＰＵ１０１により制御さ
れる時変ゲインコントローラ１０７からの制御信号によ
り、そのゲイン（増幅度）が時間の経過に伴って増加す
るように制御される。さらに、温度センサ１１４で検出
された温度も、温度センサアンプ１１１で増幅された
後、Ａ／Ｄ変換器１０８に送られ、Ａ／Ｄ変換器１０８
でディジタルデータに変換され、メモリ１０２に格納さ
れる。この温度センサ１１４で検出された温度データ
は、音速から距離を測定する際のパラメータとして使用
される。
ＰＵ１０１の制御の下に、管路内部に入射される入射音
波の波形データがＤ／Ａ変換器１０５に送られ、Ｄ／Ａ
変換器１０５でアナログ信号に変換された後、スピーカ
駆動アンプ１０９で増幅され、スピーカ１１２から、管
路内部に音波が入射される。また、当該入射音波に対す
る管路内部からの反射音波は、マイク１１３で受信さ
れ、マイクアンプ１１０で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器
１０６に送られ、Ａ／Ｄ変換器１０６でディジタルデー
タに変換され、メモリ１０２に格納される。この場合
に、マイクアンプ１１０は、ＣＰＵ１０１により制御さ
れる時変ゲインコントローラ１０７からの制御信号によ
り、そのゲイン（増幅度）が時間の経過に伴って増加す
るように制御される。さらに、温度センサ１１４で検出
された温度も、温度センサアンプ１１１で増幅された
後、Ａ／Ｄ変換器１０８に送られ、Ａ／Ｄ変換器１０８
でディジタルデータに変換され、メモリ１０２に格納さ
れる。この温度センサ１１４で検出された温度データ
は、音速から距離を測定する際のパラメータとして使用
される。
【０００８】本実施の形態の管路内部点検装置では、近
距離用測定用の近距離用入射音波と、遠距離用測定用の
遠距離用入射音波との２つの音波を使用する。ここで、
近距離用入射音波としては、モノサイクルパルス波形の
音波を使用し、遠距離用入射音波としては、複雑かつ周
期性のある人工的な特徴を持つパルス波形の音波を使用
する。即ち、本実施の形態では、遠距離用入射音波とし
て、図２に示すような、複雑で周期性の高い人工的な特
徴を持つパルス波形の音波４１を使用し、近距離用入射
音波として、モノサイクルパルス波形の音波４２を使用
する。一般に、自然界には突発的で同一の波形を繰り返
すような雑音が存在する確率は極めて低いため、本実施
の形態のように、入射音波として、複雑かつ周期性のあ
る人工的な特徴を持つパルス波形の音波４１を使用する
ことにより、距離が遠くなるほど反射音波と雑音との識
別が容易になる。また、図２に示すパルス波形の音波４
１のように、入射音波の性質が人工的で複雑かつ周期性
のある方が、モノサイクルパルス波形の音波４２より
も、入射音波のもつパワースペクトルの絶対値が大きく
なり、距離による減衰の影響による入射音波の信号波形
の乱れが少なくなる。さらに、入射音波の信号波形が複
雑な周期性を持っていると、反射音波波形のピークがあ
る狭い範囲で複数まとまって得られ、反射音波のピーク
検出処理が容易となる。即ち、モノサイクルパルス波形
の音波４２を用いた場合の反射音波のピーク数は１であ
り振幅が小さい場合、雑音との識別ができない場合も有
り得るが、入射音波の信号波形が複雑な周期性を持って
いると、点検対象距離が長くなった場合においても、従
来のモノサイクルパルス波形の音波４２を用いるよりも
反射音波を明確に認識することができる。
距離用測定用の近距離用入射音波と、遠距離用測定用の
遠距離用入射音波との２つの音波を使用する。ここで、
近距離用入射音波としては、モノサイクルパルス波形の
音波を使用し、遠距離用入射音波としては、複雑かつ周
期性のある人工的な特徴を持つパルス波形の音波を使用
する。即ち、本実施の形態では、遠距離用入射音波とし
て、図２に示すような、複雑で周期性の高い人工的な特
徴を持つパルス波形の音波４１を使用し、近距離用入射
音波として、モノサイクルパルス波形の音波４２を使用
する。一般に、自然界には突発的で同一の波形を繰り返
すような雑音が存在する確率は極めて低いため、本実施
の形態のように、入射音波として、複雑かつ周期性のあ
る人工的な特徴を持つパルス波形の音波４１を使用する
ことにより、距離が遠くなるほど反射音波と雑音との識
別が容易になる。また、図２に示すパルス波形の音波４
１のように、入射音波の性質が人工的で複雑かつ周期性
のある方が、モノサイクルパルス波形の音波４２より
も、入射音波のもつパワースペクトルの絶対値が大きく
なり、距離による減衰の影響による入射音波の信号波形
の乱れが少なくなる。さらに、入射音波の信号波形が複
雑な周期性を持っていると、反射音波波形のピークがあ
る狭い範囲で複数まとまって得られ、反射音波のピーク
検出処理が容易となる。即ち、モノサイクルパルス波形
の音波４２を用いた場合の反射音波のピーク数は１であ
り振幅が小さい場合、雑音との識別ができない場合も有
り得るが、入射音波の信号波形が複雑な周期性を持って
いると、点検対象距離が長くなった場合においても、従
来のモノサイクルパルス波形の音波４２を用いるよりも
反射音波を明確に認識することができる。
【０００９】図３に、入射音波としてモノサイクルパル
ス波形の音波４２を用いた場合の反射音波波形５１と、
遠距離用入射音波（即ち、複雑で周期性の高い人工的な
特徴を持つパルス波形の音波４１）を用いた場合の反射
音波波形５２とを示す。なお、図３のグラフにおいて、
縦軸は反射音波の振幅、横軸は管路ダクト口からの距離
（メートル）を示している。図３から明らかなように、
２５０ｍ先の管端付近の反射音波波形が、入射音波とし
てモノサイクルパルス波形の音波を用いた反射音波５１
よりも、入射音波として遠距離用入射音波を用いた反射
音波５２の方が波形の乱れが少ないことが示されてい
る。なお、図３に示す反射音波（５１，５２）は、いず
れも時間的に増幅率を変化させる時変ゲインコントロー
ラ１０７によって増幅された後得られたものである。
ス波形の音波４２を用いた場合の反射音波波形５１と、
遠距離用入射音波（即ち、複雑で周期性の高い人工的な
特徴を持つパルス波形の音波４１）を用いた場合の反射
音波波形５２とを示す。なお、図３のグラフにおいて、
縦軸は反射音波の振幅、横軸は管路ダクト口からの距離
（メートル）を示している。図３から明らかなように、
２５０ｍ先の管端付近の反射音波波形が、入射音波とし
てモノサイクルパルス波形の音波を用いた反射音波５１
よりも、入射音波として遠距離用入射音波を用いた反射
音波５２の方が波形の乱れが少ないことが示されてい
る。なお、図３に示す反射音波（５１，５２）は、いず
れも時間的に増幅率を変化させる時変ゲインコントロー
ラ１０７によって増幅された後得られたものである。
【００１０】また、本実施の形態の管路内部点検装置で
は、遠距離用入射音波を入射した場合における点検対象
範囲を、入射音波の入射位置からある程度離れた箇所よ
り遠い箇所に適用するものとし、入射音波の入射位置か
らの至近距離の点検については、近距離用入射音波（即
ち、モノサイクルパルス波形の音波４２）を使用する。
図４に、音波入射位置から至近距離における断面積変化
箇所６２における遠距離用入射音波による反射音波波形
６４、および近距離用入射音波による反射音波波形６５
を示す。入射音波６３として、遠距離用入射音波を単独
に用いる方法を取った場合、図４に示すように、入射音
波６３の入射位置に極めて至近距離に存在する管路６１
内の断面積変化箇所６２の反射音波波形が、入射音波波
形と合成されてしまうことによりピーク検出などの処理
が困難となり、結果として反射音波の生じた位置を特定
しにくくなる。そのため、至近距離の管路内部点検用
に、遠距離用入射音波に比べてそのパルス幅の小さい別
の入射音波（即ち、モノサイクルパルス波形の音波４
２）を使用することにより、遠距離用入射音波を単独に
用いる場合に比べて、より至近距離の管路内部断面積変
化箇所（例えば、図４の６２）における反射音波のピー
ク検出が容易となり、結果として、至近距離における管
路内部点検をより正確に実施することができる。また、
至近距離においては、距離による音波の減衰の影響がほ
とんどないため、単純な信号波形の入射音波を用いるこ
とができる。
は、遠距離用入射音波を入射した場合における点検対象
範囲を、入射音波の入射位置からある程度離れた箇所よ
り遠い箇所に適用するものとし、入射音波の入射位置か
らの至近距離の点検については、近距離用入射音波（即
ち、モノサイクルパルス波形の音波４２）を使用する。
図４に、音波入射位置から至近距離における断面積変化
箇所６２における遠距離用入射音波による反射音波波形
６４、および近距離用入射音波による反射音波波形６５
を示す。入射音波６３として、遠距離用入射音波を単独
に用いる方法を取った場合、図４に示すように、入射音
波６３の入射位置に極めて至近距離に存在する管路６１
内の断面積変化箇所６２の反射音波波形が、入射音波波
形と合成されてしまうことによりピーク検出などの処理
が困難となり、結果として反射音波の生じた位置を特定
しにくくなる。そのため、至近距離の管路内部点検用
に、遠距離用入射音波に比べてそのパルス幅の小さい別
の入射音波（即ち、モノサイクルパルス波形の音波４
２）を使用することにより、遠距離用入射音波を単独に
用いる場合に比べて、より至近距離の管路内部断面積変
化箇所（例えば、図４の６２）における反射音波のピー
ク検出が容易となり、結果として、至近距離における管
路内部点検をより正確に実施することができる。また、
至近距離においては、距離による音波の減衰の影響がほ
とんどないため、単純な信号波形の入射音波を用いるこ
とができる。
【００１１】このように、音波入射位置から至近距離に
おいての管路内部点検に限定すると、近距離用入射音波
を用いた方が、より近距離の管路内部断面積変化箇所に
おける反射音波のピーク検出が容易となり、結果とし
て、至近距離における管路内部点検をより正確に実施で
きることがわかる。また、本実施の形態の管路内部点検
装置では、近距離用入射音波と遠距離用入射音波とを順
次に入射し、それぞれの反射音波波形を別々に出力し、
管路内点検結果の評価を行う際に、ある程度ダクト口か
ら離れた位置の点検においては遠距離用入射音波による
反射音波を用い、ダクト口から至近距離内の領域を対象
とした点検においては近距離用入射音波による反射音波
を用いてそれぞれの反射音波波形からの点検結果の評価
を行う。これにより、近距離と遠距離を包括した管路全
範囲の反射音波の確認がオペレータにとって簡便に行う
ことができる。
おいての管路内部点検に限定すると、近距離用入射音波
を用いた方が、より近距離の管路内部断面積変化箇所に
おける反射音波のピーク検出が容易となり、結果とし
て、至近距離における管路内部点検をより正確に実施で
きることがわかる。また、本実施の形態の管路内部点検
装置では、近距離用入射音波と遠距離用入射音波とを順
次に入射し、それぞれの反射音波波形を別々に出力し、
管路内点検結果の評価を行う際に、ある程度ダクト口か
ら離れた位置の点検においては遠距離用入射音波による
反射音波を用い、ダクト口から至近距離内の領域を対象
とした点検においては近距離用入射音波による反射音波
を用いてそれぞれの反射音波波形からの点検結果の評価
を行う。これにより、近距離と遠距離を包括した管路全
範囲の反射音波の確認がオペレータにとって簡便に行う
ことができる。
【００１２】図５は、本実施の形態の管路内部点検装置
の処理手順を示すフローチャートである。以下、図５を
用いて、本実施の形態の管路内部点検装置の処理手順を
説明する。初めに、管路内部に入射する近距離用波形デ
ータが格納されている波形データファイルを選択し、管
路内部に入射する近距離用入射音波を設定する（ステッ
プ２０１）。同様に、管路内部に入射する遠距離用波形
データが格納されている波形データファイルを選択し、
管路内部に入射する遠距離用入射音波を設定する（ステ
ップ２０２）。次に、操作スイッチ１０４内の測定開始
ボタンを押下する（ステップ２０３）。次に、ステップ
２０１で設定された近距離用入射音波を、管路内部に送
出し（ステップ２０４）、管路内部からの反射音を受信
（ステップ２０５）する処理を、１回以上複数回実行
し、雑音を除去するために、反射音波波形の加算平均化
処理を行う（ステップ２０６）。次に、ステップ２０６
で得られた反射音波波形データをメモリ１０２に格納し
（ステップ２１０）、演算処理部１０で近距離波形分析
・計測を行う（ステップ２１２）。
の処理手順を示すフローチャートである。以下、図５を
用いて、本実施の形態の管路内部点検装置の処理手順を
説明する。初めに、管路内部に入射する近距離用波形デ
ータが格納されている波形データファイルを選択し、管
路内部に入射する近距離用入射音波を設定する（ステッ
プ２０１）。同様に、管路内部に入射する遠距離用波形
データが格納されている波形データファイルを選択し、
管路内部に入射する遠距離用入射音波を設定する（ステ
ップ２０２）。次に、操作スイッチ１０４内の測定開始
ボタンを押下する（ステップ２０３）。次に、ステップ
２０１で設定された近距離用入射音波を、管路内部に送
出し（ステップ２０４）、管路内部からの反射音を受信
（ステップ２０５）する処理を、１回以上複数回実行
し、雑音を除去するために、反射音波波形の加算平均化
処理を行う（ステップ２０６）。次に、ステップ２０６
で得られた反射音波波形データをメモリ１０２に格納し
（ステップ２１０）、演算処理部１０で近距離波形分析
・計測を行う（ステップ２１２）。
【００１３】次に、ステップ２０２で設定された遠距離
用入射音波を、管路内部に送出し（ステップ２０７）、
管路内部からの反射音を受信（ステップ２０８）する処
理を、１回以上複数回実行し、雑音を除去するために、
反射音波波形の加算平均化処理を行う（ステップ２０
９）。次に、ステップ２０９で得られた反射音波波形デ
ータをメモリ１０２に格納し（ステップ２１０）、演算
処理部１０で遠距離波形分析・計測を行う（ステップ２
１２）。
用入射音波を、管路内部に送出し（ステップ２０７）、
管路内部からの反射音を受信（ステップ２０８）する処
理を、１回以上複数回実行し、雑音を除去するために、
反射音波波形の加算平均化処理を行う（ステップ２０
９）。次に、ステップ２０９で得られた反射音波波形デ
ータをメモリ１０２に格納し（ステップ２１０）、演算
処理部１０で遠距離波形分析・計測を行う（ステップ２
１２）。
【００１４】次に、本実施の形態の管路内部点検装置に
よる点検方法の一例として、図６に示す実験用管路７１
に対して、本実施の形態の管路内部点検装置による点検
方法について説明する。同図に示すように、管路７１に
は、管路内断面積変化箇所として、異物７２や継手など
の断面積拡大箇所７３、継手部の錆よる断面積縮小箇所
７４が含まれているものとする。まず、近距離用入射音
波と遠距離用入射音波を、前記図５に示すフローチャー
トのように、それぞれ別々に順次管路７１内に入射す
る。なお、この場合に、前記したように、積算平均化法
による雑音除去を行うため、それぞれの入射音波を数回
ずつ自動的に入射する。また、本実施の形態では、近距
離用入射音波として、モノサイクルパルス波形の音波７
５を、遠距離用入射音波（即ち、複雑かつ周期性のある
人工的な特徴を持つパルス波形の音波）として、２周期
のデュアルサイクルパルス波形の音波７６を用いた。
よる点検方法の一例として、図６に示す実験用管路７１
に対して、本実施の形態の管路内部点検装置による点検
方法について説明する。同図に示すように、管路７１に
は、管路内断面積変化箇所として、異物７２や継手など
の断面積拡大箇所７３、継手部の錆よる断面積縮小箇所
７４が含まれているものとする。まず、近距離用入射音
波と遠距離用入射音波を、前記図５に示すフローチャー
トのように、それぞれ別々に順次管路７１内に入射す
る。なお、この場合に、前記したように、積算平均化法
による雑音除去を行うため、それぞれの入射音波を数回
ずつ自動的に入射する。また、本実施の形態では、近距
離用入射音波として、モノサイクルパルス波形の音波７
５を、遠距離用入射音波（即ち、複雑かつ周期性のある
人工的な特徴を持つパルス波形の音波）として、２周期
のデュアルサイクルパルス波形の音波７６を用いた。
【００１５】それぞれの音波入射後、近距離用入射音波
の反射音波波形７７、および遠距離用入射音波の反射音
波波形７８が得られ、別々に出力される。続いて、近距
離用入射音波の反射音波波形７７のうち、入射音波入射
位置から至近距離ｄｏまでの区間の反射音波波形７９
と、遠距離用入射音波の反射音波波形７８のうち、ｄｏ
より管端までの区間の反射音波波形８０を用いて、反射
音波波形の分析を行い、点検結果８１を得る。この点検
結果８１には、管路７１内に存在する断面積変化箇所
（７２，７３，７４）および管端の位置が計測された結
果が示されている。
の反射音波波形７７、および遠距離用入射音波の反射音
波波形７８が得られ、別々に出力される。続いて、近距
離用入射音波の反射音波波形７７のうち、入射音波入射
位置から至近距離ｄｏまでの区間の反射音波波形７９
と、遠距離用入射音波の反射音波波形７８のうち、ｄｏ
より管端までの区間の反射音波波形８０を用いて、反射
音波波形の分析を行い、点検結果８１を得る。この点検
結果８１には、管路７１内に存在する断面積変化箇所
（７２，７３，７４）および管端の位置が計測された結
果が示されている。
【００１６】なお、前記実施例では、近距離用入射音波
としてモノサイクルパルス波形の音波、遠距離用入射音
波波形としてデュアルサイクルパルス波形の音波を用い
たが、本発明の主旨を満足する範囲であれば、入射音波
の信号波形としては本実施例に示すもの以外のものを用
いてもよいことはいうまでもない。また、前記実施例で
は、本発明を通信ケーブル収容用地下管路の点検に適用
した例で説明したが、本発明は、ガス管路、電力管路、
水道管路などの通常の音波による管路内部点検装置にも
適用できることは勿論である。以上、本発明者によって
なされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明
したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
としてモノサイクルパルス波形の音波、遠距離用入射音
波波形としてデュアルサイクルパルス波形の音波を用い
たが、本発明の主旨を満足する範囲であれば、入射音波
の信号波形としては本実施例に示すもの以外のものを用
いてもよいことはいうまでもない。また、前記実施例で
は、本発明を通信ケーブル収容用地下管路の点検に適用
した例で説明したが、本発明は、ガス管路、電力管路、
水道管路などの通常の音波による管路内部点検装置にも
適用できることは勿論である。以上、本発明者によって
なされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明
したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、遠距離地点の管路内部状態検出
用の音波として、複雑かつ周期性のある人工的な特徴を
持つ入射音波を使用するようにしたので、管路内部の遠
距離地点からの反射波波形を明確に抽出することが可能
となり、遠距離地点の管路内部状態を、正確に検出する
ことが可能となる。 （２）本発明によれば、至近距離地点の管路内部状態検
出用の音波として、近距離用入射音波を使用するように
したので、管路内部の至近距離地点からの反射波波形を
明確に抽出することが可能となり、至近距離地点の管路
内部状態を、正確に検出することが可能となる。 （３）本発明によれば、管路内部の至近距離地点の点検
結果と、管路内部の遠距離地点の点検結果とを一度に得
ることができ、点検作業を簡易化することが可能とな
る。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、遠距離地点の管路内部状態検出
用の音波として、複雑かつ周期性のある人工的な特徴を
持つ入射音波を使用するようにしたので、管路内部の遠
距離地点からの反射波波形を明確に抽出することが可能
となり、遠距離地点の管路内部状態を、正確に検出する
ことが可能となる。 （２）本発明によれば、至近距離地点の管路内部状態検
出用の音波として、近距離用入射音波を使用するように
したので、管路内部の至近距離地点からの反射波波形を
明確に抽出することが可能となり、至近距離地点の管路
内部状態を、正確に検出することが可能となる。 （３）本発明によれば、管路内部の至近距離地点の点検
結果と、管路内部の遠距離地点の点検結果とを一度に得
ることができ、点検作業を簡易化することが可能とな
る。
【図１】本発明の実施の形態の音波による管路内部点検
装置の概略構成を示すブロック図である。
装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の管路内部点検装置におい
て、使用される遠距離用入射音波と近距離用入射音波と
を示す波形図である。
て、使用される遠距離用入射音波と近距離用入射音波と
を示す波形図である。
【図３】本発明の実施の形態の管路内部点検装置におい
て、遠距離用入射音波と近距離用入射音波とにおける、
至近距離以外の部分での反射音波波形の違いを説明する
ためのグラフである。
て、遠距離用入射音波と近距離用入射音波とにおける、
至近距離以外の部分での反射音波波形の違いを説明する
ためのグラフである。
【図４】本発明の実施の形態の管路内部点検装置におい
て、遠距離用入射音波と近距離用入射音波とにおける、
至近距離での反射音波波形の違いを説明するための図で
ある。
て、遠距離用入射音波と近距離用入射音波とにおける、
至近距離での反射音波波形の違いを説明するための図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態の管路内部点検装置の処理
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態の管路内部点検装置による
点検方法の一例を説明するための図である。
点検方法の一例を説明するための図である。
【図７】従来の音波による管路内部点検装置を説明する
ための図である。
ための図である。
【図８】図７に示す従来の管路内部点検装置で使用され
ている入射音波の一例を示す波形図である。
ている入射音波の一例を示す波形図である。
【図９】図７に示す従来の管路内部点検装置で得られる
反射音波波形の一例を示す波形図である。
反射音波波形の一例を示す波形図である。
１…装置本体、２…音波送受波装置、３…マンホール、
４…地下管路、５，６…管路断面積変化箇所、１０…演
算処理部、１１…表示部、１２…操作部、１３…ディジ
タル部、１４…アナログ部、１５…プローブ部、２１，
４２，７５…モノサイクルパルス波形の音波、３１，６
３…入射音波、３２…管端における反射音波、３３…断
面積変化箇所における反射音波、４１，７６…デュアル
サイクルパルス波形の音波、５１…入射音波としてモノ
サイクルパルス波形の音波を用いた場合の反射音波波
形、５２…遠距離用入射音波を用いた場合の反射音波波
形、６１，７１…管路、６２…至近距離における断面積
変化箇所、６４…遠距離用入射音波による至近距離にお
ける反射音波波形、６５…近距離用入射音波による至近
距離における反射音波波形、７２…異物、７３…断面積
拡大箇所、７４…断面積縮小箇所、７７…近距離用入射
音波の反射音波波形、７８…遠距離用入射音波の反射音
波波形、７９…入射音波入射位置から至近距離ｄｏまで
の区間の反射音波波形、８０…ｄｏより管端までの区間
の反射音波波形、８１…点検結果、１０１…ＣＰＵ、１
０２…メモリ、１０３…ディスプレイ、１０４…操作ス
イッチ、１０５…Ｄ／Ａ変換器、１０６，１０８…Ａ／
Ｄ変換器、１０７…時変ゲインコントローラ、１０９…
スピーカ駆動アンプ、１１０…マイクアンプ、１１１…
温度センサアンプ、１１２…スピーカ、１１３…マイ
ク、１１４…温度センサ。
４…地下管路、５，６…管路断面積変化箇所、１０…演
算処理部、１１…表示部、１２…操作部、１３…ディジ
タル部、１４…アナログ部、１５…プローブ部、２１，
４２，７５…モノサイクルパルス波形の音波、３１，６
３…入射音波、３２…管端における反射音波、３３…断
面積変化箇所における反射音波、４１，７６…デュアル
サイクルパルス波形の音波、５１…入射音波としてモノ
サイクルパルス波形の音波を用いた場合の反射音波波
形、５２…遠距離用入射音波を用いた場合の反射音波波
形、６１，７１…管路、６２…至近距離における断面積
変化箇所、６４…遠距離用入射音波による至近距離にお
ける反射音波波形、６５…近距離用入射音波による至近
距離における反射音波波形、７２…異物、７３…断面積
拡大箇所、７４…断面積縮小箇所、７７…近距離用入射
音波の反射音波波形、７８…遠距離用入射音波の反射音
波波形、７９…入射音波入射位置から至近距離ｄｏまで
の区間の反射音波波形、８０…ｄｏより管端までの区間
の反射音波波形、８１…点検結果、１０１…ＣＰＵ、１
０２…メモリ、１０３…ディスプレイ、１０４…操作ス
イッチ、１０５…Ｄ／Ａ変換器、１０６，１０８…Ａ／
Ｄ変換器、１０７…時変ゲインコントローラ、１０９…
スピーカ駆動アンプ、１１０…マイクアンプ、１１１…
温度センサアンプ、１１２…スピーカ、１１３…マイ
ク、１１４…温度センサ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−202158（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−75554（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−33239（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−55931（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 29/00 - 29/28
G01B 17/00 - 17/08
Claims (4)
- 【請求項１】 管路ダクト口から音波を入射し、当該入
射された音波に対する管路内部からの反射波を受信し、
当該受信した反射波に基づき管路内部状態を点検する管
路内部点検方法であって、入射音波としてモノサイクルパルス波形の音波とデュア
ルサイクルパルス波形の音波と を併用することを特徴と
する管路内部点検方法。 - 【請求項２】 前記管路ダクト口から前記モノサイクル
パルス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形の
音波とをそれぞれ個別に順次入射し、当該入射音波に対
する反射音波波形を別々に出力し、各反射音波波形を用
いてそれぞれ音波入射位置から近距離の区間と遠距離の
区間とにおける管路内部状態を点検することを特徴とす
る請求項１に記載の管路内部点検方法。 - 【請求項３】 管路ダクト口から音波を入射する入射手
段と、 前記入射手段から入射された音波に対する管路内部から
の反射波を受信する受信手段と、 前記受信手段で受信された反射波に基づき、管路内部状
態を点検する点検手段とを有する管路内部点検装置であ
って、 前記入射手段は、入射音波としてモノサイクルパルス波
形の音波とデュアルサイクルパルス波形の音波とを、管
路ダクト口から管路内部に入射することを特徴とする管
路内部点検装置。 - 【請求項４】 前記入射手段は、前記モノサイクルパル
ス波形の音波と前記デュアルサイクルパルス波形の音波
とをそれぞれ個別に順次入射し、 前記点検手段は、各反射音波波形を用いてそれぞれ音波
入射位置から近距離の区間と遠距離の区間とにおける管
路内部状態を点検することを特徴とする請求項３に記載
の管路内部点検装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01400599A JP3484366B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 管路内部点検方法および管路内部点検装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01400599A JP3484366B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 管路内部点検方法および管路内部点検装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214137A JP2000214137A (ja) | 2000-08-04 |
| JP3484366B2 true JP3484366B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=11849110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01400599A Expired - Fee Related JP3484366B2 (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 管路内部点検方法および管路内部点検装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484366B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6703775B2 (ja) * | 2016-05-20 | 2020-06-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 音波伝搬長測定方法、及び音波伝搬長測定装置 |
| JP7147404B2 (ja) * | 2018-09-13 | 2022-10-05 | 日本電気株式会社 | 計測装置、計測方法、およびプログラム |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP01400599A patent/JP3484366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000214137A (ja) | 2000-08-04 |
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