JP4919979B2 - 通線装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力線や通信線などの敷設線を建物などの管路内に敷設する際に、敷設線を導く牽引線を管路内に通す通線装置に関する。

例えば、家屋内に電力線を配設する配線工事において、家屋内に既に配設されている配管（管路）を利用して配線を行う場合、次のようにして行っている。まず、電力線を配設したい配管の入口（電力線の出口）から、より合わせたワイヤ状の牽引線（呼び線、通線器）や、硬質で樹脂製の牽引線などを挿入し、配管に沿って牽引線を押し入れ、配設したい配管の出口（電力線の入口）から牽引線の先端部を突出させる。次に、牽引線の先端部に電力線の一端部を固定し、牽引線を引き抜く。これにより、電力線が配管内に挿入されていき、牽引線の先端部を配管の入口まで引き抜くことで、電力線を配管の入口から出口にわたって挿通させる（配設する）ものである。なお、配線工事に先立って、配線路（配管ルート）を確認するために行う通線調査においても、上記と同様に、配管の入口から牽引線を挿入し、配管の出口から牽引線の先端部を突出させる。

また、牽引線が配管の出口から突出したことを確認することができる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、配管の出口側に配設された検知手段と、報知手段とを備え、牽引線が配管の出口から突出したことを検知手段で検知すると、牽引線が突出したことを報知手段によって報知するものである。
特開２００４−２２９３７０号公報

ところで、建物には複数の配管が交わりながら配設され、複雑な配管路が形成されており、しかも、その配管路が不明な場合が多い。このため、牽引線を配管内に押し込んだ場合、どこから牽引線の先端部が突出するのかわからず、建物内の配線盤や各コンセント、あるいは途中の分岐ボックスから牽引線が出ていないか、到達していないかどうかを確認して回らなければならず、多くの時間と労力とを要していた。しかも、配管が途中で途絶えている場合には、牽引線がいくらでも入ってしまい、牽引線の先端部がどこに位置しているのかわからなくなってしまう。また、どのような経路（軌跡）を経て牽引線が挿通（配設）されているのかわからず、その確認に、さらに多くの時間と労力とを要していた。さらに、配線に必要な電力線の敷設長を知るには、牽引線に長手方向に沿った目盛りなどを設け、牽引線を配管内に押し込む際に、その目盛りを数えて押し込み量（敷設長）を測る必要があり、これにも時間と労力とを要していた。

そこでこの発明は、容易かつ確実に牽引線の挿通状態（挿通軌跡）や挿通距離を知ることが可能な通線装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、電力線や通信線などの敷設線を導く牽引線を管路内に通す通線装置であって、前記牽引線に、データ通信線が内蔵され、前記牽引線の先端部側に配設され、前記データ通信線の一端部に接続され、前記牽引線の先端部の方位を検知する方位検知手段と、前記牽引線の先端部の移動量を計測する移動量計測手段と、前記データ通信線の他端部に接続された装置本体と、を備え、前記装置本体は、前記方位検知手段による方位と前記移動量計測手段による移動量とに基づいて、前記牽引線の先端部の移動軌跡を演算する軌跡演算手段と、前記軌跡演算手段による移動軌跡を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、牽引線の先端部側を管路内に挿入して押し入れると、牽引線が管路に沿って挿通（配設）されていき、牽引線の先端部の方位が方位検知手段によって検知されるとともに、先端部の移動量が移動量計測手段によって計測される。そして、これらの方位と移動量とに基づいて軌跡演算手段によって牽引線の先端部の移動軌跡が演算され、その演算結果である移動軌跡が出力手段によって出力される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通線装置において、前記出力手段は、前記移動軌跡を表示するディスプレイであり、前記管路が設けられている構造物の画像上に前記移動軌跡を軌跡線として表示する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の通線装置において、前記出力手段に、前記牽引線の先端部の総移動量を出力する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、牽引線の先端部の移動軌跡が演算されるため、牽引線の挿通状態や挿通距離を容易かつ確実に把握することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、管路が設けられている構造物の画像上または図面上に、牽引線の先端部の軌跡線が表示されるため、建物などの構造物内における牽引線の挿通状態や挿通距離を目視によって容易かつ確実に把握することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、牽引線の先端部の総移動量が出力手段に出力されるため、牽引線の挿通距離、つまり敷設線の敷設長をより容易かつ確実に把握することができる。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る通線装置１を示す概略構成図であり、図２は、通線装置１の概略構成ブロック図である。この通線装置１は、電力線や通信線などの敷設線を導く牽引線２を管路内に通す装置であり、主として、牽引線２と、回転ドラム３と、装置本体４と、方向センサ５とを備えている。

牽引線２は、硬質樹脂製の線材で構成され、データ通信線が内蔵されている。この牽引線２の先端部（自由端部）には、牽引線２の先端部の方位（向き）を検知する方向センサ（方位検知手段）５が配設されている。

この方向センサ５は、地磁気・加速度センサで構成され、３軸の地磁気、つまりヨー角α（Ｚ軸）、ピッチ角β（Ｙ軸）および、ロール角γ（Ｘ軸）を検知し、３軸の加速度、つまりＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の加速度を検知する機能を有するとともに、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータや制御用ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを備えている。また、牽引線２内のデータ通信線の一端部が方向センサ５に接続され、データ通信線の他端部は装置本体４に接続されている。そして、牽引線２の先端部がその方向（方位）や姿勢（傾斜）を変えると、各角度α〜γおよび各加速度（三次元上の方向、姿勢データ）が方向センサ５によって検知され、その検知結果がデータ通信線を介して装置本体４に送信されるようになっている。ここで、３軸の地磁気（方向）のみならず３軸の加速度（姿勢）をも検知しているのは、例えば、牽引線２の先端部が牽引線２の軸を中心に回転して姿勢が変化した場合でも、先端部の方向は維持されていると測定、判断され、正確な方向検知が可能となるからである。

回転ドラム３は、牽引線２を巻き取り、あるいは牽引線２を送り出すドラムであり、牽引線２を巻く胴体３１が回転自在に支持されている。この胴体３１の回転中心部から円周面に向けて延びるアーム３２が、胴体３１の両側面側から配設され、図３に示すように、その両先端部が水平バー３３で連結されている。また、アーム３２の先端部側に、軸方向が胴体３１の回転軸と平行なローラ３４が、回転自在に配設されている。さらに、アーム３２の先端部側には、ローラ３４の回転角（回転量）を測定、計量するエンコーダ３５が取り付けられ、このエンコーダ３５はデータ通信線を介して装置本体４に接続されている。そして、水平バー３３の周面下部とローラ３４の周面上部とに牽引線２を接触させた状態で牽引線２を送り出すと、その送り出し量に応じてローラ３４が回転し、その回転量がエンコーダ３５で検知され、その検知結果がデータ通信線を介して装置本体４に送信されるようになっている。

装置本体４は、図２に示すように、記憶部４１と、操作パネル４２と、ディスプレイ（出力手段）４３と、演算制御部（軌跡演算手段）４４とを備えている。記憶部４１は、管路が設けられている建物などの構造物の画像データなどを記憶するメモリであり、外部から画像データなどを入力、記憶できるようになっている。なお、この記憶部４１を外部メモリ、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどから構成してもよい。

操作パネル４２は、外部から作動指令などを入力するためのインターフェイスであり、後述するように、操作パネル４２を操作することで、ディスプレイ４３に表示された構造物の画像上で、牽引線２の挿入開始方向と挿入開始位置（挿入口位置）とを指定できるようになっている。ディスプレイ４３は、演算制御部４４からの表示指令に基づいて、記憶部４１に記憶されている画像データや、演算制御部４４による演算結果である後述する移動軌跡や総移動量などを表示する表示器である。

演算制御部４４は、牽引線２の先端部の移動量を算出（計測）したり、牽引線２の先端部の移動軌跡を演算したりする機能を備えている。まず、エンコーダ３５からローラ３４の回転量を受信すると、その回転量（回転角）とローラ３４の外径とに基づいて、牽引線２の送り出し量を算出する。このように、この実施の形態では、牽引線２の送り出し量を算出することで、牽引線２の先端部の移動量を算出、計測しており、ローラ３４とエンコーダ３５と演算制御部４４とで移動量計測手段が構成されている。

また、方向センサ５から地磁気データ（角度α〜γ）および加速度データを受信すると、地磁気データに基づいて牽引線２の先端部の方向（方位）を割り出すとともに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の加速度ベクトルの合計から牽引線２の先端部の姿勢を割り出す。ここで、牽引線２の先端部の方向は、構造物の画像データ上における方向を割り出す。すなわち、後述するようにして、構造物の画像上で牽引線２の挿入開始方向と挿入開始位置とを指定することで、牽引線２の先端部の基準方向が設定され、この基準方向における地磁気データを基準の地磁気データとする。そして、方向センサ５から受信した地磁気データと基準の地磁気データとに基づいて、構造物の画像データ上における牽引線２の先端部の方向を割り出すものである。

このようにしてして割り出した牽引線２の先端部の方向と、上記の移動量とに基づいて、牽引線２の先端部の移動軌跡を演算する。すなわち、牽引線２の先端部がある方向に進む状態におけるその移動量を算出、記憶し、牽引線２の先端部の方向が変わると、その方向を上記のようにして割り出し、その方向に進む移動量を算出、記憶していくことで、順次、移動軌跡を演算する。また、同時に、演算開始（牽引線２の挿入口）から現時点までの牽引線２の先端部の総移動量、つまり各進行方向における移動量の総和を算出する。そして、演算した移動軌跡を三次元の軌跡線、あるいは指定された二次元の軌跡線とし、その軌跡線データと算出した総移動量とをディスプレイ４３とに伝送する。これにより、後述するように、ディスプレイ４３に表示されている構造物の画像上に軌跡線が重なって逐次表示されるとともに、牽引線２の先端部の総移動量が表示されるものである。

次に、このような構成の通線装置１の作用および、通線装置１を用いた通線方法について説明する。

まず、操作パネル４２を操作して、牽引線２の挿通対象（配設対象）である構造物の画像データを記憶部４１から読み出してディスプレイ４３に表示させる。次に、牽引線２の先端部（方向センサ５）を構造物の配管（管路）の挿入口への挿入方向（挿入開始方向）に向けて、操作パネル４２で基準方向の設定操作を行うと、この挿入方向における地磁気データが基準の地磁気データとして設定、記憶される。さらに、操作パネル４２を操作して、ディスプレイ４３に表示された構造物の画像上で、牽引線２の先端部の挿入開始方向を指定することで、牽引線２を実際に（現場で）挿入する方向と画像上の挿入開始方向とが一致される。

次に、牽引線２の先端部を配管の挿入口（挿入開始位置）まで移動させるとともに、ディスプレイ４３に表示された構造物の画像上で挿入開始位置を指定する。これにより、牽引線２を実際に挿入開始する位置と画像上の挿入開始位置とが一致される。このとき、操作パネル４２で三次元表示を指定した場合には、ディスプレイ４３には、図４のポイントＰ１に示すように、構造物の画像上の挿入開始位置に牽引線２の先端部の位置が表示される。

続いて、牽引線２の先端部を配管の挿入口に挿入して押し入れると、牽引線２が配管に沿って挿通されていき、上記のようにして演算制御部４４によって牽引線２の先端部の移動軌跡と総移動量とが演算され、図４のポイントＰ２に示すように、ディスプレイ４３に表示されている構造物の画像上に軌跡線が逐次表示されるとともに、総移動量が総敷設長として表示される。一方、操作パネル４２で平面の二次元表示を指定した場合には、ディスプレイ４３には、図５に示すように、三次元表示（図４）におけるＸ−Ｚ軸方向の二次元の軌跡線が表示される。このとき、単位長さを示すグリッドＧが表示され、これにより移動距離が容易に目視確認できるようになっている。同様に、操作パネル４２で立面（側面）の二次元表示を指定した場合には、ディスプレイ４３には、図６に示すように、三次元表示におけるＺ−Ｙ軸方向の二次元の軌跡線が表示される。

次に、牽引線２の先端部を配管内に沿って押し進めていき、牽引線２の先端部の方向が変化すると、その方向が方向センサ５からの検知データに基づいて、演算制御部４４によって上記のようにして割り出される。そして、例えば、垂直上方に方向転換した場合には、図４〜６のポイントＰ３に示すように、ディスプレイ４３に表示されている構造物の画像上に、その方向が軌跡線の方向変化として表示される。さらに、牽引線２を押し入れると、上記と同様にして演算制御部４４によって牽引線２の先端部の移動軌跡と総移動量とが演算され、図４、６のポイントＰ４に示すように、ディスプレイ４３に軌跡線と総移動量とが逐次表示される。

このようにして、牽引線２の先端部が配管の出口から突出するまで牽引線２の先端部を配管内に押し進めていくと、牽引線２の先端部の軌跡線と総移動量とがディスプレイ４３に逐次表示される。例えば、上記の例において、ポイントＰ４の後に、牽引線２の先端部が水平方向に方向転換した場合には、図４〜６のポイントＰ５に示すように、その方向が軌跡線の方向変化としてディスプレイ４３に表示される。さらに、そのまま配管の出口まで進んだ軌跡線が、図４、５のポイントＰ６に示すように表示され、配管の出口が軌跡線の終点（移動停止点）として、図４、５のポイントＰ７に示すように表示される。このようにして、牽引線２の挿通が完了し、その総軌跡線と総敷設長とがディスプレイ４３に表示されるものである。

以上のように、この通線装置１および通線方法によれば、牽引線２の先端部の移動軌跡とその総移動量（総敷設長）とが、逐次ディスプレイ４３に表示されるため、牽引線２の挿通状態や挿通距離を容易かつ確実に、しかもリアルタイムに知ることができる。しかも、管路が設けられている構造物の画像上に、牽引線２の先端部の軌跡線が表示されるため、構造物内における牽引線２の挿通状態や挿通距離を目視によって容易かつ確実に知ることができる。一方、管路が途中で途絶え、牽引線２の先端部が停滞している場合でも、その位置を正確に知ることができ、また、牽引線２の先端部の総移動量がわかるため、電力線の必要長を正確かつ容易に知ることができる。

ところで、上記の実施の形態では、牽引線２の先端部の移動軌跡とその総移動量とを自動的にディスプレイ４３に表示するようにしているが、人手によってトレース、記憶するようにしてもよい。すなわち、牽引線の先端部２側に方向センサ５を配設し、方向センサ５からの検知データ（方位）を受信、表示する端末を備える。そして、牽引線２を配管内に挿入して押し入れていき、方向センサ５からの検知データと牽引線２の押し込み量とに基づいて、牽引線２の先端部の移動軌跡を演算し、管路が設けられている構造物の図面上に、演算した移動軌跡を軌跡線として逐次トレース（記入）する。これにより、エンコーダ３５や装置本体４を要せずに、上記の通線装置１による通線方法と同様に、牽引線２の挿通状態や挿通距離を容易かつ確実に、しかもリアルタイムに知ることができる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、エンコーダ３５が計量した回転量に基づいて牽引線２の送り出し量を算出しているが、牽引線２の表面に長手方向に沿って検知目盛りを設け、この検知目盛りを検知、カウントすることで送り出し量を算出してもよい。また、牽引線２の送り出し量を牽引線２の先端部の移動量としているが、方向センサ５による加速度値に基づいて、牽引線２の先端部の移動量を直接算出するようにしてもよい。これにより、牽引線２が配管内で詰まったり、折れ曲がったりした場合でも、先端部の移動量を正確に算出できる。さらに、ディスプレイ４３に移動軌跡として軌跡線を表示しているが、牽引線２の先端部が方向転換するごとに、○○方向に○○ｍ、××方向に××ｍというように順次表示してもよい。

この発明の実施の形態に係る通線装置を示す概略構成図である。 図１の通線装置の概略構成ブロック図である。 図１の通線装置の回転ドラムのアームの先端部を示す正面図である。 図１の通線装置のディスプレイに表示される牽引線の先端部の三次元の移動軌跡の一例を示す図である。 図４の移動軌跡の平面上（Ｘ−Ｚ面上）の移動軌跡を示す図である。 図４の移動軌跡の立面上（Ｚ−Ｙ面上）の移動軌跡を示す図である。

符号の説明

１ 通線装置
２ 牽引線
３ 回転ドラム
３２ アーム
３４ ローラ（移動量計測手段）
３５ エンコーダ（移動量計測手段）
４ 装置本体
４２ 操作パネル
４３ ディスプレイ（出力手段）
４４ 演算制御部（移動量計測手段、軌跡演算手段）
５ 方向センサ（方位検知手段）

Claims (3)

1. 電力線や通信線などの敷設線を導く牽引線を管路内に通す通線装置であって、
   前記牽引線に、データ通信線が内蔵され、
   前記牽引線の先端部側に配設され、前記データ通信線の一端部に接続され、前記牽引線の先端部の方位を検知する方位検知手段と、
   前記牽引線の先端部の移動量を計測する移動量計測手段と、
   前記データ通信線の他端部に接続された装置本体と、を備え、
   前記装置本体は、
   前記方位検知手段による方位と前記移動量計測手段による移動量とに基づいて、前記牽引線の先端部の移動軌跡を演算する軌跡演算手段と、
   前記軌跡演算手段による移動軌跡を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする通線装置。
2. 前記出力手段は、前記移動軌跡を表示するディスプレイであり、前記管路が設けられている構造物の画像上に前記移動軌跡を軌跡線として表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の通線装置。
3. 前記出力手段に、前記牽引線の先端部の総移動量を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の通線装置。
   

Images