JP5990504B2 - ケーブル延線装置及びケーブル延線システム - Google Patents

Description

本発明は、プラント建設現場においてケーブルを布設するケーブル延線装置及びケーブル延線システムに関する。

プラント建設現場においてケーブルを布設するケーブル延線装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１のケーブル延線装置は、ケーブルを送出する１対の回転体を備え、当該ケーブル延線装置の後方のケーブル張力が前方のケーブル張力よりも大きい場合に、１対の回転体を一定の速度で駆動させて１対の回転体間に挿入されたケーブルを布設するように構成される。

特許第４１２１０９０号公報

しかしながら、特許文献１に開示のケーブル延線装置では、それぞれのケーブル延線装置の１対の回転体にケーブルが挟まれて負荷が重いために、終端側のケーブル延線装置において、延線する側の後方のケーブル張力がドラム側の前方のケーブル張力を上回れない場合がある。従って、張力差を検知することが出来ないために、１対の回転体を駆動することができず、ケーブル布設が停止してしまうという問題があった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、直線だけでなく左右のカーブや上下へのケーブル布設環境においても、ケーブルを安定して布設することができるケーブル延線装置及びケーブル延線システムを提供することにある。

本発明に係るケーブル延線装置は、
複数のケーブル延線装置をケーブル布設ルート上に所定の間隔で設置し、上記各ケーブル延線装置上に設けられた１対の回転体を駆動させて上記１対の回転体間に挿入されたケーブルを始端端末であるケーブル延線装置から終端端末であるケーブル延線装置に向かって順次に送出してケーブルを布設するケーブル延線システムのためのケーブル延線装置であって、
上記ケーブル延線装置は、無線通信装置を備え、
上記無線通信装置は、
自端末の生存を報知するための第１のハローパケットを送信する無線送受信部と、
始端側に隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブルの到達を検知する到達検知部と、
上記到達検知部が上記ケーブルの到達を検知するとき、上記第１のハローパケットに自端末の延線順序番号を付加して第２のハローパケットを生成してブロードキャストで送信するように制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明に係るケーブル延線装置及びケーブル延線システムによれば、ケーブル延線装置において、延線する側のケーブル先頭を引っ張った時に、ドラム側の始端側のケーブル延線装置から延線する終端側のケーブル延線装置に向かって順次に押し出しながら延線するので、直線だけでなく左右方向のカーブや上下方向へのケーブル布設環境においても、ケーブルを安定して布設することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００の概略図である。 図１のケーブル延線装置６の構成を示すブロック図である。 図２のマスター無線通信装置５及びその周辺の構成要素を示すブロック図である。 図１のケーブル延線装置７−ｎの構成を示すブロック図である。 図４のスレーブ無線通信装置１−ｎ及びその周辺の構成要素を示すブロック図である。 図１のマスター無線通信装置６及びスレーブ無線通信装置７−ｎが送信するハローパケットのフォーマットの一例を示す構成図である。 図１のマスター無線通信装置５及びスレーブ無線通信装置１−ｎによるハローパケット送信処理を示すフローチャートである。 図７のステップＳ２の延線順序番号付加処理を詳細に示すフローチャートである。 図１Ａのケーブル延線システム１００の動作を説明するための概略図である。 図９Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図９Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図９Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 本発明の第２の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａの動作を説明するための概略図である。 図１０Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１０Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１０Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 本発明の第３の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｂの動作を説明するための概略図である。 図１１Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１１Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１１Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 本発明の第４の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｃの動作を説明するための概略図である。 図１２Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１２Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。 図１２Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明は省略する。

第１の実施の形態．
ケーブル布設作業者は各ケーブル延線装置を延線経路にランダムに設置するので、各ケーブル延線装置が保有する端末固有番号（例えばＭＡＣアドレス）はランダムに並ぶ。従って、始端端末のケーブル延線装置６から終端端末のケーブル延線装置７−Ｎに向かって順次にケーブル９を延線するためには各端末固有番号と延線順序番号とを対応づける対応表を準備する必要がある。これに対して、本発明の実施の形態１に係るケーブル延線システム１００は、各ケーブル延線装置を延線経路にランダムに設置した後に各ケーブル延線装置が自端末の延線順序番号を取得することを特徴とする。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００の概略図である。図１において、ケーブル延線システム１００は、ケーブル９を巻き付けるためのドラム８と、ケーブル延線装置６と、ケーブル延線装置７−１、…、７−Ｎとを備えて構成される。また、ケーブル延線装置６は、無線通信装置であるマスター無線通信装置５を有し、各ケーブル延線装置７−１、…、７−Ｎは無線通信装置であるスレーブ無線通信装置１−１、…、１−Ｎをそれぞれ有する。ここで、ケーブル９が挿入されるケーブル延線装置７−ｎは、始端側に隣接するケーブル延線装置７−（ｎ−１）もしくはケーブル延線装置６から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０を生成し、当該延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６のマスター無線通信装置５に送信する。なお、終端端末であるケーブル延線装置７−Ｎにケーブル９が布設されるとケーブル布設作業は終了する。すなわち、図１のケーブル延線システム１００は、複数のケーブル延線装置をケーブル布設ルート上に所定の間隔で設置し、各ケーブル延線装置上に設けられた１対の回転体を駆動させて当該１対の回転体間に挿入されたケーブルを始端端末であるケーブル延線装置から終端端末であるケーブル延線装置に向かって順次に送出してケーブルを布設するケーブル延線システムである。

図２は、図１のケーブル延線装置６の構成を示すブロック図である。図２において、ケーブル延線装置６は、当該ケーブル延線装置６に隣接するケーブル延線装置７−１に延線指示信号Ｓ１を送信するためのマスター無線通信装置５と、電波を空間へ送受信するための送受信アンテナ２と、ケーブル９を終端側に送出するための１対の回転体４と、当該１対の回転体４を固定するための架台３とを備えて構成される。また、架台３は、ケーブル９が１対の回転体４に挿入することにより発生する当該架台３への応力を計測するための例えば歪み圧力センサなどの応力検出手段を備えて構成される。この構成とすることにより、ケーブル９が自端末に到達することを検知することが可能となる。さらに、１対の回転体４は、延線到達信号Ｓ０に基づいて駆動する駆動回転体４ａと、当該駆動回転体４ａの回転力を受けて回転する従動回転体４ｂとを備えて構成される。

図３は、図２のマスター無線通信装置５及びその周辺の構成要素を示すブロック図である。図３において、マスター無線通信装置５は、架台３に取り付けられた応力検出手段を用いてケーブル９の到達を検知する到達検知部である歪み検知部５０と、当該歪み検知部５０によりケーブル９の到達を検知するときに自端末の延線順序番号を有する第２のハローパケットを生成して送信する無線送受信部５１と、例えば中継端末番号などのルーティング情報を有するルーティングテーブルを格納するテーブルメモリ５２と、駆動回転体４ａを回転させるための制御部５３とを備えて構成される。

図３において、制御部５３は、無線送受信部５１がスレーブ無線通信装置１−ｎから延線到達信号Ｓ０を受信するように制御する。また、制御部５３は、無線送受信部５１が自端末の生存を報知するための第１のハローパケットを定期的に送信するように制御する。ここで、制御部５３は、無線送受信部５１が例えば１秒間などの一定の時間期間ごとに第１のハローパケットをブロードキャストで送信するように制御する。

制御部５３は、歪み検知部５０がケーブル９の到達を検知するとき、第１のハローパケットに自端末の延線順序番号を付加して第２のハローパケットを生成してブロードキャストで送信するように制御する。また、制御部５３は、無線送受信部５１が第２のハローパケットを受信するとき、第２のハローパケットに含まれる延線順序番号を取得し、当該取得された延線順序番号に基づいて自端末の延線順序番号を設定するように制御する。

制御部５３は、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのダイナミックプロトコルを用いて、他の無線通信装置と無線通信を行うことにより、各無線通信装置が保有する経路情報に基づいて、自端末のルーティングテーブルを作成してテーブルメモリに５２に格納するように制御する。ここで、ルーティングテーブルには、マスター無線通信装置５の中継端末番号、送信先端末番号、メトリックに相当するマルチホップ数、及び隣接端末からのハローパケットの受信感度を示すＲＳＳＩ情報が含まれる。

制御部５３は、無線送受信部５１が延線到達信号Ｓ０を受信するときに駆動制御信号を生成し、当該生成された駆動制御信号に基づいて駆動回転体４ａを駆動するように制御する。またさらに、制御部５３は、無線送受信部５１が延線到達信号Ｓ０を受信すると、隣接するケーブル延線装置７−１の１対の回転体４を駆動するための延線指示信号Ｓ１を生成して、当該生成された延線指示信号Ｓ１を隣接するケーブル延線装置７−１にユニキャストで送信するように制御する。ここで、制御部５３は、自端末のルーティングテーブルに基づいてケーブル延線装置７−１に送信するように制御する。

図４は、図１のケーブル延線装置７−ｎの構成を示すブロック図である。図４のケーブル延線装置７−ｎは、図２のケーブル延線装置６に比較すると、マスター無線通信装置５の代わりにスレーブ無線通信装置１−ｎを備えたことを特徴とする。

図５は、図４のスレーブ無線通信装置１−ｎ及びその周辺の構成要素を示すブロック図である。図５のスレーブ無線通信装置１−ｎは、架台３に取り付けられた応力検出手段を用いてケーブル９の到達を検知する到達検知部である歪み検知部５０と、当該歪み検知部５０によりケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０を生成して送信する無線送受信部１１と、例えば中継端末番号などのルーティング情報を有するルーティングテーブルを格納するテーブルメモリ５２と、駆動回転体４ａを回転させるための制御部１３とを備えて構成される。

図５において、歪み検知部５０は、架台３に取り付けられた応力検出手段を用いて、始端側のケーブル延線装置７−（ｎ−１）もしくはケーブル延線装置６から延線されるケーブル９の到達を検知する。

制御部１３は、無線送受信部１１が自端末の生存を報知するための第１のハローパケットを送信するように制御する。ここで、制御部１３は、無線送受信部１１が例えば１秒間などの一定の時間期間ごとに第１のハローパケットをブロードキャストで送信するように制御する。

制御部１３は、歪み検知部５０がケーブル９の到達を検知するとき、第１のハローパケットに自端末の延線順序番号を付加して第２のハローパケットを生成してブロードキャストで送信するように制御する。さらに、制御部１３は、無線送受信部５１が第２のハローパケットを受信するとき、第２のハローパケットに含まれる延線順序番号を取得し、当該取得された延線順序番号に基づいて自端末の延線順序番号を設定するように制御する。

制御部１３は、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのダイナミックプロトコルを用いて、他の無線通信装置と無線通信を行うことにより、各無線通信装置が保有する経路情報に基づいて、自端末のルーティングテーブルを作成してテーブルメモリに５２に格納するように制御する。ここで、ルーティングテーブルには、スレーブ無線通信装置１−ｎの中継端末番号、送信先端末番号、メトリックに相当するマルチホップ数、及び隣接端末からのハローパケットの受信感度を示すＲＳＳＩ情報が含まれる。

制御部１３は、歪み検知部５０がケーブル９の到達を検知するとき、延線到達信号Ｓ０を生成して、当該生成された延線到達信号Ｓ０を自端末のルーティングテーブルに基づいて、マスター無線通信装置５を有するケーブル延線装置６にユニキャストで送信する。

制御部１３は、無線送受信部１１が延線指示信号Ｓ１もしくは延線中継信号Ｓ２、…、ＳＮを受信するときに駆動制御信号を生成し、当該生成された駆動制御信号に基づいて駆動回転体４ａを駆動するように制御する。さらに、制御部１３は、無線送受信部５１が始端側に隣接するケーブル延線装置から延線指示信号Ｓ１もしくは第１の延線中継信号Ｓ２、…、Ｓ（Ｎ−１）を受信するとき、終端側に隣接するケーブル延線装置７−（ｎ＋１）の１対の回転体４を駆動させるための第２の延線中継信号Ｓ２、…、ＳＮをそれぞれ生成して、当該生成された延線指示信号Ｓ２、…、ＳＮをケーブル延線装置７−（ｎ＋１）にユニキャストで送信するように制御する。ここで、制御部１３は、自端末のルーティングテーブルに基づいてスレーブ無線通信装置１−（ｎ＋１）に送信するように制御する。

以上のように構成された第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００の動作について以下に説明する。

図６は、図１のマスター無線通信装置６及びスレーブ無線通信装置７−ｎが送信するハローパケットのフォーマットの一例を示す構成図である。図６のハローパケットは、ヘッダ部とデータ部とを備えて構成される。ここで、ヘッダ部にはパケットの種別を示す識別子であるパケットタイプ、パケット長、マスター無線通信装置６又はスレーブ無線通信装置７−ｎの端末固有番号であるＭＡＣアドレスを含み、データ部にはデータの発生元である送信元（発生端末）を示す送信元端末番号（ｓｏｕｒｃｅ）、送信先（目的端末）を示す送信先端末番号（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）、及び自端末の延線作業の順番を示す延線順序番号が含まれる。

図７は、図１のマスター無線通信装置５及びスレーブ無線通信装置１−ｎによるハローパケット送信処理を示すフローチャートである。図７のステップＳ１では、時間Ｔ（ここで、０≦整数Ｔ≦Ｔｓｅｔ）に０を代入する。すなわち、ハローパケットは定期的に各端末から送信され、ステップＳ１において、ハローパケットを送信するタイミングを計測するカウントが開始される。次に、ステップＳ２において、延線順序番号が付加されたか否かが判定され、付加されていないと判定された場合にはステップＳ３に移動し、延線順序番号を有さない第１のハローパケットを送信する（ステップＳ３）。また、ステップＳ２において、延線順序番号が付加されたと判定された場合にはステップＳ４に移動し、延線順序番号を有する第２のハローパケットを送信する（ステップＳ４）。次に、ステップＳ５では、ハローパケット送信後の経過時間Ｔがタイマー設定値Ｔｓｅｔ以上になったか否かが判定され、当該時間Ｔがタイマー設定値Ｔｓｅｔ以上になっていると判定された場合には、ステップＳ１に戻り、時間Ｔがタイマー設定値Ｔｓｅｔ未満と判定された場合には再度ステップＳ５に戻り、時間Ｔがタイマー設定値Ｔｓｅｔ以上になるまでステップＳ５が反復される。

図８は、図７のステップＳ２の延線順序番号付加処理を詳細に示すフローチャートである。図８のステップＳ２０では、ケーブル９が自端末の駆動回転体４ａと従動回転体４ｂとの間に挿入されたか否かが判定される。架台３に取り付けられた例えば歪み圧力センサなどの応力検出手段が始端側に隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブル９が当該１対の回転体４に挿入されたことにより発生する架台３への応力を検知するとき、ケーブル９が１対の回転体４に挿入されたと判定されてステップＳ２１に移動し、当該応力を検知しない場合にはケーブル９が挿入されていないと判定してステップＳ２０が反復される。ステップＳ２１では、受信した第２のハローパケットの中に含まれる延線順序番号を取得し、取得された延線順序番号から最大値Ａｍａｘを取得する。ここで、マスター無線通信装置６の無線送受信部５１は延線順序番号を含む第２のハローパケットを受信しないので、最大値Ａｍａｘは最大値Ａｍａｘ＝０となる。一方、スレーブ無線通信装置１−ｎの無線送受信部１１は、複数の第２のハローパケットを受信し、取得された複数の延線順序番号の中から最大値Ａｍａｘを取得する。次に、当該取得された最大値Ａｍａｘに１を加算した値を自端末の延線順序番号（最大値Ａｍａｘ＋１）に設定し、当該延線順序番号（Ａｍａｘ＋１）として第１のハローパケットのデータ部に格納して、第２のハローパケットを生成して（ステップＳ２３）、終了する。

図９Ａは、図１のケーブル延線システム１００の動作を説明するための概略図であり、図９Ｂは図９Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図９Ｃは図９Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図９Ｄは図９Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。

図９Ａでは、マスター無線通信装置５を有するケーブル延線装置６からスレーブ無線通信装置１−５を有するケーブル延線装置７−５までの６台の端末を直線状に設置する。ここで、ケーブル延線装置７−５で延線到達信号Ｓ０を生成し、当該生成された延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６にマルチホップ転送する。なお、電波伝搬状況において、各ケーブル延線装置は隣接するケーブル延線装置とのみ通信可能とする。

図９Ａにおいて、周辺端末との隣接関係を構築する際に定期的に送信する第１のハローパケットＰ１の中に、自端末の延線順序番号を付加された第２のハローパケットＰ２を周辺端末にブロードキャストで送信する。ここで、自端末のＭＡＣアドレスと延線順序番号とが対応することとなる。各端末同士がすべて隣接関係を構築すると、すべての端末がケーブル延線の順序番号が何番目まで進んでいるかを把握することができる。この構成とすることにより、任意に設置された各端末は自動で延線順序番号を取得するので、各端末の端末固有番号（例えばＭＡＣアドレス）と自端末の延線順序番号とを対応付ける対応表を準備する必要がない。

次に、各端末はダイナミックプロトコルを用いてルーティングテーブルを作成してテーブルメモリに５２に格納する。各端末は延線到達信号Ｓ０、延線指示信号Ｓ１、延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５を各端末が保有するルーティングテーブルに基づいて送信先端末番号に送信する。以下にルーティングテーブルについて簡単に説明する。

各端末において作成されるルーティングテーブルには、自端末を示す自端末番号（ｏｒｉｇｉｎａｌ）、中継端末を示す中継端末番号（ｇａｔｅｗａｙ）、送信先（目的端末）を示す送信先端末番号（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）、自端末から中継端末を介して目的端末まで到達するまでのホップ数であるマルチホップ数（ｈｏｐ）、中継端末からハローパケットを受信した時の受信強度を示すＲＳＳＩ情報が管理される。また、隣接関係が構築されたハローパケットのデータ部には、送信元端末番号及び送信先端末番号が付加されているので、送信元端末（発生端末）で発生したデータは、各端末が自端末のルーティングテーブルにより、中継端末を中継して送信先端末までマルチホップ転送される。

図９Ａにおいて、ケーブル延線装置７−５は、隣接するケーブル延線装置７−４から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０をユニキャストで始端端末となるケーブル延線装置６に送信する。次に、始端端末であるケーブル延線装置６から終端側のケーブル延線装置７−５に向かって、延線指示信号Ｓ１及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５を順次遅延をかけながら無線送信することによりケーブル９の延線を実行する。以下に詳細に説明する。

先ず、延線到達信号Ｓ０を送信する動作について説明する。

送信元端末であるケーブル延線装置７−５から送信先端末であるマスター無線通信装置５を有するケーブル延線装置６に延線到達信号Ｓ０をマルチホップ転送する場合には、ケーブル延線装置７−５は図９Ｄの自端末のルーティングテーブルにより隣接するケーブル延線装置７−４に延線到達信号Ｓ０を転送すれば、５ホップでケーブル延線装置６に延線到達信号Ｓ０を送信することができる。次に、ケーブル延線装置７−４は自端末のルーティングテーブルにより隣接するケーブル延線装置７−３に延線到達信号Ｓ０を転送すれば、４ホップでケーブル延線装置６に延線到達信号Ｓ０を送信することができる。同様に、ケーブル延線装置７−３は自端末のルーティングテーブルにより隣接するケーブル延線装置７−２に延線到達信号Ｓ０を転送すれば、３ホップでケーブル延線装置６に延線到達信号Ｓ０を送信することができる。また、ケーブル延線装置７−２は図９Ｃの自端末のルーティングテーブルにより隣接するケーブル延線装置７−１に延線指示信号を転送すれば、２ホップでケーブル延線装置６に延線到達信号Ｓ０を送信することができる。さらに、ケーブル延線装置７−１は自端末のルーティングテーブルにより隣接するケーブル延線装置６に１ホップで延線到達信号Ｓ０を送信することができる。この構成により、送信元端末であるケーブル延線装置７−５は延線到達信号Ｓ０を送信先端末であるケーブル延線装置６に中継端末を経由してマルチホップ転送により送信することが可能となる。

次に、ケーブル延線処理について説明する。

ケーブル延線装置６は、ケーブル延線装置７−５からの延線到達信号Ｓ０に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に図９Ｂのルーティングテーブルに基づいて延線指示信号Ｓ１をケーブル延線装置７−１にユニキャストで送信する。また、ケーブル延線装置７−１は、ケーブル延線装置６からの延線指示信号Ｓ１に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に延線中継信号Ｓ２をケーブル延線装置７−２にユニキャストで送信する。さらに、ケーブル延線装置７−２は、ケーブル延線装置７−１からの延線中継信号Ｓ２に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に図９Ｃのルーティングテーブルに基づいて延線中継信号Ｓ３をケーブル延線装置７−３にユニキャストで送信する。

また、ケーブル延線装置７−３は、ケーブル延線装置７−２からの延線中継信号Ｓ３に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に延線中継信号Ｓ４をケーブル延線装置７−４にユニキャストで送信する。また、ケーブル延線装置７−４は、ケーブル延線装置７−３からの延線中継信号Ｓ４に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に延線中継信号Ｓ５をケーブル延線装置７−５にユニキャストで送信する。またさらに、ケーブル延線装置７−５は、ケーブル延線装置７−４からの延線中継信号Ｓ５に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出す。

例えば、１回あたりの延線指示信号によって、ケーブル延線装置の回転駆動体４ａがケーブル９を押し出す時間を約２秒間とし、ケーブル押し出し速度を約３５ｍ／分とし、各ケーブル延線装置間の距離を約３５ｍとすると、３０回の延線指示信号により延線するケーブル９が隣接するケーブル延線装置に布設することが可能となる。

以上の実施の形態に係るケーブル延線システム１００によれば、延線する側のケーブル先頭を引っ張った時に、ドラム側の始端側のケーブル延線装置から延線する終端側のケーブル延線装置に向かって順次にケーブルを押し出しながら延線するので、左右のカーブや上下へのケーブル布設環境において、複数のケーブル延線装置を集中的に設置する必要なしにケーブルを安定して布設することが可能となる。

また、以上の実施形態に係るケーブル延線システム１００によれば、自端末と終端側に隣接するケーブル延線装置との間のケーブル張力と自端末と始端側に隣接するケーブル延線装置との間のケーブル張力との張力差を検知するのではなく、始端側に隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブル９が１対の回転体４に挿入されることにより発生する応力のみを検知する。従って、自端末と終端側に隣接するケーブル延線装置との間のケーブル張力が自端末と始端側に隣接するケーブル延線装置との間のケーブル張力を上回れずに張力差を検知することができない場合でも、ケーブル布設作業を停止させずに安定して布設することができる。

さらに、以上の実施形態に係るケーブル延線システム１００によれば、始端側に隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブルが到達の有無のみを検知するので、終端側にケーブルをより強く引き続ける必要がない。従って、終端側のケーブル延線装置のみが張力を検知した後に一定の時間期間だけ１対の回転体を駆動し続けるという複雑な切替作業を追加する必要がなく、さらに強く引っ張ることによってケーブル自身を破損するという問題も生じない。

第２の実施の形態．
上述した実施の形態に係るケーブル延線システム１００では、各ケーブル延線装置は隣接するケーブル延線装置とのみ通信可能とする。これに対して、本発明の第２の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａでは、各端末はすべての端末と直接に通信可能である。

図１０Ａは、本発明の第２の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａの動作を説明するための概略図であり、図１０Ｂは図１０Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１０Ｃは図１０Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１０Ｄは図１０Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。

図１０Ａにおいて、ケーブル延線装置７−５は、隣接するケーブル延線装置７−４から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６に直接送信する。次に、ケーブル延線装置６から終端側のケーブル延線装置７−５に向かって、延線指示信号Ｓ１及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５を順次遅延をかけながら無線送信することによりケーブル９の延線を実行する。以下に詳細に説明する。

先ず、延線到達信号Ｓ０を送信する動作について説明する。

ケーブル延線装置７−５は、隣接するケーブル延線装置７−４から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０を生成し、当該延線到達信号Ｓ０をマスター無線通信装置５を有するケーブル延線装置６に直接送信する。

次に、ケーブル延線処理について説明する。

ケーブル延線装置６は、ケーブル延線装置７−５からの延線到達信号Ｓ０に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に図１０Ｂのルーティングテーブルに基づいて延線指示信号Ｓ１をケーブル延線装置７−１にユニキャストで送信する。また、ケーブル延線装置７−１は、ケーブル延線装置６からの延線指示信号Ｓ１に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に延線中継信号Ｓ２をケーブル延線装置７−２にユニキャストで送信する。さらに、ケーブル延線装置７−２は、ケーブル延線装置７−１からの延線中継信号Ｓ２に基づいて自端末の回転駆動体４ａを駆動してケーブル９を（例えば２秒から３秒などの）一定時間期間だけ押し出すと同時に（例えば１００ミリ秒などの）一定の遅延時間後に図１０Ｃのルーティングテーブルに基づいて延線中継信号Ｓ３をケーブル延線装置７−３にユニキャストで送信する。

以上の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａによれば、第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００と同様の効果を得ることができる。

第３の実施の形態．
上述した第２の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａでは、各ケーブル延線装置間に電波を遮断する障害物が存在しない。しかしながら、プラント建設時のケーブル布設作業では１Ｋｍを超える場合もあり、その時には延線する側の終端側のケーブル延線装置７−５からドラム側のケーブル延線装置６まで、電波が届かないことが十分に起こり得る。従って、本実施の形態では、各ケーブル延線装置間に電波を遮断する障害物が存在し、延線到達信号Ｓ０は障害物２０により直接ケーブル延線装置６に送信できない。

図１１Ａは、本発明の第３の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｂの動作を説明するための概略図であり、図１１Ｂは図１１Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１１Ｃは図１１Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１１Ｄは図１１Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。

図１１Ａにおいて、ケーブル延線装置７−５は、隣接するケーブル延線装置７−４から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６にマルチホップ送信する。次に、ケーブル延線装置６から終端側のケーブル延線装置７−５に向かって、延線指示信号Ｓ１及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５に順次遅延をかけながら無線送信することによりケーブル９の延線を実行する。ここで、図１１Ｂ〜図１１Ｄのルーティングテーブルは、ケーブル延線装置６及びケーブル延線装置７−１がケーブル延線装置７−２を中継することによりケーブル延線装置７−３〜７−５と通信接続が可能であることを示す。なお、ケーブル延線処理については第２の実施形態と同様である。

以上の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｂによれば、第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｂによれば、第１の実施の形態に係るケーブル延線システム１００に比較すると、各ケーブル延線装置間に障害物が存在した場合でも中継端末により中継して延線到達信号を確実にマスター無線通信装置に送信することが可能となる。

第４の実施の形態．
上述した第２の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ａでは、各ケーブル延線装置間に電波を遮断する障害物は存在しない。これに対して、本実施の形態では、各ケーブル延線装置間に電波を遮断する障害物が存在し、延線中継信号Ｓ３が障害物３０により隣接するケーブル延線装置７−３に直接送信することができない。

図１２Ａは、本発明の第４の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｃの動作を説明するための概略図であり、図１２Ｂは図１２Ａのケーブル延線装置６のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１２Ｃは図１２Ａのケーブル延線装置７−２のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルであり、図１２Ｄは図１２Ａのケーブル延線装置７−５のテーブルメモリ５２に格納される一例のルーティングテーブルである。

図１２Ａにおいて、ケーブル延線装置７−５は、隣接するケーブル延線装置７−４から延線されるケーブル９の到達を検知するときに延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６に直接送信する。次に、ケーブル延線装置６から終端側のケーブル延線装置７−５に向かって、延線指示信号Ｓ１及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５に順次遅延をかけながら無線送信することによりケーブル９の延線を実行する。ここで、図１２Ｂ〜図１２Ｄのルーティングテーブルは、ケーブル延線装置７−２がケーブル延線装置７−４を中継することによりケーブル延線装置７−３と通信接続が可能であることを示す。なお、ケーブル延線処理については第２の実施形態と同様である。

以上の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｃによれば、第３の実施の形態に係るケーブル延線システム１００Ｂと同様の効果を得ることができる。

なお、上述の実施形態において、制御部１３は、延線到達信号Ｓ０を送信するパケットに対してシーケンス番号を付与してもよい。この場合には、再送時に前回送信したときのシーケンス番号を参照することにより、すでにケーブル９の延線が完了した区間においては延線させずに隣接するケーブル延線装置に延線指示信号もしくは延線中継信号を転送し、前回送信時において不達であった区間のみ回転駆動体４ａを駆動させてケーブル９を延線することが可能となる。従って、すでに到達していた各ケーブル延線装置間で延線指示信号もしくは延線中継信号が再送されるごとにケーブル９が送出されることがない。

変形例１．
上述した実施の形態では、延線到達信号Ｓ０、延線指示信号Ｓ１、及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５のユニキャストでの送信がケーブル延線装置６、７−１〜７−５間で一定回数の再送をしても不達となる場合がある。これに対して、本変形例に係るケーブル延線システムでは、ケーブル延線装置７−５に延線中継信号Ｓ５が送信されない場合に、ケーブル延線装置７−５は延線到達信号Ｓ０をケーブル延線装置６に一定回数だけ再送信してもよい。この場合においても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

変形例２．
上述した実施の形態では、延線到達信号Ｓ０、延線指示信号Ｓ１、及び延線中継信号Ｓ２〜Ｓ５のユニキャストでの送信が各ケーブル延線装置６、７−１〜７−５間で一定回数だけ再送しても不達となる場合がある。これに対して、本変形例に係るケーブル延線システムでは、ケーブル延線装置７−５の架台３に取り付けられた応力検出手段に手動で隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブル９への応力を検知させて延線到達信号Ｓ０を再度生成してもよい。この場合においても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上詳述したように、本発明に係るケーブル延線装置及びケーブル延線システムによれば、ケーブル延線装置において、延線する側のケーブル先頭を引っ張った時に、ドラム側の始端側のケーブル延線装置から延線する終端側のケーブル延線装置に向かって順次に押し出しながら延線するので、直線だけでなく左右方向のカーブや上下方向へのケーブル布設環境においても、ケーブルを安定して布設することが可能となる。

１−１，…，１−Ｎ スレーブ無線通信装置、２ 送受信アンテナ、３ 架台、４ １対の回転体、４ａ 駆動回転体、４ｂ 従動回転体、５ マスター無線通信装置、６，７−１，…，７−Ｎ ケーブル延線装置、８ ドラム、９ ケーブル、５０ 歪み検知部、１１，５１ 無線送受信部、５２ テーブルメモリ、１３，５３ 制御部。

Claims (10)

1. 複数のケーブル延線装置をケーブル布設ルート上に所定の間隔で設置し、上記各ケーブル延線装置上に設けられた１対の回転体を駆動させて上記１対の回転体間に挿入されたケーブルを始端端末であるケーブル延線装置から終端端末であるケーブル延線装置に向かって順次に送出してケーブルを布設するケーブル延線システムのためのケーブル延線装置であって、
   上記ケーブル延線装置は、無線通信装置を備え、
   上記無線通信装置は、
   自端末の生存を報知するための第１のハローパケットを送信する無線送受信部と、
   始端側に隣接するケーブル延線装置から延線されるケーブルの到達を検知する到達検知部と、
   上記到達検知部が上記ケーブルの到達を検知するとき、上記第１のハローパケットに自端末の延線順序番号を付加して第２のハローパケットを生成してブロードキャストで送信するように制御する制御部とを備えたケーブル延線装置。
2. 上記制御部は、上記無線送受信部が上記第２のハローパケットを受信するとき、上記第２のハローパケットに含まれる延線順序番号を取得し、当該取得された延線順序番号に基づいて自端末の延線順序番号を設定するように制御する請求項１記載のケーブル延線装置。
3. 上記制御部は、上記取得された延線順序番号のうちの最大値を取得し、当該取得された最大値に１を加算した値を自端末の延線順序番号に設定するように制御する請求項２記載のケーブル延線装置。
4. 上記制御部は、他の無線通信装置と無線通信を行うことにより、各無線通信装置が保有する経路情報に基づいて、自端末のルーティングテーブルを作成するように制御する請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のケーブル延線装置。
5. 上記無線通信装置は、マスター無線通信装置であって、
   上記制御部は、上記無線送受信部が延線到達信号を受信するとき、当該受信された延線到達信号に基づき、上記１対の回転体を駆動させて、終端側に隣接するケーブル延線装置の１対の回転体を駆動させるための延線指示信号を生成し、当該生成された延線指示信号を各端末のルーティングテーブルに基づいて当該終端側に隣接するケーブル延線装置に送信するように制御する請求項４記載のケーブル延線装置。
6. 上記無線通信装置は、スレーブ無線通信装置であって、
   上記制御部は、上記到達検知部がケーブルの到達を検知するとき、始端端末のケーブル延線装置の１対の回転体を駆動させるための延線到達信号を生成し、当該生成された延線到達信号を各端末のルーティングテーブルに基づいて当該始端端末のケーブル延線装置に送信するように制御する請求項４又は５記載のケーブル延線装置。
7. 上記制御部は、上記延線到達信号を送信するパケットに対してシーケンス番号を付与するように制御する請求項６記載のケーブル延線装置。
8. 上記無線通信装置は、スレーブ無線通信装置であって、
   上記制御部は、上記無線送受信部が隣接するケーブル延線装置から延線指示信号を受信するとき、当該受信された延線指示信号に基づき、上記１対の回転体を駆動させて、終端側に隣接するケーブル延線装置の１対の回転体を駆動させるための延線中継信号を生成し、当該生成された延線中継信号を各端末のルーティングテーブルに基づいて当該ケーブル延線装置に送信するように制御する請求項４〜７のうちのいずれか１つに記載のケーブル延線装置。
9. 上記無線通信装置は、スレーブ無線通信装置であって、
   上記制御部は、上記無線送受信部が始端側に隣接するケーブル延線装置から第１の延線中継信号を受信するとき、当該受信された第１の延線中継信号に基づき、上記１対の回転体を駆動させて、終端側に隣接するケーブル延線装置の１対の回転体を駆動させるための第２の延線中継信号を生成し、当該生成された第２の延線中継信号を各端末のルーティングテーブルに基づいて上記終端側に隣接するケーブル延線装置に送信するように制御する請求項４〜８のうちのいずれか１つに記載のケーブル延線装置。
10. 請求項５記載のマスター無線通信装置と請求項６〜９のうちのいずれか１つに記載のスレーブ無線通信装置とを備えたケーブル延線システム。

Images