JP6994431B2 - Metal exploration system and metal exploration method - Google Patents

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Description

本発明は、金属探査システムおよび金属探査方法に関し、特に、地中に埋設される長尺な金属物(例えば、金属管)の存在を確認することが可能な金属探査システムおよび金属探査方法に関するものである。 The present invention relates to a metal exploration system and a metal exploration method, and more particularly to a metal exploration system and a metal exploration method capable of confirming the existence of a long metal object (for example, a metal tube) buried in the ground. Is.

従来から、掘削機械(例えば、ショベルカー)を用いて道路等を掘削する場合、事前に、工事場所付近に敷設される埋設管の埋設状況をガス会社等の管理事業者に確認したり、また、探査装置を用いて埋設管を探査するなどして、埋設管の破損・損傷を防止するようにしている。 Conventionally, when excavating a road or the like using an excavator (for example, a shovel car), it is necessary to confirm the burial status of the buried pipe laid near the construction site with a management company such as a gas company in advance. , Exploration of buried pipes is carried out using exploration equipment to prevent damage to the buried pipes.

しかしながら、このような作業を事前におこなったとしても、実際に埋設される埋設管の位置が異なっていたり、また、予想だにしなかった埋設管が埋設されている場合が少なくなく、かかる場合、掘削作業中に埋設管を破損・損傷してしまうおそれがあった。 However, even if such work is performed in advance, there are many cases where the position of the buried pipe to be actually buried is different, or an unexpected buried pipe is buried. There was a risk that the buried pipe would be damaged or damaged during the excavation work.

そこで、このような問題を解消するため、例えば、特許文献1に記載のような技術が提案されている。
この特許文献1の技術は、
(a)所定情報が記憶されたトランスポンダを予め配管に固定して埋設する、
(b)その後、地中を掘削する際に、掘削機械に取り付けられた送受信装置から呼び掛け信号を発し、トランスポンダからの応答信号を受信することで埋設管の存在を検出する、
ように構成されたものである。
Therefore, in order to solve such a problem, for example, a technique as described in Patent Document 1 has been proposed.
The technique of Patent Document 1 is
(A) A transponder in which predetermined information is stored is fixed to a pipe in advance and buried.
(B) After that, when excavating the ground, the presence of the buried pipe is detected by issuing a call signal from the transmission / reception device attached to the excavation machine and receiving the response signal from the transponder.
It is configured as follows.

このような技術によれば、埋設管の存在を精度よく検出することができるため、掘削機械による埋設管の破損・損傷を防止することが可能である。 According to such a technique, the existence of the buried pipe can be detected accurately, so that it is possible to prevent the buried pipe from being damaged or damaged by the excavating machine.

特開平07-317107号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-317107

しかしながら、特許文献1の技術では、配管を地中に埋設する際に、予めトランスポンダを固定しなければならないため、これを埋設する配管の全てに義務付けるのは、事実上、難しい、といった問題があった。 However, in the technique of Patent Document 1, when the pipe is buried in the ground, the transponder must be fixed in advance, so that it is practically difficult to oblige all the pipes to be buried. rice field.

この点、特許文献1の技術は、埋設管の破損・損傷を防止する、といった観点において大きく貢献しているとはいいがたく、汎用性の面において改善の余地があるものであった。 In this respect, it cannot be said that the technique of Patent Document 1 greatly contributes from the viewpoint of preventing damage / damage of the buried pipe, but there is room for improvement in terms of versatility.

ところで、いわゆるライフラインを構成する埋設管のうち、特に、ガス管および上下水道管においては、「金属部材」により形成されたものがその多くを占めているのが実情である。
このような実情を踏まえると、「金属部材」からなる埋設管の位置を把握しつつ、掘削作業をおこなうことが極めて重要といえる。
By the way, among the buried pipes constituting the so-called lifeline, in particular, in the gas pipe and the water and sewage pipe, the one formed by the "metal member" occupies most of them.
Based on this situation, it is extremely important to perform excavation work while grasping the position of the buried pipe made of "metal member".

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、汎用性が高く、埋設管の埋設位置を精度よく検出することが可能な金属探査システムおよび金属探査方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and to provide a metal exploration system and a metal exploration method which are highly versatile and can accurately detect the burial position of a buried pipe. be.

上記課題は、本発明にかかる金属探査システムによれば、地中に進入可能な地中進入部を有し、前記地中進入部を前記地中に進入させることで地中作業をおこなう地中作業装置と、前記地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する給電装置と、を備えた金属探査システムであって、前記地中進入部に設けられ、前記給電装置により電流が印可されることによって前記埋設対象に生じる磁界を検出する磁界検出部と、前記磁界検出部により検出された前記磁界に基づいて前記埋設対象に対する前記地中進入部の接近度合を算出する接近度合算出部と、を備え、前記給電装置は、前記接近度合算出部により算出された前記接近度合に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変部を有する、ことにより解決される。 According to the metal exploration system according to the present invention, the above-mentioned problem has an underground approach portion that can enter into the ground, and the underground approach portion is made to enter the ground to perform underground work. A metal exploration system including a working device and a power feeding device for applying an electric current to a conductive buried object buried in the ground. The degree of approach that calculates the degree of approach of the underground approaching portion to the buried object based on the magnetic field detected by the magnetic field detecting unit and the magnetic field detecting unit that detects the magnetic field generated in the buried object by applying. It is solved by having a calculation unit and a frequency variable unit that varies the frequency of the current applied to the buried object according to the proximity degree calculated by the proximity degree calculation unit. To.

同様に、上記課題は、本発明にかかる金属探査方法によれば、地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する電流印可工程と、地中作業をおこなう地中作業装置に設けられた地中進入部を前記地中に進入させる地中進入工程と、前記電流印可工程をおこなうことによって前記埋設対象に生じる磁界を前記地中進入部に設けられた磁界検出部で検出する磁界検出工程と、前記磁界検出工程をおこなうことによって検出された前記磁界に基づいて前記埋設対象に対する前記地中進入部の接近度合を算出する接近度合算出工程と、を備え、前記電流印可工程は、前記接近度合算出工程をおこなうことによって算出された前記接近度合に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変工程を含む、ことによっても解決することができる。 Similarly, according to the metal exploration method according to the present invention, the above-mentioned problems are applied to a current applying process for applying an electric current to a conductive buried object buried in the ground and an underground working device for performing the underground work. The magnetic field generated in the buried object by performing the underground approach step of allowing the provided underground approach portion to enter the ground and the current application step is detected by the magnetic field detection unit provided in the underground entry portion. The current application step comprises a magnetic field detection step and an approach degree calculation step of calculating the approach degree of the underground approach portion to the buried object based on the magnetic field detected by performing the magnetic field detection step. It can also be solved by including a frequency variable step of varying the frequency of the current applied to the buried object according to the approach degree calculated by performing the approach degree calculation step.

なお、ここでいう「地中作業装置」とは、それを用いて地中作業をおこなうことが可能なありとあらゆる装置を含む概念であり、土等を掘削するショベルカーや地中に穴を形成するボーリングマシンなどの機械のほか、手持ち式のもの、例えば、地中に突き刺して地中の埋設物を探査するいわゆる探査棒やスコップなどを含む意味である。 The term "underground work equipment" here is a concept that includes all kinds of equipment that can be used to perform underground work, such as excavators for excavating soil and forming holes in the ground. In addition to machines such as boring machines, it means to include hand-held machines such as so-called exploration rods and shovels that pierce the ground and search for buried objects in the ground.

また、上記「地中進入部」とは、例えば、ショベルカーであれば、土砂等をすくいとるバケットが、探査棒であれば、地中に進入させる部分が、スコップであれば、土砂等をすくいとる部分が、それぞれ該当する。 Further, the above-mentioned "underground entry part" is, for example, a bucket for scooping earth and sand in the case of a shovel car, a part for entering the ground in the case of an exploration rod, and earth and sand in the case of a scoop. The scooping part corresponds to each.

さらに、上記「埋設対象」とは、電流を流すことが可能なありとあらゆる導電性部材を含む概念であり、その代表的なものとして、金属部材からなる配管(例えば、ガス管および上下水道管)が挙げられる。 Further, the above-mentioned "object to be buried" is a concept including all kinds of conductive members capable of passing an electric current, and a typical example thereof is a pipe made of a metal member (for example, a gas pipe and a water and sewage pipe). Can be mentioned.

上記構成では、
(a)「埋設対象」に電流を印可して、その周囲に生じる「磁界」を「地中進入部」に設けられた「磁界検出部」により検出可能な状態にする、
(b)「地中進入部」を地中に進入させる、
(c)「埋設対象」に対する「地中進入部」の接近度合を算出する、
(d)「埋設対象」に対する「地中進入部」の接近度合に応じて「埋設対象」に印可する電流の周波数を可変する、
ように構成されている。
In the above configuration,
(A) An electric current is applied to the "buried object" so that the "magnetic field" generated around it can be detected by the "magnetic field detection unit" provided in the "underground entry portion".
(B) Let the "underground approach" enter the ground,
(C) Calculate the degree of approach of the "underground approach" to the "buried object",
(D) The frequency of the current applied to the "buried object" is changed according to the degree of proximity of the "underground approach" to the "buried object".
It is configured as follows.

すなわち、上記構成では、「埋設対象」の周囲に生じる「磁界」を「地中進入部」に設けられた「磁界検出部」で検出することができるため、比較的高い精度で「埋設対象」の存在を確認することが可能である。この点、上記構成では、地中作業時に「埋設対象」を破損・損傷させてしまうことを有効に防止することができるものといえる。 That is, in the above configuration, the "magnetic field" generated around the "buried object" can be detected by the "magnetic field detection unit" provided in the "underground approaching part", so that the "buried object" can be detected with relatively high accuracy. It is possible to confirm the existence of. In this respect, it can be said that the above configuration can effectively prevent the "buried object" from being damaged or damaged during underground work.

また、上記構成では、電流を流すことが可能なものであれば、いかなる「埋設対象」であっても探査することが可能なため、汎用性に富んだものとすることができる。 Further, in the above configuration, any "buried object" can be explored as long as it can pass an electric current, so that it can be made highly versatile.

さらに、上記構成では、地中に「地中進入部」を進入させていくのにしたがって、「埋設対象」に印可される電流の周波数を変化させるように構成されている。 Further, in the above configuration, the frequency of the current applied to the "buried object" is changed as the "underground approaching portion" enters the ground.

ここで、上記構成のような電磁誘導式の装置では、「埋設対象」に対して、
・低い周波数(例えば、「10kHz」)の電流を流した場合、探査範囲(「磁界の範囲」)を拡大することができる反面、探査精度が低下(測定誤差(ノイズ等)が増大)してしまう一方、
・高い周波数(例えば、「80kHz」)の電流を流した場合、探査精度を向上することができる反面、探査範囲が狭まってしまう、
といった特性(メリットおよびデメリット)を有している。
Here, in the electromagnetic induction type device as described above, the "buried object" is opposed to the "buried object".
-When a current with a low frequency (for example, "10 kHz") is applied, the exploration range ("magnetic field range") can be expanded, but the exploration accuracy decreases (measurement error (noise, etc.) increases). On the other hand
-When a high frequency (for example, "80 kHz") current is applied, the exploration accuracy can be improved, but the exploration range is narrowed.
It has such characteristics (merits and demerits).

そうすると、上記構成では、これら周波数による何れのメリットを生かすように、
・「地中進入部」と「埋設対象」との間の距離が離れている場合、低い周波数の電流を「埋設対象」に流す一方、
・これらの距離が近い場合、高い周波数の電流を「埋設対象」に流す、
ことで、消費電力を抑えつつ、「埋設対象」の存在を高い精度で検出することが可能となる。
Then, in the above configuration, in order to take advantage of any of these frequencies,
・ When the distance between the "underground approach" and the "buried object" is large, a low frequency current is passed through the "buried object", while
・ When these distances are short, a high frequency current is passed through the "burial target".
This makes it possible to detect the existence of the "buried object" with high accuracy while suppressing power consumption.

これらをまとめると、上記構成を備えた本発明によれば、消費電力を抑えつつ、「埋設対象」の存在をより高い精度で検出することができ、汎用性に富んだものとすることが可能である。 Summarizing these, according to the present invention provided with the above configuration, it is possible to detect the existence of the "buried object" with higher accuracy while suppressing power consumption, and it is possible to make it highly versatile. Is.

なお、上記金属探査システムにかかる発明おいては、前記周波数可変部は、前記接近度合が大きくなるのにしたがって前記電流の周波数を上昇させる、と好適である。 In the invention relating to the metal exploration system, it is preferable that the frequency variable portion increases the frequency of the current as the degree of proximity increases.

また、上記金属探査システムにかかる発明においては、前記地中作業装置は、前記地中進入部を駆動する駆動部と、前記接近度合に応じて前記駆動部による前記地中進入部の駆動を制御する駆動制御部と、を有する、と好適である。 Further, in the invention relating to the metal exploration system, the underground work apparatus controls the driving unit for driving the underground approaching portion and the driving of the underground approaching portion by the driving unit according to the degree of approach. It is preferable to have a drive control unit and a drive control unit.

なお、上記金属探査システムにかかる発明においては、上記構成と密接に関連する他の構成として、地中に進入可能な地中進入部を有し、前記地中進入部を前記地中に進入させることで地中作業をおこなう地中作業装置と、前記地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する給電装置と、を備えた金属探査システムであって、前記地中進入部に設けられ、前記給電装置により前記電流が印可されることによって前記埋設対象に生じる磁界を検出する磁界検出部と、予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置を算出する上下位置算出部と、を備え、前記給電装置は、予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変させる周波数可変部を有する、ように構成することが可能である。 In the invention relating to the metal exploration system, as another configuration closely related to the above configuration, an underground approach portion capable of entering the ground is provided, and the underground entry portion is allowed to enter the ground. A metal exploration system including an underground work device for performing underground work and a power supply device for applying an electric current to a conductive buried object buried in the ground, wherein the underground approach portion is provided. A magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated in the buried object when the current is applied by the power feeding device, and an upper and lower position that calculates the vertical position of the underground approach portion with respect to a predetermined reference height position. The power feeding device includes a position calculation unit, and has a frequency variable unit that changes the frequency of the current applied to the buried object according to the vertical position of the underground approach unit with respect to a predetermined reference height position. , Can be configured as such.

同様に、上記金属探査方法にかかる発明においても、上記構成と密接に関連する他の構成として、地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する電流印可工程と、地中作業をおこなう地中作業装置に設けられた地中進入部を前記地中に進入させる地中進入工程と、前記電流印可工程をおこなうことによって前記埋設対象に生じる磁界を前記地中進入部に設けられた磁界検出部で検出する磁界検出工程と、予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置を算出する上下位置算出工程と、を備え、前記電流印可工程は、前記上下位置算出工程をおこなうことによって算出された前記上下位置に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変工程を含む、ように構成することもできる。 Similarly, in the invention relating to the metal exploration method, as other configurations closely related to the above configuration, a current applying process for applying an electric current to a conductive buried object buried in the ground and an underground work are performed. The underground approaching portion is provided with a magnetic field generated in the buried object by performing the underground approaching step of allowing the underground approaching portion provided in the underground work device to enter the ground and the current applying step. The current applying step includes the vertical position calculation step of calculating the vertical position of the underground approaching portion with respect to a predetermined reference height position, and the current applying step includes the vertical position calculation. It can also be configured to include a frequency variable step of varying the frequency of the current applied to the buried object according to the vertical position calculated by performing the step.

上記他の構成にかかる金属探査システムおよび金属探査方法においても、「埋設対象」と「地中進入部」との間の距離に応じて「埋設対象」に印可する電流の周波数を変化させることが可能なため、上述した発明と同様に、消費電力を抑えつつ、「埋設対象」の存在をより高い精度で検出することができ、汎用性の高いものとすることができる。 Also in the metal exploration system and metal exploration method related to the above other configurations, the frequency of the current applied to the "buried object" can be changed according to the distance between the "buried object" and the "underground approaching part". Therefore, as in the above-mentioned invention, the existence of the "buried object" can be detected with higher accuracy while suppressing the power consumption, and the versatility can be improved.

なお、上記他の構成にかかる金属探査システムにおいては、前記周波数可変部は、前記上下位置が下方になるのにしたがって前記電流の周波数を上昇させる、と好適である。 In the metal exploration system according to the other configuration, it is preferable that the frequency variable portion increases the frequency of the current as the vertical position becomes lower.

また、上記他の構成にかかる金属探査システムにおいては、前記地中作業装置は、前記地中進入部を駆動する駆動部と、前記上下位置に応じて前記駆動部による前記地中進入部の駆動を制御する駆動制御部と、を有する、と好適である。 Further, in the metal exploration system according to the other configuration, the underground work apparatus has a drive unit for driving the underground approach portion and a drive unit for driving the underground approach portion according to the vertical position. It is preferable to have a drive control unit for controlling the above.

以上のように、本発明にかかる金属探査システムおよび金属探査方法によれば、簡易な構成でありながらも、消費電力を抑えつつ、埋設対象の存在をより高い精度で検出することできるばかりか、汎用性に富んだものとすることができる。 As described above, according to the metal exploration system and the metal exploration method according to the present invention, it is possible not only to detect the existence of the buried object with higher accuracy while suppressing the power consumption while having a simple configuration. It can be versatile.

本実施形態にかかる金属探査システムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the metal exploration system which concerns on this embodiment. 図1の金属探査システムのブロック図である。It is a block diagram of the metal exploration system of FIG. 図1の金属探査システムの制御処理を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the control process of the metal exploration system of FIG. 管路の周囲に生じる磁界を模式的に示した模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the magnetic field generated around a pipeline.

以下、本発明の一形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態にかかる金属探査システムを説明するための説明図、図2は図1の金属探査システムのブロック図、図3は図1の金属探査システムの制御処理を示すフロー図、図4は管路の周囲に生じる磁界を模式的に示した模式図である。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an explanatory diagram for explaining the metal exploration system according to the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram of the metal exploration system of FIG. 1, and FIG. 3 is a flow diagram and a diagram showing a control process of the metal exploration system of FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the magnetic field generated around the pipeline.

図1は、本実施形態にかかる金属探査システム1を用いて、地中に埋設された金属製の水道管Pを探査している様子を示す図である。なお、上記金属探査システム1と、水道管Pとが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「金属探査システム」と、「埋設対象」とに該当する。 FIG. 1 is a diagram showing a state of exploring a metal water pipe P buried in the ground by using the metal exploration system 1 according to the present embodiment. The metal exploration system 1 and the water pipe P correspond to the "metal exploration system" and the "burial target" described in the claims, respectively.

図1に示すように、本実施形態にかかる金属探査システム1は、掘削機械10と、給電装置20とを備えている。なお、上記掘削機械10と、給電装置20とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「地中作業装置」と、「給電装置」とに該当する。 As shown in FIG. 1, the metal exploration system 1 according to the present embodiment includes an excavation machine 10 and a power feeding device 20. The excavation machine 10 and the power supply device 20 correspond to the "underground work device" and the "power supply device" described in the claims, respectively.

掘削機械10は、いわゆるショベルカーであって、旋回可能な機体11に対して、複数のブーム12A,12Bおよび土砂等をすくい取るバケット13の順で互いに回動自在に連結されている。なお、上記ブーム12A,12Bおよびバケット13が特許請求の範囲に記載の「地中に進入可能な地中進入部」に該当する。 The excavator 10 is a so-called excavator car, and is rotatably connected to a swivel body 11 in the order of a plurality of booms 12A, 12B and a bucket 13 for scooping earth and sand. The booms 12A and 12B and the bucket 13 correspond to the "underground approach portion capable of entering the ground" described in the claims.

掘削機械10それ自体は、公知であるため、詳しい説明は省略するが、本実施形態においても、油圧シリンダ14A~14Cに通じる油路を切り換える駆動部(例えば、油圧回路)17を制御することによって(図2参照)、ブーム12A,12Bおよびバケット13がそれぞれ上下方向に移動されるように構成されている。なお、上記駆動部17が特許請求の範囲に記載の「駆動部」に該当する。 Since the excavation machine 10 itself is known, detailed description thereof will be omitted, but also in the present embodiment, by controlling the drive unit (for example, the hydraulic circuit) 17 for switching the oil passages leading to the hydraulic cylinders 14A to 14C. (See FIG. 2), the booms 12A and 12B, and the bucket 13 are configured to be moved in the vertical direction, respectively. The drive unit 17 corresponds to the "drive unit" described in the claims.

本実施形態にかかる掘削機械10は、(先端側の)ブーム12Bの内側外面に磁界検出部16が取り付けられている。この磁界検出部16は、後述する水道管Pの周囲に生じる磁界Mを検出することが可能な公知の磁気センサである。なお、上記磁界検出部16が特許請求の範囲に記載の「磁界検出部」に該当する。 In the excavation machine 10 according to the present embodiment, the magnetic field detection unit 16 is attached to the inner outer surface of the boom 12B (on the tip side). The magnetic field detection unit 16 is a known magnetic sensor capable of detecting a magnetic field M generated around a water pipe P, which will be described later. The magnetic field detection unit 16 corresponds to the "magnetic field detection unit" described in the claims.

給電装置20は、探査対象である金属製の水道管Pの周囲に磁界Mを生じさせる装置であって、掘削機械10に設けられる磁界検出部16とともに、いわゆる電磁誘導式の探査装置(電磁誘導型ロケータ)を構成する。 The power feeding device 20 is a device that generates a magnetic field M around a metal water pipe P to be explored, and is a so-called electromagnetic induction type exploration device (electromagnetic induction) together with a magnetic field detection unit 16 provided in the excavation machine 10. Type locator).

本実施形態では、埋設された水道管Pの任意の二点に交流電流ACを流し、これにより生じる磁界(交流磁界)Mを、磁界検出部16で検出することで、水道管Pの「埋設位置」および「埋設深度」を求める、いわゆる「二点検出法」を採用している。 In the present embodiment, an alternating current AC is passed through arbitrary two points of the buried water pipe P, and the magnetic field (AC magnetic field) M generated by the alternating current AC is detected by the magnetic field detection unit 16 to "buried" the water pipe P. The so-called "two-point detection method" that obtains the "position" and "burial depth" is adopted.

具体的には、本実施形態では、給電装置20の出力端子T1および入力端子T2と、埋設された水道管Pの二箇所の露出部分E1,E2(本実施形態では、給水メータWMの継手部分およびバルブVのフランジ部分)とを、それぞれ、ケーブルC1,C2を介して接続して、水道管Pに所定周波数の交流電流ACを流すようにしている。 Specifically, in the present embodiment, the output terminal T1 and the input terminal T2 of the power feeding device 20 and the two exposed portions E1 and E2 of the embedded water pipe P (in the present embodiment, the joint portion of the water supply meter WM). And the flange portion of the valve V) are connected via cables C1 and C2, respectively, so that an alternating current AC having a predetermined frequency flows through the water pipe P.

水道管Pに交流電流ACを流すと、一方の出力端子T1、ケーブルC1、水道管P、ケーブルC2および入力端子T2といった順で流れる閉ループが形成され、水道管Pの周囲には、軸方向に沿って同心円状の磁界(交流磁界)Mが生じるようになる。 When an alternating current AC is passed through the water pipe P, a closed loop is formed in which one of the output terminals T1, the cable C1, the water pipe P, the cable C2, and the input terminal T2 flows in this order. Along the line, a concentric magnetic field (alternating current) M is generated.

この状態で、水道管Pの上方において磁界検出部16を走査することによって、磁界Mを検出することができ、水道管Pの「埋設位置」や「埋設深度」は、この検出された磁界Mの強度等に基づいて求めることが可能となっている。
このような「埋設位置」および「埋設深度」を求める手法については、いまや公知であるため、詳しい説明を省略するが、例えば、「埋設位置」については、磁界検出部16を水平方向に移動させることにより、また、「埋設深度」については、磁界検出部16を上下方向に移動させることにより、それぞれ、求めることが可能である。
In this state, the magnetic field M can be detected by scanning the magnetic field detection unit 16 above the water pipe P, and the "buried position" and "buried depth" of the water pipe P are the detected magnetic field M. It is possible to obtain it based on the strength of the water pipe.
Since the method for obtaining such "buried position" and "buried depth" is now known, detailed description thereof will be omitted. For example, for the "buried position", the magnetic field detection unit 16 is moved in the horizontal direction. Therefore, the "buried depth" can be obtained by moving the magnetic field detection unit 16 in the vertical direction.

なお、本実施形態では、水道管Pの「埋設位置」や「埋設深度」を「二点検出法」を用いて求めるように構成したが、いわゆる「一点検出法」を用いて求めることも可能である。この場合、給電装置20の出力端子T1と水道管Pの任意の一点、例えば、給水メータWMの継手部分とをケーブルC1を介して接続すればよい。 In this embodiment, the "buried position" and "buried depth" of the water pipe P are configured to be obtained by using the "two-point detection method", but it is also possible to obtain the "one-point detection method". Is. In this case, the output terminal T1 of the power feeding device 20 and any one point of the water pipe P, for example, the joint portion of the water supply meter WM may be connected via the cable C1.

次に、金属探査システム1を構成する掘削機械10および給電装置20の電気的な構成について図1および図2を参照しつつ説明する。 Next, the electrical configurations of the excavation machine 10 and the power feeding device 20 constituting the metal exploration system 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、掘削機械10について説明する。
図1および図2に示すように、掘削機械10は、制御部15と、上述した磁界検出部16と、駆動部17と、報知部18と、通信部19とを有している。なお、上記制御部15が特許請求の範囲に記載の「接近度合算出部」および「駆動制御部」に該当する。
First, the excavation machine 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the excavation machine 10 has a control unit 15, a magnetic field detection unit 16 described above, a drive unit 17, a notification unit 18, and a communication unit 19. The control unit 15 corresponds to the "approach degree calculation unit" and the "drive control unit" described in the claims.

制御部15は、磁界検出部16、駆動部17、報知部18および通信部19と電気的に接続されている。
制御部15は、駆動部17を含む掘削機械10全体の動作を司る装置であって、例えば、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)や記憶装置などを有している。
The control unit 15 is electrically connected to the magnetic field detection unit 16, the drive unit 17, the notification unit 18, and the communication unit 19.
The control unit 15 is a device that controls the operation of the entire excavation machine 10 including the drive unit 17, and has, for example, a central processing unit (CPU: Central Processing Unit), a storage device, and the like.

詳しくは後述するが、制御部15は、掘削位置の下方に水道管Pが埋設されていると判定すると、
・磁界検出部16により検出された磁界Mの強度等に基づいて、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離を算出する、
・上記算出した距離に応じて、水道管Pに印可される交流電流ACの周波数を変更等するための「周波数設定信号」を給電装置20に送信するとともに、駆動部17による油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する、
などの制御をおこなう。
As will be described in detail later, when the control unit 15 determines that the water pipe P is buried below the excavation position,
The distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is calculated based on the strength of the magnetic field M detected by the magnetic field detection unit 16 and the like.
A "frequency setting signal" for changing the frequency of the AC current AC applied to the water pipe P according to the calculated distance is transmitted to the power feeding device 20, and the hydraulic cylinders 14A to 14C by the drive unit 17 are transmitted. Limit the drive of
And so on.

制御部15の記憶装置には、掘削機械10の基本動作を司る基本情報や、磁界検出部16により検出された磁界Mに基づいて磁界検出部16と水道管Pとの間の距離を求めるための「距離算出情報」が記憶されるほか、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離に関する「距離情報」などが記憶されている。 The storage device of the control unit 15 is used to obtain the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P based on the basic information governing the basic operation of the excavation machine 10 and the magnetic field M detected by the magnetic field detection unit 16. In addition to storing the "distance calculation information" of the above, "distance information" regarding the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is stored.

この「距離情報」について具体的にいえば、記憶装置には、
・交流電流ACの周波数を「第1周波数」(例えば、「10kHz」)にするための「第1安全距離情報」(例えば、「3.5m」以上、以下、この距離を「第1安全距離」と称す)、
・交流電流ACの周波数を「第2周波数」(例えば、「30kHz」)にするための「第2安全距離情報」(例えば、「2.5m」以上「3.5m」未満、以下、この距離を「第2安全距離」と称す)、
・交流電流ACの周波数を「第3周波数」(例えば、「80kHz」)にするための「第3安全距離情報」(例えば、「1.5m」以上「2.5m」未満、以下、この距離を「第3安全距離」と称す)、および、
・駆動部17による油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限するための「駆動制限距離情報」(例えば、「1.5m」未満、以下、この距離を「駆動制限距離」と称す)、
などが記憶されている。
Specifically, regarding this "distance information", the storage device has
-"First safe distance information" (for example, "3.5 m" or more) for setting the frequency of the AC current AC to the "first frequency" (for example, "10 kHz"), hereinafter, this distance is referred to as the "first safe distance". "),
-"Second safety distance information" (for example, "2.5 m" or more and less than "3.5 m", hereinafter, this distance for setting the frequency of the AC current AC to the "second frequency" (for example, "30 kHz"). Is called the "second safe distance"),
-"Third safety distance information" (for example, "1.5 m" or more and less than "2.5 m", hereinafter, this distance) for setting the frequency of the AC current AC to the "third frequency" (for example, "80 kHz"). Is called the "third safe distance"), and
"Drive limit distance information" for limiting the drive of hydraulic cylinders 14A to 14C by the drive unit 17 (for example, less than "1.5 m", hereinafter, this distance is referred to as "drive limit distance"),
Etc. are remembered.

制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第1安全距離」、「第2安全距離」または「第3安全距離」であると判定すると、そのことを示す情報を、給電装置20に送信するとともに、駆動部17および報知部18に出力する制御をおこなう。
一方、制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「駆動停止距離」であると判定すると、そのことを示す情報を、駆動部17および報知部18に出力する制御をおこなう。
When the control unit 15 determines that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is a "first safety distance", a "second safety distance", or a "third safety distance", information indicating that fact. Is transmitted to the power feeding device 20, and is controlled to be output to the drive unit 17 and the notification unit 18.
On the other hand, when the control unit 15 determines that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "drive stop distance", the control unit 15 outputs information indicating that to the drive unit 17 and the notification unit 18. To do.

詳しくは後述するが、制御部15は、「第1安全距離」であると判定すると「第1周波数設定信号」を、「第2安全距離」であると判定すると「第2周波数設定信号」を、「第3安全距離」であると判定すると「第3周波数設定信号」を、それぞれ、給電装置20に送信するとともに、その距離であることを示す所定の「報知信号」(例えば、音声信号や画像信号)を、報知部18に出力する制御をおこなう。
これにより、給電装置20においては、各「周波数設定信号」に対応した周波数の交流電流ACが水道管Pに印可される一方、報知部18においては、例えば、スピーカであれば、その距離に応じた報知音を鳴動させ(「距離」が短くなるのにしたがって間隔が短くなるように鳴動させる等)、表示装置であれば、その距離等が表示されることとなる。
As will be described in detail later, the control unit 15 determines that the "first safety distance" is the "first frequency setting signal", and determines that the "second safety distance" is the "second frequency setting signal". , When it is determined that the distance is the "third safety distance", the "third frequency setting signal" is transmitted to the power feeding device 20, and a predetermined "notification signal" (for example, an audio signal or an audio signal) indicating the distance is transmitted. The image signal) is controlled to be output to the notification unit 18.
As a result, in the power feeding device 20, an AC current AC having a frequency corresponding to each "frequency setting signal" is applied to the water pipe P, while in the notification unit 18, for example, in the case of a speaker, depending on the distance. The notification sound is sounded (such as sounding so that the interval becomes shorter as the "distance" becomes shorter), and if it is a display device, the distance or the like is displayed.

また、制御部15は、「駆動制限距離」であると判定すると、「駆動制限信号」と、「駆動制限距離」に達していることを示す「報知信号」とを、それぞれ、駆動部17と、報知部18とに出力する制御をおこなう。
これにより、駆動部17においては、バケット13がその位置よりも下方へ移動しないようにするため、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する一方、報知部18においては、その状態であることを示す報知がおこなわれることとなる。
油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限したのは、バケット13がその位置よりも下方へ移動した場合、水道管Pを破損・損傷(以下、「損傷等」と称す)させてしまう可能性が高まるからである。なお、この状態では、バケット13がその位置よりも下方に「不必要」に移動しなければよいため、バケット13の上方への移動については制限する必要はなく、また、下方への移動については、安全に作業をおこなうことができるのであれば、必ずしも、禁止しなくてもよい。この場合、例えば、バケットの下方への移動速度を普段よりも遅くなるようにすることも可能である。
Further, when the control unit 15 determines that the "drive limit distance" is reached, the "drive limit signal" and the "notification signal" indicating that the "drive limit distance" has been reached are sent to the drive unit 17, respectively. , Controls output to the notification unit 18.
As a result, in the drive unit 17, in order to prevent the bucket 13 from moving below the position, the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C is restricted, while in the notification unit 18, it is shown to be in that state. Notification will be made.
The reason why the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C is restricted is that if the bucket 13 moves below the position, there is a high possibility that the water pipe P will be damaged or damaged (hereinafter referred to as "damage or the like"). Because. In this state, since the bucket 13 does not have to move "unnecessarily" below the position, it is not necessary to limit the upward movement of the bucket 13, and the downward movement is not necessary. , If you can work safely, it is not always necessary to prohibit it. In this case, for example, it is possible to make the downward movement speed of the bucket slower than usual.

報知部18は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が、「第1安全距離」~「第3安全距離」および「駆動停止距離」となった場合に、その状態になっていることを作業者に報知するための装置であって、制御部15から出力される信号に基づいて作動されるように構成されている。なお、このような報知部18は、上述したようなスピーカや表示装置などを、例えば、機体11の操縦席等に設けることによって実現することが可能である。 The notification unit 18 is in that state when the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "first safety distance" to the "third safety distance" and the "drive stop distance". It is a device for notifying an operator of the fact that the safety is present, and is configured to be operated based on a signal output from the control unit 15. It should be noted that such a notification unit 18 can be realized by providing, for example, a speaker, a display device, or the like as described above in the cockpit of the machine body 11.

通信部19は、給電装置20と無線通信または有線通信することが可能なインターフェイスであって、各種情報を送受信するためのものである。 The communication unit 19 is an interface capable of wireless communication or wire communication with the power supply device 20, and is for transmitting and receiving various information.

次に、給電装置20について説明する。
図2に示すように、給電装置20は、制御部21と、周波数可変部22と、通信部23とを有している。なお、上記周波数可変部22が特許請求の範囲に記載の「周波数可変部」に該当する。
Next, the power feeding device 20 will be described.
As shown in FIG. 2, the power feeding device 20 includes a control unit 21, a frequency variable unit 22, and a communication unit 23. The frequency variable unit 22 corresponds to the "frequency variable unit" described in the claims.

制御部21は、例えば、中央処理装置や記憶装置などが搭載されたマイコン(Microcomputer)により構成され、周波数可変部22および通信部23と電気的に接続されている。
本実施形態において、制御部21は、主として、掘削機械10から送信された「第1周波数設定信号」~「第3周波数設定信号」に基づいて、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を設定(変更)する制御をおこなう。
The control unit 21 is composed of, for example, a microcomputer equipped with a central processing unit, a storage device, and the like, and is electrically connected to the frequency variable unit 22 and the communication unit 23.
In the present embodiment, the control unit 21 mainly sets the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P based on the "first frequency setting signal" to the "third frequency setting signal" transmitted from the excavation machine 10. Control to set (change).

制御部21の記憶装置には、給電装置20の基本動作を司る基本情報が記憶されるほか、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数に関する「周波数情報」などが記憶されている。
この「周波数情報」について具体的にいえば、記憶装置には、
・「第1周波数設定信号」を受信したときに設定する「第1周波数情報」(例えば、「10kHz」、以下、この周波数を「第1周波数」と称す)、
・「第2周波数設定信号」を受信したときに設定する「第2周波数情報」(例えば、「30kHz」、以下、この周波数を「第2周波数」と称す)、
・「第3周波数設定信号」を受信したときに設定する「第3周波数情報」(例えば、「80kHz」、以下、この周波数を「第3周波数」と称す)、および、
・探査対象(水道管P)に最初に交流電流ACを印可する際の「初期周波数情報(デフォルト周波数情報)」(例えば、「10kHz」、以下、この周波数を「デフォルト周波数」と称す)、
などが記憶されている。
In the storage device of the control unit 21, in addition to storing basic information that controls the basic operation of the power feeding device 20, "frequency information" regarding the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P is stored.
Specifically, regarding this "frequency information", the storage device has
"First frequency information" (for example, "10 kHz", hereinafter, this frequency is referred to as "first frequency"), which is set when the "first frequency setting signal" is received.
"Second frequency information" (for example, "30 kHz", hereinafter, this frequency is referred to as "second frequency"), which is set when the "second frequency setting signal" is received.
"Third frequency information" (for example, "80 kHz", hereinafter, this frequency is referred to as "third frequency") set when the "third frequency setting signal" is received, and
"Initial frequency information (default frequency information)" (for example, "10 kHz", hereinafter, this frequency is referred to as "default frequency") when the AC current AC is first applied to the exploration target (water pipe P).
Etc. are remembered.

周波数可変部22は、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を可変するための回路であって、公知の周波数変換回路(例えば、インバータ)を用いて構成することができるものである。この周波数可変部22は、一端が100Vや200Vの交流電源(商用電源)等に接続される一方、他端が出力端子T1および入力端子T2に接続されている。なお、出力端子T1および入力端子T2は、上述したように、ケーブルC1およびケーブルC2を介して、水道管Pの所定箇所(露出部分E1,E2)に接続されるようになっている(図1参照)。 The frequency variable unit 22 is a circuit for varying the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P, and can be configured by using a known frequency conversion circuit (for example, an inverter). One end of the frequency variable unit 22 is connected to an AC power supply (commercial power supply) of 100 V or 200 V, while the other end is connected to the output terminal T1 and the input terminal T2. As described above, the output terminal T1 and the input terminal T2 are connected to predetermined locations (exposed portions E1 and E2) of the water pipe P via the cable C1 and the cable C2 (FIG. 1). reference).

通信部23は、掘削機械10の通信部19と同様な構成を有し、当該通信部19と有線または無線通信することが可能なインターフェイスである。 The communication unit 23 has the same configuration as the communication unit 19 of the excavation machine 10, and is an interface capable of wired or wireless communication with the communication unit 19.

次に、掘削機械10の制御部15によっておこなわれる制御処理(金属探査方法)について図1~図4を参照しつつ説明する。
本制御処理は、掘削機械10と給電装置20とが互いに通信可能な状態となっており、かつ、探査対象(本実施形態では、「水道管P」)に「デフォルト周波数」の交流電流ACが印可されていることを条件に実行されるように構成されている。なお、上記「水道管P」に交流電流ACを印可する作業が、特許請求の範囲に記載の「電流印可工程」に該当する。
Next, the control process (metal exploration method) performed by the control unit 15 of the excavation machine 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
In this control process, the excavating machine 10 and the power feeding device 20 are in a state of being able to communicate with each other, and an AC current AC having a “default frequency” is applied to the exploration target (“water pipe P” in this embodiment). It is configured to be executed on condition that it is applied. The work of applying an alternating current AC to the above "water pipe P" corresponds to the "current applying process" described in the claims.

(ステップS101)
図3に示すように、掘削機械10の制御部15は、まず、ステップS101において、掘削動作中であるか否かの判定をおこなう。
具体的に、制御部15は、ブーム12A,12Bおよびバケット13を動作させる駆動部17が駆動しているか否かを判定する。
制御部15は、駆動部17が駆動していると判定すると、ステップS102に処理を移し、駆動していないと判定すると、本制御処理を終了する。なお、上記バケット13等を地中に進入させる動作が特許請求の範囲に記載の「地中進入工程」に該当する。
(Step S101)
As shown in FIG. 3, the control unit 15 of the excavation machine 10 first determines in step S101 whether or not the excavation operation is in progress.
Specifically, the control unit 15 determines whether or not the drive units 17 that operate the booms 12A and 12B and the bucket 13 are being driven.
When the control unit 15 determines that the drive unit 17 is driven, the process is transferred to step S102, and when it is determined that the drive unit 17 is not driven, the control unit 15 ends the control process. The operation of bringing the bucket 13 or the like into the ground corresponds to the "underground approach step" described in the claims.

(ステップS102)
制御部15は、ステップS102において、水道管Pの周囲に生じている磁界Mが、磁界検出部16によって検出されているか否かを判定する。なお、本実施形態では、上述したように、本制御処理をおこなっている状態で、水道管Pに所定周波数(「第1周波数」~「第3周波数」および「デフォルト周波数」)の交流電流ACが印可されているため、水道管Pの「上方周辺」の場所で掘削作業をおこなっていれば、磁界検出部16により磁界Mが検出されることとなる。
制御部15は、磁界検出部16によって磁界Mが検出されていると判定すると、ステップS103に処理を移し、磁界Mが検出されていないと判定すると、本制御処理を終了する。なお、上記水道管Pの周囲に生じている磁界Mを磁界検出部16で検出する作業が、特許請求の範囲に記載の「磁界検出工程」に該当する。
(Step S102)
In step S102, the control unit 15 determines whether or not the magnetic field M generated around the water pipe P is detected by the magnetic field detection unit 16. In the present embodiment, as described above, the AC current AC having a predetermined frequency (“first frequency” to “third frequency” and “default frequency”) is connected to the water pipe P in the state where the control process is performed. Therefore, if the excavation work is performed at the place "upper side" of the water pipe P, the magnetic field M will be detected by the magnetic field detection unit 16.
When the control unit 15 determines that the magnetic field M has been detected by the magnetic field detection unit 16, it shifts the process to step S103, and when it determines that the magnetic field M has not been detected, the control unit 15 ends this control process. The work of detecting the magnetic field M generated around the water pipe P by the magnetic field detection unit 16 corresponds to the "magnetic field detection step" described in the claims.

(ステップS103)
制御部15は、ステップS103において、掘削位置の下方に水道管Pが埋設されているか否かを判定する。なお、このような判定は、公知の「埋設位置」を求める手法(例えば、磁界検出部16を水平方向に移動(機体11を左右方向に旋回)させたときに検出された磁界Mのピーク値に基づいて求める手法)を適宜採用することにより実現することが可能である。
制御部15は、掘削位置の下方に、水道管Pが埋設されていると判定すると、ステップS104に処理を移し、水道管Pが埋設されていないと判定すると、本制御処理を終了する。なお、掘削位置の下方に水道管Pが埋設されていないことが明らかな場合(例えば、他の電磁誘導型ロケータ等探査装置によって探査しても、このことが明らかな場合)には、給電装置20による交流電流ACの印可を停止してもよい(ステップS102およびステップS103で「No」と判定)。このようにすれば、無駄な電力の消費を防止することが可能となる。
(Step S103)
In step S103, the control unit 15 determines whether or not the water pipe P is buried below the excavation position. It should be noted that such a determination is made by a method for obtaining a known "buried position" (for example, the peak value of the magnetic field M detected when the magnetic field detection unit 16 is moved in the horizontal direction (the machine body 11 is swiveled in the left-right direction). It can be realized by appropriately adopting the method (method obtained based on).
When the control unit 15 determines that the water pipe P is buried below the excavation position, the process is transferred to step S104, and when it is determined that the water pipe P is not buried, the control process ends. If it is clear that the water pipe P is not buried below the excavation position (for example, if it is clear even if it is explored by another exploration device such as an electromagnetic induction type locator), the power supply device. The application of the alternating current AC by 20 may be stopped (determined as "No" in steps S102 and S103). By doing so, it is possible to prevent wasteful power consumption.

(ステップS104)
制御部15は、ステップS104において、磁界検出部16から水道管Pまでの距離を算出する処理をおこなう。なお、このような判定は、公知の「埋設深度」を求める手法(例えば、磁界検出部16を上下方向に移動(ブーム12A,12Bを上下方向に移動)させたときに変位する磁界Mの強度等に基づいて算出する手法)を適宜採用することにより実現することが可能である。
制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離を算出した後、ステップS105に処理を移す。なお、上記制御部15によるステップS104の処理が特許請求の範囲に記載の「接近度合算出工程」に該当する。
(Step S104)
In step S104, the control unit 15 performs a process of calculating the distance from the magnetic field detection unit 16 to the water pipe P. In such a determination, a method for obtaining a known "buried depth" (for example, the strength of the magnetic field M that is displaced when the magnetic field detection unit 16 is moved in the vertical direction (the booms 12A and 12B are moved in the vertical direction)). It can be realized by appropriately adopting a method of calculating based on the above.
The control unit 15 calculates the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P, and then shifts the process to step S105. The process of step S104 by the control unit 15 corresponds to the "approach degree calculation step" described in the claims.

(ステップS105)
制御部15は、ステップS105において、上記ステップS104の処理で算出した距離が「第1安全距離」(例えば、「3.5m」)以上であるか否かを判定する。
制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第1安全距離」であると判定すると、ステップS106に処理を移し、これらの距離が「第1安全距離」でないと判定すると、ステップS107に処理を移す。
(Step S105)
In step S105, the control unit 15 determines whether or not the distance calculated in the process of step S104 is equal to or greater than the "first safe distance" (for example, "3.5 m").
When the control unit 15 determines that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "first safe distance", the control unit 15 shifts the process to step S106, and these distances must be the "first safe distance". If it is determined, the process is transferred to step S107.

(ステップS106)
制御部15は、ステップS106において、「第1周波数設定信号」を給電装置20に送信するとともに、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第1安全距離」であることを示す「報知信号」を報知部18に出力する制御をおこなう。
これにより、給電装置20の制御部21においては、「第1周波数」(例えば、「10kHz」)の交流電流ACが水道管Pに印可されるように制御する一方(図4の磁界「M1」参照)、報知部18においては、「第1安全距離」であることを示す報知がおこなわれることとなる。
制御部15は、給電装置20に「第1周波数設定信号」を送信するとともに、報知部18に所定の「報知信号」を出力する制御をおこなった後、本制御処理を終了する。なお、制御部15による上記ステップS106の処理、後述するステップS108の処理およびステップS110の処理が、特許請求の範囲に記載の「周波数可変工程」に該当する。
(Step S106)
In step S106, the control unit 15 transmits a "first frequency setting signal" to the power feeding device 20, and indicates that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "first safety distance". Control is performed to output the "notification signal" to the notification unit 18.
As a result, the control unit 21 of the power feeding device 20 controls the AC current AC of the "first frequency" (for example, "10 kHz") so as to be applied to the water pipe P (the magnetic field "M1" in FIG. 4). (See), the notification unit 18 will perform notification indicating that it is the "first safe distance".
The control unit 15 transmits a "first frequency setting signal" to the power feeding device 20, controls to output a predetermined "notification signal" to the notification unit 18, and then ends this control process. The process of step S106, the process of step S108 described later, and the process of step S110 by the control unit 15 correspond to the "frequency variable step" described in the claims.

(ステップS107)
制御部15は、ステップS107において、上記ステップS104の処理で算出した距離が「第2安全距離」(例えば、「2.5m」)以上であるか否かを判定する。
制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第2安全距離」であると判定すると、ステップS108に処理を移し、これらの間の距離が「第2安全距離」でないと判定すると、ステップS109に処理を移す。
(Step S107)
In step S107, the control unit 15 determines whether or not the distance calculated in the process of step S104 is equal to or greater than the "second safe distance" (for example, "2.5 m").
When the control unit 15 determines that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "second safety distance", the control unit 15 shifts the process to step S108, and the distance between them is the "second safety distance". If it is determined that it is not, the process is transferred to step S109.

(ステップS108)
制御部15は、ステップS108において、「第2周波数設定信号」を給電装置20に送信するとともに、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第2安全距離」であることを示す「報知信号」を報知部18に出力する制御をおこなう。
これにより、給電装置20の制御部21においては、「第2周波数」(例えば、「30kHz」)の交流電流ACが水道管Pに印可されるように制御する一方(図4の磁界「M2」参照)、報知部18においては、「第2安全距離」であることを示す報知がおこなわれることとなる。
制御部15は、給電装置20に「第2周波数設定信号」を送信するとともに、報知部18に所定の「報知信号」を出力する制御をおこなった後、本制御処理を終了する。
(Step S108)
In step S108, the control unit 15 transmits a "second frequency setting signal" to the power feeding device 20, and indicates that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "second safety distance". Control is performed to output the "notification signal" to the notification unit 18.
As a result, the control unit 21 of the power feeding device 20 controls the AC current AC of the “second frequency” (for example, “30 kHz”) so as to be applied to the water pipe P (the magnetic field “M2” in FIG. 4). (See), the notification unit 18 will perform notification indicating that it is the "second safe distance".
The control unit 15 transmits a "second frequency setting signal" to the power feeding device 20, controls to output a predetermined "notification signal" to the notification unit 18, and then ends this control process.

(ステップS109)
制御部15は、ステップS109において、上記ステップS104の処理で算出した距離が「第3安全距離」(例えば、「1.5m」以上「2.5m」未満)であるか否かを判定する。
制御部15は、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第3安全距離」であると判定すると、ステップS110に処理を移し、これらの間の距離が「第3安全距離」でないと判定すると、ステップS111に処理を移す。
(Step S109)
In step S109, the control unit 15 determines whether or not the distance calculated in the process of step S104 is a "third safe distance" (for example, "1.5 m" or more and less than "2.5 m").
When the control unit 15 determines that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "third safe distance", the control unit 15 shifts the process to step S110, and the distance between them is the "third safe distance". If it is determined that it is not, the process is transferred to step S111.

(ステップS110)
制御部15は、ステップS110において、「第3周波数設定信号」を給電装置20に送信するとともに、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「第3安全距離」であることを示す「報知信号」を報知部18に出力する制御をおこなう。
これにより、給電装置20の制御部21においては、「第3周波数」(例えば、「80kHz」)の交流電流ACが水道管Pに印可されるように制御する一方(図4の磁界「M3」参照)、報知部18においては、「第3安全距離」であることを示す報知がおこなわれることとなる。
制御部15は、給電装置20に「第3周波数設定信号」を送信するとともに、報知部18に所定の「報知信号」を出力する制御をおこなった後、本制御処理を終了する。
(Step S110)
In step S110, the control unit 15 transmits a "third frequency setting signal" to the power feeding device 20, and indicates that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is the "third safety distance". Control is performed to output the "notification signal" to the notification unit 18.
As a result, the control unit 21 of the power feeding device 20 controls the AC current AC of the “third frequency” (for example, “80 kHz”) so as to be applied to the water pipe P (the magnetic field “M3” in FIG. 4). (See), the notification unit 18 will perform notification indicating that it is the "third safe distance".
The control unit 15 transmits a "third frequency setting signal" to the power feeding device 20, controls to output a predetermined "notification signal" to the notification unit 18, and then ends this control process.

(ステップS111)
制御部15は、ステップS111において、「駆動制限信号」と、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「駆動制限距離」に達していることを示す「報知信号」とを、それぞれ駆動部17と、報知部18とに出力する制御をおこなう。
なお、本制御処理は、上記ステップS109の処理で磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が、「第3安全距離」(例えば、「1.5m」以上「2.5m」未満)でないと判定された場合、すなわち、「駆動制限距離」(例えば、「1.5m」未満)に達している場合におこなわれるようになっている。
これにより、駆動部17においては、バケット13がその位置よりも下方へ移動しないように、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する一方、報知部18においては、その状態であることを示す報知がおこなわれることとなる。
(Step S111)
In step S111, the control unit 15 provides a "drive limit signal" and a "notification signal" indicating that the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P has reached the "drive limit distance", respectively. It controls the output to the drive unit 17 and the notification unit 18.
In this control process, the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P in the process of step S109 is the "third safe distance" (for example, "1.5 m" or more and less than "2.5 m"). It is performed when it is determined that the case is not, that is, when the "drive limit distance" (for example, less than "1.5 m") is reached.
As a result, in the drive unit 17, the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C is restricted so that the bucket 13 does not move below the position, while the notification unit 18 is notified that the state is in that state. It will be done.

以上のように、本実施形態では、
(a)水道管Pに交流電流ACを印可して、その周囲に生じる磁界Mを、掘削機械10の先端側のブーム12Bに設けられた磁界検出部16により検出できる状態にする、
(b)バケット13等を地中に進入させる、
(c)磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が接近していくのにしたがって、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を「第1周波数」(例えば、「10kHz」)→「第2周波数」(例えば、「30kHz」)→「第3周波数」(例えば、「80kHz」)といったように段階的に上昇させる、
(d)磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「駆動制限距離」(例えば、「1.5m」未満)に達した場合、バケット13の下方への移動を制限する、
ように構成されている。
As described above, in this embodiment,
(A) An alternating current AC is applied to the water pipe P so that the magnetic field M generated around the alternating current AC can be detected by the magnetic field detecting unit 16 provided on the boom 12B on the tip side of the excavating machine 10.
(B) Let the bucket 13 etc. enter the ground,
(C) As the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P approaches, the frequency of the AC current AC applied to the water pipe P is changed from the "first frequency" (for example, "10 kHz") →. "Second frequency" (for example, "30 kHz") → "third frequency" (for example, "80 kHz"), and so on.
(D) When the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P reaches the "drive limit distance" (for example, less than "1.5 m"), the downward movement of the bucket 13 is restricted.
It is configured as follows.

すなわち、本実施形態では、水道管Pの周囲に生じる磁界Mを、掘削機械10の磁界検出部16で検出することが可能なため、比較的高い精度で水道管Pの存在を確認することが可能である。この点、本実施形態では、掘削機械10による掘削作業時に、水道管Pを損傷等させてしまうことを有効に防止することができるものといえる。 That is, in the present embodiment, since the magnetic field M generated around the water pipe P can be detected by the magnetic field detection unit 16 of the excavating machine 10, the existence of the water pipe P can be confirmed with relatively high accuracy. It is possible. In this respect, it can be said that in the present embodiment, it is possible to effectively prevent the water pipe P from being damaged or the like during the excavation work by the excavation machine 10.

また、本実施形態では、水道管Pに対して、
・磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が離れている場合、ノイズ等により探査精度が低下するものの、範囲の広い磁界M(図4の磁界「M1」参照)を生じさせる「第1周波数」(例えば、「10kHz」)の交流電流ACを印可する一方、
・これらの距離が接近している場合、範囲が狭くなるものの、探査精度の高い磁界M(図4の磁界「M3」参照)を生じさせる「第3周波数」(例えば、「80kHz」)の交流電流ACを印可する、
ように構成されているため、消費電力を抑えつつも、水道管Pの存在を高い精度で検出することが可能である。
Further, in the present embodiment, for the water pipe P,
-When the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is large, the exploration accuracy is lowered due to noise or the like, but a wide magnetic field M (see the magnetic field "M1" in FIG. 4) is generated. While applying an alternating current AC of "1 frequency" (eg, "10 kHz"),
-When these distances are close, the range is narrowed, but the alternating current of the "third frequency" (for example, "80 kHz") that generates the magnetic field M with high exploration accuracy (see the magnetic field "M3" in FIG. 4). Apply current AC,
Therefore, it is possible to detect the presence of the water pipe P with high accuracy while suppressing the power consumption.

さらに、本実施形態では、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「駆動制限距離」(例えば、「1.5m」未満)に達した場合、バケット13の下方への移動を制限するように構成されているため、水道管Pの損傷等を確実に防止することができる。 Further, in the present embodiment, when the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P reaches the "drive limit distance" (for example, less than "1.5 m"), the downward movement of the bucket 13 is restricted. Therefore, it is possible to reliably prevent damage to the water pipe P and the like.

なお、本実施形態では、金属製の水道管Pに交流電流ACを印可して探査をおこなったが、導電性を有する、ありとあらゆる「埋設対象」にも、本実施形態の技術(本発明)を適用することが可能である。この点、本発明は、汎用性に優れたものといえる。 In the present embodiment, the AC current AC is applied to the metal water pipe P for exploration, but the technique of the present embodiment (the present invention) can be applied to all kinds of "buried objects" having conductivity. It is possible to apply. In this respect, it can be said that the present invention is excellent in versatility.

また、本実施形態では、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離に応じて「段階的」に変化させるように構成したが(「第1周波数」→「第2周波数」→「第3周波数」)、これらの距離に応じて「連続的」に変化させることも可能である。 Further, in the present embodiment, the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P is configured to be changed "in a stepwise manner" according to the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P (". "First frequency"-> "second frequency"-> "third frequency"), it is also possible to change to "continuous" according to these distances.

さらに、本実施形態(以下、「第1実施形態」と称す)では、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離に応じて変化させるように構成したが、地面に対するバケット13の進入量に応じて変化させることも可能である。なお、このような進入量は、例えば、油圧シリンダ14A~14Cの各伸縮量等に基づいて算出することにより求めることができる。 Further, in the present embodiment (hereinafter referred to as "first embodiment"), the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P is changed according to the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P. However, it can be changed according to the amount of entry of the bucket 13 into the ground. It should be noted that such an approach amount can be obtained by, for example, calculating based on each expansion / contraction amount of the hydraulic cylinders 14A to 14C.

この場合、上記第1実施形態と同様に、例えば、地面に対するバケット13の進入量が増加(減少)するのにしたがって、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を、「段階的」に、または、「連続的」に上昇(減少)させるようにすればよい。なお、上記「地面」の高さが特許請求の範囲に記載の「基準高さ位置」に該当する。また、上記地面に対するバケット13の進入量を求める制御装置(例えば、制御部15)およびその処理が、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「上下位置算出部」および「上下位置算出工程」に該当する。 In this case, as in the first embodiment, for example, as the amount of entry of the bucket 13 to the ground increases (decreases), the frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P is changed "stepwise". Alternatively, it may be increased (decreased) "continuously". The height of the "ground" corresponds to the "reference height position" described in the claims. Further, the control device (for example, the control unit 15) for obtaining the amount of entry of the bucket 13 into the ground and its processing correspond to the "vertical position calculation unit" and the "vertical position calculation step" described in the claims, respectively. do.

この点について具体的にいえば、例えば、水道事業者への照会により、工事現場付近に埋設深度「5m」の水道管Pが埋設されていることが判明していたとすると、上記変形例(以下、「第2実施形態」と称す)では、
・地面に対するバケット13の進入量が「1.5m」未満のときに、「第1周波数」(例えば、「10kHz」)の交流電流ACを、
・地面に対するバケット13の進入量が「1.5m」以上「2.5m」未満のときに、「第2周波数」(例えば、「30kHz」)の交流電流ACを、
・地面に対するバケット13の進入量が「2.5m」以上「3.5m」未満のときに、「第3周波数」(例えば、「80kHz」)の交流電流ACを、
それぞれ、水道管Pに印可するように、このような情報を、制御部21の記憶装置に記憶させておけばよい。
Specifically, regarding this point, for example, if it is found by an inquiry to a water supply company that a water pipe P having a burial depth of "5 m" is buried near the construction site, the above-mentioned modification (hereinafter referred to as a modification). , Referred to as the "second embodiment")
-When the approach amount of the bucket 13 to the ground is less than "1.5 m", the AC current AC of the "first frequency" (for example, "10 kHz") is applied.
-When the approach amount of the bucket 13 to the ground is "1.5 m" or more and less than "2.5 m", an AC current AC of "second frequency" (for example, "30 kHz") is applied.
-When the approach amount of the bucket 13 to the ground is "2.5 m" or more and less than "3.5 m", an alternating current AC of "third frequency" (for example, "80 kHz") is applied.
Such information may be stored in the storage device of the control unit 21 so as to be applied to the water pipe P, respectively.

なお、上記照会により得られる埋設深度は、工事現場の状況(例えば、他の埋設管の埋設状況)によって変動しやすい値であるため、「大よその目安」(上記例では、水道管Pの埋設深度が「大よそ」「5m」)して取り扱うのが一般的である。このため、本第2実施形態のように、地面に対するバケット13の進入量に基づいて周波数を設定する場合、上述した例(地面に対するバケット13の進入量が「2.5m」以上「3.5m」未満のときに「第3周波数」を水道管Pに印可する等)のごとく、照会による埋設深度に安全値を見込んだうえでおこなうのが望ましいものといえる。 The burial depth obtained by the above inquiry is a value that tends to fluctuate depending on the conditions of the construction site (for example, the burial status of other buried pipes). Generally, the burial depth is "large" ("5m"). Therefore, when the frequency is set based on the approach amount of the bucket 13 to the ground as in the second embodiment, the above-mentioned example (the entry amount of the bucket 13 to the ground is "2.5 m" or more and "3.5 m". It can be said that it is desirable to anticipate a safe value in the burial depth by inquiry, as in the case of applying the "third frequency" to the water pipe P when it is less than "."

このように、本第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、
・磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が離れている場合、探査精度が低下するものの、水道管Pの周囲に範囲の広い磁界Mを生じさせる「第1周波数」の交流電流ACを印可する一方(図4の磁界「M1」参照)、
・これらの距離が接近している場合、探査精度の高い磁界Mを生じさせる「第3周波数」の交流電流ACを印可する(図4の磁界「M3」参照)、
ことが可能である。
As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment,
When the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is large, the search accuracy is lowered, but the AC current AC of the "first frequency" that generates a wide magnetic field M around the water pipe P. (See the magnetic field "M1" in FIG. 4).
-When these distances are close, an AC current AC of "third frequency" that generates a magnetic field M with high exploration accuracy is applied (see the magnetic field "M3" in FIG. 4).
It is possible.

この点、本第2実施形態は、水道管Pが「大よそ」この深さ(上記例では、「5m」)に埋まっているであろうといった予測のもと、地面に対するバケット13の進入量に応じて、水道管Pに印可する交流電流ACの周波数を変化させているものではあるが、上記第1実施形態と同様に、バケット13に取り付けられた磁界検出部16により、水道管Pの存在を高い精度で検出することができるものといえる(図4等参照)。 In this regard, in the second embodiment, the amount of entry of the bucket 13 into the ground is based on the prediction that the water pipe P will be buried at this depth (“5 m” in the above example). The frequency of the alternating current AC applied to the water pipe P is changed according to the above. However, as in the first embodiment, the magnetic field detection unit 16 attached to the bucket 13 of the water pipe P. It can be said that the existence can be detected with high accuracy (see FIG. 4 and the like).

なお、本第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、地面に対するバケット13の進入量が所定値に達した場合(上記例では、例えば、地面に対するバケット13の進入量が「3.5m」以上となった場合)、バケット13がその位置よりも下方に移動しないように、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限することも可能である。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, when the amount of entry of the bucket 13 into the ground reaches a predetermined value (in the above example, for example, the amount of entry of the bucket 13 into the ground is "3". It is also possible to limit the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C so that the bucket 13 does not move below the position (when it becomes .5 m or more).

もちろん、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する制御については、地面に対するバケット13の進入量に基づいて制御する場合に限られず、上記第1実施形態のように、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離に応じて制御することも可能である。
この場合の制御について、上記例にならって説明すると、例えば、地面に対するバケット13の進入量が「2.5m」以上「3.5m」未満となって水道管Pに「第3周波数」の交流電流ACを印可した後、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が「駆動制限距離」(例えば、「1.5m」未満)に達したときに、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する制御をおこなえばよい。
Of course, the control for limiting the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C is not limited to the case of controlling based on the amount of entry of the bucket 13 to the ground, and the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P are as in the first embodiment. It is also possible to control according to the distance between and.
The control in this case will be described according to the above example. For example, the amount of entry of the bucket 13 to the ground is “2.5 m” or more and less than “3.5 m”, and the water pipe P is connected to the “third frequency” alternating current. After applying the current AC, when the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P reaches the "drive limit distance" (for example, less than "1.5 m"), the hydraulic cylinders 14A to 14C are driven. Control may be performed to limit.

さらに、このような制御をおこなうほか、例えば、地面に対するバケット13の進入量が「1.5m」以上「2.5m」未満となって水道管Pに「第2周波数」の交流電流ACを印可した後、上記第1実施形態と同様な制御をおこなうことも可能である。
この場合、例えば、地面に対するバケット13の進入量に基づいて水道管Pに「第2周波数」の交流電流ACを印可した後、磁界検出部16と水道管Pとの間の距離が、
・「第3駆動制限距離」(例えば、「1.5m」以上「2.5m」未満)になると、「第3周波数」(例えば、「80kHz」)の交流電流ACを水道管Pに印可する一方、
・「駆動制限距離」(例えば、「1.5m」未満)になると、油圧シリンダ14A~14Cの駆動を制限する制御をおこなえばよい。
Further, in addition to performing such control, for example, when the amount of entry of the bucket 13 into the ground becomes "1.5 m" or more and less than "2.5 m", an AC current AC of "second frequency" can be applied to the water pipe P. After that, it is also possible to perform the same control as in the first embodiment.
In this case, for example, after applying a "second frequency" alternating current AC to the water pipe P based on the amount of entry of the bucket 13 to the ground, the distance between the magnetic field detection unit 16 and the water pipe P is determined.
-When the "third drive limit distance" (for example, "1.5 m" or more and less than "2.5 m") is reached, an AC current AC of "third frequency" (for example, "80 kHz") is applied to the water pipe P. on the other hand,
-When the "drive limit distance" (for example, less than "1.5 m") is reached, control may be performed to limit the drive of the hydraulic cylinders 14A to 14C.

なお、上記第1実施形態および第2実施形態では、磁界検出部16を、(先端側の)ブーム12Bの内側外面に取り付けたが、その他の場所、例えば、バケット13に取り付けることも可能である。この場合、破損防止の観点から、磁界検出部16をバケット13の所定位置(例えば、刃先)に埋め込んでもよい。 In the first and second embodiments, the magnetic field detection unit 16 is attached to the inner outer surface of the boom 12B (on the tip side), but it can also be attached to another place, for example, the bucket 13. .. In this case, from the viewpoint of preventing damage, the magnetic field detection unit 16 may be embedded in a predetermined position (for example, the cutting edge) of the bucket 13.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では、地中作業装置の一例として、いわゆるショベルカー(掘削機械10)を例示したが、その他の掘削機械(例えば、いわゆるボーリングマシン)であってもよく、手持ち式のもの、例えば、地中に突き刺して地中の埋設物を探査するいわゆる探査棒やスコップであってもよい。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, a so-called excavator car (excavator machine 10) is exemplified as an example of the underground work device, but other excavator machines (for example, a so-called boring machine) may also be used. Often, it may be hand-held, for example, a so-called exploration rod or scoop that pierces the ground and explores buried objects in the ground.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述および図面により、本発明は限定されるものではない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実例および運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることはもちろんであることを付け加えておく。 Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the essays and drawings which form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that all other embodiments, examples, operational techniques, etc. made by those skilled in the art based on this embodiment are of course included in the scope of the present invention.

1 金属探査システム
10 掘削機械
11 機体
12A,12B ブーム
13 バケット
14A~14C 油圧シリンダ
15 制御部
16 磁界検出部
17 駆動部
18 報知部
19 通信部
20 給電装置
21 制御部
22 周波数可変部
23 通信部
AC 交流電流
M,M1~M3 磁界
P 水道管
WM 給水メータ
V バルブ
E1,E2 露出部分
T1 出力端子
T2 入力端子
C1,C2 ケーブル
1 Metal exploration system 10 Excavation machine 11 Machine 12A, 12B Boom 13 Bucket 14A-14C Hydraulic cylinder 15 Control unit 16 Magnetic field detection unit 17 Drive unit 18 Notification unit 19 Communication unit 20 Power supply device 21 Control unit 22 Frequency variable unit 23 Communication unit AC AC current M, M1 to M3 Magnetic field P Water pipe WM Water supply meter V Valve E1, E2 Exposed part T1 Output terminal T2 Input terminal C1, C2 Cable

Claims (8)

地中に進入可能な地中進入部を有し、前記地中進入部を前記地中に進入させることで地中作業をおこなう地中作業装置と、
前記地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する給電装置と、を備えた金属探査システムであって、
前記地中進入部に設けられ、前記給電装置により電流が印可されることによって前記埋設対象に生じる磁界を検出する磁界検出部と、
前記磁界検出部により検出された前記磁界に基づいて前記埋設対象に対する前記地中進入部の接近度合を算出する接近度合算出部と、を備え、
前記給電装置は、
前記接近度合算出部により算出された前記接近度合に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変部を有する、
ことを特徴とする金属探査システム。
An underground work device that has an underground approach portion that can enter the ground and performs underground work by allowing the underground approach portion to enter the ground.
A metal exploration system including a power feeding device that applies an electric current to a conductive buried object buried in the ground.
A magnetic field detection unit provided in the underground entry portion and detecting a magnetic field generated in the buried object by applying a current by the power feeding device, and a magnetic field detection unit.
It is provided with an approach degree calculation unit for calculating the approach degree of the underground approach portion to the buried object based on the magnetic field detected by the magnetic field detection unit.
The power feeding device is
It has a frequency variable unit that changes the frequency of the current applied to the buried object according to the approach degree calculated by the approach degree calculation unit.
A metal exploration system characterized by this.
前記周波数可変部は、前記接近度合が大きくなるのにしたがって前記電流の周波数を上昇させることを特徴とする請求項1に記載の金属探査システム。 The metal exploration system according to claim 1, wherein the frequency variable portion increases the frequency of the current as the degree of proximity increases. 前記地中作業装置は、
前記地中進入部を駆動する駆動部と、
前記接近度合に応じて前記駆動部による前記地中進入部の駆動を制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属探査システム。
The underground work equipment is
The drive unit that drives the underground approach unit and
The metal exploration system according to claim 1 or 2, further comprising a drive control unit that controls the drive of the underground approach portion by the drive unit according to the degree of approach.
地中に進入可能な地中進入部を有し、前記地中進入部を前記地中に進入させることで地中作業をおこなう地中作業装置と、
前記地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する給電装置と、を備えた金属探査システムであって、
前記地中進入部に設けられ、前記給電装置により前記電流が印可されることによって前記埋設対象に生じる磁界を検出する磁界検出部と、
予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置を算出する上下位置算出部と、を備え、
前記給電装置は、
予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変させる周波数可変部を有する、
ことを特徴とする金属探査システム。
An underground work device that has an underground approach portion that can enter the ground and performs underground work by allowing the underground approach portion to enter the ground.
A metal exploration system including a power feeding device that applies an electric current to a conductive buried object buried in the ground.
A magnetic field detection unit provided in the underground entry portion and detecting a magnetic field generated in the buried object when the current is applied by the power feeding device.
It is equipped with a vertical position calculation unit that calculates the vertical position of the underground approach portion with respect to a predetermined reference height position.
The power feeding device is
It has a frequency variable portion that changes the frequency of the current applied to the buried object according to the vertical position of the underground approach portion with respect to a predetermined reference height position.
A metal exploration system characterized by this.
前記周波数可変部は、前記上下位置が下方になるのにしたがって前記電流の周波数を上昇させることを特徴とする請求項4に記載の金属探査システム。 The metal exploration system according to claim 4, wherein the frequency variable portion increases the frequency of the current as the vertical position becomes downward. 前記地中作業装置は、
前記地中進入部を駆動する駆動部と、
前記上下位置に応じて前記駆動部による前記地中進入部の駆動を制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の金属探査システム。
The underground work equipment is
The drive unit that drives the underground approach unit and
The metal exploration system according to claim 4 or 5, further comprising a drive control unit that controls driving of the underground approach portion by the drive unit according to the vertical position.
地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する電流印可工程と、
地中作業をおこなう地中作業装置に設けられた地中進入部を前記地中に進入させる地中進入工程と、
前記電流印可工程をおこなうことによって前記埋設対象に生じる磁界を前記地中進入部に設けられた磁界検出部で検出する磁界検出工程と、
前記磁界検出工程をおこなうことによって検出された前記磁界に基づいて前記埋設対象に対する前記地中進入部の接近度合を算出する接近度合算出工程と、を備え、
前記電流印可工程は、
前記接近度合算出工程をおこなうことによって算出された前記接近度合に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変工程を含む、
ことを特徴とする金属探査方法。
A current application process that applies an electric current to a conductive buried object buried in the ground,
An underground approach process that allows an underground approach portion provided in an underground work device that performs underground work to enter the ground, and an underground approach process.
A magnetic field detection step of detecting a magnetic field generated in the buried object by performing the current application step by a magnetic field detection unit provided in the underground entry portion, and a magnetic field detection step.
It is provided with an approach degree calculation step of calculating the approach degree of the underground approach portion to the buried object based on the magnetic field detected by performing the magnetic field detection step.
The current application process is
A frequency variable step of varying the frequency of the current applied to the buried object according to the approach degree calculated by performing the approach degree calculation step is included.
A metal exploration method characterized by this.
地中に埋設された導電性を有する埋設対象に電流を印可する電流印可工程と、
地中作業をおこなう地中作業装置に設けられた地中進入部を前記地中に進入させる地中進入工程と、
前記電流印可工程をおこなうことによって前記埋設対象に生じる磁界を前記地中進入部に設けられた磁界検出部で検出する磁界検出工程と、
予め定めた基準高さ位置に対する前記地中進入部の上下位置を算出する上下位置算出工程と、を備え、
前記電流印可工程は、
前記上下位置算出工程をおこなうことによって算出された前記上下位置に応じて前記埋設対象に印可する前記電流の周波数を可変する周波数可変工程を含む、
ことを特徴とする金属探査方法。
A current application process that applies an electric current to a conductive buried object buried in the ground,
An underground approach process that allows an underground approach portion provided in an underground work device that performs underground work to enter the ground, and an underground approach process.
A magnetic field detection step of detecting a magnetic field generated in the buried object by performing the current application step by a magnetic field detection unit provided in the underground entry portion, and a magnetic field detection step.
It is provided with a vertical position calculation step for calculating the vertical position of the underground approach portion with respect to a predetermined reference height position.
The current application process is
A frequency variable step of varying the frequency of the current applied to the buried object according to the vertical position calculated by performing the vertical position calculation step is included.
A metal exploration method characterized by this.
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