JP7248927B2 - 点検方法および点検装置 - Google Patents

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Description

本発明は、管路の点検方法および点検装置に関する。
通信管路設備における経年劣化の状況を点検診断し、タイムリに補修再生する維持管理技術は、光サービスの即応性向上および設備の長期的延命化に不可欠な技術である(例えば、非特許文献1参照)。
図6は、従来の点検装置の構成の一例を示す図である。従来、通信用ケーブルが収容された管路の点検は、作業者が、マンホール61から管路62の内部へパイプカメラ63を挿入し、撮影される映像を目視により確認することで行われてきた。
山口ほか、「管路設備の点検診断および補修再生技術」、NTT技術ジャーナル、2006.3、P47-50、[online]、[2019年5月29日検索]、インターネット<URL:http://www.ntt.co.jp/journal/0603/files/jn200603047.pdf>
しかしながら、従来の点検方法では、作業者は、管路の損傷部分(例えば、穴あき)が微小であったりケーブルの下に隠れていたりする、などのように、撮影される映像から目視で確認できない管路の異常を発見し難いという問題があった。また、管路の異常を判定するための定量的な指標が無く、作業者ごとに点検精度が変わってしまうという問題もあった。さらに、作業者は、太いケーブルなどが収容された管路には、そもそもパイプカメラを挿入できないという問題もあった。
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、管路の内部に広いスペースを要することなく、管路を高精度に点検することが可能な点検装置および点検方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る点検方法は、管路の一端に設けられたホースを介して、タンクから前記管路の内部へ送水する送水ステップと、前記管路の他端に設けられたエア抜き管を介して、前記管路の内部から前記管路の外部へ空気を抜くエア抜きステップと、前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されたか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されたと判定されると、前記管路の内部への送水を停止し、エア抜き部のバルブを閉めて、前記管路の両端を閉塞する閉塞ステップと、両端が閉塞され水で満たされた前記管路の内部の圧力を高める加圧ステップと、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値および所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値を測定する圧力測定ステップと、を含むことを特徴とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る点検装置は、管路の一端に設けられたホースを介して、タンクから前記管路の内部へ送水する送水部と、前記管路の他端に設けられたエア抜き管を介して、前記管路の内部から前記管路の外部へ空気を抜くエア抜き部と、両端が閉塞され水で満たされた前記管路の内部の圧力を高める加圧部と、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値および所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値を測定する圧力測定部と、を備え、前記送水部は、前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されるまでの間、前記管路の内部へ送水することを特徴とする。
本発明によれば、管路の内部に広いスペースを要することなく、管路を高精度に点検することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る点検装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る点検装置の一部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る点検装置の一部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る点検装置の一部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る点検装置の一部の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る点検方法の一例を示すフローチャートである。 水密性確認実験の実験結果の一例を示す図である。 水漏れが発生した場合における圧力計を示す図である。 水漏れが発生した場合における管路の内部の様子を示す図である。 従来の点検装置の構成の一例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
<点検装置>
図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る点検装置100について説明する。
点検装置100は、ケーブル20が収容された管路10を点検する装置である。図1に示すように、点検装置100は、タンク11と、ポンプ12と、ホース13と、圧力測定装置14と、エア抜き部15と、を備える。圧力測定装置14は、圧力計(圧力測定部)141と、送水バルブ142と、排水バルブ143と、を備える(図2A参照)。エア抜き部15は、エア抜き管151と、バルブ152と、を備える(図2B参照)。送水部は、例えば、タンク11、ポンプ12、ホース13、送水バルブ142、などにより構成される(図2Cおよび図2D参照)。加圧部は、例えば、タンク11、ポンプ12、ホース13、圧力計141、送水バルブ142、エア抜き部15、などにより構成される。
タンク11は、外部に設けられる水源などから供給された水を貯留し、貯留している水を管路10の内部へ供給する。タンク11は、少なくとも、管路10の内部を満たすことができる量の水を貯留している。タンク11は、ホース13を介して、ポンプ12と接続されている。
ポンプ12は、ホース13を介して、タンク11および管路10と接続されている。ポンプ12は、タンク11と管路10との間に設けられ、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ水を送ることができるように構成されている。ポンプ12は、送水バルブ142が開くと、タンク11から管路10の内部への送水を開始し、送水バルブ142が閉まると、タンク11から管路10の内部への送水を停止する。ポンプ12は、作業者により手動操作されてもよいし、制御装置などにより自動操作されてもよい。
ホース13は、上流側における管路10の一端に設けられ、管路10の一端を閉塞する。ホース13は、タンク11、ポンプ12、および圧力測定装置14と接続され、タンク11とポンプ12とを相互に接続し、ポンプ12と圧力測定装置14とを相互に接続し、圧力測定装置14と管路10とを相互に接続している。ホース13は、例えば、可撓性ホースが採用される。
送水部は、例えば、タンク11、ポンプ12、ホース13、送水バルブ142、などにより構成される。送水部は、送水バルブ142を開き、ポンプ12を駆動させて、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ送水する。送水部が、管路10の内部への送水を続けることで、管路10の内部には、徐々に水が溜まっていく。送水部は、エア抜き管151から、空気を含まない水が排出されるまで、管路10の内部への送水を続ける。エア抜き管151から、空気を含まない水が排出されると、管路10の内部は、送水部により送水された水で満たされる。
エア抜き部15は、エア抜き管151と、バルブ152と、を備える。エア抜き部15は、下流側における管路10の他端に設けられ、管路10の内部に流入した空気を、管路10の内部から管路10の外部へ排出する。
エア抜き管151は、一端が下流側における管路10の他端に接続され、他端が外部へ向かって開放されている。作業者は、エア抜き管151から空気を含まない水が排出されていることを確認すると、管路10の内部は、水で満たされていると判定することができる。また、作業者は、エア抜き管151から空気を含む水が排出されていることを確認すると、管路10の内部は、空気および水が混在していると判定することができる。すなわち、作業者は、エア抜き管151から空気を含まない水が排出されているか、エア抜き管151から空気を含む水が排出されているか、を確認することにより、管路10の内部が水で満たされているか否かを判定することができる。
バルブ152は、エア抜き管151の途中に設けられて、下流側における管路10の他端の開放又は閉塞を制御する。バルブ152が開くと、管路10の他端は開放し、バルブ152が閉まると、管路10の他端は閉塞する。送水部が、管路10の内部への送水を続け、エア抜き管151から、空気を含まない水が排出された後に、バルブ152が閉まると、管路10の内部は、両端が閉塞され水で満たされた状態となる。
また、バルブ152は、管路10の内部から管路10の外部への排気を制御する。バルブ152が開いた状態で、送水部が管路10の内部への送水を開始すると、管路10の内部で水と混在する空気は、管路10の他端へ向かって押し出されて、管路10の外部へ排出される。一方、バルブ152が閉まった状態で、送水部が管路10の内部への送水を開始しても、空気は、管路10の外部へ排出されることなく、管路10の内部に滞る。
圧力測定装置14は、圧力計141と、送水バルブ142と、排水バルブ143と、を備える。圧力測定装置14は、ホース13と連接され、管路10とポンプ12との間に設けられる。
圧力計141は、管路10の内部の圧力値を測定する。作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認することによって、管路10の内部の圧力値を把握することができる。送水バルブ142は、管路10の内部への送水又は停止を制御する。送水バルブ142が開き、ポンプ12が駆動すると、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部への送水が開始する。送水バルブ142が閉まると、管路10の内部への送水が停止する。排水バルブ143は、管路10の内部からの排水又は停止を制御する。排水バルブ143が開くと、管路10の内部からの排水が開始し、排水バルブ143が閉まると、管路10の内部からの排水が停止する。
加圧部は、例えば、タンク11、ポンプ12、ホース13、圧力計141、送水バルブ142、エア抜き部15、などにより構成される。送水部が、管路10の内部への送水を続けることで、エア抜き管151から、空気を含まない水が排出される。管路10の内部から管路10の外部へ全ての空気が抜かれると、加圧部は、送水バルブ142を閉め、ポンプ12を停止させる。更に、加圧部は、エア抜き部15のバルブ152を閉めて、下流側における管路10の他端を閉塞する。これにより、管路10の内部は、両端が閉塞され水で満たされた状態となる。この状態で、加圧部は、送水バルブ142を開き、ポンプ12を駆動させて、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ送水する。加圧部が、管路10の内部への送水を続けることで、管路10の内部の圧力は、徐々に高まっていく。
加圧部は、圧力計141によって測定された管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値(例えば、49kPa)に到達するまで、管路10の内部への送水を続ける。加圧部は、圧力計141によって測定された管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達した場合、管路10の内部への送水を停止する。一方、加圧部は、圧力計141によって測定された管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達していない場合、管路10の内部への送水を続ける。所定の圧力値は、任意に設定される値であるが、一般的な通信管路の耐圧能力が、最大で98kPaであることを考慮すると、49kPa程度であることが好ましい。
作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認することによって、管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達したか否かを判定することができる。作業者は、圧力計141が示す目盛りが、例えば、49kPa以上となっている場合、管路10の内部の圧力値が、49kPaに到達したと判定することができる。作業者は、圧力計141が示す目盛りが、例えば、49kPaより小さい場合、管路10の内部の圧力値が、49kPaに到達していないと判定することができる。なお、加圧部が管路10の内部への送水を長時間続けても、管路10の内部の圧力値が所定の圧力値に到達しない場合、加圧部は、管路10の内部への送水を停止する。この場合、作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認することによって、管路10に何らかの異常が有ると判定することができる。
圧力計141は、加圧終了時(例えば、管路10の内部の圧力値が49kPaに到達した時)における管路10の内部の圧力値を測定する。また、圧力計141は、所定時間経過時(例えば、管路10の内部の圧力値が49kPaに到達した時から3分間が経過した時)における管路10の内部の圧力値を測定する。
作業者は、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値と、を比較し、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下したか否かを判定する。
作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値より小さい場合、管路10に異常が有ると判定する。すなわち、作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下した場合、管路10に異常が有ると判定する。
作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と等しい場合、管路10に異常が無いと判定する。すなわち、作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下していない場合、管路10に異常が無いと判定する。なお、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と等しいとは、完全に等しいことを意味するものではなく、本発明の属する技術分野において、許容される範囲内の誤差を含むものとする。例えば、管路10が一般的な通信管路である場合、±1.96kPa未満の範囲内の誤差であれば、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値は、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と等しいとみなすものとする。
本実施形態に係る点検装置100は、管路10の一端に設けられるホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ送水する送水部と、管路10の他端に設けられるエア抜き管151を介して、管路10の内部から管路10の外部へ空気を抜くエア抜き部15と、両端が閉塞され水で満たされた管路10の内部の圧力を高める加圧部と、加圧終了時における管路10の内部の圧力値および所定時間経過時における管路10の内部の圧力値を測定する圧力測定部141と、を備える。これにより、作業者は、パイプカメラの撮影映像からは確認できない管路の異常を、確実に発見することができる。また、作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下したか否か、という定量的な指標に基づいて、管路10の異常の有無を判定することができるため、作業者ごとに点検精度がばらつくという従来の問題を解消できる。また、パイプカメラを挿入するスペースが不要となるため、管路10に太いケーブルや束ねられた複数のケーブルが収容されていても、管路10の径に依らずに管路10を高精度に点検することが可能になる。
したがって、本実施形態に係る点検装置100によれば、管路10の内部に広いスペースを要することなく、管路10を高精度に点検することが可能となる。
<点検方法>
次に、本発明の一実施形態に係る点検方法について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップS101において、作業者は、上流側における管路10の一端にホース13を取り付け、下流側における管路10の他端にエア抜き部15を取り付ける。
ステップS102において、送水部は、送水バルブ142を開き、ポンプ12を駆動させて、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ送水する。
ステップS103において、エア抜き部15は、管路10の内部に流入した空気を、エア抜き管151を介して、管路10の内部から管路10の外部へと排出する。そして、作業者は、エア抜き管151から空気を含む水が排出されたか否かを判定する。作業者は、エア抜き管151から空気を含まない水が排出されたと判定する場合(ステップS103→YES)、ステップS104の処理が行われる。作業者は、エア抜き管151から空気を含む水が排出されたと判定する場合(ステップS103→NO)、ステップS102の処理が行われる。
ステップS104において、加圧部は、送水バルブ142を閉め、ポンプ12を停止させる。更に、加圧部は、エア抜き部15のバルブ152を閉めて、下流側における管路10の他端を閉塞する。これにより、管路10の内部は、両端が閉塞され水で満たされた状態となる。
ステップS105において、加圧部は、送水バルブ142を開き、ポンプ12を駆動させて、ホース13を介して、タンク11から管路10の内部へ送水する。加圧部は、圧力計141によって測定された管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値(例えば、49kPa)に到達するまで、管路10の内部への送水を続け、管路10の内部の圧力を高める。
ステップS106において、作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認することによって、管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達したか否かを判定する。作業者は、管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達した(例えば、管路10の内部の圧力値≧49kPa)と判定した場合(ステップS106→YES)、ステップS107の処理が行われる。作業者は、管路10の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達していない(例えば、管路10の内部の圧力値<49kPa)と判定した場合(ステップS106→NO)、ステップS108の処理が行われる。
ステップS107において、加圧部は、送水バルブ142を閉め、ポンプ12を停止させ、管路10の内部への送水を停止する。
ステップS108において、作業者は、管路10に異常が有ると判定する。
ステップS109において、作業者は、点検装置100を所定の時間(例えば、3分間)静置する。
ステップS110において、作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認する。そして、作業者は、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値と、を比較し、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下したか否かを判定する。作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値と等しいと判定する場合、すなわち、作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下していないと判定する場合(ステップS110→YES)、ステップS111の処理が行われる。作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が、加圧終了時における管路10の内部の圧力値より小さいと判定する場合、すなわち、作業者は、所定時間経過時における管路10の内部の圧力値が加圧終了時における管路10の内部の圧力値から低下したと判定する場合(ステップS110→NO)、ステップS108の処理が行われる。
ステップS111において、作業者は、管路10に異常が無いと判定する。
ステップS112において、作業者は、排水バルブ63を開き、管路10の内部の水を排出する。
上述の点検方法によれば、管路10の内部に広いスペースを要することなく、管路10を高精度に点検することが可能となる。
<水密性確認実験>
作業者は、本実施形態に係る点検方法を、複数の管路に適用して、水密性確認実験を行った。図4は、水密性確認実験の実験結果の一例を示す図である。図5は、水漏れが発生した場合における管路の内部の様子を示す図である。
[実験条件]
供試体:4本の管路
供試体No.1
供試体No.2
供試体No.3
供試体No.4
圧力:49kPa(管路の耐圧能力:MAX98kPa)
静置時間:3分間
[供試体No.1~No.3]
作業者は、図4に示すように、圧力計141が示す目盛りを確認して、加圧終了時における供試体No.1~No.3の内部の圧力値が、49kPaであることを確認した。また、作業者は、図4に示すように、圧力計141が示す目盛りを確認して、加圧終了時から3分間が経過した3分経過時における供試体No.1~No.3の内部の圧力値が、49kPaであることを確認した。すなわち、作業者は、加圧終了時から3分経過時までの間に、供試体No.1~No.3の内部の圧力値の低下が無いことを確認した。
作業者は、供試体No.1~No.3に異常が無いと判定し、水漏れが発生しているか否かを確認したところ、供試体No.1~No.3に水漏れが発生していない(「〇」)ことを確認した。
したがって、加圧終了時から3分経過時までの間で、圧力値を維持している管路は、管路性能に異常が無いことが検証された。
[供試体No.4]
作業者は、圧力計141が示す目盛りを確認して、加圧終了時における供試体No.4の内部の圧力値が、49kPaであることを確認した。また、作業者は、図5Aに示すように、圧力計141が示す目盛りを確認して、加圧終了時から3分間が経過した3分経過時までの間に、供試体No.4の内部の圧力値が急速に低下して、0kPaとなり、圧力値を維持できない状況であることを確認した。すなわち、作業者は、加圧終了時から3分経過時までの間に、供試体No.4の内部の圧力値が急速に低下したことを確認した。
作業者は、供試体No.4に異常が有ると判定し、水漏れが発生しているか否かを確認したところ、供試体No.4に水漏れが発生していることを確認した。
そこで、作業者は、排水バルブ63を開き、管路10の内部の水を排出した後、供試体No.4の内部へパイプカメラを挿入し、供試体No.4の内部を撮影した。図5Bに示すように、作業者は、供試体No.4の内部に、管のズレ(損傷部分H)を確認した。
したがって、加圧終了時から3分経過時までの間で、圧力値を維持していない管路は、管路性能に異常が有ることが検証された。
上述のように、供試体No.1~No.4を用いた水密性確認実験の実験結果から、加圧終了時から3分経過時までの間で、圧力値が低下した管路は異常が無く、加圧終了時から3分経過時までの間で、圧力値が低下しなかった管路は異常が有る、ことが検証された。すなわち、本実施形態に係る点検方法は、管路を高精度に点検することが可能であることが検証された。
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態のフローチャートに記載の各工程の順序は、上記に限定されず適宜変更可能である。また、複数の工程を1つに組み合わせたり、あるいは1つの工程を分割したりすることが可能である。
10 管路
11 タンク
12 ポンプ
13 ホース
14 圧力測定装置
15 エア抜き部
20 ケーブル
100 点検装置
141 圧力計(圧力測定部)
142 送水バルブ
143 排水バルブ
151 エア抜き管
152 バルブ

Claims (3)

  1. ケーブルが収容された管路の点検方法であって、
    前記管路の一端に送水部を設け閉塞し、ホースを介して、タンクから前記管路の内部へ送水する送水ステップと、
    前記管路の他端に設けられたエア抜き管を介して、前記管路の内部から前記管路の外部へ空気を抜くエア抜きステップと、
    前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されたか否かを判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにより前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されたと判定されると、前記管路の内部への送水を停止し、エア抜き部のバルブを閉めて、前記管路の他端を閉塞する閉塞ステップと、
    前記管路の内部への送水を開始し、前記管路の一端に設けられたポンプによって、両端が閉塞され水で満たされた前記管路の内部の圧力を高める加圧ステップと、
    前記管路の一端に設けられた圧力計により、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値および所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値を測定する圧力測定ステップと、
    所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値が、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値から低下した場合、前記管路に異常が有ると判定し、
    所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値が、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値から低下していない場合、前記管路に異常が無いと判定する判定ステップと、
    を含む、点検方法。
  2. 前記加圧ステップは、
    前記管路の内部の圧力値が、所定の圧力値に到達したか否かを判定する判定ステップと、
    前記管路の内部の圧力値が、前記所定の圧力値に到達していない場合、前記管路の内部へ送水する送水ステップと、を含む、請求項に記載の点検方法。
  3. ケーブルが収容された管路の点検装置であって、
    管路の一端に設けられたホースを介して、タンクから前記管路の内部へ送水する送水部と、
    前記管路の他端に設けられたエア抜き管を介して、前記管路の内部から前記管路の外部へ空気を抜くエア抜き部と、
    前記管路の一端に設けられたポンプを含み、両端が閉塞され水で満たされた前記管路の内部の圧力を高める加圧部と、
    前記管路の一端に設けられ、加圧終了時における前記管路の内部の圧力値および所定時間経過時における前記管路の内部の圧力値を測定する圧力測定部と、
    を備え、
    前記送水部は、前記エア抜き管から空気を含まない水が排出されるまでの間、前記管路の内部へ送水する、点検装置。
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