JPH0579140B2

JPH0579140B2 -

Info

Publication number: JPH0579140B2
Application number: JP62210755A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Fujisawa
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1987-08-25
Publication date: 1993-11-01
Also published as: JPS6454234A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、管体内部を走行しながら管内の状態
に検査する管体検査用テレビピグに係わり、特に
管体内の撮影画像を取得する手段を改良した管体
検査用テレビピグに関する。

（従来の技術）一般に、パイプラインを検査する場合、パイプ
ライン内に点接型の回転距離計および管体検査用
計測器等を搭載した管体検査用ピグを挿入した
後、空気圧を利用して管体検査用ピグを走行さ
せ、このとき回転距離計から所定距離走行するご
とに発生されるパルスをカウンタでカウントして
距離に換算し、かつ、渦流法、漏洩磁束検出法ま
たは超音波検出法等の管体検査用計測器を用いて
溶接位置の検出、欠陥の種類および欠陥量等を計
測し、パイプラインのある位置での管内の状態を
把握している。

ところで、管内の状態を観察する場合、ピグ本
体の後部あるいは多連結ピグの場合にはその最後
部のピグにテレビカメラを搭載し、管内の状態を
遂次撮影してその画像を取込む管体検査用テレビ
ピグが使用されている。

従来、以上のような管体検査用テレビピグは第
５図に示すような構成を有している（実願昭60−
177070号）。すなわち、ピグ本体１の後部側に自
動焦点機構２付きテレビカメラ３を直視方向に設
置するとともに、このテレビカメラ３の前方にミ
ラー４を回動可能に設置する。そして、ピグ走行
時、ミラー４を図示点線の位置に設定した状態で
テレビカメラ３によりピグ後方の管内を撮影しそ
の画像信号をVTR等に記録し、このとき渦流セ
ンサ等の溶接部検出器５で溶接位置を検出する
と、回転距離計６の距離信号に基づいて所定距離
走行したとき、つまり溶接位置が側視視野位置に
到達したときにピグを停止させ、前記ミラー４を
図示実線方向に回動させた後、テレビカメラ３を
動作させて溶接部を撮影する。７は直視撮影窓、
８は側視撮影窓、９は前面照明ランプ、１０は側
面照明ランプである。

また、従来例の１つとして、ミラーを回動させ
る代りにテレビカメラを回動させることにより直
視撮影と側視撮影を行うものがある。

（発明が解決しようとする問題点）従つて、以上のような管体検査用テレビピグ
は、１台のテレビカメラを使用して直視撮影と側
視撮影を行うので非常に便利であるが、直視撮影
と側視撮影では管壁までの距離が異なるために常
に焦点や明るさを調整する必要があつて厄介であ
る。特に、管体外部で撮影状態にモニタしながら
遠隔的に行う場合には焦点調整を制度良く行うこ
とができるが、何れにせよ、遠隔的またはピグ自
体で行う場合でも焦点調整等に相当な時間を費や
し管体の検査を円滑に行えない問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、適
正な状態で直視撮影と側視撮影を行うことがで
き、かつ、迅速に管体内を検査し得る管体検査用
テレビピグを提供すること目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明による管体検査用テレビピグは、ピグ本
体に設けられた管体検査用計測器および距離計
と、ピグ本体の後部に設置された直視用テレビカ
メラ及びこの直視用テレビカメラの視野範囲を照
明する直視用光源と、ピグ本体の軸心より外れた
位置に配設され、管体の内周面に対して所定の入
試角度を有してこの内周面を照射する側視用のス
リツト光源と、スリツト光源の配設位置に対する
軸心の反対側位置に設けられ、スリツト光源の照
射位置を含む内周面を撮影する側視用テレビカメ
ラと、側視用テレビカメラの視野範囲を照明する
側視用光源と、スリツト光源、側視用光源及び側
視用テレビカメラを軸心周りに回転自在に支持す
る回転機構と、通常は直視用光源及び直視用テレ
ビカメラを動作させてピグ後方の管内画像を撮影
する後方画像撮影手段と、管体検査用測定器の異
常部検知に応動して、ピグ本体が異常部検知位置
から管体検査用測定器と側視用テレビカメラとの
間の距離だけ移動したのち、ピグ本体を停止させ
るピグ本体停止手段と、ピグ本体が停止した後
に、直視用光源及び直視用テレビカメラに代え
て、スリツト光源、側視用光源及び側視用テレビ
カメラを、動作させ、かつ回転機構を駆動させ
て、側視用テレビカメラで異常検出した軸方向位
置における内周面を全周に亘つて撮影する内周面
撮影手段とを備えたものである。

（作用）従つて、本願は、以上のような手段とすること
により、予め直視用および側視用に合せてテレビ
カメラの焦点を設定できるので、前記画像取得手
段により管内の状態に応じて例えば直視側から側
視側のテレビカメラ等に切替えた時に、その切替
後に直ちに当該テレビカメラ管内を撮影すること
ができ、しかもテレビカメラの切替時に側視用の
スリツト光源および照明用光源が動作して線状光
と照明光で管内を照射するために管面の凹凸と同
時に管内を適正な明るさに照らして管内壁の状態
を撮影できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。第１図は管体１１内を走行する管体
検査用テレビピグの内部構成を示す図である。こ
の管体検査用テレビピグは、所定長さのピグ本体
２１の前部外周部および後部外周部にそれぞれ管
面と接触してシール性を保持するシールカツプ２
２，２３が設けられている。従つて、かかる管体
検査用テレビピグは、シールカツプ２２または２
３を境として管体１１内に圧力差を作れば、この
圧力差を利用して走行する。２４は例えば渦流セ
ンサ等の管体検査用計測器であつて、これはシー
ルカツプ２２の後方で所定距離離れたピグ胴体周
部に設けられ、ピグ走行時に溶接位置を検出する
機能を持つている。また、この管体検査用計測器
２４とシールカツプ２３との間でピグ本体２１の
外側に点接型の回転距離計２５が取付けられてい
る。この回転距離計２５は、例えばばねまたはス
プリング等を用いて常に管面方向に回動可能に引
張られるアーム２５ａと、このアーム２５ａ先端
部に回転可能に軸支された回転ローラ２５ｂと、
この回転ローラ２５ｂの所定回転数ごとにパルス
を出力するエンコーダ２５ｃ等によつて構成され
ている。

一方、ピグ本体２１内部の後部側には直視用カ
メラヘツド２６および側支用カメラヘツド２７が
ピグ後方およびピグ側方に向けて設置され、か
つ、これらのカメラヘツド２６，２７の出力側に
CCDカメラ本体２８が設けられている。この直
視用カメラヘツド２６とCCDカメラ本体２８と
で直視用テレビカメラを構成し、側視用カメラヘ
ツド２７とCCDカメラ本体２８とで側視用テレ
ビカメラを構成している。なお、これらのカメラ
ヘツド２６，２７は予め焦点合せを行つた状態で
設けられる。さらに、第５図に示した従来装置と
同様に、直視用カメラヘツド２６の視野範囲を照
明する直視用光源（図示せず）が取付けられてい
る。前記側視用カメラヘツド２７は例えば環状内
歯歯車等の回転機構２９に取付けられ、回転駆動
源３０による回転を回転機構２９に伝達すること
により、側視用カメラヘツド２７が管内周壁上を
望みながら回転する構成となつている。３１は直
視撮影窓用のワイパ、３２は側視撮影用窓のワイ
パである。なお、側視用カメラヘツド２７を回転
させる回転機構２９は内歯歯車以外に種々の機構
が考えられることは言うまでもない。

また、ピグ本体２１にはVTR３５、コントロ
ーラ３６、電池電源３７およびピグ停止装置３８
等が内蔵されている。このピグ停止装置３８は、
ピグ本体２１の前後部に連通する連通孔（図示せ
ず）の所定箇所に介在され常時は閉塞する弁を停
止時に開放させてピグ本体２１前後の管内圧力を
等しくすることにより、ピグ本体２１を停止させ
る機能を持つている。

次に、直視撮影時および側視撮影時にはそれぞ
れ専用の光源を用いて管内を照らすが、特に側視
撮影時には第２図に示すようなスリツト光源４１
および側視用光源（図示せず）が使用される。す
なわち、このスリツト光源４１は例えばレーザー
光を発するレーザダイオードとシリンドカルレン
ズとにより構成しスリツト光を発生する。このス
リツト光源４１と側視用カメラヘツド２７はピグ
中心軸を挟んで互いに反対側で中心軸上の管壁に
向けて設けられ、スリツト光源４１からある角度
で照射したスリツト光が当該管壁で反射して側視
用カメラヘツド２７で受けるようになつている。
このスリツト光源４１も回転機構２９に設置さ
れ、側視用カメラヘツド２７と一体に回転する。

次に、第３図は管体検査用テレビピグのシステ
ム構成図である。図中、５１はリレー等の切替回
路であつて、コントローラ３６から例えば溶接位
置検出信号を受けて直視用テレビカメラ２６，２
８から側視用テレビカメラ２７，２８側に切替え
るものである。５２は増幅機能を持つたコントロ
ーラである。５３は回転機構２９等に取付けられ
たエンコーダ、５４はエンコーダ５３からのパル
スをカウントし回転距離信号に変換するカウン
タ、５５は距離計２５の出力とカウンタ５４の出
力を重畳してVTR３５に記録するスーパーイン
ポーズ、３６は画像処理部である。

次に、以上のように構成された管体検査用テレ
ビピグの動作を説明する。シールカツプ２２また
は２３を境として管体１１内部に圧力差を作る
と、その圧力の小さい方向にピグが走行する。な
お、差圧走行手段のほかに、例えば駆動源を内蔵
しピグ本体１１の胴体部から突出させた回転体を
回転させながら走行する自走手段あるいはロープ
を付けて人為的または機械的に繰り出しまたは引
張つて走行させてもよい。

しかして、管体内をテレビピグが走行すると、
このピグの走行に伴つて回転距離計２５が回転
し、所定回転数ごとに発生するパルスをカウンタ
（図示せず）でカウントし距離信号に変換して出
力する。このとき、コントローラ３６は切替回路
５１を介している直視用テレビカメラ２６，２８
側を選択している。従つて、この直視用テレビカ
メラ２６，２８で撮影されたピグ後方の管内直視
用画像信号は切替回路５１を通り、コントロール
５２で増幅し、記録可能な映像信号に変換された
後VTR３５に記録される。また、このテレビピ
グの走行時、検査用計測器２４は時々刻々計測デ
ータをコントローラ３６に送つている。ここで、
コントローラ３６は検査用計測器２４の計測信号
から例えば溶接位置であると判断すると、テレビ
ピグが検査用計測器２４から側視視野位置までの
距離に相当する分だけ走行したことを距離計２５
の距離信号から検出すると、ピグ停止装置３８を
動作させてピグ停止させるとともに切替回路５１
に切替信号を与えて側視用テレビカメラ２７，２
８を選択させ、また、スリツト光源４１と側視用
光源を動作させる。従つて、スリツト光源４１と
側視用光源によつて照らされた管内壁が側視用テ
レビカメラ２７，２８により側視撮影され、その
画像信号が切替回路５１を通つてVTR３５に記
録される。このとき、コントローラ３６は回転駆
動源３０を介して回転機能２９を回転すると、側
視用カメラヘツド２７およびスリツト光源４１、
側視用光源が同時に回転し、管体１１の周壁上の
側視画像を順次撮影してVTR３５に記録するこ
とになる。このとき、回転機構２９に設けたエン
コーダ５３およびカウンタ５４により回転距離信
号が得られ、この回転距離信号が前記スーパーイ
ンポーズ５５にて距離計２５からの距離信号に重
畳されてVTR３５に記録される。これによつて
管体１１のある位置における内周壁上の各位置デ
ータを得ることができ、この位置データおよび側
視撮影の画像が同時にVTR３５に記録されるの
で、管体外部または管体内部の画像処理部３６に
よる画像処理時にその正確に管内の位置を特定し
て例えば溶接部の状態を観察することができる。

また、管面の凹凸状態は第４図に示す説明図に
基づいて画像処理する。つまり、△ABQと△
PQRは相似関係にある。なお、第４図ａは映像
を示す。従つて、 L₄＝ｈ＋l₂ L₄−ｈ：ｈ＝l₃：L₃ l₃×ｈ＝L₃（L₄−ｈ）ｈ＝（L₃×L₄）／（l₃＋L₃）となる。ここで、L₃、L₄が既知であるので、l₃を
画像処理で求めればｈを知ることができる。

従つて、以上のように実施例によれば、直視用
テレビカメラ２６，２８と側視用テレビカメラ２
７，２８を用い、かつ、スリツト光源４１および
側視用光源を設け、例えば溶接位置を検出したと
きに直視側から側視用テレビカメラ側に切替えて
側視撮影を行うようにしたので、予め各テレビカ
メラ２６，２８および２７，２８の焦点を合せて
おけば切替えの度に焦点を合せる必要がなく、直
ちに所要とする画像信号を得ることができる。ま
た、側視用カメラヘツド２７およびスリツト光源
４１および側視用光源を同時に回転させることに
より、管内壁の凹凸を光切断によつて管全周にわ
たつて精密に捕えることができる。しかも、側視
用カメラヘツド２７とスリツト光源４１とはある
角度をもたせた管内壁を検出するようにしたの
で、大きな角度θで高精度に管内壁の状態を照ら
して観察することができる。また、距離計２５の
出力信号に回転機構２９の回転距離信号をスーパ
ーインポーズして記録することにより、管体１１
のある位置における管内周上の位置を適確に知り
得、かつ、これに側視画像を同時に記録すでば更
にその各位置で画像を正確に取得できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。回転距離計２５はばね等をアームの胴体
に支持して旋回するようにしたが、例えばアーム
基端部側にスプリングを内蔵させて旋回する構成
であつてもよい。また、画像処理部３６は特に設
置せず、ピグ回収後にVTR３５に記録された画
像信号はモニタ装置で観察するとか、あるいは
VTR３５のデータをデイジタル化し外部のホス
トコンピユータで画像処理してもよい。その他、
本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できる。

（発明の効果）以上詳記したように本発明によれば、直視と側
視相互の切替えと殆んど同時に所要の明るさで直
視と側視の撮影を迅速に行ない得、管体検査を円
滑に行うことができる管体検査用テレビピグを提
供できる。

また、管体に異常が検出されると、その異常発
生の軸方向位置が側視用テレビカメラ位置に一致
するようにピグ本体が停止し、その位置の内周面
を側視用テレビカメラが全周に亘つて撮影する。
したがつて、自動的に異常部分の画像が得られ
る。

さらに、スリツト光源で異常発生位置の内周面
を斜め方向から照射し、その照射位置を含む内周
面を、側視用テレビカメラで斜め方向から撮影し
ているので、異常に起因する内周面の凹凸をより
正確に観測できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係わる管体検査
用カメラピグの一実施例を説明するために示した
もので、第１図は管体検査用カメラピグの一部切
り欠き構成図、第２図は側視用のスリツト光源と
側視用カメラヘツドとの位置関係図、第３図はピ
グのシステム構成図、第４図は管内壁の凹凸状態
を得るための説明図、第５図は従来の管体検査用
テレビピグを説明する構成図である。２１……ピグ本体、２４……検査用計測器、２
５……距離計、２６，２８……直視用テレビカメ
ラ、２７，２８……側視用テレビカメラ、３０…
…回転機構、４１……スリツト光源、３５……
VTR、３６……コントローラ、５１……切替回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１管内部を走行しながら管内の状態を検査する
管体検査用テレビピグにおいて、ピグ本体に設けられた管体検査用測定器及び距
離計と、前記ピグ本体の後部に設置された直視用テレビ
カメラ及びこの直視用テレビカメラの視野範囲を
照明する直視用光源と、前記ピグ本体の軸心より外れた位置に配設さ
れ、前記管体の内周面に対して所定の入試角度を
有してこの内周面を照射する側視用のスリツト光
源と、このスリツト光源の配設位置に対する前記軸心
の反対側位置に設けられ、前記スリツト光源の照
射位置を含む前記内周面を撮影する側視用テレビ
カメラと、この側視用テレビカメラの視野範囲を照明する
側視用光源と、前記スリツト光源、側視用光源及び側視用テレ
ビカメラを前記軸心周りに回転自在に支持する回
転機構と、通常は前記直視用光源及び直視用テレビカメラ
を動作させてピグ後方の管内画像を撮影する後方
画像撮影手段と、前記管体検査用測定器の異常部検知に応動し
て、前記ピグ本体が異常部検知位置から前記管体
検査用測定器と前記側視用テレビカメラとの間の
距離だけ移動したのち、前記ピグ本体を停止させ
るピグ本体停止手段と、前記ピグ本体が停止した後に、前記直視用光源
及び直視用テレビカメラに代えて、前記スリツト
光源、側視用光源及び側視用テレビカメラを動作
させ、かつ前記回転機構を駆動させて、前記側視
用テレビカメラで前記異常検出した軸方向位置に
おける内周面を全周に亘つて撮影する内周面撮影
手段とを備えた管体検査用テレビピグ。