JPH0712957A - 埋設管標識システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管内の圧力変化を検出できる埋設管標識シス
テムを提供する。 【構成】 探査装置と、埋設管に設けられた標識装置と
を備え、探査装置は、標識装置からの電磁波を受信して
復調した埋設情報を出力する埋設管標識システムにおい
て、標識装置は、探査装置と電磁波を送受信する垂直ル
ープコイル２１０と、垂直ループコイル２１０とは異な
る方向の電磁波を探査装置と送受信する水平ループコイ
ル２３０と、垂直ループコイル２１０と水平ループコイ
ル２３０とを切り替えるスイッチ２６１を具備し、埋設
管内の圧力変化を検出し、検出した圧力変化に応じてス
イッチ２６１を切り替える圧力検知器２６０と、スイッ
チ２６１からの受信信号を変換した直流電力で動作し、
埋設管の埋設情報をあらかじめ記憶し、この埋設情報で
変調した送信信号をスイッチ２６１に出力するデータキ
ャリア用ＩＣ素子２５０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、埋設管の埋設位置を
調べるための埋設管標識システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設されるガス管、上水道管、下
水道管などの埋設管には、熱可塑性の合成樹脂からでき
ているものがある。作業者は、この埋設管を互いに連結
して地中に埋める。埋設管の連結には、たとえば熱で埋
設管の先端を溶融して接続する。

【０００３】このように埋設管を埋設するが、後日、工
事等のために埋設位置を調べることがある。このため
に、埋設管には、たとえば無線応答タグをあらかじめ取
り付ける。

【０００４】無線応答タグは、読取装置からの電磁波を
受信すると、この電磁波を整流して直流電力を生成し、
この直流電力で送信信号を発生する。このとき、あらか
じめ記憶している、埋設管の埋設情報で送信信号を変調
する。そして、この送信信号により、読取装置に送る電
磁波を送信する。

【０００５】読取装置は、無線応答タグからの電磁波を
受信すると、受信信号を復調して、埋設情報を出力す
る。この読取装置および無線応答タグを特開平４ー３９
４８３号公報に示す。

【０００６】このような無線応答タグを用いると、埋設
管の埋設位置を探知すると共に埋設管に係る情報を得る
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、埋設管に
は、真空式下水道管のように、管内を真空状態にして使
用するものがある。このような埋設管に異常が発生し、
管内の圧力が変化したとき、この埋設管に取り付けられ
ている無線応答タグでは、この圧力変化を検出できな
い。

【０００８】この発明の目的は、このような欠点を除
き、管内の圧力変化を検出できる埋設管標識システムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、電磁波を第１アンテナ部で送受信する探
査装置と、電磁波を受信すると応答用の電磁波を送信す
ると共に埋設管に設けられた標識装置とを備え、探査装
置は、標識装置からの電磁波を受信して復調した埋設情
報を出力する埋設管標識システムにおいて、標識装置
は、探査装置と電磁波を送受信する第２アンテナ部と、
第２アンテナ部とは異なる方向の電磁波を探査装置と送
受信する第３アンテナ部と、第２アンテナ部と第３アン
テナ部とを切り替えるスイッチを具備し、埋設管内の圧
力変化を検出し、検出した圧力変化に応じてスイッチを
切り替える圧力検知器と、スイッチからの受信信号を変
換した直流電力で動作し、埋設管の埋設情報をあらかじ
め記憶し、この埋設情報で変調した送信信号をスイッチ
に出力するデータ通信部とを有する。

【００１０】

【作用】この構成により、標識装置の圧力検知器は、埋
設管内の圧力を検知し、検知した圧力に応じてスイッチ
を切り替える。この切り替えで、スイッチは、第２アン
テナ部または第３アンテナ部を、データ通信部に接続す
る。

【００１１】探査装置が電磁波を送信すると、標識装置
の第２アンテナ部または第３アンテナ部が受信信号を発
生する。データ通信部は、第２アンテナ部または第３ア
ンテナ部からの受信信号を受け取り、この受信信号から
直流電力を発生する。そして、この直流電力を利用し
て、あらかじめ記憶している埋設情報で変調した送信信
号を発生する。第２アンテナ部または第３アンテナ部
は、この送信信号で応答用の電磁波を発生する。

【００１２】探査装置は、標識装置からの電磁波を受信
して復調し、埋設情報を出力する。圧力検知器は、埋設
管の圧力に応じて第２アンテナ部または第３アンテナ部
を切り替えるので、探査装置の第１アンテナ部の受信方
向により、受信信号のレベルが変化する。

【００１３】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００１４】図１は、この発明の一実施例を示す斜視図
である。この埋設管標識システムは、合成樹脂製の埋設
管３００を探査する探査装置１００と、埋設管３００の
継手部３１０に設置される標識装置２００とを備える。

【００１５】探査装置１００は、埋設管３００を探すと
きに、電磁波の磁界成分を搬送波として送信する。ま
た、標識装置２００に記憶されている埋設情報を書き換
えるときに、変調波（電磁波の磁界成分）を送信する。
一方、標識装置２００からの変調波（電磁波の磁界成
分）を受信すると、この変調波から標識装置２００の埋
設情報を復調して表示する。

【００１６】探査装置１００は、搬送信号を発生すると
共に変調信号を復調する装置本体１１０と、装置本体１
１０からの搬送信号が加えられると搬送波を送信し、変
調波を受信すると変調信号を発生するアンテナ１３０と
を備える。

【００１７】装置本体１１０の一例を図２に示す。装置
本体１１０の電源回路１１２は、バッテリ１１１の電圧
を安定化して各回路１１３〜１１８に供給する。制御回
路１１６は、メモリ回路１１５が記憶している制御手順
に従って、変調・増幅回路１１４や増幅・復調回路１１
７の送受信に係る制御、表示回路１１８の表示に係る制
御、スイッチ１１９の切り替えに係る制御などをする。
コンデンサ１２０は、アンテナ１３０と共振回路を構成
し、受信時に、標識装置２００からの磁界成分を選択す
る。

【００１８】変調・増幅回路１１４は、発振回路１１３
が発振した高周波信号を増幅し、スイッチ１１９を経由
して、この高周波信号を搬送信号としてアンテナ１３０
に送る。増幅・復調回路１１７は、アンテナ１３０から
の変調信号を、スイッチ１１９を経由して受け取ると、
この信号を増幅および復調して得た埋設情報を制御回路
１１６に送る。制御回路１１６は、この埋設情報を表示
回路１１８に表示させる。

【００１９】埋設情報変更の指示を装置本体１１０に加
えると、制御回路１１６は、メモリ回路１１５が記憶し
ている埋設情報や装置本体１１０に加えられた埋設情報
を、変調・増幅回路１１４に送る。変調・増幅回路１１
４は、この埋設情報を、変調してアンテナ１３０に送
る。

【００２０】以上が探査装置１００の構造である。

【００２１】次に、標識装置２００について説明する。
図３は、標識装置２００の一例を示すブロック図であ
る。この標識装置２００は、垂直ループコイル２１０、
コンデンサ２２０、水平ループコイル２３０、コンデン
サ２４０、データ通信部としてのデータキャリア用ＩＣ
（Integrated Circuit）素子２５０および圧力検知器２
６０を備える。

【００２２】垂直ループコイル２１０は、図４，５に示
すように、アンテナ用の線をループ状に形成したもので
あり、アンテナとして動作する。垂直ループコイル２１
０は、継手部３１０内部に、かつ、継手部３１０の周方
向に設けられている。継手部３１０は、合成樹脂製であ
るので、垂直ループコイル２１０を継手部３１０内に設
けても、電磁波の磁界成分の送受信には影響を与えな
い。

【００２３】水平ループコイル２３０は、垂直ループコ
イル２１０と同様に、アンテナ用の線をループ状に形成
したものであり、アンテナとして動作する。水平ループ
コイル２３０は、図４，５に示すように、水平ループコ
イル２３０のループ状の面２３０Ａ（図１）が垂直ルー
プコイル２１０に対してほぼ垂直になるように、継手部
３１０内部に設けられている。

【００２４】コンデンサ２２０は、垂直ループコイル２
１０が探査装置１００からの磁界成分を受信するための
同調用であり、コンデンサ２４０は、水平ループコイル
２３０が探査装置１００からの磁界成分を受信するため
の同調用である。

【００２５】圧力検知器２６０は、スイッチ２６１を備
え、埋設管３００内部の圧力変化に応じてスイッチ２６
１を切り替える。スイッチ２６１の一方の固定端子２６
１Ａが、垂直ループコイル２１０とコンデンサ２２０と
の並列回路の接続点１に接続され、スイッチ２６１の他
方の固定端子２６１Ｂが、水平ループコイル２３０とコ
ンデンサ２４０との接続点３に接続される。各並列回路
の接続点２，４は、データキャリア用ＩＣ素子２５０に
接続される。

【００２６】圧力検知器２６０の一例を図６に示す。こ
の圧力検知器は、図６（ａ）に示すように、一端が開か
れると共に他端が閉じられた円筒部２６２の内部に、電
極２６３，２６４，２６５と、隔壁部２６６とを備え
る。円筒部２６２の内部Ａは、隔壁部２６６で仕切られ
て、密閉状態になっている。そのうえ、内部Ａは、大気
圧に保たれている。隔壁部２６６は、弾性変形可能であ
る。

【００２７】隔壁部２６６を挟むように、電極２６４の
内電極部２６４Ａと外電極部２６４Ｂとが取り付けられ
ている。さらに、内電極部２６４Ａは、内部Ａの気密を
保ちながら、電極部２６４Ｃにより外電極部２６４Ｂに
取り付けられている。内電極部２６４Ａと外電極部２６
４Ｂとは弾性変形可能である。外電極部２６４Ｂと離れ
て電極２６５が取り付けられている。電極２６５の形状
は、図６（ｂ）に示すように板状である。電極２６３，
２６４，２６５は、リード線２６７，２６８，２６９で
外部と接続可能になっている。図３に示すスイッチ２６
１は、これらの電極２６３，２６４，２６５とリード線
２６７，２６８，２６９とで構成される。

【００２８】このような圧力検知器２６０は、図５に示
すように、円筒部２６２の開口が継手部３１０の内側か
ら突き出るように、継手部３１０に取り付けられる。そ
して、継手部３１０内の圧力が内部Ａの圧力とほぼ等し
いとき、電極２６４が電極２６３と接触し、リード線２
６７とリード線２６８とが電気的に短絡状態になる。ま
た、継手部３１０内の圧力が低くなると、図７に示すよ
うに、隔壁部２６６が変形し、これに伴って、電極２６
４が変形して電極２６５と接触し、リード線２６８とリ
ード線２６９とが電気的に短絡状態になる。

【００２９】データキャリア用ＩＣ素子２５０は、圧力
検知器２６０のスイッチ２６１で切り替えられた信号を
受け取る。データキャリア用ＩＣ素子２５０の一例を図
８に示す。データキャリア用ＩＣ素子２５０の整流・平
滑回路２５１は、スイッチ２６１からの搬送信号を、ス
イッチ２５８を経由して受け取ると、この搬送信号を整
流して平滑し、直流電力に変換する。コンデンサ２５２
は、整流・平滑回路２５１からの直流電力を蓄積する。
そして、蓄積した直流電力を、各回路２５３〜２５７に
供給する。メモリ回路２５４は、情報の読み書きが可能
な不揮発性メモリであり、コンデンサ２５２からの直流
電力がオフになっても、記憶している埋設情報を保持し
ている。

【００３０】制御回路２５５は、復調回路２５３から搬
送信号を受け取ると、メモリ回路２５４から埋設情報を
読み出して変調・増幅回路２５７に送る。変調・増幅回
路２５７は、発振回路２５６が発振した高周波信号を、
制御回路２５５からの埋設情報で変調して、変調信号を
発生する。そして、この変調信号を増幅し、スイッチ２
５８を経由してスイッチ２６１に送る。

【００３１】また、制御回路２５５は、復調回路２５３
がスイッチ２６１から変調信号を受け取ると、復調回路
２５３が復調した埋設情報をメモリ回路２５４に記憶さ
せる。書き込みが終了すると、制御回路２５５は、変調
・増幅回路２５７を制御して書き込み終了を示すための
搬送信号をスイッチ２６１に送る。

【００３２】以上が標識装置２００の構造である。

【００３３】次に、この実施例の動作について説明す
る。

【００３４】埋設管３００の継手部３１０内部には、標
識装置２００をあらかじめ設けておく。埋設作業のとき
には、埋設管３００の管部３２０，３２０を矢印ａ，ｂ
（図５）の方向から継手部３１０にそれぞれ挿入し、合
成樹脂製の管部３２０，３２０を加熱線（図示を省略）
で加熱して融着する。標識装置２００のデータキャリア
用ＩＣ素子２５０には、埋設管３００の管種、埋設の深
さ、埋設日時、埋設位置の座標、埋設方向などの埋設情
報をあらかじめ記憶させるか、または、埋設作業のとき
に記憶させる。

【００３５】後日、埋設した埋設管３００の保守作業な
どをする場合、埋設管３００の埋設情報と共に埋設管３
００の様子を調べたいとき、作業者は、探査装置１００
を操作し、埋設管探査に係る搬送波を送信する。

【００３６】埋設管３００の標識装置２００では、垂直
ループコイル２１０が搬送波を受信する。このとき、た
とえば埋設管３００が真空式下水道管のとき、埋設管３
００内の圧力が正常であれば、図７に示すように、圧力
検知器２６０の隔壁部２６６が弾性変形して、電極２６
４が電極２６５に接触する。これにより、リード線２６
８とリード線２６９が電気的に短絡状態になる。つま
り、圧力検知器２６０のスイッチ２６１（図３）は、垂
直ループコイル２１０とコンデンサ２２０の並列回路の
接続点１を、データキャリア用ＩＣ素子２５０に接続す
る。

【００３７】標識装置２００の垂直ループコイル２１０
は、探査装置１００からの搬送波を受信すると、搬送信
号をデータキャリア用ＩＣ素子２５０に送る。データキ
ャリア用ＩＣ素子２５０は、この搬送信号で動作を開始
し、内部に記憶している埋設情報で搬送信号を変調した
変調信号を発生する。垂直ループコイル２１０は、スイ
ッチ２６１を経由して、データキャリア用ＩＣ素子２５
０からの変調信号を変調波に変換して送信する。

【００３８】作業者は、図９に示すように、アンテナ１
３０を地面に対して垂直な状態、つまり、水平ループコ
イル２３０のループ状の面２３０Ａに対して垂直な状態
に保ち、探査装置１００を用いて、変調波を受信する。
埋設管３００内の圧力が正常であれば、探査装置１００
は、変調波を受信すると埋設情報を復調して表示する。
次に、アンテナ１３０を図１に示すように、水平ループ
コイル２３０のループ状の面２３０Ａに対して並行な状
態にして、標識装置２００からの変調波を受信する。作
業者は、このときの受信レベルと、先の垂直状態での受
信レベルとを比較し、先の受信レベルの方が大きいと
き、埋設管３００の管内圧力が正常であることを知る。

【００３９】もし、埋設管３００が破損などをして、管
内圧力が異常になると、圧力検知器２６０は、この異常
を検知してスイッチ２６１を切り替える。これにより、
水平ループコイル２３０がデータキャリア用ＩＣ素子２
５０に接続される。この状態で、作業者が標識装置２０
０からの変調波を受信すると、アンテナ１３０を水平状
態にしたときの受信レベルが大きくなる。

【００４０】このように、標識装置２００からの電磁波
の偏波面の違いによる受信レベルの相違により、作業者
は、埋設管３００に異常が発生したことを知る。

【００４１】標識装置２００の埋設情報を書き換えると
き、作業者は、探査装置１００の書き換えに係る操作を
する。この操作で、探査装置１００は、埋設情報で変調
した変調波を送信する。

【００４２】標識装置２００では、データキャリア用Ｉ
Ｃ素子２５０が垂直ループコイル２１０からの変調信号
から埋設情報を復調して、この埋設情報を新たに記憶す
る。書き込みが終了すると、標識装置２００は、搬送波
を送信する。探査装置１００は、この搬送波を受信した
ことを表示する。これにより、作業者は、埋設情報を更
新できたことを知る。

【００４３】このように、探査装置１００が受信する受
信信号のレベルにより、埋設管３００の異常を調べるこ
とが可能になる。

【００４４】なお、この実施例では、探査装置１００の
アンテナ１３０を人為的に操作したが、特にこれに限定
されない。たとえば、１つのアンテナを機械的に動かし
て偏波面を切り替えてもよい。また、偏波面の異なるア
ンテナを用意し、これらのアンテナを一定時間毎に、電
気的または機械的な方法で切り替えてもよい。

【００４５】また、この実施例では、垂直ループコイル
２１０を継手部３１０の内部に設けたが、特にこれに限
定されない。たとえば、垂直ループコイル２１０を継手
部３１０の内表面に設けてもよい。

【００４６】さらに、この実施例では、管部３２０と継
手部３１０とを分離したものを用いたが、特にこれに限
定されない。たとえば、継手部３１０をどちらかの管部
３２０に一体的に設けてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によ
り、埋設管内の圧力の変化で、標識装置の圧力検知器
は、第２アンテナ部または第３アンテナ部を切り替え
る。この結果、探査装置の第１アンテナ部で受信した受
信信号のレベルが変化する。この変化により、埋設管内
の圧力が正常または異常であるのかを知ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】装置本体の一例を示すブロック図である。

【図３】標識装置の一例を示すブロック図である。

【図４】継手部の斜視図である。

【図５】埋設管の断面図である。

【図６】圧力検知器の一例を示す断面図である。

【図７】圧力検知器の圧力検知を説明するための図であ
る。

【図８】データキャリア用ＩＣ素子の一例を示すブロッ
ク図である。

【図９】探査装置のアンテナの別の位置を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

２１０ 垂直ループコイル ２３０ 水平ループコイル ２５０ データキャリア用ＩＣ素子 ２６０ 圧力検知器 ２６１ スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波を第１アンテナ部で送受信する探
   査装置と、前記電磁波を受信すると応答用の電磁波を送
   信すると共に埋設管に設けられた標識装置とを備え、前
   記探査装置は、前記標識装置からの電磁波を受信して復
   調した埋設情報を出力する埋設管標識システムにおい
   て、 前記標識装置は、 前記探査装置と電磁波を送受信する第２アンテナ部と、 前記第２アンテナ部とは異なる方向の電磁波を前記探査
   装置と送受信する第３アンテナ部と、 前記第２アンテナ部と前記第３アンテナ部とを切り替え
   るスイッチを具備し、前記埋設管内の圧力変化を検出
   し、検出した圧力変化に応じて前記スイッチを切り替え
   る圧力検知器と、 前記スイッチからの受信信号を変換した直流電力で動作
   し、前記埋設管の埋設情報をあらかじめ記憶し、この埋
   設情報で変調した送信信号を前記スイッチに出力するデ
   ータ通信部とを有することを特徴とする埋設管標識シス
   テム。