JPH1019716A - 管路検査方法及び管路検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 埋設配管の管端部や曲がり部からの反射信号
音との干渉現象による誤信号の発生を回避できる検出精
度の良い管路検査方法及び管路検査装置を提供する。 【解決手段】 被覆層により隠蔽された配管の開口端部
で周期的に探査用の信号音を発生させて、前記配管内に
前記信号音を伝播させる第１工程と、前記配管内を伝播
する前記信号音を前記被覆層外の複数の位置で受信し
て、配管推定埋設方向に沿った受信信号強度の分布を求
める第２工程と、前記第２工程で求められた受信信号強
度分布から、前記受信信号強度が最大となる位置を前記
配管に発生している開口破損位置と推定する第３工程と
からなり、前記探査用の信号音をチャープ信号とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土、家屋の壁等の
被覆層により隠蔽された状態にあるガス配管などの埋設
配管の位置を探査し、更には、このような配管に発生し
た開口破損の位置を割り出す技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の管路検査方法を、配管の一種であ
るガス配管の位置を探索する場合について例示すると、
図１に示すように、被覆層により隠蔽された配管２の特
定部位である開口端部１６で周期的に探査用の信号音を
発生させて、前記配管２の管軸方向に沿って前記信号音
を伝播させる第１工程と、前記配管２を伝播する前記信
号音を前記被覆層外の複数の位置で受信して、配管推定
埋設方向に沿った受信信号強度の分布を求める第２工程
と、前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、
前記受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管２に発
生している開口破損位置Ａと推定する第３工程とからな
り、図９（イ）に示すように、前記探査用の信号音とし
て周波数が数百Ｈｚの正弦波信号または方形波信号を用
いていた（特願平７−７１１６７号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術で、３インチ管を対象に５５０Ｈｚの信号音を伝播
させて検査をおこなうと、図６黒丸印を接続した特性値
に示すように、配管に発生した開口破損位置以外からも
探査用の信号音に対する受信信号強度の極大値を示す位
置の存在が確認され、検出精度に問題のあることが判明
した。そこで、図４に示すようなクランクやエルボーを
有する埋設配管について、開口破損を形成し、開口端部
から探査用の信号音として周期４ｍｓｅｃ．の単一の方
形波でなるトリガー信号を発信し、開口破損位置の真上
でその受信信号強度を測定すると、図５に示すように、
時間経過とともに振動しながら減衰する様子が観測さ
れ、管内を伝播する音波がクランクなどの曲がり部や管
端で反射して入力端の方へ戻ってくることが確認され
た。このことから、入力端から周期的に探査用の信号音
を伝播させると、新たな信号音と管端などから反射して
きた以前の信号音との間で干渉現象が発生し、位相が一
致する所で受信信号強度が大きくなり、あたかも開口破
損位置であるかの如き疑似信号が観測されると推測され
る。ここに、上述の実験装置では、トリガー信号から第
一波まで２６ｍｓｅｃ．と計測され、スピーカから開口
破損位置まで８．５ｍであるので、音速は約３３０ｍ／
ｓｅｃ．（≒８．５／０．０２６）と計算される。開口
破損位置からクランクまで２．５ｍであり、往復にかか
る時間は１５．２ｍｓｅｃ．（＝２×２．５／３３０）
と計算され、第一波から第二波までの実測時間の１６ｍ
ｓｅｃ．にほぼ一致する。更に、開口破損位置から管端
まで１１ｍであるので往復にかかる時間は３３ｍｓｅ
ｃ．と計算され、第一波から第三波までの実測時間の３
４ｍｓｅｃ．にほぼ一致するものである。本発明は上述
した問題点を解消し、検出精度の良い管路検査方法及び
管路検査装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明に係る管路検査方法の第一の特徴構成は、特許請
求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、被覆層により
隠蔽された配管の特定部位で周期的に探査用の信号音を
発生させて、前記配管の管軸方向に沿って前記信号音を
伝播させる第１工程と、前記配管を伝播する前記信号音
を前記被覆層外の複数の位置で受信して、配管推定埋設
方向に沿った受信信号強度の分布を求める第２工程と、
前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、前記
受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生して
いる開口破損位置と推定する第３工程とからなり、前記
探査用の信号音をチャープ信号としてある点にある。こ
こに、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した通り、
前記チャープ信号が約５００Ｈｚから約１０００Ｈｚに
かけて周波数変調されたものであることが好ましい。本
発明に係る管路検査方法の第二の特徴構成は、特許請求
の範囲の欄の請求項３に記載した通り、被覆層により隠
蔽された配管の特定部位で周期的に探査用の信号音を発
生させて、前記配管の管軸方向に沿って前記信号音を伝
播させる第１工程と、前記配管を伝播する前記信号音を
前記被覆層外の複数の位置で受信して、配管推定埋設方
向に沿った受信信号強度の分布を求める第２工程と、前
記第２工程で求められた受信信号強度分布から、前記受
信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生してい
る開口破損位置と推定する第３工程とからなり、前記探
査用の信号音をランダムノイズ信号としてある点にあ
る。本発明に係る管路検査方法の第三の特徴構成は、特
許請求の範囲の欄の請求項４に記載した通り、被覆層に
より隠蔽された配管の特定部位で周期的に探査用の信号
音を発生させて、前記配管の管軸方向に沿って前記信号
音を伝播させる第１工程と、前記配管を伝播する前記信
号音を前記被覆層外の複数の位置で受信して、配管推定
埋設方向に沿った受信信号強度の分布を求める第２工程
と、前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、
前記受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生
している開口破損位置と推定する第３工程とからなり、
前記探査用の信号音を発信周期毎に異なる変調信号によ
り周波数変調してある点にある。

【０００５】本発明に係る管路検査装置の第一の特徴構
成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した通り、
被覆層により隠蔽された配管の特定部位に取付可能に構
成され、且つ、周期的に探査用の信号音を発生して前記
配管の管軸方向に沿って前記信号音を伝播させる発信手
段と、前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の
複数の受信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空
間的な分布を検出可能な受信信号強度分布検出手段とを
備え、前記受信信号強度分布検出手段で求められる受信
信号強度の分布から、前記配管に発生している開口破損
位置を推定して出力する解析出力手段を備えて構成して
あり、前記探査用の信号音をチャープ信号としてある点
にある。ここに、特許請求の範囲の欄の請求項６に記載
した通り、前記チャープ信号が５００Ｈｚから１０００
Ｈｚにかけて周波数変調されるものであることが好まし
い。本発明に係る管路検査装置の第二の特徴構成は、特
許請求の範囲の欄の請求項７に記載した通り、被覆層に
より隠蔽された配管の特定部位に取付可能に構成され、
且つ、周期的に探査用の信号音を発生して前記配管の管
軸方向に沿って前記信号音を伝播させる発信手段と、前
記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の受
信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空間的な分
布を検出可能な受信信号強度分布検出手段とを備え、前
記受信信号強度分布検出手段で求められる受信信号強度
の分布から、前記配管に発生している開口破損位置を推
定して出力する解析出力手段を備えて構成してあり、前
記探査用の信号音をランダムノイズ信号としてある点に
ある。本発明に係る管路検査装置の第三の特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項８に記載した通り、被覆層
により隠蔽された配管の特定部位に取付可能に構成さ
れ、且つ、周期的に探査用の信号音を発生して前記配管
の管軸方向に沿って前記信号音を伝播させる発信手段
と、前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複
数の受信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空間
的な分布を検出可能な受信信号強度分布検出手段とを備
え、前記受信信号強度分布検出手段で求められる受信信
号強度の分布から、前記配管に発生している開口破損位
置を推定して出力する解析出力手段を備えて構成してあ
り、前記探査用の信号音を発信周期毎に異なる変調信号
により周波数変調してある点にある。

【０００６】以下に作用を説明する。本発明に係る管路
検査方法の第一の特徴構成においては、探査用の信号音
をチャープ信号としてあるので、配管を伝播する音波が
クランクなどの曲がり部や管端で反射して入力端の方へ
戻ってきた場合であっても、入力端から周期的に与えら
れ伝播する信号音と反射信号音との間で位相が一致して
信号音を強め合う干渉現象の発生確率が低下し、あたか
も開口破損位置であるかの如き疑似信号は殆ど発生しな
い。特に、音源と管端部や管曲がり部との距離が短く、
単一周期内における信号音の発生中にその信号音に対す
る反射音が戻って来るような場合には、信号音と反射音
との交差地点で互いに波形が異なるために、干渉現象を
効果的に抑えることが可能となり、開口破損位置と管端
部や管曲がり部との距離が長く、信号音の発生中にその
信号音よりも以前の信号音に対する反射音が生じるよう
な場合には、信号音と反射音との交差地点で位相が完全
に一致するような干渉現象が生じる場合は稀でありしか
も、反射信号音の強度はかなり減衰されているので殆ど
問題にならない。仮に多少の干渉が生じた場合であって
も、特有のチャープ信号音は容易に識別できるのであ
る。従って、配管の管壁や開口破損部から漏洩し、被覆
層外で検出される信号音の受信信号強度分布は、管路の
敷設方向に沿ったものとなり、特に開口破損部のみから
の漏洩信号音の強度が大と観測されるのである。例え
ば、土中に配管が埋設されている場合、配管の埋設方向
に沿っての強度分布は比較的ピークは持ちにくいもの
の、この埋設方向とは直角な方向にあっては、配管の直
上にあって強く、この位置から離間するに従って弱くな
るという、一定の規則性を持ち、さらに、配管に、例え
ば、地震等の原因により開口破損部が発生している場合
は、配管の埋設方向に沿っての強度分布が、開口破損部
の直上にあっては強く、この位置から離間するに従って
弱くなるという状況を正確に検出できるのである。前記
チャープ信号が約５００Ｈｚから約１０００Ｈｚにかけ
て周波数変調されたものであれば、土中での減衰が少な
く、人間の耳で聞き易い音であるので好ましい。この周
波数範囲の音波は、発明者らの実験によると、土中に埋
設された状態にある配管からの漏れ音を、地上で、作業
者が耳で聞く場合に、特に識別しやすい音であった。従
って、このような周波数範囲の音を使用する場合は、土
中に埋設された配管の位置、開口破損位置を正確に容易
に検出することが可能となる。さらに、各家庭内の壁内
に埋め込まれているガス配管についても同様のことが言
える。

【０００７】上述の理由から、配管を伝播する音波がク
ランクなどの曲がり部や管端で反射して入力端の方へ戻
ってきた場合であっても、入力端から周期的に伝播する
新たな信号音と反射信号音との間で位相が一致して信号
音を強め合う干渉現象の発生確率が低下するものであれ
ば、探査用の信号音としては他の特性のものであっても
良く、例えば、ある周波数領域で平坦な周波数スペクト
ルを有する白色雑音のようなランダムノイズ信号を用い
るものや、探査用の信号音の発信周期毎に周波数を変化
させるような、発信周期毎に異なる変調信号により周波
数変調してある信号音を用いるものであってもよい。探
査用の信号音の発信周期毎に周波数変調する場合には、
基準信号の半波長の整数倍となる周波数を外して変調す
れば、干渉による高調波成分の発生を回避できるし、干
渉による高調波成分が発生した場合にはその成分をフィ
ルタで除去することにより正確な開口破損位置が検出で
きることになる。一例を示すと、ガス配管として３イン
チ管を対象にチャープ信号音、ランダムノイズ信号音の
二種類の信号音を伝播させて検査をおこなったところ、
ランダムノイズ信号音の場合には、図６×印を接続した
特性値に示すように、配管に発生した開口破損位置以外
からの探査用の信号音に対する受信信号強度の極大値を
示す位置が存在するもののそのレベルは真の開口破損位
置におけるレベルよりも低く、一定の閾値を設定して識
別すれば容易に検出でき、チャープ信号音の場合には、
後で詳述するが、図６白丸印接続した特性値に示すよう
に、配管に発生した開口破損位置以外からの探査用の信
号音に対する受信信号強度の極大値を示す位置がほとん
どなくなるのである。

【０００８】請求項５から８に係る管路検査装置には、
発信手段、受信信号強度分布検出手段、解析出力手段を
備えてあり、発信手段は、上述の第１工程に於ける働き
をおこない、開口端部に取付られて配管内に探査用の信
号音を伝播させ、受信信号強度分布検出手段は、上述の
第２工程に於ける働きをおこない、受信信号強度の空間
的な分布を求める。そして、この検出手段による検出結
果より、解析出力手段が、配管の埋設位置や開口破損位
置を解析して出力するのである。この解析は、請求項１
に係る管路検査方法の第３工程で説明したような解析手
法シーケンスを手段内に備え、配管の埋設位置や開口破
損位置を特定する。

【０００９】

【発明の効果】検査作業用の媒体として音波を利用する
ために、比較的簡単な装置構成で、隠蔽状態にある配管
の位置の確認、更には、この配管に発生している開口破
損位置の探索、推定を進めることを可能としながらも、
埋設配管の管端部や曲がり部からの反射信号音との干渉
現象による誤信号の発生を回避できる検出精度の良い管
路検査方法及び管路検査装置を提供することができるよ
うになった。さらに、請求項５から８に係る管路検査装
置にあっては、配管の位置や、ガス配管に発生している
可能性のある開口破損位置の探索を自動的におこなえる
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１、図３には夫々、本願の管路
検査装置１、１００を使用して、地中に埋設されたガス
配管２の開口破損位置Ａを探索している状態が示されて
いる。図１に示すものは、作業者３が地中から漏れてく
る音を、一般的なヘッドホン４で聞きながら作業を進め
ている状態を示しており、図３に示すものは、受信装置
５を備えた自走型の検査装置６が、予め設定されて検査
区域内を走行して、この域内における受信音量の分布を
求めるとともに、この結果に基づいて、解析出力装置７
により、自動的に開口破損位置Ａを出力しているものを
示している。

【００１１】先ず、図１に基づいて、以下、本願の管路
検査方法の基本原理を説明する。図１には、各家庭８に
対して都市ガスを供給する都市ガス配管系Ｂが示されて
いる。即ち、各家庭に対して、例えば、その前面道路９
に埋設される低圧ガス配管１０が設けられており、この
低圧ガス配管１０から引き込み管１１を介して各家庭８
の敷地内に引き込まれた配管は、一旦、地上部に立て管
１２として出された後、各家庭内のガス供給位置（図
外）まで配管される。この立て管１２の所定位置にはガ
スメータ（図外）が配設される。図１は、本願の管路検
査方法を使用して、作業者３が低圧ガス配管１０の継手
１４に発生した開口破損部１５を推定している状態が示
されている。ここで、ガス配管内にはガスの供給はおこ
なわれておらず、ガス漏れの危険が無い状態を示してい
る。作業にあたっては、前述の立て管１２を利用するた
め、立て管１２からガスメータ（図外）を外して、この
立て管１２の開口端部１６を特定位置として、探査用の
信号音を発生させる発信手段としてのスピーカ１７が取
り付けられる。ここに、特定位置は、開口端部に限らず
管壁部であってもよい。このスピーカ１７から発生され
る信号音は、図９（ロ）に示すように、周波数が約５０
０Ｈｚから約１０００Ｈｚで周波数変調されたチャープ
信号であり、信号音の発生と発生停止を周期２Ｈｚで繰
り返す断続音である。そして、予め用意されたガス配管
の埋設マップ（図外）に基づいて、作業者３は、ヘッド
ホン４を耳に当てて作業を進める。図１に示すように、
支持棒１９で支持された集音用の集音コーン１８により
集音された音を電気信号に変換する受信手段としての受
信装置５から前記ヘッドホン４に受信信号が伝達され
る。この受信装置５に対して、記憶手段としての記憶装
置２０が備えられており、使用にあたっては、スピーカ
１７による信号音発生の前の段階で、作業場所に於ける
周囲環境音（雑音）を取り込んで記憶しておき、この受
信装置５により集音された音から、記憶装置２０に記憶
されている雑音成分が変換装置２１によって除去され、
除去後の音のみが電気信号として前述のヘッドホン４に
伝えられ、作業者３の耳に聞こえる。前記受信手段によ
って受信される受信音から、前述の雑音を除去して出力
する機構（具体的には変換装置２１とヘッドホン４）を
出力手段と称する。

【００１２】以下、作業手順を追って、説明する。 １ 作業者３は、図１に示すような作業現場に到着す
る。この時点で、工事現場近くのガス配管の埋設位置を
示す埋設マップを用意している。 ２ 特定の家庭８のガスメータ（図外）を立て管１２よ
り取り外し、この開口端部１６にスピーカ１７を取り付
ける。この作業と相前後して、スピーカ１７から音を発
生しない状態において、記憶装置２０に、環境音である
雑音を記憶させておく。 ３ スピーカ１７より発信周期が２Ｈｚで周波数が約５
００Ｈｚから約１０００Ｈｚの間で周波数変調されたチ
ャープ信号である断続音を発生させてガス配管内に伝播
させる。この工程が本願の配管検査方法の第１工程であ
る。 ４ そして、予め用意された埋設マップに従って、配管
の推定埋設方向に沿って、ガス配管から漏れてくる信号
音を受信する。結果、この推定埋設方向に沿った受信信
号強度分布を得ることができる。この工程が本願の配管
検査方法の第２工程である。この工程において得られる
受信信号強度の変化状況を図２に示した。図２（イ）は
開口欠損部１５と漏洩音受信位置（Ｐ０〜Ｐ４）の関係
を示し、図２（ロ）は配管に、１０ｍｍ程度のスリット
状開口破損がある場合の、音圧レベル、つまり受信信号
強度の変化状況を示している。具体的な状況を箇条書き
する。 埋設配管関係 ガス配管 ３インチ管 ガス配管地中埋設深さ ６０ｃｍ 開口欠損部形状 １０ｍｍスリット 漏洩音受信位置（Ｐ０〜Ｐ４） 開口欠損対応位置及び
その近傍２箇所 図２（イ）において、Ｐ０は開口欠損対応位置（実体上
は直上位置）であり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は夫々欠
損の無い近傍位置である。図２（ロ）に、上記のＰ０〜
Ｐ４で指標される位置に於ける受信信号強度の変化（分
布）を実線で示した。同図に示すように、開口欠損部の
ある位置の直上で最も強度が大となる極大値を示し、こ
の手法で開口欠損位置を推定できることが判る。 ５ 次に、求められた受信信号強度の分布から、受信信
号強度が最大となる位置を開口破損位置Ａと推定する。
この工程が本願の配管検査方法の第３工程である。

【００１３】〔別実施形態〕以上、説明してきたよう
に、本願の管路検査方法においては、ガス配管内を伝播
する探査用の信号音を土、壁といった被覆層の外で受信
することにより、その分布状態を利用して、例えば、ガ
ス配管の開口破損位置を良好に推定することができる。
ここで、上記の実施形態では、ガス配管に開口破損が発
生していて、この開口部より漏れて来る信号音を捕らえ
ることによりその位置を推定するが、信号音は、単に開
口部から漏れるのみならず、ガス配管が開口の無い正常
な状態にある場合にあっても、その管壁を伝わって地中
に漏洩し地上で捕らえることができる。従って、例え
ば、第２工程に於ける受信音量分布の検出に当たって、
一旦、ガス配管の埋設推定方向とはほぼ直交する方向で
の探査をおこなうと、埋設直上位置が最も強い漏洩信号
音が聞こえる位置となって、この方向に於けるガス配管
の埋設位置が判明する。そして、ガス配管の埋設推定方
向に移動しながら、次々にこの操作を繰り返して、受信
信号強度の大なる位置を繋ぐことによりガス配管の埋設
位置を良好に探索することができる。

【００１４】上述の実施形態においては、探査用の信号
音を、発信周期が２Ｈｚで周波数が約５００Ｈｚから約
１０００Ｈｚの間で周波数変調されたチャープ信号とし
たものを説明したが、発信周期は２Ｈｚに限定するもの
ではなく適宜設定すればよく、チャープ信号の変調範囲
も被覆層が土である場合の例示に過ぎず、被覆層の特性
に応じて適宜設定することができる。上述の実施形態に
おいては、探査用の信号音を、発信周期が２Ｈｚで周波
数が約５００Ｈｚから約１０００Ｈｚの間で周波数変調
されたチャープ信号としたものを説明したが、探査用の
信号音としては、例えば、図９（ハ）に示すように、あ
る周波数領域で平坦な周波数スペクトルを有する白色雑
音のようなランダムノイズ信号を用いるものや、チャー
プ信号以外に、図９（ニ）に示すように、探査用の信号
音の発信周期毎に周波数を変化させる周波数変調をおこ
なった信号音を用いるものであってもよい。発信周期毎
に周波数を変化させる周波数変調をおこなう場合には、
反射信号音との間での干渉現象による高調波成分の発生
を回避すべく基準信号の半波長の整数倍となる周波数を
外して変調すれることが好ましく、干渉による高調波成
分が発生した場合にはその成分をフィルタで除去するこ
とにより正確な開口破損位置が検出できる。

【００１５】さて、以上が、作業者が耳にヘッドホンを
あてて、歩いて探査をおこなう場合の実施形態である
が、自動的に探索をおこなう本願の管路検査装置１００
について、図３に基づいて説明する。この装置１００に
於ける音源側となる機器の構成は、これまでに説明して
来たものと同様である。さて、受信側の機器は、自走可
能な検出装置６と、この検出装置６による検出結果から
ガス配管に存する開口破損位置Ａを解析して表示出力す
る解析出力手段としての解析出力装置７とを備えて構成
されている。前記検出装置６は、予め設定されるルート
に沿って走行可能な装置本体６０を備え、これにこれま
でに説明して来た受信装置５を備えている。さらに、こ
の装置本体６０の走行状況を制御するための走行制御装
置６１を本体６０内に備えている。従って、この構成に
より、検出装置６は予め設定されるルート上を走行しな
がら、ルート上の各点で漏洩信号音を受信して、受信信
号強度の分布を求めることができる。前記解析出力装置
７は、上記の検出装置６より送られてくる検出情報を、
解析して配管位置や開口破損位置を出力するように構成
されている。図３は、検査装置４が予め明らかになって
いるガス配管の埋設経路に沿って走行移動し、この移動
経路上での受信音量の分布をその位置との関係で表示し
ている状況を示している。解析出力装置７に備えられる
表示画面７０において、横軸は空間位置、縦軸は受信音
量を示している。画面上、実線折れ線で受信音量の分布
が示されている。さらに、画面上には開口破損推定位置
と矢印Ｄで示されているが、これが、解析により求まっ
た位置である。さて、この解析出力装置７に於ける解析
は、以下のようなシーケンスを経る。先ず、この検出装
置６の走行モードが、２通りに設定可能に構成されてい
る。これらの走行モードは、予め概略判明しているガス
配管の埋設方向に沿って検査装置６が走行する第１モー
ドと、これとは直角な方向に走行する第２モードであ
る。そして、第２モードの走行をおこなう場合は、この
走行モードがガス配管の埋設方向に沿って所定ピッチで
移動しながら繰り返される。検出装置６が第１モードで
走行する場合においては、解析出力装置７にあっては、
検査装置６からの伝達される受信音量が、一定のピーク
状態を描く場合に、この位置を開口破損推定位置Ａと推
定する構成が取られており、この状態が図３に示されて
いるのである。開口破損と判断されるためには、ピーク
が急峻であることも要件とされている。一方、検出装置
６が第２モードで走行する場合においては 解析出力装
置７にあっては、検査装置６からの伝達される受信音量
が、一定のピーク状態を描く場合に、この位置をガス配
管推定配設位置とする。そして、ガス配管の埋設方向に
沿った逐次移動探査を繰り返して、各第２モード走行状
態にあって得られる標準的なピーク強さに対して、飛び
抜けたピークが現れる位置を開口破損位置Ａと推定す
る。一方、このような飛び抜けたピークが現れない場合
は、開口破損は無いものとして解析判断し、表示画面に
は、ガス配管は正常と表示する。このようにして、この
例に於ける管路検査装置１００にあっては、自動的な探
索が可能となっている。ここで、ガス配管内を伝播する
音波を被覆層外の複数の受信位置で受信可能で、受信音
量の空間的な分布を検出可能な機構を受信音量分布検出
手段と称する。上記の管路検査装置にあっては、検査装
置がこの機構を備えている。さらに、この受信信号強度
分布検出手段で求められる受信信号強度の分布から、ガ
ス配管の位置またはガス配管に発生している開口破損位
置を特定して出力するものを解析出力手段と称する。上
記の管路検査装置にあっては、解析出力装置がこの機構
となっている。以上の、自動検出にあっては、ガス配管
の埋設マップを基礎データとして走行状態を決定してお
り、このマップが必須のように考えられるが、一般に、
ガス配管は道路の形成方向に埋設されているため、配管
の埋設方向は、概略見当がつく。従って、埋設マップは
必ずしも必要ではなく、この装置を利用することによ
り、確実、且つ、簡便な検査をおこなうことができる。
上述の実施形態では、ガス配管に対する適用を説明した
が、配管はこれに限定されるものではなく、上水道管、
地中ケーブルの埋設管等の任意の配管に適用できる。

【００１６】

【実施例】図７に示すように、起点（Ｘ＝０）から５ｍ
の距離にある反射壁Ｗ（Ｘ＝５）に向けて信号音を発信
したときに、起点から１ｍの範囲で、発信音と反射壁Ｗ
からの反射音との干渉現象による信号強度の変化を計算
により求めた。正弦波を変調度ａｔ＋ｂで変調したチャ
ープ信号を発信音として、ａの値を０，１０，５０，１
００，５００と変化させた場合における信号強度を、数
１で示す式に基づいて演算した。

【００１７】

【数１】

【００１８】ここに、第一項は発信信号音、第二項は反
射信号音、ｃは音速である。その結果、図８に示すよう
に、ａの値が大となるにつれて、起点から１ｍの全計算
範囲で信号強度がほぼ一定に収束し、干渉現象が抑えら
れることが判明した。特に、５００Ｈｚから１０００Ｈ
ｚにかけて周波数変調された場合にその効果が顕著であ
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の管路検査装置を使用してガス配管の存す
る開口破損位置を探査している状態を示す説明図

【図２】ガス配管に沿った受信音量の分布状態を示す説
明図

【図３】自走型の検査装置を備えた本願の管路検査装置
の別実施例の作動状態を示す説明図

【図４】実験装置の概略の構成図

【図５】図４の実験装置における漏洩信号音の特性図

【図６】ガス配管に沿った受信音量の分布状態を示す説
明図

【図７】干渉現象の模擬計算の対象となる系の説明図

【図８】図７の系における模擬計算の結果を示す説明図

【図９】信号音の説明図

【符号の説明】

２ 配管 ５ 受信手段 １２ 立て管 １６ 開口端部 １７ 発信手段 Ａ 開口破損位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 浩二 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内 (72)発明者 大寺 昭三 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   で周期的に探査用の信号音を発生させて、前記配管の管
   軸方向に沿って前記信号音を伝播させる第１工程と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   位置で受信して、配管推定埋設方向に沿った受信信号強
   度の分布を求める第２工程と、 前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、前記
   受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生して
   いる開口破損位置と推定する第３工程とからなる管路検
   査方法であって、 前記探査用の信号音をチャープ信号としてある管路検査
   方法。
2. 【請求項２】 前記チャープ信号が約５００Ｈｚから約
   １０００Ｈｚにかけて周波数変調されたものである請求
   項２記載の管路検査方法。
3. 【請求項３】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   で周期的に探査用の信号音を発生させて、前記配管の管
   軸方向に沿って前記信号音を伝播させる第１工程と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   位置で受信して、配管推定埋設方向に沿った受信信号強
   度の分布を求める第２工程と、 前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、前記
   受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生して
   いる開口破損位置と推定する第３工程とからなる管路検
   査方法であって、 前記探査用の信号音をランダムノイズ信号としてある管
   路検査方法。
4. 【請求項４】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   で周期的に探査用の信号音を発生させて、前記配管の管
   軸方向に沿って前記信号音を伝播させる第１工程と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   位置で受信して、配管推定埋設方向に沿った受信信号強
   度の分布を求める第２工程と、 前記第２工程で求められた受信信号強度分布から、前記
   受信信号強度が極大値を示す位置を前記配管に発生して
   いる開口破損位置と推定する第３工程とからなる管路検
   査方法であって、 前記探査用の信号音を発信周期毎に異なる変調信号によ
   り周波数変調してある管路検査方法。
5. 【請求項５】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   に取付可能に構成され、且つ、周期的に探査用の信号音
   を発生して前記配管の管軸方向に沿って前記信号音を伝
   播させる発信手段と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   受信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空間的な
   分布を検出可能な受信信号強度分布検出手段とを備え、
   前記受信信号強度分布検出手段で求められる受信信号強
   度の分布から、前記配管に発生している開口破損位置を
   推定して出力する解析出力手段を備えて構成してある管
   路検査装置であって、 前記探査用の信号音をチャープ信号としてある管路検査
   装置。
6. 【請求項６】 前記チャープ信号が５００Ｈｚから１０
   ００Ｈｚにかけて周波数変調されるものである請求項５
   記載の管路検査装置。
7. 【請求項７】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   に取付自在に構成され、且つ、周期的に探査用の信号音
   を発生して前記配管の管軸方向に沿って前記信号音を伝
   播させる発信手段と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   受信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空間的な
   分布を検出可能な受信信号強度分布検出手段と、 前記受信信号強度分布検出手段で求められる受信信号強
   度の分布から、前記配管に発生している開口破損位置を
   推定して出力する解析出力手段とを備えて構成してある
   管路検査装置であって、 前記探査用の信号音をランダムノイズ信号としてある管
   路検査装置。
8. 【請求項８】 被覆層により隠蔽された配管の特定部位
   に取付自在に構成され、且つ、周期的に探査用の信号音
   を発生して前記配管の管軸方向に沿って前記信号音を伝
   播させる発信手段と、 前記配管を伝播する前記信号音を前記被覆層外の複数の
   受信位置で受信可能で、且つ、受信信号強度の空間的な
   分布を検出可能な受信信号強度分布検出手段と、 前記受信信号強度分布検出手段で求められる受信信号強
   度の分布から、前記配管に発生している開口破損位置を
   推定して出力する解析出力手段とを備えて構成してある
   管路検査装置であって、 前記探査用の信号音を発信周期毎に異なる変調信号によ
   り周波数変調してある管路検査装置。