JPS603626B2 - Cable detection method - Google Patents

Cable detection method

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Publication number
JPS603626B2
JPS603626B2 JP54076341A JP7634179A JPS603626B2 JP S603626 B2 JPS603626 B2 JP S603626B2 JP 54076341 A JP54076341 A JP 54076341A JP 7634179 A JP7634179 A JP 7634179A JP S603626 B2 JPS603626 B2 JP S603626B2
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JP
Japan
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magnetic field
cable
field detector
detector
orthogonal
Prior art date
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Expired
Application number
JP54076341A
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Japanese (ja)
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JPS561374A (en
Inventor
喜直 岩本
静雄 鈴木
勇一 白崎
雅行 藤瀬
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KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
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Publication of JPS561374A publication Critical patent/JPS561374A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は敷設されているケーブル、特に地中や海底、川
底等に敷設されているケーブルの位置を検知する方式に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a system for detecting the position of cables that are laid, particularly cables that are laid underground, on the ocean floor, at the bottom of a river, or the like.

陸上では外力からケーブルを保護するため、ケーブルを
地中に埋設することが古くからおこなわれている。
On land, cables have long been buried underground to protect them from external forces.

一方、海や川などにケーブルを敷設する場合には、近年
漁網や船のアンカ等によって、ケーブルが破断されるの
を防ぐためケ−ブルを海底下や川底下に埋設することが
盛んになりつつある。このような埋設されたケーブルを
修理のため掘り起したり、修理船上に引上げようとする
場合、従来海底の±砂中に深く〈し、込むよような形状
をした特殊なフックを、ケーブルを横切る方向に曳行し
、ケーブルを引掛け、船上に引き上げるという方法が行
なわれている。しかし、ケーブルは埋設されて、土砂中
に固定された状態にあるため、、フックにケーブルが引
っ掛った時点で即座にフックの曳行を停止させなければ
、フックによってケーブルが切断されてしまう。そこで
フックの曳航を極めて低速でおこなうことになり極めて
長時間の作業を余儀なくされていた。本発明は以上述べ
たような従来の技術の欠点を解決する方法を提供するこ
とを目的とし、それぞれ同一感度の余弦特性の磁界検出
指向性を有する3個の磁界検出器(以後「成分磁界検出
器」という)をその最大検出感度指向性方向を互いに直
交して配置し、(この構成の磁界検出器を以後「直交3
軸磁界検出器」という)該成分磁界検出器のうち1個の
最大検出感度指向性方向が常に鉛直方向を、また他の2
個の成分磁界検出器の最大検出感度指向性方向が常に水
平方向を向くように構成した磁界検出器(以後「鉛直指
向直交3軸磁界検出器」という)を用いて、探索対象ケ
ーブルの端末より印加した探索用電流に起因して発生し
た信号磁界を検出し該鉛直指向直交3軸磁界検出器を構
成する成分磁界検出器の検出信号を演算処理することに
よって、ケーブルの敷設位置に関する情報を取得し、こ
れを表示、もしくはケーブル埋設機械や探線機械を所定
の位置や方向に誘導制御することを特徴とする。
On the other hand, when laying cables in the ocean or rivers, it has become popular in recent years to bury the cables under the ocean floor or riverbed to prevent them from being broken by fishing nets, ship anchors, etc. It's coming. When digging up such a buried cable for repair or hoisting it onto a repair ship, conventionally, a special hook shaped to go deep into the sand on the seabed is used to hold the cable. The method used is to tow it across the ship, hook a cable on it, and pull it onto the ship. However, since the cable is buried and fixed in the earth and sand, the cable will be severed by the hook unless the towing of the hook is stopped immediately when the cable is caught on the hook. As a result, the hook had to be towed at extremely low speeds, necessitating extremely long hours of work. The present invention aims to provide a method for solving the drawbacks of the conventional technology as described above, and has three magnetic field detectors (hereinafter referred to as "component magnetic field detection") each having magnetic field detection directivity of cosine characteristic with the same sensitivity. Magnetic field detectors with this configuration are hereinafter referred to as "orthogonal 3
The maximum detection sensitivity directivity direction of one of the component magnetic field detectors (referred to as "axial magnetic field detector") is always in the vertical direction, and
Maximum detection sensitivity of component magnetic field detector Using a magnetic field detector (hereinafter referred to as "vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector") configured so that the directional direction always points in the horizontal direction, Information regarding the cable installation position is obtained by detecting the signal magnetic field generated due to the applied search current and processing the detection signals of the component magnetic field detectors that constitute the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector. It is characterized by displaying this or guiding and controlling a cable burying machine or a line searching machine to a predetermined position or direction.

本発明によれば遠方からもケーブルの位置が検知できる
ため、ケーブル検知作業の大幅な効率化が図られるほか
ケ−ブルの位置が正確に検知できるためケーブルを切断
することなく船上に引き上げることが可能である。また
ケーブルを埋設する場合には、ケーブルの正確な検知に
よって安全確実にケーブル埋設機械を誘導制御すること
ができる。第1図は本発明のケーブル検知方式の1実施
例を示す図面である。
According to the present invention, the cable position can be detected even from a distance, which greatly improves the efficiency of cable detection work.In addition, since the cable position can be detected accurately, the cable can be pulled onto the ship without being cut. It is possible. Furthermore, when burying a cable, accurate detection of the cable allows safe and reliable guidance control of the cable burying machine. FIG. 1 is a drawing showing one embodiment of the cable detection method of the present invention.

第1図を詳細に説明するために、第2図および第3図を
用いて鉛直指向直交3軸磁界検出器15について説明す
る第2図Aは直交3錨磁界検出器10の構成を示す図面
で、それぞれ余弦特性の検出指向性を有する成分磁界検
出器4,6および8を、それぞれの最大検出感度指向性
方向を互いに直交するように配置した構成のものである
。今、成分磁界検出器4の検出指向性が直交3軸×,y
,z軸のy軸方向に最大検出感度を有するとした場合同
検出器の検出指向性は、y軸を含むすべての平面上で第
2図Bに示すような糸弦特性の指向性を有するものとす
る。また他の成分磁界検出器6および8も同様な余弦特
性の検出指向性を有するものとする。直交3軸磁界検出
器10を構成するこれら成分磁界検出器4,6および8
は、周辺磁界をそれぞれの検出指向性に応じて検知し、
それに対応した電気信号を出力する。これら成分磁界検
出器4,6および8は、例えばフラックスゲート磁界検
出器や薄膜倍周波発振型磁界検出器などで容易に実現で
きる。第3図は鉛直指向直交3柚磁界検出器15の1構
成実施例で、第2図を用いて説明した直交3軸磁界検出
器10をその成分磁界検出器の1個、例えば4の最大検
出感度指向性方向を常に鉛直方向に向くように構成した
ものである。
In order to explain FIG. 1 in detail, the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 will be explained using FIGS. 2 and 3. FIG. 2A is a drawing showing the configuration of the orthogonal three-anchor magnetic field detector 10. The component magnetic field detectors 4, 6, and 8, each having a cosine characteristic detection directivity, are arranged so that their maximum detection sensitivity directivity directions are orthogonal to each other. Now, the detection directivity of the component magnetic field detector 4 is set to three orthogonal axes x, y.
, if the maximum detection sensitivity is in the y-axis direction of the z-axis, the detection directivity of the detector has a string characteristic directivity on all planes including the y-axis as shown in Figure 2B. shall be taken as a thing. It is also assumed that the other component magnetic field detectors 6 and 8 have similar cosine characteristic detection directivity. These component magnetic field detectors 4, 6, and 8 constituting the orthogonal three-axis magnetic field detector 10
detects the surrounding magnetic field according to each detection directivity,
It outputs a corresponding electrical signal. These component magnetic field detectors 4, 6, and 8 can be easily realized by, for example, a flux gate magnetic field detector or a thin film double frequency oscillation type magnetic field detector. FIG. 3 shows a configuration example of a vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15, in which the orthogonal three-axis magnetic field detector 10 explained using FIG. It is configured so that the direction of sensitivity directivity always points in the vertical direction.

なお成分磁界検出器4の最大検出感度指向性方向を常に
鉛直方向に指向させるならば、それに最大検出感度指向
性方向が直交している他の成分磁界検出器6および8の
最大検出感度指向性方向は常に水平方向を指向すること
は当然である。第3図において、第1図、第2図と共通
のものは同一の番号を付している。同図において10は
直交3軸磁界検出器、15は鉛直指向直交3軸磁界検出
器、4川ま同容器、41は直交3軸磁界検出器10の底
面に付した車錘、42は比較的粘度の高い流動パラフィ
ンのような液体である。43は直交3軸磁界検出器10
の電気信号をとり出すための信号線で、軽量で可とう性
のある線村が使用される。
Note that if the maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 is always oriented in the vertical direction, the maximum detection sensitivity directivity of the other component magnetic field detectors 6 and 8 whose maximum detection sensitivity directivity direction is perpendicular to it is Naturally, the direction is always horizontal. In FIG. 3, parts common to FIGS. 1 and 2 are given the same numbers. In the figure, 10 is an orthogonal 3-axis magnetic field detector, 15 is a vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector, Yotsukawa is the same container, 41 is a wheel weight attached to the bottom of the orthogonal 3-axis magnetic field detector 10, and 42 is a relatively It is a highly viscous liquid paraffin-like liquid. 43 is orthogonal three-axis magnetic field detector 10
A light and flexible wire is used as a signal line for extracting electrical signals.

44は信号線31および44を接続するための接続器で
ある。
44 is a connector for connecting the signal lines 31 and 44.

第3図の動作について説明する。The operation shown in FIG. 3 will be explained.

液体42によって直交3軸磁界検出器1川こ浮力が発生
し、該検出器10および付加重鋒10の重量と浮力のバ
ランスした位置で該検出器10は液体42中に直交3軸
磁界検出器10に付加された車錘41を下にした状態で
浮く。この状態で成分磁界検出器4の最大検出感度指向
性方向を鉛直方向に指向させてあれば容器40がどのよ
うに傾いても同成分磁界検出器4の最大検出感度指向性
方向は常に鉛直方向を、また成分磁界検出器6および8
の最大検出感度指向性方向は常に水平方向を指向し、こ
れら成分磁界検出器4,6および8はその地点における
磁界をそれぞれの検出指向性に応じて検知し、それに対
応した電気信号を出力し、信号線43、接続器44およ
び信号線31を経てその電気信号を外部にとり出すこと
ができる。次に本発明のケーブル検知方式の1実施例を
第1図にもとずいて説明する。
A buoyant force is generated by the liquid 42, and at a position where the weight and buoyancy of the detector 10 and the additional weight 10 are balanced, the detector 10 generates an orthogonal 3-axis magnetic field detector in the liquid 42. It floats with the weight 41 attached to 10 facing down. In this state, if the maximum detection sensitivity direction of the component magnetic field detector 4 is oriented vertically, no matter how the container 40 is tilted, the maximum detection sensitivity direction of the same component magnetic field detector 4 will always be vertical. , and component magnetic field detectors 6 and 8
The maximum detection sensitivity directivity direction is always oriented in the horizontal direction, and these component magnetic field detectors 4, 6, and 8 detect the magnetic field at that point according to their respective detection directivity, and output electric signals corresponding to the magnetic field. , the electrical signal can be taken out to the outside via the signal line 43, the connector 44, and the signal line 31. Next, one embodiment of the cable detection system of the present invention will be described based on FIG.

1個の鉛直指向直交3軸磁界検出器15を母船からの遠
隔操縦により海中を自由に移動できる移動体2に搭載し
ている。
One vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 is mounted on a mobile body 2 that can freely move underwater by remote control from a mother ship.

海底に埋設されているケーブル21に障害が生じ、例え
ば障害点22で導体が池絡しているものとすれば陸上の
ケーブル端末23から探索用信号源24を用いて探索用
の電流が供給でき、探索用電流の帰路は地絡点22と探
索用信号源24の接地点25の間に形成される。探索用
電流によつてケーブルの周囲には磁界が発生する。この
探索用信号磁界の強さは、探索用電流の大きさに比例し
、ケーブルからの距離に反比例する。また探索用信号磁
界の方向は、ケーブルを中心とする円周上の接線方向で
ある。鉛直指向直交3軸磁界検出器15を搭載した移動
体2をケーブル21の周辺に配置すると、該鉛直指向直
交3軸磁界検出器15を構成する成分磁界検出器4,6
および8はケーブル21に供給した探索用電流に起因す
る磁界の強さをそれぞれの指向性特性に応じて検知し、
それに対応した電気信号を出力する。
If a fault occurs in the cable 21 buried under the seabed, for example, if the conductor is shorted at the fault point 22, a search current cannot be supplied from the cable terminal 23 on land using the search signal source 24. , the return path of the search current is formed between the ground fault point 22 and the ground point 25 of the search signal source 24. The search current generates a magnetic field around the cable. The strength of this search signal magnetic field is proportional to the magnitude of the search current and inversely proportional to the distance from the cable. Further, the direction of the search signal magnetic field is a tangential direction on the circumference centered on the cable. When the movable body 2 equipped with the vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector 15 is placed around the cable 21, the component magnetic field detectors 4 and 6 forming the vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector 15 are arranged around the cable 21.
and 8 detect the strength of the magnetic field caused by the search current supplied to the cable 21 according to the respective directional characteristics,
It outputs a corresponding electrical signal.

それぞれの信号出力は信号線31によって、母線上の受
信部32に伝送される。
Each signal output is transmitted by a signal line 31 to a receiving section 32 on the bus.

受信部32は主として次の4種の機能からなっている。
すなわち‘1)各成分磁界検出器の信号から探索用信号
磁界に相当するそれぞれの信号成分を抽出すること、■
各抽出信号から磁界の強さと磁界の方向を演算により求
めること、【3’演算結果にもとずき、ケーブルの位置
情報を算出すること、【4}算出結果にもとずきケーブ
ルの位置情報を表示することである。第1図の受信部3
2では、ブロック33が機能‘1}、ブロック34が機
能{2)、ブロック35が機能‘3’、ブロック36が
機能(4’、の役割を果すものである。なお機能m,{
2),脚および‘4)の役割を演ずるハードウェアを第
1図のブロック33,34,35,および36のように
明確に区分しないで構成することも当然可能である。以
下に本発明によるケーブル検知方式の動作の1例を第1
図第2図および第3図を参照しながら説明する。
The receiving section 32 mainly consists of the following four types of functions.
That is, '1) extracting each signal component corresponding to the search signal magnetic field from the signal of each component magnetic field detector,
Calculating the strength and direction of the magnetic field from each extracted signal; [3' Calculating the position information of the cable based on the calculation results; [4] Calculating the position of the cable based on the calculation results. It is to display information. Receiving section 3 in Fig. 1
2, the block 33 plays the role of function '1}, the block 34 plays the role of function {2}, the block 35 plays the role of function '3', and the block 36 plays the role of function (4'. Note that the functions m, {
Of course, it is also possible to configure the hardware playing the roles of 2), the legs, and 4) without clearly distinguishing them, as in blocks 33, 34, 35, and 36 in FIG. Below is a first example of the operation of the cable detection method according to the present invention.
This will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

探索用電流をケーブル21に供給すると該ケーブルの周
囲に該ケーブルを中心として同心円状に分布する磁界が
発生する。この磁界の大きさ日(ガウス)は該ケーブル
からの距離R(m)、ケーブル21に印加する電流を1
(A)とするとH=a‐葦(ただしaは比例定数) なる強さの磁界が発生し、その磁界の方向はケーブルを
中心とする円周上の接線方向である。
When a search current is supplied to the cable 21, a magnetic field is generated around the cable that is distributed concentrically with the cable as the center. The magnitude of this magnetic field (Gauss) is the distance R (m) from the cable, and the current applied to the cable 21 is 1
When (A) is assumed, a magnetic field with a strength of H=a-reed (where a is a proportionality constant) is generated, and the direction of the magnetic field is tangential to the circumference of the cable.

鉛直指向直交3軸磁界検出器15の成分磁界検出器4,
6および8はそれぞれケーブル21からの距離に対応し
た強さの探索用信号磁界をそれぞれの検出指向性に応じ
て検知し、検知したそれぞれの信号は信号線31を経て
、受信部32に伝送される。受信部32では、各成分磁
界検出器4,6および8の各出力信号から探索用信号磁
界に相当するそれぞれの電気信号を抽出(33)し、抽
出信号から探索用信号磁界の強さと報向が後述するよう
な演算処理によって算出(34)され、この算出された
磁界の強さと方向の結果からさらに後述するような演算
処理によって、ケーブル21の位置および埋設深度が求
められ(35)、この結果が例えばブラウン管ディスプ
レー上に時々刻々表示(36)される。このようにして
、ケーブルの検知を極めて容易ならしめることができ、
ケーブル探索作業の効率化を図り、ひいてはケーブル探
索の為の作業時間の短縮や、経費節減化を図ることがで
きる。また検出器としては1個の鉛直指向直交3軸磁界
検出器でよいため装置を安価に製作することができる。
第4図は第1図の実施例をさらに詳しく説明するための
もので同図Aは平面図、同図Bは側面図、同図Cは磁界
ベクトルの概念図を示している。
component magnetic field detector 4 of the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15;
6 and 8 each detect a search signal magnetic field having a strength corresponding to the distance from the cable 21 according to the respective detection directivity, and each detected signal is transmitted to the receiving section 32 via the signal line 31. Ru. The receiving unit 32 extracts electrical signals corresponding to the search signal magnetic field from the output signals of the component magnetic field detectors 4, 6, and 8 (33), and determines the strength and direction of the search signal magnetic field from the extracted signals. is calculated (34) by arithmetic processing as described below, and from the results of the calculated magnetic field strength and direction, the position and burial depth of the cable 21 are determined by further arithmetic processing as will be described later (35). The results are displayed moment by moment (36) on, for example, a cathode ray tube display. In this way, detection of the cable can be made extremely easy,
It is possible to improve the efficiency of the cable search work, thereby shortening the work time for cable search and reducing costs. Furthermore, since a single vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector is sufficient as a detector, the apparatus can be manufactured at low cost.
FIG. 4 is for explaining the embodiment of FIG. 1 in more detail; FIG. 4A shows a plan view, FIG. 4B shows a side view, and FIG. 4C shows a conceptual diagram of magnetic field vectors.

第4図において第1図と共通のものは同一の番号を付し
ている。今、鉛直指向直交3軸磁界検出器15を搭載し
た移動体2が海底面とほぼ平行に曳航されているものと
し、鉛直指向直交3軸磁界検出器15とケーブル21と
の距離が第4図Bに示すようにRであるとし、該検出器
15とケーブル21の水平距離をL、ケーブルの埋設深
度をDとする。
In FIG. 4, parts common to those in FIG. 1 are given the same numbers. Now, it is assumed that the mobile object 2 equipped with the vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector 15 is being towed almost parallel to the seabed surface, and the distance between the vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector 15 and the cable 21 is as shown in FIG. As shown in B, it is assumed that the distance is R, the horizontal distance between the detector 15 and the cable 21 is L, and the buried depth of the cable is D.

鉛直指向直交3軸磁界検出器15の位置する地点におけ
るケーブル21に供給された電流に起因する探索用信号
磁界の強さを上Hf、その方向の水平面に対する角度を
8とし、各成分磁界検出器4,6および8によって検出
された探索用信号磁界の強さをそれぞれ、凡,日6およ
び日8とする。成分磁界検出器4,6および8が同一感
度の余弦特性の磁界検出指向性を有すること、また成分
磁界検出器4の最大検出感度指向性方向が常に鉛直方向
を向くように構成されていることから例え鉛直指向直交
3軸磁界検出器15が振動やピッチング・ローリングを
受けたとしても成分磁界検出器4はその位置する地点の
信号磁界日の鉛直方向の磁界成分を検知する。また成分
磁界検出器6および8は信号磁界日のそれぞれの指向性
方向の成分を検知する。前記磁界検出器15の点におけ
る探索用信号磁界ベクトル(強さと方向)は鉛直指向直
交3軸磁界検出器15とケーブル21との位置関係およ
びケーブル21に供給した探索用電流の大きさにのみ関
係するものであり、したがってこれらは以下のような関
係がある。ただしaは比例定数、1はケーブルへ供給し
た探索用電流である。
The strength of the search signal magnetic field caused by the current supplied to the cable 21 at the point where the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 is located is Hf, the angle of that direction with respect to the horizontal plane is 8, and each component magnetic field detector Let the intensities of the search signal magnetic fields detected by 4, 6, and 8 be approximately, day 6, and day 8, respectively. The component magnetic field detectors 4, 6, and 8 have magnetic field detection directivity with cosine characteristics of the same sensitivity, and are configured so that the direction of maximum detection sensitivity directivity of the component magnetic field detector 4 always points in the vertical direction. Therefore, even if the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 is subjected to vibration, pitching, or rolling, the component magnetic field detector 4 detects the vertical magnetic field component of the signal magnetic field at the point where it is located. Further, component magnetic field detectors 6 and 8 detect components in respective directional directions of the signal magnetic field. The search signal magnetic field vector (strength and direction) at the point of the magnetic field detector 15 is related only to the positional relationship between the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 and the cable 21 and the magnitude of the search current supplied to the cable 21. Therefore, they have the following relationship. However, a is a proportionality constant, and 1 is a search current supplied to the cable.

一方第4図Bを参照して明らかなように、鉛直指向直交
3軸磁界検出器15とケーブル21の水平距離と、垂直
距離(埋設深度)Dは以下のように示される。
On the other hand, as is clear with reference to FIG. 4B, the horizontal distance and vertical distance (burying depth) D between the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 and the cable 21 are shown as follows.

L=R・sinal D=Rlcosal ‘2’式m
■よりLおよびDは次のように表わされる。
L=R・sinal D=Rlcosal '2' formula m
From (2), L and D are expressed as follows.

ただし、IHI=ノ日葦十日奪十日費より求められる。However, it is calculated from IHI = nohi reed 10 day cost.

結局、成分磁界検出器4の最大検出感度指向性方向を常
に鉛直方向を指向せしめた鉛直指向直交3軸磁界検出器
15(成分磁界検出器4,6および8)を用いて、ケー
ブル21の発生する探索用信号磁界の強さと方向を検出
し、これに上記{1},‘3’式の演算処理を行うこと
によって、ケーブルの位置(移動体2とケ−ブル21と
の水平距離)Lおよび埋設深度(移動体2とケーブル2
1との垂直距離)Dを同時に得ることができる。またL
を一定距離、例えばDすなわち移動体2をケーブルの真
上になるように譲導制御することによって、ケーブルの
トラツキング(ケーブルの真上をトレースすること)も
可能である。なおLの値は船の移動と共に変化するので
、その変化からもケーブルの存在位置を知ることができ
る。第5図は受信部32の一部分についての一例を説明
するためのものである。
In the end, the cable 21 is generated using the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15 (component magnetic field detectors 4, 6, and 8) in which the maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 is always oriented in the vertical direction. By detecting the strength and direction of the search signal magnetic field and performing arithmetic processing using the above equations {1} and '3', the position of the cable (horizontal distance between the moving body 2 and the cable 21) L and burial depth (moving body 2 and cable 2)
1) can be obtained at the same time. Also L
It is also possible to track the cable (tracing directly above the cable) by controlling the distance D, for example, so that the moving body 2 is directly above the cable. Note that since the value of L changes as the ship moves, the location of the cable can also be known from this change. FIG. 5 is for explaining an example of a portion of the receiving section 32. In FIG.

受信部32では各成分磁界検出器4,6および8の検出
電圧V4,V6およびV8を用いて、上記‘11および
制式で示される演算を実行する。第5図で検出信号V4
,V6およびV8はまず各々2乗回路501こよって2
案した後加算回路51で加算し、平方根回路52により
前記‘11式で示した探索用信号磁界の強さIHIに相
当する電圧lVIを得る。一方V4および平方根回路5
2の出力電圧fVl(=ソV葦十V奪十V萱)を割算回
路53に送りさらに逆正薮回路54により前記【1)式
で示した探索用信号磁界の方向の水平面とのなす角度a
が得られる。
The receiving unit 32 uses the detected voltages V4, V6, and V8 of the respective component magnetic field detectors 4, 6, and 8 to execute the calculations shown in the formula '11 and formula above. In Figure 5, the detection signal V4
, V6 and V8 are each first converted to 2 by the squaring circuit 501.
After the calculation, an addition circuit 51 adds the calculated values, and a square root circuit 52 obtains a voltage lVI corresponding to the strength IHI of the search signal magnetic field shown in the formula '11 above. while V4 and square root circuit 5
The output voltage fVl of 2 (=So V 覦 1 V 取 1 V 萱) is sent to the divider circuit 53 and is further used by the reverse positive yabu circuit 54 to form a line with the horizontal plane in the direction of the search signal magnetic field shown in equation [1] above. angle a
is obtained.

この8を正弦回路55および余弦回路56に送り、si
noおよびcosoの絶対値を得る。平方根回路52の
他方の出力量Vlは割算回路57に送られ一定信号aを
除算した後一定信号1と乗算回路58において乗算され
al/隼Vlが得られる。乗算回路59においては正弦
回路55の出力信号sinひと乗算回路58の出力信号
al/IVIが乗算され、ケーブルの位置を示すLなる
信号を出力する。一方乗算回路60においては余弦回路
56の出力信号cos8と乗算回路58の出力信号al
/fVIが乗算され、ケーブルの埋設深度を示すDなる
信号を出力する。以上のようにして鉛直指向直交3軸磁
界検出器15の成分磁界検出器4,6および8の検出出
力V4,V6およびV8を用いて、ケーブルの位置、埋
設深度の2つの情報を同時に得ることができる。
This 8 is sent to the sine circuit 55 and the cosine circuit 56, and the si
Obtain the absolute values of no and coso. The other output amount Vl of the square root circuit 52 is sent to a division circuit 57, and after dividing the constant signal a, is multiplied by the constant signal 1 in the multiplication circuit 58 to obtain al/Hayabusa Vl. In the multiplier circuit 59, the output signal sin of the sine circuit 55 is multiplied by the output signal al/IVI of the multiplier circuit 58, and a signal L indicating the position of the cable is output. On the other hand, in the multiplication circuit 60, the output signal cos8 of the cosine circuit 56 and the output signal al of the multiplication circuit 58 are
/fVI is multiplied, and a signal D indicating the buried depth of the cable is output. As described above, by using the detection outputs V4, V6, and V8 of the component magnetic field detectors 4, 6, and 8 of the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector 15, two pieces of information about the cable position and burial depth can be obtained simultaneously. Can be done.

第3図の例では直交3藤磁界検出器10を液体42の上
に浮かせた場合について述べたが、鉛直指向直交3鞠磁
界検出器15に不規則な外力が加わる場合、直交3鞠磁
界検出器10に、不規則な振動が加わりケーブルの検知
が難かしい場合がある。このような場合第6図の実施例
に示すごとく直交3鞠磁界検出器10を完全に液体に埋
没させるとよい。同図において第3図と共通のものには
同一の番号を付している。45は液体で液体42より比
重の小さいものを使用する。
In the example of FIG. 3, the case where the orthogonal three-way magnetic field detector 10 is floated on the liquid 42 has been described, but when an irregular external force is applied to the vertically oriented orthogonal three-way magnetic field detector 15, the orthogonal three-way magnetic field detector 15 can be detected. Irregular vibrations may be applied to the device 10, making it difficult to detect the cable. In such a case, it is preferable to completely immerse the orthogonal three-way magnetic field detector 10 in the liquid as shown in the embodiment shown in FIG. In this figure, parts common to those in FIG. 3 are given the same numbers. Reference numeral 45 indicates a liquid having a specific gravity lower than that of the liquid 42.

この場合、直交3藤磁界検出器10と付加量錘41の重
量と液体42,45の浮力とがバランスした状態で該磁
界検出器1川ま液体中に浮き、第3図の例と同様に成分
磁界検出器4の最大検出感度指向性方向を常に鉛直方向
を指向させることができる。本例の場合容器401こは
液体が充満しているため、不規則な外力が加わっても直
交3鞄磁界検出器1川こ不規則な振動が加わることが軽
減される。第7図は直交3軸磁界検出器10の成分磁界
検出器4の最大検出感度指向性方向を常に鉛直方向を指
向させるための別の実施例である。
In this case, the three orthogonal magnetic field detectors 10, the weights of the additional weights 41, and the buoyancy of the liquids 42, 45 are balanced, and the magnetic field detectors 1 float in the liquid, similar to the example shown in FIG. The maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 can always be directed in the vertical direction. In this example, since the container 401 is filled with liquid, even if an irregular external force is applied, irregular vibrations are less likely to be applied to the orthogonal three-bag magnetic field detector. FIG. 7 shows another embodiment in which the maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 of the orthogonal three-axis magnetic field detector 10 is always directed in the vertical direction.

同図において、第3図,第6図と共通のものには同一の
番号が付されている。本例においては、直交3鞠磁界検
出器10および付加童錘41の重量が液体42による浮
力よりもはるかに大きくなるように構成した場合で、第
6図と同様の特性と特徴を持っている。第8図は、直交
3軸磁界検出器10の成分磁界検出器4の最大検出感度
指向性方向を常に鉛直方向を指向させるための別の実施
例である。
In this figure, the same numbers are given to the same parts as in FIGS. 3 and 6. In this example, the orthogonal three-ball magnetic field detector 10 and the additional weight 41 are constructed so that their weight is much greater than the buoyancy of the liquid 42, and the device has the same characteristics and characteristics as shown in FIG. . FIG. 8 shows another embodiment in which the maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 of the orthogonal three-axis magnetic field detector 10 is always directed in the vertical direction.

同図において第3図、第6図第7図等と共通のものには
同一の番号を付している。同図において、直交3鶴磁界
検出器IDにはシャフト46が固定され、このシャフト
はアーム47の軸受A,A′において自由に回転するこ
とができる。
In this figure, the same numbers are given to the same parts as in FIG. 3, FIG. 6, FIG. 7, etc. In the figure, a shaft 46 is fixed to the orthogonal three crane magnetic field detector ID, and this shaft can freely rotate in bearings A and A' of an arm 47.

さらにアーム47はアーム48の軸受Bにおいて自由に
回転することができる。アーム48は同図には記載され
ていない容器40の内壁に固定される。付加車錘41に
より直交3鞠磁界検出器10の成分磁界検出器4の最大
検出感度指向性方向は常に鉛直方向を指向させることが
できる。本例の場合においても不規則に加わる外力から
直交3藤磁界検出器10に加わる不規則な振動を軽減さ
せる目的で容器4川こ充満した比較的粘度の高い液体中
に第8図の部分全体を埋没させるとよい。第9図、第1
0図、第11図おび第12図は本発明のケーブル検知方
式の適用例を示したもので、第9図は、ケーブル検知器
をケーブルシップによって曳航しながらケーブル検知を
おこなう場合、第10図は海底を自由に移動できるヴィ
ークル上にケーブル検知器を搭載してケーブル検知をお
こなう場合、第11図は、ケーブルの埋設をおこなう際
にケーブル埋設機械によって、ケーブル検知器を曳航し
ながらケーブル検知(特に埋設深度の計測)をおこなう
場合、第12図はケーブルの埋設をおこなう場合に、ケ
ーブル埋設機械をケ−ブル上に誘導制御するためのケー
ブル検知(特にケーブル位置計測)をおこなう場合のそ
れぞれの適用例を示している。
Furthermore, the arm 47 can freely rotate in the bearing B of the arm 48. Arm 48 is fixed to the inner wall of container 40, which is not shown in the figure. The additional wheel weight 41 allows the maximum detection sensitivity directivity direction of the component magnetic field detector 4 of the orthogonal three-way magnetic field detector 10 to always be oriented in the vertical direction. In the case of this example, the entire portion shown in Fig. 8 is placed in a comparatively high viscosity liquid filled with a container 4 for the purpose of reducing irregular vibrations applied to the orthogonal three-wavelength magnetic field detector 10 from irregularly applied external forces. It is best to bury it. Figure 9, 1st
Figures 0, 11, and 12 show examples of application of the cable detection method of the present invention. When cable detection is carried out by mounting a cable detector on a vehicle that can move freely on the seabed, Figure 11 shows how to detect cables while towing the cable detector with a cable burying machine when burying the cable. In particular, when performing cable burying (measurement of burying depth), Figure 12 shows each case when performing cable detection (particularly cable position measurement) to guide and control the cable burying machine onto the cable when burying cables. An example of application is shown.

第9図において、80はケーブルシップ、81は内部に
信号線がはいった曳素、82はケーブル検知器86と特
殊フック83へのそれぞれの信号線と曳黍を分岐する結
合器、21はケーブル、84は海水面、85は海底面で
ある。ケーブル検知器86は前記第3図〜6図に示した
ごとき鉛直指向直交3麹磁界検出器で構成される。ケ−
ブル検知器86は同図のように特殊フックと共にケーブ
ルシップによって曳航され、陸錫局からケーブルへ供V
給した探索用電流によって発生した磁界(図の点線)を
検出し、その検出信号を曳素81内の信号線を通じてケ
ーブルシップ80内の受信部へ伝送する。ケーブルシッ
プ上では伝送されてきた信号の処理結果に基づいてケー
ブルの存在するはるか手前からケーブルの位置、埋まっ
ている深さがわかるため必要に応じて曳航速度を調整す
ることがおこなわれる。第10図において、第7図と共
通のものは同一番号を付している。同図において87は
自走できるヴイーグル、88はケーブルトラツキング用
制御機器で第7図の場合と同機にケーブル検知器86は
陸揚局からケーブル21へ供給した探索用電流によって
発生した磁界(図の点線)を検出しその検出信号を受信
部88に送り、前記式‘1}および‘3’式にもとずし
、て演算処理した後ケーブルトラツキング用制御機器8
8においてケーブルまでの水平距離Lを一定(例えば0
)になるように例えばステアリング機構を制御してヴィ
ークル87を誘導制御するものである。第11図は本発
明をケーブル埋設深度の測定に適用した場合の実施例で
第9図等と共通のものには同一番号が付されている。
In FIG. 9, 80 is a cable ship, 81 is a carrier with a signal line inside, 82 is a coupler that branches signal lines and traces to a cable detector 86 and a special hook 83, and 21 is a cable. , 84 is the sea level, and 85 is the sea bottom surface. The cable detector 86 is composed of vertically oriented orthogonal three-magnetic field detectors as shown in FIGS. 3 to 6. K
As shown in the figure, the bull detector 86 is towed by a cable ship with a special hook, and is supplied to the cable from the land and tin station.
The magnetic field (dotted line in the figure) generated by the supplied search current is detected, and the detection signal is transmitted to the receiving section in the cable ship 80 through the signal line in the antenna 81. On the cable ship, based on the processing results of the transmitted signals, the position of the cable and the depth to which it is buried can be determined from far in front of the cable, so the towing speed can be adjusted as necessary. In FIG. 10, parts common to those in FIG. 7 are given the same numbers. In the same figure, 87 is a self-propelled Veagle, 88 is a control device for cable tracking, and a cable detector 86 is installed on the same aircraft as in the case of Fig. 7, and a magnetic field (see Fig. dotted line) and sends the detection signal to the receiving section 88, and calculates it based on the above equations '1} and '3', and then sends it to the cable tracking control device 8.
8, the horizontal distance L to the cable is constant (for example, 0
), for example, by controlling a steering mechanism to guide and control the vehicle 87. FIG. 11 shows an embodiment in which the present invention is applied to measurement of cable burial depth, and parts common to those in FIG. 9 etc. are given the same numbers.

同図において90は海底を掘削しながらケーブルを埋設
するケーブル埋設機械でありケーブル検知器86はケー
ブル埋設機械90に搭載されるか、あるいは曳航される
。本例においては第9図において述べたと同様の原理に
よって、ケーブル21の埋設深度がケ−ブルシップ80
内の受信部において表示される。第12図は本発明をケ
ーブル埋設をおこなうときのケーブルトラッキングに適
用した場合の実施例で第9図等と共通のものには同一番
号が付されている。同図において、ケーブル埋設機械9
0‘こよってケーブル21を埋設するにはケーブル21
の位置を検知しケーブル埋設機械を忠実にケーブル21
上に謙導制御する必要がある。したがってケーブル検知
器86はケーブル埋設機械90の前部に搭載されること
になる。本例においては、第10図を用いて説明したの
と同様の原理にもとずきケーブル検知器86、および受
信部88によってケ−ブルの位置を検知し、その結果に
もとずき、ケーブル埋設機械90を誘導するため、ケー
ブルトラッキング制御機器88のステアリング機構を制
御するものである。磁界検出器としては余弦特性の検出
指向性を有するものであればその種類は問わない。
In the figure, 90 is a cable burying machine that buries cables while excavating the seabed, and the cable detector 86 is either mounted on the cable burying machine 90 or towed. In this example, based on the same principle as described in FIG. 9, the buried depth of the cable 21 is
displayed on the receiving section of the device. FIG. 12 shows an embodiment in which the present invention is applied to cable tracking when burying cables, and parts common to those in FIG. 9 etc. are given the same numbers. In the same figure, cable burying machine 9
0' Therefore, to bury the cable 21, the cable 21
The cable burying machine detects the position of the cable 21 and faithfully buries the cable 21.
It is necessary to control the guidance above. Therefore, the cable detector 86 will be mounted at the front of the cable burying machine 90. In this example, the position of the cable is detected by the cable detector 86 and the receiver 88 based on the same principle as explained using FIG. 10, and based on the results, In order to guide the cable burying machine 90, the steering mechanism of the cable tracking control device 88 is controlled. Any type of magnetic field detector may be used as long as it has cosine characteristic detection directivity.

また前記ではケーブルが海底にある場合について述べた
が、海底に限定することなく、陸上に埋設されているケ
ーブルあるいは河川に敷設埋設されているケーブルまた
は屋内の架線等の位置検知にも適用できるのは言うまで
もない。
In addition, although the above description deals with the case where the cable is on the seabed, it is not limited to the seabed, but can also be applied to detecting the position of cables buried on land, cables laid in rivers, or indoor overhead wires. Needless to say.

以上のとおり本発明によると、埋設されたケーブルの位
置を正確に検知することができる。
As described above, according to the present invention, the position of a buried cable can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるケーブル検知方式の構成例、第2
図Aは直交3軸磁界検出器の構成図、第2図Bは成分磁
界検出器の検出指向特性図、第3図は本発明の鉛直指向
直交3柚磁界検出器の構造例、第4図A,BおよびCは
本発明によるケーブル検知方式の原理説明図、第5図は
第1図における受信部32の主要部のブロックダイヤグ
ラム、第6図、第7図、および第8図は本発明の鉛直指
向直交3軸磁界検出器の構造の変形例、第9図、第10
図「第11図および第12図は本発明のケーブル検知方
式の適用例を示す図である。 2…・・・移動体、4,6,8・・・・・・成分磁界検
出器、10・・・・・・直交3軸磁界検出器、15・・
・・・・鉛直指向直交3軸磁界検出器、21・・・・・
・ケーブル、22・・・・・・障害点、23…・・・接
地点、24・・・・・・探索用信号源、23・・・・・
・ケーブル端末、31・・・・・・信号線、32・・・
・・・受信部、38・・・・・・制御信号線。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 繁T図 第8図 第12図 第9図 第10図 第11図
Figure 1 shows an example of the configuration of the cable detection method according to the present invention;
Figure A is a configuration diagram of an orthogonal 3-axis magnetic field detector, Figure 2 B is a detection directivity characteristic diagram of a component magnetic field detector, Figure 3 is a structural example of a vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector of the present invention, and Figure 4 A, B, and C are diagrams explaining the principle of the cable detection method according to the present invention, FIG. 5 is a block diagram of the main part of the receiving section 32 in FIG. 1, and FIGS. Modified examples of the structure of the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector, Figures 9 and 10
11 and 12 are diagrams showing an application example of the cable detection method of the present invention. 2...Moving object, 4, 6, 8... Component magnetic field detector, 10・・・・・・Orthogonal 3-axis magnetic field detector, 15...
...Vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector, 21...
・Cable, 22...Failure point, 23...Grounding point, 24...Search signal source, 23...
・Cable terminal, 31...Signal line, 32...
. . . Receiving section, 38 . . . Control signal line. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Traditional T Figure Figure 8 Figure 12 Figure 9 Figure 10 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 余弦特性の磁界検出指向性を有する少なくとも3個
の磁界検出器を最大検出感度指向性方向を相互に直交さ
せかつ1個の磁界検出器の最大検出感度指向性方向が鉛
直方向となるごとく構成した鉛直指向直交3軸磁界検出
器を探索対象ケーブルの近傍に移動させ、ケーブルの電
流に起因する磁界を各磁界検出器により検出し、前記磁
界の強さがケーブルとの間の距離の逆数に比例し磁界の
方向がケーブルを中心とする円周上の接線方向であるこ
とから前記鉛直指向直交3軸磁界検出器からケーブルま
での水平距離とケーブルの埋設深度を検知することを特
徴とするケーブル検知方式。 2 鉛直指向直交3軸磁界検出器が重錘を有することに
より1個の磁界検出器の最大検出感度指向性方向を鉛直
方向とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項のケ
ーブル検知方式。
[Claims] 1. At least three magnetic field detectors having magnetic field detection directivity with cosine characteristics, the maximum detection sensitivity directivity directions of which are orthogonal to each other, and the maximum detection sensitivity directivity direction of one magnetic field detector is A vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector configured so as to be in the vertical direction is moved near the cable to be searched, and the magnetic field caused by the current in the cable is detected by each magnetic field detector, and the strength of the magnetic field is determined by the strength of the cable. The horizontal distance from the vertically oriented orthogonal 3-axis magnetic field detector to the cable and the buried depth of the cable are detected because the direction of the magnetic field is tangential to the circumference of the cable and is proportional to the reciprocal of the distance between the cables. This cable detection method is characterized by: 2. The cable detection method according to claim 1, wherein the vertically oriented orthogonal three-axis magnetic field detector has a weight so that the maximum detection sensitivity directivity direction of one magnetic field detector is in the vertical direction. .
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