JPS62254089A - 磁場を測定して直線状埋設物の位置を検知する場合の精度判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、地中に埋設された電気伝導性のある直線状埋
設物（管やケーブル）の位ｎを地１−か；′ノの磁場の
測定により検知する場合の精度判定カバ、に関するもの
である・ ［従来技術とその問題点］ 地中に埋設された電気伝導性のある直線状１（ＩＩ設物
を検知する方法としては、従来、磁気を使、・力法やマ
イクロ波を使う方法雰・が使用されている。

通常は手軽で比較的検知精度がよいことから磁気検知が
多く使用されているのが現状である。そして、磁気検知
では直接通電したり、あるいは、電磁誘導を利用して、
：Ａ導電流を発生させたすして直線状埋設物に流れる電
流によってできる磁場を地りから測定して埋設物の位置
を求めるということが行なわれている。

第５．６図を用いてその一例を示す。検知しようとする
埋設物２１に送信器２６から交流の送信電流２４を流す
、この場合には送信器の出力端子の・方は埋設物２１の
地ｌ二露出部に接続し、他方は、近くに設けたアース棒
２７に接続する。電流の流し方にはこの例のように送仏
器の出力を直接埋設物２１に接続して流す方法と、送信
器２６から磁場を発生させて、誘導によって埋設物２１
に間接的に電流を流す方法がある。

地面２Ｌｈにおいて、鉛直上方をｌ軸とする任意に定め
た座標等によって三軸磁気センサ４１を用いて磁場分布
を測定すると第７図のようになる。

この図は米磨方向の磁場分布であり、第８図は垂直方向
の磁場分布を示しまたものである。送信゛電流工１の作
る磁場は目的物を中心軸とした円筒状の分４１をもつ。

したがって、地」−の任意の点（Ｘ、ｙ、ｚ）で測定し
た水−Ｐ方向磁場＆と垂直方向磁Ｊ易Ｂ１は次式のよう
になる。

ここで、延は透磁率 ×２は埋設位置 ｄは埋設深度である。

これより、埋設物２１直上の点４２ではＸ方向磁場は最
大値となり、２方向磁場の絶対値は最少となる。

逆にこれらの点を探知することによって埋設物置−Ｌ位
置が検知でき、Ｘ方向磁場分布やＸ方向磁場とＺ方向磁
場の比の分布から、埋設深度を求めることが従来行なわ
れてきた。（例えば特許公開５５−１４４５８０）。

しかしながら、前述の従来の方法ではｍ場分布が理想的
に円筒状の分布の場合にはよいが、現実にはノイズ磁場
や地中の磁性体等の影響によって磁場はゆがめられてお
り、それから求めた埋設物の位置、深度は誤差を含む。

従来の方法では、どんなに磁場分布が円筒磁場からゆが
んでいようとも一律に定められた算出方法で位置、深度
を計算したため、位置、深度の信頼度、つまりどの程度
の精度かをつかむことはできなかった。

［発明の目的］ 本発明は、斯かる点に鑑みて提案されるもので、得られ
た位１か、深度の（Ｍの精度を視覚的に、あるいは定（
４Ｓ：的に操作者が知ることのできる判定方法を提案す
ることが［１的である。

［発明の構成］ ３ヶ所以−にの複数点での磁場を測定し、それから複数
組の２点を選釈し、各組の磁場方向を法線とする２４Ｌ
而の交線の位ｉｆｆを地中断層図中に表示し、そのばら
つき程度から視覚的に埋設物検知結果の信頼度つまり精
度を操作者に知らせるものである。これは視覚的に精度
を表現するものであるが、これ以外に定量的に数値で信
頼度を表現する方法としては以下の２方法が考えられる
。

１つは、すべての２点の組み合わせのうち、どの程度の
割合の個数の組み合せが、平均値を中心とした予め設定
した範囲内に存在するかをもって信頼度を知らせるもの
。

もう−・つば、すべての２点の組み合せによって計算さ
れる交線の位とが平均値を中心にどの程度ばらついてい
るのかの標準偏差をもって信頼度を知らせるものである
。

本発明の原理を第３，４図に基づいて説明する。

第３図において、地ヒの任意の２点ＰｉとＰｚで埋設管
２１に流れる電流の作る磁場Ｂ、、　Ｂ２をＡ［ｌｌ定
する。磁場分布が埋設物２１を中心軸とする円筒状の分
！１ｊをしているならば、図に示したように、各点で測
定した磁場方向を法線とする２　’Ｆ面の交線は埋、役
物位置と一致する。

ところが５現実にはノイズ磁場や地中の磁性体等の影響
によって磁場はゆがめられており、第４図に示すように
、複数の地点で測定した磁場方向を法線とする複数の平
面は必ずしも１つの線で交わらない。

すなわち、円筒状磁場からの乱れが大きいほど、交線の
ばらつきは大きく、円筒磁場に近いほど、交線のばらつ
きは小さい、逆に、複数点の磁場方向を法線どする複数
を面の交線のばらつきの程度で磁場分布の円筒磁場から
のずれ、すなわち、信頼度を知ることができる。

ここで交線のばらつき程度をどのように表現するかが問
題であるが、本発明では以下の３方法を用いる。

１つ１］は視覚的にばらつきを表現する方法であり、地
中断層図中に交線を複数本表示する方法である。

２つ［１は、交線位置の平均値を中心とした予め設定し
た範囲内にどの程度の割合の個数の交線が存在するかを
定は的に数値で表現する方法である。

３つ［−１は、交線位置の平均値を中心にどの程度ばら
ついているかの標準偏差をもって定ＩｊＹ的に数値で表
現する力１人である。

以１−；３つのやもいずれの方法においても、以りの複
数点において磁場方向をｌ！ｌｌｌ定し、それを法線ど
する一ｉｚ面の交線のばらつきで、埋設物検知の０４１
５１度の表現にすることは同じである。

［￥施例］ 本発明の具体的な実施例を第１．２図に基づいて述べる
。

第１図に示している地中断層図は非常に円拘状分７１Ｎ
の磁場に近い場合のものであり、実際に埋設されている
物の位置は算出された位置、深度から１〜２ｃＩ！１程
度ずれているだけであった。この場合、第１図から明ら
かなように断層図中、交線のばらつきは小さく、又。

ゼ均値を中心として深爪の５％以内の範囲（図中四角い
わくで示している。）内には、すべての２点の組み合せ
で得られた交線が入っており集中度は１００％、また、
その標準偏差は２ｃｍとなっている。

−力、第２図の地中断層図は、ノイズ磁場等の影けで、
円筒磁場からずれている場合であり、実際に埋設されて
いる物の位置は図で示したモ均位ｔ、深度から水垂方向
位置１０ｃｍ、深度で３０ｃｍ程度ずれている。

この場合、図から明らかなように、断層図中の交線のば
らつきは大きく、また平均値を中心として深度の５％以
内の範囲内には全体の１３．３３％しか入っていない。

また、ばらつきの標準偏差は２２ｃｍである。

以」−の２例を比較してもわかるように、本発明による
信頼度の表現は算出結果の誤差とよく対応１．ており、
本発明の有効性を示している。

［発明の効果］ 本発明を用いることによって、従来、埋設物の位置、深
度の検知結果しかわからなかったものが、その値の信頼
度を同時に操作者に知らせることができ４検知作業の信
頼性を飛躍的に向−ヒさせることができる。

すなわち、従来、検知結果のみを知ってもその信頼度が
不明であったため、すべての場合についてその検知結果
について懐疑的にならぜるを得なかったが、末完１刀に
よれば、信頼度のある場合とない場合が明確に区別でき
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高信頼度測定時の断層図、第２図
は低信頼度測定時の断層図、第３．４図は本発明の原理
説明図、第５．６図は従来の埋設管検知方法の説明図、
第７図は従来の検知方法で測定した場合トこおける水１
Ｌ方向磁場分布図、第８図は垂直方向磁場分ノ１ｊ図で
ある。 ２１・・・・・・埋設物 ２４・・・・・・送信電流 ２６・・・・・・送信器 特　消　出　願　人　　東京瓦斯株式会社！Ｉ）許　出
　願　人　　１ｊ本電気株式会社第１図 位　；ａｘ（ｍ） 、位おｘ　（ｍ） ｂ）低信頼度の測定時 第３図 （ａ） 第４図 第５図 へ− 第６図 コ２７ 第７図 第８図 ［ ｂ）萌ＵｉｌらＶｄ場分布

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、地中に埋設された電気伝導性のある直線状埋設物（
   鉄管等）に電流を通じ、直線状埋設物から発生する磁場
   を測定して直線状埋設物の埋設位置を検知する方法にお
   いて、３ヶ所以上の複数点で磁場を測定し、それらから
   複数組の２点を選択し、各組の磁場方向を法線とする２
   平面の交線の位置を地中断層図中に表示し、そのばらつ
   き程度から埋設物検知結果の精度を判定する磁場を測定
   して直線状埋設物の位置を検知する場合の精度判定方法
   。 ２、３ヶ所以上の複数点で磁場を測定し、それから得ら
   れるすべての２点の組み合せから、埋設物の位置を求め
   、平均値を中心としたあらかじめ定められた範囲内にあ
   る確率により精度を示すことを特徴とした特許請求の範
   囲第１項に記載された磁場を測定して直線状埋設物の位
   置を検知する場合の精度判定方法。 ３、３ヶ所以上の複数点で磁場を測定し、それから得ら
   れるすべての２点の組み合せによって計算される、各点
   の磁場方向を法線とする２平面の交線により埋設物の位
   置を求め、その標準偏差をもって、精度を算出し、操作
   者が定量的に埋設物検知の精度を知ることができるよう
   にしたことを特徴とした特許請求の範囲第１項に記載さ
   れた磁場を測定して直線状埋設物の位置を検知する場合
   の精度判定方法。