JPH0624090U - Signal transmission equipment for machinery operating in water - Google Patents
Signal transmission equipment for machinery operating in waterInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 掘削孔の水中で作動する機械装置と地上側の
間で水を媒体とする信頼性の高いワイヤレスの信号の伝
送を可能にする。
【構成】 拡底ビット20→ケリーバー13→ワイヤー
ロープ12アースドリル機10のアースラインと、発信
器32→発信アンテナ33→液水2→スタンドパイプ3
→受信器15のワイヤレスのループを形成し、地下部の
発信器32側から信号電流を流す。このように、地上部
側の従来の水中アンテナに代えて掘削孔の周囲に補強用
として設けられるスタンドパイプ3を受信アンテナとし
て利用することにより、泡の発生・乱流や水質等に影響
されない信頼性の高い信号伝送を実現する。また、この
ときの信号電流は、特定周波数で変調をかけることによ
り、地中に流れる雑音電流等との識別を容易にし、信頼
性を高める。
(57) [Abstract] [Purpose] To enable reliable wireless signal transmission using water as a medium between a mechanical device that operates underwater in a drill hole and the ground side. [Configuration] Bottom expanding bit 20 → Kelly bar 13 → Wire rope 12 Earth line of earth drill machine 10 and transmitter 32 → Transmitting antenna 33 → Liquid water 2 → Stand pipe 3
→ A wireless loop of the receiver 15 is formed, and a signal current is sent from the transmitter 32 side in the underground. In this way, by using the standpipe 3 provided for reinforcement around the excavation hole as a receiving antenna instead of the conventional underwater antenna on the ground side, reliability not affected by generation of bubbles, turbulent flow, water quality, etc. Realizes highly reliable signal transmission. In addition, the signal current at this time is modulated at a specific frequency, so that the signal current can be easily distinguished from a noise current flowing in the ground and the reliability is improved.
Description
【0001】[0001]
本考案は、例えば拡底掘削装置のような掘削孔の水中で作動する機械装置にお いて、地上側と水中側の間でモニター用等の信号をワイヤレスで伝送するために 用いる信号伝送装置に関するものである。 The present invention relates to a signal transmission device used for wirelessly transmitting a signal for monitoring or the like between a ground side and an underwater side in a mechanical device that operates underwater in a drill hole, such as a bottom drilling device. Is.
【0002】[0002]
従来、この種の技術としては、本出願人による実公昭62−7746号がある 。この従来技術は、泥水が満たされた杭孔の底部で拡底掘削を行う拡底ビットに 発信器と水中発信アンテナを配置し、地上側の受信器から水中へ受信アンテナを 投下し、この間に微弱な信号電流を流して、泥水中の拡底ビットの動作状態の検 出信号を受信器へ伝送し、掘削作業工程の定型化を図るとともにその作業の正確 さを期するものであった。 Conventionally, as a technique of this kind, there is Japanese Utility Model Publication No. 62-7746 by the present applicant. In this conventional technology, a transmitter and an underwater transmitting antenna are placed on a bottom expanding bit that performs bottom expanding excavation at the bottom of a pile hole filled with muddy water, and a receiving antenna is dropped from the receiver on the ground side into the water, during which a weak A signal current was passed to transmit a detection signal of the operating state of the bottom expanding bit in mud to the receiver, aiming to standardize the excavation work process and to ensure the accuracy of the work.
【0003】[0003]
しかしながら、上記従来の水中受信アンテナによる信号の伝送では、地中電流 (ノイズ)の影響を受けたり、掘削孔内の泡の発生・補給水口から流入する水に よる乱流や泥水の水質等の影響を受けたりして、水中を流れる電流が一定せず、 信号が受信できない場合が発生し、信頼性の高い信号伝送が行えなかった。 However, the signal transmission by the above-mentioned conventional underwater receiving antenna is affected by the underground current (noise), the generation of bubbles in the drill hole, the turbulence due to the water flowing from the makeup water inlet, the quality of muddy water, etc. Due to the influence, the current flowing in the water was not constant and sometimes the signal could not be received, which made reliable signal transmission impossible.
【0004】 本考案は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、掘 削孔の水中で作動する機械装置と地上側の間で水を媒体とする信頼性の高いワイ ヤレスの信号の伝送を可能にする信号伝送装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object thereof is to achieve high reliability by using water as a medium between a mechanical device that operates in water in a drilling hole and the ground side. It is an object of the present invention to provide a signal transmission device that enables wireless signal transmission.
【0005】[0005]
上記の目的を達成するため、本考案の水中で作動する機械装置用の信号伝送装 置においては、発信器と受信器のうちの一方を地上側に配置し、前記発信器と受 信器のうちの他方を掘削孔の水中で作動する機械装置に配置し、前記発信器の発 信出力端子の一端および前記受信器の受信入力端子の一端を前記地上側から水中 に至る前記機械装置の構成部材に接続し、前記発信器と受信器のうちの一方の発 信出力端子もしくは受信入力端子の他端を前記掘削孔を囲うケーシングに接続し 、前記発信器と受信器のうちの他方の発信出力端子もしくは受信入力端子の他端 を水中アンテナに接続し、前記水中アンテナと前記ケーシングの間に水を媒体と して前記発信器から雑音電流と容易に識別可能な特定周波数で変調した信号電流 を流して前記発信器に信号の伝送を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the signal transmission device for a mechanical device operating underwater of the present invention, one of the transmitter and the receiver is arranged on the ground side, and the transmitter and the receiver are connected to each other. The other of them is arranged in a mechanical device that operates in water in a drill hole, and one end of a transmission output terminal of the transmitter and one end of a reception input terminal of the receiver are configured from the ground side to underwater. Connect the other end of the transmission output terminal or the reception input terminal of one of the transmitter and the receiver to the casing that surrounds the drilled hole, and transmit the other of the transmitter and the receiver. The other end of the output terminal or the receiving input terminal is connected to an underwater antenna, and the signal current is modulated at a specific frequency that can be easily distinguished from the noise current from the transmitter by using water as a medium between the underwater antenna and the casing. Sour the above It is characterized by performing transmission of the signals to the vessel.
【0006】[0006]
本考案の水中で作動する機械装置用の信号伝送装置では、発信器→水中アンテ ナ(またはケーシング)→水→ケーシング(または水中アンテナ)→受信器→機 械装置の導電性構成部材→発信器というワイヤレスのループを形成し、発信器側 から信号電流を流す。このように、地上側の従来の水中アンテナに代えて掘削孔 の周囲に補強用として設けられるケーシングを利用することにより、泡の発生・ 乱流や水質等に影響されない信頼性の高い信号伝送を実現する。また、このとき の信号電流は、特定周波数で変調をかけることにより、地中に流れる雑音電流等 との識別を容易にし、信頼性を高める。 In the signal transmission device for a mechanical device operating underwater of the present invention, a transmitter → an underwater antenna (or casing) → water → a casing (or an underwater antenna) → a receiver → a conductive component of the mechanical device → a transmitter A wireless loop is formed, and a signal current is sent from the transmitter side. In this way, by using the casing provided for reinforcement around the excavation hole instead of the conventional underwater antenna on the ground side, reliable signal transmission that is not affected by the generation of bubbles, turbulence, water quality, etc. To be realized. In addition, the signal current at this time can be easily distinguished from noise current flowing in the ground by modulating it at a specific frequency, thus improving reliability.
【0007】[0007]
以下、本考案の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0008】 図1は本考案の一実施例の構成を示す概略図である。本実施例は、アースドリ ル工法で杭孔の拡底掘削を行う拡底掘削装置を適用例とする。図において、1は 杭孔であり、ベントナイト液等の液水2で満たされている。この液水2は杭孔1 の側壁に水の遮断膜を形成し液水2の静水圧でその側壁の崩壊を防いでいる。ま た、3は杭孔1の地上側から挿入され杭孔を囲う補強用のケーシングを構成する 数mのスタンドパイプであり、表層は崩れやすいため、杭孔1の地上側から数m の地下側付近までの土砂の崩壊を防いでいる。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. This embodiment is an application example of a bottom expanding excavator that performs bottom expanding excavation of a pile hole by the earth drilling method. In the figure, 1 is a pile hole, which is filled with liquid water 2 such as bentonite liquid. The liquid water 2 forms a water blocking film on the side wall of the pile hole 1 to prevent the side wall from collapsing due to the hydrostatic pressure of the liquid water 2. In addition, 3 is a stand pipe of several meters that is inserted from the ground side of the pile hole 1 and constitutes a reinforcing casing that surrounds the pile hole. Since the surface layer easily collapses, several meters of underground pipe from the ground side of the pile hole 1 It prevents the collapse of the sediment up to the side.
【0009】 拡底掘削装置は、アースドリル機10と拡底ビット20から成る。アースドリ ル機10にはクレーン部11に中空角パイプ製もしくはキー溝付パイプ製のケリ ーバー13がワイヤーロープ12で昇降可能に吊り下げられており、そのケリー バー13の下端に拡底ビット20が結合されている。また、アースドリル機10 はパワースイベル14を有し、ケリーバー13はこのパワースイベル14を遊挿 して昇降され、パワースイベル14により回転される。またアースドリル機10 には、本実施例の信号伝送装置を構成する受信器15,受信器モニター16およ びこれらに電源を供給するバッテリー17が取り付けられている。The bottom expanding digging device includes an earth drill machine 10 and a bottom expanding bit 20. In the earth drill machine 10, a crane section 11 is provided with a kelly bar 13 made of a hollow square pipe or a pipe with a key groove so that it can be lifted and lowered by a wire rope 12, and a bottom expanding bit 20 is coupled to the lower end of the kerry bar 13. Has been done. Further, the earth drill machine 10 has a power swivel 14, and the kelly bar 13 is loosely inserted into the power swivel 14 to move up and down and rotated by the power swivel 14. Further, the earth drill machine 10 is provided with a receiver 15, a receiver monitor 16 and a battery 17 for supplying power to these, which constitute the signal transmission device of this embodiment.
【0010】 図2(a),(b),(c)は拡底ビット20の詳細を示す図であり、(a) はその拡底開始前の状態を示す正面図、(b)はその側面図、(c)は拡底状態 を示す側面図である。図において、21はドライブパイプであり、ボディパイプ 22へ軸方向に滑動自在にかつ回転力が伝達可能にスプライン嵌合されている。 ドライブパイプ21の上端にはクロスヘッド23が設けられており、その先端が 図1で示したケリーバー13の下端のソケットに嵌合され、ピンで固定されてい る。ボディパイプ22の上部には杭孔1内で姿勢の安定を図るためのスタビライ ザ24が設けられ、下部には拡底掘削した土砂を収容するバケット25が設けら れている。スタビライザ24下部からバケット25内に至るボディパイプ22の 周囲には、2本の板状のガイド26が互いに対向してクロスする方向に所要の傾 斜を有して固着されている。これらのガイド26に拡底掘削用の拡翼ビット27 が、それぞれ1個づつ上下に滑動自在に取り付けられている。個々の拡翼ビット 27は、それぞれ支持ロッド28を介してドライブパイプ21上部のクロスヘッ ド23に連結される。これにより、ドライブパイプ21がボディパイプ22内を 下動すると、各拡翼ビット27も同時にガイド26の傾斜に沿って下方へ滑動し 、下方への移動に比例して掘削の径が拡がるようになっている。なお、バケット 25には、拡翼ビット27が下動したときに突き出るための切り欠き部が設けら れる。この切り欠き部は拡翼ビット27が上動して左回転するとシャッタが回動 して閉じられ、バケット25内の土砂の流出を防ぐ構造となっている。2A, 2B, and 2C are views showing details of the bottom expanding bit 20, where FIG. 2A is a front view showing a state before the start of bottom expanding, and FIG. 2B is a side view thereof. , (C) are side views showing the bottom expanded state. In the figure, reference numeral 21 denotes a drive pipe, which is spline-fitted to a body pipe 22 so as to be slidable in the axial direction and capable of transmitting a rotational force. A crosshead 23 is provided at the upper end of the drive pipe 21, and the tip of the crosshead 23 is fitted into the socket at the lower end of the kelly bar 13 shown in FIG. 1 and fixed by a pin. A stabilizer 24 for stabilizing the posture in the pile hole 1 is provided at the upper portion of the body pipe 22, and a bucket 25 for accommodating the earth and sand excavated from the bottom is provided at the lower portion. Two plate-shaped guides 26 are fixed around the body pipe 22 from the lower portion of the stabilizer 24 to the inside of the bucket 25 with a required inclination in a direction in which they face each other and cross each other. Each of the guides 26 is provided with a wing expanding bit 27 for expanding the bottom, one by one being slidable up and down. Each of the expanding blade bits 27 is connected to a crosshead 23 above the drive pipe 21 via a support rod 28. As a result, when the drive pipe 21 moves downward in the body pipe 22, each expanding blade bit 27 also slides downward along the inclination of the guide 26, so that the diameter of excavation increases in proportion to the downward movement. Has become. The bucket 25 is provided with a cutout portion for protruding when the expanding blade bit 27 moves downward. The notch has a structure that prevents the outflow of earth and sand in the bucket 25 by closing the shutter by rotating the shutter when the expanding blade 27 moves upward and rotates counterclockwise.
【0011】 次に、上記拡底ビット20には、地上側で拡底掘削状態を把握するために、信 号伝送装置を構成する位置検出器31,発信器32,発信アンテナ33,バッテ リー34等がスタビライザ24もしくはその近傍に設けられる。位置検出器31 は、図3の断面図に示すようにワイヤロープ31aがスプリング31b内蔵のワ イヤドラム31cに巻き取られる構造となっており、そのワイヤドラム31cの シャフトに、水密なケーシング31fに収容されたロータリーエンコーダ31d が連結されている。ワイヤロープ31aの先端は図2のクロスヘッド23に接続 されており、図2(a),(b)の状態ではワイヤロープ31aが引き出され、 拡翼ビット27が下動するに従って引き込まれ、逆に図2(c)から図2(a) ,(b)の状態に上動して復帰するときは再び引き出される。この間、ワイヤロ ープ31aが引き込まれあるいは引き出されるとき、図3のワイヤドラム31c のシャフトが回転し、ロータリーエンコーダ31dはワイヤロープ31aの引き 出しあるいは引き込みに連動しかつ回転の方向を示すパルス信号を出力する。こ のパルス信号出力は防水型のコネクタ31eを介して図2の発信器32へ接続さ れる。発信器32はバッテリー34で作動し、その発信出力は発信アンテナ33 に接続される。なお、発信器32,バッテリー34はそれぞれ水密のケーシング に収納されて取り付けられている。また、位置検出器としては、ロータリーエン コーダに代えてポテンショメータやシンクロモータ等を用いワイヤドラムの回転 角度をパルス信号に代えて電流変化もしくは電圧変化として取り出すものを用い ても良い。この場合には、アナログ−ディジタル変換を行って信号伝送を行う。Next, the bottom expanding bit 20 is provided with a position detector 31, a transmitter 32, a transmitting antenna 33, a battery 34, etc., which constitute a signal transmitting device, in order to grasp the bottom excavation state on the ground side. The stabilizer 24 is provided at or near the stabilizer 24. As shown in the sectional view of FIG. 3, the position detector 31 has a structure in which a wire rope 31a is wound around a wire drum 31c having a built-in spring 31b, and the shaft of the wire drum 31c is housed in a watertight casing 31f. The rotary encoder 31d is connected. The tip of the wire rope 31a is connected to the crosshead 23 of FIG. 2. In the state of FIGS. 2 (a) and 2 (b), the wire rope 31a is pulled out, and as the expanding blade 27 moves downward, it is pulled in reverse. 2 (c) to 2 (a) and 2 (b), it is pulled out again when returning to its original state. During this time, when the wire rope 31a is pulled in or pulled out, the shaft of the wire drum 31c in FIG. 3 rotates, and the rotary encoder 31d interlocks with the pulling out or pulling in of the wire rope 31a and outputs a pulse signal indicating the direction of rotation. Output. This pulse signal output is connected to the oscillator 32 of FIG. 2 via a waterproof connector 31e. The transmitter 32 operates on a battery 34, the transmission output of which is connected to a transmission antenna 33. The transmitter 32 and the battery 34 are housed and mounted in a watertight casing. As the position detector, a potentiometer, a synchro motor or the like may be used instead of the rotary encoder, and the rotation angle of the wire drum may be extracted as a current change or a voltage change instead of a pulse signal. In this case, signal transmission is performed by performing analog-digital conversion.
【0012】 次に、本実施例の要部である信号伝送装置の構成を図4のブロック図に示す。 図において、31は位置検出器、32は発信器、33は発信アンテナであり、前 述したものである。また、35は図2(a),(b)の状態すなわち拡翼ビット 27が上動した状態を検出するマグネットセンサもしくはリミットスイッチであ り、マグネットセンサの場合には拡翼ビット27側の対応位置にマグネットが設 けられる。以上は杭孔の水中すなわち地下部の構成部材である。Next, a block diagram of FIG. 4 shows a configuration of a signal transmission device which is a main part of the present embodiment. In the figure, 31 is a position detector, 32 is a transmitter, and 33 is a transmitting antenna, which have been described above. Reference numeral 35 is a magnet sensor or limit switch for detecting the state of FIGS. 2 (a) and 2 (b), that is, the state where the expanding blade 27 has moved upward. A magnet is installed at the position. The above are the components of the pile hole in water, that is, the underground part.
【0013】 発信器32はマイコン(マイクロコンピュータ)等で構成されるパルス列変換 器32aと、パルス変調器32bと、キャリア周波数発振器32cと、増幅器3 2dから成る。パルス列変換器32aにはマグネットセンサ35の検出信号と位 置検出器31の検出信号(パルス信号)が入力され、マグネットセンサ35の検 出信号によりワイヤロープの原点を検出し、そこから位置検出器31の検出信号 をワイヤドラムの回転方向に従って加算もしくは減算計数して図2の拡翼ビット 27の位置を算出し、この位置情報をコード化しパルス列に変換して、変調器3 2bへシリアルデータとして出力する。変調器32bには、キャリア周波数発振 器32cからパルス変調に用いる2周波のキャリアが出力される。パルス変調器 32bで変調された上記パルス列は増幅器32dで増幅され発信アンテナ33に 出力される。ここで、増幅器32d出力の一端はアースとして拡底ビット20本 体へ接続される。The oscillator 32 includes a pulse train converter 32a including a microcomputer (microcomputer), a pulse modulator 32b, a carrier frequency oscillator 32c, and an amplifier 32d. The detection signal of the magnet sensor 35 and the detection signal (pulse signal) of the position detector 31 are input to the pulse train converter 32a, the origin of the wire rope is detected by the detection signal of the magnet sensor 35, and the position detector is detected from there. The detected signal of 31 is added or subtracted according to the rotation direction of the wire drum to calculate the position of the expanding bit 27 of FIG. 2, this position information is coded and converted into a pulse train, and is output to the modulator 32b as serial data. Output. The carrier of the two frequencies used for pulse modulation is output from the carrier frequency oscillator 32c to the modulator 32b. The pulse train modulated by the pulse modulator 32b is amplified by the amplifier 32d and output to the transmitting antenna 33. Here, one end of the output of the amplifier 32d is connected to 20 expanded bottom bits as ground.
【0014】 次に、信号伝送装置の地上部の構成要素として、3はスタンドパイプ、15は 受信器、16は受信器モニターであり、前述したものである。受信器15は、増 幅器15aと、フィルタ回路15bと、信号弁別器15cと、拡底状況表示部1 5dとから成る。増幅器15aの入力は一端が受信アンテナとして作用するスタ ンドパイプ3へ、他端がアースドリル機10に電気的に接続され、水中を微弱電 流として伝播して来た発信器32からの出力信号を増幅し、フィルタ回路15b へ出力する。フィルタ回路15bは、変調信号のみを取り出して信号弁別器15 cへ渡す。信号弁別器15cは、必要なパルス列を復調し、拡底状況表示部15 dへ出力する。拡底状況表示部15dはマイコン等で構成され、前記のパルス列 をデコードして拡翼ビットの位置情報を得、これより拡底状況の経過等を判断し て、表示情報を作成し受信器モニター16へ出力し、表示を行う。Next, as a ground component of the signal transmission device, 3 is a stand pipe, 15 is a receiver, and 16 is a receiver monitor, which are as described above. The receiver 15 includes an amplifier 15a, a filter circuit 15b, a signal discriminator 15c, and a bottom expansion status display unit 15d. The input of the amplifier 15a is electrically connected to the stand pipe 3 whose one end acts as a receiving antenna and the other end is electrically connected to the earth drill machine 10, and outputs the output signal from the oscillator 32 propagating as a weak current in water. The signal is amplified and output to the filter circuit 15b. The filter circuit 15b takes out only the modulated signal and passes it to the signal discriminator 15c. The signal discriminator 15c demodulates a necessary pulse train and outputs it to the bottomed state display unit 15d. The bottom expansion status display unit 15d is composed of a microcomputer, etc., and decodes the above-mentioned pulse train to obtain position information of the blade expansion bit, determines the progress of the bottom expansion status from this, creates display information, and sends it to the receiver monitor 16. Output and display.
【0015】 以上のように構成した実施例の動作および作用を述べる。The operation and action of the embodiment configured as described above will be described.
【0016】 本実施例における拡底ビット20は、予め軸孔として掘削された杭孔1に吊り 降ろされ、その先端が着地すると拡翼ビット27がパワースイベル14で回転さ れて、拡底掘削を行う。拡翼ビット27は、拡底掘削するにつれてクロスヘッド 23とともに下動し、位置検出器31のワイヤロープ31aはスプリング31b によってワイヤドラム31cに巻き戻されて引き込まれる。ここで、拡底掘削の 度合いは、拡翼ビット27の滑降位置、即ちクロスヘッド23の軸方向の上下位 置、即ちワイヤロープ31aの伸縮長に連動する。そこで、本実施例では、この 位置情報を地下部の発信器33から地上部の受信器15へ水を媒体として信号電 流を流しワイヤレスで伝送する。The bottom expanding bit 20 in the present embodiment is suspended from the pile hole 1 previously drilled as a shaft hole, and when the tip of the bottom expanding bit 20 lands, the blade expanding bit 27 is rotated by the power swivel 14 to perform bottom expanding drilling. . The expanding blade bit 27 moves downward together with the crosshead 23 as the bottom is excavated, and the wire rope 31a of the position detector 31 is rewound by the spring 31b and drawn into the wire drum 31c. Here, the degree of bottom expansion digging is interlocked with the downhill position of the blade expansion bit 27, that is, the upper and lower positions in the axial direction of the crosshead 23, that is, the expansion / contraction length of the wire rope 31a. Therefore, in this embodiment, this position information is wirelessly transmitted from the transmitter 33 in the underground to the receiver 15 in the ground by flowing a signal current using water as a medium.
【0017】 拡底状況を示す拡底ビットの位置情報は、パルス列変換器32aがマグネット センサ35からの原点検出信号と位置検出器31からの検出信号(パルス信号) を取り込んで位置情報を算出し、その位置情報をパルス列に変換してシリアルデ ータとして出力する。従って、多数のマグネットセンサを配置して位置検出を行 うこともできる。変調器32bはこれにキャリア周波数を重ね合わせて、パルス 変調を行う。パルス列としては、図5に一例を示すように、長いパルスPの後に ハイ(H)レベルのスタートパルスSとロー(L)レベルのストップパルスEの 間に等間隔にデータビットD1,D2,D3,D4,D5をビット有りならHレ ベル、無しならLレベルとし、これに長いパルスPを加えてワンセットとし、繰 り返し出力する。変調器32bではパルス列のHレベルには例えば5kHzのキ ャリア周波数を重ね合わせ、Lレベルには例えば3kHzのキャリア周波数を重 ね合わせてパルス変調をかける。この変調された信号は増幅されて、発信アンテ ナ33より放電される。The position information of the bottom expansion bit indicating the bottom expansion condition is calculated by the pulse train converter 32a taking in the origin detection signal from the magnet sensor 35 and the detection signal (pulse signal) from the position detector 31, and calculating the position information. The position information is converted into a pulse train and output as serial data. Therefore, a large number of magnet sensors can be arranged for position detection. The modulator 32b superimposes the carrier frequency on this and performs pulse modulation. As an example of the pulse train, as shown in FIG. 5, a long pulse P is followed by data bits D1, D2, D3 at equal intervals between a high (H) level start pulse S and a low (L) level stop pulse E. , D4, D5 are set to H level if there is a bit, and set to L level if there is no bit, and a long pulse P is added to this to make one set, which is repeatedly output. In the modulator 32b, a carrier frequency of, for example, 5 kHz is superimposed on the H level of the pulse train, and a carrier frequency of, for example, 3 kHz is superimposed on the L level to perform pulse modulation. This modulated signal is amplified and discharged from the transmitting antenna 33.
【0018】 信号伝送は、拡底ビット20→ケリーバー13→ワイヤロープ12→アースド リル機10で繋がったアースラインと、発信アンテナ33→スタンドパイプ3間 の水中を通して流れる微弱な電流によりワイヤレスでなされる。地上部の発信器 15では、水中を伝播して来た微弱な電流を受信し、まず全体を増幅する。次に 、他の雑音信号と区別するため、水中放電されたキャリア周波数のみをフィルタ 回路15bで取り出し、この信号を信号弁別部15cでさらに増幅し整流すると 、地下部の発信器32で作られたパルス列が復調され再現される。これを拡底状 況表示部15dに取り込んで、拡底状況の経過等を判断し、受信器モニター16 に表示する。The signal transmission is performed wirelessly by a weak current flowing through the water between the bottom expansion bit 20 → the kelly bar 13 → the wire rope 12 → the earth drill machine 10 and the earth line connecting the transmitting antenna 33 → the stand pipe 3. The transmitter 15 on the ground receives the weak current propagating through the water and first amplifies the whole. Next, in order to distinguish it from other noise signals, only the carrier frequency discharged in water is taken out by the filter circuit 15b, and this signal is further amplified and rectified by the signal discriminating unit 15c. The pulse train is demodulated and reproduced. This is taken into the bottom expansion status display portion 15d, and the progress of the bottom expansion status is judged and displayed on the receiver monitor 16.
【0019】 以上述べたように、本実施例では地上部側の受信アンテナとして杭孔1の補強 用のスタンドパイプ3を用いることにより、杭孔1内の泡の発生・乱流等が多く 液水2中に流れる電流が一定しないような場合でも、安定に微弱電流が受信でき るようになる。また、実測の結果2〜10kHz程度の信号電流が最も良く地中 電流等の雑音と区別することができ、その範囲で変調のキャリア周波数を選択す れば、より信頼性の高いデータ伝送を行うことができる。ただし、特にこの周波 数に限定するものではない。As described above, in the present embodiment, by using the stand pipe 3 for reinforcing the pile hole 1 as the receiving antenna on the ground side, a lot of bubbles are generated in the pile hole 1 and turbulent flow is generated. Even if the current flowing in the water 2 is not constant, the weak current can be stably received. In addition, as a result of actual measurement, a signal current of about 2 to 10 kHz is the best and can be distinguished from noise such as underground current. If the carrier frequency for modulation is selected within that range, more reliable data transmission is performed. be able to. However, it is not particularly limited to this frequency.
【0020】 なお、上記実施例は、アースドリル工法への適用例で説明したが、ケーシング を拡底ビットの支持層まで埋め込みながら杭孔を掘削するオールケーシング工法 や、実公昭62−7746号に示されるリバース工法による拡底ビットにも当然 適用可能である。さらに、その他の水中で作動する機械装置に広く用いることが できることも自明である。このとき、地上部が発信側で、水中の地下部が受信側 となって、地上部の制御信号を地下部で受信して機械装置を作動させるような使 用の態様をとることも可能である。このように本考案は、その主旨に沿って種々 に応用され、種々の実施態様を取り得るものである。Although the above-mentioned embodiment has been described as an application example to the earth drill method, it is shown in the all-casing method of excavating the pile hole while embedding the casing up to the support layer of the bottom expanding bit, and JP-B-62-7746. Of course, it can also be applied to bottom expanding bits by the reverse method. Furthermore, it is also obvious that it can be widely used in other mechanical devices that operate in water. At this time, it is also possible to use a mode in which the above-ground part is the transmitting side and the underwater part is the receiving side, and the control signal of the above-ground part is received in the underground part to operate the mechanical device. is there. As described above, the present invention can be applied in various ways in accordance with its gist and can take various embodiments.
【0021】[0021]
以上の説明で明らかなように、本考案によれば、掘削孔のような水中で作動す る機械装置と地上側の間で安定に信頼性の高いワイヤレスの信号伝送を行うこと が可能になる。 As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to perform stable and reliable wireless signal transmission between a mechanical device operating underwater such as a drill hole and the ground side. .
【図1】本考案の一実施例を示す概略図FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
【図2】(a)は上記実施例の拡底ビットの詳細を示す
正面図、(b)はその側面図、(c)はその拡底状態を
示す図2A is a front view showing details of a bottom expanding bit of the above embodiment, FIG. 2B is a side view thereof, and FIG. 2C is a view showing its expanded state.
【図3】上記実施例に用いる位置検出器の断面図FIG. 3 is a sectional view of a position detector used in the above embodiment.
【図4】上記実施例の要部である信号伝送装置のブロッ
ク構成図FIG. 4 is a block configuration diagram of a signal transmission device that is a main part of the above embodiment.
【図5】上記信号伝送装置の動作を説明するためのパル
ス列を示す図FIG. 5 is a diagram showing a pulse train for explaining the operation of the signal transmission device.
1…杭孔 2…液水 3…スタンドパイプ 10…アースドリル機 13…ケリーバー 15…受信器 31…位置検出器 32…発信器 33…発信アンテナ 1 ... Pile hole 2 ... Liquid water 3 ... Stand pipe 10 ... Earth drill machine 13 ... Kelly bar 15 ... Receiver 31 ... Position detector 32 ... Transmitter 33 ... Transmission antenna
Claims (1)
配置し、前記発信器と受信器のうちの他方を掘削孔の水
中で作動する機械装置に配置し、前記発信器の発信出力
端子の一端および前記受信器の受信入力端子の一端を前
記地上側から水中に至る前記機械装置の構成部材に接続
し、前記発信器と受信器のうちの一方の発信出力端子も
しくは受信入力端子の他端を前記掘削孔を囲うケーシン
グに接続し、前記発信器と受信器のうちの他方の発信出
力端子もしくは受信入力端子の他端を水中アンテナに接
続し、前記水中アンテナと前記ケーシングの間に水を媒
体として前記発信器から雑音電流と容易に識別可能な特
定周波数で変調した信号電流を流して前記発信器に信号
の伝送を行うことを特徴とする水中で作動する機械装置
用の信号伝送装置。1. One of the transmitter and the receiver is arranged on the ground side, and the other of the transmitter and the receiver is arranged on a mechanical device operating in the water in the borehole, and the transmitter transmits the signal. One end of the output terminal and one end of the reception input terminal of the receiver are connected to a constituent member of the mechanical device that extends from the ground side into the water, and one of the transmitter and the receiver has a transmission output terminal or a reception input terminal. Between the underwater antenna and the casing, and the other end of the transmitter and the receiver is connected to the underwater antenna. A signal for a mechanical device operating in water, characterized in that a signal current modulated at a specific frequency easily distinguishable from a noise current is sent from the transmitter using water as a medium to transmit the signal to the transmitter. Transmission equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157192U JPH0624090U (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Signal transmission equipment for machinery operating in water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157192U JPH0624090U (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Signal transmission equipment for machinery operating in water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624090U true JPH0624090U (en) | 1994-03-29 |
Family
ID=13174949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6157192U Pending JPH0624090U (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Signal transmission equipment for machinery operating in water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624090U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627746U (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-17 | ||
| JPH0468187A (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-03 | Sekiyu Kodan | Receiving antenna device for measuring information during well drilling |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP6157192U patent/JPH0624090U/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627746U (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-17 | ||
| JPH0468187A (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-03 | Sekiyu Kodan | Receiving antenna device for measuring information during well drilling |
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