JPH0715446B2 - 埋設管の塗膜損傷位置検出システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプラインなどの金属製の埋設管に施される
塗膜の損傷を、走行する車両上に設置した装置により地
上から検出し、その位置を特定する塗膜損傷位置検出シ
ステムに関するものである。

〔従来の技術〕

地上から埋設管の塗膜の損傷を探査する方法としては、
従来、第５図に示すような方法がある。

探査の原理は、地中に埋設された埋設管２と、無限遠点
とみなし得る接地点３との間に発信器１より電圧を印加
し、損傷部より漏洩する電流による地表面の交流電位を
測定するものであり、電位の変化から損傷部を知ること
ができる。

従来このこのような探査を効率よく行うために、車両上
に測定のための機器を積み込込み、ゆっくり走行しなが
ら所定間隔をおいた回転電極間の電位を測定し、電位差
の波形を記録紙上に記録し、その波形より損傷位置を判
断する方法が開発されている（特開昭54−9985号公報、
実公昭61−32363号公報報、実公昭62−34296号公報、特
開昭61−83951号公報、特開昭61−210935号公報、特開
昭63−191049号公報など参照）。

また、実開昭58−119755号公報および実開昭58−186462
号公報には導電性ゴムタイヤからなる探査電極を用いた
塗膜損傷検出用探査装置が開示されている。

探査は測定の精度を上げるため、通常散水した路面に対
して行われる（第５図中、5aは散水車、5bは受信器６′
を接続した探査車を示す）。

また、従来の一般的な探査工程は、例えば次のようにな
る。

まず、発信器電源をオフとした状態で、探査用発信電
流以外の外的要因の有無を調べるためのブランク探査を
行う（走行速度約３〜8km/h）。

次に、粗探査として、発信器電源をオンとした状態で
路線全長を探査し、塗膜損傷箇所と想定される箇所の有
無とその概略位置を調べる（走行速度約３〜5km/h）。

続いて、マーキング探査（精密探査）として、粗探査
で塗膜損傷欠陥と想定された箇所を、走行速度を落とし
て再度精密に探査し、現場にマーキングを行う（走行速
度約３〜5km/h）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような探査方法において、従来は、受信器によっ
て得られた結果を記録紙上に描かせ、それを技師が経験
で判断し、塗膜損傷位置を認定していた。しかし、記録
紙上の波形から塗膜損傷の位置や程度を判断するには、
かなりの熟練が必要で、また個人差が出るなどの問題が
ある。さらに、長距離の探査では解析に長時間を要し、
データーの整理、報告書の作成などにも多大の人と時間
を要していた。

また、従来、塗膜損傷位置と判断された場合の路面への
マーキングは、探査車の後にマーキング専任者が従い、
探査車中の技師が受信波形を見ながら欠陥を指示し、マ
ーキング専任者が路面にチョークなどでマーキングして
いるが、作業能率が悪く、位置がずれたり、道路上での
作業であることから、他の走行車両の交通の妨げとなっ
たり、事故など安全上の問題もあった。

本発明は上述のような問題点を解決することを目的とし
たものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の塗膜損傷位置検出システムは、受信器と車両上
に設置するコンピューターを接続し、データーをコンピ
ューターで自動解析し、塗膜損傷位置などを判定すると
ともに、マーキングも自動あるいは車両上での手動のス
イッチ操作により行えるようにしたものである。

以下、第１図および第２図を参照しながら、本発明のシ
ステムの概要を説明する。

測定用の信号電流は従来と同様、発信器１より埋設管２
と接地点３との間に電圧を印加することにより与えら
れ、損傷部2aより漏洩する電流ｑよる地表面の電位を測
定する。

電位差は回転電極４などに接続した車両５上の受信器６
で検出し、増幅回路、AD変換器など、インターフェース
７としての信号変換手段を通り、数値化されたデーター
が、そのまま車両５上に設置したパーソナルコンピュー
ターなどのコンピューター８に送られる。

数値化されたデーターとしての原波形は、コンピュータ
ープログラム内の波形処理手段により、波形特性を表
現、把握し、これを基に同じくコンピュータープログラ
ム内の損傷位置判定手段により、損傷位置、程度などを
判定する。

波形処理手段および損傷位置判定手段による解析手段と
しては、第３図を参照し次のように塗報損傷位置の解
析、判定を行うことができる。

波形平滑化 数値化された原波形（（ａ）参照）に対し、移動平均を
とるなどして、波形を平滑化し、ノイズを除去する
（（ｂ）参照）。

２回微分 で平滑化された波形を２回微分する（（ｄ）参照）。
なお、１回微分した波形（（ｃ）参照）をいったん平滑
化してから、微分することも考えられる。

ピーク検出 ２回微分することにより、塗膜損傷の可能性のある位置
において、２回微分波形ピークが表れる。すなわち、原
波形において高いレベルの立ち上がり部間に挟まれる立
ち下がり位置がピークとしてあらわれ、ピークの大きさ
あるいは鋭さが、原波形における立ち上がり、立ち下が
り、勾配の大きさなどに対応する。

原波形立ち下がり位置検出 原波形の立ち下がり位置を数値の比較などにより判断
し、検出する。この立ち下がり位置としては、塗膜損傷
位置の他、損傷位置間が検出される可能性がある。

原波形立ち上がりレベル判断 原波形立ち上がり部における立ち上がりレベルを電位差
の大小などで判断する。この判断は、例えば塗膜損傷位
置などで表れる立ち下がり部を挟む両側の立ち上がり部
における電位差の最大値の平均をとり、これを電位差に
応じ、ランク分けするなどの判断となる。具体例を挙げ
ると、平均値が36mV以上のときをＡランク、21〜35mVを
Ｂランク、20mV以下をＣランクなどとするランク分けが
考えられる。

塗膜損傷位置の判定 で求めたピークとの立ち下がり位置を比較すること
により、塗膜損傷の可能性のある位置が判定される。ま
た、これにの判断を加えて判定を行うこともできる。

第１図および第２図に戻り、上述のコンピューターによ
る波形処理は、ディスプレー９に表示することができ、
技師などが車両５上で波形をながめることができる（請
求項２に対応）。

20は路面マーキング装置であり、検査車両の下部マーキ
ングのための装置を有し、コンピューター８からの指
令、あるいはディスプレー９を見ている技師からのスイ
ッチ操作などにより、塗膜損傷位置上の路面にマーキン
グを行う（請求項３に対応）。

路面マーキング装置20は、例えば第４図に示されるよう
な構成のものを用いることができる。

すなわち、第４図の路面マーキング装置20は走行する車
両５の下部に固定され、下向きの噴射口を有する路面処
理用のエアー噴射機21と、下向きの噴射口を有するスプ
レー式の路面マーカー22と、車両５に設けられたエアー
コンプレッサー23およびエアータンク24とからなる。

自動でマーキングを行う場合には、コンピューター８よ
りマーキングを指示する指令信号を受け、ソレノイドの
利用などにより、エアー噴射機21のノズルの開閉および
スプレー式マーカー22のノズルの開閉を行うようになっ
ている。また、前述のようにディスプレー９を見ている
技師からのスイッチ操作によって操作することも可能で
あり、その場合は技師の判断あるいは技師の判断とコン
ピューターの判断の併用により、車両５上より指示を送
り、路面32にマーキングを行う。

〔実施例〕

次に、図示した実施例について説明する。

第１図は必要な機器を積み込んだ車両５を走行させなが
ら、塗膜損傷位置の検出を行っている様子を示したもの
である。

発信器１は路肩などに設置され、埋設管２と無限遠点と
みなし得る接地点３との間に、信号となる所定の周波数
の交流信号を流す。

車両５には前後に回転電極４が設けられており、埋設管
２の塗膜損傷部2aより漏洩する電流ｑによる電位を測定
する。

なお、回転電極４は車両５のタイヤに組み込んだもので
もよい。また、車両５の後部は散水用のタンク15が設け
られており、車両５の前方より散水しながら測定が行わ
れる。

第２図のブロック図に示すように、受信器６の回転電極
４により測定される２点間の電位差はインターフェース
７を介してコンピューター８に送られ、前述の第３図に
示すような解析が行われる。

第２図中、11の構造物入力は、測定路線に沿った建物、
電柱や地下の埋設構造物の位置をあらかじめ入力するも
のであり、マーキング位置の認識や周辺構造物の電位測
定への影響を判断するのに利用される。また、コンピュ
ーター８で処理されたデーターはディスクなどに保管し
たり、プリンター10に描かせることもできる。

図中、12のビデオカメラは探査路線に沿っての風景やマ
ーキングした路上のマークを撮影するためのものであ
る。また、13および14はそれぞれ車両５上の機器に電力
を供給するための発電機および定電圧装置である。

探査工程としては、まずブランク探査により、外因の影
響を調べ、通電なしながらの粗探査により塗膜損傷程度
を調べる。このような探査結果をインプットした状態で
マーキング探査が行われ、塗膜損傷と判定された位置の
路面上にマーキングが行われる。

第４図は路面マーキング装置20の具体例を示したもの
で、波形処段および損傷位置判定手段を備えたコンピュ
ーター８と、インターフェーズ30を介して接続してマー
キングを行う自動マーキング方式と、ディスプレーを見
ている技師などのスイッチ31の操作による手動マーキン
グ方式の切り換えが任意に行えるようになっている。

マーキング装置20の本体部分はエアー噴射機21とスプレ
ー式の路面マーカー22とで構成され、コンピューター８
からの指令信号または手動のスイッチ操作により、まず
エアー噴射機21のソレノイド式の電磁弁27の開閉によ
り、マーキング位置33近傍の路面32にエアーが吹きつけ
られ、続いてソレノイド28により、路面マーカー22のヘ
ッドボタンが押され、マーキング液が路面32のマーキン
グ位置33に吹きつけられる。

エアー噴射機21によるエアーの噴出により、路面32の水
膜（散水、濡れなど）やゴミなどが除かれ、マーキング
液の付着性をよくすることができる。

路面マーカー22は市販のスプレー式のラッカーなどを、
固定金物29により、エアー噴射機21とともに、車両５の
下面に所定の角度で取り付ける。また、図中、23および
24はそれぞれエアーコンプレッサーおよびエアータンク
であり、フレキシブルホース25を介してエアー噴射機に
接続されている。図中、26はバッテリーである。

〔発明の効果〕

本発明の塗膜損傷位置検出システムでは、受信器によっ
て得られる検出信号を数値の形でコンピューターに送
り、コンピュータープログラム内の波形処理手段および
塗膜損傷位置判定手段により、自動的に判断し、処理す
るため、塗膜損傷位置や程度の判断を直ちに下すことが
でき、必ずしも熟練者を必要としない。また、データー
の処理などを短時間で行うことができ、またディスプレ
ーへの表示などにより、その場で結果をみることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗膜損傷位置検出システムの概要を示
す概念図、第２図は一実施例におけるシステムの構成を
示すブロック図、第３図は一実施例における塗膜損傷位
置検出の解析手順を説明するための波形図、第４図は路
面マーキング装置の一実施例を示す概念図、第５図は従
来の塗膜損傷位置検出方法の概要を示す概念図である。 １……発信器、２……埋設管、３……接地点、４……回
転電極、５……車両、６……受信器、７……インターフ
ェース、８……コンピューター、９……ディスプレイ
ー、10……プリンター、11……構造物入力、12……ビデ
オカメラ、13……発電機、14……定電圧装置、15……散
水タンク、 20……マーキング装置、21……エアー噴射機、22……路
面マーカー、23……エアーコンプレッサー、24……エア
ータンク、25……フレキシブルホース、26……バッテリ
ー、27……電磁弁、28……ソレノイド、29……固定金
物、30……インターフェース、31……手動スイッチ、32
……路面、33……マーキング位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 幸男 東京都千代田区大手町１丁目１番３号 住 友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−210935（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−173508（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設された金属製の埋設管と接地点
   との間に電圧を印加し、前記埋設管の塗膜損傷部より漏
   洩する電流による地表面の電位差を、走行する車両に設
   けた一対の電極を有する受信器により測定し、その探査
   波形より損傷位置を検出する埋設管の塗膜損傷位置検出
   システムにおいて、前記受信器によって得られた受信信
   号を増幅し、数値に変換する信号変換手段と、前記信号
   変換手段により数値の形で与えられた原波形を数値的に
   処理して波形の特性を表現する波形処理手段と、前記波
   形処理手段により得られた波形特性をもとに塗膜損傷位
   置を判定する損傷位置判定手段とを有し、前記波形処理
   手段は前記信号変換手段により数値に変換された原波形
   のノイズを除去し、波形を平滑化する波形平滑化手段
   と、前記波形平滑化手段により平滑化された波形を２回
   微分して得られる２回微分波形を得る演算手段とからな
   り、前記損傷位置判定手段は、前記演算手段により得ら
   れた２回微分波形の所定の条件を満たすピークを検出す
   るピーク検出手段と、前記原波形の立ち上がり部間の立
   ち下がり位置を検出する立ち下がり位置検出手段と、前
   記立ち下がり位置を挟む前記原波形の立ち上がり部のレ
   ベルを判断する立ち上がりレベル判断手段と、前記ピー
   ク検出手段により与えられたピークと前記原波形の立ち
   下がり位置および前記原波形の立ち上がり部のレベルよ
   り、塗膜損傷位置を判定する判定手段とからなることを
   特徴とする埋設管の塗膜損傷位置検出システム。
2. 【請求項２】請求項１記載の埋設管の塗膜損傷位置検出
   システムにおいて、さらに前記波形処理手段より得られ
   る波形を画面上に表現するディスプレーを設た埋設管の
   塗膜損傷位置検出システム。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の埋設管の塗膜損傷
   位置検出システムにおいて、さらに前記損傷位置判定手
   段により得られた塗膜損傷位置を指示する指令信号に基
   づき、塗膜損傷位置上の地表面にマーキングを行う自動
   マーキング装置を設けた埋設管の塗膜損傷位置検出シス
   テム。