JPH0727256A

JPH0727256A - 埋設管標識システム

Info

Publication number: JPH0727256A
Application number: JP16895093A
Authority: JP
Inventors: Kimiatsu Satou; 公厚佐藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】管内の圧力変化を検出できる埋設管標識シス
テムを提供する。【構成】探査装置と標識装置とを備える埋設管標識シ
ステムにおいて、標識装置は、探査装置と電磁波を送受
信し、電磁波の送受信用のループコイル２１０を具備す
るアンテナ部と、ハイレベルとローレベルの信号とのど
ちらかを切り替えて出力するスイッチ２４１を具備し、
埋設管内の圧力変化を検出し、圧力変化に応じてスイッ
チ２４１を切り替える圧力検知器２４０と、受信信号を
変換した直流電力で動作し、スイッチ２４１で切り替え
られた信号に対応するレベル情報を発生し、埋設管の埋
設情報をあらかじめ記憶し、埋設情報、レベル情報で変
調した送信信号を出力するデータキャリア用ＩＣ素子２
３０とを有し、スイッチ２４１が切り替えるハイレベル
の信号およびローレベルの信号は、データキャリア用Ｉ
Ｃ素子２３０が発生する直流電力に基づいて生成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、埋設管の埋設位置を
調べるための埋設管標識システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設されるガス管、上水道管、下
水道管などの埋設管には、熱可塑性の合成樹脂からでき
ているものがある。作業者は、この埋設管を互いに連結
して地中に埋める。埋設管の連結には、たとえば熱で埋
設管の先端を溶融して接続する。

【０００３】このように埋設管を埋設するが、後日、工
事等のために埋設位置を調べることがある。このため
に、図１０に示すように、埋設管３００には、電磁波に
応答する無線応答装置４００を取り付ける。この無線応
答装置として、たとえば無線応答タグがある。

【０００４】無線応答タグは、読取装置からの電磁波を
受信すると、この電磁波を整流して直流電力を生成し、
この直流電力で送信信号を発生する。このとき、あらか
じめ記憶している、埋設管の埋設情報で送信信号を変調
する。そして、この送信信号により、読取装置に送る電
磁波を送信する。

【０００５】読取装置は、無線応答タグからの電磁波を
受信すると、受信信号を復調して、埋設情報を出力す
る。この読取装置および無線応答タグを特開平４ー３９
４８３号公報に示す。

【０００６】このような無線応答タグを用いると、埋設
管の埋設位置を探知すると共に埋設管に係る情報を得る
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、埋設管に
は、真空式下水道管のように、管内を真空状態にして使
用するものがある。このような埋設管に異常が発生し、
管内の圧力が変化したとき、この埋設管に取り付けられ
ている無線応答タグでは、この圧力変化を検出できな
い。

【０００８】この発明の目的は、このような欠点を除
き、管内の圧力変化を検出できる埋設管標識システムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、電磁波を送信する探査装置と、電磁波を
受信すると応答用の電磁波を送信する埋設管に設けられ
た標識装置とを備え、探査装置は、標識装置からの電磁
波を受信して復調した情報を出力する埋設管標識システ
ムにおいて、標識装置は、探査装置と電磁波を送受信
し、電磁波の送受信用のループコイルを具備するアンテ
ナ部と、ハイレベルの信号とローレベルの信号とのどち
らかを切り替えて出力するスイッチを具備し、埋設管内
の圧力変化を検出し、検出した圧力変化に応じてスイッ
チを切り替える圧力検知器と、アンテナ部からの受信信
号を変換した直流電力で動作し、スイッチで切り替えら
れた信号に対応するレベル情報を発生し、埋設管の埋設
情報をあらかじめ記憶し、この埋設情報およびレベル情
報で変調した送信信号を出力するデータ通信部とを有
し、圧力検知器のスイッチが切り替えるハイレベルの信
号およびローレベルの信号は、データ通信部が発生する
直流電力に基づいて生成される。

【００１０】また、この発明では、ループコイルとして
埋設管に設けられた融着結合のための加熱線を用いた。

【００１１】さらに、この発明では、加熱線とデータ通
信部との間のインピーダンスの整合をとるトランスを有
する。

【００１２】

【作用】この構成により、標識装置の圧力検知器は、埋
設管内の圧力を検知し、検知した圧力に応じてスイッチ
を切り替える。そして、ハイレベルまたはローレベルの
信号をデータ通信部に出力可能な状態にある。

【００１３】探査装置が電磁波を送信すると、標識装置
のアンテナ部のループコイルが受信信号を発生する。デ
ータ通信部は、アンテナ部からの受信信号を受け取り、
この受信信号から直流電力を発生する。そして、この直
流電力を利用して、埋設情報と圧力検知器の信号に基づ
くレベル情報とで変調した送信信号を発生する。ループ
コイルは、この送信信号で応答用の電磁波を発生する。

【００１４】探査装置は、標識装置からの電磁波を受信
して復調し、埋設情報とレベル情報とを出力する。

【００１５】ループコイルの代わりに加熱線を用いる
と、加熱線は、ループ状の形状をしているので、電磁波
は、この加熱線で送受信される。

【００１６】ループコイルの代わりに加熱線を用いる
と、加熱線とデータ通信部との間でインピーダンスの不
整合が発生することがある。このために、トランスは、
加熱線とデータ通信部との間に挿入されて、インピーダ
ンスを整合させる。

【００１７】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００１８】［実施例１］図１は、この発明の実施例１
を示す斜視図である。この埋設管標識システムは、合成
樹脂製の埋設管３００を探査する探査装置１００と、埋
設管３００の継手部３１０に設置される標識装置２００
とを備える。

【００１９】探査装置１００は、埋設管３００を探すと
きに、電磁波の磁界成分を搬送波として送信する。ま
た、標識装置２００に記憶されている埋設情報を書き換
えるときに、変調波（電磁波の磁界成分）を送信する。
一方、標識装置２００からの変調波（電磁波の磁界成
分）を受信すると、この変調波から標識装置２００の情
報を復調して表示する。

【００２０】探査装置１００は、搬送信号を発生すると
共に変調信号を復調する装置本体１１０と、装置本体１
１０からの搬送信号が加えられると搬送波を送信し、変
調波を受信すると変調信号を発生するアンテナ１３０と
を備える。

【００２１】装置本体１１０の一例を図２に示す。装置
本体１１０の電源回路１１２は、バッテリ１１１の電圧
を安定化して各回路１１３〜１１８に供給する。制御回
路１１６は、メモリ回路１１５が記憶している制御手順
に従って、変調・増幅回路１１４や増幅・復調回路１１
７の送受信に係る制御、表示回路１１８の表示に係る制
御、スイッチ１１９の切り替えに係る制御などをする。
コンデンサ１２０は、アンテナ１３０と共振回路を構成
し、受信時に、標識装置２００からの磁界成分を選択す
る。

【００２２】変調・増幅回路１１４は、発振回路１１３
が発振した高周波信号を増幅し、スイッチ１１９を経由
して、この高周波信号を搬送信号としてアンテナ１３０
に送る。増幅・復調回路１１７は、アンテナ１３０から
の変調信号を、スイッチ１１９を経由して受け取ると、
この信号を増幅および復調して得た情報を制御回路１１
６に送る。制御回路１１６は、この情報を表示回路１１
８に表示させる。

【００２３】埋設情報変更の指示を装置本体１１０に加
えると、制御回路１１６は、メモリ回路１１５が記憶し
ている埋設情報や装置本体１１０に加えられた埋設情報
を、変調・増幅回路１１４に送る。変調・増幅回路１１
４は、この埋設情報を、変調してアンテナ１３０に送
る。

【００２４】以上が探査装置１００の構造である。

【００２５】次に、標識装置２００について説明する。
図３は、標識装置２００の一例を示すブロック図であ
る。この標識装置２００は、ループコイル２１０、コン
デンサ２２０、データ通信部としてのデータキャリア用
ＩＣ（Integrated Circuit）素子２３０および圧力検知
器２４０を備える。

【００２６】ループコイル２１０は、アンテナ用の線を
ループ状に形成したものであり、アンテナとして動作す
る。ループコイル２１０は、図４に示すように、継手部
３１０内部に、かつ、継手部３１０の周方向に設けられ
ている。継手部３１０は、合成樹脂製であるので、ルー
プコイル２１０を継手部３１０内に設けても、電磁波の
磁界成分の送受信には影響を与えない。

【００２７】圧力検知器２４０は、スイッチ２４１を備
え、埋設管３００内部の圧力変化に応じてスイッチ２４
１を切り替える。スイッチ２４１の一方の固定端子２４
１Ａが、データキャリア用ＩＣ素子２３０の電源（Ｖｃ
ｃ）端子２３０Ａに接続され、スイッチ２４１の他方の
固定端子２４１Ｂがデータキャリア用ＩＣ素子２３０の
グランド（ＧＮＤ）端子２３０Ｂに接続される。また、
スイッチ２４１の可動端子２４１Ｃが、データキャリア
用ＩＣ素子２３０の入力端子２３０Ｃに接続される。デ
ータキャリア用ＩＣ素子２３０の電源端子２３０Ａのレ
ベルがハイレベルであり、グランド端子２３０Ｂのレベ
ルがローレベルである。

【００２８】圧力検知器２４０の一例を図５に示す。こ
の圧力検知器は、図５（ａ）に示すように、一端が開か
れると共に他端が閉じられた円筒部２４２の内部に、電
極２４３，２４４，２４５と、隔壁部２４６とを備え
る。円筒部２４２の内部Ａは、隔壁部２４６で仕切られ
て、密閉状態になっている。そのうえ、内部Ａは、大気
圧に保たれている。隔壁部２４６は、弾性変形可能であ
る。

【００２９】隔壁部２４６を挟むように、電極２４４の
内電極部２４４Ａと外電極部２４４Ｂとが取り付けられ
ている。さらに、内電極部２４４Ａは、内部Ａの気密を
保ちながら、電極部２４４Ｃにより外電極部２４４Ｂに
取り付けられている。内電極部２４４Ａと外電極部２４
４Ｂとは弾性変形可能である。外電極部２４４Ｂと離れ
て電極２４５が取り付けられている。電極２４５の形状
は、図５（ｂ）に示すように板状である。電極２４３，
２４４，２４５は、リード線２４７，２４８，２４９で
外部と接続可能になっている。図３に示すスイッチ２４
１は、これらの電極２４３，２４４，２４５とリード線
２４７，２４８，２４９とで構成される。

【００３０】このような圧力検知器２４０は、図４に示
すように、円筒部２４２の開口が継手部３１０の内側か
ら突き出るように、継手部３１０に取り付けられる。そ
して、継手部３１０内の圧力が内部Ａの圧力とほぼ等し
いとき、電極２４４が電極２４３と接触し、リード線２
４７とリード線２４８とが電気的に短絡状態になる。ま
た、継手部３１０内の圧力が低くなると、図６に示すよ
うに、隔壁部２４６が変形し、これに伴って、電極２４
４が変形して電極２４５と接触し、リード線２４８とリ
ード線２４９とが電気的に短絡状態になる。

【００３１】コンデンサ２２０は、ループコイル２１０
が探査装置１００からの磁界成分を受信するための同調
用である。

【００３２】データキャリア用ＩＣ素子２３０は、コン
デンサ２２０に並列に接続されている。データキャリア
用ＩＣ素子２３０の一例を図７に示す。データキャリア
用ＩＣ素子２３０の整流・平滑回路２３１は、ループコ
イル２１０からの搬送信号を、スイッチ２３８を経由し
て受け取ると、この搬送信号を整流して平滑し、直流電
力に変換する。コンデンサ２３２は、整流・平滑回路２
３１からの直流電力を蓄積する。そして、蓄積した直流
電力を、端子Ｖｃｃを経由して、各回路２３３〜２３７
に供給する。メモリ回路２３４は、情報の読み書きが可
能な不揮発性メモリであり、コンデンサ２３２からの直
流電力がオフになっても、記憶内容を保持している。メ
モリ回路２３４は、埋設管３００の埋設情報をあらかじ
め記憶している。

【００３３】制御回路２３５は、制御端子ＣＲを備え
る。この制御端子ＣＲは、入力端子２３０Ｃを経由し
て、圧力検知器２４０のスイッチ２４１に接続される。
制御端子ＣＲには、スイッチ２４１の切り替えにより、
ハイレベルまたはローレベルの信号が加えられる。制御
回路２３５は、復調回路２３３から搬送信号を受け取る
と、制御端子ＣＲに加えられる信号に対応する信号、た
とえば「Ｈ（ハイ）」または「Ｌ（ロー）」の信号をレ
ベル情報として変調・増幅回路２３７に送る。

【００３４】また、制御回路２３５は、復調回路２３３
から搬送信号を受け取ると、メモリ回路２３４から埋設
情報を読み出して変調・増幅回路２３７に送る。変調・
増幅回路２３７は、発振回路２３６が発振した高周波信
号を、制御回路２３５からの埋設情報およびレベル情報
で変調して、変調信号を発生する。そして、この変調信
号を増幅し、スイッチ２３８を経由してループコイル２
１０に送る。

【００３５】さらに、制御回路２３５は、復調回路２３
３がループコイル２１０から変調信号を受け取ると、復
調回路２３３が復調した埋設情報をメモリ回路２３４に
記憶させる。書き込みが終了すると、制御回路２３５
は、変調・増幅回路２３７を制御して、書き込み終了を
示すための搬送信号をループコイル２１０に送る。

【００３６】以上が標識装置２００の構造である。

【００３７】次に、実施例１の動作について説明する。

【００３８】埋設管３００の継手部３１０内部には、標
識装置２００をあらかじめ設けておく。埋設作業のとき
には、埋設管３００の管部３２０，３２０を矢印ａ，ｂ
（図４）の方向から継手部３１０にそれぞれ挿入し、合
成樹脂製の管部３２０，３２０を加熱線（図示を省略）
で加熱して融着する。標識装置２００のデータキャリア
用ＩＣ素子２３０には、埋設管３００の管種、埋設の深
さ、埋設日時、埋設位置の座標、埋設方向などの埋設情
報をあらかじめ記憶させるか、または、埋設作業のとき
に記憶させる。

【００３９】後日、埋設した埋設管３００の保守作業な
どをする場合、埋設管３００の埋設情報と共に埋設管３
００の様子を調べたいとき、作業者は、探査装置１００
を操作して、埋設管探査に係る搬送波を送信する。

【００４０】埋設管３００の標識装置２００では、ルー
プコイル２１０が搬送波を受信する。このとき、たとえ
ば埋設管３００が真空式下水道管のとき、埋設管３００
内の圧力が正常であれば、図６に示すように、圧力検知
器２４０の隔壁部２４６が弾性変形して、電極２４４が
電極２４５に接触する。これにより、リード線２４８と
リード線２４９が電気的に短絡状態になる。すなわち、
圧力検知器２４０のスイッチ２４１（図３）は、データ
キャリア用ＩＣ素子２３０の入力端子２３０Ｃを、ロー
レベルにする状態にある。

【００４１】標識装置２００のループコイル２１０は、
探査装置１００からの搬送波を受信すると、搬送信号を
データキャリア用ＩＣ素子２３０に送る。データキャリ
ア用ＩＣ素子２３０は、この搬送信号で動作を開始し、
内部に記憶している埋設情報と、圧力検知器２４０のス
イッチ２４１によるローレベルのレベル情報とを含む信
号で搬送信号を変調した変調信号を発生する。ループコ
イル２１０は、データキャリア用ＩＣ素子２３０からの
変調信号を変調波に変換して送信する。

【００４２】探査装置１００は、変調波を受信すると埋
設情報およびレベル情報を復調して表示する。この表示
により、作業者は、埋設情報を知ることができる。同時
に、作業者は、レベル情報により、埋設管３００の管内
圧力が正常であることを知る。

【００４３】もし、埋設管３００が破損などをして、管
内圧力が異常になると、圧力検知器２４０は、この異常
を検知してスイッチ２４１を切り替える。スイッチ２４
１は、データキャリア用ＩＣ素子２３０の入力端子２３
０Ｃを、ハイレベルにする。これにより、データキャリ
ア用ＩＣ素子２３０は、埋設情報とハイレベルのレベル
情報とを含む信号で搬送信号を変調した変調信号を発生
する。ループコイル２１０は、データキャリア用ＩＣ素
子２３０からの変調信号を変調波に変換して送信する。

【００４４】探査装置１００は、ハイレベルのレベル情
報を表示するので、作業者は、埋設管３００に異常が発
生したことを知る。

【００４５】標識装置２００の埋設情報を書き換えると
き、作業者は、探査装置１００の書き換えに係る操作を
する。この操作で、探査装置１００は、埋設情報で変調
した変調波を送信する。

【００４６】標識装置２００では、データキャリア用Ｉ
Ｃ素子２３０がループコイル２１０からの変調信号から
埋設情報を復調して、この埋設情報を新たに記憶する。
書き込みが終了すると、標識装置２００は、搬送波を送
信する。探査装置１００は、この搬送波を受信したこと
を表示する。これにより、作業者は、埋設情報を更新で
きたことを知る。

【００４７】このように、ローレベルまたはハイレベル
のレベル情報により、埋設管３００の異常を調べること
が可能になる。

【００４８】なお、実施例１では、ループコイル２１０
を継手部３１０の内部に設けたが、特にこれに限定され
ない。たとえば、ループコイル２１０を継手部３１０の
内表面に設けてもよい。

【００４９】さらに、実施例１では、管部３２０と継手
部３１０とを分離したものを用いたが、特にこれに限定
されない。たとえば、継手部３１０をどちらかの管部３
２０に一体的に設けてもよい。

【００５０】［実施例２］図８は、この発明の実施例２
に係る標識装置のブロック図である。実施例２では、実
施例１のループコイル２１０の代わりに、継手部３１０
に設けられているループ状の加熱線３１１を用いる。こ
のために、加熱線３１１に端子３１２，３１３を設け
る。そして、端子３１２と端子３１３との間に電源２５
０を接続し、管部３２０と管部３２０とを加熱融着後
に、電源２５０を取り外す。端子３１２と端子３１３と
の間には、コンデンサ２２０とデータキャリア用ＩＣ素
子２３０との並列回路を接続する。

【００５１】これらの加熱線３１１、コンデンサ２２
０、データキャリア用ＩＣ素子２３０および圧力検知器
２４０で標識装置が構成される。

【００５２】この実施例２により、専用のアンテナが不
要になり、埋設管の生産に際して、生産コストを低減で
きる。

【００５３】［実施例３］図９は、この発明の実施例３
に係る標識装置のブロック図である。実施例３では、図
８の回路中で、加熱線３１１とコンデンサ２２０との間
に、トランス２６０を挿入する。このとき、トランス２
６０の１次巻線２６１側に、コンデンサ２２０とデータ
キャリア用ＩＣ素子２３０との並列回路を接続する。

【００５４】トランス２６０は、加熱線３１１のインピ
ーダンスを変換して、加熱線３１１をデータキャリア用
ＩＣ素子２３０に結合する。すなわち、トランス２６０
により、加熱線３１１とデータキャリア用ＩＣ素子２３
０との整合をとる。さらに、トランス２６０の２次巻線
２６２の直流抵抗の値を加熱線３１１に比べて小さくす
る。

【００５５】加熱線３１１は、もともと大きな電流を流
すためのものであり、これをアンテナとして用いると、
電磁波を送受信するときに、アンテナとしての効率が悪
くなる。このために、トランス２６０により、加熱線３
１１とデータキャリア用ＩＣ素子２３０との整合をと
る。

【００５６】このような構成により、作業者が電源２５
０を接続するだけで、埋設管３００を連結すると共に、
トランス２６０の２次巻線２６２での発熱を小さくする
ので、トランス２６０を保護できる。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によ
り、埋設管内の圧力の変化により、標識装置の圧力検知
器がハイレベルまたはローレベルの信号をデータ通信部
に加えるので、データ通信部は、この信号に基づいたレ
ベル情報と埋設情報とで変調した電磁波を送信する。探
査装置は、標識装置からの電磁波を受信して復調し、埋
設情報とレベル情報とを出力する。これにより、埋設管
内の圧力が正常または異常であるのかを表示できる。

【００５８】また、ループコイルの代わりに加熱線を用
いると、ループコイルを不要にし、埋設管の生産コスト
を低減できる。

【００５９】さらに、加熱線とデータ通信部との間に、
トランスを挿入すると、加熱線のインピーダンスを整合
することができ、不整合で発生する電力の損失等を防止
することができ、通信距離を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す斜視図である。

【図２】装置本体の一例を示すブロック図である。

【図３】標識装置の一例を示すブロック図である。

【図４】埋設管の断面図である。

【図５】圧力検知器の一例を示す断面図である。

【図６】圧力検知器の圧力検知を説明するための図であ
る。

【図７】データキャリア用ＩＣ素子の一例を示すブロッ
ク図である。

【図８】実施例２の標識装置を示すブロック図である。

【図９】実施例３の標識装置を示すブロック図である。

【図１０】無線応答装置を示す図である。

【符号の説明】

２１０ループコイル２３０データキャリア用ＩＣ素子２４０圧力検知器２４１スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波を送信する探査装置と、前記電磁
波を受信すると応答用の電磁波を送信する埋設管に設け
られた標識装置とを備え、前記探査装置は、前記標識装
置からの電磁波を受信して復調した情報を出力する埋設
管標識システムにおいて、前記標識装置は、前記探査装置と電磁波を送受信し、電磁波の送受信用の
ループコイルを具備するアンテナ部と、ハイレベルの信号とローレベルの信号とのどちらかを切
り替えて出力するスイッチを具備し、埋設管内の圧力変
化を検出し、検出した圧力変化に応じて前記スイッチを
切り替える圧力検知器と、前記アンテナ部からの受信信号を変換した直流電力で動
作し、前記スイッチで切り替えられた信号に対応するレ
ベル情報を発生し、前記埋設管の埋設情報をあらかじめ
記憶し、この埋設情報および前記レベル情報で変調した
送信信号を出力するデータ通信部とを有し、前記圧力検知器のスイッチが切り替えるハイレベルの信
号およびローレベルの信号は、前記データ通信部が発生
する直流電力に基づいて生成されることを特徴とする埋
設管標識システム。
【請求項２】前記ループコイルとして前記埋設管に設
けられた融着結合のための加熱線を用いたことを特徴と
する請求項１記載の埋設管標識システム。
【請求項３】前記加熱線と前記データ通信部との間の
インピーダンスの整合をとるトランスを有することを特
徴とする請求項２記載の埋設管標識システム。