JPH0729084A - 埋設管標識システム - Google Patents

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】 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、標識装置は、探査装置と電磁波の送受
信をすると共に送受信用のループコイル２１０を具備す
るアンテナ部と、このアンテナ部からの受信信号を変換
した直流電力で動作すると共にあらかじめ記憶している
埋設情報で変調した送信信号をループコイルに送るデー
タキャリア用ＩＣ素子２３０とを備え、探査装置は、標
識装置からの電磁波を受信すると埋設情報を復調して出
力する埋設管標識システムにおいて、ループコイル２１
０とデータキャリア用ＩＣ素子２３０との間に挿入され
たスイッチ２４１を具備し、埋設管内の圧力変化に応じ
て、スイッチ２４１を開閉する圧力検知器２４０を有す
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、埋設管には、たとえば無線応答タグをあらかじめ取
り付ける。

【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ことができると共に、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、標識装置は、探査装置と電磁波を
送受信すると共に送受信用のループコイルを具備するア
ンテナ部と、このアンテナ部からの受信信号を変換した
直流電力で動作すると共にあらかじめ記憶している埋設
情報で変調した送信信号をループコイルに送るデータ通
信部とを備え、探査装置は、標識装置からの電磁波を受
信すると埋設情報を復調して出力する埋設管標識システ
ムにおいて、ループコイルとデータ通信部との間に挿入
されたスイッチを具備し、埋設管内の圧力変化に応じ
て、スイッチを開閉する圧力検知器を有する。

【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
信部との間に挿入され、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、標識装置のループコイルとデ
ータ通信部との間に、圧力検知器のスイッチが設けられ
る。圧力検知器は、埋設管内の圧力を検知して、スイッ
チを開閉し、埋設管内の圧力が正常のときに、ループコ
イルをデータ通信部に接続する。また、圧力が異常のと
きに、この接続を解除する。

【００１３】この状態で、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は、受信信号
を発生する。埋設管内の圧力が正常のとき、データ通信
部は、圧力検知器のスイッチを経由して、ループコイル
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、記憶し
ている埋設情報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、埋設情報を取り出して出力する。

【００１５】もし、埋設管内の圧力が異常のときには、
圧力検知器がループコイルとデータ通信部との接続を解
除するので、ループコイルからの受信信号は、データ通
信部に加えられない。したがって、応答用の電磁波は、
標識装置から送信されない。

【００１６】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。

【００１７】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のインピーダンスの不
整合が発生するときがある。このために、トランスが加
熱線とデータ通信部との間に挿入されて、インピーダン
スが整合される。

【００１８】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００１９】［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。

【００２０】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の埋
設情報を復調して表示する。

【００２１】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。

【００２２】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と共に共振回路を
構成し、受信時に、標識装置２００からの磁界成分を選
択する。

【００２３】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埋設情報を制御回路１１
６に送る。制御回路１１６は、この埋設情報を表示回路
１１８に表示させる。

【００２４】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１１４
は、この埋設情報を変調して、変調信号をアンテナ１３
０に送る。

【００２５】以上が探査装置１００の構造である。

【００２６】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。

【００２７】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。ループコイル２
１０には、圧力検知器２４０が直列に接続されている。
さらに、ループコイル２１０と圧力検知器２４０との直
列回路に、コンデンサ２２０とデータキャリア用ＩＣ素
子２３０との並列回路が接続されている。

【００２８】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を開閉させる。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、隔壁部２４３と、電極２４４，２４５とを備える。
円筒部２４２の内部２４６は、隔壁部２４３で仕切られ
て、密閉状態になっている。そのうえ、内部２４６は、
大気圧に保たれている。隔壁部２４３は、弾性変形可能
であり、その外側には、弾性変形可能な電極２４４が取
り付けられている。さらに、電極２４４と向かい合うよ
うに、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２４
４，２４５は、リード線２４７，２４８で外部と接続可
能になっている。図３に示すスイッチ２４１は、これら
の電極２４４，２４５とリード線２４７，２４８とで構
成される。

【００２９】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に取り付けられてい
る。そして、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２４３が変形して、電極２４４が
電極２４５と接触し、リード線２４７とリード線２４８
が電気的に短絡状態になる。

【００３０】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。

【００３１】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、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、記憶している埋設情報を保持している。

【００３２】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２
３８を経由してループコイル２１０に送る。

【００３３】また、制御回路２３５は、復調回路２３３
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。

【００３４】以上が標識装置２００の構造である。

【００３５】次に、実施例１の動作について説明する。

【００３６】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には、埋設管３０
０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。

【００３７】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。

【００３８】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。この場合、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２４３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２４７と
リード線２４８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）が閉状態に
なる。ループコイル２１０で発生した搬送信号がデータ
キャリア用ＩＣ素子２３０に送られる。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。

【００３９】探査装置１００は、変調波を受信すると埋
設情報を復調して表示する。このとき、作業者は、変調
波の状態で埋設管の位置を知ることができると共に、表
示で埋設情報を調べることができる。同時に、作業者
は、埋設情報が表示されたので、埋設管３００の管内圧
力が正常であることを知る。

【００４０】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を開状態にする。これによ
り、データキャリア用ＩＣ素子２３０は、ループコイル
２１０からの搬送信号を受け取ることができないので、
変調信号を出力しない。

【００４１】作業者は、探査装置１００から搬送波を送
信したが、標識装置２００からの応答がないので、埋設
管３００に異常が発生したことを知ることができる。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】このように、応答用の変調波の有無で埋設
管３００の異常を調べることが可能になる。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】［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との並列回路に、圧力検知器２４０を直列に接
続した回路を接続する。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】［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のコンデンサ２２０とデータキャリア用ＩＣ素子２３
０との並列回路と、圧力検知器２４０との間に、トラン
ス２６０を挿入する。このとき、トランス２６０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し、トランス２６０
の２次巻線２６２側に、加熱線３１１と圧力検知器２４
０との直列回路を接続する。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によ
り、埋設管内の圧力が正常のとき、標識装置の圧力検知
器がループコイルとデータ通信部とを接続するので、標
識装置は、応答用の電磁波を送信する。探査装置は、標
識装置からの電磁波を受信して、埋設情報を出力する。
もし、埋設管内の圧力が異常になれば、標識装置の圧力
検知器がループコイルとデータ通信部との接続を解除す
るので、標識装置は、応答用の電磁波を送信しない。こ
の結果、探査装置は、埋設情報を出力しないので、埋設
管内の圧力異常を埋設情報の有無で知らせることができ
る。

【００５５】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。

【００５６】さらに、加熱線とループコイルとの間に、
トランスを挿入すると、加熱線とループコイルとの間の
インピーダンスの整合をとることができ、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。

【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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、前記標識装置は、前記探査装
   置と電磁波を送受信すると共に送受信用のループコイル
   を具備するアンテナ部と、このアンテナ部からの受信信
   号を変換した直流電力で動作すると共にあらかじめ記憶
   している埋設情報で変調した送信信号を前記ループコイ
   ルに送るデータ通信部とを備え、前記探査装置は、前記
   標識装置からの電磁波を受信すると前記埋設情報を復調
   して出力する埋設管標識システムにおいて、 前記ループコイルと前記データ通信部との間に挿入され
   たスイッチを具備し、前記埋設管内の圧力変化に応じ
   て、前記スイッチを開閉する圧力検知器を有することを
   特徴とする埋設管標識システム。
2. 【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。
3. 【請求項３】 前記加熱線と前記データ通信部との間に
   挿入され、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。