JPH0729085A

JPH0729085A - 埋設管標識システム

Info

Publication number: JPH0729085A
Application number: JP16894993A
Authority: JP
Inventors: Kimiatsu Satou; 公厚佐藤; Akirou Shiyoukaku; 彰朗正角
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-01-31

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、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埋設管の埋設情報および埋設
管の正常を示す識別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２５０と、同じく埋設管の異
常を示す識別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２３０と、データキャリア用ＩＣ素
子２３０，２５０と、アンテナ部との間に挿入されると
共にデータキャリア用ＩＣ素子２３０と２５０とのどち
らかに切り替えて、アンテナ部に接続するスイッチ２６
１を具備し、埋設管の管内圧力の変化に応じてスイッチ
２６１を切り替える圧力検知器２６０とを有する。

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、このアンテナ部からの受信信号を変換した直流
電力で動作し、埋設管の埋設情報および埋設管の正常を
示す識別情報で変調した送信信号を出力する第１データ
通信部と、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、埋設管の埋設情報および埋設管の異常を示
す識別情報で変調した送信信号を出力する第２データ通
信部と、第１データ通信部および第２データ通信部と、
アンテナ部との間に挿入されると共に第１データ通信部
と第２データ通信部とのどちらかに切り替えて、アンテ
ナ部に接続するスイッチを具備し、埋設管の管内圧力の
変化に応じてスイッチを切り替える圧力検知器とを有す
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、加熱線と第１デー
タ通信部および第２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て、スイッチを切り替える。

【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。

【００１４】この場合、埋設管内の圧力が正常のとき、
圧力検知器は、アンテナ部を第１データ通信部に接続す
る。これにより、第１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、埋設情報および識別情報で変
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。

【００１５】探査装置は、標識装置からの電磁波を受信
して復調し、埋設情報と第１データ通信部の識別情報と
を出力する。

【００１６】もし、埋設管内の圧力が異常のとき、圧力
検知器は、この異常圧力を検知し、スイッチを切り替え
て、アンテナ部を第２データ通信部に接続する。これに
より、標識装置は、埋設情報および第２データ通信部の
識別情報で変調した電磁波を送信する。

【００１７】探査装置は、標識装置からの電磁波を受信
して復調し、埋設情報と第２データ通信部の識別情報と
を出力する。

【００１８】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。

【００１９】ループコイルの代わりに加熱線を用いる
と、加熱線と第１データ通信部、第２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ときがある。こ
のために、トランスは、加熱線と第１データ通信部、第
２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。

【００２０】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００２１】［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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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埋設情報を制御回路
１１６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。

【００２６】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。

【００２７】以上が探査装置１００の構造である。

【００２８】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２２０，２４０、第２データ通信部としてのデー
タキャリア用ＩＣ（IntegratedCircuit）素子２３０、
第１データ通信部としてのデータキャリア用ＩＣ素子２
５０および圧力検知器２６０を備える。

【００２９】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。

【００３０】圧力検知器２６０は、スイッチ２６１を備
え、埋設管３００内部の圧力変化に応じてスイッチ２６
１を切り替える。スイッチ２６１は、切り替えにより、
コンデンサ２２０とデータキャリア用ＩＣ素子２３０と
の並列回路にループコイル２１０を接続するか、また
は、コンデンサ２４０とデータキャリア用ＩＣ素子２５
０との並列回路にループコイル２１０を接続する。

【００３１】圧力検知器２６０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２６２の内部に、電
極２６３，２６４，２６５と、隔壁部２６６とを備え
る。円筒部２６２の内部Ａは、隔壁部２６６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２６６は、弾性変形可能であ
る。

【００３２】隔壁部２６６を挟むように、電極２６４の
内電極部２６４Ａと外電極部２６４Ｂとが取り付けられ
ている。さらに、内電極部２６４Ａは、内部Ａの気密を
保ちながら、電極部２６４Ｃにより外電極部２６４Ｂに
取り付けられている。内電極部２６４Ａと外電極部２６
４Ｂとは弾性変形可能である。外電極部２６４Ｂと離れ
て電極２６５が取り付けられている。電極２６５の形状
は、図５（ｂ）に示すように板状である。電極２６３，
２６４，２６５は、リード線２６７，２６８，２６９で
外部と接続可能になっている。図３に示すスイッチ２６
１は、これらの電極２６３，２６４，２６５とリード線
２６７，２６８，２６９とで構成される。

【００３３】このような圧力検知器２６０は、図４に示
すように、円筒部２６２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２６４が電極２６３と接触し、リード線２
６７とリード線２６８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２６６が変形し、これに伴って、電極２６
４が変形して電極２６５と接触し、リード線２６８とリ
ード線２６９とが電気的に短絡状態になる。

【００３４】コンデンサ２２０，２４０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。

【００３５】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の埋設情報と、埋設管３００の圧力の異常を
示す識別情報としてＩＤ（Identification）コードと
を、あらかじめ記憶している。

【００３６】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から埋設情報お
よびＩＤコードを読み出して変調・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
ＩＤコードで変調して、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２１０に送る。

【００３７】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。

【００３８】データキャリア用ＩＣ素子２５０は、デー
タキャリア用ＩＣ素子２３０と同様の構成となってい
る。しかし、データキャリア用ＩＣ素子２５０のメモリ
回路（データキャリア用ＩＣ素子２３０のメモリ回路２
３４に相当）には、埋設情報と共に埋設管３００の圧力
の正常を示すＩＤコードが記憶されている。

【００３９】以上が標識装置２００の構造である。

【００４０】次に、実施例１の動作について説明する。

【００４１】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２３０，２５０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。

【００４２】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。

【００４３】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２６０の隔壁部２６６が弾性変形して、電極２６４が
電極２６５に接触する。これにより、リード線２６８と
リード線２６９が電気的に短絡状態になる。すなわち、
圧力検知器２６０のスイッチ２６１（図３）は、コンデ
ンサ２４０とデータキャリア用ＩＣ素子２５０との並列
回路に、ループコイル２１０を接続する。

【００４４】これにより、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２５０に送られ
る。データキャリア用ＩＣ素子２５０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および埋
設管３００の圧力の正常を示すＩＤコードを含む信号
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２５０からの
変調信号を変調波に変換して送信する。

【００４５】探査装置１００は、変調波を受信すると埋
設情報およびＩＤコード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、データキャリア用ＩＣ素子２５０からの
ＩＤコードにより、埋設管３００の管内圧力が正常であ
ることを知る。

【００４６】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２６０は、この異常
を検知してスイッチ２６１を切り替える。これにより、
スイッチ２６１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、ループコイル２１０
を接続する。これにより、標識装置２００は、探査装置
１００からの搬送波を受信すると、埋設情報と共に埋設
管３００の異常を示すＩＤコードを探査装置１００に送
る。

【００４７】探査装置１００は、データキャリア用ＩＣ
素子２３０からのＩＤコードを表示するので、作業者
は、埋設管３００に異常が発生したことを知る。

【００４８】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。

【００４９】標識装置２００では、データキャリア用Ｉ
Ｃ素子２５０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。

【００５０】このように、ＩＤコードが示す情報で埋設
管３００の異常を調べることが可能になる。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】［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２７
０を接続し、管部３２０と管部３２０とを加熱融着後
に、電源２７０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、コンデンサ２４０とデータキャ
リア用ＩＣ素子２５０との並列回路および圧力検知器２
６０からなる回路を接続する。

【００５４】これらの加熱線３１１、コンデンサ２２
０，２４０、データキャリア用ＩＣ素子２３０，２５０
および圧力検知器２６０で標識装置が構成される。

【００５５】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。

【００５６】［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の回路中の点１と点２との間に、トランス２８０を挿
入する。このとき、トランス２８０の１次巻線２８１側
に、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、コンデンサ２４０とデータキャリア用
ＩＣ素子２５０との並列回路および圧力検知器２６０を
接続し、トランス２８０の２次巻線２８２側に加熱線３
１１を接続する。

【００５７】トランス２８０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２３０，２５０に結合する。すなわち、トラン
ス２８０により、加熱線３１１とデータキャリア用ＩＣ
素子２３０，２５０との整合をとる。さらに、トランス
２８０の２次巻線２８２の直流抵抗の値を加熱線３１１
に比べて小さくする。

【００５８】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２８０により、加熱線３
１１とデータキャリア用ＩＣ素子２３０，２５０との整
合をとる。

【００５９】このような構成により、作業者が電源２７
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２８０の２次巻線２８２での発熱を小さくする
ので、トランス２８０を保護できる。

【００６０】

【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第１データ通信部とを接続するの
で、標識装置は、埋設情報と第１データ通信部の識別情
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、埋設情報と第１デー
タ通信部の識別情報とを出力する。これにより、埋設管
内の圧力が正常であることを表示できる。

【００６１】もし、埋設管内の圧力が異常になれば、圧
力検知器がループコイルと第２データ通信部とを接続す
るので、標識装置は、埋設情報と第２データ通信部の識
別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、埋設情報と第２データ
通信部の識別情報とを出力する。これにより、圧力の異
常を表示できる。

【００６２】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。

【００６３】さらに、加熱線と第１データ通信部、第２
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。

【符号の説明】

２１０ループコイル２３０データキャリア用ＩＣ素子２５０データキャリア用ＩＣ素子２６０圧力検知器２６１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、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
作し、前記埋設管の埋設情報および前記埋設管の正常を
示す識別情報で変調した送信信号を出力する第１データ
通信部と、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、前記埋設管の埋設情報および前記埋設管の異常を
示す識別情報で変調した送信信号を出力する第２データ
通信部と、前記第１データ通信部および前記第２データ通信部と、
前記アンテナ部との間に挿入されると共に前記第１デー
タ通信部と前記第２データ通信部とのどちらかに切り替
えて、前記アンテナ部に接続するスイッチを具備し、前
記埋設管の管内圧力の変化に応じて前記スイッチを切り
替える圧力検知器とを有す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】前記加熱線と前記第１データ通信部およ
び前記第２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。