パイプラインの走行式配管検査装置及び配管検査方法
【課題】突起状障害物が内面に存在するパイプラインにおいては、従来技術である検査ピグ等の移動が突起状障害物により妨げられ、内面からの非破壊検査が困難、という課題がある。そこで本発明は、突起状障害物が存在するパイプラインを内部から非破壊で連続検査できる走行式配管検査装置及び走行式配管検査方法を提供することを目的とする。
【解決手段】配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、プラグ等の突起状障害物部分を通過するときだけ、障害物に衝突するおそれのあるセンサーを退避させ、通過後に元に戻すことにより、その障害物部分を除き、連続的に且つほぼ全面検査が実施できる。さらに、それに付帯する手段を付加することにより、自己完結的に検査を実行できる走行式配管検査装置及び走行式配管検査方法を提供する。
【解決手段】配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、プラグ等の突起状障害物部分を通過するときだけ、障害物に衝突するおそれのあるセンサーを退避させ、通過後に元に戻すことにより、その障害物部分を除き、連続的に且つほぼ全面検査が実施できる。さらに、それに付帯する手段を付加することにより、自己完結的に検査を実行できる走行式配管検査装置及び走行式配管検査方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプラインの配管内を走行し、肉厚やクラック等の配管状態を配管内部から検査する走行式配管内検査装置及び配管検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプラインは、石油や天然ガスの輸送だけでなく、都市ガスや上下水道のように、生活のライフラインを担い、都市インフラとして欠かせない重要なものである。一旦、パイプラインを構成する配管が破損すると、その被害は甚大であるため、日々のメンテナンスが欠かせないものである。特に、配管の腐食や欠陥は、減肉による耐圧低下や、割れや開孔による流体（ガス等）の漏洩につながり、これらを未然に防止すべく、点検、検査が重要な役目を負っている。
パイプラインの検査では、外部から超音波検査による配管肉厚測定や、超音波探傷検査による内部欠陥検査が、主に行われている。これらは配管外部からの検査であるので、地上に設置しているパイプラインは比較的検査し易いが、埋設されているパイプラインは、道路掘り返しを伴い、非常に困難な作業となっている。
一方、パイプラインを内面から検査する検査装置は、ピグとよばれるカプセルタイプの容器に検査装置を搭載したものが提案されている（通常、これを検査ピグとよんでいる）。検査ピグは、配管内の流体や圧空により移動しながら、配管内部の検査を自動で行うものである。検査ピグについては、いろいろな技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、配管内を走行する検査ピグに、その配管周方向に超音波探触子を多数配置し、パイプライン内の流体により検査ピグを移動させて、配管肉厚を測定する検査装置が開示されている。
特許文献２には、検査ピグによる検査装置において、ピグが複数台連結され、それぞれに搭載されている外部機構間のデータ伝送を無線送信し、配線の断線やコネクタの故障を防止することが開示されている。
特許文献３には、検査ピグを使用した配管内撮像システムが提案されている。
【０００４】
これら検査ピグは、流体圧力により配管内を走行するため、常に配管内面に密着する必要がある。そのため、配管内に突起物などの障害物があると、検査ピグは走行できない。従って、検査ピグにより検査できるのは、配管内に突起物などの障害物がない高圧ガス管等に限られている。
また、検査ピグ以外の内面検査装置として、特許文献４に、マグネット車輪を有した台車に検査装置を搭載し、配管内を自走する検査装置が開示されている。しかし、配管全体の検査をする場合、台車が配管内を走行する距離が長くなり、能率が極端に悪化するため、実用的な段階ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭62-79352号公報
【特許文献２】特開2003-329607号公報
【特許文献３】特開2003-343791号公報
【特許文献４】特開2001-12934号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
補修や分岐増設工事等のたびに挿入されるプラグ（栓）は、配管内に先端が突出する。そのため、従来技術である検査ピグは、こうした突起物を有するパイプラインでは、それらが移動上の障害物となり、使用できないという課題がある。
また、マグネット車輪式の自走式検査装置も、検査能率を向上させる技術開発と、プラグ位置が特定されないのでそれを回避する技術開発が課題である。
益々重要となるパイプラインの保守管理を強化し、配管検査の精度と検査速度を向上させるため、本発明は、プラグなどの突起物が存在する配管系（パイプライン）を内部から非破壊で連続検査できる走行式配管検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、配管内面に沿ってセンサー（配管肉厚測定センダーや疵探索センサー等）を配置し、配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、プラグ等の突起状障害物部分を通過するときだけ、障害物に衝突するおそれのあるセンサーを退避させ、通過後に元に戻すことにより、その障害物部分を除き連続的に全面検査できることを見出し、本発明を成すに至った。
【０００８】
さらに本発明者らは、上記一連の動作を走行式配管検査装置内にて自己完結的に実行できるようにするため、カメラ等のセンサーにより配管内の障害物を検出する手段（障害物検出手段）を進行方向最前面に配置し、そこから得た障害物情報と、検査装置が配管内でどのような姿勢（ねじれ等）となっているか常に把握し、姿勢制御する装置（姿勢制御手段）を配置し、そこから得た装置自体の姿勢情報とから、退避すべきセンサーを決定し、障害物を通過する時にそのセンサーを退避させ、通過後元に戻す装置（センサーブロック制御手段）によりセンサー退避を実行し、その状況を監視する装置（サンサー監視手段）にてセンサー退避の状況を確認し、各制御系へフィードバックすることにより、一連の動作を完結させ、配管内部からの全面検査を連続的に実施できることを発想し、本発明を成すに至った。
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、配管内面に沿うように配置した複数のセンサーが２以上のセンサーブロックに分割されていて、且つ該センサーブロックが該配管の半径方向に移動可能であり、さらに該センサーブロックの移動を制御する制御手段が備えられていることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査装置
【００１０】
（２）前記センサーブロックの移動を制御する制御手段は、前記センサーの配管管軸方向片側又は両側に配置され配管内の障害物を検出する障害物検出手段と、該走行式配管検査装置の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記障害物検出手段からの信号と前記姿勢制御手段からの信号に基づき前記センサーブロックの移動を制御するセンサーブロック制御手段と、前記センサーを監視するセンサー監視手段とから構成されていることを特徴とする（１）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１１】
（３）前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、互いに連結された２以上の台車に設置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１２】
（４）前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、それぞれ個別の台車に設置されていることを特徴とする（３）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１３】
（５）前記姿勢制御手段が配管内面に押圧するブレーキパッドを有することを特徴とする（２）〜（４）のいずれか1項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１４】
（６）前記センサーが漏洩磁束センサーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１５】
（７）前記センサーが超音波センサーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１６】
（８）（１）〜（７）のいずれか1項に記載の走行式配管検査装置を用いることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査方法
【００１７】
（９）前記障害物検出手段で検出した障害物の情報と、前記姿勢制御手段からの姿勢情報とから移動すべきセンサーブロックを決定し、その情報を基に前記センサーブロック制御手段にて移動すべきと決定したセンサーブロックを配管半径方向に移動させ、障害物を通過後に、該センサーブロックを再度配管内面に沿う位置まで移動させることを特徴とする（８）に記載のパイプラインの走行式配管検査方法
【００１８】
（１０）さらに前記センサー監視手段からの情報も基にすることを特徴とする（９）に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、上記課題は解決され、プラグ等の突起物を有する配管内も走行しながら連続的に検査することが可能となる。そのため、都市ガスに使われる低中圧ガス管等のメンテナンス性が飛躍的に向上し、腐食や疵による破損を未然に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一例として、センサー配置とセンサーブロックの分割を示した模式図である。
【図２】本発明の一例として、センサー群を４分割にし、上方に位置するセンサーブロックを半径方向に移動した模式図である。
【図３】本発明の一例として、センサー群を上方1/4と残り3/4の２分割にし、上方1/4に該当するセンサーブロックを半径方向に移動した模式図である。
【図４】本発明における姿勢制御手段の模式図である。(a)は通常走行時（ブレーキをかけていないとき）の状況を示す模式図である。(b)は、姿勢制御のため、片方のブレーキを示す模式図である。(c)は、姿勢制御手段を搭載した台車を横面から見た模式図である。
【図５】本発明に係る走行式配管検査装置を複数台車に搭載したときの例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に使用した、走行式配管検査装置を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例の全体統括制御システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明について、更に詳細に説明する。
１．センサー及びセンサーブロック
配管検査を実施するセンサーは、その目的により多種にわたる。例えば、配管の肉厚を測定するものとしては、超音波式による厚さセンサーや漏洩磁場式による厚さセンサーなどがある。また、内部疵や内部欠陥の探査には超音波式探傷センサーが、表面疵であれば漏洩磁場式探傷センサーや、CCDカメラ等などがある。本発明においては、センサーの種類は問わず、配管の内面からの検査に用いるものであれば適用可能である。
【００２２】
図１に、本発明におけるセンサー配置とセンサー群を4分割した例を示す。なお、図１〜４は、検査装置の断面（配管断面に対応）を見た図である。図１では、特許文献１と同様に、センサー１を配管内面に近接するように、全周にわたって配置している。このセンサー配置により、ある断面における配管全周を同時に検査することができるため、検査能率が向上する。そして、このセンサー群（配置した複数のセンサー全部の総称）が配管内を移動することにより、配管の連続的全面検査が効率的に実施される。
【００２３】
しかし、前述したように、配管内のプラグ等の障害物があったとき、これらセンサー１が衝突しないよう、退避させる必要がある。全てのセンサー１を退避させたのでは、障害物が存在する部分の全周部分の検査ができなくなり、全面検査ができなくなる。
そこで、センサー群を2つ以上のブロック（センサーブロック２）に分割し、障害物部分を通過する際に、必要のあるセンサーブロックのみを移動し、通過後に元の位置に戻すことにより、障害物部分を除いて検査の連続性が維持される。また、障害物部分を含む断面内の障害物部分以外の部分は、移動していないセンサーで検査しているので、その検査データにより障害物部分を類推・補完することが可能である。従って、全面検査性もほぼ維持でき、検査精度を向上させることができる。図１は、センサーブロック分割の一例として、センサー群を４つのセンサーブロックに分割した例を示している。
【００２４】
図２は、図１のセンサーブロック２のうち、上部（配管断面の天頂方向）に位置するセンサーブロック２aを配管の中心方向に移動させたところを示している。図２では、センサーブロック２aに取り付けたエアーシリンダー３で動かしているが、可動手段は、エアーシリンダーに限定される必要はない。また、センサーブロック移動方向も、図２では、配管の中心方向に移動させているが、円周方向にスライドさせてもよい。配管内障害物が通過できるだけのスペースを空けることができれば、センサーブロックの移動方法、移動方向は問わない。センサーブロック２aの移動距離は、障害物に応じて可変とすることが好ましい。その最大値は、配管径やセンサーを配置した装置、想定される障害物の大きさ等を勘案して決められる。
【００２５】
例えば、前述した都市ガス配管では、通常配管内障害物は、プラグ突起だけであるので、プラグの突起長さを前提に設計すればよい。通常、プラグ径は、配管径にもよるが、40~100mm程度であり、突起長さ（配管内部へ突き出した長さ）は5~20mm程度である。そのため、センサーのブロックの移動距離は50mmもあれば、プラグ突起物は十分通過可能である。
【００２６】
センサー群の分割方法も、図１のような4分割に限らない。センサー１つ１つを移動させてもよい。このときは、センサー1つでセンサーブロックを成していると考えればよい。また、センサーブロック毎に属するセンサーの個数が異なってもよい。例えば、図１では、全体を1/4ずつ4等分したが、1/4の部分と残り3/4の部分の2分割にしてもよい（図３）。さらに、センサーブロックごとに移動可能にしても、固定してもよい。障害物が常に、配管断面の天頂部のみにある時などは、全体を４等分する分割よりも、上部1/4のセンサーと、残り3/4のセンサーの２分割にし、上部1/4のセンサーブロック２aのみを可動可能とし、残り3/4のセンサーブロック２cを固定とするほうが、機構も簡単であるし、設備コストからみても望ましい。実際、都市ガス配管のプラグは、そのほとんど全てが配管断面の天頂部近傍に取り付けられているので、上部1/4と残り3/4というような分割形態の方がよい。
【００２７】
２．障害物検出手段
障害物検出手段は、配管内を走行する検査装置の進行方向最前面に設置し、配管内の障害物（特にプラグ等の突起状障害物）を検知する機能を有している。障害物検知するために、超音波式レーダーやCCDカメラによる画像処理センサーなどのセンサーを備えている。例えば、CCDカメラによる画像センサーでは、同時に搭載される光源（例えば、LED光源）により前方を照射し、CCDカメラにより前方の状況を捉え、それを画像処理することにより障害物を認知することができる。
CCDカメラによる画像情報などの検出データは、別途備える演算部にて画像処理され、障害物の有無を判定し、障害物を認識したときは、その大きさ、位置等の情報を演算部にて処理し、後述するセンサーブロック制御手段に伝達される。
【００２８】
３．姿勢制御手段
姿勢制御手段は、検査装置が配管内でどのような姿勢（ねじれ等）となっているか常に把握し、その姿勢を制御する機能を有している。
検査装置は、断面円形であり、断面円形の配管内を移動するため、配管軸方向の位置だけでなく、ねじれも考慮する必要がある。例えば、前述したように、配管上方のみ存在するプラグ（突起物）対策として、図３に示すような上部1/4のセンサーを含むセンサーブロック２aのみ可動可能としたとき、検査装置がねじれて配管内に存在していると、配管上部のプラグを退避することができなくなる。
また、障害物検出手段で障害物の位置がわかっていても、障害物に近付くにつれ、検査装置がねじれて走行すると、障害物から退避すべきセンサーブロックが特定できず、結果的に障害物と衝突することもありうる。そこで、検査装置がどのような姿勢で配管内にいるか常に把握し、適正な姿勢になるよう制御することが重要となる。そのため、姿勢制御手段は、検査装置の姿勢把握のためのセンサーを備え、そのセンサーからの情報を基に姿勢を制御する装置も備えている。
【００２９】
姿勢把握のためのセンサーは、例えば重力センサーなどで、常に重力方向（鉛直下方）を基準にしてどれだけ傾いているか把握することができる。また、前述した障害物検出手段のCCDカメラの視野に、重力方向を示す振り子を映し、検査装置の傾き角度を把握することもできる。検査装置のねじれ角度が把握できれば、その手段は特に問わない。
【００３０】
姿勢制御手段は、検査装置の位置及びねじれを制御する。ねじれを制御する手段は、例えば、検査装置の断面中央部につながれたワイヤー１７にて牽引されて走行する場合、少なくとも２つのブレーキパッド１１を有していれば、片方のブレーキパッド１１を配管に押し付けること（押し付け力１６）により、検査装置のねじれを解消することができる。図４(a)に示すように、例えば、検査装置の外周部に配置したゴムタイヤ１３で配管内壁１０を押し付けながら（タイヤ押し付け力１５）走行していても、何らかの要因で、装置全体が周方向にずれた場合（つまり、ねじれた場合）、図４(b)に示すように、ずれた方と反対のブレーキをかける（押し付け力１６）ことにより、装置中央部の牽引力に対して、ねじれ方向に力がかかり、装置は走行しながらねじれを解消するように旋回する。ブレーキパッドの押し付け（押し付け力１６）は、図４(b)のようにエアーシンリンダー１２で行うことができる。図４(c)は、姿勢制御手段を搭載した台車を横面から見た模式図であり、分かり易くするため、ブレーキパッド１１、エアーシリンダー１２、ゴムタイヤ１３を一組ずつ示している。
【００３１】
配管が鋼鉄製であれば、電磁石を用いた電磁ブレーキを使うこともできる。
また、検査装置を支持している車輪もしくはタイヤにブレーキを作用させてもよい。むしろ積極的に方向舵機能を持たせた方向制御車輪等を用いてもよい。
姿勢制御手段にて検出された検査装置の姿勢に関する情報は、後述するセンサーブロック制御手段に伝達される。
【００３２】
３．センサー監視手段
センサー監視手段は、センサーの状況を監視し、監視状況をセンサーブロック制御手段へのフィードバック機能を有する。監視するセンサーの状況とは、センサー(センサーブロック)の可動状況と、障害物の通過状況である。その監視手段は、例えば障害物検出手段と同様に、LED光源を有したCCDカメラによる画像解析を用いることができる。その監視手法は、特に限定されるものでなく、センサーブロックの動きが監視でき、また障害物通過状況が監視できるものであればよい。
【００３３】
センサーブロック制御手段へのフィードバック機能とは、例えば、障害物の通過状況を把握し、センサーブロック制御手段へフィードバックすることにより、障害物退避の確実性を向上させることができ、検査装置の障害物との衝突による設備トラブル回避だけでなく、障害物通過後速やかに元の位置にセンサーブロックを戻すことができ、障害物通過に関する制御性を高めることができる。このことにより、検査装置のトラブルを回避することができるだけでなく、検査可能面積のアップにつながり、検査精度、検査効率の向上にも寄与する。
【００３４】
４．センサーブロック制御手段
センサーブロック制御手段は、障害物検出手段から伝達される障害物に関する情報と、姿勢制御手段から伝達される検査装置の姿勢に関する情報と、必要に応じてセンサー監視手段から伝達されるセンサー状況や障害物の通過状況に関する情報を基にして、センサー群を分割したブロック（センサーブロック）のうち、どのセンサーブロックを移動させるかを決定し、検査装置の位置情報等から、検査装置が障害物を通過するタイミングで、退避すべきセンサーブロックを移動させ、障害物との衝突を回避し、障害物部分を通過後は、移動したセンサーブロックを速やかに元の位置へ戻す機能を有している。
障害物検出手段と姿勢制御手段からの情報だけでなく、後述するセンサー監視手段からの情報も加味することができる。これらの情報を総合的に分析して、センサーブロックの動きを制御することになる。
【００３５】
以上、紹介した一連の手段は、機能的な分類であり、物理的に分離存在している必要はない。例えば、演算部を統合することも可能であり、各手段で検出された信号を、演算部に集約し、その中で、障害物検出手段の画像処理演算を行ったり、姿勢制御演算を行ったり、退避すべきセンサーブロックの特定や移動距離、移動タイミングの演算を行うことができる。また、前述したように、障害物監視装置やセンサー監視装置で重力センサー（CCDカメラ映像に重力振り子を写して分析するセンサー）機能を持たせることも可能である。
さらに、演算部は検査装置内部にある必要もなく、無線やケーブルにより、検査装置の外部や、配管外部にて演算することも可能である。もちろん、判断部分や制御部分の一部または全部を人間が介在することにより実施してもよい。
【００３６】
５．台車
本発明による走行式配管検査装置は、上記に説明した機能手段を搭載していれば、その態様を限定するものではない。一番コンパクトなのは、全ての手段を一体として組み込むことである。しかし、一般的に配管系（パイプライン）は、多くの曲がり部分や分岐部分がある。さらに都市部に埋設されているパイプラインは、狭隘な場所に敷設されていることから、急峻な曲がりが多く、検査装置の長手方向（配管軸方向）長さが短いほど有利となる。
そのため、互いに連結された２以上の台車に搭載することにより、急峻な曲がりへも適用できる自走式配管検査装置が実現できる。１つの台車には、複数の手段を搭載してもよいし、個々の手段を１つずつの台車に搭載してもよい。もちろん、１つの手段を分割して、複数の台車に搭載してもよい。例えば、センサー群を４つのセンサーブロックに分割した場合、１つの台車に１つのセンサーブロックを搭載し、合計４つの台車でセンサー群を構成してもよい。
【００３７】
また、台車は、それぞれ独立駆動でもよいが、互いに連結され、一体となって走行すると制御性、構造設計性の観点から望ましい。互いに連結する台車の場合、台車相互間でねじれが発生しないような連結器３０を使用することが望ましい。例えば、ユニバーサル・ジョイントを連結器３０として用いれば、台車相互間のねじれがなく、一体となって走行することが可能となる。
【００３８】
図５に、９つの台車にそれぞれの手段を搭載した例を示す。先頭の台車２１には障害物検出手段及び駆動手段を搭載し、2番目台車２２には姿勢制御手段を、3番目台車２３にはセンサー監視手段を、4番目台車２４と5番目台車２５にセンサーブロックを、6番目台車２６にセンサー監視手段を、7番目台車２７に演算部を、8番目台車２８に姿勢制御手段を、最後尾台車２９に障害物監視手段を搭載している。前後に障害物監視手段及び駆動手段を搭載することで、前進後進の両方に対応できるものである。
【実施例】
【００３９】
本発明の実施例として、図６に示すように、図５と同様に9台連結した台車に各手段を搭載し、前後をワーヤーロープで牽引して駆動する方式の走行式配管検査装置を示す。
以下に、各手段の構成を示す。
【００４０】
（１）先頭台車 ：障害物検出手段
超小型CCDカメラ 1台
イメージセンサー ：1/４インチCCD
画素数 ：38万画素
使用レンズ ：広角ミニレンズ
照明装置 １台
方式 ：LEDリング照明
色 ：赤
【００４１】
（２）2番目台車：姿勢制御手段（図４と同様の構造）
ブレーキ 2式
方式 ：エアーシリンダー式ブレーキパッド
【００４２】
（３）3番目台車：センサー監視手段
超小型CCDカメラ 1台
イメージセンサー ：1/４インチCCD
画素数 ：38万画素
使用レンズ ：広角ミニレンズ
照明装置 １台
方式 ：LEDリング照明
色 ：赤
【００４３】
（４）4番目台車：センサーブロック（固定：図３の２c参照）
漏洩磁場検出式厚さセンサー １２式
センサー素子 ：リニアホールIC
【００４４】
（５）5番目台車：センサーブロック（可動：図３の２a参照）
漏洩磁場検出式厚さセンサー ４式
センサー素子 ：リニアホールIC
センサーブロック可動方式 ：エアーシリンダー
【００４５】
（６）6番目台車：センサー監視手段（3番目台車と同じ構成）
（７）7番目台車：演算部
演算用制御基板、伝送基板搭載
全手段の演算部分は、ここに集約している。
（８）8番目台車：姿勢制御手段姿勢制御手段（2番目台車と同じ構成）
（９）最後尾台車：障害物検出手段（先頭台車と同じ構成）
【００４６】
なお、各台車とも、３つ以上のサスペンション式ゴムタイヤや車輪等で、配管内面に接している。このゴムタイヤは、突起状障害物に当たると、それを乗り越える構造としている。前述したように、通常、プラグ等の障害物は配管の断面天頂部にあるため、その部分を外してタイヤや車輪等を配置することが望ましい。
【００４７】
その他共通仕様は以下のとおりである。
（10）検査装置内信号伝達手段：光ファイバー伝送
（11）電源供給：牽引ワイヤーに添わせた電源供給ケーブルにより外部給電
（12）圧空供給：牽引ワイヤーに添わせたフレキシブル配管により外部から供給
（13）走行駆動方式：外部からワイヤー牽引駆動（走行速度：60cm/min）
（14）全体統括制御：地上からの集中制御（図７に全体統括制御装置システムの構成を示す）
地上からの集中制御により、走行式配管検査装置の駆動速度制御やセンサーからのデータ保存と解析、障害物監視手段やセンサー監視手段からの映像モニターリング、各機器の手動操作等を行う。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明により、配管内にプラグのような突起状障害物がある配管系（パイプライン）であっても、配管内面からの非破壊検査が連続的にほぼ全面に亘って実施可能となることから、保守点検に顕著な効果を奏するものと確信している。
【符号の説明】
【００４９】
１ センサー
２ センサーブロック
２a 上方部センサーブロック（可動）
２b センサーブロック（可動）
２c センサーブロック（固定）
３ センサーブロック駆動用エアーシリンダー
１０ 配管内面
１１ ブレーキパッド
１２ ブレーキ用エアーシリンダー
１３ ゴムタイヤ
１４ タイヤサスペンション
１５ タイヤ押し付け力
１６ ブレーキ押し付け力
１７ 索引ワイヤー
２０ 台車
２１ 先頭台車（障害物検出手段）
２２ 2番目台車（姿勢制御手段）
２３ 3番目台車（センサー監視手段）
２４ ４番目台車（センサーブロック）
２５ 5番目台車（センサーブロック）
２６ 6番目台車（センサー監視手段）
２７ 7番目台車（演算部）
２８ 8番目台車（姿勢制御手段）
２９ 最後尾台車（障害物検出手段）
３０ 連結器
３１ CCDカメラ（障害物検出手段）
３２ CCDカメラ（センサー監視手段）
４０ 模擬パイプライン
４１ 突起状障害物
５１ 光ファイバー
５２ 光ファイバーリール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプラインの配管内を走行し、肉厚やクラック等の配管状態を配管内部から検査する走行式配管内検査装置及び配管検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプラインは、石油や天然ガスの輸送だけでなく、都市ガスや上下水道のように、生活のライフラインを担い、都市インフラとして欠かせない重要なものである。一旦、パイプラインを構成する配管が破損すると、その被害は甚大であるため、日々のメンテナンスが欠かせないものである。特に、配管の腐食や欠陥は、減肉による耐圧低下や、割れや開孔による流体（ガス等）の漏洩につながり、これらを未然に防止すべく、点検、検査が重要な役目を負っている。
パイプラインの検査では、外部から超音波検査による配管肉厚測定や、超音波探傷検査による内部欠陥検査が、主に行われている。これらは配管外部からの検査であるので、地上に設置しているパイプラインは比較的検査し易いが、埋設されているパイプラインは、道路掘り返しを伴い、非常に困難な作業となっている。
一方、パイプラインを内面から検査する検査装置は、ピグとよばれるカプセルタイプの容器に検査装置を搭載したものが提案されている（通常、これを検査ピグとよんでいる）。検査ピグは、配管内の流体や圧空により移動しながら、配管内部の検査を自動で行うものである。検査ピグについては、いろいろな技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、配管内を走行する検査ピグに、その配管周方向に超音波探触子を多数配置し、パイプライン内の流体により検査ピグを移動させて、配管肉厚を測定する検査装置が開示されている。
特許文献２には、検査ピグによる検査装置において、ピグが複数台連結され、それぞれに搭載されている外部機構間のデータ伝送を無線送信し、配線の断線やコネクタの故障を防止することが開示されている。
特許文献３には、検査ピグを使用した配管内撮像システムが提案されている。
【０００４】
これら検査ピグは、流体圧力により配管内を走行するため、常に配管内面に密着する必要がある。そのため、配管内に突起物などの障害物があると、検査ピグは走行できない。従って、検査ピグにより検査できるのは、配管内に突起物などの障害物がない高圧ガス管等に限られている。
また、検査ピグ以外の内面検査装置として、特許文献４に、マグネット車輪を有した台車に検査装置を搭載し、配管内を自走する検査装置が開示されている。しかし、配管全体の検査をする場合、台車が配管内を走行する距離が長くなり、能率が極端に悪化するため、実用的な段階ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭62-79352号公報
【特許文献２】特開2003-329607号公報
【特許文献３】特開2003-343791号公報
【特許文献４】特開2001-12934号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
補修や分岐増設工事等のたびに挿入されるプラグ（栓）は、配管内に先端が突出する。そのため、従来技術である検査ピグは、こうした突起物を有するパイプラインでは、それらが移動上の障害物となり、使用できないという課題がある。
また、マグネット車輪式の自走式検査装置も、検査能率を向上させる技術開発と、プラグ位置が特定されないのでそれを回避する技術開発が課題である。
益々重要となるパイプラインの保守管理を強化し、配管検査の精度と検査速度を向上させるため、本発明は、プラグなどの突起物が存在する配管系（パイプライン）を内部から非破壊で連続検査できる走行式配管検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、配管内面に沿ってセンサー（配管肉厚測定センダーや疵探索センサー等）を配置し、配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、プラグ等の突起状障害物部分を通過するときだけ、障害物に衝突するおそれのあるセンサーを退避させ、通過後に元に戻すことにより、その障害物部分を除き連続的に全面検査できることを見出し、本発明を成すに至った。
【０００８】
さらに本発明者らは、上記一連の動作を走行式配管検査装置内にて自己完結的に実行できるようにするため、カメラ等のセンサーにより配管内の障害物を検出する手段（障害物検出手段）を進行方向最前面に配置し、そこから得た障害物情報と、検査装置が配管内でどのような姿勢（ねじれ等）となっているか常に把握し、姿勢制御する装置（姿勢制御手段）を配置し、そこから得た装置自体の姿勢情報とから、退避すべきセンサーを決定し、障害物を通過する時にそのセンサーを退避させ、通過後元に戻す装置（センサーブロック制御手段）によりセンサー退避を実行し、その状況を監視する装置（サンサー監視手段）にてセンサー退避の状況を確認し、各制御系へフィードバックすることにより、一連の動作を完結させ、配管内部からの全面検査を連続的に実施できることを発想し、本発明を成すに至った。
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、配管内面に沿うように配置した複数のセンサーが２以上のセンサーブロックに分割されていて、且つ該センサーブロックが該配管の半径方向に移動可能であり、さらに該センサーブロックの移動を制御する制御手段が備えられていることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査装置
【００１０】
（２）前記センサーブロックの移動を制御する制御手段は、前記センサーの配管管軸方向片側又は両側に配置され配管内の障害物を検出する障害物検出手段と、該走行式配管検査装置の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記障害物検出手段からの信号と前記姿勢制御手段からの信号に基づき前記センサーブロックの移動を制御するセンサーブロック制御手段と、前記センサーを監視するセンサー監視手段とから構成されていることを特徴とする（１）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１１】
（３）前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、互いに連結された２以上の台車に設置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１２】
（４）前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、それぞれ個別の台車に設置されていることを特徴とする（３）に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１３】
（５）前記姿勢制御手段が配管内面に押圧するブレーキパッドを有することを特徴とする（２）〜（４）のいずれか1項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１４】
（６）前記センサーが漏洩磁束センサーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１５】
（７）前記センサーが超音波センサーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置
【００１６】
（８）（１）〜（７）のいずれか1項に記載の走行式配管検査装置を用いることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査方法
【００１７】
（９）前記障害物検出手段で検出した障害物の情報と、前記姿勢制御手段からの姿勢情報とから移動すべきセンサーブロックを決定し、その情報を基に前記センサーブロック制御手段にて移動すべきと決定したセンサーブロックを配管半径方向に移動させ、障害物を通過後に、該センサーブロックを再度配管内面に沿う位置まで移動させることを特徴とする（８）に記載のパイプラインの走行式配管検査方法
【００１８】
（１０）さらに前記センサー監視手段からの情報も基にすることを特徴とする（９）に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、上記課題は解決され、プラグ等の突起物を有する配管内も走行しながら連続的に検査することが可能となる。そのため、都市ガスに使われる低中圧ガス管等のメンテナンス性が飛躍的に向上し、腐食や疵による破損を未然に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一例として、センサー配置とセンサーブロックの分割を示した模式図である。
【図２】本発明の一例として、センサー群を４分割にし、上方に位置するセンサーブロックを半径方向に移動した模式図である。
【図３】本発明の一例として、センサー群を上方1/4と残り3/4の２分割にし、上方1/4に該当するセンサーブロックを半径方向に移動した模式図である。
【図４】本発明における姿勢制御手段の模式図である。(a)は通常走行時（ブレーキをかけていないとき）の状況を示す模式図である。(b)は、姿勢制御のため、片方のブレーキを示す模式図である。(c)は、姿勢制御手段を搭載した台車を横面から見た模式図である。
【図５】本発明に係る走行式配管検査装置を複数台車に搭載したときの例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例に使用した、走行式配管検査装置を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例の全体統括制御システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明について、更に詳細に説明する。
１．センサー及びセンサーブロック
配管検査を実施するセンサーは、その目的により多種にわたる。例えば、配管の肉厚を測定するものとしては、超音波式による厚さセンサーや漏洩磁場式による厚さセンサーなどがある。また、内部疵や内部欠陥の探査には超音波式探傷センサーが、表面疵であれば漏洩磁場式探傷センサーや、CCDカメラ等などがある。本発明においては、センサーの種類は問わず、配管の内面からの検査に用いるものであれば適用可能である。
【００２２】
図１に、本発明におけるセンサー配置とセンサー群を4分割した例を示す。なお、図１〜４は、検査装置の断面（配管断面に対応）を見た図である。図１では、特許文献１と同様に、センサー１を配管内面に近接するように、全周にわたって配置している。このセンサー配置により、ある断面における配管全周を同時に検査することができるため、検査能率が向上する。そして、このセンサー群（配置した複数のセンサー全部の総称）が配管内を移動することにより、配管の連続的全面検査が効率的に実施される。
【００２３】
しかし、前述したように、配管内のプラグ等の障害物があったとき、これらセンサー１が衝突しないよう、退避させる必要がある。全てのセンサー１を退避させたのでは、障害物が存在する部分の全周部分の検査ができなくなり、全面検査ができなくなる。
そこで、センサー群を2つ以上のブロック（センサーブロック２）に分割し、障害物部分を通過する際に、必要のあるセンサーブロックのみを移動し、通過後に元の位置に戻すことにより、障害物部分を除いて検査の連続性が維持される。また、障害物部分を含む断面内の障害物部分以外の部分は、移動していないセンサーで検査しているので、その検査データにより障害物部分を類推・補完することが可能である。従って、全面検査性もほぼ維持でき、検査精度を向上させることができる。図１は、センサーブロック分割の一例として、センサー群を４つのセンサーブロックに分割した例を示している。
【００２４】
図２は、図１のセンサーブロック２のうち、上部（配管断面の天頂方向）に位置するセンサーブロック２aを配管の中心方向に移動させたところを示している。図２では、センサーブロック２aに取り付けたエアーシリンダー３で動かしているが、可動手段は、エアーシリンダーに限定される必要はない。また、センサーブロック移動方向も、図２では、配管の中心方向に移動させているが、円周方向にスライドさせてもよい。配管内障害物が通過できるだけのスペースを空けることができれば、センサーブロックの移動方法、移動方向は問わない。センサーブロック２aの移動距離は、障害物に応じて可変とすることが好ましい。その最大値は、配管径やセンサーを配置した装置、想定される障害物の大きさ等を勘案して決められる。
【００２５】
例えば、前述した都市ガス配管では、通常配管内障害物は、プラグ突起だけであるので、プラグの突起長さを前提に設計すればよい。通常、プラグ径は、配管径にもよるが、40~100mm程度であり、突起長さ（配管内部へ突き出した長さ）は5~20mm程度である。そのため、センサーのブロックの移動距離は50mmもあれば、プラグ突起物は十分通過可能である。
【００２６】
センサー群の分割方法も、図１のような4分割に限らない。センサー１つ１つを移動させてもよい。このときは、センサー1つでセンサーブロックを成していると考えればよい。また、センサーブロック毎に属するセンサーの個数が異なってもよい。例えば、図１では、全体を1/4ずつ4等分したが、1/4の部分と残り3/4の部分の2分割にしてもよい（図３）。さらに、センサーブロックごとに移動可能にしても、固定してもよい。障害物が常に、配管断面の天頂部のみにある時などは、全体を４等分する分割よりも、上部1/4のセンサーと、残り3/4のセンサーの２分割にし、上部1/4のセンサーブロック２aのみを可動可能とし、残り3/4のセンサーブロック２cを固定とするほうが、機構も簡単であるし、設備コストからみても望ましい。実際、都市ガス配管のプラグは、そのほとんど全てが配管断面の天頂部近傍に取り付けられているので、上部1/4と残り3/4というような分割形態の方がよい。
【００２７】
２．障害物検出手段
障害物検出手段は、配管内を走行する検査装置の進行方向最前面に設置し、配管内の障害物（特にプラグ等の突起状障害物）を検知する機能を有している。障害物検知するために、超音波式レーダーやCCDカメラによる画像処理センサーなどのセンサーを備えている。例えば、CCDカメラによる画像センサーでは、同時に搭載される光源（例えば、LED光源）により前方を照射し、CCDカメラにより前方の状況を捉え、それを画像処理することにより障害物を認知することができる。
CCDカメラによる画像情報などの検出データは、別途備える演算部にて画像処理され、障害物の有無を判定し、障害物を認識したときは、その大きさ、位置等の情報を演算部にて処理し、後述するセンサーブロック制御手段に伝達される。
【００２８】
３．姿勢制御手段
姿勢制御手段は、検査装置が配管内でどのような姿勢（ねじれ等）となっているか常に把握し、その姿勢を制御する機能を有している。
検査装置は、断面円形であり、断面円形の配管内を移動するため、配管軸方向の位置だけでなく、ねじれも考慮する必要がある。例えば、前述したように、配管上方のみ存在するプラグ（突起物）対策として、図３に示すような上部1/4のセンサーを含むセンサーブロック２aのみ可動可能としたとき、検査装置がねじれて配管内に存在していると、配管上部のプラグを退避することができなくなる。
また、障害物検出手段で障害物の位置がわかっていても、障害物に近付くにつれ、検査装置がねじれて走行すると、障害物から退避すべきセンサーブロックが特定できず、結果的に障害物と衝突することもありうる。そこで、検査装置がどのような姿勢で配管内にいるか常に把握し、適正な姿勢になるよう制御することが重要となる。そのため、姿勢制御手段は、検査装置の姿勢把握のためのセンサーを備え、そのセンサーからの情報を基に姿勢を制御する装置も備えている。
【００２９】
姿勢把握のためのセンサーは、例えば重力センサーなどで、常に重力方向（鉛直下方）を基準にしてどれだけ傾いているか把握することができる。また、前述した障害物検出手段のCCDカメラの視野に、重力方向を示す振り子を映し、検査装置の傾き角度を把握することもできる。検査装置のねじれ角度が把握できれば、その手段は特に問わない。
【００３０】
姿勢制御手段は、検査装置の位置及びねじれを制御する。ねじれを制御する手段は、例えば、検査装置の断面中央部につながれたワイヤー１７にて牽引されて走行する場合、少なくとも２つのブレーキパッド１１を有していれば、片方のブレーキパッド１１を配管に押し付けること（押し付け力１６）により、検査装置のねじれを解消することができる。図４(a)に示すように、例えば、検査装置の外周部に配置したゴムタイヤ１３で配管内壁１０を押し付けながら（タイヤ押し付け力１５）走行していても、何らかの要因で、装置全体が周方向にずれた場合（つまり、ねじれた場合）、図４(b)に示すように、ずれた方と反対のブレーキをかける（押し付け力１６）ことにより、装置中央部の牽引力に対して、ねじれ方向に力がかかり、装置は走行しながらねじれを解消するように旋回する。ブレーキパッドの押し付け（押し付け力１６）は、図４(b)のようにエアーシンリンダー１２で行うことができる。図４(c)は、姿勢制御手段を搭載した台車を横面から見た模式図であり、分かり易くするため、ブレーキパッド１１、エアーシリンダー１２、ゴムタイヤ１３を一組ずつ示している。
【００３１】
配管が鋼鉄製であれば、電磁石を用いた電磁ブレーキを使うこともできる。
また、検査装置を支持している車輪もしくはタイヤにブレーキを作用させてもよい。むしろ積極的に方向舵機能を持たせた方向制御車輪等を用いてもよい。
姿勢制御手段にて検出された検査装置の姿勢に関する情報は、後述するセンサーブロック制御手段に伝達される。
【００３２】
３．センサー監視手段
センサー監視手段は、センサーの状況を監視し、監視状況をセンサーブロック制御手段へのフィードバック機能を有する。監視するセンサーの状況とは、センサー(センサーブロック)の可動状況と、障害物の通過状況である。その監視手段は、例えば障害物検出手段と同様に、LED光源を有したCCDカメラによる画像解析を用いることができる。その監視手法は、特に限定されるものでなく、センサーブロックの動きが監視でき、また障害物通過状況が監視できるものであればよい。
【００３３】
センサーブロック制御手段へのフィードバック機能とは、例えば、障害物の通過状況を把握し、センサーブロック制御手段へフィードバックすることにより、障害物退避の確実性を向上させることができ、検査装置の障害物との衝突による設備トラブル回避だけでなく、障害物通過後速やかに元の位置にセンサーブロックを戻すことができ、障害物通過に関する制御性を高めることができる。このことにより、検査装置のトラブルを回避することができるだけでなく、検査可能面積のアップにつながり、検査精度、検査効率の向上にも寄与する。
【００３４】
４．センサーブロック制御手段
センサーブロック制御手段は、障害物検出手段から伝達される障害物に関する情報と、姿勢制御手段から伝達される検査装置の姿勢に関する情報と、必要に応じてセンサー監視手段から伝達されるセンサー状況や障害物の通過状況に関する情報を基にして、センサー群を分割したブロック（センサーブロック）のうち、どのセンサーブロックを移動させるかを決定し、検査装置の位置情報等から、検査装置が障害物を通過するタイミングで、退避すべきセンサーブロックを移動させ、障害物との衝突を回避し、障害物部分を通過後は、移動したセンサーブロックを速やかに元の位置へ戻す機能を有している。
障害物検出手段と姿勢制御手段からの情報だけでなく、後述するセンサー監視手段からの情報も加味することができる。これらの情報を総合的に分析して、センサーブロックの動きを制御することになる。
【００３５】
以上、紹介した一連の手段は、機能的な分類であり、物理的に分離存在している必要はない。例えば、演算部を統合することも可能であり、各手段で検出された信号を、演算部に集約し、その中で、障害物検出手段の画像処理演算を行ったり、姿勢制御演算を行ったり、退避すべきセンサーブロックの特定や移動距離、移動タイミングの演算を行うことができる。また、前述したように、障害物監視装置やセンサー監視装置で重力センサー（CCDカメラ映像に重力振り子を写して分析するセンサー）機能を持たせることも可能である。
さらに、演算部は検査装置内部にある必要もなく、無線やケーブルにより、検査装置の外部や、配管外部にて演算することも可能である。もちろん、判断部分や制御部分の一部または全部を人間が介在することにより実施してもよい。
【００３６】
５．台車
本発明による走行式配管検査装置は、上記に説明した機能手段を搭載していれば、その態様を限定するものではない。一番コンパクトなのは、全ての手段を一体として組み込むことである。しかし、一般的に配管系（パイプライン）は、多くの曲がり部分や分岐部分がある。さらに都市部に埋設されているパイプラインは、狭隘な場所に敷設されていることから、急峻な曲がりが多く、検査装置の長手方向（配管軸方向）長さが短いほど有利となる。
そのため、互いに連結された２以上の台車に搭載することにより、急峻な曲がりへも適用できる自走式配管検査装置が実現できる。１つの台車には、複数の手段を搭載してもよいし、個々の手段を１つずつの台車に搭載してもよい。もちろん、１つの手段を分割して、複数の台車に搭載してもよい。例えば、センサー群を４つのセンサーブロックに分割した場合、１つの台車に１つのセンサーブロックを搭載し、合計４つの台車でセンサー群を構成してもよい。
【００３７】
また、台車は、それぞれ独立駆動でもよいが、互いに連結され、一体となって走行すると制御性、構造設計性の観点から望ましい。互いに連結する台車の場合、台車相互間でねじれが発生しないような連結器３０を使用することが望ましい。例えば、ユニバーサル・ジョイントを連結器３０として用いれば、台車相互間のねじれがなく、一体となって走行することが可能となる。
【００３８】
図５に、９つの台車にそれぞれの手段を搭載した例を示す。先頭の台車２１には障害物検出手段及び駆動手段を搭載し、2番目台車２２には姿勢制御手段を、3番目台車２３にはセンサー監視手段を、4番目台車２４と5番目台車２５にセンサーブロックを、6番目台車２６にセンサー監視手段を、7番目台車２７に演算部を、8番目台車２８に姿勢制御手段を、最後尾台車２９に障害物監視手段を搭載している。前後に障害物監視手段及び駆動手段を搭載することで、前進後進の両方に対応できるものである。
【実施例】
【００３９】
本発明の実施例として、図６に示すように、図５と同様に9台連結した台車に各手段を搭載し、前後をワーヤーロープで牽引して駆動する方式の走行式配管検査装置を示す。
以下に、各手段の構成を示す。
【００４０】
（１）先頭台車 ：障害物検出手段
超小型CCDカメラ 1台
イメージセンサー ：1/４インチCCD
画素数 ：38万画素
使用レンズ ：広角ミニレンズ
照明装置 １台
方式 ：LEDリング照明
色 ：赤
【００４１】
（２）2番目台車：姿勢制御手段（図４と同様の構造）
ブレーキ 2式
方式 ：エアーシリンダー式ブレーキパッド
【００４２】
（３）3番目台車：センサー監視手段
超小型CCDカメラ 1台
イメージセンサー ：1/４インチCCD
画素数 ：38万画素
使用レンズ ：広角ミニレンズ
照明装置 １台
方式 ：LEDリング照明
色 ：赤
【００４３】
（４）4番目台車：センサーブロック（固定：図３の２c参照）
漏洩磁場検出式厚さセンサー １２式
センサー素子 ：リニアホールIC
【００４４】
（５）5番目台車：センサーブロック（可動：図３の２a参照）
漏洩磁場検出式厚さセンサー ４式
センサー素子 ：リニアホールIC
センサーブロック可動方式 ：エアーシリンダー
【００４５】
（６）6番目台車：センサー監視手段（3番目台車と同じ構成）
（７）7番目台車：演算部
演算用制御基板、伝送基板搭載
全手段の演算部分は、ここに集約している。
（８）8番目台車：姿勢制御手段姿勢制御手段（2番目台車と同じ構成）
（９）最後尾台車：障害物検出手段（先頭台車と同じ構成）
【００４６】
なお、各台車とも、３つ以上のサスペンション式ゴムタイヤや車輪等で、配管内面に接している。このゴムタイヤは、突起状障害物に当たると、それを乗り越える構造としている。前述したように、通常、プラグ等の障害物は配管の断面天頂部にあるため、その部分を外してタイヤや車輪等を配置することが望ましい。
【００４７】
その他共通仕様は以下のとおりである。
（10）検査装置内信号伝達手段：光ファイバー伝送
（11）電源供給：牽引ワイヤーに添わせた電源供給ケーブルにより外部給電
（12）圧空供給：牽引ワイヤーに添わせたフレキシブル配管により外部から供給
（13）走行駆動方式：外部からワイヤー牽引駆動（走行速度：60cm/min）
（14）全体統括制御：地上からの集中制御（図７に全体統括制御装置システムの構成を示す）
地上からの集中制御により、走行式配管検査装置の駆動速度制御やセンサーからのデータ保存と解析、障害物監視手段やセンサー監視手段からの映像モニターリング、各機器の手動操作等を行う。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明により、配管内にプラグのような突起状障害物がある配管系（パイプライン）であっても、配管内面からの非破壊検査が連続的にほぼ全面に亘って実施可能となることから、保守点検に顕著な効果を奏するものと確信している。
【符号の説明】
【００４９】
１ センサー
２ センサーブロック
２a 上方部センサーブロック（可動）
２b センサーブロック（可動）
２c センサーブロック（固定）
３ センサーブロック駆動用エアーシリンダー
１０ 配管内面
１１ ブレーキパッド
１２ ブレーキ用エアーシリンダー
１３ ゴムタイヤ
１４ タイヤサスペンション
１５ タイヤ押し付け力
１６ ブレーキ押し付け力
１７ 索引ワイヤー
２０ 台車
２１ 先頭台車（障害物検出手段）
２２ 2番目台車（姿勢制御手段）
２３ 3番目台車（センサー監視手段）
２４ ４番目台車（センサーブロック）
２５ 5番目台車（センサーブロック）
２６ 6番目台車（センサー監視手段）
２７ 7番目台車（演算部）
２８ 8番目台車（姿勢制御手段）
２９ 最後尾台車（障害物検出手段）
３０ 連結器
３１ CCDカメラ（障害物検出手段）
３２ CCDカメラ（センサー監視手段）
４０ 模擬パイプライン
４１ 突起状障害物
５１ 光ファイバー
５２ 光ファイバーリール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、配管内面に沿うように配置した複数のセンサーが２以上のセンサーブロックに分割されていて、且つ該センサーブロックが該配管の半径方向に移動可能であり、さらに該センサーブロックの移動を制御する制御手段が備えられていることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項２】
前記センサーブロックの移動を制御する制御手段は、前記センサーの配管管軸方向片側又は両側に配置され配管内の障害物を検出する障害物検出手段と、該走行式配管検査装置の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記障害物検出手段からの信号と前記姿勢制御手段からの信号に基づき前記センサーブロックの移動を制御するセンサーブロック制御手段と、前記センサーを監視するセンサー監視手段を有することを特徴とする請求項１に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項３】
前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、互いに連結された２以上の台車に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項４】
前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、それぞれ個別の台車に設置されていることを特徴とする請求項３に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項５】
前記姿勢制御手段が配管内面に押圧するブレーキパッドを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか1項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項６】
前記センサーが漏洩磁束センサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項７】
前記センサーが超音波センサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか1項に記載の走行式配管検査装置を用いることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査方法。
【請求項９】
前記障害物検出手段で検出した障害物に関する情報と、前記姿勢制御手段からの検査装置の姿勢に関する情報を基に、前記センサーブロック制御手段にて、移動すべきセンサーブロックを決定し、当該移動すべきと決定したセンサーブロックを配管半径方向に移動させ、障害物が通過後に、該センサーブロックを元の位置まで移動することを特徴とする請求項８に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【請求項１０】
さらに前記センサー監視手段からの情報も基にすることを特徴とする請求項９に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【請求項１】
配管内を走行してパイプラインの検査を内面から行う走行式配管検査装置において、配管内面に沿うように配置した複数のセンサーが２以上のセンサーブロックに分割されていて、且つ該センサーブロックが該配管の半径方向に移動可能であり、さらに該センサーブロックの移動を制御する制御手段が備えられていることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項２】
前記センサーブロックの移動を制御する制御手段は、前記センサーの配管管軸方向片側又は両側に配置され配管内の障害物を検出する障害物検出手段と、該走行式配管検査装置の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記障害物検出手段からの信号と前記姿勢制御手段からの信号に基づき前記センサーブロックの移動を制御するセンサーブロック制御手段と、前記センサーを監視するセンサー監視手段を有することを特徴とする請求項１に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項３】
前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、互いに連結された２以上の台車に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項４】
前記障害物検出手段、前記姿勢制御手段、前記センサーブロック制御手段、前記センサー監視手段、複数の前記センサーブロックが、それぞれ個別の台車に設置されていることを特徴とする請求項３に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項５】
前記姿勢制御手段が配管内面に押圧するブレーキパッドを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか1項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項６】
前記センサーが漏洩磁束センサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項７】
前記センサーが超音波センサーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパイプラインの走行式配管検査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか1項に記載の走行式配管検査装置を用いることを特徴とするパイプラインの走行式配管検査方法。
【請求項９】
前記障害物検出手段で検出した障害物に関する情報と、前記姿勢制御手段からの検査装置の姿勢に関する情報を基に、前記センサーブロック制御手段にて、移動すべきセンサーブロックを決定し、当該移動すべきと決定したセンサーブロックを配管半径方向に移動させ、障害物が通過後に、該センサーブロックを元の位置まで移動することを特徴とする請求項８に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【請求項１０】
さらに前記センサー監視手段からの情報も基にすることを特徴とする請求項９に記載のパイプラインの走行式配管検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２７１２５０（Ｐ２０１０−２７１２５０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４６４２（Ｐ２００９−１２４６４２）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５００１７１８１１）日鉄パイプライン株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５００１７１８１１）日鉄パイプライン株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
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