JP2007113926A - Method for estimating disconnection position of cable buried in ground - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定する方式に関するものである。 The present invention relates to a method for estimating a disconnection position of a cable embedded in the ground.
従来より、ゴルフ場内においてゴルフバッグ等を自動搬送する車両や、工場内で荷物を運搬する無人搬送車として、電磁誘導式の自動走行車が使用されている。以下において、電磁誘導式の自動走行車として、ゴルフ場内におけるゴルフバッグ等を自動搬送する電磁誘導式ゴルフカート5を一例として説明をする。
Conventionally, an electromagnetic induction type automatic traveling vehicle has been used as a vehicle that automatically conveys a golf bag or the like in a golf course or an automatic guided vehicle that conveys luggage in a factory. Hereinafter, an electromagnetic
図3に示すように、ゴルフ場内では、それぞれ9ホール単位(OUTコース:1番ホール〜9番ホール、INコース:10番ホール〜18番ホール)で、走行路が1ループになるように、地表から5cm程度の地中に誘導線ケーブル13が埋め込まれた状態で埋設されている。ここで、ゴルフ場のコースにも依存するものの、1本の誘導線ケーブル13の長さは4〜4.5km程度になるのが一般的である。
As shown in FIG. 3, in the golf course, each 9-hole unit (OUT course: 1st hole to 9th hole, IN course: 10th hole to 18th hole), so that the traveling path becomes one loop, The
電磁誘導式ゴルフカート5は、クラブハウス1等の地上に設置されている送信機2から地下の誘導線ケーブル13に、低周波の交流電流を流すことにより発生する磁界を、車両に設置したコイル等を用いて検出する。そして、電磁誘導式ゴルフカート5は、コースごとに地中の誘導線ケーブル13に沿って、スタート地点から上がり地点に向かって自動走行をするものである。
The electromagnetic
一般的に誘導線ケーブル13としては、線径が0.5mm程度の銅線を5〜10本撚線とし、その周囲を合成ゴム等で覆った単線のケーブルが使用されている。これらのケーブルは、銅線の周囲を合成ゴム等で覆われているものの、地震、長年の使用及び何らかの張力等によって断線をする場合がある。そして、上述したように誘導線ケーブル13は地中に埋設されているために、断線箇所を発見するのがきわめて困難であり、手間のかかる作業という問題点があった。なお、ケーブルの断線は、U字溝、ケーブル間の接続部分及び路盤が割れている部分などで特に起こり易いことが経験上知られている。
In general, the
なお、ケーブルの断線位置を検出する方法としては、断線したケーブルに高周波信号を送り、発生する磁界をコイル等を用いて探索する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a method for detecting the disconnection position of the cable, a method has been proposed in which a high-frequency signal is sent to the disconnected cable and a generated magnetic field is searched using a coil or the like (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記した特許文献1の方法では、探索者が地中に埋め込まれたケーブルに沿ってコース内すべてを歩いて回る必要があり、極めて煩わしいという問題点があった。すなわち、OUTコース又はINコースに使用されている1本の誘導線ケーブル13の長さは、4〜4.5km程度になるのが一般的であり、かなりの労力となるためである。
However, the method of Patent Document 1 described above has a problem that it is extremely troublesome for the searcher to walk around the course along a cable embedded in the ground. That is, the length of one
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、クラブハウス1等に設置されている送信機2の場所において、遠方の地中に埋設されたケーブルの断線位置を推定する方式を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a method for estimating the disconnection position of a cable embedded in a distant ground at the location of the
本発明に係わる地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定する方式は、送信機から誘導線ケーブルの一方と送信機からアースとの間に流れる電流値と、送信機から誘導線ケーブルの他方と送信機からアースとの間に流れる電流値とを測定し、それらの電流値の比率を計算することによって、離れた場所においても地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定できる方式である。 The method of estimating the disconnection position of the cable buried in the ground according to the present invention includes the value of the current flowing between one of the guide wire cable from the transmitter and the ground from the transmitter, and the guide wire cable from the transmitter. A method that can estimate the disconnection position of a cable buried in the ground even at a remote location by measuring the current value flowing between the other and the transmitter and the ground and calculating the ratio of those current values It is.
すなわち、請求項1の発明は、地中に埋設されているケーブルの断線位置推定方式において、
送信機の出力部の一方からケーブルの一方に接続をし、送信機の出力部の他方から送信機のアースに接続をしてこの間に流れる交流の電流値を測定し、
送信機の出力部の他方からケーブルの他方に接続をし、送信機の出力部の一方から送信機のアースに接続をしてこの間に流れる交流の電流値を測定し、
測定された2つの前記電流値の比率を計算することによって、地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定することを特徴としている。
That is, the invention of claim 1 is the disconnection position estimation method of the cable embedded in the ground,
Connect one side of the output of the transmitter to one of the cables, connect the other side of the output of the transmitter to the ground of the transmitter and measure the value of the alternating current flowing between them,
Connect the other end of the transmitter to the other end of the cable, connect one end of the transmitter to the ground of the transmitter and measure the value of the alternating current flowing between them.
By calculating the ratio of the two measured current values, the disconnection position of the cable buried in the ground is estimated.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記交流電流の周波数は、低周波であることを特徴としている。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the frequency of the alternating current is a low frequency.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記ケーブルは、ループ状をしていることを特徴としている。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the cable has a loop shape.
本発明に係わる地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定する方式を用いると、クラブハウス1等に設置されている送信機2の場所において、地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定することができる。したがって、探索者が地中に埋め込まれたケーブルに沿ってコース内をすべて歩く必要がないために、短時間で効率的な補修作業をすることができる。
When using the method of estimating the disconnection position of the cable embedded in the ground according to the present invention, the disconnection position of the cable embedded in the ground at the location of the
以下において、本発明の実施の形態として、ゴルフ場内において、ゴルフバッグ等を自動搬送する電磁誘導式ゴルフカート5を一例として説明をする。
Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an electromagnetic
1.電磁誘導式ゴルフカートの走行路
図3は、ゴルフ場内での電磁誘導式ゴルフカート5の走行路を示す概略図である。すなわち、ゴルフ場内では、それぞれ9ホール単位(OUTコース:1番ホール〜9番ホール、INコース:10番ホール〜18番ホール)で、各走行路が1ループになるように誘導線ケーブル13が、地表から約4〜5cmの地中に埋め込まれた状態で埋設されている。なお、平坦コースや山岳コースなどゴルフ場に依存はするものの、それぞれ1本の誘導線ケーブル13の長さは4〜4.5km程度になるのが一般的である。
1. Driving Path of Electromagnetic Induction Golf Cart FIG. 3 is a schematic diagram showing the traveling path of the electromagnetic
なお、最近では、図3において、OUTコース及びINコースのそれぞれのコースごとに送信機2を設けているのが一般的となっている(図1、2)。すなわち、2台の送信機2を設けることにより、コースごとに流れる電流値をほぼ一定にすることができる。
Recently, in FIG. 3, it is common to provide a
クラブハウス1等に設置されている送信機2は、その出力部3から誘導線ケーブル13に、低周波の交流電流、例えば1500Hzで、250mAに設定した交流電流を流すようにした。なお、送信機2の最大出力は約100W、誘導線ケーブル13のインピーダンスは50〜100Ωである。また、送信機2は、落雷の危険性回避や感電防止、その他の安全性確保を考慮して、第1種のアース4で大地と接地されている。
The
一般的に誘導線ケーブル13としては、線径が約0.5mmの銅線を7本撚線とし、その周囲を合成ゴム等で覆った略円筒形状をした長尺で単線のケーブルが使用されている。そして、これらのケーブルは、地上に接地されている送信機2の出力部3付近を除いて、その大部分が地下に埋め込まれた状態でゴルフカート5の走行路に埋設されている。
In general, as the
そして、電磁誘導式ゴルフカート5は、地中の誘導線ケーブル13に発生する低周波の磁界を、車両に設置したコイル等を用いて検出し、誘導線ケーブル13に沿って、スタート地点から上がり地点に向かって自動走行をするものである。
The electromagnetic
2.本発明に係わる誘導線ケーブルの断線位置推定方式の概要
これらの誘導線ケーブル13は、芯線の周囲が合成ゴム等で覆われているものの、長年の使用や何らかの張力、地震等によって断線をする場合がある。そして、上述したように、誘導線ケーブル13は地中に埋設されているために、断線箇所を発見するのがきわめて困難であり、煩わしい作業という問題点があった。
2. Outline of disconnection position estimation method for guide wire cables according to the present invention These
図1は、本発明に係わる誘導線ケーブルの断線位置推定方式の概略図である。一例として、図3に示す各コースのうちで、OUTコースの例を用いて説明をする。図1(a)は、OUTコースのうちで、上がり地点よりも、ややスタート地点に近い位置が断線7をした場合の例を示している。図1(a)の場合には、ループ内が断線7をしているために、送信機2の出力部3から誘導線ケーブル13との間に、低周波の交流電流が流れることはない。
FIG. 1 is a schematic diagram of a disconnection position estimation method for a guide wire cable according to the present invention. As an example, description will be made using the example of the OUT course among the courses shown in FIG. FIG. 1A shows an example in the case where the disconnection 7 occurs in the OUT course at a position slightly closer to the starting point than the rising point. In the case of FIG. 1A, since the loop is disconnected 7, a low-frequency alternating current does not flow between the
しかし、図1(b)に示すように、送信機2の出力部3の一方、例えば上がり地点側を送信機2のアース4に接続をすることによって、電流計11に交流電流が流れることが確認された。そして、この場合の電流値は、上述した断線をしていない場合の設定電流値(250mA)に比べて少ない値であった。
However, as shown in FIG. 1B, an alternating current may flow through the
また、図1(c)に示すように、送信機2の出力部3の他方、すなわちスタート地点側を送信機2のアース4に接続をすることによって、図1(b)の電流値よりもやや大きな交流電流が電流計11に流れることが確認された。なお、この場合の電流値も、図1(b)の場合と同様に、上述した断線をしていない場合の設定電流値(250mA)に比べて少ない値であった。
Further, as shown in FIG. 1C, by connecting the other side of the
一方、図1(a)〜(c)とは逆に、OUTコースのうちで、上がり地点に近い位置が断線7をした場合の電流値は、上述した場合とは逆になる傾向を示した。すなわち、上がり地点に近い位置が断線7をした場合には、送信機2の出力部3の上がり地点側をアース4に接続すると大きな電流が電流計11に流れ、送信機2の出力部3のスタート地点側をアース4に接続すると小さな電流が電流計11に流れることがわかった。
On the other hand, in contrast to FIGS. 1A to 1C, the current value when the position near the rising point in the OUT course is disconnected 7 tends to be opposite to that described above. . That is, if the position close to the rising point is disconnected 7, connecting the rising point side of the
3.本発明に係わる誘導線ケーブルの断線位置推定方式の内容
図2は、一実施例として、比較的簡単な電流測定装置12を用いた場合の本発明に係わる誘導線ケーブルの断線位置推定方式の概略図である。図2に示すように、電流測定装置12は、スイッチA9、スイッチB8、2個の1アンペア定格のヒューズ10a,b及び交流用の電流計11から構成されている。そして、電流測定装置12の入力側は送信機2の出力部3に、電流測定装置12の出力側はループ状をした誘導線ケーブル13の両端にそれぞれ接続されている。ここで、送信機2を保護するために、誤ってスイッチA9及びスイッチB8が同時にONにされた場合には、ヒューズ10a,bの一方又は両方が焼き切れる構造となっている。
3. FIG. 2 is a schematic diagram of a guideline cable disconnection position estimation method according to the present invention when a relatively simple current measuring device 12 is used as an embodiment. FIG. As shown in FIG. 2, the current measuring device 12 includes a switch A9, a switch B8, two 1 amp rated fuses 10a and 10b, and an
誘導線ケーブル13が断線をしていない状態、すなわち正常な状態では、スイッチA9及びスイッチB8が同時にOFFとなった状態であり、送信機2の出力部3からループ状をした誘導線ケーブル13に、250mAの交流電流がそのまま出力されるようにした(図1(a))。
In a state where the
誘導線ケーブル13が断線をした場合には、以下の手順で断線位置を推定する。ここで、一実施例として、図1(a)に示すように、一般的なゴルフコースのOUTコースのうちで、スタート地点に近い位置の誘導線ケーブル13が断線7をした場合の測定例を用いて詳細な説明をする。
When the
まず、図1(b)に示すように、電流測定装置12のスイッチA9のみをONとし、スイッチB8はOFFの状態のままとする。そうすると、送信機2の出力部3の一方の上側端子14から、誘導線ケーブル13の一方のスタート側に接続をされた状態のままとなる。
そして、送信機2の出力部3の他方の下側端子15は、上がり地点からの誘導線ケーブル13から切り離されるとともに、ヒューズ10b及び電流計11を介してアース4に接続される。その結果、送信機2の出力部3とアース4との間には、180mAの電流が流れることが電流計11によって測定された。
First, as shown in FIG. 1B, only the switch A9 of the current measuring device 12 is turned on, and the switch B8 is kept off. As a result, the connection from the one
The other
次に、図1(c)に示すように、電流測定装置12のスイッチB8のみをONとし、スイッチA9はOFFの状態とままとした。そうすると、送信機2の出力部3の他方の下側端子15から、誘導線ケーブル13の他方の上がり側に接続をされた状態のままとなる。
そして、送信機2の出力部3の一方の上側端子14は、コースのスタート地点からの誘導線ケーブル13から切り離されるとともに、ヒューズ10a及び電流計11を介してアース4に接続される。その結果、送信機2の出力部3とアース4との間には、240mAの電流が流れることが電流計11によって測定された。
Next, as shown in FIG. 1C, only the switch B8 of the current measuring device 12 was turned on, and the switch A9 was kept off. Then, the other
Then, one
これらの測定された数値から、以下の式(1)でそれぞれ2つの電流値の比率を計算した。
180mA/(180mA+240mA)=0.428 (1)
そして、スタート地点から誘導線ケーブル13全体の0.428の場所、すなわち42.8%付近を調査したところ路盤の割れが見つかり、その位置で誘導線ケーブル13の断線が確認された。
From these measured values, the ratio of the two current values was calculated by the following formula (1).
180 mA / (180 mA + 240 mA) = 0.428 (1)
Then, when the location of 0.428 of the entire
これらの詳細な理由については不明であるが、以下のように考えられる。すなわち、本実施例で使用している周波数が1500Hzと低周波であることから、誘導線ケーブル13の「L(インダクタンス)」の成分は、ほとんど無視をすることができる。その結果、誘導線ケーブル13のZ(インピーダンス)は、「C(キャパシタンス)」に強く依存しているものと考えられる。
Although these detailed reasons are unknown, they are considered as follows. That is, since the frequency used in this embodiment is as low as 1500 Hz, the “L (inductance)” component of the
Z ≒ j/(ωC) (2)
その結果、送信機2の出力部3の一方又は他方とアース4との間に流れる電流値(I)は、誘導線ケーブル13の「C(キャパシタンス)」にほぼ比例することになる。
Z ≒ j / (ωC) (2)
As a result, the current value (I) flowing between one or the other of the
I ∝ C (3)
一方、送信機2から断線7をする地点までの誘導線ケーブル13の長さが長いほど、容量成分である「C」が大きくなっているものと考えられる。したがって、上述した本実施例の場合には、スタート地点から断線地点までの距離よりも、上がり地点から断線地点までの距離が長いため、誘導線ケーブル13の容量成分である「C」も大きくなっており、その結果、送信機2の出力部3とアース4との間に流れる電流も大きくなっているものと考えられる。
I ∝ C (3)
On the other hand, it is considered that the capacity component “C” increases as the length of the
なお、上述した実施例では、単線のループ状をしたケーブルを使用した場合について説明をしたが、2芯以上の複線のケーブルを使用した場合についても同様である。 In the above-described embodiment, the case where a single-loop cable is used has been described. However, the same applies to the case where a multi-wire cable having two or more cores is used.
本発明に係わる地中に埋設されているケーブルの断線位置推定方式を用いると、実際に断線をした位置から離れたクラブハウス内に設置されている送信機の位置からでもケーブルの断線位置を推定することができる。 Using the cable break position estimation method embedded in the ground according to the present invention, the cable break position is estimated even from the position of the transmitter installed in the clubhouse away from the actual break position. can do.
1:クラブハウス、2:送信機、3:出力部、4:アース、5:電磁誘導式ゴルフカート、
6:立木、7:断線、8:スイッチB、9:スイッチA、10a,b:ヒューズ、
11:電流計、12:電流測定装置、13:誘導線ケーブル、14:上側端子、
15:下側端子
1: club house, 2: transmitter, 3: output unit, 4: ground, 5: electromagnetic induction golf cart,
6: Tachiki, 7: Disconnection, 8: Switch B, 9: Switch A, 10a, b: Fuse,
11: Ammeter, 12: Current measuring device, 13: Guide wire cable, 14: Upper terminal,
15: Lower terminal
Claims (3)
送信機の出力部の一方からケーブルの一方に接続をし、送信機の出力部の他方から送信機のアースに接続をしてこの間に流れる交流の電流値を測定し、
送信機の出力部の他方からケーブルの他方に接続をし、送信機の出力部の一方から送信機のアースに接続をしてこの間に流れる交流の電流値を測定し、
測定された2つの前記電流値の比率を計算することによって、地中に埋設されているケーブルの断線位置を推定することを特徴とする地中に埋設されているケーブルの断線位置推定方式。 In the disconnection position estimation method for cables embedded in the ground,
Connect one side of the output of the transmitter to one of the cables, connect the other side of the output of the transmitter to the ground of the transmitter and measure the value of the alternating current flowing between them,
Connect the other end of the transmitter to the other end of the cable, connect one end of the transmitter to the ground of the transmitter and measure the value of the alternating current flowing between them.
A breakage position estimation method for a cable buried in the ground, wherein the breakage position of the cable buried in the ground is estimated by calculating a ratio between the two measured current values.
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