(57)【要約】【課題】ケーブル探査において探査結果を伝送するために通信線を新たに敷設したり、構内電話網を利用するために他の作業者の通話を妨げることなく探査結果を伝送し、結果を表示させて探査に要する時間を削減する。また遮蔽体が存在する場合でも探査結果伝送できるようにする。【解決手段】本発明は、ケーブル群の中から選択した探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定するためのケーブル探査システムであって、探査対象ケーブルに探査信号を印加する第1の送信機と、ケーブル群が分岐した各ルートに設けられ当該ルートにおける探査信号の有無を検知する検知器と、検知器ごとに設けられる無線通信装置と、無線通信装置からの信号を用いて探査対象ケーブルの配線ルートを特定する処理装置とから構成され、無線通信装置はその場所の検知器での検知結果と位置特定情報を送信するとともに、他の無線通信装置から受信した信号を転送する機能を有する。【選択図】図１
2010268540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル群の中から選択した探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定するためのケーブル探査システムにおいて、
探査対象ケーブルに探査信号を印加する第1の送信機、ケーブル群が分岐した各ルートに設けられ当該ルートにおける前記探査信号の有無を検知する検知器、該検知器ごとに設けられる無線通信装置、無線通信装置からの信号を用いて探査対象ケーブルの配線ルートを特定する処理装置とから構成され、
前記の無線通信装置はその場所の検知器での検知結果と位置特定情報を送信するとともに、他の無線通信装置から受信した信号を転送する機能を有することを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項２】
無線通信装置による情報の伝達が困難な障害地域を含む第1項記載のケーブル探査システムにおいて、
障害地域を通過するケーブル群の中から特定ケーブルを選択するとともに、障害地域の一方に設けられ第１の無線通信装置と結合されて特定ケーブルに非接触に信号印加する信号印加手段と、障害地域の他方に設けられ特定ケーブルから非接触に信号抽出して第２の無線通信装置に結合される信号抽出手段を付加したことを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項３】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記信号印加手段及び前記信号抽出手段にカレントトランスを用いることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項４】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記信号印加手段にカレントトランスを用い、前記信号抽出手段にループアンテナを用いることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項５】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記信号印加手段及び前記信号抽出手段を設置する位置より前記障害地域から遠方側の前記特定ケーブルに磁性体コアを取り付けることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項６】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記特定ケーブルに印加する通信信号の周波数として、100MHz以上を用いることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項７】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記特定ケーブルとして予備配線ケーブルを用いることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項８】
請求項２に記載のケーブル探査システムにおいて、
前記特定ケーブルとして、両端が設備や機器に接続されていない既設のケーブルを用いることを特徴とするケーブル探査システム。
【請求項９】
プラント内に設置されたケーブルを探査するシステムの敷設方法において、
ケーブル群の所定箇所を探査信号注入箇所と定めて親装置を設置し、
ケーブル群の分岐箇所を探査信号検知箇所と定め、
探査信号注入箇所と探査信号検知箇所の間、あるいは探査信号検知箇所間での無線通信の可否を確認し、
無線通信可能の場合に分岐箇所に無線通信装置を敷設し、
無線通信不可能の場合に、通信障害区域の両端で特定ケーブルを選定し、
特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設し、
通信障害区域に隣接する無線通信手段と、非接触通信手段を通信可能とするケーブル探査システムの敷設方法。
【請求項１０】
ケーブル群の中から選択した探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定するためのケーブル探査方法において、
ケーブル群の中から探査対象ケーブルを決定してこのケーブルに探査信号を印加し、
ケーブル群の分岐した各ルート毎に当該ルートでの前記探査信号の有無を検知して検知結果を分岐点間で無線伝送し、
ケーブル群の隣接する分岐点の間での無線通信が困難な場合に、この間に設置された任意のケーブルを選択し、
選択したケーブルの一方から信号注入し、他方から信号抽出して無線通信が困難な区域以遠におけるケーブル分岐点各ルートの前記探査信号の有無を得、
各分岐点での探査信号の有無の状況から探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定することを特徴とするケーブル探査方法。
【請求項１１】
請求項１０のケーブル探査方法において、
前記選択したケーブルへの信号注入ならびに信号抽出を非接触方式とするケーブル探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブル探査システムおよびその敷設方法に係り、特に敷設されているケーブルの敷設経路を探査するのに好適なケーブル探査システムおよびその敷設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、産業プラント及びビルなどの施設では、機器の状態監視、制御及び電力供給のためのケーブルが施設内に敷設されている。ケーブルには計測用、制御用、低圧動力用、高圧動力用の各用途があり、ケーブルトレイや電線管に収容されている。
【０００３】
それぞれのケーブルは、用途によって異なるケーブルトレイに分けられている場合もあれば、区別なく１つのケーブルトレイに混在している場合もある。１つのケーブルトレイ内には、数本から数十本、場合によっては１００本を超えるケーブルが敷設されている。各ケーブルは、１芯のケーブル及び多芯（２芯以上）のケーブルを含んでおり、更に、シールドの有無、太さ及び敷設長も様々である。各ケーブルの末端部には、様々な機器が接続されている場合もあれば、何も接続されていない場合もある。
【０００４】
このような施設では、ケーブルの劣化による短絡事故及びデータ伝送不良を防ぐために、ケーブルを交換したり、あるいは新しい機器の設置に伴い、古い機器で使用していたケーブルを撤去したりする場合がある。
【０００５】
しかるに、ケーブルの交換及び撤去において、ケーブルトレイ内に敷設された各ケーブルの末端部から目的のケーブルのみを引き抜くことは、目的のケーブルがケーブルトレイ内で他のケーブルと絡み合っていたり、目的のケーブル自体がケーブルトレイ及び他のケーブルと結束されていたりして困難な場合がほとんどである。
【０００６】
このような場合には、末端部からケーブルを辿っていき、適当な箇所で切断し引き抜く作業を繰り返すことになるが、ケーブルを目視でたどる作業は非常に困難である。例えば、壁及び天井の貫通部、ケーブルダクトといった、目視でケーブルをたどれない場所では、どれが探査対象ケーブルであるかを判別することが難しい。
【０００７】
そこで、ケーブルのルートを探索するために以下の手法が知られている。この手法では、探査対象ケーブルのいずれかの位置からケーブル導体に探査用信号を印加する。ケーブルには探査用信号が流れ、それにより磁界が発生するため、この強度や位相情報を検知器で検出することで例えば、ケーブルトレイの分岐点において探査対象ケーブルがどちらのルートに配線されているか判別可能である。
【０００８】
しかしながら、ケーブルは数十本から数百本あり、さらにケーブル長が数十から数百メートルあることもあり、ケーブルトレイに沿って作業員が検知器を持って探査していくと非常に多くの時間を要す事になる。そこでこのような問題に対して通信装置を利用した探査システムが特許文献１で提案されている。
【０００９】
特許文献１では、複数箇所に通信装置を備えた検知器をあらかじめ設置しておき、検知器が検出した結果を通信装置（一部無線通信を用いるが、基本的には有線通信）により伝送して、１箇所に結果を集約し、探査結果をルート図として表示させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2005−208866号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような特許文献１の方式にあっては、次のような課題がある。
【００１２】
一部無線通信を用いるものの、基本的には有線通信により検知器が検出した結果を伝送するため、そのための通信線を引き回さなければいけない。このため、探査を開始するまでの準備に時間がかかる。また、通信線を敷設する場合には、施設内の作業者や作業用台車などの通行の妨げにならないようにするための養生が必要で、手間がかかりコスト増にもつながる。更に、部屋の出入り口が通信ケーブルによって完全に閉じることができなくなる場合があるが、作業規定でこれが禁止されることもあり、実際には通信ケーブルを敷設することは不可能な場合が多い。
【００１３】
一方、通信ケーブルとして構内電話網を利用することを想定すると、先に示した課題は無いが、探査のために通信回線がふさがって、あるいは、通信容量が増加することで他の作業者の通話を妨げる可能性があるという問題がある。また施設によっては、部屋間や建屋間に壁等の遮蔽体があって、無線通信も困難な場所がある。
【００１４】
本発明の目的は、ケーブル探査において探査結果を伝送するために通信線を新たに敷設したり、構内電話網を利用するために他の作業者の通話を妨げることなく探査結果を伝送し、結果を表示させて探査に要する時間を削減することである。また遮蔽体が存在する場合でも探査結果伝送できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ケーブル群の中から選択した探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定するためのケーブル探査システムであって、探査対象ケーブルに探査信号を印加する第1の送信機と、ケーブル群が分岐した各ルートに設けられ当該ルートにおける前記探査信号の有無を検知する検知器と、該検知器ごとに設けられる無線通信装置と、無線通信装置からの信号を用いて探査対象ケーブルの配線ルートを特定する処理装置とから構成され、前記の無線通信装置はその場所の検知器での検知結果と位置特定情報を送信するとともに、他の無線通信装置から受信した信号を転送する機能を有する。
【００１６】
また第2の本発明においては、無線通信装置による情報の伝達が行えない障害地域を含む場合に、障害地域を通過するケーブル群の中から特定ケーブルを選択するとともに、障害地域の一方に設けられ第一の無線通信装置と結合されて特定ケーブルに非接触に信号印加する信号印加手段と、障害地域の他方に設けられ特定ケーブルから非接触に信号抽出して第二の無線通信装置に結合される信号抽出手段を付加した。
【００１７】
さらに、上記の本発明のシステムをプラント内に設置するための敷設方法として、
ケーブル群の所定箇所を探査信号注入箇所と定めて親装置を設置し、
ケーブル群の分岐箇所を探査信号検知箇所と定め、
探査信号注入箇所と探査信号検知箇所の間、あるいは探査信号検知箇所間での無線通信の可否を確認し、
無線通信可能の場合に分岐箇所に無線通信装置を敷設し、
無線通信不可能の場合に、通信障害区域の両端で特定ケーブルを選定し、
特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設し、
通信障害区域に隣接する無線通信手段と、非接触通信手段を通信可能とする。
また、ケーブル群の中から選択した探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定するためのケーブル探査方法として、
ケーブル群の中から探査対象ケーブルを決定してこのケーブルに探査信号を印加し、
ケーブル群の分岐した各ルート毎に当該ルートでの前記探査信号の有無を検知して検知結果を分岐点間で無線伝送し、
ケーブル群の隣接する分岐点の間での無線通信が困難な場合に、この間に設置された任意のケーブルを選択し、
選択したケーブルの一方から信号注入し、他方から信号抽出して無線通信が困難な区域以遠におけるケーブル分岐点各ルートの前記探査信号の有無を得、
各分岐点での探査信号の有無の状況から探査対象ケーブルについてその配線ルートを特定する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、新たに通信ケーブルを敷設する必要が無いため、敷設のためのコストや時間を削減可能である。また、構内電話網を使用しないため他の作業者の通話を妨げることが無くなる。さらに、遮蔽体が存在する場合でも確実に探査結果を伝送できる。
【００１９】
また、第2の発明によれば、無線通信が不可能な場合であっても、簡便な手法により通信を行いうる。
【００２０】
さらに本発明の敷設方法によれば、作業開始までの手数が簡略化でき、短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第1の実施例を説明する図である。
【図２】本発明の第2の実施例を説明する図である。
【図３】本発明の第2の実施例の要部を拡大して示す図であり、非接触通信装置を用いて遮蔽体両側での通信を可能とするときの構成を示す。
【図４】図3の実施例の変形例を説明する図であり、印加用の結合素子と検出用の結合素子を同一ケーブルに取り付けた構成を示している。
【図５】図3の実施例の別の変形例を説明する図であり、異なるケーブルを用いて通信信号を伝送する構成を示している。
【図６】本発明の第3の実施例を示す図であり、カレントトランスとケーブルの等価回路である。
【図７】本発明の第4の実施例を示す図であり、印加用の結合素子にカレントトランスを、検出用にループアンテナを用いる構成を示している。
【図８】本発明の第5の実施例を示す図であり、ケーブルに磁性体コアを取り付ける構成を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１に本発明の第１の実施例を示す。
【００２４】
図１はケーブルルートを探査する施設のケーブル配線状況を模式的に示したものである。ケーブルトレイ6には、ケーブルが数本から多いものでは数百本敷設されており、この中の１本に探査対象とするケーブル（以下探査対象ケーブルという）が含まれる。ケーブルトレイ6は所々で分岐しており、どちらのルートに探査対象ケーブルが配線されているかを目視で判別することは困難である。
【００２５】
送信機3は、探査対象ケーブルに探査用の信号を印加するが、これは例えば探査信号印加用のプローブ4を用いて行う。図1では、ケーブルトレイ6に印加するように示してあるが、これは作図の都合であり、実際は探査対象ケーブルにのみ探査用信号を印加する。なお、送信機3で探査用信号を印加する場所ではケーブルトレイ6上のどれが探査対象ケーブルであるかわかっているか、あるいは作業者が予め選定したケーブルを探査対象ケーブルとしている。
【００２６】
分岐点付近には、それぞれのルートに対して予め検知器5が設置される。例えば、分岐点P1では、各ルートに5ｃと5ｄが、分岐点P2では各ルートに5eと5fが、分岐点P３では、各ルートに5ｇと5ｊが、分岐点P4では各ルートに5iと5hがそれぞれ設けられる。これらの各検知器5では、探査対象ケーブルを流れる探査用信号電流によって周辺に生じる磁界の強度や位相、あるいはその両方をアンテナやコイル、プローブで検出し、その結果を用いて、検知器5を設置したルートに探査対象ケーブルが含まれているかを判定する。各検知器5には無線通信装置10を接続または内蔵しており、判定した結果（以下探査結果）を無線信号として伝送する。図1の二重矢印は無線信号の到達経路を模式的に示している。
【００２７】
無線通信装置10(たとえば10ｇ)は、付近または通信可能な他の無線通信装置10(たとえば10ｆ)に対して、探査結果およびその探査結果がどの検知器5のものであるかを明らかにするための固有の識別符号を付して、無線信号として送信する。他の無線通信装置10(たとえば10ｆ)では、受信した無線信号に含まれる探査結果を更に他の無線通信装置10(たとえば10ｃ)に送信する。無線通信装置10(たとえば10e)が通信可能な他の無線通信装置10が複数ある場合(たとえば10f、10j、10dなど)には、検知器5を設置する際か、設置が完了して探査作業を開始する前にどの無線通信装置10と通信するか、即ち宛先を設置作業者が設定する。
【００２８】
したがってそれぞれの無線通信装置10は、自己が設置された場所の検知器5の探査結果と固有の識別符号に加えて、どの無線通信装置10宛ての通信信号であるかを判定する識別符号（以下宛先番号）も付して無線信号として送信することになる。他の無線通信装置10は、受信する無線信号に含まれる宛先番号を参照し、自装置10あての無線通信信号の場合にのみ更に他の無線通信装置10に伝送する。この際には、どの無線通信装置10あての通信信号であるかを示す宛先番号を更新して送信する。
【００２９】
例えば、無線通信装置10eが検知器5eの探査結果を無線装置10f,10c,10bを介して無線通信装置10aまで送信する場合について具体的に説明する。無線通信装置10eが送信する無線信号には、少なくとも探査結果と、識別符号として例えば10e、宛先番号に例えば10fとなる情報を含んでいる。無線通信装置10fは無線通信装置10eが送信した信号を受信すると、探査結果と識別符号の10eはそのままにして宛先番号を10cに変更して送信する。以下同様に無線通信装置10cが受信すると宛先番号を10bに、無線通信装置10bでは宛先番号を10aに変更して送信する。
【００３０】
以上は、作業者が宛先を設定する場合であるが、無線通信装置10が自律的に宛先を決定しても良く、この場合には最終的な宛先となる無線通信装置（上記例であれば無線通信装置10a）に到達するまでの到達時間や通信信号強度等の情報を利用して決定する。
【００３１】
検知器5は概ね1ミリ秒から1秒間隔で探査結果を出力し、無線通信装置10は探査結果を取得すると、無線信号を送信する。無線通信装置10bは他の無線通信装置10からの信号を受信して送信する点は同様であるが、検知器5は備えていない。これは通信距離が遠かったり、遮蔽体により例えば無線通信装置10cが無線通信装置10aとの通信ができない場合に無線通信装置10bを介在させることで通信可能とするために設置しているものである。従って無線通信装置10aと10cが通信可能な場合には設置は不要である。
【００３２】
無線通信装置10aが他の無線通信装置10からの無線信号を受信すると、受信結果を処理装置2に送る。処理装置2では、無線通信装置10aから送られる受信結果に含まれる、識別符号と探査結果の情報を表示装置1に表示させる。処理装置2には予めケーブルトレイのルート図面とともに検知器5を設置した場所を入力しておき、表示装置1にてルート図面とともに検知器も表示させておく。識別符号からどの検知器5がどのような探査結果であるかは一意に特定可能であるため、その結果を画面上に配した該当の検知器の表示箇所に示す。なお、処理装置2の詳細な処理手順については他の文献(たとえば前述の特許文献１)等にも紹介されており、この分析手法に特徴があるものではないので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３３】
本発明の図1の実施例によれば、無線通信を利用して探査結果を伝送し、結果の画面表示が可能となる。このため、探査結果を収集するために新たにケーブルを敷設する必要がなくなるため、探査の準備時間を大幅に削減可能である。また、構内電話網を利用しないため他の作業者の通話を妨げることなく、探査結果を伝送可能である。また、構内電話網がない施設であっても適用可能となる。
【００３４】
図2は本発明の第２の実施例であり、壁等の遮蔽体11がある場合の構成を示している。無線通信装置10が他の無線通信装置10と通信可能な地点では実施例１と同様の構成を採用しているが、遮蔽体11があって通信できない地点では異なる構成を採用するため以下ではこの点を詳細に説明する。
【００３５】
図2の分岐点P5は他の分岐点と異なり、遮蔽体11により区分けされている。そのため、無線通信装置10mの信号は101までは伝送できるが、101の信号をもっとも近い位置にある10ｊに届けることができない。
【００３６】
このため、第2の実施例においては、遮蔽体11近傍に無線通信装置10nを新たに設置し、これに非接触通信装置20aを接続しておいて、無線通信装置（例えば10l）が送る無線信号を受信して、受信結果を非接触通信装置20aに送る。
【００３７】
非接触通信装置20aは遮蔽体11を貫通するケーブル7の導体に非接触で通信信号を印加する。この通信信号には少なくとも無線通信装置10nが送る受信結果に含まれる識別符号と探査結果の情報が含まれる。遮蔽体11の反対側にも非接触通信装置20bを設置しておき、非接触通信装置20aが印加したケーブル7導体に流れる通信信号を受信して、この通信信号に含まれる識別符号と探査結果の情報を無線通信装置10kに送る。無線通信装置10kは他の無線通信装置10に非接触通信装置20bから送られる情報を無線信号として送信する。以降は第１の実施例と同様である。
【００３８】
非接触通信装置を用いて遮蔽体１１の両側での通信を可能とすることについて、図3を用いて詳細に説明する。遮蔽体11がない空間であれば、無線通信装置10lと10jは直接通信可能であるが、図３では遮蔽体11により通信不可能である。遮蔽体11としては例えば、建屋や部屋を仕切るための壁、あるいはビルなどの階を隔てる床がある。このような遮蔽体11には、多くの場合貫通部12があり、ここを計測用、制御用、電力用、あるいは通信用の各ケーブル8が通っている。これらはケーブルトレイ6で貫通している場合もあるが、電線管で貫通する場合が多い。
【００３９】
１つの電線管にはケーブルが数本から数十本単位で貫通している。貫通部12を通るケーブル群8のうちの１本であるケーブル7に結合素子13aを取り付けるか、接近させるかして、いずれの場合においてもケーブル7の導体に非接触通信装置20aが出力する通信信号を印加する。以下、非接触通信装置20が出力する信号を通信信号とし、無線通信装置10が送信する信号は無線信号と記載する。
【００４０】
ここで非接触とはケーブル7の導体に接触しないということであり、ケーブル7の被覆に接触しないということではない。ケーブル7の導体には電流として通信信号が流れ、遮蔽体11を挟んで反対側にある非接触通信装置20bに取り付けた結合素子13bに到達する。結合素子13bでケーブル7導体に流れる通信信号を検出し、非接触通信装置20bに送り、この通信信号に含まれる識別符号や探査結果を取り出す。
【００４１】
結合素子13の取り付け位置は貫通部12近傍が良い。これは、離れすぎると通信信号が減衰して通信が困難になるためである。しかし、貫通部12付近は構造物があったり、図示しないがケーブル7末端まで電線管で覆われて配線されていてケーブル7に結合素子を取り付けるのが困難なこともある。この場合には電線管に所々設置されているプルボックスを開けてケーブル7に取り付けたり、構造物が無くて作業が容易な場所で取り付ける。そのため概ね貫通部12から数メートル〜十数メートルの範囲に取り付けることができればよい。ただし、ケーブル7導体を流れる通信信号がより遠方まで到達する場合には、必ずしもこれに限らない。
【００４２】
図3ではケーブル7導体を流れる通信信号を点線矢印で模式的に示している。これに示すように信号の印加と検出を同一の結合素子13で実施しても良いが、図4に示すようにケーブル7に非接触通信装置20aに接続される印加用結合素子15aと検出用結合素子16aをそれぞれ取り付け、さらに同じケーブル7に非接触通信装置20bに接続される印加用結合素子15bと検出用結合素子16bを取り付けても良い。
【００４３】
また、図5に示すように、非接触通信装置20aから20bに伝送する信号と非接触通信装置20bから20aに伝送する信号を異なるケーブル7,21に流しても良い。ケーブルは予備として配線されているケーブル（予備配線）を使用することもできる。あるいは、過去に使用していたが、探査をする時点では使用されておらず、ケーブルの両端がどこにも接続されていないケーブル（不使用ケーブル）を用いても良い。
【００４４】
次に本実施例における効果を説明する。ケーブルが敷設されている施設では既に説明したように遮蔽体11がある場合がほとんどで、無線信号が遮られて通信できないことがある。本発明によれば、遮蔽体11を貫通するケーブル8を利用して探査結果と識別符号を伝送できるため、遮蔽体11がある施設でもすべての検知器5の探査結果を処理装置2に提供できるようになるため、作業時間や作業人員を低減できる。
【００４５】
さらに、ケーブル7には非接触で通信信号を印加し検出するため、誤って切断したり、損傷するリスクを低減できる。さらに、施設管理者の探査システム据付許可も得やすくなる。また結合素子13,15,16の取り付け取外しも容易であるため、作業時間の短縮につながる。既存の貫通しているケーブル8を用いるため新たに遮蔽体11に穴を空けたり、ケーブルを配線する必要が無いため探査のための準備時間を大幅に削減可能である。
【００４６】
また、図5に示した構成においては、非接触通信装置20aから20bへの通信信号と20bから20aへの通信信号の伝送に異なるケーブル7,21を用いている。結合素子15,16はケーブル7,21導体を流れる信号を抑制する場合があるため、図４の構成では伝送先の検出用の結合素子16に十分信号が伝搬しない可能性があるが、図５では印加用結合素子15と検出用結合素子16の間に他の結合素子15,16が無いためより確実に通信信号を伝送することができる。
【００４７】
ケーブルに予備配線や不使用ケーブルを用いる場合には、これとは異なる別の効果がある。ケーブルは両端とも機器や制御盤、計測装置、センサに接続されている場合がほとんどである。非接触通信装置20で印加する通信信号がケーブルを伝搬し、機器や制御盤、計測装置、センサに到達すると、場合によっては計測装置で測定している計測結果が不正になったり、機器が誤動作する可能性がある。予備配線や不使用ケーブルは両端がどこにも接続されていないため、通信信号が機器等に到達することは無くなり、これにより誤動作することが無くなるため、安全で信頼性の高い探査を実施することができる。
【００４８】
次に本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は結合素子にカレントトランス17を用いている点以外は他の実施例と同様である。図６はカレントトランス17とケーブル7の等価回路である。非接触通信装置20から出力される通信信号によって入力巻線（一次巻線）で変化する磁場を発生させ、それを相互インダクタンスで結合された出力巻線（二次巻線）に伝え、電流に変換している。
【００４９】
ここで出力巻線は実際にはケーブル7導体そのものである。通信信号の印加に用いるカレントトランス13は、巻線比が１：１とするのがよい。これは、2次側がケーブル7であるから巻線数を増やすことができない、即ち巻線数１であるため、１次側の巻線数を増やすほど、ケーブル7に流れる電流は１次側に流れる電流に対して減少することになるためである。
【００５０】
一方、検出に用いるカレントトランス13は１次側であるケーブル7の巻線数は１であるため、検出感度を上げるためには２次側、即ち非接触通信装置20に接続される側は巻線数が多いほど良い。実施例2で示したように、印加と検出を共通のカレントトランス17で実現する場合には、非接触通信装置20側の巻線数は数回程度以下とすればよい。
【００５１】
カレントトランス17は非接触で通信信号を印加したいケーブル7にのみ印加できるだけでなく、ケーブル7に流れる信号のみを検出し、空間を伝搬する外来ノイズを検出することが無いため、ノイズの影響も最小限となり、確実に信号を伝送でき、システムの信頼性が向上する。
【００５２】
図７は本発明の第4の実施例であり、通信信号の印加にはカレントトランス17を用い、検出にはループアンテナ25を用いる点で異なるほかは他の実施例と同様である。印加に用いるカレントトランス17は実施例3で示したものと同一であるため詳細は省略し、以下、検出に用いるループアンテナ25について説明する。
【００５３】
ループアンテナ25は非接触通信装置20に接続されており、ケーブル7導体に流れる通信信号によってケーブル7近傍に発生する磁界を検出し、起電力を発生させて非接触通信装置20に電気信号として送る。ループアンテナ25は通信信号が流れるケーブル7の近傍に設置するものであり、ケーブル7からの離隔距離は数cm〜1m程度が適当であるが、ケーブル7から放射される磁界が検出可能であれば、構造物の配置等の理由でこれよりも離隔させて設置しても良い。ループアンテナ25のループ長は通信信号の波長の1/10程度より短くすれば効率よく磁界を検出可能である。また感度向上のために複数回巻いた構造としても良い。なお、ループアンテナ25では無くてもその他の形状のアンテナでもケーブル7から放射する通信信号を検出可能であれば良い。
【００５４】
このようにすることで、以下の効果がある。ループアンテナ25はケーブル7導体に流れる通信信号の伝搬特性にほとんど影響を与えない。結合素子にカレントトランス17を用いる場合は検出用であっても印加用であってもケーブル7導体に流れる通信信号を抑制する作用があるため、図4に示した構成で結合素子をカレントトランス17とした場合、伝送先の検出用結合素子16に到達する信号レベルが低下する可能性がある。これに対して本実施例に示した構成であればカレントトランス17によってケーブル7導体に印加した通信信号は確実に伝送先のループアンテナ25に到達するため安定して探査結果及び識別符号を伝送できるようになる。
【００５５】
また、ループアンテナ25は通信信号が流れるケーブル7から比較的離隔しても検出可能であるため、複数あるケーブル8のどれに通信信号が流れているか不明な場合でも検出でき、通信信号が流れているケーブル7に取り付ける必要があるカレントトランス17を用いた場合と比較して、準備時間を短縮可能である。
【００５６】
図8は本発明の第５の実施例である。通信信号が流れるケーブル7に磁性体コア30を取り付けている点が他の実施例と異なるため、以下この点について詳細に説明する。磁性体コア30は通信信号が流れるケーブル7の、非接触通信装置20に接続された結合素子13より外側に取り付ける。磁性体コア30は中心を通過する交流信号を抑制する効果がある物であれば良く、例えばフェライトコアを用いることができる。
【００５７】
このような構成とすることで得られる効果を説明する。通信信号が流れるケーブル7は両端とも機器や制御盤、計測装置、センサに接続されている場合がほとんどである。非接触通信装置20が結合素子13で印加する通信信号がケーブル7を伝搬し、機器や制御盤、計測装置、センサに到達すると、場合によっては計測装置が測定する計測結果が不正になったり、機器が誤動作する可能性がある。
【００５８】
このような場合には、誤動作が発生しないケーブルを予め選定する必要があるが、どれがそれであるかを判別するためには多くの時間を要す。このような状況であっても、磁性体コア30を取り付けることで、交流信号である通信信号を磁性体コア30が抑制するため結合素子13間は通信信号が流れ、それより外側、つまり遠方には流れないようにすることができる。これによって、機器や計測装置に到達する通信信号のレベルを減少させることができるため誤動作等がなくなる。そのため予め誤動作が発生しないケーブルを選定する作業を省くことができるため、結果として探査に要する時間を削減することができる。
【００５９】
第6の実施例は非接触通信装置20の通信信号周波数を100MHz以上とするほかは他の実施例と同様であり、以下この点について説明する。ケーブルのルート探査においては、送信機3には概ね数kHz〜100MHz程度の探査用信号を用いる。図示しないが、検知器5には100MHz以上の信号を遮断し、一方で非接触通信装置20には100MHz以下の信号を遮断するフィルタを備える。送信機3が探査用信号を印加するケーブルは行き先が不明であるため、場合によっては貫通部12を通過するケーブル8のいずれかに探査用信号が流れる可能性がある。
【００６０】
さらには、通信信号が流れるケーブル7に探査用信号が流れる事もある。非接触通信装置20の通信信号周波数が探査用信号周波数と同一であった場合、相互に干渉し、検知器5は正しい探査結果が得られなかったり、あるいは通信信号が不正になって探査結果や識別符号を伝送できなくなる可能性がある。本実施例に拠れば、探査用信号周波数と通信信号周波数が異なるため、干渉することはなくなり、正しい探査結果を得る事ができ、また探査結果と識別符号を正確に伝送できるようになるため探査の信頼性が向上する。
【００６１】
以上、本発明のケーブル探査システムの構成について詳細について説明したが、本発明のシステムの採用により、ケーブル探査の計画準備段階から実際に探査を実施する段階までの敷設作業を、軽便に行いうるという効果がある。
【００６２】
この準備作業は、
ケーブル群の所定箇所を探査信号注入箇所と定めて親装置を設置し、
ケーブル群の分岐箇所を探査信号検知箇所と定め、
探査信号注入箇所と探査信号検知箇所の間、あるいは探査信号検知箇所間での無線通信の可否を確認し、
無線通信可能の場合に分岐箇所に無線通信装置を敷設し、
無線通信不可能の場合に、通信障害区域の両端で特定ケーブルを選定し、
特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設し、
通信障害区域に隣接する無線通信手段と、非接触通信手段を通信可能とする
という作業段階を実施することで実現できる。
【００６３】
ここで、無線装置の設置場所の選定手順については以下のように行えばよい。つまり、探査信号注入箇所と探査信号検知箇所の間、あるいは探査信号検知箇所間での無線通信の可否を確認し、否の場合に特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設し、通信障害区域に隣接する無線通信手段と、非接触通信手段を通信可能とするか、無線装置(仮に無線装置A、無線装置Bとする)同士の間に通信を中継する無線装置Cを設置するために、無線装置Aと無線装置Bの両方と通信可能とする位置を選定すればよい。
【００６４】
次に、特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設し、通信障害区域に隣接する無線通信手段と、非接触通信手段を通信可能とさせるための特定ケーブルの選定手順としては以下のように行い得る。すなわち、遮蔽体の両側で同一ケーブルであるか否かを見極める手順で、例えば線種、線の太さ、ID番号、色、あるいは遮蔽体の両側で作業員がケーブルを揺らしたり引張ったりして同一ケーブルであることを確認すればよい。
【００６５】
特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設する差異の敷設位置の選定手順については、作業員が検出素子を容易に取り付け可能な場所（高所や今狭隘部でない場所）や、ケーブルに塗布された延焼防止剤がないかあるいは剥離して注入、取り付け可能な場所とする。延焼防止剤が塗布されていると他のケーブルと癒着して特定のケーブルに取り付けることができないことがある。
【００６６】
特定ケーブルの両端に非接触通信手段を敷設する差異の通信信号の選定については、非接触通信手段として利用するケーブルに信号が流れている場合にはそれと同一の周波数成分を含む信号を注入すると設備や機器に誤動作の影響を与える恐れがある。これを回避するために、予め当該ケーブルに流れる信号の有無やその周波数を非接触で測定するか、配線設計図を用いて流れる信号の特性を測定し、影響を与えない周波数を選定する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のケーブル探査システムならびにケーブル敷設方法は、特にケーブル群が複雑に配備されたプラントやシステムにおいて、事後のケーブル処理を行ううえで有用なものである。
【符号の説明】
【００６８】
1…表示装置、2…処理装置、3…送信機、4…探査信号印加用プローブ、
5…検知器、6…ケーブルトレイ、7…ケーブル、8…ケーブル群、9…無線通信信号、
10…無線通信装置、11…遮蔽体、12…貫通部、13…結合素子、15…印加用結合素子、16…検出用結合素子、17…カレントトランス、20…非接触通信装置、21…ケーブル、25…ループアンテナ、30…磁性体コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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