(57)【要約】【課題】  機器類の稼動時における状況、流体が流れている配管等の状況を聴診により点検すると共に、その点検箇所を正確に検出することで、機器類は元より長尺な配管のように広範囲な監視範囲であっても所要の点検箇所と設備の状況や異常状況について自走ロボットを巡回させて容易に聴診点検する。【解決手段】  自走ロボット１を、各点検箇所３に取り付けた点検指標４から発信する情報を、読取装置５で読み取って位置検出し、その点検箇所３の位置まで移動させ、その移動した位置において、自走ロボット１に搭載した聴診装置８の聴診棒７で各点検箇所３を聴診点検する。【選択図】  図１
2006184029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走ロボット（１）を、配管、機器類（２）における複数の点検箇所（３）を巡回移動させ、その損耗や亀裂などの状況について聴診点検する自走ロボットによる聴診点検方法であって、
前記自走ロボット（１）を、各点検箇所（３）に取り付けた点検指標（４）から発信する情報を、読取装置（５）で読み取って位置検出し、その点検箇所（３）の位置まで移動させ、
その移動した位置において、前記自走ロボット（１）に搭載した聴診装置（８）の聴診棒（７）で各点検箇所（３）を聴診点検する、ことを特徴とする自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項２】
前記自走ロボット（１）を誘導ワイヤーにより予め設定したルートを読み取りながら巡回移動させ、該自走ロボット（１）を各点検箇所（３）の近傍に接近すると、該点検箇所（３）に取り付けた点検指標（４）から発信する情報と監視者による遠隔操作とにより、前記点検箇所（３）の位置まで移動させる、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項３】
前記自走ロボット（１）を表示ラインにより予め設定したルートを読み取りながら巡回移動させ、該自走ロボット（１）を各点検箇所（３）の近傍に接近する、該点検箇所（３）に取り付けた点検指標（４）から発信する情報と監視者による遠隔操作とにより、前記点検箇所（３）の位置まで移動させる、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項４】
前記聴診棒（７）の先端から、聴診球（１１）を切り離し、別に点検箇所（３）に設置するガイドを伝わって点検箇所（３）を聴診する、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項５】
前記自走ロボット（１）を、予め設定された点検ルートを巡回聴診点検させ、緊急時などに監視者が手動で移動させる、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項６】
前記自走ロボット（１）の点検ルートのパターンは設定変更できるものとする、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項７】
床面（２２）に設けた位置決め孔（２１）に、前記自走ロボット（１）に設けた軸（２３）を嵌入させて、前記点検箇所（３）における位置決め行う、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項８】
前記自走ロボット（１）を、高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に這いながら昇らせて該点検箇所（３）を聴診点検する、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項９】
前記自走ロボット（１）を、高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に這いながら昇らせ、かつ該はしご部分（３５）を伸張させて点検箇所（３）を聴診点検する、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項１０】
高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に自走ロボット（１）を昇らせた状態で、該はしご台（３４）を巡回移動させて聴診点検する、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項１１】
前記配管、機器類（２）が上下方向に変形しているときに、前記自走ロボット（１）を床面間に架け渡したコンベヤ（４１）で移動させる、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項１２】
前記自走ロボット（１）を走行させながら、自らの走行位置を監視者に画像や監視所に設置された建物フロアー監視盤に示す、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項１３】
前記自走ロボット（１）は、バッテリー残容量を自ら測定する、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【請求項１４】
前記自走ロボット（１）は、電池残容量を自動測定し十分な余裕を持って別に設置された充電装置のところに行き充電を行う、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所・変電所又は工場などの配管、機器類の稼動時における状況、流体が流れている配管等の状況を聴診により異常を継続的な管理を行うために点検する聴診点検技術に係り、特に長尺の配管のような監視範囲が広範囲に及ぶものについて、その異常等の自走ロボットを巡回させて聴診点検する自走ロボットによる聴診点検方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電所・変電所又は工場などの機器類の稼動時における状況の監視、配管の状況の確認等の監視などは、人がパトロールしてその現場における人の状況判断、或いはそこで取得した情報を以前のデータと比較して行っていた。例えば、点検に熟練した作業者が、発電所・変電所又は工場へ赴き、配管や機器類の状況を点検していた。
【０００３】
また、コスト低減を図りながら巨大化する設備における配管を点検する技術が提案されている。例えば、特許文献１の特開平５−８７６６９号「配管漏洩検査方法」に、化学プラント等において水、油等を輸送する配管からの漏洩の有無を判定する技術が種々提案されている。
【０００４】
この特許文献１に記載されている配管漏洩検査方法は、配管の２点における音圧を検出し、所定値以下の音圧の周波数成分を除去して得た音圧について、この音圧の波形と強度を基準値と比較して漏洩の有無を判定するとともに、前記２点における漏洩音の伝播時間差から漏洩地点を算出することを特徴とする方法である。この点検方法は、５ｋＨｚ以下の低周波数帯域の音圧成分を除去することにより流動音、機械音等の外乱を大幅に除去できるから、配管内に水、油等を流動させた状態であっても漏洩点検をなし得るものである。
【特許文献１】特開平５−８７６６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したような熟練した作業者を監視作業に従事させることは、コスト低減を図りながら巨大化する設備における配管や機器類の状況について漏れの無い点検パトロールを行おうとする傾向に反するものであった。特に、発電所・変電所又は工場内における長尺な配管のような監視範囲が広範囲なものについては、熟練した作業者といえども完璧にその状況を監視することが困難であるという問題を有していた。
【０００６】
配管類の管壁の減肉という事象は１０年〜２０年という長い年月をかけて進行するものである。このような配管類の長い年月にわたって変化する異常について、人が判断することは大変困難であった。また、作業者のローテーションや高齢化などは継続的・持続的なきめ細かい維持管理を困難なものとしているだけでなく、人による判定は時々の体調や個人差なども介在するため、トラブルや事故防止の観点からも、長い年月をかけて徐々に進行する機器や配管類の経年劣化の良否判定を自動的かつ正確に行う自動装置が渇望されている。更に、広範囲かつ多数の点検箇所を短時間で点検することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の発明者は、古くから使用されている「聴診点検」に着目した。機器類の発する振動は機器類の運転状態における状況を端的に表している。その振動（音）は種々の集音装置や振動検知装置などで捉えることができる。機器のみならず、配管類の中を流れる流体の状況や経年による配管内面の損耗や亀裂などの状況を端的に捉えることができ、古くから「聴診棒」が使用されている。
【０００８】
更に、本発明の発明者は、点検位置の検出にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏｄ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を用いることに着目した。このＲＦＩＤは、情報の保存は勿論のこと、搭載したアンテナを通じてリーダ（読取装置）やライタ（書込み装置）で情報を読み書きすることができるという特性がある。外部から電源を供給することなく、読取装置又は書込み装置が発する電波を受信し、自らの設置位置や必要な情報の送受信ができ、現在日進月歩で性能が向上しつつあることにも着目した。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、機器類の稼動時における状況、流体が流れている配管等の状況を聴診により点検すると共に、その点検箇所を正確に検出することで、機器類は元より長尺な配管のように広範囲な監視範囲であってもその異常個所と異常状況について自走ロボットを巡回させて容易に聴診点検することができる自走ロボットによる聴診点検方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、自走ロボット（１）を、配管、機器類（２）における複数の点検箇所（３）を巡回移動させ、その損耗や亀裂などの状況について聴診点検する自走ロボットによる聴診点検方法であって、前記自走ロボット（１）を、各点検箇所（３）に取り付けた点検指標（４）から発信する情報を、読取装置（５）で読み取って位置検出し、その点検箇所（３）の位置まで移動させ、その移動した位置において、前記自走ロボット（１）に搭載した聴診装置（８）の聴診棒（７）で各点検箇所（３）を聴診点検する、ことを特徴とする自走ロボットによる聴診点検方法が提供される。
前記自走ロボット（１）を誘導ワイヤー又は表示ラインにより予め設定したルートを読み取りながら巡回移動させ、該自走ロボット（１）を各点検箇所（３）の近傍に接近すると、該点検箇所（３）に取り付けた点検指標（４）から発信する情報と監視者による遠隔操作とにより、前記点検箇所（３）の位置まで移動させる。
前記聴診棒（７）の先端から、聴診球（１１）を切り離し、別に点検箇所（３）に設置するガイドを伝わって点検箇所（３）を聴診することができる。
【００１１】
前記自走ロボット（１）を、予め設定された点検ルートを巡回聴診点検させ、緊急時などに監視者が手動で移動させることができる。
前記自走ロボット（１）の点検ルートのパターンは設定変更できるものとすることができる。
床面（２２）に設けた位置決め孔（２１）に、前記自走ロボット（１）に設けた軸（２３）を嵌入させて、前記点検箇所（３）における位置決め行うことができる。
【００１２】
前記自走ロボット（１）を、高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に這いながら昇らせて該点検箇所（３）を聴診点検することができる。
前記自走ロボット（１）を、高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に這いながら昇らせ、かつ該はしご部分（３５）を伸張させて点検箇所（３）を聴診点検することができる。
高所にある配管、機器類（２）の点検箇所（３）を聴診点検する際に、はしご台（３４）のはしご部分（３５）に自走ロボット（１）を昇らせた状態で、該はしご台（３４）を巡回移動させて聴診点検することができる。
【００１３】
前記配管、機器類（２）が上下方向に変形しているときに、前記自走ロボット（１）を床面間に架け渡したコンベヤ（４１）で移動させることができる。
前記自走ロボット（１）を走行させながら、自らの走行位置を監視者に画像や監視所に設置された建物フロアー監視盤に示す、ことを特徴とする請求項１の自走ロボットによる聴診点検方法。
【００１４】
前記自走ロボット（１）は、バッテリー残容量を自ら測定することができる。
前記自走ロボット（１）は、十分な余裕を持って別に設置された充電装置のところに行き充電を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の自走ロボットによる聴診点検方法は、自走ロボット（１）を用いて配管、機器類（２）の点検箇所（３）それぞれに取り付けた各点検指標（４）から発信する情報を読み取り、点検箇所（３）を容易に位置検出し、その箇所まで自走ロボット（１）を移動させ、聴診方法で配管、機器類（２）の損耗や亀裂などの状況について「聴診点検」を自動化して行うことができる。特に、自走ロボット（１）で巡回点検することにより、点検箇所（３）が多数ある長尺な配管のように広範囲な監視範囲であってもその異常個所と異常状況を容易に聴診点検することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の自走ロボットによる聴診点検方法は、自走ロボットを、配管、機器類の損耗や亀裂などが生じやすい各点検箇所に取り付けた点検指標から発信する情報を、読取装置で読み取って位置検出し、その点検箇所の位置まで移動させ、その移動した位置において、自走ロボットに搭載した聴診装置の聴診棒で各点検箇所を聴診点検する方法である。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実施例１の聴診点検方法を用いて配管の点検箇所を聴診する状態を示す説明図である。図２は自走ロボットの装置構成図である。
本発明の実施例１の自走ロボット１による聴診点検方法は、先ず配管、機器類２の点検箇所３それぞれにＲＦＩＤのような点検指標４を取り付ける。この点検指標４として機能するＲＦＩＤは、点検箇所３の位置検出に寄与するものであり、例えば自走ロボット１に搭載したアンテナを通じて読取装置５や書込み装置で情報を読み書きするものである。このＲＦＩＤは、電源を搭載せず、読取装置５又は書込み装置が発する電波を受信し、電磁誘導などの仕組みで電流を発生させることができる。勿論、ＲＦＩＤにバッテリーを内蔵することは可能である。
【００１８】
配管、機器類２の点検箇所３のＲＦＩＤに記憶させる情報は、例えば自走ロボット１側の情報や行動パターンなどがある。点検箇所３のＲＦＩＤ側から発する情報と自走ロボット１側から発する情報の組み合わせにより、最も効果的かつ効率的で目的に合致した点検パトロールを可能にする。
【００１９】
点検箇所３のＲＦＩＤには設備番号、設備の初期情報、点検時期情報など、配管、機器類２等の設備の個体情報を予め記憶させておく。自走ロボット１はこれとの照合により、点検の要・不要を判断しながら走行するようになっている。このＲＦＩＤは情報を電子回路に記憶し、非接触の交信を行う自動認識技術に係り、例えばＩＣタグなどが挙げられる。
【００２０】
自走ロボット１は、配管、機器類２のバルブ近傍の点検箇所３に取り付けたＲＦＩＤのような点検指標４から発信する情報を読み取り、その点検箇所３を位置検出する読取装置５と、この読取装置５の位置検出に基づき、その点検箇所３の位置に自走ロボット１を移動させる駆動装置６と、その点検箇所３について聴診点検する聴診棒７を有する聴診装置８とを備えたものである。この自走ロボット１を複数の点検箇所３を巡回移動させ、その場所で聴診点検しながら配管、機器類２の損耗や亀裂などの状況について点検するようになっている。
【００２１】
自走ロボット１は、図２に示すように、モータのような駆動装置６でタイヤ９を駆動して走行するようになっている。このときに制御装置１０によりタイヤ９の速度の設定を制御するようになっている。なお、床に凹凸があるときには駆動装置６としてはキャタピラ方式を用いることが望ましい。また、動力源としてはモータのバッテリーに限らず、ガソリンエンジンを用いることもできる。
【００２２】
自走ロボット１の形状は、上述した読取装置５、聴診装置８と共にバッテリー等の駆動源を備えたものである。この自走ロボット１は、安定に走行させるためにバッテリー等の重い部品、装置を下部に配置して重心が低くなるように構成することが好ましい。
【００２３】
自走ロボット１に搭載した聴診装置８は、自走ロボット１の上部に揺動自在になる聴診棒７の先端に聴診球１１を取り付けたものである。この聴診球１１を点検しようとする配管、機器類２の点検箇所３に当てて聴診することができる。この聴診装置８は、聴診球１１付きの聴診棒７の形状に限定されず、例えば聴診棒７を直接点検箇所３に当てて聴診する方式、又は聴診針を点検箇所３に当てて聴診する方式等の種々の形状にすることができる。
【００２４】
この聴診装置８の聴診棒７の聴診球１１を点検箇所３（ＲＦＩＤ）に当てたときに、その配管、機器類２から発する振動が、配管、機器類２の運転状態における状況を表している。そこで、この振動を自走ロボット１に備えた信号変換器１２で捉える。この測定した信号を解析することで、その点検した配管、機器類２の中を流れる流体の状況や経年による配管内面の損耗や亀裂などの状況を把握することができる。
【００２５】
自走ロボット１は、点検箇所３に取り付けた点検指標４から発信する情報と監視者による遠隔操作とにより、点検箇所３の位置まで移動させることができる。更に、聴診棒７の先端から、聴診球１１を切り離し、別に点検箇所３に設置するガイドを伝わって点検箇所３を聴診することができる。
【００２６】
自走ロボット１は、走行させながら、自らの走行位置を監視者に画像や監視所に設置された建物フロアー監視盤に示すように構成することができる。このような点検方法では遠隔地から容易に自走ロボット１を巡回走行させることができる。なお、自走ロボット１は、バッテリー残容量を自ら測定するようにして、点検途中での電源切れによる不具合を解消することができる。また、自走ロボット１は、十分な余裕を持って別に設置された充電装置（図示していない。）のところに行き充電を行うようにすることができる。
【実施例２】
【００２７】
図３は実施例２の自走ロボットを位置決めを用いて移動させる状態を示すものであり、（ａ）は全体説明図、（ｂ）は自走ロボットの部分拡大図である。
自走ロボット１は、予め設定された点検ルートを巡回聴診点検させ、緊急時などに監視者が手動で移動させるようになっている。また、自走ロボット１の点検ルートのパターンは設定変更できるものとすることができる。このように、自走ロボット１は、聴診点検するために配管、機器類２の点検箇所３に設置した点検指標４のＲＦＩＤからの発信情報、自走ロボット１が有している位置測定機能又は監視者による遠隔操作により必要な位置まで接近させる。
更に、自走ロボット１を点検箇所３の正確な位置に停止させるために、実施例２では位置決め孔２１を床面２２に設けた。例えば、自走ロボット１が点検箇所３の概ねの位置に到着すると、その底部から四角錘などの形状をした軸２３が床面２２に設けた位置決め孔２１に嵌入し、正確な位置決めができるようになっている。これにより、自走ロボット１を点検箇所３の正確な位置に停止させ、聴診装置８の聴診球１１を正確に点検箇所３に接触させることができる。
【実施例３】
【００２８】
図４は実施例３の自走ロボットを示すものであり、（ａ）は自走ロボットの全体構成図、（ｂ）は自走ロボットをはしご台に這いながら昇る状態の説明図である。
実施例３の自走ロボット１は、高所にある配管、機器類２の点検箇所３を聴診点検する際に、駆動装置３２のタイヤ３３に吸着機能を具備させたものである。点検しようとする配管、機器類２の点検箇所３の高低差が大きいときに、はしご台３４を点検箇所３まで移動させ、このはしご台３４のはしご部分３５を実施例２のような構成の自走ロボット１を這いながら昇らせて高所の点検箇所３を聴診点検する。
【００２９】
実施例３の点検方法では、昇降できるようにタイヤ３３を磁石等による吸着機能を有している。また、聴診装置８の聴診棒７も平地を走行しているときは、図４（ａ）に示すように、その自走ロボット１の走行方向に対して略垂直に維持する。しかし、はしご台３４を用いて上下方向に走行するときは、図４（ｂ）に示すように、聴診装置８の聴診棒７も上方に向くように大きくその方向を可変できるようになっている。
【００３０】
実施例３の自走ロボット１のときも、実施例１と同様に各点検箇所３の点検指標４から発信する情報を読み取り、点検箇所３を容易に位置検出し、その点検箇所３について聴診点検し、その聴診の測定結果を解析して配管、機器類２の異常等を把握する。
勿論、実施例３の自走ロボット１であっても、点検箇所３に上下方向の高低差が無いときは、平坦な面を略水平方向に巡回移動させて聴診点検させることができる。
【実施例４】
【００３１】
図５は実施例４の自走ロボットを段差のある場所においてコンベヤを用いて移動させる状態を示す説明図である。
実施例４の点検方法では、配管、機器類２が上下方向に変形しているときに、自走ロボット１を床面間に架け渡したコンベヤ４１で移動させる。このようにコンベヤ４１を必要な箇所に配置することで、段差が多い場所であっても、また危険な箇所であっても安全に移動させて、聴診点検することができる。
【００３２】
なお、本発明の自走ロボットによる聴診点検方法は、配管、機器類２の点検箇所３の位置を正確に検出し、自走ロボット１をその場所まで巡回移動させ、配管、機器類２の点検箇所を直接聴診するか、自走ロボット１を点検箇所３の点検指標４の発信情報を十分受信できる程度の近傍まで接近させ、点検箇所３に設置した骨伝導マイクロホンから得た信号を受信することなどで、広範囲な監視を容易に実施することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の自走ロボットによる聴診点検方法は、主に広範囲な点検が必要な長尺な配管に利用できるが、回転機器や可動機構を有する機器類であって劣化、異常状態が生じると発する音が変化するものであればその点検に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１の聴診点検方法を用いて配管の点検箇所を聴診する状態を示す説明図である。
【図２】自走ロボットの装置構成図である。
【図３】実施例２の自走ロボットを位置決めを用いて移動させる状態を示すものであり、（ａ）は全体説明図、（ｂ）は自走ロボットの部分拡大図である。
【図４】実施例３の自走ロボットを示すものであり、（ａ）は自走ロボットの全体構成図、（ｂ）は自走ロボットをはしご台に這いながら昇る状態を示す説明図である。
【図５】実施例４の自走ロボットを段差のある場所においてコンベヤを用いて移動させる状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  自走ロボット
２  配管、機器類
３  点検箇所
４  点検指標（ＲＦＩＤ）
５  読取装置
６  駆動装置
７  聴診棒
８  聴診装置
９  タイヤ
１０  制御装置
１１  聴診球
１２  信号変換器
２１  位置決め孔
２２  床面
２３  軸
３２  駆動装置
３３  タイヤ
３４  はしご台
３５  はしご部分
４１  コンベヤ
【図１】
2006184029.tif 000003
【図２】
2006184029.tif 000004
【図３】
2006184029.tif 000005
【図４】
2006184029.tif 000006
【図５】
2006184029.tif 000007