(57)【要約】【課題】煙突の内部を検査する際に、検査員の作業負荷および検査コストを軽減することができる上、より安全に検査を行うことが可能な検査システム。【解決手段】煙突の内部を検査する検査システムであって、煙突の内部に、前記煙突の上下方向に沿って設置されたガイド部材と、撮像装置を備えるドローンと、を有し、前記ドローンは、前記ガイド部材に沿って、前記煙突内を上昇および／または下降し、前記撮像装置により、前記煙突の内部の所望の位置における画像が撮影される、検査システム。【選択図】図１
2019156221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙突の内部を検査する検査システムであって、
煙突の内部に、前記煙突の上下方向に沿って設置されたガイド部材と、
撮像装置を備えるドローンと、
を有し、
前記ドローンは、前記ガイド部材に沿って、前記煙突内を上昇および／または下降し、前記撮像装置により、前記煙突の内部の所望の位置における画像が撮影される、検査システム。
【請求項２】
前記ドローンは、前記ガイド部材が貫通する貫通孔を有する、請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
さらに、前記ガイド部材の巻き取りおよび／または巻き出しが可能な、収容部材を有する、請求項１または２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置される、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項５】
当該検査システムは、さらに、
前記煙突の上端またはその近傍に設置された支持部材と、
前記支持部材に接続された連結部材と、
を有し、
前記ガイド部材の一端は、前記連結部材に接続され、これにより、前記ガイド部材は、前記支持部材に支持される、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置され、
前記煙突の上端部の輪郭円を底面Ｍとし、前記連結部材の位置を頂点Ｅとする円錐Ｐを想定し、該円錐Ｐを、前記底面Ｍの中心および前記頂点Ｅを通る面で切断したとき、
前記頂点Ｅのなす角度αは、６０°以下である、請求項５に記載の検査システム。
【請求項７】
前記煙突は、高さが１００ｍ以上である、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項８】
煙突の内部を検査する方法であって、
煙突の内部に、該煙突の上下方向に沿ってガイド部材を設置する工程と、
前記ガイド部材に沿ってドローンを移動させ、前記ドローンに備えられた撮像装置を用いて、前記煙突内の所望の位置における画像を撮影する工程と、
を有する、方法。
【請求項９】
前記ドローンは、前記ガイド部材が貫通する貫通孔を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガイド部材は、該ガイド部材の巻き取りおよび／または巻き出しが可能な、収容部材に収容される、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置される、請求項８乃至１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記ガイド部材は、一端が、前記煙突の上端またはその近傍に設置された支持部材に接続された連結部材に結合される、請求項８乃至１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置され、
前記煙突の上端部の輪郭円を底面Ｍとし、前記連結部材の位置を頂点Ｅとする円錐Ｐを想定し、該円錐Ｐを、前記底面Ｍの中心および前記頂点Ｅを通る面で切断したとき、
前記頂点Ｅのなす角度αは、６０°以下である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記煙突は、高さが１００ｍ以上である、請求項８乃至１３のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙突の内部を検査する検査システム、および煙突の内部を検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、発電所および石油精製所のような化学プラント施設には、ボイラ用などの大型の煙突が建造されている。そのような煙突に対しては、トラブルの早期発見および適切な予防保全などの目的で、定期的または非定期的に、検査、点検が実施されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来より、煙突の内部の点検、検査作業は、煙突の内部に設置されたゴンドラと呼ばれる昇降機に乗った検査員により実施される。例えば、検査員は、所定の高さ位置に停止されたゴンドラ上で、煙突の内壁の一周分の状態を観察したり、画像を撮影したりして、検査を実施する。また、検査員は、このような操作をゴンドラの高さ位置を変えて繰り返すことにより、煙突の内部全体の検査を実施している。
【０００４】
しかしながら、特に大型の煙突の場合、このような従来の検査方法は、検査員にとって重労働である上、作業効率の点で問題がある。また、従来の検査方法では、検査の度にゴンドラを設置する必要があり、検査コストが上昇するという問題がある。さらに、検査員の安全の確保も問題となり得る。
【０００５】
このため、より高効率および低コストで、安全に煙突の内部を検査する方法が要望されている。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、煙突の内部を検査する際に、検査員の作業負荷および検査コストを軽減することができる上、より安全に検査を行うことが可能な検査システム、およびそのような煙突の内部を検査する方法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】
本発明では、煙突の内部を検査する検査システムであって、
煙突の内部に、前記煙突の上下方向に沿って設置されたガイド部材と、
撮像装置を備えるドローンと、
を有し、
前記ドローンは、前記ガイド部材に沿って、前記煙突内を上昇および／または下降し、前記撮像装置により、前記煙突の内部の所望の位置における画像が撮影される、検査システムが提供される。
【０００８】
また、本発明では、
煙突の内部を検査する方法であって、
煙突の内部に、該煙突の上下方向に沿ってガイド部材を設置する工程と、
前記ガイド部材に沿ってドローンを移動させ、前記ドローンに備えられた撮像装置を用いて、前記煙突内の所望の位置における画像を撮影する工程と、
を有する、方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、煙突の内部を検査する際に、検査員の作業負荷および検査コストを軽減することができる上、より安全に検査を行うことが可能な検査システム、およびそのような煙突の内部を検査する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による検査システムが設置された煙突内部を模式的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による検査システムに含まれるドローンの模式的な上面図である。
【図３】本発明の一実施形態による検査システムに含まれるドローンの模式的な側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による煙突の内部を検査する方法のフローの一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１２】
（本発明の一実施形態による検査システム）
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による検査システムの構成例について説明する。
【００１３】
図１には、本発明の一実施形態による検査システムが設置された煙突内部を模式的に示す。図１には、本発明の一実施形態による検査システム（以下、単に「第１の検査システム」と称する）の構成が模式的に示されている。
【００１４】
図１に示すように第１の検査システム１００は、煙突１の内壁１０の検査に利用される。
【００１５】
被検査対象となる煙突１は、例えば、発電所または石油精製プラント等に設置される大型の煙突であっても良い。そのような煙突１は、例えば、１００ｍ以上の高さを有し、２００ｍ以上の高さを有しても良い。また、煙突１の最小内径（通常、上端部の内径）は、３ｍ〜１０ｍの範囲であっても良い。
【００１６】
第１の検査システム１００は、ドローン１１０と、誘導装置１７０とを備える。
【００１７】
なお、本願において、「ドローン」とは、遠隔操作により、または予め内蔵されたプログラムに基づいて、空中浮遊させることが可能な無人浮遊機の総称を意味する。
【００１８】
ドローン１１０は、カメラおよび／またはビデオカメラなどの撮像装置（図１には明確に示されていない）を有する。
【００１９】
誘導装置１７０は、ガイド部材１８０と、支持部材１８４とを有する。支持部材１８４は、ガイド部材１８０を、煙突１の略延伸軸Ｌ（煙突１の中心軸）に沿って配置する役割を有する。
【００２０】
例えば、図１に示した例では、１本の支持部材１８４のそれぞれの端部が、煙突１の上部に設けられた２つの上部デッキ１４に、延伸軸Ｌに対して相互に対称となるように連結されている。また、支持部材１８４は、該支持部材１８４が接続された連結部材１８６を介して、ガイド部材１８０を支持している。このような構成では、連結部材１８６を煙突１の略延伸軸Ｌ上に容易に配置することができるため、ガイド部材１８０を、煙突１の略延伸軸Ｌ上に容易に配置することが可能となる。
【００２１】
ガイド部材１８０は、前述のように、一端が連結部材１８６に連結され、これにより支持部材１８４により支持される。また、ガイド部材１８０の他端は、煙突１の底部に設置された固定部材１８９に固定される。
【００２２】
このような誘導装置１７０の構成により、ガイド部材１８０を煙突１の略延伸軸Ｌ上に沿って配置することができる。
【００２３】
なお、上記構成は、単なる一例であって、誘導装置１７０の構成は、煙突１の内部にガイド部材１８０を適正に配置することができる限り、特に限られない。例えば、複数の支持部材１８４のそれぞれの一端を連結部材１８６に連結させ、この連結部材１８６にさらにガイド部材１８０を結合させても良い。
【００２４】
このような構成においても、例えば、長さの等しい複数の支持部材１８４を使用して、各支持部材１８４のそれぞれの他端を、延伸軸Ｌに対して相互に対称になるように上部デッキ１４の所定の位置に連結した場合、ガイド部材１８０を煙突１の略延伸軸Ｌ上に配置することができる。
【００２５】
なお、図１では明瞭でないが、ガイド部材１８０は、ドローン１１０を上下方向に貫通した状態で、煙突１の略延伸軸Ｌ上に配置される。
【００２６】
また、図１には示されていないが、第１の検査システム１００は、さらに、ドローン１１０を遠隔操作するための装置、および外部モニタなどの付属装置を有しても良い。ただし、そのような付属装置の構成は、当業者には明らかであるため、ここではその説明を省略する。
【００２７】
このような構成を有する第１の検査システム１００を使用する際には、ドローン１１０が、煙突１の内部で上昇／下降するように操作される。この際に、ドローン１１０は、ガイド部材１８０に沿って、実質的に延伸軸Ｌ上を移動する。
【００２８】
また、ドローン１１０は、煙突１の所望の高さ位置において、ドローン１１０に設置された撮像装置を用いて、内壁１０に関する画像（静止画像および／または動画像）を撮影する。また必要な場合、撮像装置から、煙突１の外部に設置されたモニターに、画像が送信されても良い。
【００２９】
これにより、煙突１の内部を検査することができる。
【００３０】
一般に、煙突の内部には、乱気流が生じている。特に大型の煙突の場合、乱気流は、３ｍ／ｓｅｃ以上、例えば５ｍ／ｓｅｃにも及ぶ可能性がある。従って、煙突１内において、ドローン１１０を単独で浮遊させようとしても、姿勢が安定せず、所望の上昇／下降の操縦を行うことは難しいという問題が生じる。また、ドローン１１０を浮遊させた際に、ドローン１１０が煙突１の内壁１０に衝突してしまう可能性が高くなる。
【００３１】
しかしながら、第１の検査システム１００では、前述のように、ガイド部材１８０が、ドローン１１０を上下方向に貫通した状態で、煙突１の略延伸軸Ｌ上に配置される。
【００３２】
従って、第１の検査システム１００では、煙突１内に乱流が生じても、ガイド部材１８０の誘導により、ドローン１１０を煙突１の内部で適正に上昇／下降させることができる。また、これにより、ドローン１１０が煙突１の内壁１０に衝突する可能性を、有意に抑制することができる。
【００３３】
以上の効果の結果、第１の検査システム１００では、従来のように、検査員が煙突の内部に入って検査を行う必要がなくなり、検査員の負荷が軽減されるとともに、検査をより効率的かつ安全に、実施することが可能となる。また、ゴンドラの設置が不要となるため、検査コストを有意に抑制することが可能となる。
【００３４】
（検査システムに含まれる各部材について）
次に、本発明の一実施形態による検査システムを構成する各部材について、より詳しく説明する。なお、ここでは、前述の図１に示した第１の検査システム１００を例に、各部材について説明する。従って、各部材を参照する際には、図１に示した参照符号を使用する。
【００３５】
（ドローン１１０）
図２には、第１の検査システム１００が備えるドローン１１０の模式的な上面図を示す。また、図３には、ドローン１１０の模式的な側面図を示す。
【００３６】
図２および図３に示すように、ドローン１１０は、その本体部分を構成する基部１１５と、該基部１１５から四方に水平に張り出された４つのアーム１２０Ａ〜１２０Ｄと、各アーム１２０Ａ〜１２０Ｄに設けられたそれぞれのプロペラ１３０Ａ〜１３０Ｄと、スタンド１６５とを備える。
【００３７】
なお、図３には、明確化のため、紙面から手前に突出する方向に配置されたアーム１２０Ｃ、およびそれに対応するプロペラ１３０Ｃなどは、示されていないことに留意する必要がある。
【００３８】
各アーム１２０Ａ〜１２０Ｄは、上面視、相互に略９０゜の角度をなすように延伸する。また、各アーム１２０Ａ〜１２０Ｄの所定の位置には、それぞれ、モータ１３５Ａ〜１３５Ｄが設置されており、各プロペラ１３０Ａ〜１３０Ｄは、対応するモータ１３５Ａ〜１３５Ｄにより、回転駆動される。
【００３９】
スタンド１６５は、基部１１５の底部に設けられ、ドローン１１０が接地する際にドローン１１０を支持する。
【００４０】
図２から明確なように、基部１１５の中心には、貫通孔１５５が設けられている。この貫通孔１５５は、前述のガイド部材１８０がドローン１１０を貫通できるように設けられている。
【００４１】
また、基部１１５には、貫通孔１５５を貫通するガイド部材１８０のドローン１１０に対する水平方向の揺れ（ブレ）を軽減する、揺れ防止部材（図示されていない）が設けられている。換言すれば、ドローン１１０は、揺れ防止部材により、ガイド部材１８０に対する水平方向の位置ずれが有意に抑制される。
【００４２】
なお、揺れ防止部材の具体的な構成は、特に限られない。揺れ防止部材は、ドローン１１０のガイド部材１８０に対する水平方向の位置ずれが有意に抑制される限り、いかなる構成を有しても良い。
【００４３】
ドローン１１０は、さらに、撮像装置１４０を有する。撮像装置１４０は、ドローン１１０の飛行中に、煙突１の内部の画像（静止画像および／または動画像）を撮影したり、撮影した画像を外部モニタに転送したりする機能を有する。撮像装置１４０は、例えば、カメラまたはビデオカメラ等であり、これらは、遠隔操作が可能であっても良い。
【００４４】
撮像装置１４０は、ドローン１１０に「固定式」で取り付けられても、あるいは「移動式（回転式）」で取り付けられても良い。
【００４５】
「固定式」の撮像装置１４０の場合、通常、ドローン１１０を所定の高さ位置に留めた状態で、ドローン１１０を１回転（旋回）させることにより、煙突１の内壁１０の一周分の画像が撮影される。あるいは、ドローン１１０を回転（旋回）させながら、ドローン１１０を徐々に上昇および／または下降させて、撮像装置１４０による撮影を実施しても良い。
【００４６】
一方、撮像装置１４０が回転式の場合、煙突１の内壁１０の一周分の画像を撮影するために、必ずしもドローン１１０を１回転させる必要はない。例えば、ドローン１１０を所定の高さ位置に留めた状態で、またはドローン１１０を徐々に上昇および／もしくは下降させた状態で、延伸軸Ｌを中心として、撮像装置１４０を所定の速度または間隔で、回転させることにより、煙突１の内壁１０の一周分の画像を撮影することができる。
【００４７】
撮像装置１４０が回転式の場合、撮像装置１４０を回転させる方法は、特に限られない。
【００４８】
例えば、一組（すなわち２個以上）の歯車を組み合わせた状態で、このうちの少なくとも一つの歯車をモータ駆動させることにより、撮像装置１４０を回転させても良い。
【００４９】
例えば、上部に撮像装置１４０が設置された大きな歯車の内周に、小さな歯車を嵌合させ、小さな歯車を回転駆動させることにより、大きな歯車を回転させ、これにより、撮像装置１４０を延伸軸Ｌの周囲で回転させても良い。
【００５０】
他にも一般的に知られている様々な歯車の組み合わせにより、撮像装置１４０を回転させても良い。また、歯車の代わりの手段、例えば、撮像装置１４０が載置されたターンテーブルを回転させることにより、撮像装置１４０を回転させても良い。
【００５１】
ここで、図２および図３に示した例では、単一の撮像装置１４０が使用されている。
【００５２】
しかしながら、これは単なる一例であって、ドローン１１０には、複数の撮像装置１４０が設けられても良い。例えば、２台、３台、または４代以上の撮像装置１４０が、基部１１５の中心に対して対称に配置されても良い。
【００５３】
アーム１２０Ａ〜１２０Ｄの少なくとも一つには、ＬＥＤ光源などの照明装置（図示されていない）が設置されても良い。照明装置を設けることにより、撮像装置１４０による撮影の際に、明るい画像を容易に撮影することが可能となる。
【００５４】
なお、そのような照明装置は、ドローン１１０のアーム１２０Ａ〜１２０Ｄ以外の部位に設けられても良い。
【００５５】
ドローン１１０の寸法および重量は、煙突１内でドローン１１０が適正に飛行できる限り、特に限られない。特に、ドローン１１０の寸法は、煙突１の内壁１０水平方向の寸法に応じて、適宜定められれば良い。
【００５６】
一例を挙げれば、ドローン１１０は、全幅が５００ｍｍ〜１５００ｍｍの範囲であっても良い。また、ドローン１１０は、重量が２ｋｇ〜１０ｋｇの範囲であっても良い。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態による検査システムに使用され得るドローン１１０の一構成例について説明した。しかしながら、これは単なる一例であって、ドローン１１０は、その他の構成を有しても良い。
【００５８】
例えば、ドローン１１０が有するアームの数は、必ずしも４本である必要はなく、アームの数は、例えば、２本、３本、５本、または６本以上であっても良い。
【００５９】
その他にも、各種変更、追加が可能である。
【００６０】
（ガイド部材１８０）
ガイド部材１８０は、ドローン１１０を適正に誘導することができる限り、いかなる構成を有しても良い。
【００６１】
例えば、ガイド部材１８０は、ワイヤ、ロープ、または紐などの形態であっても良い。また、ガイド部材１８０は、金属（合金を含む。以下同じ）、セラミックス、または樹脂などで構成されても良い。
【００６２】
金属としては、低炭素鋼およびステンレス鋼などが挙げられる。また、樹脂としては、ビニールおよびポリプロピレンなどが挙げられる。
【００６３】
ガイド部材１８０が金属ワイヤで構成される場合、その最大直径は、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００６４】
なお、ガイド部材１８０は、釣り竿のリールのような、収容部材（図示されていない）と一体化されても良い。この場合、収容部材に設けられたハンドルおよび／または自動ボタンにより、ガイド部材１８０を巻き取ったり、反対に巻き出したりすることが容易となる。
【００６５】
（支持部材１８４）
支持部材１８４は、ガイド部材１８０を適正に支持することができる限り、いかなる構成を有しても良い。
【００６６】
例えば、支持部材１８４は、ワイヤ、ロープ、または紐などの形態であっても良い。また、支持部材１８４は、低炭素鋼およびステンレス鋼などの金属で構成されても良い。
【００６７】
ガイド部材１８０が金属ワイヤで構成され、支持部材１８４もまた金属ワイヤで構成される場合、支持部材１８４は、ガイド部材１８０の直径を超える直径を有することが好ましい。例えば、支持部材１８４の最大直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲であり、６ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００６８】
ここで、誘導装置１７０が設置された状態、すなわち支持部材１８４がガイド部材１８０を適正に支持した状態において、煙突１の上端部の輪郭円を底面Ｍとし、連結部材１８６の位置を頂点Ｅとする円錐Ｐを想定する。この円錐Ｐを、底面Ｍの中心および頂点Ｅを通る面で切断したとき、頂点Ｅのなす角度をαとする（図１参照）。
【００６９】
この場合、角度αは、６０°またはそれ以下であることが好ましい。角度αを６０°以下とすることにより、支持部材１８４に加わる荷重を有意に抑制することが可能となる。
【００７０】
なお、前述のように、支持部材１８４は、必ずしも１本である必要はなく、複数の支持部材１８４を用いて、ガイド部材１８０を支持しても良い。この場合、各支持部材１８４の一端は、共通の連結部材１８６に連結され、各支持部材１８４の他端は、煙突１の上部デッキ１４の別の位置に、上面視相互に対称となるように結合されても良い。
【００７１】
（固定部材１８９）
固定部材１８９は、ガイド部材１８０の一端を固定することができる限り、いかなる構成を有しても良い。
【００７２】
例えば、固定部材１８９は、煙突１の底面に設置された重りであっても良い。重りの質量は、例えば、３０ｋｇ以上または４０ｋｇ以上であっても良い。
【００７３】
（連結部材１８６）
連結部材１８６の構成は、特に限られず、例えば、ボルトナット式の一般的な連結部材が使用できる。連結部材１８６は、例えば、Ｕ字型の第１の金具と、該第１の金具の２本の脚部を連結する第２の金具とを有する、連結ボルトであっても良い。
【００７４】
（煙突１）
第１の検査システム１００が適用される煙突１は、例えば、２０ｍ以上の高さまたは５０ｍ以上の高さを有しても良い。特に、煙突１は、前述のように、大型の煙突であっても良い。そのような煙突１は、例えば、１００ｍ以上の高さを有し、２００ｍ以上の高さを有しても良い。また、煙突１の最小内径（通常は、上端部の内径）は、３ｍ〜１０ｍの範囲であっても良い。
【００７５】
通常、煙突１は、上端部側に１または２以上の上部デッキ１４を有する。また、煙突１は、底部に設けられた搬入口１６を有し、該搬入口１６を介して、煙突の内部へのものの搬入、煙突の外部へのものの搬出、および人の出入りが可能になる。
【００７６】
煙突１の内壁１０は、底部から上部に向かって実質的に平滑に延伸する表面を有しても良い。ただし、第１の検査システム１００は、煙突内にドローン１１０を導入することができる限り、内壁にレンガ受けが備えられたような構造を有する煙突、すなわち内壁の底部から上部に向かって、周期的または非周期的に凸部を有する形態の煙突にも適用することができる。第１の検査システム１００では、例えば、前述の揺れ防止部材により、ガイド部材１８０とドローン１１０の間の相対的な水平位置のずれが、有意に抑制されるからである。
【００７７】
（本発明の一実施形態による検査方法）
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による煙突の内部を検査する方法について説明する。
【００７８】
図４には、本発明の一実施形態による煙突の内部を検査する方法（以下、「第１の検査方法」という）のフローの一例を模式的に示す。
【００７９】
図４に示すように、第１の検査方法は、
（１）煙突の内部に、前記煙突の延伸方向に沿ってガイド部材を設置する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記ガイド部材に沿ってドローンを移動させ、前記ドローンに備えられた撮像装置を用いて、前記煙突内の所望の位置における画像を撮影する工程（工程Ｓ１２０）と、
を有する。
【００８０】
以下、各工程について説明する。
【００８１】
なお、ここでは、一例として、前述の第１の検査システム１００を使用して、各工程を実施する場合について説明する。従って、各装置および部材等を表す際には、前述の図１〜図３に使用した参照符号を使用する。
【００８２】
（工程Ｓ１１０）
まず、煙突１の内部に、第１の検査システム１００の誘導装置１７０およびドローン１１０が設置される。
【００８３】
誘導装置１７０およびドローン１１０を煙突１内に設置する方法は、特に限られないが、例えば、以下に示すような方法が提案される。
【００８４】
まず、誘導装置１７０が煙突１の所定の位置に取り付けられる。この作業は、煙突１の上部に設けられた上部デッキ１４に配置された複数（例えば二人）の作業員と、煙突１の底部に配置された一人以上の作業員とにより実施される。
【００８５】
最初に、誘導装置１７０に含まれる各部材、すなわち、支持部材１８４、連結部材１８６、およびガイド部材１８０が、相互に連結される。例えば、支持部材１８４が１本の金属ワイヤで構成される場合、連結部材１８６が支持部材１８４に通される。また、ガイド部材１８０の一端（第１の端部）が連結部材１８６に連結される。
【００８６】
次に、上部デッキ１４の作業員によって、支持部材１８４のそれぞれの端部が、上部デッキ１４の異なる位置に取り付けられる。支持部材１８４の取り付け位置は、誘導装置１７０の設置が完了した際に、連結部材１８６が煙突１の延伸軸上に配置されるように選定されることが好ましい。
【００８７】
その後、ガイド部材１８０の連結部材１８６に連結されていない端部（第２の端部）が、煙突１の内部において、煙突の底面に達するまで徐々に下方に降ろされる。
【００８８】
前述のように、ガイド部材１８０は、収容部材内に収容されていても良い。この場合、収容部材に設けられたハンドルおよび／または自動ボタンにより、ガイド部材１８０を徐々に巻き出すことができる。
【００８９】
次に、煙突の底部にいる作業員が、ドローン１１０の貫通孔１５５を利用して、ガイド部材１８０をドローン１１０の上下方向に貫通させる。また、ガイド部材１８０の第２の端部を、固定部材１８９と連結する。
【００９０】
その後、上部デッキ１４の作業員がゆっくりと連結部材１８６を離すと、連結部材１８６は、煙突１の延伸軸Ｌ上の所定の位置に移動して、停止する。また、これにより、ガイド部材１８０が、煙突１の内部に延伸軸Ｌに沿って配置される。
【００９１】
なお、ガイド部材１８０に弛みがある場合、煙突１の底部の作業員により、ガイド部材１８０の長さが適宜調整されても良い。
【００９２】
前述のように、誘導装置１７０が設置された際に、連結部材１８６は、該連結部材１８６を頂点とする支持部材１８４のなす角αが、６０°以下となるように配置されることが好ましい。
【００９３】
以上のような作業により、検査システム１００のドローン１１０と誘導装置１７０とを、煙突１の内部に設置することができる。
【００９４】
（工程Ｓ１２０）
次に、遠隔操作により、または予め定められたプログラムに基づいて、ドローン１１０が煙突１内で、所定の高さ範囲にわたって操縦される。
【００９５】
また、この際に、ドローン１１０に搭載された撮像装置１４０により、煙突１の所定の高さ位置で、内壁１０の所望の領域の画像が撮影される。
【００９６】
検査員は、例えば、撮像装置１４０からの画像が転送された外部モニターを観察することにより、煙突１の内部の状況を観察し、点検作業を行うことができる。また、内壁１０に異常が認められる場合は、係る部位の画像を記録（録画）しても良い。
【００９７】
ここで、第１の検査方法において、ドローン１１０は、該ドローン１１０を貫通するガイド部材１８０に沿って上昇および／または下降する。従って、煙突１内に乱流が生じている場合であっても、ドローン１１０を煙突１内で適正に操縦することができる。また、これにより、第１の検査方法では、煙突１の所望の領域の画像を適正に撮影し、これを検査に供することができる。
【００９８】
なお、煙突１の検査のためドローン１１０を操縦する方法としては、大別して、ドローン１１０を煙突１の下から上に向かって上昇させる場合と、反対に、ドローン１１０を煙突１の上から下に向かって下降させる場合とが考えられる。ここでは、一例として、検査の際に、ドローン１１０を下から上に上昇させる場合を例に、説明する。
【００９９】
ドローン１１０を上昇させる態様としては、「ステップ上昇方式」および「連続上昇方式」が考えられる。
【０１００】
「ステップ上昇方式」では、ドローン１１０は、第１の高さＨ１までの上昇、および第１の期間Ｔ１にわたる第１の高さＨ１での維持、ならびにその後の第２の高さＨ２（ここで、Ｈ１＜Ｈ２）までの上昇、および第２の期間Ｔ２にわたる第２の高さＨ２での維持、の工程を繰り返すことにより、上昇する。
【０１０１】
第１の高さＨ１および第２の高さＨ２は、撮像装置１４０の撮影可能範囲によっても変化するが、例えば、１ｍ〜１０ｍの範囲である。第１の高さＨ１および第２の高さＨ２は、実質的に等しくても良い。また、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２は、例えば、１秒〜１分の範囲である。第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２は、実質的に等しくても良い。
【０１０２】
ただし、第１の高さＨ１および第２の高さＨ２、ならびに第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２は、検査員が外部モニターに映される映像を観察しながら、適宜変更しても良い。
【０１０３】
「ステップ上昇方式」を採用する場合、撮像装置１４０は、前述の「固定式」であっても、「回転式」であっても良い。
【０１０４】
撮像装置１４０が「回転式」の場合、ドローン１１０の第１の高さＨ１での維持、および第２の高さＨ２での維持の際に、撮像装置１４０が回転され、それぞれの高さ位置において、煙突１の内壁１０一周分の画像が撮影される。
【０１０５】
これに対して、単一の撮像装置１４０が「固定式」で設置されている場合、ドローン１１０の第１の高さＨ１での維持、および第２の高さＨ２での維持の際に、ドローン１１０が実質的に高さを変えずに旋回される。これにより、撮像装置１４０が一つしか搭載されていなくても、煙突１の内壁１０一周分の画像を撮影することができる。なお、複数（例えば４台以上）の撮像装置１４０が「固定式」で設置されている場合、ドローン１１０の旋回は、必ずしも必要ではない場合がある。
【０１０６】
一方、「連続上昇方式」では、ドローン１１０は、内壁１０の検査領域に特に異常が認められない限り、検査の開始位置（以下、「開始位置Ｓ」と称する）から完了位置（以下、「完了位置Ｆ」と称する）まで、停止することなく上昇し続ける。
【０１０７】
通常の場合、開始位置Ｓは、ドローン１１０の静止位置、すなわち、ガイド部材１８０の下部先端近傍である（図１参照）。である。また、完了位置Ｆは、ドローン１１０の最高到達位置、すなわち、ガイド部材１８０の上部先端近傍である。
【０１０８】
「連続上昇方式」におけるドローン１１０の上昇速度（最大値）は、例えば、３０ｍ／分以下であり、２０ｍ／分以下であっても良い。
【０１０９】
ただし、「ステップ上昇方式」の場合と同様、ドローン１１０の上昇速度は、検査員が外部モニターに映される画像を観察しながら、適宜変更しても良い。
【０１１０】
「連続上昇方式」を採用する場合、撮像装置１４０は、前述の「回転式」であることが好ましい。この場合、ドローン１１０の上昇中に、ドローン１１０自身を回転させる必要がなくなり、より簡単な操作で、ドローン１１０を操縦することができる。
【０１１１】
なお、上記「ステップ上昇方式」と「連続上昇方式」の区分けは、単に便宜的なものであって、実際のドローン１１０の上昇方式は、両者の組み合わせであっても良い。
【０１１２】
ところで、上記のような第１の検査システム１００を使用した検査方法では、ドローン１１０を煙突１の上端部まで上昇させることは難しい。すなわち、ドローン１１０の最高到達位置は、ガイド部材１８０の上端が結合された連結部材１８６により制約される。
【０１１３】
しかしながら、煙突１の内部の連結部材１８６よりも上の領域は、上部デッキ１４に搭乗した検査員によって、容易に検査することができる。従って、上記制約は、検査上、あまり問題とはならない。
【０１１４】
以上のような工程により、煙突１内の検査を行うことができる。
【０１１５】
このような検査方法では、従来のように、検査員が煙突１の内部に入って検査を行う必要がなくなり、検査員の負荷が軽減されるとともに、検査をより効率的かつ安全に、実施することが可能となる。また、ゴンドラの設置が不要となるため、検査コストを有意に抑制することが可能となる。
【０１１６】
以上、第１の検査システム１００および第１の検査方法を例に、本発明の一実施形態について説明した。
【０１１７】
しかしながら、上記説明は、単なる一例であって、本発明による検査システムおよび検査方法は、その他の構成を有しても良い。
【０１１８】
例えば、上記記載では、検査の際に、ドローン１１０が煙突１の底部から上部に向かって上昇する態様を例に、第１の検査方法を説明した。しかしながら、これとは逆に、ドローン１１０を煙突１の上部から底部に向かって下降させながら、検査を実施しても良い。
【０１１９】
また、第１の検査方法では、検査の際に、検査員は外部モニターを利用する。しかしながら、これとは別に、またはこれに加えて、ドローン１１０による一通りの撮影が終了し、すなわち検査システム１００の作動が終了し、撮像装置１４０によって撮影された画像が回収されてから、該画像を観察することにより、煙突１の内部の状況が検査されても良い。
【０１２０】
また、上記検査システムおよび検査方法では、ガイド部材１８０が、煙突１の略延伸軸Ｌ上に配置される場合を例に、説明した。
【０１２１】
しかしながら、これは単なる一例であって、例えば、ガイド部材１８０は、煙突１の延伸軸Ｌと実質的に一致する態様ではなく、煙突１の延伸軸Ｌと実質的に平行な態様で、煙突１内に設置されても良い。
【０１２２】
すなわち、本発明による検査システムおよび検査方法は、煙突の内部に配置されたガイド部材、および該ガイド部材に沿って上昇／下降できるドローンを利用する限り、いかなる態様を有しても良い。
【符号の説明】
【０１２３】
１        煙突
１０      内壁
１４      上部デッキ
１６      搬入口
１００    検査システム
１１０    ドローン
１１５    基部
１２０Ａ〜１２０Ｄ  アーム
１３０Ａ〜１３０Ｄ  プロペラ
１３５Ａ〜１３５Ｄ  モータ
１４０    撮像装置
１５５    貫通孔
１６５    スタンド
１７０    誘導装置
１８０    ガイド部材
１８４    支持部材
１８６    連結部材
１８９    固定部材。
【図１】
2019156221.tif 000003
【図２】
2019156221.tif 000004
【図３】
2019156221.tif 000005
【図４】
2019156221.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月16日(2019.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙突の内部を検査する検査システムであって、
煙突の内部に、前記煙突の上下方向に沿って設置されたガイド部材と、
撮像装置を備えるドローンと、
を有し、
前記ドローンは、前記ガイド部材に沿って、前記煙突内を上昇および／または下降し、前記撮像装置により、前記煙突の内部の所望の位置における画像が撮影され、
当該検査システムは、さらに、
前記煙突の上端またはその近傍に設置された支持部材と、
前記支持部材に接続された連結部材と、
を有し、
前記ガイド部材の一端は、前記連結部材に接続され、これにより、前記ガイド部材は、前記支持部材に支持される、検査システム。
【請求項２】
前記ドローンは、前記ガイド部材が貫通する貫通孔を有する、請求項１に記載の検査システム。
【請求項３】
さらに、前記ガイド部材の巻き取りおよび／または巻き出しが可能な、収容部材を有する、請求項１または２に記載の検査システム。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置される、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項５】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置され、
前記煙突の上端部の輪郭円を底面Ｍとし、前記連結部材の位置を頂点Ｅとする円錐Ｐを想定し、該円錐Ｐを、前記底面Ｍの中心および前記頂点Ｅを通る面で切断したとき、
前記頂点Ｅのなす角度αは、６０°以下である、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項６】
前記煙突は、高さが１００ｍ以上である、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の検査システム。
【請求項７】
煙突の内部を検査する方法であって、
煙突の内部に、該煙突の上下方向に沿ってガイド部材を設置する工程と、
前記ガイド部材に沿ってドローンを移動させ、前記ドローンに備えられた撮像装置を用いて、前記煙突内の所望の位置における画像を撮影する工程と、
を有し、
前記ガイド部材は、一端が、前記煙突の上端またはその近傍に設置された支持部材に接続された連結部材に結合される、方法。
【請求項８】
前記ドローンは、前記ガイド部材が貫通する貫通孔を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ガイド部材は、該ガイド部材の巻き取りおよび／または巻き出しが可能な、収容部材に収容される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置される、請求項７乃至９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、前記煙突の略延伸軸上に配置され、
前記煙突の上端部の輪郭円を底面Ｍとし、前記連結部材の位置を頂点Ｅとする円錐Ｐを想定し、該円錐Ｐを、前記底面Ｍの中心および前記頂点Ｅを通る面で切断したとき、
前記頂点Ｅのなす角度αは、６０°以下である、請求項７乃至１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記煙突は、高さが１００ｍ以上である、請求項７乃至１１のいずれか一つに記載の方法。