(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用又は通信用の伝送路を形成する通電用導体と、前記通電用導体の周りを覆う絶縁体と、前記絶縁体の周りを覆う被覆部とを備えた海底ケーブルであって、前記被覆部が、前記海底ケーブルの強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底ケーブルの位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底ケーブルの前記補強部に、交流電流を流す工程と、
前記補強部を流れる交流電流によって前記海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底ケーブルの近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底ケーブルの位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、前記海底ケーブルの一端が位置する陸上において、前記補強部に交流電流を印加する工程であり、
前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底ケーブルに沿った距離が大きくなるほど、前記補強部に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える、海底ケーブルの位置探査方法。
【請求項２】
電力用又は通信用の伝送路を形成する通電用導体と、前記通電用導体の周りを覆う絶縁体と、前記絶縁体の周りを覆う被覆部とを備えた海底ケーブルであって、前記被覆部が、前記海底ケーブルの強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底ケーブルの位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底ケーブルの前記補強部に、交流電流を流す工程と、
前記補強部を流れる交流電流によって前記海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底ケーブルの近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底ケーブルの位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底ケーブルに沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底ケーブルの周りに交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す工程を含む、海底ケーブルの位置探査方法。
【請求項３】
前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記補強部は、鋼帯、鎧装鉄線又は鋼管である、請求項１又は２に記載の海底ケーブルの位置探査方法。
【請求項４】
液体又は気体の流路を形成する導管と、前記導管の周りを覆う被覆部とを備えた海底管であって、前記被覆部が、前記海底管の強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底管の位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底管の前記補強部に、交流電流を流す工程と、
前記補強部を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、前記海底管の一端が位置する陸上において、前記補強部に交流電流を印加する工程であり、
前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなるほど、前記補強部に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える、海底管の位置探査方法。
【請求項５】
液体又は気体の流路を形成する導管と、前記導管の周りを覆う被覆部とを備えた海底管であって、前記被覆部が、前記海底管の強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底管の位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底管の前記補強部に、交流電流を流す工程と、
前記補強部を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底管の周りに交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す工程を含む、海底管の位置探査方法。
【請求項６】
前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記補強部は、鋼帯、鎧装鉄線又は鋼管である、請求項４又は５に記載の海底管の位置探査方法。
【請求項７】
液体又は気体の流路を形成する通電可能な導管を備えた海底管の位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底管の前記導管に、交流電流を流す工程と、
前記導管を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、前記海底管の一端が位置する陸上において、前記導管に交流電流を印加する工程であり、
前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなるほど、前記導管に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える、海底管の位置探査方法。
【請求項８】
液体又は気体の流路を形成する通電可能な導管を備えた海底管の位置探査方法であって、
海底に敷設された前記海底管の前記導管に、交流電流を流す工程と、
前記導管を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、
前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、
前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記導管に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底管の周りに交流磁界を発生させることにより前記導管に交流電流を流す工程を含む、海底管の位置探査方法。
【請求項９】
前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記導管は、鋼管である、請求項７又は８に記載の海底管の位置探査方法。
【請求項１０】
前記海底管が海底送水管である、請求項４〜９のいずれか一項に記載の海底管の位置探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底ケーブルの位置探査方法及び海底管の位置探査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的浅い海域などに敷設された海底ケーブルや海底送水管等の海底管は、錨等による損傷を避けるために、通常埋設される。また、埋設されない場合であっても、海底面上に敷設されてから長年の月日が経つと、敷設された海底ケーブルや海底管を視認することは困難になる。このような海底ケーブルや海底管について、保守作業や修理作業を行うためには、まず海底ケーブルや海底管の位置の探査が必要になる。
【０００３】
従来から、海底ケーブルを探査する方法の１つとして、交流磁界検知方式が知られている。この方式では、特許文献１の図４に示すような埋設位置検知用の位置検知線を含む海底ケーブルに、低周波の交流電流を流すことにより、海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を磁気センサで検出してケーブル位置を探査する。交流磁界を検出するための磁気センサは、例えば水中ロボット（ROV: Remotely Operated Vehicle）に装着されている。水中ロボットは、海上の母船に搭載された制御機器と制御線で接続されており、母船から制御される。該制御機器は、水中ロボットを海底ケーブルに沿って走行させるとともに、ＧＰＳから得られる母船の絶対位置、母船に対する水中ロボットの相対位置、磁気センサから得られる水中ロボットに対する海底ケーブルの水平距離及び垂直距離を取得する。こうして取得された結果から、海底ケーブルの埋設位置情報、すなわち、海底面上における位置情報とそこからの埋設深度情報が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７７３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、既に海底に敷設されている海底ケーブルの中には、例えば数十年も前に敷設されたものなど、位置検知線を備えない海底ケーブルが存在する。このような海底ケーブルであっても、線心の電力用又は通信用の伝送路に位置検知用の交流電流を流すことができれば、交流磁界検知方式で位置探査することが可能である。しかし、該伝送路が使用中にある場合には、位置検知用の交流電流を流せないことがある。
【０００６】
一方、海底管を探査する従来の方法として、海底管を敷設する時の敷設船の航跡情報や海底における海底管の露出箇所等を頼りに、潜水士が磁気探査機などを用いて海底管を探す方法がある。しかし、敷設船の航跡と海底管の着底点とが一致しなかったり、磁気探査機が反応する金屑等を海底で一つ一つ除去する作業が必要になったりすることがあり、海底管の埋設位置を探し出すのは容易ではない。さらに、海底管の露出箇所が部分的に見つかったとしても、視界の悪い海底では、離れたところの露出箇所を潜水士が見つけることはできず、どちらに海底管が延びているかを正確に把握できない。このため、従来の方法では、海底管の位置を探査するのに多大な時間と労力を要していた。
【０００７】
そこで、本発明は、簡易に海底ケーブルや海底管の位置を探査することができる位置探査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】
【０００８】
海底ケーブルや海底管には、通常、鎧装鉄線や鋼帯等が備わっている。これら鎧装鉄線や鋼帯等は、海底ケーブルや海底管について、外部から受ける力や内部で生じる力に対する強度を高めて、損傷を生じにくくする役割を果たしている。本願の発明者らは、通電を目的として備えられたものではないこれら鎧装鉄線や鋼帯等の部材が通電可能であることに着目して、これらを交流磁界検知方式に利用できるのではないかと考えた。本発明は、このような観点からなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明の一態様に係る海底ケーブルの位置探査方法は、電力用又は通信用の伝送路を形成する通電用導体と、前記通電用導体の周りを覆う絶縁体と、前記絶縁体の周りを覆う被覆部とを備えた海底ケーブルであって、前記被覆部が、前記海底ケーブルの強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底ケーブルの位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底ケーブルの前記補強部に、交流電流を流す工程と、前記補強部を流れる交流電流によって前記海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底ケーブルの近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底ケーブルの位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、前記海底ケーブルの一端が位置する陸上において、前記補強部に交流電流を印加する工程であり、前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底ケーブルに沿った距離が大きくなるほど、前記補強部に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える。ここで、「海底ケーブルの近傍」とは、海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を検出可能な範囲をいう。
【００１０】
上記方法によれば、通電可能な補強部に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底ケーブルの位置情報を取得するので、埋設位置検知用の位置検知線を含まない海底ケーブルであっても、交流磁界検知方式を採用して位置探査することができる。また、交流電流の印加地点から磁気センサまでの海底ケーブルに沿った距離が大きくなるほど、補強部を流れる交流電流が減衰して、磁気センサによる交流磁界の検出が困難になる。しかし、この方法によれば、印加地点からの距離が大きくなっても、磁気センサで十分に検出可能な交流磁界を発生させることができる。
【００１２】
本発明の別の態様に係る海底ケーブルの位置探査方法は、電力用又は通信用の伝送路を形成する通電用導体と、前記通電用導体の周りを覆う絶縁体と、前記絶縁体の周りを覆う被覆部とを備えた海底ケーブルであって、前記被覆部が、前記海底ケーブルの強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底ケーブルの位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底ケーブルの前記補強部に、交流電流を流す工程と、前記補強部を流れる交流電流によって前記海底ケーブルの周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底ケーブルの近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底ケーブルの位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底ケーブルに沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底ケーブルの周りに交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す工程を含む。この方法によれば、通電可能な補強部に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底ケーブルの位置情報を取得するので、埋設位置検知用の位置検知線を含まない海底ケーブルであっても、交流磁界検知方式を採用して位置探査することができる。また、磁界発生器から発生する磁界により補強部に誘導電流を流すことができ、これにより、海底ケーブル内の絶縁物で絶縁破壊が発生しない程度に補強部に交流電流を発生させながら、海底ケーブルを位置探査することができる。さらに、海底ケーブルの一端で印加する電流を増幅させることなく、前記海底ケーブルの絶対位置を一端側から他端側まで計測することができる。
【００１３】
上記海底ケーブルの位置探査方法の前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記補強部は、鋼帯、鎧装鉄線又は鋼管であってもよい。この方法によれば、例えば既に敷設されている海底ケーブルであっても、交流磁界検知方式を採用して位置探査することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係る海底管の位置探査方法は、液体又は気体の流路を形成する導管と、前記導管の周りを覆う被覆部とを備えた海底管であって、前記被覆部が、前記海底管の強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底管の位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底管の前記補強部に、交流電流を流す工程と、前記補強部を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、前記海底管の一端が位置する陸上において、前記補強部に交流電流を印加する工程であり、前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなるほど、前記補強部に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える。ここで、「海底管の近傍」とは、海底管の周りに発生した交流磁界を検出可能な範囲をいう。
【００１５】
上記方法によれば、通電可能な補強部に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底管の位置情報を取得する。このため、交流磁界検知方式により海底管を位置探査することができる。また、交流電流の印加地点から磁気センサまでの海底管に沿った距離が大きくなるほど、補強部を流れる交流電流が減衰して、磁気センサによる交流磁界の検出が困難になる。しかし、この方法によれば、印加地点からの距離が大きくなっても、磁気センサで十分に検出可能な交流磁界を発生させることができる。
【００１７】
本発明の別の態様に係る海底管の位置探査方法は、液体又は気体の流路を形成する導管と、前記導管の周りを覆う被覆部とを備えた海底管であって、前記被覆部が、前記海底管の強度を高めるための通電可能な補強部を有する、前記海底管の位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底管の前記補強部に、交流電流を流す工程と、前記補強部を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底管の周りに交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す工程を含む。この方法によれば、通電可能な補強部に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底管の位置情報を取得する。このため、交流磁界検知方式により海底管を位置探査することができる。また、磁界発生器から発生する磁界により補強部に誘導電流を流すことができ、海底管内の絶縁物で絶縁破壊が発生しない程度に補強部に交流電流を発生させながら、海底管を位置探査することができる。さらに、海底管の一端で印加する電流を増幅させることなく、前記海底管の絶対位置を一端側から他端側まで計測することができる。
【００１８】
上記海底管の位置探査方法の前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記補強部は、鋼帯、鎧装鉄線又は鋼管であってもよい。この方法によれば、既に敷設されている信号線を有さない海底管であっても、交流磁界検知方式により位置探査することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様に係る海底管の位置探査方法は、液体又は気体の流路を形成する通電可能な導管を備えた海底管の位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底管の前記導管に、交流電流を流す工程と、前記導管を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、前記海底管の一端が位置する陸上において、前記導管に交流電流を印加する工程であり、前記交流電流の印加地点から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなるほど、前記導管に印加する交流電流の実効値を増幅させる工程を更に備える。ここで、「海底管の近傍」とは、海底管の周りに発生した交流磁界を検出可能な範囲をいう。
【００２０】
上記方法によれば、通電可能な導管に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底管の位置情報を取得する。このため、交流磁界検知方式により海底管を位置探査することができる。また、交流電流の印加地点から磁気センサまでの海底管に沿った距離が大きくなるほど、導管を流れる交流電流が減衰して、磁気センサによる交流磁界の検出が困難になる。しかし、この方法によれば、印加地点からの距離が大きくなっても、磁気センサで十分に検出可能な交流磁界を発生させることができる。
【００２２】
本発明の別の態様に係る海底管の位置探査方法は、液体又は気体の流路を形成する通電可能な導管を備えた海底管の位置探査方法であって、海底に敷設された前記海底管の前記導管に、交流電流を流す工程と、前記導管を流れる交流電流によって前記海底管の周りに発生した交流磁界を、海底における前記海底管の近傍に配置させた磁気センサにより検出する工程と、前記磁気センサにより検出された交流磁界から、前記海底管の位置を取得する工程と、を含み、前記交流電流を流す工程は、交流磁界を発生させることにより前記導管に交流電流を流す複数の磁界発生器を、前記磁界発生器から前記磁気センサまでの前記海底管に沿った距離が大きくなり前記磁気センサによって検出される前記交流磁界が一定の閾値以下になるときごとに設置し、前記複数の磁界発生器により前記海底管の周りに交流磁界を発生させることにより前記補強部に交流電流を流す工程を含む。この方法によれば、通電可能な導管に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底管の位置情報を取得する。このため、交流磁界検知方式により海底管を位置探査することができる。また、磁界発生器から発生する磁界により導管に誘導電流を流すことができ、海底管内の絶縁物で絶縁破壊が発生しない程度に導管に交流電流を発生させながら、海底管を位置探査することができる。さらに、海底管の一端で印加する電流を増幅させることなく、前記海底管の絶対位置を一端側から他端側まで計測することができる。
【００２３】
上記海底管の位置探査方法の前記交流電流を流す工程において、交流電流が流される前記導管は、鋼管であってもよい。この方法によれば、例えば既に敷設されている信号線を有さない海底管であっても、交流磁界検知方式により位置探査することができる。
【００２４】
上記海底管の位置探査方法において、例えば上記海底管は水を送水する海底送水管である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、簡易に海底ケーブルや海底管の位置を探査することができる位置探査方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の海底ケーブルの位置探査方法を用いたシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の海底ケーブルの位置探査方法の探査対象である海底ケーブルの断面図である。
【図３】図１のシステムに用いられた海底ケーブルの位置探査方法の変形例を説明するための図である。
【図４】本発明の海底送水管の位置探査方法の探査対象である海底送水管の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（海底ケーブルの位置探査方法）
以下、本発明に係る海底ケーブルの位置探査方法の一実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、この実施形態に係る海底ケーブル３０の位置探査方法を用いた探査システム１Ａの概略構成図である。探査対象である海底ケーブル３０は、その一端が位置する陸地の第１陸揚局２から、海底面４に沿って延び、その他端が位置する陸地の第２陸揚局３へとつながっている。海底ケーブル３０は、敷設時に埋設されている。
【００２９】
探査システム１Ａは、第１及び第２陸揚局２，３間の海を概ね海底ケーブル３０に沿って航行する母船１０と、母船１０に搭載された制御機器１１と、制御機器１１に制御線１２で接続された水中ロボット２０を有する。
【００３０】
母船１０には、船位測位のためのＧＰＳ１３と、複数個の音響トランスデューサ１４が設けられている。水中ロボット２０には、２つの磁気センサ２１と、トランスポンダ２２と、高度計２３と、ビデオカメラ（図示せず）が設けられている。
【００３１】
２つの磁気センサ２１は、いずれも３軸磁気センサであって、水中ロボット２０の本体に対して左右対称の位置に互いに離間して配置されている。各磁気センサ２１が検出した磁界の３軸成分の情報は、制御線１２を介して、母船１０上の制御機器１１へと送られる。制御機器１１は、磁気センサ２１により検出された情報に基づいて、水中ロボット２０に対する海底ケーブル３０の相対位置（方向、水平距離、鉛直距離）を取得する。
【００３２】
母船１０側の複数の音響トランスデューサ１４と水中ロボット２０側のトランスポンダ２２は、母船１０に対する水中ロボット２０の相対位置を測定するためのＳＳＢＬ（Super Short Base Line）方式の水中位置測位システムを構成する。水中ロボット２０側のトランスポンダ２２から伝わる音響信号を、母船１０側の複数の音響トランスデューサ１４で受信し、受信された各信号の到達時間差や位相差を計測する。その結果から母船１０に対する水中ロボット２０の相対位置が求められ、この相対位置情報は、制御機器１１へと送られる。但し、母船１０に対する水中ロボット２０の相対位置を測定するための水中位置測位システムは、上記構成の測位システムに限られない。
【００３３】
高度計２３は、水中ロボット２０の下部に設けられており、水中ロボット２０の海底面４からの鉛直距離を計測する。この距離情報は、制御機器１１へと送られる。
【００３４】
次に、この実施形態に係る位置探査方法の探査対象である海底ケーブル３０の構造について、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
図２は、この実施形態に係る位置探査方法の探査対象である海底ケーブル３０の断面図である。海底ケーブル３０は、３本の線心３１を含む３芯ケーブルである。線心３１は、それぞれ、電力用又は通信用の伝送路を形成する通電用導体３２と、この通電用導体３２の周りを覆うように、その外周面に設けられた絶縁体３３を有する。通電用導体３２は、例えば銅素線を撚り合わせて構成されており、絶縁体３３は、例えばポリエチレンで構成されている。
【００３６】
線心３１は、絶縁体３３の周りを覆うように、その外周面に設けられた第１被覆部３４を有する。第１被覆部３４は、内側から順に、遮水層３５及び防食層３６を有している。遮水層３５は、例えば鉛被層を含む。
【００３７】
また、海底ケーブル３０は、光ファイバ通信線３７を備える。
【００３８】
上記の３つの線心３１と光ファイバ通信線３７は、介在物３８を介して、一体的に第２被覆部３９に覆われている。介在物３８は、例えばプラスチック紐である。第２被覆部３９は、内側から順に、鋼帯４０、鎧装鉄線４１、保護層４２を有している。この海底ケーブル３０では、第１被覆部３４と第２被覆部３９とが、本発明の被覆部を構成する。
【００３９】
鋼帯４０は、例えばステンレス鋼帯である。鎧装鉄線４１は、鉄線を撚り合わせたものである。鋼帯４０及び鎧装鉄線４１は、いずれも海底ケーブル３０の強度を高める役割を果たし、通電可能な導体である。この海底ケーブル３０では、鋼帯４０及び鎧装鉄線４１のいずれもが、本発明の補強部に相当する。保護層４２は、例えばプラスチックである。
【００４０】
次に、この実施形態に係る海底ケーブル３０の位置探査方法について説明する。この探査システム１Ａの海底ケーブル３０の位置探査方法は、交流磁界検知方式を採用したものである。
【００４１】
第１陸揚局２において、海底ケーブル３０の補強部である鋼帯４０に、直接、交流発信器（図示せず）を接続して、この交流発信器から鋼帯４０に交流電流を流す。印加する交流電流は、限定されないが、例えば２０Ｈｚ前後の低周波であり、例えば矩形波又は正弦波である。
【００４２】
第１陸揚局２が位置する陸地の沿岸付近に母船１０を停船させた状態で、磁気センサ２１を取り付けた水中ロボット２０が母船１０から海に投下され、母船１０から操作されて、海底ケーブル３０の近傍に配置される。このとき、水中ロボット２０は、少なくとも、鋼帯４０を流れる交流電流により、海底ケーブルの周りに発生している交流磁界を検出することができる範囲に配置される。
【００４３】
海底ケーブル３０近傍に配置させた水中ロボット２０の磁気センサ２１は、鋼帯４０を流れる交流電流によって海底ケーブル３０の周りに発生した交流磁界を検出する。
【００４４】
そして、磁気センサ２１により検出された交流磁界から、海底ケーブル３０の位置が求められる。
【００４５】
具体的には、磁気センサ２１により検出された交流磁界から、各磁気センサ２１が検出した磁界の３軸成分の情報が、制御線１２を介して、母船１０上の制御機器１１へと送られる。制御機器１１は、磁気センサ２１により検出された情報に基づいて、水中ロボット２０に対する海底ケーブル３０の相対位置（方向、水平距離、鉛直距離）を取得する。
【００４６】
一方、制御機器１１は、母船１０側の複数の音響トランスデューサ１４と水中ロボット２０側のトランスポンダ２２により取得された、母船１０に対する水中ロボット２０の相対位置情報を受信している。また、制御機器１１は、ＧＰＳ１３により取得された母船１０の絶対位置を受信している。
【００４７】
こうして得られた水中ロボット２０に対する海底ケーブル３０の相対位置と、母船１０に対する水中ロボット２０の相対位置と、母船１０の絶対位置とに基づいて、海底ケーブル３０の位置情報が得られる。
【００４８】
さらに、制御機器１１は、高度計２３により取得された水中ロボット２０の海底面４からの鉛直距離情報を受信している。海底ケーブル３０の埋設深度は、磁気センサ２１により得られた水中ロボット２０から海底ケーブル３０までの鉛直距離から、高度計２３により得られた鉛直距離を引くことによって得られる。
【００４９】
こうして、磁気センサ２１により交流磁界を検出しながら、母船１０とともに水中ロボット２０を海底ケーブル３０に沿って第２陸揚局３側へと移動させていき、海底ケーブル３０の絶対位置を計測する。
【００５０】
以上説明したように、この実施形態に係る海底ケーブル３０の位置探査方法では、通電可能な鋼帯４０に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底ケーブル３０の位置情報を取得する。このため、海底ケーブル３０が埋設位置検知用の位置検知線を含まない場合であっても、交流磁界検知方式を採用して位置探査することができる。
【００５１】
交流電流の印加地点である第１陸揚局２から磁気センサ２１までの海底ケーブル３０に沿った距離が大きくなるほど、磁気センサ２１で検出される交流磁界は弱くなる。このため、上記位置探査方法において、鋼帯４０に交流電流を流す際、当該距離が大きくなるほど、鋼帯４０に印加する交流電流の実効値を増幅させてもよい。これにより、交流電流の印加地点からの距離が大きくなっても、磁気センサ２１により十分に検出可能な交流磁界を発生させることができる。鋼帯４０に印加する交流電流の実効値は、第１陸揚局２から磁気センサ２１までの海底ケーブル３０に沿った距離とともに、連続的に増幅させてもよいし、段階的に増幅させてもよい。
【００５２】
（変形例）
上記の海底ケーブルの位置探査方法では、上述のように鋼帯４０に印加する交流電流の実効値を増幅させることにより、交流電流の印加地点からのケーブル探査可能範囲を拡大させることが可能である。しかしながら、海底ケーブルの絶縁物で絶縁破壊が発生しない程度に印加電流は抑える必要がある。そこで、海底ケーブル３０の探査用の交流電流を海底において電磁誘導により発生させてもよい。
【００５３】
図３は、この変形例に係る海底ケーブル３０の位置探査方法を用いた探査システム１Ｂの概略構成図である。この探査システム１Ｂでは、電磁誘導により補強部に交流電流を流すために、海底における海底ケーブル３０の近傍に、海底ケーブル３０の周りに交流磁界を発生させる磁界発生器２４，２６を設置する。磁界発生器２４，２６は、バッテリー電源タイプであり、耐圧防水構造を有する。以下、この変形例に係る海底ケーブル３０の位置探査方法について説明する。この探査システム１Ｂにおいても、上記探査システム１Ａと同様、交流磁界検知方式が採用されている。
【００５４】
この変形例でも、最初に、第１陸揚局２において、海底ケーブル３０の補強部である鋼帯４０に、直接、交流発信器（図示せず）を接続して、この交流発信器から鋼帯４０に交流電流を流す。印加する交流電流は、限定されないが、例えば２０Ｈｚ前後の低周波であり、例えば矩形波又は正弦波である。
【００５５】
上記探査システム１Ａと同様、第１陸揚局２が位置する陸地の沿岸付近に母船１０を停船させた状態で、磁気センサ２１を取り付けた水中ロボット２０が母船１０から海に投下され、母船１０から操作されて、海底ケーブル３０の近傍に配置される。
【００５６】
上記探査システム１Ａと同様、海底ケーブル３０近傍に配置させた水中ロボット２０の磁気センサ２１は、鋼帯４０を流れる交流電流によって海底ケーブル３０の周りに発生した交流磁界を検出する。そして、磁気センサ２１により交流磁界を検出して、海底ケーブル３０の絶対位置を計測しながら、母船１０とともに水中ロボット２０を海底ケーブル３０に沿って第２陸揚局３側へと移動させていく。
【００５７】
交流電流の印加地点である第１陸揚局２から磁気センサ２１までの海底ケーブル３０に沿った距離が大きくなるほど、磁気センサ２１で検出される交流磁界は弱くなる。検出される交流磁界が一定の閾値以下になったとき、海底ケーブル３０の周りに交流磁界を発生させる１つ目の磁界発生器２４を、海底における海底ケーブル３０の近傍に設置する。ここで、「海底ケーブル３０の近傍」とは、磁気センサ２１で検出するのに十分な交流磁界を発生さる交流電流を流すことが可能な範囲をいう。海底ケーブル３０が埋設されている場合、磁界発生器２４は、好ましくは、海底面４における埋設された海底ケーブル３０の直上に設置する。
【００５８】
磁界発生器２４を設置させた後、磁界発生器２４により、海底ケーブル３０の周りに交流磁界を発生させて、電磁誘導により海底ケーブル３０に交流電流を流す。この交流電流により発生した交流磁界を磁気センサ２１により検出する。そして、海底ケーブル３０の絶対位置を計測しながら、磁界発生器２４を設置場所に残したまま、母船１０とともに水中ロボット２０を海底ケーブル３０に沿って第２陸揚局３側へと移動させていく。
【００５９】
その後、磁界発生器２４から磁気センサ２１までの海底ケーブル３０に沿った距離が大きくなり、検出される交流磁界が一定の閾値以下になったとき、２つ目の磁界発生器２６を海底における海底ケーブル３０の近傍に設置する。こうして、磁界発生器を順次設置していくことで、第２陸揚局３側まで海底ケーブル３０の絶対位置を計測していく。
【００６０】
磁界発生器２４，２６は、例えば、図３に示すように、母船１０からロープ１５等で吊り下げて設置させることができる。磁界発生器２４，２６を母船１０から吊り下げ設置する際、磁界発生器２４を海底ケーブル３０の近傍に設置するために、例えば、磁界発生器２４に音響発信器（図示せず）を取り付けておいてもよい。そして、音響発信器からの信号により磁界発生器２４の位置を確認しながら、既に水中ロボット２０が通過して絶対位置が計測された海底ケーブル３０の既知の位置へと、磁界発生器２４が設置されるように母船１０で誘導して設置してもよい。
【００６１】
なお、海底ケーブル３０の位置探査が終わった後に磁界発生器２４，２６を回収するために、磁界発生器２４，２６には、それぞれ、海面に浮かぶブイ２５，２７がロープ２５ａ，２７ａで結ばれている。
【００６２】
この変形例においても、海底ケーブル３０が埋設位置検知用の位置検知線を含まない場合でも交流磁界検知方式を採用して位置探査することができる。また、この変形例では、第１陸揚局２側の陸地から第２陸揚局３側の陸地までの距離が大きい場合（例えば数十キロ以上）であっても、磁界発生器を海底における海底ケーブル３０の近傍に設置して、海底ケーブル３０の周りに発生させた磁界により補強部に誘導電流を流すことができる。これにより、第１陸揚局２側で印加する電流を増幅させることなく、第１陸揚局２側の陸地から第２陸揚局３側の陸地まで海底ケーブル３０の絶対位置を計測することができる。この変形例は、後述する海底管の位置探査方法においても適用可能である。
【００６３】
（海底管の位置探査方法）
次に、本発明に係る海底管の位置探査方法の一実施形態について説明する。この実施形態では、上述した海底ケーブル３０の探査システム１Ａと同様の探査システムを使用する。このため、探査システムや交流磁界検知方式による具体的な位置探査方法についての重複した説明は省略する。
【００６４】
この実施形態に係る位置探査方法の探査対象となる海底管は、例えば離島等に水を送水する海底送水管である。図４は、この実施形態に係る位置探査方法の探査対象である海底送水管５０の断面図である。海底送水管５０は、水路５１を形成する導管５２と、この導管５２の周りを覆うように、その外周面に設けられた被覆部５３を有する。導管５２は、例えばポリエチレンで構成されている。
【００６５】
被覆部５３は、内側から順に、座床層５４、鋼帯５５、防食層５６、鎧装鉄線５７及び保護層５８を有している。
【００６６】
鋼帯５５は、例えばステンレス鋼帯である。鎧装鉄線５７は、鉄線を撚り合わせたものである。鋼帯５５及び鎧装鉄線５７は、いずれも海底送水管５０の強度を高める役割を果たし、通電可能な導体である。この海底送水管５０では、鋼帯５５及び鎧装鉄線５７は、いずれも本発明の補強部に相当する。
【００６７】
この実施形態に係る海底送水管５０の位置探査方法でも、上述の海底ケーブル３０の位置探査方法と同様、通電可能な鋼帯５５に交流電流を流して、それにより発生した交流磁界を検出し、海底送水管５０の位置情報を取得する。このため、交流磁界検知方式により海底送水管５０を位置探査することができる。
【００６８】
この実施形態の位置探査方法においても、鋼帯５５に交流電流を流す際、交流電流の印加地点である第１陸揚局２から磁気センサ２１までの海底送水管５０に沿った距離が大きくなるほど、鋼帯５５に印加する交流電流の実効値を増幅させてもよい。これにより、交流電流の印加地点からの距離が大きくなっても、磁気センサ２１により十分に検出可能な交流磁界を発生させることができる。
【００６９】
（その他の実施形態）
上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７０】
例えば、上記実施形態の位置探査方法の探査対象として海底送水管について説明されたが、本発明の位置探査方法の探査対象となる海底管は、海底送水管に限定されない。例えば、本発明の位置探査方法の探査対象となる海底管は、水以外の液体や気体を送る海底管であってもよいし、パイプラインとして敷設された海底管であってもよい。
【００７１】
上記実施形態では、海底ケーブル３０及び海底送水管５０の位置探査方法について、鋼帯４０，５５に交流電流を流して位置探査する方法を例に挙げて説明したが、鎧装鉄線４１，５７に交流電流を流して位置探査してもよい。
【００７２】
上記実施形態で説明された海底ケーブル３０及び海底送水管５０は、説明のために例示されたものであり、本発明の位置探査方法の探査対象は、上記構造の海底ケーブル３０及び海底送水管５０に限定されない。
【００７３】
例えば、探査対象の海底ケーブルは、単芯ケーブルや２芯ケーブルであってもよいし、海底ケーブルの通電用導体の周りに、例えば半導電性テープなどの介在物を介して絶縁体が設けられていてもよい。また、海底ケーブル及び海底管は、被覆部に、例えば、その強度を高めるための通電可能な補強部として鋼管を含んでもよい。この場合、鋼管に交流電流を流すことにより、海底ケーブル及び海底管の位置探査を実行することができる。
【００７４】
例えば、探査対象の海底管の液体又は気体の流路を形成する導管は、例えば鋼管などの通電可能な導管であってもよい。この場合、導管を覆う被覆部を有さない、あるいは、被覆部に通電可能な補強部を有さない海底管であっても、導管に交流電流を流すことにより、海底管の位置探査を実行することができる。通電可能な導管には絶縁性の被覆が施されている方が望ましい。
【符号の説明】
【００７５】
２    第１陸揚局（交流電流の印加地点）
２１  磁気センサ
３０  海底ケーブル
３２  通電用導体
３３  絶縁体
３４  第１被覆部（被覆部）
３９  第２被覆部（被覆部）
４０  鋼帯（補強部）
４１  鎧装鉄線（補強部）
５０  海底送水管（海底管）
５１  水路（流路）
５２  ポリエチレン管（導管）
５３  被覆部
５５  鋼帯（補強部）
５７  鎧装鉄線（補強部）
【図１】
0006389450.tif 000002
【図２】
0006389450.tif 000003
【図３】
0006389450.tif 000004
【図４】
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