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JP7579574B2 - Cavity Survey System - Google Patents
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JP7579574B2 - Cavity Survey System - Google Patents

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Description

本発明は、空洞を調査するための空洞調査システムに関するものである。 The present invention relates to a cavity investigation system for investigating cavities.

従来の空洞調査システムとして、特許文献1に記載されるものがあった。これによれば、電動ウインチと、コントローラユニットと、モニターテレビと、電動ウインチによりケーブルを介してボーリング孔内を昇降される撮影計測用ゾンデとを備え、該撮影計測用ゾンデに地下空洞内部を写真撮影するスチルカメラと、方位計と、空洞内の側壁までの距離を計測する距離計とを搭載していた。 A conventional cavity investigation system is described in Patent Document 1. According to this system, the system is equipped with an electric winch, a controller unit, a monitor television, and a filming and measurement sonde that is raised and lowered in the borehole via a cable by the electric winch. The filming and measurement sonde is equipped with a still camera that takes photographs of the inside of the underground cavity, a compass, and a range finder that measures the distance to the side wall inside the cavity.

特開2003-130641号公報JP 2003-130641 A

しかし、上記の空洞調査システムでは、その運用にあたり、ボーリング等調査により、その地点における地下空洞の有無を確認し、ボーリング地点を碁盤目状に配置することにより、平面的な地下空洞の分布を推定していたので、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことができないという問題があった。 However, the above cavity investigation system had the problem that it was not possible to efficiently and quickly investigate underground cavities because it confirmed the presence or absence of underground cavities at each location through investigations such as boring and arranging the boring locations in a grid pattern to estimate the planar distribution of underground cavities.

本発明は、上記事情に鑑み、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことができる空洞調査システムを提供するものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides a cavity investigation system that can efficiently and quickly investigate underground cavities.

請求項1記載の発明では、地上に配される地上機器と、前記地上機器と接続され地下空洞内を計測する地下計測機器と、を備え、前記地下空洞に連通する通路を介して前記地下空洞内を計測する空洞調査システムであって、
前記地上機器は、
前記地下空洞内及び前記地下空洞に連通する通路内において、前記地下計測機器を移動可能とする移動手段と、
前記地下計測機器の調査地点の平面位置情報を取得する位置検出手段と、
前記地上機器及び前記地下計測機器を制御する制御手段と、
を有し、
前記地下計測機器は、
所定の深度において、前記地下空洞の壁面の有無及び前記壁面までの距離を含む壁面情報を取得する壁面検出手段と、
前記壁面検出手段が検出した、前記壁面情報に関連付けられて検出される方位情報を取得する方位検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記平面位置情報と、前記壁面情報と、前記方位情報と、に基づいて、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知する。
According to the invention of claim 1, there is provided a cavity investigation system including a ground-based device disposed on the ground and an underground measuring device connected to the ground-based device for measuring an inside of an underground cavity, the system measuring the inside of the underground cavity through a passage communicating with the underground cavity,
The ground equipment includes:
a moving means for moving the underground measuring device within the underground cavity and within a passage communicating with the underground cavity;
a position detection means for acquiring planar position information of a survey point of the underground measuring device;
A control means for controlling the above-ground equipment and the underground measuring equipment;
having
The underground measuring device includes:
a wall surface detection means for acquiring wall surface information including the presence or absence of a wall surface of the underground cavity and a distance to the wall surface at a predetermined depth;
An orientation detection means for acquiring orientation information detected in association with the wall surface information detected by the wall surface detection means;
having
The control means
Based on the planar position information, the wall surface information, and the orientation information, the next investigation point of the passage leading to the underground cavity is notified.

これによれば、平面位置情報と、壁面情報と、方位情報に基づいて、調査地点における地下空洞の拡がりを確認して、地下空洞に連通する通路の次調査地点を、地下空洞上に配置することが可能となる。よって、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことが可能となる。 This makes it possible to confirm the extent of the underground cavity at the investigation point based on planar position information, wall surface information, and orientation information, and to locate the next investigation point for the passageway leading to the underground cavity above the underground cavity. This makes it possible to investigate underground cavities efficiently and quickly.

また、前記制御手段は、
前記壁面情報及び前記方位情報を構成する、前記地下空洞の前記壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、前記壁面情報及び前記方位情報を構成する、前記壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、前記壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知する。
The control means further comprises:
The next investigation point of the passage connecting to the underground cavity is notified by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall of the underground cavity was not detected, which constitutes the wall information and the direction information, and the center of the two points at the farthest positions where the distance to the wall was detected, on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, which constitutes the wall information and the direction information.

これによれば、地下空洞の壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、調査地点における地下空洞の拡がりを確認して、地下空洞に連通する通路の次調査地点を、地下空洞上に配置することが可能となる。よって、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことが可能となる。 According to this, by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall of the underground cavity was not detected, and the center of the two points on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, where the distance to the wall was detected, it is possible to confirm the extent of the underground cavity at the investigation point and to locate the next investigation point for the passageway leading to the underground cavity above the underground cavity. This makes it possible to efficiently and quickly conduct underground cavity investigations.

また、前記地下空洞内に貯留する液体の流向、流速を測定可能な流向・流速測定手段を備え、
前記制御手段は、測定された前記液体の流向、流速を参照して、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知する。
Also, a flow direction and flow velocity measuring means capable of measuring the flow direction and flow velocity of the liquid stored in the underground cavity is provided,
The control means refers to the measured flow direction and flow speed of the liquid and notifies the next investigation point of the passage communicating with the underground cavity.

これによれば、測定された液体の流向、流速を参照することで、地下空洞に連通する通路の次調査地点の精度を向上させることができる。 This makes it possible to improve the accuracy of the next survey point for the passageway leading to the underground cavity by referring to the measured liquid flow direction and flow speed.

また、前記地下空洞内を撮像可能な撮像手段と、
前記地下空洞内を照射可能な光源と、
を備え、
前記光源は、白色、緑色、青色、赤色、黄色の単色光、それらの混合光、を発光する。
Also, an imaging means capable of imaging the inside of the underground cavity;
A light source capable of irradiating the underground cavity;
Equipped with
The light source emits monochromatic light of white, green, blue, red, yellow, or a mixture thereof.

これによれば、撮像手段により、地下空洞内を可視化したうえで、白色光によるハレーションが発生しても、鮮明な画像を得ることできる。 This allows the imaging means to visualize the inside of an underground cavity and obtain clear images even when halation occurs due to white light.

本発明の一実施形態の空洞調査システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a cavity investigation system according to one embodiment of the present invention; 同実施形態の動作のフローチャートである。4 is a flowchart of the operation of the embodiment. 計測情報と画像情報の重ね合わせた状態の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a state in which measurement information and image information are superimposed.

本発明における空洞調査システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。 One embodiment of the cavity investigation system of the present invention is described below with reference to the drawings.

空洞調査システム10は、図1に示すように、地上に配される地上機器20と、地上機器20と接続され地下空洞210内を計測する地下計測機器100と、を備え、地下空洞210に連通する通路としてのボアホール200を介して地下空洞210内を計測するものである。 As shown in FIG. 1, the cavity investigation system 10 comprises a ground-based device 20 placed on the ground and an underground measuring device 100 connected to the ground-based device 20 and measuring the inside of an underground cavity 210, and measures the inside of the underground cavity 210 via a borehole 200 that serves as a passageway connecting to the underground cavity 210.

地上機器20は、制御装置30と、モニタ・PC40と、記録装置50と、昇降装置60と、GPSレシーバ70と、から構成されている。 The ground equipment 20 is composed of a control device 30, a monitor/PC 40, a recording device 50, an elevator device 60, and a GPS receiver 70.

制御手段としての制御装置30は、CPU、RAM、ROM等から構成されている。制御装置30は、地上機器20を構成する他の機器と、地下計測機器100を構成する機器と接続されて、信号の授受を行う。制御装置30は、地上機器20を構成する他の機器と、地下計測機器100を構成する機器に動作指令信号を送り、地上機器20を構成する他の機器と、地下計測機器100を構成する機器から、検出値、計測値等を受け取る。そして、受け取った信号を解析して、地下空洞210の壁面の有無、地下空洞210に連通する通路の次調査地点を導出するものである。 The control device 30, which serves as a control means, is composed of a CPU, RAM, ROM, etc. The control device 30 is connected to the other devices constituting the aboveground equipment 20 and the devices constituting the underground measuring equipment 100, and transmits and receives signals. The control device 30 sends operation command signals to the other devices constituting the aboveground equipment 20 and the devices constituting the underground measuring equipment 100, and receives detection values, measurement values, etc. from the other devices constituting the aboveground equipment 20 and the devices constituting the underground measuring equipment 100. The control device 30 then analyzes the received signals to determine whether there is a wall of the underground cavity 210 and the next investigation point of the passage connecting to the underground cavity 210.

モニタ・PC40は、既存のパーソナルコンピュータが用いられ、制御装置30と接続され、マウス、キーボード等から構成される入力部と、液晶ディスプレイ等から構成される表示部として機能する。 The monitor/PC 40 is an existing personal computer that is connected to the control device 30 and functions as an input unit consisting of a mouse, keyboard, etc., and a display unit consisting of an LCD display, etc.

記録装置50は、半導体メモリ、ハードディスク装置、コンパクト・ディスク装置等から構成され、制御装置30と接続されている。 The recording device 50 is composed of a semiconductor memory, a hard disk device, a compact disk device, etc., and is connected to the control device 30.

移動手段としての昇降装置60は、地下空洞210を計測するための、既存の昇降装置が用いられ、制御装置30と接続されている。昇降装置60のカウンタにより、地下計測機器100の深度情報(GL-○○m)を取得する。 The elevator device 60 used as a means of transportation is an existing elevator device for measuring the underground cavity 210, and is connected to the control device 30. The counter of the elevator device 60 acquires depth information (GL-XX m) of the underground measuring device 100.

GPSレシーバ70は、既存のGPSレシーバが用いられ、制御装置30と接続されている。GPSレシーバ70により、平面位置情報(ボアホール孔口の、緯度、経度、標高)を取得する。 The GPS receiver 70 is an existing GPS receiver and is connected to the control device 30. The GPS receiver 70 acquires planar position information (latitude, longitude, and altitude of the borehole mouth).

地下計測機器100は、筐体110と、ケーブル120と、方位検出装置130と、光源140と、カメラ150と、ソナー・レーザー160と、流向流速計170と、を備えて、地下空洞210内を計測するものである。 The underground measuring device 100 includes a housing 110, a cable 120, a direction detection device 130, a light source 140, a camera 150, a sonar laser 160, and a current direction and velocity meter 170, and is used to measure the inside of an underground cavity 210.

筐体110は、防水性を有し、本実施形態では、図示していないが、固定部と、固定部に対して回動可能な回動部と、を有している。回動部は、固定部に配設されたモータ等の駆動装置により、鉛直方向を軸として回動可能とされている。また、回動部は、方位検出装置130と、光源140と、カメラ150と、ソナー・レーザー160と、流向流速計170と、が配設されている。 The housing 110 is waterproof, and although not shown in the present embodiment, has a fixed part and a rotating part that can rotate with respect to the fixed part. The rotating part can be rotated around a vertical axis by a driving device such as a motor that is disposed on the fixed part. The rotating part also has an orientation detection device 130, a light source 140, a camera 150, a sonar laser 160, and a current direction and velocity meter 170 disposed thereon.

ケーブル120は、既存のケーブルが用いられ、ボアホール200内を挿通するように配されるとともに、地上に設立されたやぐら80を介して配され、一端が筐体110に、他端が昇降装置60に取り付けられ、ケーブル120の送り出し、巻き戻しにより、筐体110を上下動可能としている。 An existing cable is used for the cable 120, which is arranged so as to pass through the borehole 200 and is also arranged via a tower 80 erected on the ground, with one end attached to the housing 110 and the other end attached to the lifting device 60, allowing the housing 110 to move up and down by sending out and rewinding the cable 120.

方位検出手段としての方位検出装置130は、既存の方位検出装置が用いられ、制御装置30と接続されている。方位検出装置130は、磁気センサにより、方位情報(北を0度としたときの角度、後述する壁面情報と関連付けられた角度、方位)を取得する。 The orientation detection device 130, which serves as the orientation detection means, is an existing orientation detection device and is connected to the control device 30. The orientation detection device 130 uses a magnetic sensor to obtain orientation information (angle when north is 0 degrees, and angle and orientation associated with wall surface information described below).

光源140は、既存のLEDライトが用いられ、制御装置30と接続されている。光源140は、方位検出装置130の下、かつ、カメラ150を上下方向において挟み込むように配設されている。光源140は、白色光の他に、青色光や緑色光、赤色光、黄色光など単色光との切り替えや、これらを合わせた混合光の発色、光量調整が可能とされている。 The light source 140 is an existing LED light, and is connected to the control device 30. The light source 140 is disposed below the orientation detection device 130 so as to sandwich the camera 150 in the vertical direction. In addition to white light, the light source 140 can switch between monochromatic light such as blue light, green light, red light, and yellow light, and can emit a mixed light of these colors and adjust the light intensity.

撮像手段としてのカメラ150は、既存のカメラが用いられ、制御装置30と接続されている。カメラ150は、地下空洞210内の静止画、動画等を撮影し、その画像情報を取得する。 An existing camera is used as the imaging means 150, and is connected to the control device 30. The camera 150 captures still images, videos, etc., within the underground cavity 210 and acquires the image information.

壁面検出手段としてのソナー・レーザー160は、既存のソナー・レーザーが、用いられ、制御装置30と接続されている。ソナー・レーザー160は、地下空洞210の壁面までの距離計測を行い、壁面情報、詳説すれば、各計測点の位置情報(XYZ座標データ)を取得する。取得した、各計測点の位置情報(XYZ座標データ)は、レーダーチャートや3D表示としてモニタ・PC40に表示可能とされている。 Sonar laser 160, which serves as wall detection means, is an existing sonar laser and is connected to control device 30. Sonar laser 160 measures the distance to the wall of underground cavity 210 and acquires wall information, more specifically, position information (XYZ coordinate data) of each measurement point. The acquired position information (XYZ coordinate data) of each measurement point can be displayed on monitor PC 40 as a radar chart or 3D display.

流向流速計170は、既存の流向流速計が用いられ、制御装置30と接続されている。流向流速計170は、地下空洞210内の地下水の流向、流速を計測し、その情報(北を0度としたときの角度、毎秒m)を取得する。 The flow direction and velocity meter 170 is an existing flow direction and velocity meter, and is connected to the control device 30. The flow direction and velocity meter 170 measures the flow direction and flow velocity of the groundwater in the underground cavity 210, and acquires the information (angle with north being 0 degrees, meters per second).

記録装置50に記憶される情報としては、GPSレシーバ70により取得した、平面位置情報(ボアホール孔口の、緯度、経度、標高)、方位検出装置130が計測した、方位情報(北を0度としたときの角度、壁面情報と関連付けられた角度、方位)、カメラ150が撮影した画像情報、ソナー・レーザー160が取得した、壁面情報、詳しくは各計測点の位置情報(XYZ座標データ)、流向流速計170が取得した、地下水の流向と流速情報(北を0度としたときの角度、毎秒m)、が挙げられる。 The information stored in the recording device 50 includes planar position information (latitude, longitude, and altitude of the borehole mouth) obtained by the GPS receiver 70, orientation information measured by the orientation detection device 130 (angle when north is 0 degrees, angle and orientation associated with the wall information), image information captured by the camera 150, wall information obtained by the sonar laser 160, specifically the position information of each measurement point (XYZ coordinate data), and groundwater flow direction and flow velocity information obtained by the flow direction and flow velocity meter 170 (angle when north is 0 degrees, meters per second).

なお、上記の情報は、組み合わされて関連付けがなされて、記録装置50に記憶される。 The above information is combined and associated and stored in the recording device 50.

次に、空洞調査システム10の機能作用を、図2のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the function and operation of the cavity investigation system 10 will be explained based on the flowchart in Figure 2.

まず、調査地点の平面位置情報を取得する(S11)。詳説すれば、ボアホール200孔口で、GPSレシーバ70により平面位置情報、換言すれば、ボアホール200孔口の、緯度、経度、標高を取得する。 First, the planar position information of the survey location is acquired (S11). More specifically, at the mouth of the borehole 200, the planar position information, in other words, the latitude, longitude, and altitude of the mouth of the borehole 200, is acquired by the GPS receiver 70.

次に、地下計測機器100を、昇降装置60により、やぐら80を介して、ケーブル120の送り出し、巻き戻しをすることで、ボアホール200空洞内に降下、静置させる(S12)。 Next, the underground measuring device 100 is lowered and placed in the borehole 200 cavity by using the lifting device 60 to send out and rewind the cable 120 via the tower 80 (S12).

そして、地下計測機器100の深度情報を取得する(S13)。詳説すれば、昇降装置60のカウンタにより、地下計測機器100の深度情報を取得する。 Then, the depth information of the underground measuring device 100 is acquired (S13). In detail, the depth information of the underground measuring device 100 is acquired by the counter of the lifting device 60.

地下計測機器100の深度情報を取得したら、地下計測機器100の方位情報を取得する(S14)。詳説すれば、方位検出装置130により北を0度として水平方向時計回りに方位角度の設定をする。 After acquiring the depth information of the underground measuring device 100, the azimuth information of the underground measuring device 100 is acquired (S14). In detail, the azimuth angle is set horizontally clockwise using the azimuth detection device 130, with north being 0 degrees.

方位角度の設定をしたら、ソナー・レーザー160による多点距離を計測する(S15)。詳説すれば、ソナー・レ-ザ-160を用いて水平角度1~2度毎に0~360度まで距離計測を行い、各計測点の位置情報をXYZ座標データとして取得する。そのとき、方位検出装置130により取得した方位情報と、位置情報とが関連付けられる。 Once the azimuth angle has been set, multi-point distances are measured using the sonar laser 160 (S15). In more detail, distances are measured from 0 to 360 degrees in horizontal angle increments of 1 to 2 degrees using the sonar laser 160, and position information for each measurement point is obtained as XYZ coordinate data. At that time, the azimuth information obtained by the azimuth detection device 130 is associated with the position information.

ソナー・レーザー160により、多点距離を計測したら、カメラ150、光源140による画像を取得する(S16)。詳説すれば、カメラ150を用いて水平角度0~360度の画像情報を取得する。このとき、光源140の発色や光量を調整して、鮮明な画像情報を取得する。 After measuring the multi-point distance using the sonar laser 160, images are acquired using the camera 150 and light source 140 (S16). More specifically, image information from a horizontal angle of 0 to 360 degrees is acquired using the camera 150. At this time, the color and light quantity of the light source 140 are adjusted to acquire clear image information.

画像情報を取得したら、計測情報と画像情報の重ね合わせをする(S17)。詳説すれば、ソナー・レーザー160で取得した計測点の位置情報とカメラ150が取得した画像情報は、図3に示すように、地上機器20のモニタ・PC40に並べて表示するとともに、画像情報上に計測結果を重ね合わせて表示する。計測値は取得したXYZ座標から算出した距離と角度を表示する。 Once the image information has been acquired, the measurement information and image information are superimposed (S17). In more detail, the position information of the measurement point acquired by the sonar laser 160 and the image information acquired by the camera 150 are displayed side by side on the monitor/PC 40 of the ground equipment 20 as shown in FIG. 3, and the measurement results are displayed superimposed on the image information. The measurement values are displayed as distances and angles calculated from the acquired XYZ coordinates.

そして、地下計測機器100の水平0~360度データを取得できたかを判定する(S18)。S18で、YESであれば、S19に進み、NOであれば、S15に戻る。S19で計測が終了する。 Then, it is determined whether horizontal 0-360 degree data of the underground measuring device 100 has been acquired (S18). If YES in S18, proceed to S19, and if NO, return to S15. Measurement ends in S19.

計測が終了したら、地下空洞210の水平方向の延長や拡がりが特定できたかを判定する(S20)。S20で、YESであればS21に進み、NOであれば処理を終了する。 When the measurement is completed, it is determined whether the horizontal extension and spread of the underground cavity 210 has been identified (S20). If the answer is YES in S20, proceed to S21, and if the answer is NO, end the process.

詳説すれば、ソナー・レーザー160を用いた距離計測により取得した各計測点のXYZ座標は、地下計測機器100の周囲水平360度の点群として、レーダーチャートや3D点群としてモニタ・PC40上に表示する。この点群の分布形状から地下計測器周囲の壁の形状を特定する。 In more detail, the XYZ coordinates of each measurement point obtained by distance measurement using the sonar laser 160 are displayed on the monitor/PC 40 as a radar chart or 3D point cloud as a point cloud covering 360 degrees horizontally around the underground measuring device 100. The shape of the wall surrounding the underground measuring device is identified from the distribution shape of this point cloud.

ソナー・レーザー160を用いた計測では確認できない、岩や木材といった材質の違いや、残柱あるいは支保工のような構造物は、光源140とカメラ150を用いた鮮明な画像情報上に重ね合わせて、表示した計測結果より判定する。 Differences in materials such as rocks and wood, and structures such as remaining pillars or supports, which cannot be detected by measurements using the sonar laser 160, are superimposed on clear image information taken with the light source 140 and camera 150, and judged from the displayed measurement results.

さらに流向流速計170により地下空洞210内の地下水の流向と流速情報を取得することで、地下空洞210内の地下水の流動方向、すなわち地下空洞210の延長情報を取得することができる。例えば、流速が遅ければ、地下空洞210が閉塞していると判断し、流速が速ければ、地下空洞210が拡がっていると判断することができる。また、流向方向に、地下空洞210が拡がっていると判断することができる。 Furthermore, by acquiring information on the flow direction and flow velocity of the groundwater in the underground cavity 210 using the flow direction and velocity meter 170, it is possible to acquire the flow direction of the groundwater in the underground cavity 210, i.e., information on the extension of the underground cavity 210. For example, if the flow velocity is slow, it can be determined that the underground cavity 210 is blocked, and if the flow velocity is fast, it can be determined that the underground cavity 210 is expanding. It can also be determined that the underground cavity 210 is expanding in the direction of the flow direction.

ソナー・レーザー160計測による地下計測機器100の周囲水平360度の点群情報に、画像情報や流向と流速情報を重ね合わせることで、地下空洞210の水平方向の延長や拡がりの特定精度を上げる。 By overlaying image information and flow direction and flow velocity information on the 360-degree horizontal point cloud information around the underground measuring device 100 measured by the sonar laser 160, the accuracy of identifying the horizontal extension and spread of the underground cavity 210 is improved.

S20において、地下空洞210の水平方向の延長や拡がりが特定できる場合には、次調査地点の水平方向の距離と角度の決定・報知を行う(S21) 。 If the horizontal extension or spread of the underground cavity 210 can be identified in S20, the horizontal distance and angle of the next survey point are determined and reported (S21).

詳説すれば、地下空洞210の水平方向の延長や拡がりを特定した後、ソナー・レーザー160計測点群情報をもとに、地下空洞210の延長上中央部に次調査地点の位置を設定する。 In more detail, after identifying the horizontal extension and spread of the underground cavity 210, the position of the next survey point is set at the center of the extension of the underground cavity 210 based on the sonar laser 160 measurement point cloud information.

本実施形態では、壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、次調査地点の水平方向の距離と角度の設定が行われる。 In this embodiment, the horizontal distance and angle of the next survey point are set by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall was not detected, and the center of the two points on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, where the distance to the wall was detected to be the furthest.

なお、上記の、壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、のそれぞれの「中央部」は、所定の数値だけでなく、一定の幅を持った数値の範囲を含むものとする。 The "center" of the center of the direction in which the distance to the wall was not detected, and the center of the two points on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, where the distance to the wall was detected, is not limited to a specific numerical value, but includes a range of numerical values with a certain width.

次調査地点は、レーダーチャートや3D点群として、モニタ・PC160に表示するとともに、XYZ座標から算出した地下計測機器100からの距離と角度もあわせてモニタ・PCに表示して報知する。 The next survey location is displayed on the monitor/PC 160 as a radar chart or 3D point cloud, and the distance and angle from the underground measuring device 100 calculated from the XYZ coordinates are also displayed and reported on the monitor/PC.

次調査地点の水平方向の距離と角度の決定・報知を行ったら、S11に戻る。このとき、空洞調査システム10を、次調査地点に移動させる。 After determining and reporting the horizontal distance and angle of the next survey point, return to S11. At this time, move the cavity survey system 10 to the next survey point.

以上、説明したように、本実施形態の空洞調査システム10では、地上に配される地上機器20と、地上機器20と接続され地下空洞210内を計測する地下計測機器100と、を備え、地下空洞210に連通する通路としてのボアホール200を介して地下空洞210内を計測する空洞調査システムであって、
地上機器20は、
地下空洞210内及びボアホール200内において、地下計測機器100を移動可能とする移動手段としての昇降装置60と、
地下計測機器100の調査地点の平面位置情報を取得する位置検出手段としてのGPSレシーバ70と、
地上機器20及び地下計測機器100を制御する制御手段としての制御装置30と、
を有し、
地下計測機器100は、
所定の深度において、地下空洞210の壁面の有無及び壁面までの距離を含む壁面情報を取得する壁面検出手段としてのソナー・レーザー160と、
ソナー・レーザー160が検出した、壁面情報に関連付けられて検出される方位情報を取得する方位検出手段としての方位検出装置130と、
を有し、
制御装置30は、
平面位置情報と、壁面情報と、方位情報と、に基づいて、ボアホール200の次調査地点を報知する。
As described above, the cavity investigation system 10 of this embodiment includes the above-ground equipment 20 disposed on the ground, and the underground measurement equipment 100 connected to the above-ground equipment 20 and measuring the inside of the underground cavity 210, and is a cavity investigation system that measures the inside of the underground cavity 210 via the borehole 200 as a passage communicating with the underground cavity 210,
The ground equipment 20 includes:
A lifting device 60 as a moving means for moving the underground measuring device 100 in the underground cavity 210 and the borehole 200;
A GPS receiver 70 as a position detection means for acquiring planar position information of a survey point of the underground measuring device 100;
A control device 30 as a control means for controlling the aboveground equipment 20 and the underground measuring equipment 100;
having
The underground measuring device 100 is
A sonar laser 160 as a wall detection means for acquiring wall information including the presence or absence of a wall of the underground cavity 210 and the distance to the wall at a predetermined depth;
An orientation detection device 130 as an orientation detection means for acquiring orientation information detected by a sonar laser 160 in association with wall surface information;
having
The control device 30 is
The next survey point of the borehole 200 is notified based on the planar position information, wall surface information, and azimuth information.

これによれば、平面位置情報と、壁面情報と、方位情報と、に基づいて、調査地点における地下空洞210の拡がりを確認して、ボアホール200の次調査地点を、地下空洞210上に配置することが可能となる。よって、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことが可能となる。 This makes it possible to confirm the extent of the underground cavity 210 at the investigation point based on the planar position information, wall surface information, and orientation information, and to locate the next investigation point of the borehole 200 above the underground cavity 210. This makes it possible to efficiently and quickly conduct underground cavity investigations.

また、制御装置30は、
壁面情報及び方位情報を構成する、地下空洞210の壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、壁面情報及び方位情報を構成する、壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、ボアホール200の次調査地点を報知する。
In addition, the control device 30
The next investigation point of the borehole 200 is notified by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall of the underground cavity 210, which constitutes the wall information and orientation information, was not detected, and also the center of the two points at the farthest positions where the distance to the wall was detected, which are located on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, which constitutes the wall information and orientation information.

これによれば、地下空洞210の壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、調査地点における地下空洞210の拡がりを確認して、ボアホール200の次調査地点を、地下空洞210上に配置することが可能となる。よって、効率的かつ迅速に地下空洞調査を行うことが可能となる。 According to this, by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall of the underground cavity 210 was not detected, and the center of the two points on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, where the distance to the wall is the furthest, it is possible to confirm the extent of the underground cavity 210 at the investigation point and to position the next investigation point of the borehole 200 above the underground cavity 210. This makes it possible to efficiently and quickly conduct underground cavity investigations.

また、地下空洞210内に貯留する地下水の流向、流速を測定可能な流向・流速測定手段としての流向流速計170を備え、
制御装置30は、測定された地下水の流向、流速を参照して、地下空洞210に連通する通路の次調査地点を報知する。
The underground cavity 210 is provided with a flow direction and flow velocity meter 170 as a flow direction and flow velocity measuring means capable of measuring the flow direction and flow velocity of the groundwater stored therein.
The control device 30 refers to the measured groundwater flow direction and flow velocity and notifies the next investigation point of the passage connecting to the underground cavity 210.

これによれば、測定された地下水の流向、流速を参照することで、地下空洞210に連通する通路の次調査地点の精度を向上させることができる。 By referring to the measured groundwater flow direction and flow velocity, the accuracy of the next investigation point of the passage leading to the underground cavity 210 can be improved.

また、地下空洞210内を撮像可能な撮像手段としてのカメラ150と、
地下空洞210内を照射可能な光源140と、
を備え、
前記光源140は、白色、緑色、青色、赤色、黄色の単色光、それらの混合光、を発光する。
In addition, a camera 150 as an imaging means capable of imaging the inside of the underground cavity 210;
A light source 140 capable of irradiating the inside of the underground cavity 210;
Equipped with
The light source 140 emits white, green, blue, red, yellow monochromatic light or a mixture thereof.

これによれば、カメラ150により、地下空洞210内を可視化したうえで、白色光によるハレーションが発生しても、鮮明な画像を得ることできる。 This allows the camera 150 to visualize the inside of the underground cavity 210 and obtain a clear image even when halation occurs due to white light.

本発明の空洞調査システムは上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。 The cavity investigation system of the present invention is not limited to the above configuration. In other words, various design changes are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、地下空洞210に連通する通路として、ボアホール200で説明したが、斜抗、横抗等その他の坑口で実施することができる。 For example, while the borehole 200 has been described as a passageway connecting to the underground cavity 210, it can also be implemented in other types of tunnels, such as inclined tunnels and horizontal tunnels.

また、筐体110は、固定部と、固定部に対して回動可能な回動部と、を備える構成としていたが、そのようにせずに、筐体110自体が回動する構成とすることもできる。 In addition, while the housing 110 is configured to have a fixed portion and a rotating portion that can rotate relative to the fixed portion, the housing 110 itself can also be configured to rotate instead.

また、ソナー・レーザー160の両方を備える構成としたが、いずれか一方で構成することも可能である。 In addition, while the configuration is equipped with both sonar and laser 160, it is also possible to configure with just one of them.

また、次調査地点の報知は、モニタ・PCに表示して報知する以外に、音声、光を用いたドット表示、その他の手段による報知を行うことができる。 In addition to displaying the next survey location on a monitor or PC, the next survey location can also be notified by sound, light dot display, or other means.

また、液体は、地下水以外の液体を含むものとする。 In addition, liquid includes liquids other than groundwater.

10 空洞調査システム
20 地上機器
30 制御装置
60 昇降装置
70 GPSレシーバ
100 地下計測機器
130 方位検出装置
140 光源
150 カメラ
160 ソナー・レーザー
170 流向流速計
200 ボアホール
210 地下空洞
10 Cavity investigation system 20 Ground equipment 30 Control device 60 Lifting device 70 GPS receiver 100 Underground measurement equipment 130 Direction detection device 140 Light source 150 Camera 160 Sonar laser 170 Current direction and velocity meter 200 Borehole 210 Underground cavity

Claims (4)

地上に配される地上機器と、前記地上機器と接続され地下空洞内を計測する地下計測機器と、を備え、前記地下空洞に連通する通路を介して前記地下空洞内を計測する空洞調査システムであって、
前記地上機器は、
前記地下空洞内及び前記地下空洞に連通する通路内において、前記地下計測機器を移動可能とする移動手段と、
前記地下計測機器の調査地点の平面位置情報を取得する位置検出手段と、
前記地上機器及び前記地下計測機器を制御する制御手段と、
を有し、
前記地下計測機器は、
所定の深度において、前記地下空洞の壁面の有無及び前記壁面までの距離を含む壁面情報を取得する壁面検出手段と、
前記壁面検出手段が検出した、前記壁面情報に関連付けられて検出される方位情報を取得する方位検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記平面位置情報と、前記壁面情報と、前記方位情報と、に基づいて、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知することを特徴とする空洞調査システム。
A cavity investigation system comprising: a ground-based device disposed on the ground; and an underground measuring device connected to the ground-based device and measuring an inside of an underground cavity, the system measuring the inside of the underground cavity through a passage communicating with the underground cavity,
The ground equipment includes:
a moving means for moving the underground measuring device within the underground cavity and within a passage communicating with the underground cavity;
a position detection means for acquiring planar position information of a survey point of the underground measuring device;
A control means for controlling the above-ground equipment and the underground measuring equipment;
having
The underground measuring device includes:
a wall surface detection means for acquiring wall surface information including the presence or absence of a wall surface of the underground cavity and a distance to the wall surface at a predetermined depth;
An orientation detection means for acquiring orientation information detected in association with the wall surface information detected by the wall surface detection means;
having
The control means
A cavity investigation system characterized by notifying the next investigation point of a passage leading to the underground cavity based on the planar position information, the wall surface information, and the orientation information.
前記制御手段は、
前記壁面情報及び前記方位情報を構成する、前記地下空洞の前記壁面までの距離が検出されなかった方位の中央部、かつ、前記壁面情報及び前記方位情報を構成する、前記壁面までの距離が検出されなかった方位を挟んで、前記壁面までの距離が検出された最も遠い位置にある二点の中央部、となる値を導き出すことで、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知することを特徴とする請求項1記載の空洞調査システム。
The control means
The cavity investigation system described in claim 1, characterized in that the next investigation point of the passage connecting to the underground cavity is notified by deriving a value that is the center of the direction in which the distance to the wall of the underground cavity was not detected, which constitutes the wall information and the direction information, and the center of the two points at the farthest positions where the distance to the wall was detected, on either side of the direction in which the distance to the wall was not detected, which constitutes the wall information and the direction information.
前記地下空洞内に貯留する液体の流向、流速を測定可能な流向・流速測定手段を備え、
前記制御手段は、測定された前記液体の流向、流速を参照して、前記地下空洞に連通する通路の次調査地点を報知することを特徴とする請求項1又は2記載の空洞調査システム。
a flow direction and flow velocity measuring means capable of measuring a flow direction and a flow velocity of the liquid stored in the underground cavity;
A cavity investigation system as described in claim 1 or 2, characterized in that the control means notifies the next investigation point of the passage communicating with the underground cavity by referring to the measured flow direction and flow velocity of the liquid.
前記地下空洞内を撮像可能な撮像手段と、
前記地下空洞内を照射可能な光源と、
を備え、
前記光源は、白色、緑色、青色、赤色、黄色の単色光、それらの混合光、を発光することを特徴とする請求項1、2又は3記載の空洞調査システム。
An imaging means capable of imaging the inside of the underground cavity;
A light source capable of irradiating the underground cavity;
Equipped with
4. A cavity investigation system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the light source emits monochromatic light of white, green, blue, red or yellow, or a mixture thereof.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130641A (en) 2001-10-19 2003-05-08 Kawasaki Geological Engineering Co Ltd Underground cavity investigation method and investigation device
JP2010175462A (en) 2009-01-30 2010-08-12 Tobishima Corp Groundwater flow measurement apparatus
JP2018091721A (en) 2016-12-02 2018-06-14 大阪瓦斯株式会社 Underground pipe management device, method for managing underground pipe, and underground pipe management program
JP2021025919A (en) 2019-08-06 2021-02-22 株式会社キーエンス Three-dimensional shape measurement device and three-dimensional shape measurement method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130641A (en) 2001-10-19 2003-05-08 Kawasaki Geological Engineering Co Ltd Underground cavity investigation method and investigation device
JP2010175462A (en) 2009-01-30 2010-08-12 Tobishima Corp Groundwater flow measurement apparatus
JP2018091721A (en) 2016-12-02 2018-06-14 大阪瓦斯株式会社 Underground pipe management device, method for managing underground pipe, and underground pipe management program
JP2021025919A (en) 2019-08-06 2021-02-22 株式会社キーエンス Three-dimensional shape measurement device and three-dimensional shape measurement method

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