JP2003070101A - パンタグラフの離線検出装置 - Google Patents
パンタグラフの離線検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パンタグラフの離線を正確に検出する。
【解決手段】 加速度センサ１はパンタグラフの上下方
向加速度を示す加速度信号ｕ（ｔ）を出力する。加速度
信号ｕ（ｔ）をデジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）をウ
ェーブレット変換器３にてウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）に変換する。このウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）
を、分離器４にて周波数帯域に応じて切りわけて分離す
る。分離した各周波数帯域毎のウェーブレット信号は、
各判定器５−１〜５−１０にて、振幅に応じて１，０，
−１に変換された判定信号Ｙ1 〜Ｙ 10となる。離線判定
器６は、周波数が低い帯域の判定信号Ｙ1,Ｙ2 に多数の
１，−１が含まれているときには、離線が発生したと判
定する。
向加速度を示す加速度信号ｕ（ｔ）を出力する。加速度
信号ｕ（ｔ）をデジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）をウ
ェーブレット変換器３にてウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）に変換する。このウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）
を、分離器４にて周波数帯域に応じて切りわけて分離す
る。分離した各周波数帯域毎のウェーブレット信号は、
各判定器５−１〜５−１０にて、振幅に応じて１，０，
−１に変換された判定信号Ｙ1 〜Ｙ 10となる。離線判定
器６は、周波数が低い帯域の判定信号Ｙ1,Ｙ2 に多数の
１，−１が含まれているときには、離線が発生したと判
定する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パンタグラフの離
線検出装置に関し、ウェーブレット変換器を利用するこ
とにより、離線に起因するパンタグラフ加速度を正確に
検出して、パンタグラフがトロリー線から離線したこと
を正確に検出できるように工夫したものである。 【０００２】 【従来の技術】電車では、屋根に設置したパンタグラフ
を介して、トロリー線から集電をしている。集電性能は
パンタグラフのトロリー線への追従性能で決まり離線率
で評価される。集電時において、パンタグラフが衝撃に
よりトロリ線から離線するとアークを発生する。アーク
の発生は、トロリ線やパンタグラフのみならず、各種の
電気機器に悪影響を与えるため、なるべく離線が発生し
ないようにする必要がある。そこで、離線発生位置を検
出して、アークが発生しないように、この位置における
トロリ線の張り渡し状態を調整する等の保線作業が行わ
れる。 【０００３】離線が発生する位置を検査するために、一
般線路では電気検測車（新幹線では電気試験車）を走行
させて、離線発生位置を検査している。電気検測車や電
気試験車では、そのパンタグラフに、上下方向の加速度
を検出する加速度センサを取り付けている。この加速度
センサから出力される加速度信号の周波数をフーリエ変
換して検査することにより、離線の発生を検出すること
ができる。即ち、パンタグラフがトロリー線に接触しつ
つ移動しているときには、パンタグラフの上下方向の機
械的振動は小さく加速度信号の周波数は大きいのに対し
て、パンタグラフがトロリー線から離線して大きく上下
方向に振動すると加速度信号の周波数は小さくなる。そ
こで、加速度信号のうち、周波数の小さい周波数成分の
強度が、予め決めた値よりも大きくなったことを検出し
たら、その検査位置において、離線が発生したと判定す
ることができる。 【０００４】加速度センサから出力される信号には、パ
ンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信号と、加
速度センサに固有の一定周波数の固有ノイズ（ホワイト
ノイズ）とが含まれている。このため、加速度センサか
ら出力される信号を、所定のバンドパスフィルタに通過
させ、パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信
号のみを取り出すようにしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
では、加速度センサから出力される信号をバンドパスフ
ィルタに通し、固有ノイズ（ホワイトノイズ）を除い
て、パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信号
を取り出しているため、バンドパスフィルタの種類の選
定や、フィルタの次数（フィルタパラメータ、フィルタ
係数）の選定によっては、フィルタを通過した加速度信
号の波形が鈍ったり、フィルタを通過した加速度信号に
位相遅れが生じたりする。波形が鈍った場合には、フィ
ルタを通過した加速度信号が示す加速度が、本来の加速
度よりも小さくなり、位相遅れが生じた場合には、位相
遅れに起因して新たな波形が生成され、この新たに生成
した波形による架空の加速度が検出されるという問題が
あった。 【０００６】また、離線はランダムに突発的に発生する
ため、周波数の小さい加速度信号もランダムに突発的に
しか発生しない。このように突発的に発生する加速度信
号をフーリエ変換により検出しようとしても、ゴースト
成分が現れたり、変化に対する追従性が悪いといった問
題もあった。 【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、パンタグ
ラフの上下方向加速度を正確に検出して、ランダムに発
生する離線を確実に検出することができる、パンタグラ
フの離線検出装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、電車のパンタグラフに取り付けられてお
り、前記パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度
信号を出力する加速度センサと、前記加速度信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号に変
換された加速度信号をウェーブレット変換してウェーブ
レット信号とするウェーブレット変換器と、前記ウェー
ブレット信号を、周波数の大きさに応じて切り出した複
数の周波数帯域に分離して出力する分離器と、切り分け
られた複数の周波数帯域のウェーブレット信号が個別に
入力されて各ウェーブレット信号の強度を判定し、強度
が正でその絶対値が予め決めた値よりも大きい時には１
を、強度が負でその絶対値が予め決めた値よりも大きい
時には−１を、その他の時には０となる判定信号を出力
する複数の判定器と、複数の各判定器から判定信号が入
力されており、周波数帯域の低いウェーブレット信号が
入力される判定器から出力される判定信号に多数の１や
−１が含まれているときに、離線が発生したと判定する
離線判定器と、を有することを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。 【００１０】図１は、本発明の実施の形態に係るパンタ
グラフの離線検出装置を示す。同図において、加速度セ
ンサ１は、パンタグラフの舟体（パンタグラフの頂部に
配置されておりトロリー線に接触する棒状部材）に取り
付けられており、パンタグラフの舟体の上下方向振動に
対応する加速度信号ｕ（ｔ）を出力する。この加速度信
号ｕ（ｔ）は、パンタグラフがトロリー線に接触しつつ
移動しているときには、その周波数が大きい。しかし、
パンタグラフがトロリー線から離線した場合には、図２
に示すように、加速度信号ｕ（ｔ）は振幅が大きくな
り、その周波数が小さくなる。なお加速度信号ｕ（ｔ）
は、時間ｔの関数として表されている。 【００１１】Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２
は、加速度センサ１から出力されたアナログ信号である
加速度信号ｕ（ｔ）を、デジタル信号である加速度信号
Ｕ（ｔ）に変換する。 【００１２】ウェーブレット変換器３は、１次元データ
である加速度信号Ｕ（ｔ）を、ウェーブレット変換し
て、２次元データであるウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）に変換する。このウェーブレット変換は、次式
（１）により行う。なお、ωは周波数を、ｂは時間を、
ｈは基本ウェーブレットを表す。 【００１３】 【数１】 【００１４】図２に示す離線時の加速度信号ｕ（ｔ）を
デジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）を、ウェーブレット
変換したウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の状態を図３
に示す。図３において、横軸は時間ｂを示し、縦軸は周
波数ωを示し、濃度は各時間と各周波数における信号強
度を示す。なお図３では図示の都合上、強度を５段階の
濃度で示しているが、実際には強度は最高値から最低値
まで多段階的に連続して存在しており、ウェーブレット
変換器３の実際の表示器では、強度を多段階的に連続し
て表示している。 【００１５】ちなみに、図３では、黒塗りした部分は、
強度が正でその絶対値が大きい領域を、クロスハッチン
グを施した部分は強度が正でその絶対値が中程度の領域
を、ハッチングを施した部分は強度が零ないし零近傍の
領域を、ドットを施した部分は強度が負でその絶対値が
中程度の領域を、白抜きした部分は強度が負でその絶対
値が大きい領域を示している。 【００１６】ウェーブレット変換器３により行うウェー
ブレット変換では、高周波成分の時間分解能が高い、
波形の変化点を敏感にとらえる、といった特長を有し
ている。したがって離線振動のように、周期的でなく突
発的な振動検出に向いている。 【００１７】分離器４は、ウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）を、周波数の大きさに応じて切り分けた１０種の周
波数帯域に分離して出力する。即ち、（１）ウェーブレ
ット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω0 〜ω10の周
波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）を、切り出して判定器５
−１に送り、（２）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の
うち、周波数がω10〜ω20の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ20）を、切り出して判定器５−２に送り、（３）ウ
ェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω20〜
ω30の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ30）を、切り出して
判定器５−３に送り、（４）ウェーブレット信号Ｘ
（ω，ｂ）のうち、周波数がω30〜ω40の周波数帯域の
信号成分Ｘ（ｂ40）を、切り出して判定器５−４に送
り、（５）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周
波数がω40〜ω50の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ50）
を、切り出して判定器５−５に送り、（６）ウェーブレ
ット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω50〜ω60の周
波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ60）を、切り出して判定器５
−６に送り、（７）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の
うち、周波数がω60〜ω70の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ70）を、切り出して判定器５−７に送り、（８）ウ
ェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω70〜
ω80の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ80）を、切り出して
判定器５−８に送り、（９）ウェーブレット信号Ｘ
（ω，ｂ）のうち、周波数がω80〜ω90の周波数帯域の
信号成分Ｘ（ｂ90）を、切り出して判定器５−９に送
り、（10）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周
波数がω90〜ω100 の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ100 ）を、切り出して判定器５−１０に送る。 【００１８】なお、図２に示す離線時の加速度信号ｕ
（ｔ）をデジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）のうち、周
波数がω10〜ω20の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）
は、図４のようになっている。他の周波数帯域の信号成
分Ｘ（ｂ20）〜Ｘ（ｂ100 ）も、図３の各帯域から切り
出した信号状態となっている。 【００１９】各判定器５−１〜５−１０は、周波数の大
きさに応じて切り出した周波数帯域のウェーブレット信
号Ｘ（ω，ｂ）の強度を判定し、強度が正でその絶対値
が予め決めた値よりも大きい時には１を、強度が負でそ
の絶対値が予め決めた値よりも大きい時には−１を、そ
の他の時には０となる判定信号Ｙ1 〜Ｙ10を出力する。 【００２０】図５は、図４に示す周波数がω10〜ω20の
周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）を、判定器５−１によ
り判定して得た判定信号Ｙ1 である。即ち、黒塗りした
強度が正でその絶対値が大きい領域は１となり、クロス
ハッチングを施した強度が正でその絶対値が中程度の領
域と、ハッチングを施した強度が零ないし零近傍の領域
と、ドットを施した強度が負でその絶対値が中程度の領
域は０となり、白抜きした強度が負でその絶対値が大き
い領域は−１となっている。 【００２１】結局、各判定信号Ｙ1 〜Ｙ10は、各周波数
領域において、強度が大きく変わっている場合には、１
や−１を多く含み、強度がそれ程変化していない場合に
は、０を多く含むことになる。 【００２２】離線判定器６には、各判定信号Ｙ1 〜Ｙ10
が入力されている。そして離線判定器６は、周波数帯域
の低いウェーブレット信号に対応した判定信号、例えば
判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 の信号状態を検出する。そ
して、判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 に多数の１や−１が
含まれている場合には、離線が発生したと判定する。こ
れは、離線が発生した場合には、加速度信号ｕ（ｔ）の
周波数が下がると共にその振幅が大きく変化するため、
周波数帯域の低いウェーブレット信号に対応した判定信
号、例えば判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 に多数の１や−
１が含まれることを技術的な基礎としたものである。 【００２３】 【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たように本発明によれば、加速度信号をウェーブレット
変換したウェーブレット信号を基に、離線に起因する加
速度を検出・判定しているため、数種類の周波数が混成
された加速度信号の中から離線に起因する突発的な加速
度を正確に抽出することができ、離線が発生したことを
確実に検出することができる。またフィルタを使用して
いないため、波形変形や位相遅れが生じることはなく、
正確に離線検出をすることができる。
線検出装置に関し、ウェーブレット変換器を利用するこ
とにより、離線に起因するパンタグラフ加速度を正確に
検出して、パンタグラフがトロリー線から離線したこと
を正確に検出できるように工夫したものである。 【０００２】 【従来の技術】電車では、屋根に設置したパンタグラフ
を介して、トロリー線から集電をしている。集電性能は
パンタグラフのトロリー線への追従性能で決まり離線率
で評価される。集電時において、パンタグラフが衝撃に
よりトロリ線から離線するとアークを発生する。アーク
の発生は、トロリ線やパンタグラフのみならず、各種の
電気機器に悪影響を与えるため、なるべく離線が発生し
ないようにする必要がある。そこで、離線発生位置を検
出して、アークが発生しないように、この位置における
トロリ線の張り渡し状態を調整する等の保線作業が行わ
れる。 【０００３】離線が発生する位置を検査するために、一
般線路では電気検測車（新幹線では電気試験車）を走行
させて、離線発生位置を検査している。電気検測車や電
気試験車では、そのパンタグラフに、上下方向の加速度
を検出する加速度センサを取り付けている。この加速度
センサから出力される加速度信号の周波数をフーリエ変
換して検査することにより、離線の発生を検出すること
ができる。即ち、パンタグラフがトロリー線に接触しつ
つ移動しているときには、パンタグラフの上下方向の機
械的振動は小さく加速度信号の周波数は大きいのに対し
て、パンタグラフがトロリー線から離線して大きく上下
方向に振動すると加速度信号の周波数は小さくなる。そ
こで、加速度信号のうち、周波数の小さい周波数成分の
強度が、予め決めた値よりも大きくなったことを検出し
たら、その検査位置において、離線が発生したと判定す
ることができる。 【０００４】加速度センサから出力される信号には、パ
ンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信号と、加
速度センサに固有の一定周波数の固有ノイズ（ホワイト
ノイズ）とが含まれている。このため、加速度センサか
ら出力される信号を、所定のバンドパスフィルタに通過
させ、パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信
号のみを取り出すようにしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
では、加速度センサから出力される信号をバンドパスフ
ィルタに通し、固有ノイズ（ホワイトノイズ）を除い
て、パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度信号
を取り出しているため、バンドパスフィルタの種類の選
定や、フィルタの次数（フィルタパラメータ、フィルタ
係数）の選定によっては、フィルタを通過した加速度信
号の波形が鈍ったり、フィルタを通過した加速度信号に
位相遅れが生じたりする。波形が鈍った場合には、フィ
ルタを通過した加速度信号が示す加速度が、本来の加速
度よりも小さくなり、位相遅れが生じた場合には、位相
遅れに起因して新たな波形が生成され、この新たに生成
した波形による架空の加速度が検出されるという問題が
あった。 【０００６】また、離線はランダムに突発的に発生する
ため、周波数の小さい加速度信号もランダムに突発的に
しか発生しない。このように突発的に発生する加速度信
号をフーリエ変換により検出しようとしても、ゴースト
成分が現れたり、変化に対する追従性が悪いといった問
題もあった。 【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、パンタグ
ラフの上下方向加速度を正確に検出して、ランダムに発
生する離線を確実に検出することができる、パンタグラ
フの離線検出装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、電車のパンタグラフに取り付けられてお
り、前記パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度
信号を出力する加速度センサと、前記加速度信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号に変
換された加速度信号をウェーブレット変換してウェーブ
レット信号とするウェーブレット変換器と、前記ウェー
ブレット信号を、周波数の大きさに応じて切り出した複
数の周波数帯域に分離して出力する分離器と、切り分け
られた複数の周波数帯域のウェーブレット信号が個別に
入力されて各ウェーブレット信号の強度を判定し、強度
が正でその絶対値が予め決めた値よりも大きい時には１
を、強度が負でその絶対値が予め決めた値よりも大きい
時には−１を、その他の時には０となる判定信号を出力
する複数の判定器と、複数の各判定器から判定信号が入
力されており、周波数帯域の低いウェーブレット信号が
入力される判定器から出力される判定信号に多数の１や
−１が含まれているときに、離線が発生したと判定する
離線判定器と、を有することを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。 【００１０】図１は、本発明の実施の形態に係るパンタ
グラフの離線検出装置を示す。同図において、加速度セ
ンサ１は、パンタグラフの舟体（パンタグラフの頂部に
配置されておりトロリー線に接触する棒状部材）に取り
付けられており、パンタグラフの舟体の上下方向振動に
対応する加速度信号ｕ（ｔ）を出力する。この加速度信
号ｕ（ｔ）は、パンタグラフがトロリー線に接触しつつ
移動しているときには、その周波数が大きい。しかし、
パンタグラフがトロリー線から離線した場合には、図２
に示すように、加速度信号ｕ（ｔ）は振幅が大きくな
り、その周波数が小さくなる。なお加速度信号ｕ（ｔ）
は、時間ｔの関数として表されている。 【００１１】Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２
は、加速度センサ１から出力されたアナログ信号である
加速度信号ｕ（ｔ）を、デジタル信号である加速度信号
Ｕ（ｔ）に変換する。 【００１２】ウェーブレット変換器３は、１次元データ
である加速度信号Ｕ（ｔ）を、ウェーブレット変換し
て、２次元データであるウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）に変換する。このウェーブレット変換は、次式
（１）により行う。なお、ωは周波数を、ｂは時間を、
ｈは基本ウェーブレットを表す。 【００１３】 【数１】 【００１４】図２に示す離線時の加速度信号ｕ（ｔ）を
デジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）を、ウェーブレット
変換したウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の状態を図３
に示す。図３において、横軸は時間ｂを示し、縦軸は周
波数ωを示し、濃度は各時間と各周波数における信号強
度を示す。なお図３では図示の都合上、強度を５段階の
濃度で示しているが、実際には強度は最高値から最低値
まで多段階的に連続して存在しており、ウェーブレット
変換器３の実際の表示器では、強度を多段階的に連続し
て表示している。 【００１５】ちなみに、図３では、黒塗りした部分は、
強度が正でその絶対値が大きい領域を、クロスハッチン
グを施した部分は強度が正でその絶対値が中程度の領域
を、ハッチングを施した部分は強度が零ないし零近傍の
領域を、ドットを施した部分は強度が負でその絶対値が
中程度の領域を、白抜きした部分は強度が負でその絶対
値が大きい領域を示している。 【００１６】ウェーブレット変換器３により行うウェー
ブレット変換では、高周波成分の時間分解能が高い、
波形の変化点を敏感にとらえる、といった特長を有し
ている。したがって離線振動のように、周期的でなく突
発的な振動検出に向いている。 【００１７】分離器４は、ウェーブレット信号Ｘ（ω，
ｂ）を、周波数の大きさに応じて切り分けた１０種の周
波数帯域に分離して出力する。即ち、（１）ウェーブレ
ット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω0 〜ω10の周
波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）を、切り出して判定器５
−１に送り、（２）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の
うち、周波数がω10〜ω20の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ20）を、切り出して判定器５−２に送り、（３）ウ
ェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω20〜
ω30の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ30）を、切り出して
判定器５−３に送り、（４）ウェーブレット信号Ｘ
（ω，ｂ）のうち、周波数がω30〜ω40の周波数帯域の
信号成分Ｘ（ｂ40）を、切り出して判定器５−４に送
り、（５）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周
波数がω40〜ω50の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ50）
を、切り出して判定器５−５に送り、（６）ウェーブレ
ット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω50〜ω60の周
波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ60）を、切り出して判定器５
−６に送り、（７）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）の
うち、周波数がω60〜ω70の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ70）を、切り出して判定器５−７に送り、（８）ウ
ェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周波数がω70〜
ω80の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ80）を、切り出して
判定器５−８に送り、（９）ウェーブレット信号Ｘ
（ω，ｂ）のうち、周波数がω80〜ω90の周波数帯域の
信号成分Ｘ（ｂ90）を、切り出して判定器５−９に送
り、（10）ウェーブレット信号Ｘ（ω，ｂ）のうち、周
波数がω90〜ω100 の周波数帯域の信号成分Ｘ
（ｂ100 ）を、切り出して判定器５−１０に送る。 【００１８】なお、図２に示す離線時の加速度信号ｕ
（ｔ）をデジタル化した加速度信号Ｕ（ｔ）のうち、周
波数がω10〜ω20の周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）
は、図４のようになっている。他の周波数帯域の信号成
分Ｘ（ｂ20）〜Ｘ（ｂ100 ）も、図３の各帯域から切り
出した信号状態となっている。 【００１９】各判定器５−１〜５−１０は、周波数の大
きさに応じて切り出した周波数帯域のウェーブレット信
号Ｘ（ω，ｂ）の強度を判定し、強度が正でその絶対値
が予め決めた値よりも大きい時には１を、強度が負でそ
の絶対値が予め決めた値よりも大きい時には−１を、そ
の他の時には０となる判定信号Ｙ1 〜Ｙ10を出力する。 【００２０】図５は、図４に示す周波数がω10〜ω20の
周波数帯域の信号成分Ｘ（ｂ10）を、判定器５−１によ
り判定して得た判定信号Ｙ1 である。即ち、黒塗りした
強度が正でその絶対値が大きい領域は１となり、クロス
ハッチングを施した強度が正でその絶対値が中程度の領
域と、ハッチングを施した強度が零ないし零近傍の領域
と、ドットを施した強度が負でその絶対値が中程度の領
域は０となり、白抜きした強度が負でその絶対値が大き
い領域は−１となっている。 【００２１】結局、各判定信号Ｙ1 〜Ｙ10は、各周波数
領域において、強度が大きく変わっている場合には、１
や−１を多く含み、強度がそれ程変化していない場合に
は、０を多く含むことになる。 【００２２】離線判定器６には、各判定信号Ｙ1 〜Ｙ10
が入力されている。そして離線判定器６は、周波数帯域
の低いウェーブレット信号に対応した判定信号、例えば
判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 の信号状態を検出する。そ
して、判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 に多数の１や−１が
含まれている場合には、離線が発生したと判定する。こ
れは、離線が発生した場合には、加速度信号ｕ（ｔ）の
周波数が下がると共にその振幅が大きく変化するため、
周波数帯域の低いウェーブレット信号に対応した判定信
号、例えば判定信号Ｙ1 と判定信号Ｙ2 に多数の１や−
１が含まれることを技術的な基礎としたものである。 【００２３】 【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たように本発明によれば、加速度信号をウェーブレット
変換したウェーブレット信号を基に、離線に起因する加
速度を検出・判定しているため、数種類の周波数が混成
された加速度信号の中から離線に起因する突発的な加速
度を正確に抽出することができ、離線が発生したことを
確実に検出することができる。またフィルタを使用して
いないため、波形変形や位相遅れが生じることはなく、
正確に離線検出をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるパンタグラフの離
線検出装置を示す構成図。 【図２】加速度信号を示す波形図。 【図３】ウェーブレット信号を示す波形図。 【図４】特定の周波数帯域のウェーブレット信号を示す
信号状態図。 【図５】判定信号を示す信号状態図。 【符号の説明】 １ 加速度センサ ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ ウェーブレット変換器 ４ 分離器 ５−１〜５−１０ 判定器 ６ 離線判定器 ｕ（ｔ），Ｕ（ｔ） 加速度信号 Ｘ（ω，ｂ） ウェーブレット信号 Ｙ1 〜Ｙ10 判定信号
線検出装置を示す構成図。 【図２】加速度信号を示す波形図。 【図３】ウェーブレット信号を示す波形図。 【図４】特定の周波数帯域のウェーブレット信号を示す
信号状態図。 【図５】判定信号を示す信号状態図。 【符号の説明】 １ 加速度センサ ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ ウェーブレット変換器 ４ 分離器 ５−１〜５−１０ 判定器 ６ 離線判定器 ｕ（ｔ），Ｕ（ｔ） 加速度信号 Ｘ（ω，ｂ） ウェーブレット信号 Ｙ1 〜Ｙ10 判定信号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電車のパンタグラフに取り付けられてお
り、前記パンタグラフの上下方向振動に対応した加速度
信号を出力する加速度センサと、 前記加速度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
と、 デジタル信号に変換された加速度信号をウェーブレット
変換してウェーブレット信号とするウェーブレット変換
器と、 前記ウェーブレット信号を、周波数の大きさに応じて切
り出した複数の周波数帯域に分離して出力する分離器
と、 切り分けられた複数の周波数帯域のウェーブレット信号
が個別に入力されて各ウェーブレット信号の強度を判定
し、強度が正でその絶対値が予め決めた値よりも大きい
時には１を、強度が負でその絶対値が予め決めた値より
も大きい時には−１を、その他の時には０となる判定信
号を出力する複数の判定器と、 複数の各判定器から判定信号が入力されており、周波数
帯域の低いウェーブレット信号が入力される判定器から
出力される判定信号に多数の１や−１が含まれていると
きに、離線が発生したと判定する離線判定器と、を有す
ることを特徴とするパンタグラフの離線検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001258886A JP4023120B2 (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | パンタグラフの離線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258886A JP4023120B2 (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | パンタグラフの離線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003070101A true JP2003070101A (ja) | 2003-03-07 |
| JP4023120B2 JP4023120B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=19086332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001258886A Expired - Fee Related JP4023120B2 (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | パンタグラフの離線検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4023120B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010169534A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 加速度センサ回路及び３軸加速度センサ回路 |
| CN110161343A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-23 | 中南大学 | 一种智能列车外部受电装置的非侵入式实时动态监测方法 |
| CN113670929A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-11-19 | 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 | 输电线异物检测方法与装置、存储介质、终端设备 |
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|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001258886A patent/JP4023120B2/ja not_active Expired - Fee Related
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