JP2007249775A

JP2007249775A - ケーブル断線検出システム

Info

Publication number: JP2007249775A
Application number: JP2006074528A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Suzuki; 哲夫鈴木
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】電力ケーブルや通信ケーブルの断線箇所が監視基地から遠方の場合でも大がかりな無線装置を設置することなく、迅速かつ正確に断線箇所を特定でき、安価に実現可能なケーブル断線検出システムを提供すること。
【解決手段】電力ケーブル２を中継する複数の電柱２１〜２９のそれぞれに設置されたＩＣタグ３１〜３９およびケーブル断線検出器４１〜４９と、監視点に設置された端末装置１５とからなり、前記ＩＣタグは無線通信する為のアンテナ、変復調を行うＲＦ部、断線信号を発生させる信号処理部、制御部、電源部から構成され、端末装置１５はＩＣタグからの情報を受信する読み取り機と読み取ったＩＣタグの情報から断線箇所を特定する処理ユニットとからなり、ＩＣタグより発信された断線信号およびそのＩＣタグの位置情報をＩＣタグ間で順次伝送させることにより端末装置１５に送信し、断線箇所を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力用ケーブルや通信用ケーブルの断線箇所を検出するシステムに関し、特に電柱または中継器に無線通信方式のＩＣタグと断線検出器とを設置したケーブル断線検出システムに関する。

現在の生活に欠かすことができない電力や通信による情報は各地域に張り巡らせた電力ケーブルや通信ケーブルにより事業所や一般家庭へ提供されている。これら生活基盤となるケーブルにおいては、台風や地震等の災害または、不慮の事故などにより断線が発生する可能性があり、万が一、断線が発生した場合は、速やかな復旧作業が求められる。その場合に問題となるのは、断線が発生した箇所または区間を特定することである。電力線の例を挙げると、幹線の要所、要所に開閉器を設け、時限式事故捜査方式にて断線区間を特定している。

また、上記の方式を実施する為の開閉器等設備がまだ設置されていない区間については、電力供給業者が直接現場へ赴き断線箇所を捜す作業を行っていた。

実開昭４９−３５０４９号公報特開平５−２８１２８０号公報特開平９−２８８０２３号公報

しかしながら、上記の時限式事故捜査方式は、断線区間を特定する為にある時間間隔にて電力供給を行い特定する方式である為、特定までに時間がかかってしまう。また、上記方式を実施する為の設備が設置されていない区間にあっては、作業者が断線があると推測される現場へ行き、断線箇所を捜す必要があり、さらに復旧まで時間が掛かるという問題があった。

また、特許文献１〜３に示されるように電柱などにケーブルの張力の異常を検出するセンサーや音波信号の反射などを利用したセンサーなどの断線検出を行うセンサーを取り付けて異常や断線を検出する方法も行われているが、断線箇所を特定するためには常にそれらを監視する手段を設ける必要がある。このため監視基地へ上記センサーの情報を送信する必要があり、センサー情報の送信に電線や光ファイバー等を用いた場合、電力線と同じく断線した場合、通信不可能となる。断線を考慮し無線装置による情報伝達も考えられるが、監視基地までの距離が遠い場合、大出力の装置が必要となり、また、その装置の電源供給を常に確保する手段も必要となるためコストアップになってしまう。

そこで、本発明の課題は、電力ケーブルや通信ケーブルの断線箇所が監視基地から遠方の場合でも大がかりな無線装置を設置することなく、迅速かつ正確に断線箇所を特定でき、安価に実現可能なケーブル断線検出システムを提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明のケーブル断線検出システムは、電力用ケーブルまたは通信用ケーブルを中継する複数の電柱または複数の中継器のそれぞれに設置されたＩＣタグおよびケーブル断線検出器と、前記電力用ケーブルまたは通信用ケーブルの監視点に設置されたケーブルの断線を監視する端末装置とからなり、前記ＩＣタグは無線通信する為のアンテナ、変復調を行うＲＦ部、前記ケーブル断線検出器からの信号により断線信号を発生させる信号処理部、制御部、電源部から構成され、前記端末装置は前記ＩＣタグからの情報を受信する読み取り機と読み取ったＩＣタグの情報から断線箇所を特定する処理ユニットとからなり、前記ＩＣタグより発信された前記断線信号および該断線信号を発生させたＩＣタグの位置情報を前記ＩＣタグ間を順次伝送させることにより前記端末装置に送信し、断線箇所を特定することを特徴とする。

また、前記中継器は建物内において敷設された通信用ケーブルや電力用ケーブルの中継器または各階に設置された分電盤であってもよい。

また、前記ＩＣタグの電源部として２次電池と太陽電池を組み合わせた電源を使用してもよい。

また、前記端末装置には特定された断線箇所の情報を発信するための送信回路が含まれていてもよい。

なお、ケーブルの断線を監視する端末装置は監視点（監視基地）となる変電所や幹線の分岐点、電力供給業者や通信業者の営業所等に設置され、送信回路によりその特定された断線箇所は復旧工事作業者などに伝えられる。

本発明により、電力ケーブルや通信ケーブルの断線箇所が監視基地から遠方の場合でも大がかりな無線装置を設置することなく、迅速かつ正確に断線箇所を特定でき、安価に実現可能なケーブル断線検出システムが得られる。

本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明によるケーブル断線検出システムの一実施の形態を示す図であり、本発明によるケーブル断線検出システムを利用した電力ケーブル網の一例を示す概念図である。図１において、変電所１から電力ケーブル２により多くの電柱２１〜２９を経由して各顧客に電力が供給される。本実施の形態においては、各電柱２１〜２９には、ケーブル断線検出器４１〜４９と無線通信機能を備えたＩＣタグ３１〜３９がそれぞれ取り付けられ、また、監視点である変電所１にはケーブルの断線を監視する端末装置１５が設置されている。

図２は、本実施の形態に用いるケーブル断線検出器と無線通信機能を備えたＩＣタグの一例を示すブロック構成図である。図２において、ＩＣタグ３は、無線通信する為のアンテナ４と変復調等を行うＲＦ部５、信号処理部８、制御部６、電源部７から構成される。ケーブル断線検出器９には従来と同様のケーブルの張力の異常を検出するセンサーや音波信号の反射などを利用したセンサーなどが用いられており、その信号はＩＣタグ３の信号処理部８に入力される。ケーブル断線により電流が遮断される領域が限られ電流遮断によりその場所が特定され易い場合にはケーブル断線検出器９として簡単なコイル等により構成した電流センサーを用いることも可能である。この場合にはＩＣタグ３とケーブル断線検出器９は一体化が可能となる。また、電源部７には電池を用いるが、無交換での使用可能期間を延ばす為に２次電池７１と太陽電池７２を併用している。

図３は、本実施の形態に用いる端末装置１５の一例を示すブロック構成図である。端末装置１５は最も近いＩＣタグ３１または３５（図１）からの情報を受信する読み取り機５０と、断線箇所を特定するための位置情報データベースを格納し読み取ったＩＣタグの情報から断線箇所を特定する処理ユニット５１とからなり、さらに特定された断線箇所の情報を復旧工事作業者などへ発信するための送信回路５２が設置されている。

図４は、読み取り機５０の一実施の形態のブロック構成図である。読み取り機５０は、ＩＣタグ３（図２）との無線通信する為のアンテナ１０とＲＦ部１１、処理ユニット５１（図３）と通信を行う為のインターフェイス１４、制御部１２、各部へ電源を供給する電源部１３とから構成される。使用状況に応じて装置の状態を示す表示ランプや液晶表示部等を追加しても良い。インターフェイス１４にはＬＡＮやシリアル通信ポートを備えてもよい。

図５は、処理ユニット５１の機器構成の一例を示す構成図である。図５では処理ユニット５１はＩＣタグからの情報を元に位置情報を検索するソフトウェアと位置情報データベースが格納されたコンピュータ１７とディスプレイ１６、プリンタ１８等からなり、作業者へ情報を伝える為にはディスプレイ１６による表示、プリンタ１８による紙面出力、音声による出力などが用いられる。

なお、本実施の形態において、設置された各ＩＣタグ間および読み取り装置に近接したＩＣタグと読取装置間の無線通信に必要な距離は、電柱から電柱までの距離をカバーする範囲、すなわち数十ｍから百ｍ程度であるので十分に実現可能な範囲である。

次に、本実施の形態のケーブル断線検出システムの動作について、図１に基づいて説明する。例えば、電柱２２と電柱２３間で電力ケーブル２の断線が発生した場合、電柱２２に取り付けられたケーブル断線検出器４２によりケーブルが断線したことが検出されＩＣタグ３２の信号処理部により断線信号が作成される。この断線信号とＩＣタグ３２自身のＩＤ情報とがＩＣタグ３２のアンテナを介して送信される。ＩＣタグ３２から送信した情報は、ＩＣタグ３１にて受信され、ＩＣタグ３１から変電所１に設置してある読み取り機５０（図３）へ送信される。

一方、電柱２３に取り付けられたケーブル断線検出器４３によっても同様にケーブルが断線したことが検出され、ＩＣタグ３３の信号処理部により断線信号が作製される。この断線信号とＩＣタグ３３自身のＩＤ情報とが、ＩＣタグ３３のアンテナを介して送信される。ＩＣタグ３３から送信した情報は、ＩＣタグ３４にて受信され、ＩＣタグ３４からＩＣタグ３９、ＩＣタグ３７、ＩＣタグ３６、ＩＣタグ３５を介し変電所１に設置してある端末装置１５の読み取り機５０へ送信される。すなわち、バトンリレーのごとく断線信号がＩＣタグからＩＣタグへリレーされ最終的に読み取り機５０へ送られる。

読み取り機５０で読み取られたＩＣタグの情報は、インターフェイス１４（図４）を介して処理ユニット５１へ送信される。処理ユニット５１内部では、送られたＩＣタグ３２とＩＣタグ３３のＩＤ情報と格納している住所または、緯度・経度等の位置情報とを照合し断線箇所を特定する。更に、特定した情報は、ディスプレイ１６（図５）または、プリンタ１８により出力され作業者へ伝えられる。断線の事態を作業者へいち早く伝える為に、端末装置１５（図３）には警報発生装置などを付加することもできる。

さらに、特定された断線箇所の情報は管理者や復旧工事作業者などへ送信回路５２により発信される。

以上のように、本発明では断線箇所が監視基地から遠方の場合でも大がかりな無線装置を設置することなく、迅速かつ正確に断線箇所を特定できる。無線通信手段としてＩＣタグを用いているので安価にシステムを構成できる。

本実施の形態では、電力ケーブルの断線の検出に本発明を用いた場合について説明したが、電力ケーブルだけでなく通信ケーブルの断線箇所の特定にも本発明を適用することができる。この場合、ケーブル断線検出器としては上述の方式の断線検出器だけでなく、通信ケーブルから放射される信号の有無を検出する手段などを利用することも可能である。また、通信ケーブルに適用する場合は、断線検出器とＩＣタグの設置箇所としては電柱ではなく中継器の方が断線検出に適する場合には中継器に設置することも可能である。

また、大電力、大規模の電力ケーブル網、通信ケーブル網への適用だけでなく、集合住宅内、ビル内などの小規模の通信ケーブル網、電力ケーブル網へも本発明を適用することができ、このような場合にはビル等の建物内において敷設された通信用ケーブルや電力用ケーブルの中継器またはフロア毎の分電盤にケーブル断線検出器とＩＣタグを設置することができる。

本発明によるケーブル断線検出システムの一実施の形態を示す図、本発明によるケーブル断線検出システムを利用した電力ケーブル網の一例を示す概念図。本発明の実施の形態に用いるケーブル断線検出器と無線通信機能を備えたＩＣタグの一例を示すブロック構成図。本発明の実施の形態に用いる端末装置の一例を示すブロック構成図。読み取り機の一実施の形態のブロック構成図。処理ユニットの機器構成の一例を示す構成図。

符号の説明

１変電所
２電力ケーブル
２１〜２９電柱
３，３１〜３９ＩＣタグ
９，４１〜４９ケーブル断線検出器
４，１０アンテナ
５，１１ＲＦ部
６，１２制御部
７，１３電源部
８信号処理部
１４インターフェイス
１５端末装置
１６ディスプレイ
１７コンピュータ
１８プリンタ
５０読み取り機
５１処理ユニット
５２送信回路
７１２次電池
７２太陽電池

Claims

電力用ケーブルまたは通信用ケーブルを中継する複数の電柱または複数の中継器のそれぞれに設置されたＩＣタグおよびケーブル断線検出器と、前記電力用ケーブルまたは通信用ケーブルの監視点に設置されたケーブルの断線を監視する端末装置を備え、前記ＩＣタグは無線通信する為のアンテナ、変復調を行うＲＦ部、前記ケーブル断線検出器からの信号により断線信号を発生させる信号処理部、制御部、電源部から構成され、前記端末装置は前記ＩＣタグからの情報を受信する読み取り機と読み取ったＩＣタグの情報から断線箇所を特定する処理ユニットとから構成され、前記ＩＣタグより発信された前記断線信号および該断線信号を発生させたＩＣタグの位置情報を前記ＩＣタグ間を順次伝送させることにより前記端末装置に送信し、断線箇所を特定することを特徴とするケーブル断線検出システム。
前記中継器が建物内において敷設された通信用ケーブルや電力用ケーブルの中継器または上記建物の各階に設置された分電盤であることを特徴とする請求項１記載のケーブル断線検出システム。
前記ＩＣタグの電源部として２次電池と太陽電池を組み合わせた電源を使用したことを特徴とする請求項１または２記載のケーブル断線検出システム。
前記端末装置には特定された断線箇所の情報を発信するための送信回路が含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル断線検出システム。