JP2017096789A - 貯炭温度測定装置及び貯炭温度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で精度良く貯炭山の温度を測定することが可能な貯炭温度測定装置及び貯炭温度測定方法を提供する。【解決手段】貯炭場１０の貯炭山１１の温度を検出する温度検出部３５と、貯炭山１１との距離を検出する距離検出部３６Ｂと、貯炭場１０における飛行位置を検出する位置検出部３６Ａとを備える飛行体３０と、飛行体３０の飛行を制御する制御装置とを有し、制御装置は、距離検出部３６Ｂの情報及び位置検出部３６Ａの情報を受け取って、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて貯炭山１１の表面形状に沿って飛行体３０を飛行させる。【選択図】図１

Description

本発明は、貯炭山の温度を監視するための貯炭温度測定装置及び貯炭温度測定方法に関する。

火力発電所に供給するための石炭を貯蔵する貯炭場において、貯蔵された石炭の貯炭山の自然発火を防止するために、温度管理を適切に実施して安全性を確保する必要がある。特許文献１には、赤外線を検出する温度検出器を用いて、貯炭山の上方に所定の高さに温度検出器を支持し走行させる構造体を設けて貯炭山の温度を検出する装置が記載されている。また、貯炭山の温度を測定する方法として、熱電対等の温度センサを貯炭山の測定箇所に差し込んで温度を測定する方法が知られている。

実開昭５８−９９６３６号公報

しかし、貯炭山は石炭の受入れと払出しにより形状が変化するため、貯炭山の温度の高い箇所を特定することが困難となる場合がある。よって、温度センサを貯炭山の測定箇所に差し込んで測定する方法では、測定された温度と実際の貯炭山の温度とのずれが大きくなる場合がある。また、貯炭山の上方に、石炭の受入れのためのコンベヤ等の設備が設置される場合があり、特許文献１に記載の装置では、温度検出器を走行させる構造体を設けることが困難となる場合がある。

本発明は、上記課題を解決して、簡易な構成で精度良く貯炭山の温度を測定することが可能な貯炭温度測定装置及び貯炭温度測定方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様による貯炭温度測定装置は、貯炭場の貯炭山の温度を検出する温度検出部と、前記貯炭山との距離を検出する距離検出部と、前記貯炭場における飛行位置を検出する位置検出部とを備える飛行体と、前記飛行体の飛行を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記距離検出部の情報及び前記位置検出部の情報を受け取って、高さ方向において前記貯炭山と所定の距離を設けて前記貯炭山の表面形状に沿って前記飛行体を飛行させる。

これによれば、飛行体により温度の測定が可能であるため、温度検出部を設置するための構造体を貯炭山の上に設ける必要がなく、簡便な構成で貯炭山の温度を測定することができる。また、飛行体が貯炭山の表面形状に沿って飛行するため、石炭の受入れや払出しにより貯炭山の形状が変化した場合であっても、精度よく貯炭山の温度を測定することができる。

本発明の望ましい態様として、前記位置検出部は、前記貯炭場の複数の柱に設けられた標識を撮像して、前記制御装置は、前記位置検出部から取得した前記標識の撮像データに基づいて、前記飛行体の位置を検出する。これによれば、制御装置は、柱の位置を基準として飛行体の位置を精度よく検出することができるため、飛行体の飛行経路を精度よく制御することができる。

本発明の望ましい態様として、前記貯炭場は、前記貯炭山に石炭を供給するためのコンベヤが設けられており、前記飛行体は、平面視で前記コンベヤと交差する経路で飛行する。これによれば、貯炭場にコンベヤ等の装置が設けられている場合であっても、飛行体の飛行経路や貯炭山との高さ距離は適宜変更することが容易であるため、コンベヤ等の装置を避けて飛行体を飛行させることができる。したがって、簡易な構成で精度よく貯炭山の温度を測定することができる。

本発明の望ましい態様として、前記飛行体は、複数のプロペラと、複数の前記プロペラをそれぞれ駆動するための複数のモータを備える。これによれば、飛行体の飛行制御が容易であるため、制御装置は、貯炭山の表面形状に沿って飛行体を飛行させることができる。したがって、精度よく温度を測定することができる。

本発明の一態様による貯炭温度測定方法は、貯炭場の貯炭山の温度を検出する温度検出部と、前記貯炭山との距離を検出する距離検出部と、前記貯炭場における飛行位置を検出する位置検出部とを備える飛行体と、前記飛行体の飛行を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記距離検出部の情報及び前記位置検出部の情報を受け取って、高さ方向において前記貯炭山と所定の距離を設けて前記貯炭山の表面形状に沿って前記飛行体を飛行させる。

本発明の一態様による貯炭温度測定装置及び貯炭温度測定方法によれば、簡易な構成で精度良く貯炭山の温度を測定することが可能である。

図１は、実施形態に係る貯炭温度測定装置における屋内貯炭場を模式的に示す正面図である。 図２は、屋内貯炭場を模式的に示す側面図である。 図３は、屋内貯炭場を模式的に示す平面図である。 図４は、実施形態に係る貯炭温度測定装置に係るマルチコプターの一構成例を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係るマルチコプター及び制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 図６は、第１の変形例に係る貯炭温度測定装置のマルチコプターの飛行経路の一例を示す平面図である。 図７は、第２の変形例に係る貯炭温度測定装置のマルチコプターの飛行経路の一例を示す平面図である。

以下、本発明に係る貯炭温度測定装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施形態に記載された方法、装置及び変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

（実施形態）
図１は、実施形態に係る貯炭温度測定装置における屋内貯炭場を模式的に示す正面図である。図２は、屋内貯炭場を模式的に示す側面図である。図３は、屋内貯炭場を模式的に示す平面図である。

本実施形態の屋内貯炭場１０は、火力発電所に供給するための石炭を一時的に貯蔵する建造物である。図１及び図２に示すように、外部から石炭１２を受入れるための受入れコンベヤ１３が、屋内貯炭場１０内の上方に設置されている。受入れコンベヤ１３で搬送されてきた石炭１２は、移動式スクレーパ（図示しない）等の装置により、屋内貯炭場１０の所定位置で落下される。石炭１２が受入れコンベヤ１３の両側から落下して、貯炭山１１が形成される。貯炭山１１の正面形状は、図１に示すように、受入れコンベヤ１３を挟んで２つの頂点を有している。図２に示すように、貯炭山１１は、受入れコンベヤ１３の搬送方向に沿って連続して設けられる。

貯炭山１１の下方には、貯炭山１１の石炭を屋内貯炭場１０の外部に搬出するための払出し部１４が設けられている。例えば、屋内貯炭場１０の床面に開口部（図示しない）が設けられており、貯炭山１１の一部が、開口部（図示しない）から払出し部１４の内部に落とされて、払出しコンベヤ１５によって外部に搬出される。

以上のように、貯炭山１１は、石炭１２の受入れと払出しが行われるため形状が変化する。また、貯炭山１１の温度が上昇した場合には、ブルドーザ等を用いて貯炭山１１を転圧して、石炭粒子の間の空気を押し出すことで温度管理が行われる。この場合も貯炭山１１の形状が変化する。石炭１２の種類は特に限定されないが、例えば亜瀝青炭は酸素に触れることで自然発熱しやすいため、温度管理を精度よく行う必要がある。

図４は、実施形態に係る貯炭温度測定装置に係るマルチコプターの一構成例を示す斜視図である。図５は、実施形態に係るマルチコプター及び制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態のマルチコプター３０は、プロペラ３１ａ−３１ｄが複数設けられた飛行体である。マルチコプター３０は、無線で外部の制御装置と接続されて遠隔操作が可能となっており、自動操縦による自動飛行及び外部からの飛行指令に基づく飛行が可能である。マルチコプター３０は、胴体部３４と、胴体部３４から放射状に延出する複数のアーム３３ａ−３３ｄと、アーム３３ａ−３３ｄに設けられたモータ３２ａ−３２ｄ及びプロペラ３１ａ−３１ｄと、胴体部３４よりも下方に設けられた脚部３７とを有する。

４つのプロペラ３１ａ−３１ｄは略同一平面内に配置されており、胴体部３４を中心に約９０℃間隔で配置される。プロペラ３１ａ−３１ｄにモータ３２ａ−３２ｄがそれぞれ接続されている。モータ３２ａ−３２ｄは、プロペラ３１ａ−３１ｄを回転駆動させる駆動部であり、図示しないシャフトを介してプロペラ３１ａ−３１ｄに動力を伝達する。胴体部３４は、後述する外部の制御装置と通信するための通信部や、モータ３２ａ−３２ｄ等を制御する制御部等を内部に備える。

さらにマルチコプター３０は、胴体部３４の下方に、貯炭山１１の温度を検出するための温度検出部３５と、マルチコプター３０の姿勢や屋内貯炭場１０における位置を検出するための位置検出部３６Ａと、貯炭山１１との高さ距離を検出する距離検出部３６Ｂとを備える。温度検出部３５は、非接触で温度を検出することが可能な、赤外線サーモグラフィや赤外線放射温度計等を用いることができる。位置検出部３６Ａは、屋内貯炭場１０内に設置された標識等を撮像してマルチコプター３０自身の位置を検出するための撮像部や、マルチコプター３０の姿勢を検出するための角速度センサ及び加速度センサを含む。距離検出部３６Ｂは、例えば光センサ等の測距センサが用いられる。

胴体部３４の内部に、モータ３２ａ−３２ｄや各検出部に電力を供給するための電源（図示しない）を備えている。電源として、例えばリチウムイオンバッテリ、リチウムポリマーバッテリ、ニッケル水素バッテリ等の繰り返し充電可能な充電池が用いられる。充電池は、胴体部３４に取り外し可能に固定されていてもよい。

図５に示す制御装置４０は、マルチコプター３０に制御信号を出力して飛行を制御する。また、制御装置４０は、マルチコプター３０からの温度データ、位置データに基づいて貯炭山１１の温度分布を演算する。制御装置４０は、デスクトップ型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ノートブックＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等である。

図５に示すように、制御装置４０は、記憶部４１と、演算部４２と、モータ制御部４４とを有する。記憶部４１は、マルチコプター３０の飛行経路の情報や、測定された貯炭山１１の温度情報等を記憶する。記憶部４１は、ハードディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。演算部４２は、マルチコプター３０から受け取った各種データに基づいて飛行位置や温度を演算する。演算部４２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。モータ制御部４４は、マルチコプター３０のモータ３２ａ−３２ｄの駆動を制御する。マルチコプター３０が検出した各種データは、制御装置４０に接続された表示装置４５に表示される。なお、表示装置４５は、例えば液晶表示装置等であり、制御装置４０の外部に設けられたモニターであってもよく、制御装置４０と一体に設けられていてもよい。また、操作者が各種の入力を行うための入力部４６が制御装置４０に接続されている。操作者は、入力部４６から、マルチコプター３０の情報や、後述するマルチコプター３０の飛行経路についての情報を制御装置４０に入力する。入力部４６は、キーボードやタッチパネル等の入力装置である。

制御装置４０とマルチコプター３０とは、通信部３８、通信部４８によって、互いに無線で通信可能とされている。制御装置４０からの各種制御信号は通信部３８、通信部４８を介してマルチコプター３０に出力され、マルチコプター３０からの各種情報は通信部３８、通信部４８を介して制御装置４０に出力される。通信部３８、通信部４８は、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により無線通信可能となっている。

マルチコプター３０は、上述した位置検出部３６Ａ、距離検出部３６Ｂ、温度検出部３５、モータ３２ａ−３２ｄ、プロペラ３１ａ−３１ｄ及び通信部３８に加えて、制御部５０とモータ駆動回路３９ａ−３９ｄとを含む。制御部５０は、位置検出部３６Ａ、距離検出部３６Ｂ、温度検出部３５、モータ駆動回路３９ａ−３９ｄに制御信号を出力して、各種制御を行う。また、制御部５０は、位置検出部３６Ａ、距離検出部３６Ｂ、温度検出部３５から受け取った情報を制御装置４０に出力する。制御部５０は、位置検出部３６Ａ、距離検出部３６Ｂ、温度検出部３５から受け取った情報を記憶するための記憶部（図示しない）を備えている。制御部５０の記憶部はＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。モータ駆動回路３９ａ−３９ｄは、モータ３２ａ−３２ｄに駆動信号を出力して、プロペラ３１ａ−３１ｄの回転駆動を制御する。

次に本実施形態の貯炭温度測定装置について、図３、図５を参照して説明する。まず、制御装置４０は、図３に示す飛行開始地点２１からマルチコプター３０の飛行を開始させる。マルチコプター３０の制御部５０は、制御装置４０から制御信号を受け取ると、モータ駆動回路３９ａ−３９ｄに制御信号を出力して、プロペラ３１ａ−３１ｄを回転させて飛行を開始する。さらに制御部５０は、位置検出部３６Ａ、距離検出部３６Ｂ、温度検出部３５に制御信号を出力して、各検出部の検出を開始させる。マルチコプター３０の位置検出部３６Ａからの情報が制御部５０に入力される。制御部５０は、通信部３８、通信部４８を介して位置情報及び姿勢に関する情報を演算部４２に送信し、演算部４２は、飛行時のマルチコプター３０の位置及び姿勢を演算する。

制御装置４０の記憶部４１には、あらかじめマルチコプター３０の飛行経路２０の情報が格納されている。図３に示すように、本実施形態の飛行経路２０は、貯炭山１１の長手方向に沿ってミアンダ状に進行し、飛行開始地点２１と同一箇所の飛行終了地点２２に戻る。飛行経路２０は、例えば、図３に示すように、柱１７ａ−１７ｎの位置を基準にマルチコプター３０の進行方向を変化させるようにすることができる。飛行経路２０は、柱１７ａの近傍の飛行開始地点２１から飛行を開始し、柱１７ｂの位置で進行方向を９０°変化させ、貯炭山１１の長手方向を横切るように柱１７ｉに向かって進行する。そして、柱１７ｉの近傍の位置で進行方向を９０°変化させ、貯炭山１１の長手方向に沿った方向に進行する。柱１７ｉと柱１７ｊとの途中で進行方向を９０°変化させて、貯炭山１１の長手方向を横切るように折り返して進行する。そして、柱１７ｂと柱１７ｃとの間で進行方向を９０°変化させて、貯炭山１１の長手方向に沿った方向に進行する。このように飛行経路２０は、４本の柱１７ｂ、１７ｃ、１７ｉ、１７ｊの間で、貯炭山１１の長手方向を２回横切るように設定され、これを貯炭山１１の長手方向に沿って各柱１７ｃ−１７ｇ、１７ｊ−１７ｎで繰り返される。飛行経路２０は、柱１７ｇの近傍の位置で終了し、貯炭山１１の長手方向に沿って飛行終了地点２２に戻る。

柱１７ａ−１７ｎには、数字やマーク等の標識が設けられており、マルチコプター３０の飛行中に、位置検出部３６Ａの撮像部が、柱１７ａ−１７ｎの標識を撮像する。制御部５０は撮像部の撮像データを受け取り、通信部３８、４８を介して撮像データを演算部４２に送信する。演算部４２は、受け取った撮像データから屋内貯炭場１０におけるマルチコプター３０の進行方向及び位置座標を演算する。位置検出部３６Ａはさらに、マルチコプター３０の姿勢に関する情報を検出して、制御部５０に出力する。演算部４２は、この姿勢に関する情報を受け取って、マルチコプター３０の姿勢を演算する。ここで、マルチコプター３０の姿勢とは、例えば、図３に示す４つのプロペラ３１ａ−３１ｄの中心点を通り、４つのプロペラ３１ａ−３１ｄを含む平面と直交する軸が、重力方向となす角度及び方向である。

ここで、基準位置とする柱の数、つまり標識を設ける柱の選択は、飛行経路２０に応じて適宜変更することが可能である。また、標識を設ける箇所は柱１７ａ−１７ｎに限定されず、屋内貯炭場１０内に適宜設置することができる。なお、本実施形態において撮像部はマルチコプター３０に設置されているが、これに限定されない。例えば、屋内貯炭場１０内に撮像部を設置して、マルチコプター３０の飛行位置を撮像することで位置を検出してもよい。

このように、制御装置４０は、位置検出部３６Ａの撮像部から取得した画像データに基づいて、柱１７ａ−１７ｎの位置を基準としてマルチコプター３０の位置を精度よく検出することができる。したがって、制御装置４０はマルチコプター３０の飛行を精度よく制御することができる。

制御装置４０のモータ制御部４４は、演算部４２からマルチコプター３０の位置の情報、及び姿勢の情報を受け取り、記憶部４１から受け取った飛行経路２０の情報と合わせて、モータ３２ａ−３２ｄの駆動を制御するための駆動信号を発生する。制御部５０は、受け取った駆動信号をモータ駆動回路３９ａ−３９ｄに供給する。モータ駆動回路３９ａ−３９ｄがモータ３２ａ−３２ｄを駆動させることにより、プロペラ３１ａ−３１ｄが回転する。モータ制御部４４は、モータ３２ａ−３２ｄをそれぞれ個別に制御することができ、マルチコプター３０の飛行方向や姿勢等を制御することができる。これにより、マルチコプター３０が飛行経路２０に沿って飛行する。

図１及び図２に示すように、マルチコプター３０は、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて、貯炭山１１の形状に沿って飛行する。距離検出部３６Ｂが貯炭山１１とマルチコプター３０との高さ距離に関する情報を検出し、演算部４２は距離検出部３６Ｂの情報から貯炭山１１とマルチコプター３０との間の距離を演算する。モータ制御部４４は、演算部４２から受け取った距離情報に基づいてマルチコプター３０の高度を制御する。マルチコプター３０と貯炭山１１との高さ距離は、例えば１ｍ以上、２ｍ以下である。

マルチコプター３０は、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて飛行経路２０に沿って飛行しつつ、温度検出部３５が、貯炭山１１の表面の温度を検出する。演算部４２は、温度検出部３５の温度データと位置検出部３６Ａの位置データに基づいて、貯炭山１１の温度分布を演算する。貯炭山１１の温度分布は、記憶部４１に保存される。また、温度検出部３５の温度データは、逐次、制御装置４０に送信され、貯炭山１１の温度分布は、２次元画像又は３次元画像で、表示装置４５に表示される。これにより、操作者はリアルタイムで温度分布を確認することができる。制御装置４０は、温度検出部３５から取得した温度データがしきい値以上である場合、貯炭山１１の温度上昇を警告するアラームを表示装置４５に表示せてもよい。

マルチコプター３０が、図３に示す飛行経路２０に沿って飛行しつつ、貯炭山１１の全体の温度を検出し、飛行経路２０に沿って柱１７ｇの近傍まで達すると、制御装置４０は、飛行終了地点２２に戻るように制御信号を出力する。マルチコプター３０は、飛行終了地点２２に着陸するとモータ３２ａ−３２ｄの駆動を停止して飛行を終了するとともに、各検出部の検出動作を停止する。飛行終了地点２２には、マルチコプター３０のバッテリを充電するための充電装置が設けられており、充電装置が飛行停止時にバッテリを充電することができる。

以上のように、本実施形態の貯炭温度測定装置によれば、距離検出部３６Ｂが貯炭山１１との距離を検出することで、マルチコプター３０は、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて飛行しつつ、貯炭山１１の温度を測定することができる。したがって、石炭の受入れや払出しにより貯炭山１１の形状が変化した場合であっても、制御装置４０は、所定の距離を設けて貯炭山１１の形状に沿ってマルチコプター３０を飛行させて、精度よく貯炭山１１の温度を測定することができる。

また、屋内貯炭場１０に受入れコンベヤ１３等の装置が設けられている場合であっても、マルチコプター３０の飛行経路２０や貯炭山１１との高さ距離は、適宜変更することが容易である。図３に示す飛行経路２０は、平面視で受入れコンベヤ１３（図３では省略して示す）と交差するように設けられるが、図１及び図２に示すように、飛行経路２０は、受入れコンベヤ１３と異なる高さに設定される。このように、本実施形態の貯炭温度測定装置は、温度検出部を設置するための構造体を貯炭山１１の上に設ける必要がなく、受入れコンベヤ１３等の装置を避けてマルチコプター３０を飛行させて貯炭山１１の温度を測定することが容易である。したがって、本実施形態の貯炭温度測定装置によれば、簡便な構成で精度よく屋内貯炭場１０の貯炭山１１の温度測定を行うことができる。

制御装置４０は、マルチコプター３０を特定の箇所でホバリングさせて温度を測定することも可能である。図１に示すように、貯炭山１１の高さＡに対して、矢印Ｂで示す中間部よりも下部（例えば、矢印Ｃで示す箇所）は、石炭の粗粒が集まるため、空気が流通しやすく酸化発熱が大きくなるが、空気の流通による放熱も大きい。また、矢印Ｂで示す中間部よりも上部では、粒径の小さい石炭が集まって空気の流通経路が塞がれるため、石炭の酸化発熱が小さい。すなわち、矢印Ｂで示す中間部において、上部よりも酸化発熱しやすく、かつ下部よりも蓄熱し易くなっている。このような酸化発熱しやすい箇所を特定して、マルチコプター３０により貯炭山１１の温度管理を行うことも可能である。こうすれば、貯炭山１１の最大温度部を測定することにより昇温温度管理の信頼性が向上する。また、石炭の自然発火を防止できることから、自然発熱しやすい亜瀝青炭等の貯炭山１１の安全性を向上させることができる。

また、矢印Ｄで示す、屋内貯炭場１０の床面から高さ２ｍ程度の位置において、貯炭山１１の内部に熱電対を差し込んで貯炭山１１の内部温度を測定してもよい。これにより、マルチコプター３０による貯炭山１１の表面温度と熱電対による内部温度により、貯炭山１１の温度管理の精度が向上する。

（第１の変形例）
図３に示す飛行経路２０は、貯炭山１１の長手方向に沿ってミアンダ状に進行するが、これに限られない。図６は、第１の変形例に係る貯炭温度測定装置のマルチコプターの飛行経路の一例を示す平面図である。本変形例の飛行経路２０は、柱１７ａの近傍の飛行開始地点２１から飛行を開始し、柱１７ｂの位置で進行方向を９０°変化させ、貯炭山１１の長手方向を横切るように柱１７ｉに向かって進行する。そして、柱１７ｉの近傍の位置で進行方向を変化させ、柱１７ｃに向かって斜め方向に進行する。柱１７ｃの近傍の位置で進行方向を変化させ、柱１７ｊに向かって進行する。これを繰り返してマルチコプター３０は、柱１７ｂ−１７ｆ及び柱１７ｉ−１７ｍの間をジグザク線状に飛行する。飛行経路２０は、柱１７ｇの近傍の位置で終了し、貯炭山１１の長手方向に沿って飛行終了地点２２に戻る。

このような飛行経路２０であっても、マルチコプター３０は、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて飛行しつつ、貯炭山１１の温度を測定することができる。したがって、石炭の受入れや払出しにより貯炭山１１の形状が変化した場合であっても、制御装置４０は、貯炭山１１の形状に適した飛行経路２０でマルチコプター３０を飛行させて、精度よく貯炭山１１の温度を測定することができる。

（第２の変形例）
図７は、第２の変形例に係る貯炭温度測定装置のマルチコプターの飛行経路の一例を示す平面図である。図７に示す飛行経路２０は、貯炭山１１の等高線に沿って設けられている。飛行経路２０は、柱１７ｂの近傍で貯炭山１１に向かって進行し、貯炭山１１の等高線に沿った飛行経路２０ａ、２０ｂ、２０ｃを順番に進行する。飛行経路２０ａは、例えば、図１に示す矢印Ｄに示す高さに沿った経路である。飛行経路２０ｂは、例えば、図１に示す矢印Ｂに示す高さに沿った経路である。飛行経路２０ｃは、例えば、図１に示す矢印Ｂよりも貯炭山１１の頂上側の高さに沿った経路である。制御装置４０（図５参照）は、距離検出部３６Ｂから取得した高さの情報と、位置検出部３６Ａから取得した位置情報に基づいて、マルチコプター３０を飛行経路２０ａ、２０ｂ、２０ｃに沿って飛行させることができる。

このように、マルチコプター３０は、貯炭山１１の等高線に沿って飛行しつつ、貯炭山１１の温度を測定することができる。したがって、本変形例の貯炭温度測定装置は、貯炭山１１の温度が上昇しやすい特定の高さ位置について温度を測定することにより、貯炭山１１の温度管理の精度が向上する。

以上のように、本実施形態の貯炭温度測定装置は、屋内貯炭場１０の貯炭山１１の温度を検出する温度検出部３５と、貯炭山１１との距離を検出する距離検出部３６Ｂと、屋内貯炭場１０における飛行位置を検出する位置検出部３６Ａとを備えるマルチコプター３０（飛行体）と、マルチコプター３０の飛行を制御する制御装置４０とを有し、制御装置４０は、距離検出部３６Ｂの情報及び位置検出部３６Ａの情報を受け取って、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて貯炭山１１の表面形状に沿ってマルチコプター３０を飛行させる。

また、本実施形態の貯炭温度測定方法は、屋内貯炭場１０の貯炭山１１の温度を検出する温度検出部３５と、貯炭山１１との距離を検出する距離検出部３６Ｂと、屋内貯炭場１０における飛行位置を検出する位置検出部３６Ａとを備えるマルチコプター３０と、マルチコプター３０の飛行を制御する制御装置４０とを有し、制御装置４０は、距離検出部３６Ｂの情報及び位置検出部３６Ａの情報を受け取って、高さ方向において貯炭山１１と所定の距離を設けて貯炭山１１の表面形状に沿ってマルチコプター３０を飛行させる。

これによれば、マルチコプター３０により温度の測定が可能であるため、温度検出部３５を設置するための構造体を貯炭山１１の上に設ける必要がなく、簡便な構成で貯炭山１１の温度を測定することができる。また、マルチコプター３０が貯炭山１１の表面形状に沿って飛行するため、石炭の受入れや払出しにより貯炭山１１の形状が変化した場合であっても、精度よく貯炭山１１の温度を測定することができる。

本実施形態の貯炭温度測定装置において、位置検出部３６Ａは、貯炭場１１の複数の柱１７ａ−１７ｎに設けられた標識を撮像して、制御装置４０は、位置検出部３６Ａから取得した標識の撮像データに基づいて、マルチコプター３０の位置を検出することが好ましい。これによれば、制御装置４０は、柱１７ａ−１７ｎの位置を基準としてマルチコプター３０の位置を精度よく検出することができるため、マルチコプター３０の飛行経路を精度よく制御することができる。

本実施形態の貯炭温度測定装置において、屋内貯炭場１０は、貯炭山１１に石炭１２を供給するための受入れコンベヤ１３が設けられており、マルチコプター３０は、平面視で受入れコンベヤ１３と交差する経路で飛行することが好ましい。これによれば、屋内貯炭場１０に受入れコンベヤ１３等の装置が設けられている場合であっても、マルチコプター３０の飛行経路２０や貯炭山１１との高さ距離は適宜変更することが容易であるため、受入れコンベヤ１３等の装置を避けてマルチコプター３０を飛行させることができる。したがって、簡易な構成で精度よく貯炭山１１の温度を測定することができる。

本実施形態の貯炭温度測定装置において、マルチコプター３０は、複数のプロペラ３１ａ−３１ｄと、複数のプロペラ３１ａ−３１ｄをそれぞれ駆動するための複数のモータ３２ａ−３２ｄを備えることが好ましい。これによれば、マルチコプター３０の飛行制御が容易であるため、制御装置４０は、貯炭山１１の表面形状に沿ってマルチコプター３０を飛行させることができる。したがって、精度よく温度を測定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態の内容によりこの発明が限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、貯炭山１１の形状は図１から図３に示すものに限定されない。例えば、１つの屋内貯炭場１０内に複数の貯炭山が設けられている場合であってもよい。この場合、複数の貯炭山に渡って飛行経路２０を設定して温度を測定してもよいし、貯炭山を一つずつ温度測定するように飛行経路２０を設定してもよい。また、温度を測定するためのマルチコプター３０のプロペラ３１ａ−３１ｄの数、及びアーム３３ａ−３３ｄの形状等は適宜変更することが可能である。温度検出部３５及び位置検出部３６Ａは、胴体部３４の下部に設けているが、例えば撮像部は胴体部３４の上方に設置する等、各センサを異なる箇所に設置してもよい。また、温度測定に用いる飛行体は、マルチコプター３０以外の例えばラジコンヘリコプター等であってもよい。

１０ 屋内貯炭場
１１ 貯炭山
１２ 石炭
１３ 受入れコンベヤ
１４ 払出し部
１５ 払出しコンベヤ
１７ａ−１７ｎ 柱
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 飛行経路
２１ 飛行開始地点
２２ 飛行終了地点
３０ マルチコプター
３１ａ−３１ｄ プロペラ
３２ａ−３２ｄ モータ
３３ａ−３３ｄ アーム
３４ 胴体部
３５ 温度検出部
３６Ａ 位置検出部
３６Ｂ 距離検出部
３７ 脚部
３８、４８ 通信部
３９ａ−３９ｄ モータ駆動回路
４０ 制御装置
４１ 記憶部
４２ 演算部
４４ モータ制御部
４５ 表示装置
４６ 入力部
５０ 制御部

Claims (5)

1. 貯炭場の貯炭山の温度を検出する温度検出部と、前記貯炭山との距離を検出する距離検出部と、前記貯炭場における飛行位置を検出する位置検出部とを備える飛行体と、前記飛行体の飛行を制御する制御装置とを有し、
   前記制御装置は、前記距離検出部の情報及び前記位置検出部の情報を受け取って、高さ方向において前記貯炭山と所定の距離を設けて前記貯炭山の表面形状に沿って前記飛行体を飛行させる貯炭温度測定装置。
2. 前記位置検出部は、前記貯炭場の複数の柱に設けられた標識を撮像して、
   前記制御装置は、前記位置検出部から取得した前記標識の撮像データに基づいて、前記飛行体の位置を検出する請求項１に記載の貯炭温度測定装置。
3. 前記貯炭場は、前記貯炭山に石炭を供給するためのコンベヤが設けられており、
   前記飛行体は、平面視で前記コンベヤと交差する経路で飛行する請求項１又は請求項２に記載の貯炭温度測定装置。
4. 前記飛行体は、複数のプロペラと、複数の前記プロペラをそれぞれ駆動するための複数のモータを備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の貯炭温度測定装置。
5. 貯炭場の貯炭山の温度を検出する温度検出部と、前記貯炭山との距離を検出する距離検出部と、前記貯炭場における飛行位置を検出する位置検出部とを備える飛行体と、前記飛行体の飛行を制御する制御装置とを有し、
   前記制御装置は、前記距離検出部の情報及び前記位置検出部の情報を受け取って、高さ方向において前記貯炭山と所定の距離を設けて前記貯炭山の表面形状に沿って前記飛行体を飛行させる貯炭温度測定方法。

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