JP2018129914A - Abnormality detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、異常検出システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an abnormality detection system.
電力を変換する変電設備の異常の例として、空中放電、ボルト脱落、緩み等がある。変電設備にこれらの異常が生じた場合、通常状態である場合とは異なる異常音が発生する場合がある。このため、変電設備の異常の有無は、変電設備から発生する音を、変電設備の近傍に置かれ、或いは変電設備に取り付けられたマイクロフォンなどにより検出し、検出したデータを分析することによって判定することができる場合がある。 Examples of abnormalities in substation equipment that converts electric power include air discharge, bolt dropout, and looseness. When these abnormalities occur in the substation equipment, abnormal sounds different from those in the normal state may occur. For this reason, the presence or absence of abnormality in the substation equipment is determined by detecting the sound generated from the substation equipment with a microphone or the like placed in the vicinity of the substation equipment or by analyzing the detected data. There are cases where it is possible.
これに関連し、変電所等に設置される変電設備の異常診断手法の一つとして、変電設備から発生する音を測定し、測定した音を分析して異常の有無を判定する方法が知られている。 In relation to this, as one of the abnormality diagnosis methods for substation equipment installed in substations, etc., a method is known in which sound generated from substation equipment is measured and the measured sound is analyzed to determine the presence or absence of abnormality. ing.
しかしながら、従来の技術では、変電設備から発生する発生音を集音及び分析して変電設備の異常の有無を判定する場合、変電設備毎にマイクロフォン等の検出器等を設置することが求められる場合がある。したがって、従来の技術では、変電設備の異常を検出する検出器に生じる費用を低減することが困難である。 However, in the conventional technology, when collecting and analyzing the sound generated from the substation equipment to determine the presence or absence of abnormality in the substation equipment, it is required to install a detector such as a microphone for each substation equipment There is. Therefore, it is difficult for the conventional technology to reduce the cost generated in the detector that detects the abnormality of the substation equipment.
また、変電設備の点検業務を監視員が行う場合、変電所毎に監視員を配置することが求められる場合がある。したがって、変電設備の点検業務を監視員が行う場合に生じる費用を低減することが困難であった。 In addition, when a supervisor conducts inspection work on substation equipment, it may be required to arrange a supervisor at each substation. Therefore, it has been difficult to reduce the costs incurred when the supervisor conducts inspection work on the substation equipment.
本発明が解決しようとする課題は、低コストで変電設備の異常の検出を支援することができる異常検出システムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an abnormality detection system capable of supporting detection of abnormality of a substation facility at low cost.
実施形態の異常検出システムは、音検出部と、生成部と、ボディ部と、駆動部と、制御部とを持つ。音検出部は、変電所に設置される検出対象の変電設備から発生する音を集音する。また、音検出部は、集音に関して指向性を有する。生成部は、前記音検出部により検出される音に基づく音情報に基づいて、前記音の周波数特性を示す周波数特性情報を生成する。ボディ部は、少なくとも前記音検出部を搭載する。駆動部は、前記ボディ部を移動させる。制御部は、前記駆動部を制御する。 The abnormality detection system of the embodiment includes a sound detection unit, a generation unit, a body unit, a drive unit, and a control unit. The sound detection unit collects sound generated from the detection target substation equipment installed in the substation. The sound detector has directivity with respect to sound collection. The generation unit generates frequency characteristic information indicating a frequency characteristic of the sound based on sound information based on the sound detected by the sound detection unit. The body portion carries at least the sound detection portion. The drive unit moves the body unit. The control unit controls the driving unit.
以下、実施形態の異常検出システムを、図面を参照して説明する。実施形態の異常検出システムは、変電所における変電設備の異常の検出を支援する装置である。変電設備の異常とは、例えば、空中放電、ボルト脱落、及び緩み等である。変電設備にこれらの異常が生じる場合、変電設備は、通常の状態とは異なる異常音を発生する場合がある。異常検出システムは、変電所内を移動し、変電設備の近傍において、変電設備が発生する音を集音し、変電設備の異常を検出する。 Hereinafter, an abnormality detection system of an embodiment will be described with reference to the drawings. The abnormality detection system of the embodiment is a device that supports detection of abnormality of substation equipment in a substation. The abnormality of the substation equipment is, for example, air discharge, bolt dropout, loosening, and the like. When these abnormalities occur in the substation equipment, the substation equipment may generate an abnormal sound different from the normal state. The abnormality detection system moves in the substation, collects sound generated by the substation equipment in the vicinity of the substation equipment, and detects an abnormality of the substation equipment.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の異常検出システム1の概要を示す図である。異常検出システム1は、例えば、音検出ユニット10と、走行ユニット20と、制御ユニット30とを備える。音検出ユニット10は、変電設備99が発生する音を集音する。走行ユニット20は、音検出ユニット10を搭載しつつ、変電所内を制御ユニット30の制御に基づいて移動する。制御ユニット30は、走行ユニット20の動作を制御する。以下、異常検出システム1が備える各部の詳細について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of an
<音検出ユニット10について>
音検出ユニット10は、例えば、複数のマイクロフォン11を有する音検出部12と、撮像部13と、制御部14と、無線通信部15とを備える。音検出部12は、例えば、アレイ状に面的に配置される複数のマイクロフォン11を備える。音検出部12は、音検出部12を支持する支持部19によって走行ユニット20に連結される。音検出部12は、変電設備99が発する音及び変電設備99が設置される周囲の環境音の複合音をマイクロフォン11によって集音し、集音した音を示す音情報72を制御部14に供給する。音検出部12は、集音に関して、指向性を有する。音検出部12の指向性の方向(以下、指向方向)は、マイクロフォン11が配置される面に対する法線方向である。
<About the
The
撮像部13は、音検出部12が集音する対象の変電設備99を撮像する。ここで、撮像部13が変電設備99を撮像する方向(以下、光軸方向)は、音検出部12の指向方向に沿った方向とすると好適である。撮像部13は、音検出部12が集音する際、異常検出システム1の周囲に存在する変電設備99を撮像する。撮像部13は、撮像した画像に基づく画像情報73を制御部14に供給する。
The
制御部14は、音検出部12から取得した音情報72及び撮像部13から取得した画像情報73に基づいて、変電設備99の状態に関する情報を生成し、無線通信部15を介して他装置に送信する。無線通信部15は、変電設備99の状態に関する情報を収集する装置(以下、収集装置)に、変電設備99の状態に関する情報を、例えば無線通信によって送信する。
The
なお、異常検出システム1は、無線通信部15によって変電設備99の状態に関する情報を収集装置に送信する構成に代えて、異常検出システム1が備える記憶部(不図示)に変電設備99の状態に関する情報を記憶させる構成であってもよい。
The
<走行ユニット20について>
走行ユニット20は、例えば、ボディ部21と、複数の車輪22と、駆動部23とを備える。ボディ部21は、音検出ユニット10を搭載する。車輪22は、路面90上を回転することで、走行ユニット20を移動させる。駆動部23は、車輪22を駆動する。走行ユニット20の移動方向、及び移動速度は、制御ユニット30によって制御される。走行ユニット20は、例えば、運転者の運転操作を伴わずに自動で走行可能な自動車である。
<About the
The
<走行ユニット20及び制御ユニット30の構成について>
以下、図2を参照して走行ユニット20及び制御ユニット30の詳細について説明する。図2は、第1の実施形態の走行ユニット20及び制御ユニット30の構成の一例を示す図である。走行ユニット20は、例えば、電力によって動作する。この場合、図2に示す通り、走行ユニット20の駆動部23は、例えば、接続部231と、蓄電部232と、コンバータ233と、モータ234とを備える。接続部231には、電力供給源55と、走行ユニット20とを接続する給電用のケーブルが接続される。電力供給源55は、例えば商用電源である。電力供給源55は、給電用のケーブルが接続部231に接続されることにより、走行ユニット20に電力を供給する。蓄電部232は、例えば、図示しない整流子を備え、接続部231を介して電力供給源55から供給された電力を蓄電する。コンバータ233は、制御ユニット30の制御に基づいて、蓄電部232から供給される電力を、交流に変換してモータ234に供給する。モータ234は、供給される電力によって車輪22を駆動する。制御ユニット30と、走行ユニット20とは、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。
<About the structure of the traveling
Hereinafter, the details of the traveling
なお、上述では、接続部231には、電力供給源55と、走行ユニット20とを接続する給電用のケーブルが接続される場合について説明したが、これに限られない。接続部231は、非接触給電により電力供給源55の電力を送電する送電共振器から電力を受電する受電共振器であってもよい。また、走行ユニット20は、電力によって走行する構成に代えて、内燃機関によって得られる動力によって走行する構成であってもよい。
In the above description, the case where the
また、図2に示す通り、制御ユニット30は、例えば、制御部31と、記憶部32とを備える。制御部31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサが記憶部32に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、制御部31は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。制御部31は、予め記憶部32に記憶される点検経路を示す情報に基づいて、コンバータ233を制御する。点検経路とは、変電所内を走行ユニット20が移動する経路であって、異常検出システム1が変電設備を点検する経路である。
Further, as illustrated in FIG. 2, the
制御部31は、コンバータ233を制御し、車輪22を駆動させることにより、走行ユニット20の移動速度や移動方向を制御する。一例として、制御部31は、車輪22の回転速度を目標値に近づけるフィードバック制御を行う。制御部31は、例えば、コンバータ233がスイッチング動作をする際のデューティ比を変更することでモータ234の出力するトルクを制御し、車輪22の回転数を制御することで、走行ユニット20の移動速度を制御する。また、制御部31は、走行ユニット20が備える車輪22のうち、走行ユニット20の右側に配置される車輪22の回転速度と、走行ユニット20の左側に配置される車輪22の回転速度とを異なる速度に制御することによって、走行ユニット20の移動方向を制御する。
The
なお、走行ユニット20は、操舵機構(不図示)を備え、操舵機構が動作することによって、走行ユニット20の移動方向、及び移動速度が制御されてもよい。
The traveling
また、制御部31は、予め記憶部32に記憶される点検経路の他、走行ユニット20の動作の指示を示す動作指示情報71に基づいて、走行ユニット20の移動速度及び移動方向を制御する。動作指示取得部33は、走行ユニット20の動作を指示する操縦者が使用する端末(以下、操縦端末)から動作指示情報71を、例えば無線通信によって取得する。操縦端末には、走行ユニット20の動作の指示が操縦者によって入力され、操作端末は、入力された動作の指示を動作指示情報71として制御ユニット30に送信する。
In addition to the inspection route stored in advance in the
<異常検出システム1の動作の概要について>
以下、図3を参照して異常検出システム1の点検経路について説明する。図3は、第1の実施形態の変電所50の一例を示す図である。図3に示す一例では、変電所50には、変電設備99−1と、変電設備99−2との2つの変電設備99が設置される。制御ユニット30は、音検出ユニット10を搭載した走行ユニット20の動作を制御し、変電所50内を移動させる。制御ユニット30は、記憶部32に記憶された点検経路52を示す情報に基づいて、走行ユニット20の移動を制御する。制御ユニット30は、後述するように走行ユニット20の位置を取得可能であり、点検経路52に沿って走行ユニット20が移動するように、駆動部23を制御する。
<Outline of operation of
Hereinafter, the inspection route of the
点検経路52は、音検出ユニット10が変電設備99の音を、適切な距離を保って移動しながら検出可能な経路である。図3では、点検経路52は、変電設備99−1及び変電設備99−2に沿って移動する経路である。音検出ユニット10は、走行ユニット20が点検経路52に沿って移動する間(一時停止してもよい)、変電設備99が発する音を集音する。
The
なお、制御ユニット30は、変電所50内の移動可能な経路を3次元点群データとして記憶してもよい。この場合、制御ユニット30は、予め記憶された3次元点群データに示される障害物の位置や点検経路の幅員等に基づいて走行ユニット20の移動を制御し、走行ユニット20を移動させる。また、変電所50内には、点検経路52を示す線が付されていてもよい。この場合、制御ユニット30は、点検経路52を示す線を検出する検出部を備え、検出部の検出結果に応じて走行ユニット20の移動を制御し、走行ユニット20を移動させる。
The
<音検出ユニット10の構成について>
以下、図4を参照して音検出ユニット10の詳細について説明する。図4は、第1の実施形態の音検出ユニット10の構成の一例を示す図である。上述したように、音検出ユニット10は、例えば、音検出部12と、撮像部13と、制御部14と、無線通信部15とを備える。また、上述したように、制御部14には、音検出部12から音情報72が供給され、撮像部13から画像情報73が供給される。制御部14は、音情報取得部111と、生成部112と、画像情報取得部113と、位置検出部114と、計時部115と、検出情報生成部116とをその機能部として備える。制御部14は、CPUなどのプロセッサが記憶部(不図示)に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。音情報取得部111は、音検出部12から音情報72を常時又は所定の時間毎に取得し、取得した音情報72を生成部112、検出情報生成部116に供給する。
<About the structure of the
Hereinafter, the
以下、図を参照して、音情報72の詳細について説明する。図5は、第1の実施形態の音情報72の一例を示すグラフである。図5に示す通り、音情報72は、マイクロフォン11が取得した音の振幅を示す情報である。マイクロフォン11は、低周波(例えば、10Hz)から高周波(例えば、20kHz)までの音を集音可能な性能を有する。
The details of the
なお、音検出部12におけるマイクロフォン11の配置間隔は、対象音の波長で決まる。このため、マイクロフォン11の大きさは、低周波数から高周波数までの音を検出可能な場合と、高周波数のみを検出可能な場合とでは、後者の方が小さい。したがって、高周波数のみを検出可能とした場合には、音検出部12の大きさを小さくすることができる。また、変電設備の異常音は、一般に数100Hz以上の音であるため、数100Hz以上の帯域の音を集音可能な音検出部12で構成されることが好ましい。
Note that the arrangement interval of the
図4に戻り、生成部112は、音情報取得部111から音情報72を取得する。生成部112は取得した音情報72に基づいて、周波数特性情報75を生成する。
Returning to FIG. 4, the
図6は、第1の実施形態の周波数特性情報75の一例を示すグラフである。具体的には、図6は、ある時刻において取得した音情報72の振幅スペクトルと周波数との関係を示すグラフである。生成部112は、例えば、音情報72が示す音であって、変電設備99が発する音及び変電設備99が設置される周囲の環境音の複合音に対してFFT(Fast Fourier Transform)を実行し、周波数毎の振幅スペクトルを算出し、周波数特性情報75を生成する。生成部112は、生成した周波数特性情報75を検出情報生成部116に供給する。
FIG. 6 is a graph illustrating an example of the frequency
図4に戻り、画像情報取得部113は、撮像部13から常時又は所定の時間毎に画像情報73を取得する。画像情報取得部113は、取得した画像情報73を検出情報生成部116に供給する。位置検出部114は、走行ユニット20の現在の位置を検出する。位置検出部114は、例えば、GPS(Global Positioning System)などの全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System(s):GNSS)を利用した方法や、準天頂衛星(quasi-zenith satellites:QZS)などの地域的衛星測位システム(Regional Navigation Satellite System:RNSS)を利用した方法によって異常検出システム1の位置を検出する。ここで、位置検出部114は、GNSSを利用した方法やRNSSを利用した方法によって検出した異常検出システム1の位置を、慣性装置(Inertial Navigation System:INS)によって補完する機能を有してもよい。位置検出部114は、検出した位置を示す位置情報77を検出情報生成部116および制御ユニット30に供給する。計時部115は、音検出ユニット10が音情報72を取得した日時を計時する。計時部115は、計時した日時を示す日時情報78を検出情報生成部116に供給する。検出情報生成部116は、取得した音情報72と、周波数特性情報75と、画像情報73と、位置情報77と、日時情報78とを対応付けた検出情報80を生成し、無線通信部15を介して収集装置に検出情報80を送信する。
Returning to FIG. 4, the image
なお、検出情報80には、周波数特性情報75のみが含まれてもよく、更に、音情報72と、日時情報78と、位置情報77と、画像情報73とのうち、少なくとも1つが含まれてもよい。また、音情報72に、音検出部12が音を集音した日時を示す情報が含まれる場合、又は画像情報73に撮像部13が変電設備99を撮像した日時を示す情報が含まれる場合、制御部14は、計時部115を備えていなくてもよい。
The
<検出情報80について>
図7は、第1の実施形態の検出情報80の内容の一例を示す図である。検出情報80は、例えば、ある日時情報78における位置情報77と、画像情報73と、音情報72と、周波数特性情報75とが関連付けられた情報である。検出情報80には、ある時刻(日時情報78:2016/12/01 10:00:00)における異常検出システム1の位置(位置情報77:35.000,135,000)と、この位置において変電設備99が撮像された画像(画像情報73:画像_1)と、撮像された画像に示される変電設備99が発する音(音情報72:音_1)と、変電設備99が発する音の周波数特性(周波数特性情報75:周波数特性_1)とが、関連付けられて記憶される。
<About the
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the content of the
<音検出ユニット10の動作について>
図8は、第1の実施形態の音検出ユニット10の動作の一例を示す流れ図である。音検出部12は、変電設備99及び変電設備99が設置される周囲の環境音の複合音を集音する(ステップS510)。撮像部13は、変電設備99を撮像し、画像を生成する(ステップS520)。制御部14が備える音情報取得部111は、音検出部12が検出した音を示す音情報72を取得し、生成部112と、検出情報生成部116とに供給する(ステップS530)。生成部112は、音情報取得部111から取得した音情報72に基づいて、周波数特性情報75を生成し、検出情報生成部116に供給する(ステップS540)。画像情報取得部113は、撮像部13が撮像し、生成した画像を示す画像情報73を取得し、検出情報生成部116に供給する(ステップS550)。位置検出部114は、異常検出システム1の位置を検出し、検出した位置を示す位置情報77を検出情報生成部116に供給する(ステップS560)。計時部115は、音検出ユニット10が音情報72を取得した日時を計時し、計時した日時を示す位置情報77を検出情報生成部116に供給する(ステップS570)。検出情報生成部116は、制御部14が備える各部から取得した音情報72、画像情報73、周波数特性情報75、位置情報77及び日時情報78を関連付けた検出情報80を生成し、生成した検出情報80を無線通信部15に供給する(ステップS580)。無線通信部15は、制御部14から取得した検出情報80を、収集装置に送信する(ステップS590)。
<Operation of the
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the
なお、音検出ユニット10、走行ユニット20及び制御ユニット30が備える各部は、異なるユニットに分散されてもよい。例えば、音検出ユニット10は、少なくとも音検出部12を備えていればよく、撮像部13を他のユニットが備えていてもよい。また、走行ユニット20は、ボディ部21が少なくとも音検出ユニット10(音検出部12)を搭載していればよく、他の装置を搭載していなくてもよい。
In addition, each part with which the
<第1の実施形態のまとめ>
以上説明したように、本実施形態の異常検出システム1は、音検出ユニット10と、走行ユニット20と、制御ユニット30とを備える。また、異常検出システム1は、制御ユニット30の制御に基づいて走行ユニット20が自ら移動する。また、異常検出システム1が備える音検出ユニット10は、移動した位置において変電設備99が発生する音を集音し、検出した音に基づいて生成した周波数特性情報75を含む検出情報80を収集装置に送信する。これにより、本実施形態の異常検出システム1は、変電設備99の音を集音する検出器を変電設備99毎に設置することなく、変電設備99の音を集音し、周波数特性情報75を生成することができる。したがって、本実施形態の異常検出システム1は、低コストで変電設備の異常の検出を支援することができる。
<Summary of First Embodiment>
As described above, the
また、変電設備99の点検業務を監視員が行う場合、監視員は、点検業務に関する高い熟練度を有していることが求められる。例えば、変電設備99の点検業務に関する知識が豊富な監視員が点検業務を行う場合、知識が浅い監視員が点検業務を行う場合と比較して、変電設備99の異常をより精度高く発見することができる。しかしながら、各変電所50に変電設備99の点検業務に関する知識が豊富な監視員を配置することが困難である場合があった。この点、本実施形態の異常検出システム1は、収集装置に異常検出システム1が生成した検出情報80を送信する。これにより、本実施形態の異常検出システム1は、変電設備99が設置される場所まで監視員が移動し、直接変電設備99を目視することによって点検する場合に生じる手間を低減することができる。また、本実施形態の異常検出システム1によれば、収集装置に収集された変電所50毎の検出情報80を点検業務に関する高い熟練度を有している監視員が複数の変電所50に設置される複数の変電設備99の状態を確認することができる。
In addition, when a supervisor performs inspection work on the
ここで、変電設備99に異常が生じている場合に変電設備99が発生する異常音には、周波数特性に特徴がある場合がある。本実施形態の異常検出システム1が生成した検出情報80のうち、周波数特性情報75を参照することにより、監視員は、変電設備99が異常音を発しているか否かを判断することができる。また、監視員は、検出情報80に含まれる音情報72が示す音を再生し、変電設備99の異常音を詳細に確認することができる。また、監視員は、検出情報80に含まれる画像情報73が示す画像を参照し、音情報72が示す音を発している変電設備99の状態を確認することができる。また、監視員は、検出情報80に含まれる位置情報77が示す位置を参照し、音情報72が示す音を発している変電設備99の位置を把握することができる。また、監視員は、検出情報80に含まれる日時情報78が示す日時を参照し、音情報72が示す音が発せられた日時を把握することができる。したがって、本実施形態の異常検出システム1によれば、変電設備99の状態を詳細に把握することができる。
Here, when an abnormality occurs in the
また、本実施形態の異常検出システム1が備える音検出部12は、アレイ状に複数のマイクロフォン11を備える。これによって、本実施形態の異常検出システム1は、変電設備99が発する音が各マイクロフォン11に集音された際の音の位相差に基づいて、特定の方向から到来する音を、ある程度選択的に集音することができる。
The
また、本実施形態の異常検出システム1が備える撮像部13の光軸方向は、音検出部12の指向方向に沿った方向である。これにより、本実施形態の異常検出システム1は、音が発せられた方向を選択的に撮像することができる。
Further, the optical axis direction of the
また、本実施形態の異常検出システム1が備える走行ユニット20は、電力によって動作する。上述したように、異常検出システム1は、変電所50を移動する装置である。この場合、異常検出システム1は、異常検出システム1の移動範囲内において動力である電力を容易に取得することができる。また、本実施形態の異常検出システム1が備える走行ユニット20が非接触給電によって給電される場合、点検経路52を走行した後、非接触給電の給電可能範囲に戻ることによって、人手を介さずに充電を行うことができる。したがって、本実施形態の異常検出システム1は、異常検出システム1に給電を行う際に生じる手間を低減することができる。
Moreover, the traveling
また、本実施形態の異常検出システム1が備える制御ユニット30は、動作指示取得部33から動作指示情報71を取得し、取得した動作指示情報71に基づいて、走行ユニット20の動作を制御する。ここで、収集装置に収集された検出情報80が変電設備99に異常が生じていることを示す場合、走行ユニット20の操縦者(例えば、監視員)は、操縦端末に動作の指示を入力し、異常検出システム1(走行ユニット20)の移動速度や移動方向を制御する。これにより、監視員は、異常が生じている変電設備99に対する走行ユニット20(異常検出システム1)の位置を制御することができる。つまり、本実施形態の異常検出システム1によれば、監視員の指示に基づいて異常検出システム1の位置や方向を制御し、変電設備99が発する音を監視員の所望の位置や方向から検出することができる。また、本実施形態の異常検出システム1によれば、監視員の指示に基づいて異常検出システム1の位置や方向を制御し、監視員の所望の方向から変電設備99を撮像した画像を確認することができる。したがって、本実施形態の異常検出システム1によれば、変電設備99の状態をより詳細に把握することができる。
Further, the
(変形例1)
以下、図を参照して本発明の実施形態に係る変形例1について説明する。図9は、変形例1の異常検出システム1の概要を示す図である。第1の実施形態では、音検出部12が棒状の支持部19によって走行ユニット20に連結される場合について説明した。変形例1では、音検出部12を支持する支持部19が水平方向に回転する場合について説明する。
(Modification 1)
Hereinafter,
変形例1の異常検出システム1は、マイクロフォン駆動部17を備える。マイクロフォン駆動部17は、駆動することによって支持部19を支持部19の回転軸周りに回転させる。支持部19は、走行ユニット20の車輪22が接する面に対して、例えば垂直に配置される。また、支持部19の回転軸とは、支持部19の中心を通る軸であって、走行ユニット20の車輪22が接する面に対して垂直な軸に平行な軸である。支持部19は、マイクロフォン駆動部17によって回転されることにより、支持部19が指示する音検出部12の方向が変更される。この結果、音検出部12の指向方向が変更される。
The
ここで、変電所50内には、異常検出システム1が変電設備99に十分に接近することが困難な箇所が存在する場合がある。異常検出システム1が十分に変電設備99に接近することが困難な箇所とは、変電所50内において、変電設備99の点検に使用される巡回路の幅員が走行ユニット20の幅員より狭い箇所や、変電設備99の周囲がフェンスに囲われている場合等である。変形例1の異常検出システム1によれば、異常検出システム1が変電設備99に十分に接近することが困難な場合であっても、マイクロフォン駆動部17によって音検出部12の方向を変化させ、同じ位置から、異なる方向に設置される変電設備99が発生する音を集音することができる。
Here, there may be a location in the
なお、撮像部13は、マイクロフォン駆動部17が音検出部12の方向を変更する場合、撮像部13の光軸方向も音検出部12の指向方向に合わせて変更される構成を有していてもよい。これにより、撮像部13は、音検出部12が音を集音する変電設備99を撮像することができる。
Note that when the
(変形例2)
以下、図を参照して本発明の実施形態に係る変形例2について説明する。図10は、変形例2の異常検出システム1の概要を示す図である。変形例2の異常検出システム1は、無限軌道帯24を備える。具体的には、図10に示す通り、車輪22を囲む無限軌道帯24を備える。この場合、車輪22とは、起動輪、転輪及び浮動輪等である。走行ユニット20が備える駆動部23は、車輪22を駆動することにより、無限軌道帯24を駆動する。
(Modification 2)
Hereinafter,
ここで、変電設備99の点検に使用される巡回路には、階段や段差等が設けられる場合がある。変形例2の異常検出システム1によれば、階段や段差等が設けられる場合であっても、無限軌道帯24によって、階段や段差を越えて移動することができる。
Here, the circuit used for the inspection of the
(第2の実施形態)
以下、図を参照して本発明の第2実施形態について説明する。
第1の実施形態では、異常検出システム1が検出情報80を収集装置に送信し、収集装置が受信した検出情報80を監視員が確認することによって、変電設備99の異常を確認する場合について説明した。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the first embodiment, the case where the
第2実施形態では、異常検出システム2が変電設備99の状態を判定し、判定した結果を示す判定結果情報81を収集装置に送信する場合について説明する。なお、上述した実施形態及び変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
2nd Embodiment demonstrates the case where the
図11は、第2の実施形態の異常検出システム2の構成の一例を示す図である。図11に示す通り、異常検出システム2は、記憶部16を備える。記憶部16には、検出情報生成部116が生成した検出情報80が記憶される。また、異常検出システム2は、制御部18を備える。制御部18は、CPUを備えており、音情報取得部111と、生成部112と、画像情報取得部113と、位置検出部114と、計時部115と、検出情報生成部116と、状態判定部117とをその機能部として備える。状態判定部117は、記憶部16に記憶される検出情報80のうち、ある時期(以下、第1の時期)の検出情報80(以下、第1検出情報80−1)と、ある時期より過去の時期(以下、第2の時期)の検出情報80(第2検出情報80−2)とに基づき、第1検出情報80−1と、第2検出情報80−2とを比較することにより、変電設備99の異常の有無を判定する。ここで、第1検出情報80−1に含まれる位置情報77が示す位置と、第2検出情報80−2に含まれる位置情報77が示す位置とは、合致することが好ましい。また、第1検出情報80−1に含まれる日時情報78が示す時間と、第2検出情報80−2に含まれる位置情報77が示す時間とは、合致することが好ましい。状態判定部117は、判定した結果を示す判定結果情報81を無線通信部15に供給する。無線通信部15は、検出情報生成部116から取得した検出情報80と、状態判定部117から取得した判定結果情報81とを収集装置に無線通信によって送信する。なお、無線通信部15は、判定結果情報81のみを送信する構成であってもよい。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of the
<検出情報80について>
図12は、第2の実施形態の検出情報80の内容の一例を示す図である。上述したように、記憶部16には、複数の時期に生成された検出情報80が含まれる。図12に示す通り、「2016/12/01 10:00:00」に生成された第1検出情報80−1と、「2016/12/01 10:00:10」に生成された第2検出情報80−2とが記憶部16に記憶される。状態判定部117は、第1検出情報80−1が生成されたことに応じて、第1検出情報80−1と、第2検出情報80−2とに基づいて、第1検出情報80−1が変電設備99に異常が生じているかを判定する。状態判定部117は、例えば、第1検出情報80−1に含まれる周波数特性情報75(周波数特性_1)が、第2検出情報80−2に含まれる周波数特性情報75(周波数特性_2)から変化したことを示す場合、変電設備99に異常が生じていると判定する。また、状態判定部117は、第1検出情報80−1に含まれる画像情報73が示す変電設備99の形状が、第2検出情報80−2に含まれる画像情報73が示す変電設備99の形状からが変化したことを示す場合、変電設備99に異常が生じていると判定する。
<About the
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the content of the
なお、上述では、状態判定部117が第1の時期に取得された第1検出情報80−1と、第2の時期に取得された第2検出情報80−2とを比較する場合について説明したが、これに限られない。例えば、状態判定部117は、第1の時期に取得された第1検出情報80−1と、第1の時期より過去に取得された検出情報80に基づいて定められた基準とを比較し、変電設備99の異常の有無を判定する構成であってもよい。この基準とは、過去に取得された検出情報80に含まれる各情報の平均であってもよく、過去に取得された検出情報80に基づいて、点検業務に関する高い熟練度を有している監視員が定めた基準であってもよい。例えば、状態判定部117は、第1検出情報80−1に含まれる周波数特性情報75が、過去に取得された検出情報80に基づいて定められた周波数特性情報75の基準と異なる場合、変電設備99に異常が生じていると判定する。
In the above description, the case where the
<第2実施形態のまとめ>
以上説明したように、第2実施形態の異常検出システム2は、状態判定部117を備える。状態判定部117は、第1検出情報80−1と、第2検出情報80−2とを比較し、変電設備99の異常の有無を判定する。ここで、変電設備99の点検業務を監視員が行う場合、監視員は、点検業務に関する高い熟練度を有していることが求められる場合があった。例えば、変電設備99の点検業務に関する知識が豊富な監視員が点検業務を行う場合、知識が浅い監視員が点検業務を行う場合と比較して、変電設備99の異常をより精度高く発見することができる。つまり、変電設備99の点検業務を監視員が行う場合、監視員の熟練度に応じて変電設備99の異常の判定結果に違いが生じる場合がある。本実施形態の異常検出システム2によれば、変電設備99の異常の有無を基準に基づいて判定することができる。
<Summary of Second Embodiment>
As described above, the
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、異常検出システム1は、音検出部12と、生成部112と、ボディ部21と、駆動部23と、制御部31とを持つ。音検出部12は、変電所50に設置される変電設備99から発生する音を集音する。また、音検出部12は、集音に関して指向性を有する。生成部112は、音検出部12により検出される音に基づく音情報72に基づいて、音の周波数特性を示す周波数特性情報75を生成する。ボディ部21は、少なくとも音検出部12を搭載する。駆動部23は、ボディ部21を移動させる。制御部31は、駆動部23を制御する。このような構成を持つことにより、低コストで変電設備の異常の検出を支援することができる。
According to at least one embodiment described above, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1、2…異常検出システム、10…音検出ユニット、11…マイクロフォン、12…音検出部、13…撮像部、15…無線通信部、17…マイクロフォン駆動部、19…支持部、20…走行ユニット、21…ボディ部、22…車輪、23…駆動部、24…無限軌道帯、30…制御ユニット、33…動作指示取得部、14、18、31…制御部、16、32…記憶部、111…音情報取得部、112…生成部、113…画像情報取得部、114…位置検出部、115…計時部、116…検出情報生成部、117…状態判定部、231…接続部、232…蓄電部、233…コンバータ、234…モータ、50…変電所、52…点検経路、55…電力供給源、71…動作指示情報、72…音情報、73…画像情報、75…周波数特性情報、77…位置情報、78…日時情報、80…検出情報、80−1…第1検出情報、80−2…第2検出情報、81…判定結果情報
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記音検出部により検出される音に基づく音情報に基づいて、前記音の周波数特性を示す周波数特性情報を生成する生成部と、
少なくとも前記音検出部を搭載するボディ部と、
前記ボディ部を移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を備える異常検出システム。 A sound detection unit that collects sound generated from substation equipment installed in a substation, and a sound detection unit having directivity with respect to sound collection;
Based on sound information based on the sound detected by the sound detection unit, a generation unit that generates frequency characteristic information indicating the frequency characteristic of the sound;
At least a body portion on which the sound detection portion is mounted;
A drive unit for moving the body part;
A control unit for controlling the driving unit;
An abnormality detection system comprising:
請求項1に記載の異常検出システム。 The sound detection unit has a plurality of microphones arranged in an array.
The abnormality detection system according to claim 1.
請求項1又は2に記載の異常検出システム。 Further comprising an imaging unit that images the substation equipment and generates an image of the substation equipment;
The abnormality detection system according to claim 1 or 2.
前記音検出部の指向方向に沿った方向である、
請求項3に記載の異常検出システム。 The optical axis direction of the imaging unit is
It is a direction along the directivity direction of the sound detection unit,
The abnormality detection system according to claim 3.
請求項1から4のうちいずれか一項に記載の異常検出システム。 The abnormality detection system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a microphone driving unit that changes a directivity direction of the sound detection unit.
前記電力供給源から前記接続部を介して供給された電力を蓄電する蓄電部と、
を備え、
前記駆動部には、
前記蓄電部から電力が供給され、前記電力によって前記ボディ部を移動させる
請求項1から5のうちいずれか一項に記載の異常検出システム。 A connection for connecting a power supply source for supplying power;
A power storage unit that stores power supplied from the power supply source through the connection unit;
With
In the drive unit,
The abnormality detection system according to claim 1, wherein electric power is supplied from the power storage unit, and the body unit is moved by the electric power.
請求項1から6のうちいずれか一項に記載の異常検出システム。 The drive unit moves the body unit by driving an endless track band,
The abnormality detection system according to any one of claims 1 to 6.
前記駆動部は、
前記動作指示取得部が取得する前記動作指示情報に応じて前記ボディ部を移動させる
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の異常検出システム。 An operation instruction acquisition unit for acquiring operation instruction information indicating the operation of the own device from the terminal of the operator who instructs the operation of the own device;
The drive unit is
The abnormality detection system according to any one of claims 1 to 7, wherein the body part is moved according to the operation instruction information acquired by the operation instruction acquisition unit.
前記記憶部に記憶される前記周波数特性情報のうち、前記生成部が第1の時期に生成した前記周波数特性情報と、前記生成部が前記第1の時期より過去の第2の時期に生成した前記周波数特性情報とを比較することにより、前記変電設備の異常の有無を判定する状態判定部と、
を更に備える請求項1から8のうちいずれか一項に記載の異常検出システム。 A storage unit for storing the frequency characteristic information;
Of the frequency characteristic information stored in the storage unit, the frequency characteristic information generated by the generation unit at a first time and the generation unit generated at a second time before the first time. By comparing the frequency characteristic information, a state determination unit that determines presence or absence of abnormality of the substation equipment,
The abnormality detection system according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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WO2020013125A1 (en) | 2018-07-09 | 2020-01-16 | 学校法人慶應義塾 | Injection instrument set |
-
2017
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