JP2019184414A - 架空電線検査システム及び架空電線検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査すること。【解決手段】架空電線検査システム（１）は、ドローン（１０）と、ドローンを操作可能な操作端末（２０）とを有する。ドローンには、検査対象物である架空電線（３０）にＸ線を照射するＸ線照射装置（１４）と、架空電線を透過したＸ線を受像するＸ線受像装置（１５）とが、架空電線を挟んで対向するように支持される。操作端末からの指示に応じてＸ線照射装置からＸ線を架空電線に照射し、架空電線を透過したＸ線をＸ線受像装置で受像し、受像情報を操作端末に送信する。【選択図】図４

Description

本発明は、架空電線検査システム及び架空電線検査方法に関する。

近年、高圧送電線などの架空電線における腐食や損傷の定期的な検査のために、架空電線上を走行しながら架空電線を検査する装置（自走式検査装置）による検査を実施されている。このような自走式検査装置による架空電線の検査では、実際に作業者が架空電線に乗って検査を行う場合に比べて、安全性及び省力化に優れている。このような自走式検査装置として、架空電線上に障害となる物がある場合であっても、安定感をもって障害物を通過しつつ、多導体方式の架空電線を活線で検査することができる自走式架空電線検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２５４５６７号公報

ところで、上述した自走式架空電線検査装置では、架空電線に設置する際の作業が煩雑であるという問題がある。特に、高所に架設される架空電線（例えば、高圧送電線）においては、自走式架空電線検査装置を架空電線に設置するまでに煩雑な作業を必要とし、架空電線の検査時間が長時間に及んでしまうという問題がある。また、高圧送電線等の架空電線においては、鉄塔と架空電線との接続部分の損傷を防止するために架空電線の上下振動を防止する振動防止部材を備えるものがある。自走式架空電線検査装置でこのような振動防止部材等を乗り越える場合には、走行速度を低減しなければならず、結果として検査時間が長時間に及んでしまう問題がある。

また、上述した自走式架空電線検査装置では、架空電線の外観の変化（例えば、色味の変化や形状の変化）に基づいて架空電線の腐食や損傷を検査する。架空電線の検査においては、潜在的な不具合を検出する上で、架空電線の内部における変化を検査することが重要なポイントとなる。架空電線の検査では、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することが要請されている。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することができる架空電線検査システム及び架空電線検査方法を提供することを目的の１つとする。

本実施形態の架空電線検査システムは、無人航空機と、前記無人航空機を操作可能な操作端末とを有し、検査対象物である架空電線を検査する架空電線検査システムであって、前記無人航空機には、前記架空電線にＸ線を照射するＸ線照射装置と、前記架空電線を透過した前記Ｘ線を受像するＸ線受像装置とが、前記架空電線を挟んで対向するように支持され、前記操作端末からの指示に応じて前記Ｘ線照射装置から前記Ｘ線を前記架空電線に照射し、前記架空電線を透過した前記Ｘ線を前記Ｘ線受像装置で受像し、受像情報を前記操作端末に送信することを特徴としている。

本実施形態の架空電線検査方法は、検査対象物である架空電線を挟んで対向するようにＸ線照射装置とＸ線受像装置とを支持する無人航空機と、前記無人航空機を操作可能な操作端末とを有し、前記架空電線を検査する架空電線検査方法であって、前記操作端末からＸ線の検査指示を送信する指示送信ステップと、前記Ｘ線照射装置から前記架空電線に前記Ｘ線を照射する照射ステップと、前記Ｘ線受像装置にて前記架空電線を透過した前記Ｘ線を受像する受像ステップと、前記受像ステップで受像したＸ線情報を前記操作端末に送信する送信ステップと、を有することを特徴としている。

本発明によれば、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することができる架空電線検査システム及び架空電線検査方法を提供することができる。

本実施の形態に係る架空電線検査システムの構成の説明図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムが有するドローンの斜視図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムが有するドローンの斜視図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムが有するドローンの上面図、正面図及び下面図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムが有するドローンの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムが有する操作端末の機能ブロック図である。 本実施の形態に係る架空電線検査システムで送電線に対してＸ線検査を行う際のシーケンス図である。

一般に、高所に架設される高圧送電線等の架空電線の検査においては、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することが要請されている。従来、自走式検査装置により架空電線上を走行しながら架空電線を検査することが行われている。しかしながら、このような自走式検査装置による検査では、自走式検査装置を架空電線に設置するまでに煩雑な作業が必要となり、検査全体の時間が長時間に及ぶことが多い。また、自走式検査装置による検査では、架空電線の外観変化に基づいて架空電線の不具合が検査されるため、架空電線の潜在的な不具合を検出することが困難である。

本発明者らは、自走式検査装置による検査において、検査装置が架空電線上を走行しながら検査することが検査時間を長時間化させ、架空電線の外観変化に基づいて検査することが架空電線における潜在的な不具合の検出を妨げる要因となっている点に着目した。そして、架空電線上を走行することなく架空電線の内部変化を検査することが、検査全体に要する時間の短縮及び潜在的な架空電線の不具合の検出に寄与することを見出し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の骨子は、架空電線を挟んで対向するようにＸ線照射装置とＸ線受像装置とを無人航空機に搭載し、無人航空機を操作可能な操作端末からの指示に応じてＸ線照射装置からＸ線を架空電線に照射し、架空電線を透過したＸ線をＸ線受像装置で受像し、受像情報を操作端末に送信することである。

本発明によれば、操作端末からの指示に応じて無人航空機に搭載されたＸ線照射装置からＸ線が架空電線に照射され、架空電線を透過したＸ線がＸ線受像装置で受像され、受像情報が操作端末に送信されることから、架空電線に対して非接触でＸ線検査を実行できる。これにより、架空電線に対する検査装置の設置に要する時間が必要なく、架空電線上に配設される振動防止部材等を通過する際の検査装置の速度の低減も必要がない。また、架空電線に対してＸ線検査が行われることから、架空電線の内部変化を検査でき、架空電線の潜在的な不具合を検出できる。この結果、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することが可能となる。

以下、本発明に係る架空電線検査システム（以下、単に「検査システム」という）の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る検査システム１の構成の説明図である。以下においては、検査システム１による検査対象物として、高所に架設される高圧送電線等の架空電線（以下、単に「電線」という）を例示して説明するものとする。しかしながら、検査システム１による検査対象物は、電線に限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図１に示すように、検査システム１は、Ｘ線検査装置（Ｘ線検査ユニット）を搭載した無人航空機としてのドローン１０と、このドローン１０を遠隔操作する操作端末２０とを含んで構成される。検査システム１においては、操作端末２０の制御の下、ドローン１０が検査対象物である電線３０まで飛行すると共に、ドローン１０に搭載したＸ線検査装置によって電線３０に対してＸ線検査を行うことができる。

検査システム１において、操作端末２０は、ドローン１０と無線通信可能に構成される。詳細について後述するように、操作端末２０は、操作者からの指示に応じてドローン１０に対して制御情報（飛行制御情報や撮影制御情報等）を送信する一方、ドローン１０から取得情報（撮影情報やＸ線受像情報等）を受信する。ドローン１０は、操作端末２０からの制御情報に応じて飛行制御、撮影制御及びＸ線検査制御を実行し、撮影制御及びＸ線検査制御等により取得した取得情報を操作端末２０に送信する。操作端末２０は、ドローン１０からの取得情報に含まれるＸ線情報（Ｘ線受像情報）の解析を行うことで、電線３０の内部における腐食や損傷等の不具合を検出することができる。

ここで、検査システム１が有するドローン１０の構成について、図２〜図４を参照して説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係る検査システム１が有するドローン１０の斜視図である。図４は、本実施の形態に係る検査システム１が有するドローン１０の上面図（図４Ａ）、正面図（図４Ｂ）及び下面図（図４Ｃ）である。図２Ａ及び図３Ａにおいては、ドローン１０を上方側から示し、図２Ｂ及び図３Ｂにおいては、ドローン１０を下方側から示している。なお、説明の便宜上、ドローン１０が備えるガイドアーム１６を図４のみに示し、図２及び図３から省略している。

図２〜図４に示すように、ドローン１０は、本体部１１と、本体部１１から異なる方向に延出する４つのロータユニット１２と、本体部１１の下方に固定されるフレーム１３と、フレーム１３に支持されるＸ線照射装置（以下、「照射装置」という）１４及びＸ線受像装置（以下、「受像装置」という）１５と、フレーム１３に固定されるガイドアーム１６とを含んで構成される。本明細書においては、照射装置１４と受像装置１５とを組み合わせてＸ線検査装置又はＸ線検査ユニットと呼ぶことがある。

本体部１１は、概して円盤形状を有し、内部に後述する制御部１０１、通信部１０２や記憶部１０６等の構成要素を収容している（図５参照）。本体部１１内に収容された構成要素により、ロータユニット１２や照射装置１４及び受像装置１５の駆動制御や、操作端末２０との間の無線通信制御が実行される。

ロータユニット１２は、本体部１１の外周面にアーム１２ａを介して接続されている。アーム１２ａは、上面視にて９０度間隔で本体部１１から水平方向に延出している（図４Ａ参照）。各ロータユニット１２は、モータケース１２ｂとロータ１２ｃとを有している。本体部１１内に収容された制御部１０１（航行制御部１１３）の駆動指示に応じてモータケース１２ｂ内のモータが回転し、ロータ１２ｃが回転する（図５参照）。

フレーム１３は、平行に配置された一対のベースフレーム１３１、１３２を有している。ベースフレーム１３１は、正面視にて水平に延在する水平延在部１３１ａと、水平延在部１３１ａの両端部から下方側に屈曲する屈曲部１３１ｂ、１３１ｃとを有し、下方側に開口する形状をなす（図４Ｂ参照）。ベースフレーム１３２は、ベースフレーム１３１と同様の構成を有し、水平延在部１３２ａ及び屈曲部１３２ｂ、１３２ｃを有する（図４Ｂ参照）。

ベースフレーム１３１、１３２（屈曲部１３１ｂ、１３１ｃ及び屈曲部１３２ｂ、１３２ｃ）の先端部には、脚部１３３、１３４が接続されている。脚部１３３は、水平方向に延在し、ベースフレーム１３１、１３２の先端部の双方に接続される水平延在部１３３ａと、水平延在部１３３ａの両端部から下方側に屈曲する屈曲部１３３ｂ、１３３ｃとを有し、下方側に開口する形状をなす（図３参照）。脚部１３４は、脚部１３３と同様の構成を有し、水平延在部１３４ａ及び屈曲部１３４ｂ、１３４ｃを有する（図２参照）。

脚部１３３、１３４の先端部には、樹脂等の弾性部材からなるカバー１３５が装着されている。カバー１３５の下端部は、照射装置１４及び受像装置１５の下端部よりも下方側の位置に配置される。未飛行状態の場合、ドローン１０は、脚部１３３、１３４に装着された４つのカバー１３５の下端部が地面等の離着陸面に接触した状態となっている。

ベースフレーム１３１の水平延在部１３１ａと、ベースフレーム１３２の水平延在部１３２ａとの間には、固定面部１３６が設けられている（図２Ｂ、図３Ｂ及び図４Ｃ参照）。固定面部１３６は、ベースフレーム１３１とベースフレーム１３２とを連結する役割を果たす。固定面部１３６を本体部１１の下面に固定することにより、ベースフレーム１３１、１３２が本体部１１に固定される。

固定面部１３６の中央には、撮像装置としてのカメラ１７が配置されている（図２Ｂ、図３Ｂ参照）。カメラ１７は、固定面部１３６を挟んで本体部１１の下面に固定されている。カメラ１７は、照射装置１４によるＸ線の照射領域を撮影可能に構成される。例えば、カメラ１７は、複数の魚眼レンズを内蔵し、本体部１１の下方側の領域全体を撮影可能に構成される。

照射装置１４は、フレーム１３の脚部１３３の近傍に支持される。照射装置１４は、脚部１３３の水平延在部１３３ａと、ベースフレーム１３１、１３２の屈曲部１３１ｂ、１３２ｂに固定具により固定される（図３参照）。照射装置１４は、概して直方体形状を有し、その内側面の中央にＸ線の照射点１４１が設けられている（図２参照）。照射装置１４は、本体部１１に収容された制御部１０１（Ｘ線検査制御部１１４）からの照射指示（Ｘ線検査指示）に応じて検査対象物にＸ線を照射可能に構成される（図５参照）。例えば、照射装置１４は、ドローン１０の下方領域に配置された電線３０に対してＸ線を照射する（図４Ｂ参照）。図４Ｂには、照射装置１４からのＸ線の照射範囲を一点鎖線で示している。

受像装置１５は、フレーム１３の脚部１３４の近傍に支持される。受像装置１５は、脚部１３４の水平延在部１３４ａと、ベースフレーム１３１、１３２の屈曲部１３１ｃ、１３２ｃに固定具により固定される（図２参照）。受像装置１５は、平板形状を有し、その内側面にＸ線受像パネル１５１が設けられている（図３参照）。受像装置１５は、検査対象物である電線３０を挟んで照射装置１４と対向して配置される（図４Ｂ参照）。受像装置１５は、本体部１１に収容された制御部１０１（Ｘ線検査制御部１１４）からの受像指示（Ｘ線検査指示）に応じて検査対象物を透過したＸ線を受像する。例えば、受像装置１５は、ドローン１０の下方領域に配置された電線３０を透過したＸ線を受像する（図４Ｂ参照）。

ガイドアーム１６は、図４に示すように、ベースフレーム１３１、１３２の水平延在部１３１ａ、１３２ａから延出して設けられる。ガイドアーム１６は、水平延在部１３１ａ、１３２ａの延在方向と直交する方向に延出して設けられている。ガイドアーム１６は、水平延在部１３１ａ、１３２ａと同一高さで延出する水平延出部１６１と、この水平延出部１６１の先端部から垂下して屈曲する屈曲部１６２と、この屈曲部１６２の下端部に設けられた収容部１６３とを有している。収容部１６３は、下方側に開口した形状を有し、開口部で検査対象物である電線３０を収容可能に構成されている。ガイドアーム１６は、案内部材を構成するものであり、電線３０に対してドローン１０が所定位置に配置されるように案内する役割を果たす。ドローン１０は、ガイドアーム１６で電線３０を収容した状態で照射装置１４から電線３０に対してＸ線を照射する。

ここで、このように構成されるドローン１０が有する機能について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る検査システム１が有するドローン１０の機能ブロック図である。なお、図５に示すドローン１０の機能ブロックは、説明の便宜上、本発明に関連する構成要素のみを示している。ドローン１０は、ドローンが一般的に備える構成要素を備えるものとする。また、図５において、図２〜図４と同一の構成については、共通の符号を付与し、その説明を省略する。

図５に示すように、ドローン１０は、ドローン１０が有する構成要素を制御する制御部１０１を備えている。制御部１０１には、通信部１０２、カメラ１７、ＧＰＳ（Global Positioning System）１０３、ロータユニット１２、ジャイロユニット１０４、Ｘ線検査ユニット１０５及び記憶部１０６に接続されている。制御部１０１は、これらの構成要素との間で制御信号や各種情報を通信可能に構成される。

通信部１０２は、操作端末２０との間で無線通信を行う。通信部１０２は、後述する制御部１０１の主制御部１１１の制御の下、操作端末２０から各種制御情報を受信する一方、操作端末２０に撮影情報等の取得情報を送信する。ＧＰＳ１０３は、測位装置を構成するものであり、ドローン１０の位置情報（緯度、経度）を測位する。ジャイロユニット１０４は、ドローン１０の高度や飛行姿勢等を測位する。ＧＰＳ１０３及びジャイロユニット１０４で測位された位置情報や高度等は、後述する制御部１０１の航行制御部１１３による航行制御に利用される。

Ｘ線検査ユニット１０５は、上述した照射装置１４及び受像装置１５を有し、検査対象物である電線３０に対するＸ線検査を行う。記憶部１０６は、ドローン１０内で取得された撮影情報、位置情報やＸ線受像情報等を一時的に保存する。記憶部１０６には、制御部１０１がドローン１０を制御するための制御プログラムが保存される。

制御部１０１は、主制御部１１１、撮影制御部１１２、航行制御部１１３、Ｘ線検査制御部１１４、位置情報取得部１１５、撮影情報取得部１１６及びＸ線情報取得部１１７を有する。制御部１０１は、記憶部１０６に保存された制御プログラムを実行することにより、これらの主制御部１１１、撮影制御部１１２、航行制御部１１３、Ｘ線検査制御部１１４、位置情報取得部１１５、撮影情報取得部１１６及びＸ線情報取得部１１７としての機能を有する。

主制御部１１１は、通信部１０２を介して操作端末２０から取得した制御情報に基づいて各種制御部や各種情報取得部を制御する。撮影制御部１１２は、制御情報に含まれる撮影制御情報に基づいてカメラ１７による撮影処理を制御する。航行制御部１１３は、制御情報に含まれる飛行制御情報に基づいてロータユニット１２における航行処理を制御する。Ｘ線検査制御部１１４は、制御情報に含まれるＸ線検査制御情報に基づいてＸ線検査ユニット１０５におけるＸ線検査を制御する。

位置情報取得部１１５は、ＧＰＳ１０３により測位されたドローン１０の位置情報（緯度、経度）を取得する。なお、位置情報には、ＧＰＳ１０３により測位された位置情報に加えて、ジャイロユニット１０４により測位された高度、飛行姿勢等の情報も含まれる。撮影情報取得部１１６は、カメラ１７により撮影された画像情報（撮影情報）を取得する。Ｘ線情報取得部１１７は、Ｘ線検査ユニット１０５によるＸ線情報（Ｘ線受像情報）を取得する。これらの撮影情報やＸ線情報は、位置情報に関連づけられて記憶部１０６に保存される。

次に、本実施の形態に係る操作端末２０が有する機能について、図６を参照して説明する。図６は、本実施の形態に係る検査システム１が有する操作端末２０の機能ブロック図である。本実施の形態に係る検査システム１において、操作端末２０は、タブレットパソコンで構成されるが、これに限定されない。操作端末２０には、スマートフォン等の多機能携帯端末やノートパソコン等を採用することもできる。図６に示す操作端末２０の機能ブロックは、説明の便宜上、本発明に関連する構成要素のみを示している。操作端末２０は、タブレットコンピュータが一般的に備える構成要素を備えるものとする。

図６に示すように、操作端末２０は、操作端末２０が有する構成要素を制御する制御部２０１を備えている。制御部２０１には、通信部２０２、操作部２０３、表示部２０４及び記憶部２０５に接続されている。制御部２０１は、これらの構成要素との間で制御信号や各種情報を通信可能に構成される。

通信部２０２は、ドローン１０との間で無線通信を行う。通信部２０２は、後述する制御部２０１の主制御部２１１の制御の下、ドローン１０に対して各種制御情報を送信する一方、ドローン１０から撮影情報等の取得情報を受信する。

操作部２０３は、タッチパネル上に表示された操作キーで構成される。操作部２０３は、操作者から入力された指示（飛行指示やＸ線照射指示等）を受け付ける。表示部２０４は、タッチパネルを構成する液晶ディスプレイ等で構成される。表示部２０４には、ドローン１０に対する指示を入力するための操作画面（例えば、後述するドローン制御情報入力画面）や、ドローン１０で取得された撮影情報、位置情報やＸ線受像情報を表示可能に構成される。

記憶部２０５は、ドローン１０から受信した取得情報（撮影情報、位置情報やＸ線情報等）を保存する。記憶部２０５は、後述する制御部２０１の画像解析部２１８による画像解析のための参照画像を保存する。この参照画像には、検査対象物である電線３０の内部に不具合を有する画像が含まれる。記憶部２０５は、この画像解析部２１８による画像解析結果を保存する。記憶部２０５には、制御部２０１が操作端末２０を制御するための制御プログラムが保存される。

制御部２０１は、主制御部２１１、撮影／位置情報取得部２１２、Ｘ線情報取得部２１３、ドローン制御部２１４、カメラ制御部２１５、Ｘ線検査ユニット制御部（Ｘ線ユニット制御部）２１６、表示制御部２１７及び画像解析部２１８を有する。制御部２０１は、記憶部２０５に保存された制御プログラムを実行することにより、これらの主制御部２１１、撮影／位置情報取得部２１２、Ｘ線情報取得部２１３、ドローン制御部２１４、カメラ制御部２１５、Ｘ線ユニット制御部２１６、表示制御部２１７及び画像解析部２１８としての機能を有する。

主制御部２１１は、操作部２０３を介して受け付けた指示に基づいて各種制御部や各種情報取得部を制御する。主制御部２１１は、通信部２０２を介して各種制御情報をドローン１０に送信する。撮影／位置情報取得部２１２は、ドローン１０から送信される撮影情報及び位置情報を取得する。Ｘ線情報取得部２１３は、ドローン１０から送信されるＸ線検査情報（Ｘ線情報）を取得する。これらの撮影情報やＸ線情報は、位置情報に関連づけられて記憶部２０５に保存される。

ドローン制御部２１４は、操作部２０３から受け付けた飛行指示に基づいて制御情報（飛行制御情報）を生成してドローン１０に送信することにより、ドローン１０の飛行を制御する。カメラ制御部２１５は、操作部２０３から受け付けた撮影指示に基づいて制御情報（撮影制御情報）を生成してドローン１０に送信することにより、カメラ１７による撮影を制御する。

Ｘ線ユニット制御部２１６は、操作部２０３から受け付けたＸ線検査指示に基づいて制御情報（Ｘ線検査制御情報）を生成してドローン１０に送信することにより、Ｘ線検査ユニット１０５によるＸ線検査を制御する。表示制御部２１７は、操作部２０３から受け付けた指示に応じて操作画面や、ドローン１０から受信した撮影情報やＸ線情報の表示を制御する。

画像解析部２１８は、ドローン１０から受信したＸ線情報に含まれる画像を解析する。画像解析部２１８は、記憶部２０５に保存された参照画像に基づいて、Ｘ線情報に含まれる画像の解析を行う。例えば、画像解析部２１８は、Ｘ線情報と参照画像とのパターンマッチングによりＸ線情報に含まれる画像の解析を行う。

以下、上記構成を有する検査システム１により電線３０に対して検査（Ｘ線検査）を行う方法（架空電線検査方法）について、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係る検査システム１で電線３０に対してＸ線検査を行う際のシーケンス図である。なお、検査システム１においては、図７に示すシーケンスを実行する前段階において、操作端末２０が操作者からの指示を待機している状態であり、ドローン１０が操作端末２０からの制御情報を待機している状態であるものとする。このとき、ドローン１０は、操作端末２０の操作者の近傍の地面等に配置されている。

検査対象物である電線３０のＸ線検査を行う場合、操作端末２０の操作者は、表示部２０４にドローン制御情報入力画面を表示させる。例えば、ドローン制御情報入力画面には、ドローン１０の飛行指示を入力する領域（以下、「飛行指示領域」という）と、撮影指示を入力する領域（以下、「撮影指示領域」という）と、Ｘ線検査指示を入力する領域（以下、「Ｘ線検査指示領域」という）とが含まれる。

飛行指示領域には、例えば、ドローン１０の進行方向（前後左右方向）を指示する方向レバーや、ドローン１０の昇降方向（上下方向）を指示する昇降レバーや、ホバリングを指示するホバリングボタンや、カメラ１７が撮影した撮影画像を表示する表示領域などが含まれる。撮影指示領域には、ドローン１０のカメラ１７による撮影モードを手動モードと自動モードとの間で切り替えるモード切替ボタンや、撮影を指示する撮影ボタンや、撮影タイミングを指示する撮影タイミングボタンや、焦点距離を調整する焦点調整ボタンなどが含まれる。Ｘ線検査指示領域には、Ｘ線検査を指示するＸ線検査指示ボタンや、Ｘ線情報の画像解析結果を表示する表示領域などが含まれる。

このようなドローン制御情報入力画面を介して操作者から飛行指示及び撮影指示を受け付けると（ステップ（以下、「ＳＴ」という）７０１）、ドローン制御部２１４により、飛行指示に応じた制御情報（飛行制御情報）が生成されると共に、カメラ制御部２１５により撮影指示に応じた制御情報（撮影制御情報）が生成される。ここでは、検査対象物である電線３０までの航路に応じた飛行指示が入力されると共に、ドローン１０の飛行中に自動で撮影を行う自動モードによる撮影指示が入力されるものとする。なお、飛行指示は、ドローン１０の飛行中はドローン制御情報入力画面から常に指示されるものであるが、以下ではその説明を省略する。ドローン制御部２１４及びカメラ制御部２１５により生成された制御情報（飛行制御情報及び撮影制御情報）は、通信部２０２を介してドローン１０に送信される（ＳＴ７０２）。

ドローン１０において、操作端末２０から送信された制御情報は、通信部１０２を介して制御部１０１に入力される。これらの制御情報のうち、航行制御部１１３により飛行制御情報が取得され、撮影制御部１１２により撮影制御情報が取得される（ＳＴ７０３）。これらの制御情報を取得すると、航行制御部１１３によりドローン１０の飛行制御が実行され、撮影制御部１１２により撮影制御が実行される（ＳＴ７０４）。

撮影制御が実行されると、撮影情報取得部１１６により撮影情報が取得され、位置情報取得部１１５によりドローン１０の位置情報が取得される（ＳＴ７０５）。ここでは、ドローン１０が飛行すると共に、撮影制御部１１２の下、カメラ１７による撮影が開始される（自動モード）。したがって、飛行中のドローン１０の下方領域の画像が撮影情報として取得される。また、ドローン１０が飛行すると、ＧＰＳ１０３及びジャイロユニット１０４により位置情報が取得される。これらの撮影情報は、位置情報と関連づけて記憶部１０６に保存される。そして、取得された撮影情報及び位置情報は、通信部１０２を介して操作端末２０に送信される（ＳＴ７０６）。

操作端末２０において、ドローン１０から送信された撮影情報及び位置情報は、通信部２０２を介して制御部２０１に入力される。撮影情報及び位置情報は、撮影／位置情報取得部２１２により取得される（ＳＴ７０７）。撮影情報及び位置情報が取得されると、表示制御部２１７により撮影情報の表示制御が行われる。これにより、表示部２０４（より具体的には、ドローン制御情報入力画面の飛行指示領域の一部）に撮影情報が表示される（ＳＴ７０８）。例えば、電線３０に到達するまでの航路では、表示部２０４に飛行位置に応じたドローン１０の下方側の風景等の撮影情報が表示され、電線３０に到達した場合には、表示部２０４に電線３０を含む撮影情報が表示される。

電線３０にドローン１０が到達する直前、ドローン１０は、ガイドアーム１６の収容部１６３で電線３０を収容するように飛行制御される。この場合、操作者は、表示部２０４に表示された撮影情報を参照しながらガイドアーム１６で電線３０を収容するように飛行指示を入力する。ガイドアーム１６の収容部１６３で電線３０を収容するのは、後続するＸ線検査ユニット１０５によるＸ線検査制御を安定して実行するためである。収容部１６３で電線３０を収容することにより、照射装置１４と受像装置１５とが電線３０を挟んで対向して配置された状態となる。

ガイドアーム１６の収容部１６３に電線３０が収容された後、ドローン制御情報入力画面（より具体的には、Ｘ線検査指示領域）からＸ線の検査指示を受け付けると（ＳＴ７０９）、Ｘ線ユニット制御部２１６により、Ｘ線検査指示に応じた制御情報（Ｘ線検査制御情報）が生成される。ここでは、Ｘ線検査指示領域内のＸ線検査示ボタンが選択されることにより、Ｘ線検査制御情報が生成される。生成された制御情報（Ｘ線検査制御情報）は、通信部２０２を介してドローン１０に送信される（ＳＴ７１０）。

ドローン１０において、操作端末２０から送信された制御情報は、通信部１０２を介して制御部１０１に入力される。Ｘ線検査制御情報は、Ｘ線検査制御部１１４により取得される（ＳＴ７１１）。Ｘ線制御情報を取得すると、Ｘ線検査制御部１１４によりＸ線検査ユニット１０５のＸ線検査が制御される（ＳＴ７１２）。Ｘ線検査においては、照射装置１４による照射制御が実行されると共に、受像装置１５による受像制御が実行される。

Ｘ線検査制御が実行されると、Ｘ線情報取得部１１７によりＸ線情報（Ｘ線受像情報）が取得される（ＳＴ７１３）。ここでは、ドローン１０が位置する電線３０に対するＸ線検査が実行され、その電線３０の位置におけるＸ線情報が取得される。また、Ｘ線情報の取得に伴い、撮影情報取得部１１６により撮影情報が取得され、位置情報取得部１１５によりドローン１０の位置情報が取得される。そして、取得されたＸ線情報等は、通信部１０２を介して操作端末２０に送信される（ＳＴ７１４）。

操作端末２０において、ドローン１０から送信されたＸ線情報は、通信部２０２を介して制御部２０１に入力される。Ｘ線情報は、Ｘ線情報取得部２１３により取得される（ＳＴ７１５）。なお、図示は省略しているが、撮影情報及び位置情報は、撮影／位置情報取得部２１２により取得され、表示制御部２１７により撮影情報の表示制御が行われる（上述したＳＴ７０７、ＳＴ７０８参照）。また、Ｘ線情報及び撮影情報は、位置情報と関連づけて記憶部２０５に保存される。

Ｘ線情報取得部２１３によりＸ線情報が取得されると、画像解析部２１８によりＸ線情報に含まれる画像の画像解析が行われる（ＳＴ７１６）。そして、表示制御部２１７により解析結果の表示制御が行われる。これにより、表示部２０４（より具体的には、Ｘ線検査指示領域の一部）にＸ線情報に含まれる画像の解析結果が表示される（ＳＴ７１７）。ここでは、ドローン１０が位置する電線３０に対応するＸ線情報の画像解析結果が表示される。これにより、電線３０の内部に腐食や損傷などの不具合が存在する場合には、表示部２０４にその不具合を含む画像が表示される。

このように本実施の形態に係る検査システム１においては、検査対象物である電線３０を挟んで対向するように照射装置１４と受像装置１５とをドローン１０に搭載し、操作端末２０からの指示に応じて照射装置１４からＸ線を電線３０に照射し、電線３０を透過したＸ線を受像装置１５で受像し、受像情報（Ｘ線情報）を操作端末２０に送信することから、操作端末２０からの指示に応じて電線３０に対して非接触でＸ線検査を実行することができる。これにより、電線３０に対する検査装置の設置に要する時間が必要なく、電線３０上に配設される振動防止部材等を通過する際に検査装置の速度の低減も必要がない。また、電線３０に対してＸ線検査が行われることから、電線３０の内部変化を検査でき、電線３０の潜在的な不具合を検出できる。この結果、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な電線３０の不具合を検査することが可能となる。

また、本実施の形態に係る検査システム１においては、操作端末２０からの指示に応じて電線３０に対して非接触でＸ線検査が実行されるので、電線３０上に設けられた振動防止部材等の内部変化を検査できる。このため、電線３０だけでなく電線３０上に設けられた部材の潜在的な不具合も検査することができる。

さらに、本実施の形態に係る検査システム１においては、照射装置１４によるＸ線の照射領域を撮影するカメラ１７と、ドローン１０の位置情報を測位するＧＰＳ１０３とをドローン１０に備え、カメラ１７で撮影した撮影情報及びＧＰＳ１０３で測位された位置情報を受像情報（Ｘ線情報）と一緒に操作端末２０に送信する。これにより、Ｘ線検査ユニット１０５による検査結果と、撮影情報及び位置情報とを関連付けることができるので、電線３０の潜在的な不具合が存在する箇所を効率的に特定することができる。

さらに、本実施の形態に係る検査システム１において、ドローン１０には、電線３０を収容し、電線３０に対してドローン１０が所定位置に配置されるように案内するガイドアーム１６を有している。これにより、電線３０に対してドローン１０を所定位置に配置することができるので、照射装置１４からのＸ線の照射領域に電線３０を確実に配置でき、適切に電線３０のＸ線検査を行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の大きさや形状、機能などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、ドローン１０と操作端末２０とで検査システム１を構成する場合について説明している。しかしながら、検査システム１の構成要素については、これらに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、操作端末２０が有する一部の機能（例えば、画像解析機能）を有するサーバ装置を更に備えてもよい。この場合、サーバ装置は、インターネット等のネットワークを介して操作端末２０と通信可能に構成されることが好ましい。このように操作端末２０の一部の機能をサーバ装置に備える場合であっても、上記実施の形態と同様に、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することができる。

本発明の架空電線検査システム及び架空電線検査方法は、検査全体に要する時間を短縮し、且つ、潜在的な架空電線の不具合を検査することができるという効果を有し、特に、高所に架設される電線等の検査対象物の検査に好適である。

１ ：架空電線検査システム（検査システム）
１０ ：ドローン
１１ ：本体部
１２ ：ロータユニット
１３ ：フレーム
１４ ：Ｘ線照射装置（照射装置）
１５ ：Ｘ線受像装置（受像装置）
１６ ：ガイドアーム
１７ ：カメラ
２０ ：操作端末
３０ ：架空電線（電線）
１０１ ：制御部
１０２ ：通信部
１０３ ：ＧＰＳ
１０４ ：ジャイロユニット
１０５ ：Ｘ線検査ユニット
１０６ ：記憶部
１１１ ：主制御部
１１２ ：撮影制御部
１１３ ：航行制御部
１１４ ：Ｘ線検査制御部
１１５ ：位置情報取得部
１１６ ：撮影情報取得部
１１７ ：Ｘ線情報取得部
１３１、１３２：ベースフレーム
１３３、１３４：脚部
１３５ ：カバー
１３６ ：固定面部
１４１ ：照射点
１５１ ：Ｘ線受像パネル
１６１ ：水平延出部
１６２ ：屈曲部
１６３ ：収容部
２０１ ：制御部
２０２ ：通信部
２０３ ：操作部
２０４ ：表示部
２０５ ：記憶部
２１１ ：主制御部
２１２ ：位置情報取得部
２１３ ：Ｘ線情報取得部
２１４ ：ドローン制御部
２１５ ：カメラ制御部
２１６ ：Ｘ線ユニット制御部
２１７ ：表示制御部
２１８ ：画像解析部

Claims (4)

1. 無人航空機と、前記無人航空機を操作可能な操作端末とを有し、検査対象物である架空電線を検査する架空電線検査システムであって、
   前記無人航空機には、前記架空電線にＸ線を照射するＸ線照射装置と、前記架空電線を透過した前記Ｘ線を受像するＸ線受像装置とが、前記架空電線を挟んで対向するように支持され、
   前記操作端末からの指示に応じて前記Ｘ線照射装置から前記Ｘ線を前記架空電線に照射し、前記架空電線を透過した前記Ｘ線を前記Ｘ線受像装置で受像し、受像情報を前記操作端末に送信することを特徴とする架空電線検査システム。
2. 前記無人航空機には、前記Ｘ線照射装置による前記Ｘ線の照射領域を撮影する撮影装置と、当該無人航空機の位置情報を測位する測位装置とが設けられ、
   前記撮影装置で撮影した撮影情報及び前記測位装置で測位された位置情報を前記Ｘ線情報と一緒に前記操作端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の架空電線検査システム。
3. 前記無人航空機には、前記架空電線を収容し、前記架空電線に対して前記無人航空機が所定位置に配置されるように案内する案内部材が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の架空電線検査システム。
4. 検査対象物である架空電線を挟んで対向するようにＸ線照射装置とＸ線受像装置とを支持する無人航空機と、前記無人航空機を操作可能な操作端末とを有し、前記架空電線を検査する架空電線検査方法であって、
   前記操作端末からＸ線の検査指示を送信する指示送信ステップと、
   前記Ｘ線照射装置から前記架空電線に前記Ｘ線を照射する照射ステップと、
   前記Ｘ線受像装置にて前記架空電線を透過した前記Ｘ線を受像する受像ステップと、
   前記受像ステップで受像したＸ線情報を前記操作端末に送信する送信ステップと、
   を有することを特徴とする架空電線検査方法。

Images