JP2020046192A - Deterioration diagnostic system and deterioration diagnostic method of wire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トロリ線や吊架線、き電線など電流が流れる電車線（以下、線条）の劣化診断システムおよび劣化診断方法に関し、特に線条の表面温度に基づいて劣化状態を診断するのに利用して有用な技術に関する。 The present invention relates to a deterioration diagnosis system and a deterioration diagnosis method for a trolley wire (hereinafter referred to as a “wire”) through which a current flows, such as a trolley wire, a suspension wire, and a feeder wire, and particularly to a method of diagnosing a deterioration state based on a surface temperature of the wire. Related to useful technologies.
従来、電車線設備における線条のメンテナンスは、トロリ線や吊架線、き電線等の線条の種類ごとに定めた一律周期による保全（ＴＢＭ：時間基準保全）、具体的には所定期間の経過（例えば１年毎）で行うのが一般的であった。また、線条の取替も、例えば耐用年数を経過すると実施するようなことが行われていた。しかも、従来の線条の検査・取替は、き電停止及び保守用車・重機を用いての作業が必要であり、多大な作業量とコストが発生する。 2. Description of the Related Art Conventionally, maintenance of a line in a train line facility is performed by maintenance (TBM: time-based maintenance) at a uniform cycle determined for each type of a line, such as a trolley wire, a suspension line, and a feeder, and more specifically, a predetermined period of time. (For example, every year). In addition, replacement of the filament has been performed, for example, when the useful life has elapsed. In addition, the conventional inspection and replacement of the wire requires a feeder stop and an operation using a maintenance vehicle / heavy machine, resulting in a large amount of work and cost.
しかし、実際には使用環境や個体差などにより劣化状態は線条ごとに異なる。そのため、劣化の有無に拘わらず検査・取替を行う上記一律周期の保全方式にあっては、無駄な取替えが行われることでメンテナンスコストの増大を招くという課題がある。従って、線条個々の状態を把握しそれに基づいた検査・取替を行う保全（ＣＢＭ：状態基準保全）が望ましい。
従来、電線やケーブルなどの線条の検査に関する技術としては、素線切れを起こすと抵抗が増加して線条の温度が上昇するので、その温度上昇を検出するため、電線やケーブルの表面温度を赤外線温度計または赤外熱的作像カメラにより撮影するようにした発明がある（例えば特許文献１および２）。
However, actually, the degradation state differs for each filament due to the use environment, individual differences, and the like. For this reason, in the above-mentioned uniform period maintenance method in which inspection / replacement is performed irrespective of the presence or absence of deterioration, there is a problem that useless replacement is performed and maintenance cost is increased. Therefore, it is desirable to perform maintenance (CBM: state-based maintenance) that grasps the state of each filament and performs inspection and replacement based on the state.
Conventionally, as a technology related to inspection of wires such as wires and cables, if a wire breaks, the resistance increases and the temperature of the wire rises. Is photographed by an infrared thermometer or an infrared thermal imaging camera (for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献１に記載されている発明は、赤外線温度計を用いた計測装置を提供するもので、計測した温度に基づいて電線の劣化を具体的にどのようにして検出するのか開示していない。
また、特許文献２に記載されている発明は、ケーブルもしくは電線束（ワイヤ）に電解質的性質をもつ流体を加える工程を設け、該流体を加えた後に赤外熱的作像カメラにより検出を行うようにしているため、作業が煩雑であり多大な作業とコストが発生するという課題がある。
However, the invention described in Patent Literature 1 provides a measuring device using an infrared thermometer, and discloses how to specifically detect deterioration of an electric wire based on the measured temperature. Absent.
Further, the invention described in Patent Document 2 includes a step of adding a fluid having an electrolytic property to a cable or a bundle of wires (wires), and after adding the fluid, detection is performed by an infrared thermal imaging camera. Therefore, there is a problem that the work is complicated and a large amount of work and cost are generated.
本発明は、上記のような背景の下になされたもので、その目的とするところは、サーモグラフィーを用いてトロリ線や吊架線、き電線等の線条の劣化状態を診断することができる線条の劣化診断システムおよび劣化診断方法を提供することにある。
本出願の他の目的は、機器の設置に伴う多大な作業とコストを発生させることなく線条の劣化状態を診断することができる線条の劣化診断システムおよび劣化診断方法を提供することにある。
The present invention has been made under the above-mentioned background, and an object thereof is to use a thermography to diagnose a deterioration state of a wire such as a trolley wire, a suspension wire, and a feeder wire. An object of the present invention is to provide a degradation diagnosis system and a degradation diagnosis method.
Another object of the present application is to provide a filament degradation diagnosis system and a degradation diagnosis method capable of diagnosing a degradation state of a filament without generating a great deal of work and cost associated with installation of equipment. .
上記課題を解決するために、本発明は、
診断対象の線条の一部を撮影可能に設置された赤外線撮像手段と、前記赤外線撮像手段によって撮影された画像データを記憶する記憶装置と、記憶された画像データを解析して前記線条の劣化状態を判定する劣化診断装置と、を備えた劣化診断システムにおいて、
前記劣化診断装置は、
診断対象の線条が敷設されている区間における車両の走行に関する情報を取得する車両情報取得手段と、
前記車両情報取得手段により取得した情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れるタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力する指令出力手段と、
前記赤外線撮像手段によって撮影された画像データを解析して劣化状態を判定する劣化判定手段と、を備えるようにしたものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides
An infrared imaging unit installed so as to be able to capture a part of the line to be diagnosed, a storage device for storing image data captured by the infrared imaging unit; and A deterioration diagnosis system for determining a deterioration state,
The deterioration diagnosis device,
Vehicle information acquisition means for acquiring information on the travel of the vehicle in the section where the diagnostic target line is laid,
Command output means for calculating the timing at which current flows in the filament of the diagnosis target based on the information obtained by the vehicle information obtaining means, generating and outputting a shooting command to the infrared imaging means,
A deterioration determining unit that analyzes image data captured by the infrared imaging unit and determines a deterioration state.
上記のような劣化診断システムによれば、撮影された画像（サーモグラフィー）を用いてトロリ線や吊架線、き電線等の線条の劣化状態を診断することができる。具体的には、線条が劣化すると抵抗値が上がり同一電流が流れた場合に温度が上昇する性質を利用し、サーモグラフィーにより撮影した線条の温度から劣化状態を判断するというものである。また、車両の位置情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れているタイミングを算出して赤外線撮像手段への撮影指令を出力して画像を撮影させるため、線条に電流が流れていないときに無駄に画像の撮影を行うのを回避し、メモリの記憶容量の低減を図ることができるとともに、記憶されている撮影画像の中から線条に電流が流れているときの画像を選定する作業が不要になり、効率良く線条の劣化状態を診断することができる。 According to the deterioration diagnosis system as described above, it is possible to diagnose a deterioration state of a wire such as a trolley wire, a suspension wire, and a feeder wire using a captured image (thermography). Specifically, by utilizing the property that the resistance value rises when the filament degrades and the temperature rises when the same current flows, the degradation state is determined from the temperature of the filament photographed by thermography. In addition, since the timing at which the current is flowing through the line to be diagnosed is calculated based on the position information of the vehicle, and a shooting command is output to the infrared imaging unit to shoot an image, no current flows through the line. It is possible to avoid unnecessary photographing of the image, to reduce the storage capacity of the memory, and to select an image from the stored photographed images when a current flows through the wire. Work becomes unnecessary, and the degradation state of the filament can be diagnosed efficiently.
ここで、望ましくは、前記赤外線撮像手段は線路沿線の構造物に設置されており、
前記車両の走行に関する情報は、車両の列車ダイヤ情報もしくは位置情報であり、
前記指令出力手段は、前記車両情報取得手段により取得した列車ダイヤ情報もしくは位置情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れるタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力するように構成する。
Here, desirably, the infrared imaging means is installed in a structure along the track,
The information on the traveling of the vehicle is train schedule information or position information of the vehicle,
The command output means calculates a timing at which a current flows through a filament to be diagnosed based on the train schedule information or the position information acquired by the vehicle information acquisition means, and generates and outputs a photographing instruction to the infrared imaging means. The configuration is as follows.
かかる構成によれば、列車ダイヤ情報もしくは位置情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れるタイミングを算出して赤外線撮像手段への撮影指令を出力し撮影を実行させるため、既存の列車運行管理システム等から撮影タイミングを算出する情報を取得することができるので、発明の実施に際して必要な新たな設備の追加を最小限に抑えつつ線条の劣化状態を診断するシステムを実現することができる。 According to such a configuration, the current train operation timing is calculated based on the train schedule information or the position information, and a shooting command is output to the infrared imaging means to execute shooting. Since the information for calculating the imaging timing can be obtained from the system or the like, it is possible to realize a system for diagnosing the state of degradation of the filament while minimizing the addition of new equipment necessary for implementing the invention.
本出願に係る他の発明は、
診断対象の線条の一部を撮影可能に設置された赤外線撮像手段からの画像データをコンピュータによって解析して線条の劣化状態を判定する劣化診断方法において、
診断対象の線条が敷設されている区間における車両の走行に関する情報を取得するステップと、
取得した車両の走行に関する情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れているタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力するステップと、
前記赤外線撮像手段によって撮影された画像データをコンピュータへ移管するステップと、
移管された画像データをコンピュータによって解析して劣化状態を判定する判定ステップと、
判定結果を出力するステップと、を含んでいるようにしたものである。
Other inventions according to the present application are:
In a degradation diagnosis method of analyzing image data from an infrared imaging unit installed so as to be able to photograph a part of a filament to be diagnosed by a computer to determine a degradation state of the filament,
Step of acquiring information about the travel of the vehicle in the section where the filament to be diagnosed is laid,
A step of calculating and outputting a photographing command to the infrared imaging unit by calculating a timing at which a current flows in the filament of the diagnosis target based on the acquired information on the traveling of the vehicle,
Transferring the image data captured by the infrared imaging means to a computer,
A determining step of analyzing the transferred image data by a computer to determine a deterioration state;
And outputting a determination result.
上記のような劣化診断方法によれば、撮影された画像（サーモグラフィー）を用いてトロリ線や吊架線、き電線等の線条の劣化状態を診断することができる。また、車両の位置情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れているタイミングを算出して赤外線撮像手段への撮影指令を出力して画像を撮影させるため、メモリの記憶容量の低減を図ることができるとともに、効率良く線条の劣化状態を診断することができる。 According to the deterioration diagnosis method as described above, it is possible to diagnose the deterioration state of the filament such as the trolley wire, the suspension wire, and the feeder wire using the photographed image (thermography). Further, since the timing at which a current is flowing in the filament to be diagnosed is calculated based on the position information of the vehicle and a shooting command is output to the infrared imaging means to shoot an image, the storage capacity of the memory is reduced. In addition to this, it is possible to efficiently diagnose the state of degradation of the filament.
ここで、望ましくは、変電所より前記線条に供給した電流の計測値を計測時間情報と共に取得するステップを有し、
前記判定ステップにおいては、前記変電所より取得した電流計測値および計測時間情報と画像データとに基づいて劣化状態を判定するようにする。
かかる方法によれば、変電所より取得した電流計測値と関連してサーモグラフィーから劣化状態を判定する、つまり誤って線条に電流が流れていないときのサーモグラフィーから劣化状態を判定してしまうのを回避することができるため、精度よく確実に線条の劣化状態を診断することができる。
Here, desirably, a step of acquiring a measurement value of the current supplied to the wire from the substation together with measurement time information,
In the determining step, the deterioration state is determined based on the current measured value and the measured time information acquired from the substation and the image data.
According to this method, the deterioration state is determined from the thermography in association with the current measurement value obtained from the substation, that is, the deterioration state is determined from the thermography when no current is flowing to the filament by mistake. Since it can be avoided, the degradation state of the filament can be diagnosed accurately and reliably.
また、望ましくは、前記赤外線撮像手段は、車両に設置された赤外線撮像手段であるようにする。
かかる方法によれば、線条の画像を撮影する多数の赤外線撮像手段（赤外線カメラ）を軌道に沿って設置する必要がなく、撮像手段の設置に伴う多大な作業とコストを発生させることなく線条の劣化状態を診断に必要な画像を取得することができる。
Preferably, the infrared imaging means is an infrared imaging means installed in a vehicle.
According to such a method, it is not necessary to install a large number of infrared imaging means (infrared cameras) for photographing the image of the striated line along the track, and it is not necessary to generate much work and cost associated with the installation of the imaging means. It is possible to acquire an image necessary for diagnosing the state of degradation of the stripe.
本発明の劣化診断システムおよび劣化診断方法によれば、サーモグラフィーを用いてトロリ線や吊架線、き電線等の線条の劣化状態を診断することができる。また、機器の設置に伴う多大な作業とコストを発生させることなく線条の劣化状態を診断することができるという効果を有する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the deterioration diagnosis system and deterioration diagnosis method of this invention, the deterioration state of the filaments, such as a trolley wire, a suspension wire, and a feeder wire, can be diagnosed using thermography. In addition, there is an effect that the deterioration state of the filament can be diagnosed without generating a great deal of work and cost associated with the installation of the device.
以下、本発明に係る線条の劣化診断方法およびそれを用いた劣化診断システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における線条の劣化状態の診断を行うシステム全体の構成を示した図である。なお、トロリ線については、摩耗状態を監視して張替え計画を策定する技術が既に確立され実施されているとともに、き電線については、弱点箇所である圧縮接続箇所を、サーモグラフィーを活用して劣化診断する技術が既に実用化されている。そこで、以下の実施形態では、吊架線を診断対象としたシステムについて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a method for diagnosing degradation of a filament and a degradation diagnosis system using the same according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an entire system for diagnosing a degraded state of a filament in the present embodiment. For trolley wires, the technology to monitor the wear condition and formulate a re-covering plan has already been established and implemented, and for feeder wires, the weak point, the compression connection point, is diagnosed using thermography for deterioration. Technology has already been put to practical use. Therefore, in the following embodiment, a system in which a suspension line is a diagnosis target will be described.
図１において、符号１０が付されているのは電車線としての吊架線である。図示しないが、吊架線１０は電気車に設けられているパンタグラフが接触するトロリ線を吊架する線条であり、所定の距離を置いて設けられている変電所１１Ａまたは１１Ｂから、直流電力（例えばＤＣ１５００Ｖ系）が供給されるように構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a suspension line as a train line. Although not shown, the suspension line 10 is a line that suspends a trolley wire provided on an electric car and that comes into contact with a pantograph. The suspension line 10 is supplied with DC power from a substation 11A or 11B provided at a predetermined distance. For example, a DC 1500 V system is supplied.
本実施形態においては、変電所１１Ａ−１１Ｂ間の任意の地点に吊架線１０の状態を監視するための赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……が設置されている。また、赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……に対して撮影指令（コマンドコード）を出力したり、撮影された画像（サーモグラフィー）のデータを受け取って解析したりする劣化診断装置２０が設けられている。赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……の取付け箇所としては、例えば軌道に沿って配設されている電柱など既存の線路沿線の構造物が考えられる。 In this embodiment, infrared cameras 12A, 12B, 12C,... For monitoring the state of the suspension line 10 are installed at arbitrary points between the substations 11A and 11B. Further, there is provided a deterioration diagnosis device 20 that outputs a photographing command (command code) to the infrared cameras 12A, 12B, 12C,... And receives and analyzes data of a photographed image (thermography). . .. May be an existing structure along the existing track, such as a utility pole arranged along a track.
劣化診断装置２０は、撮影された画像データやデータ解析用のソフトウェア（解析ツール）等を記憶する半導体メモリあるいは磁気ディスク装置などからなるデータ記憶装置２１、画像データ（サーモグラフィー）を解析するための演算等を行なうマイクロコンピュータのような演算処理装置、キーボードやマウスなどの入力装置、液晶モニタのような表示装置などを備えたコンピュータ装置によって構成することができる。 The deterioration diagnosis device 20 includes a data storage device 21 including a semiconductor memory or a magnetic disk device for storing photographed image data and software (analysis tool) for data analysis, and an operation for analyzing the image data (thermography). It can be configured by an arithmetic processing device such as a microcomputer for performing the above, an input device such as a keyboard and a mouse, and a computer device including a display device such as a liquid crystal monitor.
また、本実施形態においては、劣化診断装置２０は、変電所１１Ａ、１１Ｂにおいて計測された電流値および計測時刻等のデータを受信して診断に利用するとともに、列車１３の位置を把握し運行を管理する既存の列車運行管理装置もしくは列車運行管理システム３０からデータベース３１に記憶されている列車運行に関する列車ダイヤ情報（駅発着時刻、遅延時分等）を受信して、赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……による撮影タイミングを算出し撮影指令を出力する機能を有するように構成されている。 Further, in the present embodiment, the deterioration diagnosis device 20 receives the data such as the current value and the measurement time measured at the substations 11A and 11B and uses the data for diagnosis, as well as grasping the position of the train 13 and operating the train 13. The train schedule information (station departure / arrival time, delay time, etc.) stored in the database 31 is received from the existing train operation management device or the train operation management system 30 to be managed, and the infrared cameras 12A, 12B, and 12C are received. Are configured to have a function of calculating a shooting timing by... And outputting a shooting command.
なお、既存の列車運行管理システム３０には、無線通信により走行する列車１３から位置情報を受信して、あるいは軌道回路に接続され軌道回路から列車在線情報を収集する機能を有する連動装置３２からの信号に基づいて列車位置を把握しているものがあるので、その場合には、リアルタイムの列車位置情報を劣化診断装置２０へ送信するようにしても良い。列車運行管理システム３０から劣化診断装置２０へのデータの送信は、専用の通信回線あるいはインターネットのようなネットワークを介して行うことができる。 In addition, the existing train operation management system 30 receives position information from the train 13 traveling by wireless communication, or receives an information from the interlocking device 32 which is connected to the track circuit and has a function of collecting train location information from the track circuit. In some cases, the train position is known based on the signal. In this case, real-time train position information may be transmitted to the deterioration diagnosis device 20. Data transmission from the train operation management system 30 to the deterioration diagnosis device 20 can be performed via a dedicated communication line or a network such as the Internet.
本実施形態における赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……による撮影は、吊架線１０に電流が流れるタイミングで実施するのが望ましい。一方、変電所区間には、列車が加速（力行運転）も減速（回生運転）もせずに走行（惰行運転）する区間が存在しており、すべての列車が惰行運転をしているタイミングで赤外線カメラによる撮影を行なっても、吊架線１０に電流が流れていないため有効な画像データ（サーモグラフィー）を得ることができない。
一方、変電所区間において、列車が加速（力行運転）または減速（回生運転）を行う区間は、例えば駅構内もしくはその近傍の区間やカーブや坂（傾斜）のある区間など大体決まっている。従って、列車ダイヤ情報あるいは列車位置情報が分かれば、適切な撮影タイミングを算出することができる。
In the present embodiment, it is desirable that the photographing by the infrared cameras 12A, 12B, 12C,... On the other hand, in the substation section, there is a section where the train travels (coasting operation) without accelerating (powering operation) or decelerating (regenerative operation). Even when photographing is performed by a camera, effective image data (thermography) cannot be obtained because no current flows through the suspension line 10.
On the other hand, in the substation section, the section in which the train accelerates (powering operation) or decelerates (regenerative operation) is roughly determined, for example, a section in or near a station yard, or a section having a curve or a slope (slope). Therefore, if train timetable information or train position information is known, it is possible to calculate an appropriate photographing timing.
次に、劣化診断装置２０における診断処理の内容について、図２のフローチャートを用いて説明する。
劣化診断装置２０は、先ず列車運行管理システム３０から列車ダイヤ情報を取得する（ステップＳ１）。続いて、取得した列車ダイヤ情報に基づいて列車位置を算出し（ステップＳ２）、列車位置に基づいて撮影タイミングを算出する（ステップＳ３）。そして、算出したタイミングになった時点で、各赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……へ撮影指令を出力する（ステップＳ４）。その後、赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……から撮影した画像データを受信して記憶装置２１に記憶する（ステップＳ５）。
Next, the contents of the diagnosis processing in the deterioration diagnosis device 20 will be described using the flowchart of FIG.
The deterioration diagnosis device 20 first acquires train schedule information from the train operation management system 30 (step S1). Subsequently, the train position is calculated based on the acquired train schedule information (step S2), and the photographing timing is calculated based on the train position (step S3). Then, at the time when the calculated timing is reached, a photographing command is output to each of the infrared cameras 12A, 12B, 12C... (Step S4). Thereafter, image data captured from the infrared cameras 12A, 12B, 12C,... Is received and stored in the storage device 21 (step S5).
次に、劣化診断装置２０は、記憶装置２１から画像データを読み出して解析し（ステップＳ６）、診断対象の吊架線の劣化の有無や程度を判定する（ステップＳ７）。具体的には、温度が局所的に高くなっている箇所があれば、それを劣化箇所と判定する。そして、劣化があった箇所については、劣化の状態や程度を位置情報と共に表示装置へ出力して表示させる（ステップＳ８）。なお、ステップＳ１で列車運行管理システム３０から列車ダイヤ情報を取得する代わりに、列車位置情報を取得しても良く、その場合にはステップＳ２は不要となる。 Next, the deterioration diagnosis device 20 reads out and analyzes the image data from the storage device 21 (Step S6), and determines whether or not the suspension line to be diagnosed has deteriorated or not (Step S7). Specifically, if there is a portion where the temperature is locally high, it is determined to be a deteriorated portion. Then, for the portion where the deterioration has occurred, the state and degree of the deterioration are output to the display device together with the position information and displayed (step S8). Instead of acquiring the train schedule information from the train operation management system 30 in step S1, train position information may be acquired, and in that case, step S2 becomes unnecessary.
上記のような劣化診断処理によれば、作業員が現場に赴くことなく、遠隔から吊架線の劣化の状態や程度を検出することかできるため、従来に比べて大幅に人手による作業量およびそれに伴うコストを低減することができる。
図６には、本発明者らが営業列車が走行している軌道のある場所の既設の吊架線について赤外線カメラによる撮影と解析を行なった結果の一例を示す。なお、撮影は、１秒間に６０枚の画像を撮影可能な赤外線カメラを使用し、列車運行管理システムが保有する列車ダイヤ情報から、当該吊架線に電流が流れていると推定されるタイミングを算出して行なった。
According to the deterioration diagnosis processing as described above, the state and degree of deterioration of the suspension line can be detected remotely without the worker having to go to the site. The accompanying cost can be reduced.
FIG. 6 shows an example of a result obtained by the present inventors by using an infrared camera to photograph and analyze an existing suspension line at a location on a track on which a commercial train runs. The shooting was performed using an infrared camera capable of shooting 60 images per second, and the timing at which the current was estimated to be flowing through the suspension line was calculated from the train schedule information held by the train operation management system. I did it.
図６において、▲印は長さ方向６００ピクセルの撮影画像（サーモグラフィー）における０ピクセル位置での初期温度からの変化量を撮影時間０秒から３０秒までプロットしたもの、○印は２００ピクセル位置での初期温度からの変化量を撮影時間０秒から３０秒までプロットしたもの、◇印は４００ピクセル位置での初期温度からの変化量を撮影時間０秒から３０秒までプロットしたものである。
図６のグラフより、４００ピクセル位置で、初期温度からの変化量が大きく増加していることから、劣化して温度変化量が大きくなった場合に、画像解析で検出できることが充分に予想される。
In FIG. 6, the mark ▲ plots the amount of change from the initial temperature at the 0 pixel position in a photographed image (thermography) of 600 pixels in the length direction from the photographing time of 0 seconds to 30 seconds, and the mark ２００ indicates the 200 pixel position. Is a plot of the change from the initial temperature from the photographing time of 0 seconds to 30 seconds, and the triangle mark is a plot of the change from the initial temperature at the position of 400 pixels from the photographing time of 0 seconds to 30 seconds.
According to the graph of FIG. 6, since the amount of change from the initial temperature is greatly increased at the position of 400 pixels, it is sufficiently expected that when the temperature is increased due to deterioration, it can be detected by image analysis. .
次に、劣化診断装置２０における診断処理の変形例について、図３のフローチャートを用いて説明する。図３の劣化診断処理は、図２のフローチャートのステップＳ６の解析処理の後に、変電所１１Ａ、１１Ｂから計測した電流値および計測時刻等のデータを受信する処理ステップＳ６ａを設けるとともに、ステップＳ７では、変電所からの電流値データも勘案して、劣化の状態や程度を判定するようにしたものである。 Next, a modified example of the diagnosis process in the deterioration diagnosis device 20 will be described with reference to the flowchart in FIG. The degradation diagnosis process of FIG. 3 includes a process step S6a of receiving data such as current values and measurement times measured from the substations 11A and 11B after the analysis process of step S6 of the flowchart of FIG. The state and degree of deterioration are determined in consideration of the current value data from the substation.
具体的には、例えば変電所１１Ａ、１１Ｂで計測された電流値が比較的小さいにも関わらず赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……で捉えた温度変化が大きい場合に、より深刻な劣化が発生していると判断する。また、変電所１１Ａ、１１Ｂで計測された電流値が比較的大きいにもかかわらず、赤外線カメラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ……で捉えた温度変化が小さい場合には劣化が進んでいないと判断する。 More specifically, for example, even when the current values measured at the substations 11A and 11B are relatively small, the temperature change captured by the infrared cameras 12A, 12B, 12C... Judge that you are. Further, if the temperature change detected by the infrared cameras 12A, 12B, 12C... Is small even though the current values measured at the substations 11A and 11B are relatively large, it is determined that deterioration has not progressed.
次に、本発明に係る線条の劣化診断方法およびそれを用いた劣化診断システムの第２の実施形態について、図４および図５を用いて説明する。
第２の実施形態の劣化診断システムは、図４に示すように、赤外線カメラ１２を線路沿線の構造物ではなく走行する車両の屋根上（例えばパンタグラフを搭載する舟体の近傍）に設けて、電車線の画像を撮影するようにしたものである。吊架線を撮影する場合、真下に赤外線カメラを設置するとトロリ線によって隠れてしまうので、横にずれた位置に設置して斜め下方から吊架線を撮影するようにするのが良い。なお、赤外線カメラ１２を設置する位置は車両の屋根上に限定されるものでなく、吊架線を撮影可能な位置であれば、車両のどこに設置しても良い。
Next, a second embodiment of a method for diagnosing degradation of a filament and a degradation diagnosis system using the same according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the deterioration diagnosis system according to the second embodiment is provided with the infrared camera 12 not on a structure along a track but on a roof of a traveling vehicle (for example, near a boat body equipped with a pantograph), This is to take an image of a train line. In the case of photographing a suspension line, if an infrared camera is installed immediately below, the trolley line will hide the camera, so it is preferable to install the infrared camera at a position shifted laterally and photograph the suspension line from obliquely below. The position at which the infrared camera 12 is installed is not limited to the roof of the vehicle, and may be installed anywhere on the vehicle as long as the position allows photographing of the suspension line.
また、本実施形態においては、走行する車両に、赤外線カメラ１２へ撮影指令を出力する車上制御装置４０および赤外線カメラ１２により撮影された画像データを記憶する記憶装置（メモリ）４１が搭載されている。記憶装置４１に記憶された画像データは、通信手段によって地上側の劣化診断装置２０へ送信される。車両が車庫や留置線等に移動してから、伝送ケーブルあるいはＵＳＢメモリなどの記憶媒体を用いて画像データを劣化診断装置２０へ移管するようにしても良い。また、記憶装置４１には、予め撮影したい位置の情報を記憶しておくようにしても良い。 In the present embodiment, the traveling vehicle is equipped with an on-board controller 40 that outputs a photographing command to the infrared camera 12 and a storage device (memory) 41 that stores image data photographed by the infrared camera 12. I have. The image data stored in the storage device 41 is transmitted to the ground-side degradation diagnosis device 20 by the communication means. The image data may be transferred to the deterioration diagnosis device 20 using a transmission cable or a storage medium such as a USB memory after the vehicle moves to the garage or the detention line. In addition, the storage device 41 may store information on the position where the user wants to take an image in advance.
さらに、車上制御装置４０には、運転席に設けられているノッチハンドルの位置情報（ブレーキノッチを含む）が入力されており、このノッチ情報から電車線に電流（回生電流を含む）が流れるタイミングを算出して撮影タイミングを算出するように構成されている。また、速度発電機からの信号および地上子からの位置情報を受信した信号に基づいて車両位置を算出する車上装置から車両位置情報を受け取って撮影タイミングを算出するように構成しても良い。 Further, position information (including a brake notch) of a notch handle provided in the driver's seat is input to the on-vehicle control device 40, and a current (including a regenerative current) flows to the train line from the notch information. It is configured to calculate the timing to calculate the shooting timing. Further, the imaging timing may be calculated by receiving vehicle position information from an on-board device that calculates a vehicle position based on a signal from the speed generator and a signal that receives position information from the ground child.
図５には、本実施形態の劣化診断システムにおける車上制御装置４０による画像データの取得処理の手順が示されている。
車上制御装置４０は、ノッチ情報を読み込んで（ステップＳ１１）、ノッチが入っているか否か判定する（ステップＳ１２）。ここで、ノッチが入っていない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ１１へ戻る。また、ノッチが入っている（Ｙｅｓ）と判定すると、ステップＳ１３へ進んで、赤外線カメラ１２へ撮影指令を出力する。続いて、赤外線カメラ１２から撮影した画像データを読み込んで、撮影時刻や撮影時の車両の位置情報と共に記憶装置５１に記憶する（ステップＳ１４）。
FIG. 5 shows a procedure of an image data acquisition process by the on-board controller 40 in the deterioration diagnosis system of the present embodiment.
The on-vehicle control device 40 reads the notch information (step S11) and determines whether or not a notch is present (step S12). If it is determined that no notch is made (No), the process returns to step S11. If it is determined that the notch is included (Yes), the process proceeds to step S13, and a shooting command is output to the infrared camera 12. Subsequently, the image data taken from the infrared camera 12 is read and stored in the storage device 51 together with the shooting time and the position information of the vehicle at the time of shooting (step S14).
その後、記憶装置５１に記憶した画像データを、撮影時刻や車両位置情報と共に劣化診断装置２０へ送信する（ステップＳ１５）。
本実施形態における劣化診断装置２０の処理は、図２や図３のフローチャートのステップＳ６以降の処理と同じで良いので、説明は省略する。
上記変形例によれば、地上側に赤外線カメラを設置する作業が不要となるため、大幅に作業量およびそれに伴うコストを低減することができるという利点がある。
Thereafter, the image data stored in the storage device 51 is transmitted to the deterioration diagnosis device 20 together with the photographing time and the vehicle position information (Step S15).
The processing of the deterioration diagnosis device 20 in the present embodiment may be the same as the processing after step S6 in the flowcharts of FIGS. 2 and 3, and a description thereof will be omitted.
According to the above modification, there is no need to install an infrared camera on the ground side, and thus there is an advantage that the amount of work and the cost associated therewith can be greatly reduced.
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば上記実施例では、地上側に設置された劣化診断装置で赤外線カメラの撮影画像に基づいて線条の劣化を診断するようにしているが、車両に搭載された劣化診断装置によってリアルタイムで劣化診断を行うようにすることも可能である。
また、上記実施例では、本発明は吊架線の劣化診断に適用した場合について説明したが、本発明は吊架線の劣化診断に限定されず、トロリ線やき電線の劣化診断にも適用することができる。
As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the deterioration diagnosis is performed on the ground side by the deterioration diagnosis device based on the image captured by the infrared camera. However, the deterioration diagnosis device mounted on the vehicle performs the deterioration diagnosis in real time. It is also possible to carry out.
Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the deterioration diagnosis of the suspension line has been described, but the present invention is not limited to the deterioration diagnosis of the suspension line, and may be applied to the deterioration diagnosis of the trolley wire and the feeder line. it can.
１０ 吊架線
１１ 変電所
１２ 赤外線カメラ
２０ 劣化診断装置
２１ 記憶装置
３０ 列車運行管理システム
４０ 車上制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Suspension line 11 Substation 12 Infrared camera 20 Deterioration diagnostic device 21 Storage device 30 Train operation management system 40 On-board control device
Claims (5)
前記劣化診断装置は、
診断対象の線条が敷設されている区間における車両の走行に関する情報を取得する車両情報取得手段と、
前記車両情報取得手段により取得した情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れるタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力する指令出力手段と、
前記赤外線撮像手段によって撮影された画像データを解析して劣化状態を判定する劣化判定手段と、
を備えていることを特徴とする線条の劣化診断システム。 An infrared imaging unit installed so as to be able to capture a part of the line to be diagnosed, a storage device for storing image data captured by the infrared imaging unit; and A deterioration diagnosis device for determining a deterioration state,
The deterioration diagnosis device,
Vehicle information acquisition means for acquiring information on the travel of the vehicle in the section where the diagnostic target line is laid,
Command output means for calculating the timing at which current flows in the filament of the diagnosis target based on the information obtained by the vehicle information obtaining means, generating and outputting a shooting command to the infrared imaging means,
Degradation determination means for analyzing the image data captured by the infrared imaging means to determine a degradation state,
A system for diagnosing the deterioration of a filament.
前記車両の走行に関する情報は、車両の列車ダイヤ情報もしくは位置情報であり、
前記指令出力手段は、前記車両情報取得手段により取得した列車ダイヤ情報もしくは位置情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れるタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の線条の劣化診断システム。 The infrared imaging means is installed on a structure along the track,
The information on the traveling of the vehicle is train schedule information or position information of the vehicle,
The command output means calculates a timing at which a current flows through a filament to be diagnosed based on the train schedule information or the position information acquired by the vehicle information acquisition means, and generates and outputs a photographing instruction to the infrared imaging means. The system for diagnosing deterioration of a filament according to claim 1, wherein the system is configured as follows.
診断対象の線条が敷設されている区間における車両の走行に関する情報を取得するステップと、
取得した車両の走行に関する情報に基づいて診断対象の線条に電流が流れているタイミングを算出して前記赤外線撮像手段への撮影指令を生成し出力するステップと、
前記赤外線撮像手段によって撮影された画像データをコンピュータへ移管するステップと、
移管された画像データをコンピュータによって解析して劣化状態を判定する判定ステップと、
判定結果を出力するステップと、
を含んでいることを特徴とする線条の劣化診断方法。 A degradation diagnosis method for analyzing, by a computer, image data from infrared imaging means installed so as to be able to capture a part of a filament to be diagnosed to determine a degradation state of the filament,
Step of acquiring information about the travel of the vehicle in the section where the filament to be diagnosed is laid,
A step of calculating and outputting a photographing command to the infrared imaging unit by calculating a timing at which a current flows in the filament of the diagnosis target based on the acquired information on the traveling of the vehicle,
Transferring the image data captured by the infrared imaging means to a computer,
A determining step of analyzing the transferred image data by a computer to determine a deterioration state;
Outputting a judgment result;
A method for diagnosing the deterioration of a filament, the method comprising:
前記判定ステップにおいては、前記変電所より取得した電流計測値および計測時間情報と画像データとに基づいて劣化状態を判定することを特徴とする請求項３に記載の線条の劣化診断方法。 Having a step of obtaining a measurement value of the current supplied to the filament from the substation together with measurement time information,
4. The method according to claim 3, wherein in the determining step, the deterioration state is determined based on current measurement values and measurement time information obtained from the substation and image data.
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