JP2021030770A - Temperature monitoring sensor unit and monitoring system - Google Patents

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JP2021030770A JP2019150138A JP2019150138A JP2021030770A JP 2021030770 A JP2021030770 A JP 2021030770A JP 2019150138 A JP2019150138 A JP 2019150138A JP 2019150138 A JP2019150138 A JP 2019150138A JP 2021030770 A JP2021030770 A JP 2021030770A
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隆宏 三津野
Takahiro Mitsuno
隆宏 三津野
浩一 宮口
Koichi Miyaguchi
浩一 宮口
弘毅 田中
Koki Tanaka
弘毅 田中
紳 武内
Shin Takeuchi
紳 武内
松本 卓也
Takuya Matsumoto
卓也 松本
卓也 宮島
Takuya Miyajima
卓也 宮島
悟 峯山
Satoru Mineyama
悟 峯山
拓也 小久保
Takuya Kokubo
拓也 小久保
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Sanritz Automation Co Ltd
West Japan Railway Co
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Sanritz Automation Co Ltd
West Japan Railway Co
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Abstract

To promptly recognize an abnormal rise of temperature in a connection portion of a return feeder, in a power-saving manner and without requiring manpower.SOLUTION: A temperature monitoring sensor unit 1 comprises: a detection section 3; a transmission section 4; a control section 5; and a power source section 6. The detection section 3 is attached to a connection portion 21 of a return feeder 2. The transmission section 4 wirelessly transmits information. The control section 5 receives, as input, a result of detection performed by the detection section 3, and controls the transmission section 4. The power source section 6 supplies electric power to the transmission section 4 and the control section 5. The detection section 3 mechanically detects that a temperature T of the connection portion 21 has reached a predetermined threshold temperature Ts or more, and the detection result changes from a non-detected state s0 to a detected state s1. The detection section 3 mechanically holds the detected state s1. The control section 5 refers to a result of detection performed by the detection section 3, at a prescribed monitoring cycle, and when the detection result is in the detected state s1, the control section 5 causes the transmission section 4 to wirelessly transmit the detection result.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、き電線の接続部の温度を監視するための温度監視センサユニット、及びその温度監視センサユニットを有する監視システムに関する。 The present invention relates to a temperature monitoring sensor unit for monitoring the temperature of the connection portion of the electric wire, and a monitoring system including the temperature monitoring sensor unit.

電気鉄道において、き電線が設けられている。き電線は、電車線に平行して架設されるか、又はそれと並列接続で設置され、トロリ線に電気を供給したり、又は電車線の有効断面積を増大させるための架空電線である(非特許文献1参照)。き電線は、金属より線である。き電線の接続部は、接続管(スリーブ)という金具によって、き電線の端部同士を圧縮して把持し、機械的及び電気的に接続される。このため、き電線の接続部は、き電線圧縮部とも呼ばれる。き電線には大電流が流れるので、き電線の接続部は、何らかの原因によって電気抵抗が高いと、ジュール熱によって過熱し、断線に至るおそれがある。このため、接続管に示温ラベル(サーモラベル)を貼り、示温ラベルの変色の有無を定期的に目視する検査が行われている。しかし、示温ラベルは耐候性が優れているとはいえない。また、示温ラベルの目視での検査には人手を要する。さらに、示温ラベルが変色しても、次の検査時期までは、示温ラベルが変色したことが分からない。 Electric railways are equipped with electric wires. A power line is an overhead wire that is erected in parallel with the train line or installed in parallel with it to supply electricity to the trolley line or increase the effective cross-sectional area of the train line (non-conducting line). See Patent Document 1). The electric wire is a metal stranded wire. The connection portion of the wire is mechanically and electrically connected by compressing and gripping the ends of the wire by a metal fitting called a connecting pipe (sleeve). For this reason, the connection part of the wire is also called the compression part of the wire. Since a large current flows through the wire, if the electrical resistance of the connection of the wire is high for some reason, it may overheat due to Joule heat, leading to disconnection. For this reason, a temperature indicator label (thermo label) is attached to the connecting pipe, and an inspection is carried out to regularly visually check for discoloration of the temperature indicator label. However, it cannot be said that the temperature indicating label has excellent weather resistance. In addition, visual inspection of the temperature indicator label requires manpower. Furthermore, even if the temperature label is discolored, it is not known that the temperature label has been discolored until the next inspection time.

き電線の接続部に形状記憶合金からなる熱センサを設け、接続部の異常発熱(発生熱負荷)による形状記憶合金の変形を目視でわかるようにした異常発熱検知装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このような異常発熱検知装置を用いると、形状記憶合金の変形の有無を目視で確認する必要があり、人手を要する。 An abnormal heat generation detection device is known in which a heat sensor made of a shape memory alloy is provided at a connection portion of an electric wire so that deformation of the shape memory alloy due to abnormal heat generation (generated heat load) at the connection portion can be visually detected (for example). , Patent Document 1). However, when such an abnormal heat generation detection device is used, it is necessary to visually confirm the presence or absence of deformation of the shape memory alloy, which requires manpower.

また、形状記憶効果を有する金属部材を底面に有するケースの内部に紐で過熱表示板を吊下げた過熱表示装置が知られている(特許文献2参照)。しかし、このような過熱表示装置を用いると、過熱表示板が吊下ったか否かを視認する必要があり、人手を要する。 Further, there is known an overheat display device in which an overheat display plate is hung with a string inside a case having a metal member having a shape memory effect on the bottom surface (see Patent Document 2). However, when such a superheat display device is used, it is necessary to visually check whether or not the superheat display board is hung, which requires manpower.

また、形状記憶合金を圧縮接続管に巻回し、加熱する前と後におけるコイルピッチの変化を遠方から望遠鏡により視覚に捉える温度監視方法が知られている(特許文献3参照)。しかし、このような温度監視方法は、コイルピッチの変化を視覚に捉える必要があり、人手を要する。 Further, there is known a temperature monitoring method in which a shape memory alloy is wound around a compression connection tube and changes in coil pitch before and after heating are visually captured by a telescope from a distance (see Patent Document 3). However, such a temperature monitoring method requires manual labor because it is necessary to visually grasp the change in the coil pitch.

また、自走機で移動しながら示温ラベルを撮影する温度管理装置が知られている(特許文献4参照)。しかし、このような温度管理装置は、自走機を有するので、装置が大掛かりとなる。また、示温ラベルが変色しても、温度管理装置の自走機を走らせてその示温ラベルを撮影するまで、示温ラベルが変色したことが分からない。 Further, a temperature control device for photographing a temperature indicator label while moving by a self-propelled machine is known (see Patent Document 4). However, since such a temperature control device has a self-propelled machine, the device becomes large-scale. Further, even if the temperature indicator label is discolored, it is not known that the temperature indicator label is discolored until the self-propelled machine of the temperature control device is run and the temperature indicator label is photographed.

また、接続部の温度等を検出する温度センサを備え、検出した監視情報をIDタグに書き込む電車線路用監視システムが知られている(特許文献5参照)。この電車線路用監視システムでは、IDタグに書き込まれた監視情報は、電車に取り付けられたIDタグリーダ又は点検作業者が携帯するIDタグリーダにより読み取られる。このため、このような電車線路用監視システムでは、異常な温度を検出した後にその検出した監視情報を迅速に読み取るには、多くのIDタグリーダを稼働させる必要があり、システムが大掛かりになる。 Further, there is known a train track monitoring system that includes a temperature sensor that detects the temperature of a connection portion and writes the detected monitoring information in an ID tag (see Patent Document 5). In this train track monitoring system, the monitoring information written in the ID tag is read by an ID tag reader attached to the train or an ID tag reader carried by an inspection worker. Therefore, in such a train track monitoring system, it is necessary to operate many ID tag readers in order to quickly read the detected monitoring information after detecting an abnormal temperature, which makes the system large-scale.

そこで、本願発明者は、き電線の接続部の温度を温度センサで検知し、検知した温度をリアルタイムに無線送信する装置を検討した。しかし、装置が取り付けられたき電線には高電圧が印加されているため、装置の動作に十分な電力を長い時間供給することが困難である。そして、動作用の電力が不足している時にき電線の接続部に異常な温度上昇が発生しても、それを装置で検知できない。 Therefore, the inventor of the present application has studied a device that detects the temperature of the connection portion of the electric wire with a temperature sensor and wirelessly transmits the detected temperature in real time. However, since a high voltage is applied to the electric wire to which the device is attached, it is difficult to supply sufficient power for the operation of the device for a long time. Then, even if an abnormal temperature rise occurs at the connection portion of the electric wire when the power for operation is insufficient, the device cannot detect it.

特開昭63−180533号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-180533 特開平7−27632号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-27632 特開2001−167860号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-167860 特開平10−115560号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-115560 特開2006−131173号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-131173

JIS E2001:2002 「電車線路用語」JIS E2001: 2002 "Train track terminology"

本発明は、上記問題を解決するものであり、き電線の接続部の異常な温度上昇を、人手を要さずに、省電力で、迅速に把握することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to quickly grasp an abnormal temperature rise of a connection portion of an electric wire without manpower, with power saving.

本発明の温度監視センサユニットは、き電線の接続部の温度を監視するためのものであって、き電線の接続部に取り付けられる検知部と、情報を無線送信する送信部と、前記検知部による検知結果が入力され、前記送信部を制御する制御部と、前記送信部及び制御部に電力を供給する電源部とを備え、前記検知部は、前記接続部の温度が所定の閾値温度以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態から検知状態に変化するとともに、その検知状態を機械的に保持し、前記制御部は、所定の監視周期で前記検知結果を参照し、その検知結果が検知状態であるとき、その検知結果を前記送信部に無線送信させることを特徴とする。 The temperature monitoring sensor unit of the present invention is for monitoring the temperature of the connection portion of the wire, and includes a detection unit attached to the connection portion of the wire, a transmission unit that wirelessly transmits information, and the detection unit. The detection unit includes a control unit that controls the transmission unit and a power supply unit that supplies power to the transmission unit and the control unit, and the detection unit has a temperature of the connection unit equal to or higher than a predetermined threshold temperature. The detection result changes from the non-detection state to the detection state, and the detection state is mechanically held, and the control unit refers to the detection result in a predetermined monitoring cycle. Then, when the detection result is in the detection state, the detection result is wirelessly transmitted to the transmission unit.

この温度監視センサユニットにおいて、前記制御部は、前記監視周期より長い所定の動作確認周期で前記検知結果を参照し、その検知結果を前記送信部に無線送信させることが好ましい。 In this temperature monitoring sensor unit, it is preferable that the control unit refers to the detection result in a predetermined operation confirmation cycle longer than the monitoring cycle, and causes the transmission unit to wirelessly transmit the detection result.

この温度監視センサユニットにおいて、前記検知部は、複数の温度検知センサを有し、前記各々の温度検知センサは、前記接続部における取付箇所の温度が前記閾値温度以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態から検知状態に変化するとともに、その検知状態を機械的に保持し、少なくとも一つの前記温度検知センサの検知結果が検知状態であるとき、前記検知部による検知結果は検知状態とされることが好ましい。 In this temperature monitoring sensor unit, the detection unit has a plurality of temperature detection sensors, and each of the temperature detection sensors mechanically indicates that the temperature of the attachment portion at the connection portion is equal to or higher than the threshold temperature. When the detection result changes from the non-detection state to the detection state, the detection state is mechanically held, and the detection result of at least one temperature detection sensor is the detection state, the detection result by the detection unit. Is preferably in the detection state.

この温度監視センサユニットにおいて、前記温度検知センサは、温度を検知するためのバイメタルと、検知結果を出力する電気接点とを有し、前記バイメタルの変形によって前記閾値温度以上で前記電気接点の接点状態が変化して、その変化した接点状態が機械的に保持され、保持された接点状態が手動で復帰可能であることが好ましい。 In this temperature monitoring sensor unit, the temperature detection sensor has a bimetal for detecting the temperature and an electric contact for outputting the detection result, and the contact state of the electric contact is equal to or higher than the threshold temperature due to the deformation of the bimetal. Is changed, the changed contact state is mechanically held, and the held contact state can be manually restored.

この温度監視センサユニットにおいて、前記電源部は、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されて放電によって電力を供給する蓄電デバイスとを有することが好ましい。 In this temperature monitoring sensor unit, it is preferable that the power supply unit includes a solar cell and a power storage device that is charged by the solar cell and supplies electric power by electric discharge.

この温度監視センサユニットにおいて、前記蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタであることが好ましい。 In this temperature monitoring sensor unit, the power storage device is preferably an electric double layer capacitor.

この温度監視センサユニットにおいて、前記電源部は、一次電池を有してもよい。 In this temperature monitoring sensor unit, the power supply unit may have a primary battery.

本発明の監視システムは、温度監視センサユニットを備えたシステムであって、前記温度監視センサユニットが無線送信した検知結果を受信する受信部と、前記受信部が受信した検知結果が伝送される監視装置とをさらに備え、前記監視装置は、伝送された検知結果が検知状態である場合に警報を報知する報知部と、伝送された検知結果を蓄積する記憶部とを有することを特徴とする。 The monitoring system of the present invention is a system including a temperature monitoring sensor unit, in which a receiving unit that receives a detection result wirelessly transmitted by the temperature monitoring sensor unit and a monitoring unit that receives the detection result received by the receiving unit are transmitted. The monitoring device further includes a device, and is characterized in that the monitoring device includes a notification unit that notifies an alarm when the transmitted detection result is in the detection state, and a storage unit that stores the transmitted detection result.

本発明の温度監視センサユニットによれば、検知部は、接続部の温度が閾値温度以上になったことを機械的に検知し、その検知状態を機械的に保持するので、検知に電力を要しない。制御部は、監視周期で検知結果を参照し、その検知結果が検知状態であるとき、その検知結果を送信部に無線送信させるので、人手を要さず、常時無線送信するよりも省電力であり、監視周期の設定により、き電線の接続部の異常な温度上昇である検知状態を、迅速に把握することができる。本発明の監視システムによれば、監視装置は、伝送された検知結果が検知状態である場合に警報を報知する報知部を有するので、このシステムのユーザは、き電線の接続部の異常な温度上昇を、迅速に把握することができる。 According to the temperature monitoring sensor unit of the present invention, the detection unit mechanically detects that the temperature of the connection portion exceeds the threshold temperature and mechanically holds the detection state, so that power is required for the detection. do not do. The control unit refers to the detection result in the monitoring cycle, and when the detection result is in the detection state, the control unit wirelessly transmits the detection result to the transmission unit. Yes, by setting the monitoring cycle, it is possible to quickly grasp the detection state of an abnormal temperature rise at the connection of the wireless wire. According to the monitoring system of the present invention, the monitoring device has a notification unit that notifies an alarm when the transmitted detection result is in the detection state, so that the user of this system can use the abnormal temperature of the connection portion of the electric wire. The rise can be grasped quickly.

本発明の一実施形態に係る温度監視センサユニットの斜視図。The perspective view of the temperature monitoring sensor unit which concerns on one Embodiment of this invention. 温度監視センサユニットのブロック構成図。Block configuration diagram of the temperature monitoring sensor unit. 温度監視センサユニットの検知部及び温度検知センサの状態遷移図。The state transition diagram of the detection unit of the temperature monitoring sensor unit and the temperature detection sensor. 本発明の一実施形態に係る監視システムのブロック構成図。The block block diagram of the monitoring system which concerns on one Embodiment of this invention. 日照条件が良い場合の温度監視センサユニットの動作説明図。The operation explanatory view of the temperature monitoring sensor unit when the sunshine condition is good. 日照条件が良くない場合の温度監視センサユニットの動作説明図。An operation explanatory view of the temperature monitoring sensor unit when the sunshine condition is not good.

本発明の一実施形態に係る温度監視センサユニットを図1乃至図3を参照して説明する。図1に示すように、温度監視センサユニット1は、き電線2の接続部21の温度を監視するための装置である。図2に示すように、この温度監視センサユニット1は、検知部3と、送信部4と、制御部5と、電源部6とを備える。検知部3は、き電線2の接続部21に取り付けられる。送信部4は、情報を無線送信する。制御部5は、検知部3による検知結果が入力され、送信部4を制御する。電源部6は、送信部4及び制御部5に電力を供給する。 The temperature monitoring sensor unit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 1, the temperature monitoring sensor unit 1 is a device for monitoring the temperature of the connecting portion 21 of the electric wire 2. As shown in FIG. 2, the temperature monitoring sensor unit 1 includes a detection unit 3, a transmission unit 4, a control unit 5, and a power supply unit 6. The detection unit 3 is attached to the connection unit 21 of the electric wire 2. The transmission unit 4 wirelessly transmits information. The control unit 5 inputs the detection result by the detection unit 3 and controls the transmission unit 4. The power supply unit 6 supplies electric power to the transmission unit 4 and the control unit 5.

図3(状態遷移図)に示すように、検知部3は、接続部21の温度Tが所定の閾値温度Ts以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態s0から検知状態s1に変化する(イベントe01)。検知部3は、その検知状態s1を機械的に保持する(イベントe11)。閾値温度Tsは、例えば、従来の示温ラベルの変色温度とほぼ同じ70℃である。 As shown in FIG. 3 (state transition diagram), the detection unit 3 mechanically detects that the temperature T of the connection unit 21 exceeds a predetermined threshold temperature Ts, and detects the detection result from the non-detection state s0. It changes to the state s1 (event e01). The detection unit 3 mechanically holds the detection state s1 (event e11). The threshold temperature Ts is, for example, 70 ° C., which is substantially the same as the discoloration temperature of the conventional temperature indicating label.

制御部5は、所定の監視周期で検知部3による検知結果を参照し、その検知結果が検知状態s1であるとき、その検知結果を送信部4に無線送信させる(図2参照)。監視周期は、例えば10分に設定される。 The control unit 5 refers to the detection result by the detection unit 3 in a predetermined monitoring cycle, and when the detection result is in the detection state s1, causes the transmission unit 4 to wirelessly transmit the detection result (see FIG. 2). The monitoring cycle is set to, for example, 10 minutes.

制御部5は、その監視周期より長い所定の動作確認周期で検知部3による検知結果を参照し、その検知結果を送信部4に無線送信させる。動作確認周期は、例えば24時間(1日1回)である。 The control unit 5 refers to the detection result by the detection unit 3 in a predetermined operation confirmation cycle longer than the monitoring cycle, and causes the transmission unit 4 to wirelessly transmit the detection result. The operation check cycle is, for example, 24 hours (once a day).

本実施形態では、検知部3は、複数の温度検知センサ3a、3b、3c、3dを有する(図1及び図2参照)。各々の温度検知センサ3a、3b、3c、3dの状態遷移図は、検知部3の状態遷移図と同様である(図3参照)。すなわち、各々の温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、接続部21における取付箇所の温度Tが閾値温度Ts以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態s0から検知状態s1に変化するとともに(イベントe01)、その検知状態s1を機械的に保持する(イベントe11)。検知部3の検知結果は、各温度検知センサ3a、3b、3c、3dの検知結果の論理和(OR)である。すなわち、少なくとも一つの温度検知センサ3a、3b、3c、3dの検知結果が検知状態s1であるとき、検知部3による検知結果は検知状態s1とされる。なお、検知部3は、一つの温度検知センサを有してもよい。 In the present embodiment, the detection unit 3 has a plurality of temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d (see FIGS. 1 and 2). The state transition diagram of each of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d is the same as the state transition diagram of the detection unit 3 (see FIG. 3). That is, each of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d mechanically detects that the temperature T of the attachment portion at the connection portion 21 is equal to or higher than the threshold temperature Ts, and the detection result is detected from the non-detection state s0. While changing to the state s1 (event e01), the detection state s1 is mechanically held (event e11). The detection result of the detection unit 3 is the logical sum (OR) of the detection results of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d. That is, when the detection result of at least one temperature detection sensor 3a, 3b, 3c, 3d is the detection state s1, the detection result by the detection unit 3 is the detection state s1. The detection unit 3 may have one temperature detection sensor.

本実施形態では、温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、温度を検知するためのバイメタルと、検知結果を出力する電気接点とを有する(図示せず)。温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、バイメタルの変形によって閾値温度Ts以上で電気接点の接点状態が変化して(図3のイベントe01)、その変化した接点状態が機械的に保持され(イベントe11)、保持された接点状態が手動で復帰可能である(イベントe10)。本実施形態では、各温度検知センサ3a、3b、3c、3dの電気接点は、接点状態としての閉状態が非検知状態s0であり、開状態が検知状態s1である。検知部3は、温度検知センサ3a、3b、3c、3dの電気接点が直列接続されており、少なくとも一つの温度検知センサ3a、3b、3c、3dの検知結果が検知状態s1(開状態)であるとき、検知部3による検知結果は検知状態s1(開状態)となる(論理和)。制御部5は、検知部3の導通の有無をチェックすることによって、検知結果(非検知状態s0又は検知状態s1)を参照する。なお、複数の温度検知センサ3a、3b、3c、3dの各検知結果を制御部5に入力し、制御部5における処理によってそれらの検知結果の論理和を作ってもよい。 In the present embodiment, the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d have a bimetal for detecting the temperature and an electric contact for outputting the detection result (not shown). In the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d, the contact state of the electrical contact changes at the threshold temperature Ts or higher due to the deformation of the bimetal (event e01 in FIG. 3), and the changed contact state is mechanically held (event e01 in FIG. 3). Event e11), the held contact state can be manually restored (event e10). In the present embodiment, the electrical contacts of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d have the closed state as the contact state of the non-detection state s0 and the open state of the detection state s1. In the detection unit 3, the electrical contacts of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d are connected in series, and the detection result of at least one temperature detection sensor 3a, 3b, 3c, and 3d is in the detection state s1 (open state). At a certain time, the detection result by the detection unit 3 becomes the detection state s1 (open state) (logical sum). The control unit 5 refers to the detection result (non-detection state s0 or detection state s1) by checking the presence or absence of continuity of the detection unit 3. The detection results of the plurality of temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d may be input to the control unit 5, and the logical sum of the detection results may be created by the processing in the control unit 5.

電源部6は、太陽電池61と、蓄電デバイス62とを有する(図2参照)。蓄電デバイス62は、太陽電池61によって充電されて、放電によって電力を供給する。本実施形態では、蓄電デバイス62は、電気二重層キャパシタである。電源部6は、太陽電池61及び蓄電デバイス62以外に電源管理回路63を有する。電源管理回路63は、蓄電デバイス62の充放電の制御、出力電流のオン・オフ等の機能を有する。電源部6は、一次電池64を有してもよい。一次電池64は、例えば、数本の単3形乾電池である。 The power supply unit 6 includes a solar cell 61 and a power storage device 62 (see FIG. 2). The power storage device 62 is charged by the solar cell 61 and supplies electric power by discharging. In this embodiment, the power storage device 62 is an electric double layer capacitor. The power supply unit 6 has a power management circuit 63 in addition to the solar cell 61 and the power storage device 62. The power management circuit 63 has functions such as charge / discharge control of the power storage device 62 and on / off of the output current. The power supply unit 6 may have a primary battery 64. The primary battery 64 is, for example, several AA batteries.

温度監視センサユニット1を有する監視システム10について、図4を参照して説明する。監視システム10は、温度監視センサユニット1と、受信部8と、監視装置9とを備える。温度監視センサユニット1及び受信部8の数は限定されない。受信部8は、温度監視センサユニット1が無線送信した検知結果を受信する。監視装置9は、受信部8で受信した検知結果が伝送される。監視装置9は、報知部91と、記憶部92とを有する。報知部91は、伝送された検知結果が検知状態s1である場合に警報を報知する。記憶部92は、伝送された検知結果を蓄積する。 A monitoring system 10 having a temperature monitoring sensor unit 1 will be described with reference to FIG. The monitoring system 10 includes a temperature monitoring sensor unit 1, a receiving unit 8, and a monitoring device 9. The number of the temperature monitoring sensor unit 1 and the receiving unit 8 is not limited. The receiving unit 8 receives the detection result wirelessly transmitted by the temperature monitoring sensor unit 1. The monitoring device 9 transmits the detection result received by the receiving unit 8. The monitoring device 9 has a notification unit 91 and a storage unit 92. The notification unit 91 notifies an alarm when the transmitted detection result is the detection state s1. The storage unit 92 stores the transmitted detection result.

監視システム10において、温度監視センサユニット1が複数ある構成では、温度監視センサユニット1は、その温度監視センサユニット1が一意に識別される情報(ID)を付加して、検知結果を送信する。なお、温度監視センサユニット1と受信部8とが一対一である場合は、温度監視センサユニット1のIDを受信部8が付加してもよい。 In the monitoring system 10, when there are a plurality of temperature monitoring sensor units 1, the temperature monitoring sensor unit 1 adds information (ID) that uniquely identifies the temperature monitoring sensor unit 1 and transmits the detection result. When the temperature monitoring sensor unit 1 and the receiving unit 8 are one-to-one, the receiving unit 8 may add the ID of the temperature monitoring sensor unit 1.

受信部8は、電圧が加圧されていない所、例えば、踏切や、き電用変電所における無加圧の箇所等に設けられる。受信部8で受信した検知結果は、有線又は無線で監視装置9に伝送される。監視装置9は、例えば、指令所に設置される。 The receiving unit 8 is provided in a place where the voltage is not pressurized, for example, a railroad crossing, a place where the voltage is not applied in a feeder substation, or the like. The detection result received by the receiving unit 8 is transmitted to the monitoring device 9 by wire or wirelessly. The monitoring device 9 is installed at, for example, a command center.

監視装置9は、CPU、メモリ、入出力インターフェース等を有するコンピュータである。報知部91は、コンピュータのディスプレイやスピーカーである。記憶部92は、記憶装置を有するデータベースである。 The monitoring device 9 is a computer having a CPU, a memory, an input / output interface, and the like. The notification unit 91 is a computer display or speaker. The storage unit 92 is a database having a storage device.

温度監視センサユニット1についてさらに詳述する。本実施形態では、検知部3は、4つの温度検知センサ3a、3b、3c、3dを有する(図1参照)。温度検知センサ3a、3b、3c、3dの取付箇所は、例えば、従来の示温ラベルの取付箇所とほぼ同じとされる。き電線2の接続部21では、接続管22が2本のき電線2a、2bを圧縮して接続されている。温度検知センサ3aは、接続管22における一方のき電線2aを圧縮している部分に取り付けられる。温度検知センサ3bは、その近傍のき電線2aに取り付けられる。温度検知センサ3cは、接続管22における他方のき電線2bを圧縮している部分に取り付けられる。温度検知センサ3dは、その近傍のき電線2bに取り付けられる。 The temperature monitoring sensor unit 1 will be described in more detail. In this embodiment, the detection unit 3 has four temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d (see FIG. 1). The mounting locations of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d are, for example, substantially the same as the mounting locations of the conventional temperature indicating label. In the connection portion 21 of the wire wire 2, the connection pipe 22 is connected by compressing the two wire wires 2a and 2b. The temperature detection sensor 3a is attached to a portion of the connecting pipe 22 where one of the wires 2a is compressed. The temperature detection sensor 3b is attached to a wire wire 2a in the vicinity thereof. The temperature detection sensor 3c is attached to the portion of the connecting pipe 22 where the other wire 2b is compressed. The temperature detection sensor 3d is attached to a wire wire 2b in the vicinity thereof.

温度検知センサ3a、3b、3c、3dの温度検出機構は、バイメタル非通電式であり、温度の検出に電力を要しない。このような温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、例えば、手動復帰型サーモスタットである。なお、温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、温度ヒューズであってもよい。 The temperature detection mechanism of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d is a bimetal non-energized type and does not require electric power to detect the temperature. Such temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d are, for example, manual return type thermostats. The temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d may be thermal fuses.

送信部4、制御部5及び電源部6は、屋外耐候性を有する筐体7に収容される。筐体7は、接続管22に取り付けられる。送信部4は、無線モジュールとアンテナ41とを有する。無線モジュールは、筐体7に収容される。アンテナ41は、筐体7から突出する。電源部6は、太陽電池61等を有する。太陽電池61への光は、筐体7に設けられた窓部71から入射する。 The transmission unit 4, the control unit 5, and the power supply unit 6 are housed in a housing 7 having outdoor weather resistance. The housing 7 is attached to the connecting pipe 22. The transmission unit 4 has a wireless module and an antenna 41. The wireless module is housed in the housing 7. The antenna 41 projects from the housing 7. The power supply unit 6 includes a solar cell 61 and the like. The light to the solar cell 61 is incident from the window portion 71 provided in the housing 7.

送信部4の通信方式は、低消費電力で広いエリアをカバーする無線通信方式(LPWA: Low Power, Wide Area)の一種である(例えば「LoRa」(登録商標)規格)。 The communication method of the transmission unit 4 is a kind of wireless communication method (LPWA: Low Power, Wide Area) that covers a wide area with low power consumption (for example, "LoRa" (registered trademark) standard).

制御部5は、CPUとメモリとを有し、プログラムを実行することによって動作する(図2参照)。 The control unit 5 has a CPU and a memory, and operates by executing a program (see FIG. 2).

温度監視センサユニット1は、直射日光を受け、また、き電線2の接続部21の発熱によって加熱されることがある。このため、本実施形態では、電源部6の蓄電デバイス62として、熱暴走を防ぐため、リチウムイオン電池ではなく、電気二重層キャパシタを用いている。電気二重層キャパシタは、電気二重層コンデンサとも呼ばれ、二種の異なる物質の境界面にできる電気二重層の電荷蓄積作用を利用したコンデンサである(JIS C 5602−1986 「電子機器用受動部品用語」 番号3421参照)。 The temperature monitoring sensor unit 1 is exposed to direct sunlight and may be heated by the heat generated by the connection portion 21 of the electric wire 2. Therefore, in the present embodiment, an electric double layer capacitor is used as the power storage device 62 of the power supply unit 6 instead of the lithium ion battery in order to prevent thermal runaway. An electric double layer capacitor, also called an electric double layer capacitor, is a capacitor that utilizes the charge storage action of an electric double layer formed on the interface between two different substances (JIS C 5602-1986 "Passive component term for electronic equipment". See number 3421).

電源部6の電源管理回路63は、電源管理ICを用いて構成される。 The power management circuit 63 of the power supply unit 6 is configured by using a power management IC.

上記のように構成された温度監視センサユニット1の動作を図5及び図6を参照して説明する。図5及び図6において、横軸は時刻t、左側の縦軸は電源部6が供給する電流I、右側の縦軸はき電線2の接続部21の温度Tである。図5は日照条件等が良い場合の温度監視センサユニット1の動作を示す。前述したように、制御部5は、所定の監視周期(例えば10分)で検知部3による検知結果を参照する。 The operation of the temperature monitoring sensor unit 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In FIGS. 5 and 6, the horizontal axis is the time t, the vertical axis on the left side is the current I supplied by the power supply unit 6, and the vertical axis on the right side is the temperature T of the connection portion 21 of the wire line 2. FIG. 5 shows the operation of the temperature monitoring sensor unit 1 when the sunshine conditions and the like are good. As described above, the control unit 5 refers to the detection result by the detection unit 3 in a predetermined monitoring cycle (for example, 10 minutes).

図5に示すように、き電線2の接続部21の温度Tが閾値温度Ts以上になると、検知部3は、接続部21の温度Tが閾値温度Ts以上になったことを機械的に検知し、検知結果が非検知状態s0から検知状態s1に変化する。その検知状態s1は機械的に保持される。制御部5は、監視周期における次のタイミング(時刻ta)で、検知部3の検知結果を参照する。その検知結果が検知状態s1であるので、制御部5は、その検知結果を送信部4に無線送信させる。これは、温度監視センサユニット1による異常検知動作である。 As shown in FIG. 5, when the temperature T of the connection portion 21 of the electric wire 2 becomes equal to or higher than the threshold temperature Ts, the detection unit 3 mechanically detects that the temperature T of the connection portion 21 exceeds the threshold temperature Ts. Then, the detection result changes from the non-detection state s0 to the detection state s1. The detection state s1 is mechanically held. The control unit 5 refers to the detection result of the detection unit 3 at the next timing (time ta) in the monitoring cycle. Since the detection result is the detection state s1, the control unit 5 wirelessly transmits the detection result to the transmission unit 4. This is an abnormality detection operation by the temperature monitoring sensor unit 1.

なお、温度監視センサユニット1は、検知状態s1が保持されるので、検知状態s1である検知結果を無線送信した後は、監視周期で再び検知結果を無線送信することを省略してもよい。 Since the temperature monitoring sensor unit 1 holds the detection state s1, it may be omitted to wirelessly transmit the detection result again in the monitoring cycle after the detection result in the detection state s1 is wirelessly transmitted.

温度監視センサユニット1は、動作確認のため、検知結果が非検知状態s0か検知状態s1にかかわらず、動作確認周期で検知結果を無線送信する。制御部5は、動作確認周期(例えば24時間)のタイミングで(時刻tb、例えば6:00)、検知部3による検知結果を送信部4に無線送信させる。なお、温度監視センサユニット1は、検知状態s1である検知結果を無線送信した後は、動作確認周期で検知結果を無線送信することを省略してもよい。 The temperature monitoring sensor unit 1 wirelessly transmits the detection result in the operation confirmation cycle regardless of whether the detection result is the non-detection state s0 or the detection state s1 for the operation confirmation. The control unit 5 wirelessly transmits the detection result by the detection unit 3 to the transmission unit 4 at the timing of the operation confirmation cycle (for example, 24 hours) (time tb, for example, 6:00). After the temperature monitoring sensor unit 1 wirelessly transmits the detection result in the detection state s1, it may be omitted to wirelessly transmit the detection result in the operation confirmation cycle.

温度監視センサユニット1において、検知結果を無線送信する時に、電源部6が供給する電流Iが大きくなる。夜間は、蓄電デバイス62によって電流Iが供給される。 In the temperature monitoring sensor unit 1, when the detection result is wirelessly transmitted, the current I supplied by the power supply unit 6 becomes large. At night, the current I is supplied by the power storage device 62.

図6は日照条件等が良くない場合の温度監視センサユニット1の動作を示す。図6において、6時に日照開始、18時に日照終了と仮定している。制御部5による検知部3の検知結果の参照を「測定」と記載し、送信部4による検知結果の無線送信を「送信」と記載する。雨天や曇天が続く場合等、監視周期ごとの測定、送信に電源部6が十分な電流Iを供給できなくなると、制御部5は、動作を停止する(時刻0:00〜6:00等)。夜間等、太陽電池61の発電量が十分でない時(時刻18:00〜翌日6:00)にき電線2の接続部21の温度Tが閾値温度Ts以上になると(例えば、24:00)、それが機械的に検知されて保持されるので、動作確認周期における次のタイミング(6:00)に検知結果が送信される。蓄電デバイス62の残存電気量が低下した場合には、温度監視センサユニット1は、検知結果を送信できるまで蓄電デバイス62が充電された後に、測定、送信を行う。なお、電源部6に補助電源として一次電池64を設け、温度監視センサユニット1を24時間稼働させてもよい。 FIG. 6 shows the operation of the temperature monitoring sensor unit 1 when the sunshine conditions and the like are not good. In FIG. 6, it is assumed that the sunshine starts at 6 o'clock and the sunshine ends at 18:00. The reference of the detection result of the detection unit 3 by the control unit 5 is described as "measurement", and the wireless transmission of the detection result by the transmission unit 4 is described as "transmission". If the power supply unit 6 cannot supply sufficient current I for measurement and transmission in each monitoring cycle, such as when it rains or becomes cloudy, the control unit 5 stops operating (time 0:00 to 6:00, etc.). .. When the amount of power generated by the solar cell 61 is not sufficient (time 18:00 to 6:00 the next day), such as at night, when the temperature T of the connection portion 21 of the electric wire 2 becomes equal to or higher than the threshold temperature Ts (for example, 24:00), Since it is mechanically detected and held, the detection result is transmitted at the next timing (6:00) in the operation confirmation cycle. When the amount of residual electricity of the power storage device 62 decreases, the temperature monitoring sensor unit 1 measures and transmits after the power storage device 62 is charged until the detection result can be transmitted. A primary battery 64 may be provided in the power supply unit 6 as an auxiliary power source, and the temperature monitoring sensor unit 1 may be operated for 24 hours.

以上、本実施形態に係る温度監視センサユニット1によれば、検知部3は、接続部21の温度Tが閾値温度Ts以上になったことを機械的に検知し、その検知状態s1を機械的に保持するので、検知に電力を要しない。制御部5は、監視周期で検知結果を参照し、その検知結果が検知状態s1であるとき、その検知結果を送信部4に無線送信させるので、人手を要さず、常時無線送信するよりも省電力であり、監視周期の設定により、き電線2の接続部21の異常な温度上昇である検知状態s1を迅速に把握することができる。また、温度監視センサユニット1は、省電力であるので、その電源部6を小型化でき、き電線2に容易に取り付けることができる。 As described above, according to the temperature monitoring sensor unit 1 according to the present embodiment, the detection unit 3 mechanically detects that the temperature T of the connection unit 21 is equal to or higher than the threshold temperature Ts, and mechanically determines the detection state s1. Since it is held at, no power is required for detection. The control unit 5 refers to the detection result in the monitoring cycle, and when the detection result is in the detection state s1, causes the transmission unit 4 to wirelessly transmit the detection result. It is power saving, and by setting the monitoring cycle, it is possible to quickly grasp the detection state s1 which is an abnormal temperature rise of the connection portion 21 of the wire 2. Further, since the temperature monitoring sensor unit 1 is power-saving, its power supply unit 6 can be miniaturized and can be easily attached to the electric wire 2.

制御部5は、監視周期より長い所定の動作確認周期で検知結果を参照し、その検知結果を送信部4に無線送信させるので、温度監視センサユニット1が動作しているか否かを確認することができる。 The control unit 5 refers to the detection result in a predetermined operation confirmation cycle longer than the monitoring cycle, and wirelessly transmits the detection result to the transmission unit 4, so that it is confirmed whether or not the temperature monitoring sensor unit 1 is operating. Can be done.

検知部3は、複数の温度検知センサ3a、3b、3c、3dを有することにより、き電線2の接続部21の異常な温度上昇を、より確実に把握することができる。 Since the detection unit 3 has a plurality of temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d, it is possible to more reliably grasp the abnormal temperature rise of the connection portion 21 of the electric wire 2.

温度検知センサ3a、3b、3c、3dは、保持された接点状態が手動で復帰可能であるので、検知状態s1に変化した温度検知センサ3a、3b、3c、3dを非検知状態s0に復帰して再利用できる。 Since the held contact state of the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d can be manually restored, the temperature detection sensors 3a, 3b, 3c, and 3d that have changed to the detection state s1 are returned to the non-detection state s0. Can be reused.

電源部6は、太陽電池61と、蓄電デバイス62とを有するので、温度監視センサユニット1が高電圧の箇所にあっても、動作用の電力を供給することができる。 Since the power supply unit 6 includes the solar cell 61 and the power storage device 62, it is possible to supply electric power for operation even when the temperature monitoring sensor unit 1 is located at a high voltage location.

蓄電デバイス62は、電気二重層キャパシタであるので、熱暴走が防がれる。 Since the power storage device 62 is an electric double layer capacitor, thermal runaway can be prevented.

電源部6が一次電池64を有することにより、日照条件が良くない場合にも、電力を供給することができる。また、一次電池は、熱暴走のリスクが低い。 Since the power supply unit 6 has the primary battery 64, electric power can be supplied even when the sunshine conditions are not good. In addition, primary batteries have a low risk of thermal runaway.

本実施形態に係る監視システム10によれば、監視装置9は、伝送された検知結果が検知状態s1である場合に警報を報知する報知部91を有するので、このシステムのユーザは、き電線2の接続部21の異常な温度上昇を、迅速に把握することができる(図4参照)。また、監視装置9は、伝送された検知結果を蓄積する記憶部92を有するので、蓄積された検知結果を分析等の利用に供することができる。 According to the monitoring system 10 according to the present embodiment, the monitoring device 9 has a notification unit 91 that notifies an alarm when the transmitted detection result is the detection state s1, so that the user of this system can use the wire 2 The abnormal temperature rise of the connection portion 21 of the above can be quickly grasped (see FIG. 4). Further, since the monitoring device 9 has a storage unit 92 for accumulating the transmitted detection result, the accumulated detection result can be used for analysis or the like.

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、電源部6は、太陽電池61及び蓄電デバイス62が省略され、一次電池64を有してもよい(図2参照)。その場合、温度監視センサユニット1が動作確認周期で検知結果を無線送信しなくなったときに事後保全として、またはその前に予防保全として、一次電池64(乾電池)が交換される。温度監視センサユニット1が省電力であるので、一次電池64として乾電池を用いても電池が長時間もつ。 The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without changing the gist of the invention. For example, the power supply unit 6 may have a primary battery 64 without the solar cell 61 and the power storage device 62 (see FIG. 2). In that case, when the temperature monitoring sensor unit 1 stops wirelessly transmitting the detection result in the operation confirmation cycle, the primary battery 64 (dry battery) is replaced as post-maintenance or as preventive maintenance before that. Since the temperature monitoring sensor unit 1 saves power, the battery lasts for a long time even if a dry battery is used as the primary battery 64.

1 温度監視センサユニット
3 検知部
3a、3b、3c、3d 温度検知センサ
4 送信部
5 制御部
6 電源部
61 太陽電池
62 蓄電デバイス
64 一時電池
8 受信部
9 監視装置
91 報知部
92 記憶部
10 監視システム
s0 非検知状態
s1 検知状態
1 Temperature monitoring sensor unit 3 Detection unit 3a, 3b, 3c, 3d Temperature detection sensor 4 Transmission unit 5 Control unit 6 Power supply unit 61 Solar cell 62 Storage device 64 Temporary battery 8 Reception unit 9 Monitoring device 91 Notification unit 92 Storage unit 10 Monitoring System s0 Undetected state s1 Detected state

Claims (8)

き電線の接続部の温度を監視するための温度監視センサユニットであって、
き電線の接続部に取り付けられる検知部と、
情報を無線送信する送信部と、
前記検知部による検知結果が入力され、前記送信部を制御する制御部と、
前記送信部及び制御部に電力を供給する電源部とを備え、
前記検知部は、前記接続部の温度が所定の閾値温度以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態から検知状態に変化するとともに、その検知状態を機械的に保持し、
前記制御部は、所定の監視周期で前記検知結果を参照し、その検知結果が検知状態であるとき、その検知結果を前記送信部に無線送信させることを特徴とする温度監視センサユニット。
It is a temperature monitoring sensor unit for monitoring the temperature of the connection part of the electric wire.
The detector attached to the connection part of the electric wire and
A transmitter that wirelessly transmits information and
A control unit that inputs the detection result by the detection unit and controls the transmission unit,
It is provided with a power supply unit that supplies electric power to the transmission unit and the control unit.
The detection unit mechanically detects that the temperature of the connection unit exceeds a predetermined threshold temperature, changes the detection result from the non-detection state to the detection state, and mechanically holds the detection state. ,
The control unit refers to the detection result in a predetermined monitoring cycle, and when the detection result is in the detection state, the temperature monitoring sensor unit wirelessly transmits the detection result to the transmission unit.
前記制御部は、前記監視周期より長い所定の動作確認周期で前記検知結果を参照し、その検知結果を前記送信部に無線送信させることを特徴とする請求項1に記載の温度監視センサユニット。 The temperature monitoring sensor unit according to claim 1, wherein the control unit refers to the detection result in a predetermined operation confirmation cycle longer than the monitoring cycle, and causes the transmission unit to wirelessly transmit the detection result. 前記検知部は、複数の温度検知センサを有し、
前記各々の温度検知センサは、前記接続部における取付箇所の温度が前記閾値温度以上になったことを機械的に検知して検知結果が非検知状態から検知状態に変化するとともに、その検知状態を機械的に保持し、
少なくとも一つの前記温度検知センサの検知結果が検知状態であるとき、前記検知部による検知結果は検知状態とされることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の温度監視センサユニット。
The detection unit has a plurality of temperature detection sensors and has a plurality of temperature detection sensors.
Each of the temperature detection sensors mechanically detects that the temperature of the attachment point at the connection portion exceeds the threshold temperature, and the detection result changes from the non-detection state to the detection state, and the detection state is changed. Hold mechanically
The temperature monitoring sensor unit according to claim 1 or 2, wherein when the detection result of at least one of the temperature detection sensors is in the detection state, the detection result by the detection unit is in the detection state.
前記温度検知センサは、温度を検知するためのバイメタルと、検知結果を出力する電気接点とを有し、前記バイメタルの変形によって前記閾値温度以上で前記電気接点の接点状態が変化して、その変化した接点状態が機械的に保持され、保持された接点状態が手動で復帰可能であることを特徴とする請求項3に記載の温度監視センサユニット。 The temperature detection sensor has a bimetal for detecting the temperature and an electric contact for outputting the detection result, and the contact state of the electric contact changes at the threshold temperature or higher due to the deformation of the bimetal, and the change thereof. The temperature monitoring sensor unit according to claim 3, wherein the contact state is mechanically held, and the held contact state can be manually restored. 前記電源部は、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されて放電によって電力を供給する蓄電デバイスとを有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の温度監視センサユニット。 The temperature monitoring sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply unit includes a solar cell and a power storage device that is charged by the solar cell and supplies electric power by electric discharge. unit. 前記蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタであることを特徴とする請求項5に記載の温度監視センサユニット。 The temperature monitoring sensor unit according to claim 5, wherein the power storage device is an electric double layer capacitor. 前記電源部は、一次電池を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の温度監視センサユニット。 The temperature monitoring sensor unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the power supply unit includes a primary battery. 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の温度監視センサユニットを備えた監視装置であって、
前記温度監視センサユニットが無線送信した検知結果を受信する受信部と、
前記受信部が受信した検知結果が伝送される監視装置とをさらに備え、
前記監視装置は、伝送された検知結果が検知状態である場合に警報を報知する報知部と、伝送された検知結果を蓄積する記憶部とを有することを特徴とする監視システム。

A monitoring device including the temperature monitoring sensor unit according to any one of claims 1 to 7.
A receiving unit that receives the detection result wirelessly transmitted by the temperature monitoring sensor unit, and
A monitoring device for transmitting the detection result received by the receiving unit is further provided.
The monitoring device is a monitoring system including a notification unit that notifies an alarm when a transmitted detection result is in a detection state, and a storage unit that stores the transmitted detection result.

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