JP3179254B2 - Approaching tree separation detector - Google Patents

Approaching tree separation detector

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JP3179254B2
JP3179254B2 JP19218893A JP19218893A JP3179254B2 JP 3179254 B2 JP3179254 B2 JP 3179254B2 JP 19218893 A JP19218893 A JP 19218893A JP 19218893 A JP19218893 A JP 19218893A JP 3179254 B2 JP3179254 B2 JP 3179254B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、送電線監保安業務関連
技術に関し、特に、送電線に接近する樹木等の障害物と
の離隔距離を測定する接近樹木離隔検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology related to transmission line security service, and more particularly to an approaching tree separation detecting device for measuring a separation distance from an obstacle such as a tree approaching a transmission line.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力を発電施設から変電施設まで送る送
電線に何らかの物体が接近または接触することによって
停電事故が発生する場合がある。停電事故の社会生活に
対する影響は非常に大きいので、このような停電事故は
絶対になくさなければならない。特に、樹木は成長する
ため、送電線との離隔距離の把握、伐採処理等確実な管
理が必要である。
2. Description of the Related Art A power outage accident may occur when an object approaches or comes into contact with a transmission line for transmitting power from a power generation facility to a substation facility. The power failure has a great impact on social life, and such a power failure must be eliminated. In particular, trees grow, so it is necessary to control the separation distance from power transmission lines and perform reliable management such as logging.

【0003】現状、接近樹木の離隔調査は、年2回、人
員が全管理区域を歩行して行っている。更に、その結果
詳細調査が必要な箇所については、当該地域に再度人員
が入り込み、基準尺、距離測定装置等を使用して詳細調
査を行っている。
[0003] At present, the separation of approaching trees is inspected twice a year by personnel walking in all managed areas. In addition, as for the places where detailed investigation is required, personnel re-enter the area and conduct detailed investigations using standard scales, distance measuring devices and the like.

【0004】ところが、送電線の総延長は一電力会社で
数千kmを越える長距離にわたるだけでなく、送電線が
架設されている場所は道もない峻険な山間部も多い。そ
のような場所に人員が重い測定装置を携帯して進入し調
査を行うため離隔調査には、非常に多くの時間と労力を
費やしていた。
[0004] However, the total length of the transmission line is not only a long distance exceeding several thousand km in one electric power company, but also the transmission line is erected in many steep mountainous areas without roads. Personnel carry heavy measuring equipment to such places and carry out surveys, so that a great deal of time and effort has been spent on remote surveys.

【0005】また、詳細調査終了後は、調査箇所、離隔
距離、鉄塔からの距離、断面図等を記入した管理表を作
成するとともに、伐採範囲、伐採予定時期等を記入した
伐採計画書を作成し、接近樹木の管理を行っているが、
調査データが手書きデータであることもあって、これら
の管理帳票の作成も手作業で作成しているのが現状であ
る。
[0005] After the detailed survey is completed, a management table is prepared in which survey locations, separation distances, distances from the tower, sectional views, and the like are entered, and a logging plan in which a logging range, a scheduled logging time, and the like are entered. And manages approaching trees,
At present, these management forms are also created manually, because the survey data is handwritten data.

【0006】このため、送電線と接近樹木の離隔距離
を、人員が山野深く立入ることなく、広範囲にわたって
迅速に精度良く測定でき、管理表、伐採計画書等の必要
な帳票類を短時間に作成できるシステムが強く望まれて
いた。
[0006] For this reason, the separation distance between the power transmission line and the approaching tree can be measured quickly and accurately over a wide area without the need for personnel to enter deep into the mountains, and the necessary forms such as management tables and logging plans can be obtained in a short time. A system that can be created has been strongly desired.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の接近樹木離隔調査は、人員が送電線下を歩行するか、
または、距離測定装置を要測定箇所に搬入してを行なわ
れていた。また、管理に必要な帳票類も離隔距離測定デ
ータをもとに、手作業で作成していた。このため、保安
伐採業務には、非常に多くの時間と労力が費やされてい
た。
As described above, the conventional approach to tree-separation surveys is based on whether people walk under a power transmission line or not.
Alternatively, the distance measurement device has been carried into a required measurement location. Also, the forms required for management were manually created based on the distance measurement data. For this reason, a great deal of time and effort was spent on security logging.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、測距光
軸を走査する機能を有したレーザ測距装置部と、前記レ
ーザ測距装置部から出力される距離データ、及び走査光
学系のスキャン角度データを記録する記録部と、前記レ
ーザ測距装置部及び前記記録部を制御する制御部と、前
記記録郁によって記録された距離データ、スキャン角度
データを処理し、送電線と前記送電線に接近する障害物
間の遠隔距離データを出力するデータ処理解析部とを有
し、前記レーザ測距装置、記録部、制御部を航空機に搭
載し、前記航空機の機軸方向を含め互いに直交する3軸
方向についての前記航空機の平行運動データ及ひ前記3
軸を中心とした回転運動データを取得するためのジャイ
ロ加速度計部を有することを特徴とする接近樹木離隔検
出装置が得られる。
According to the present invention, a laser range finder having a function of scanning a distance measuring optical axis, distance data output from the laser range finder, and a scanning optical system are provided. A recording unit for recording the scan angle data, a control unit for controlling the laser distance measuring unit and the recording unit, processing the distance data and scan angle data recorded by the recording unit, and a transmission line and the transmission line. A data processing / analysis unit that outputs data of a remote distance between obstacles approaching the electric wire, and the laser ranging device, a recording unit, and a control unit are mounted on an aircraft, and are orthogonal to each other, including the aircraft axis direction. The parallel motion data of the aircraft in three axial directions and the three
An approaching tree separation detecting apparatus characterized by having a gyro accelerometer unit for acquiring rotational motion data about an axis is obtained.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】更に、本発明においてはレーザ測距装置部
が出力する距離データとスキャン角度データを取り込
み、送電線と接近樹木間の距離がある設定値よりも異常
に接近している場合アラーム信号を発生する異常接近箇
所アラーム発生部を有している。
Further, in the present invention, the distance data and the scan angle data output from the laser distance measuring unit are fetched, and an alarm signal is generated when the distance between the power transmission line and the approaching tree is abnormally closer than a certain set value. It has an abnormal approach location alarm generation unit that generates.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の実施例のブロック図であ
る。図で本発明の実施例は機上搭載装置Aと地上装置B
とから構成されている。まず、機上搭載装置の構成を以
下説明する。レーザ測距装置部1は測距光軸を走査する
機能を有したコーナーキューブ等の鏡面反射体を使用し
ないレーザ測距装置であり、測距による距離データ及び
測距時点の走査光学系のスキャン角度データを出力する
機能を持つ。測距及び距離・角度データ出力等のタイミ
ング制御は制御部3によって行われる。記録部2はレー
ザ測距装置部1から出力される距離データ、スキャン角
度データをハードディスク等の記録媒体に記録する。制
御部3はレーザ測距装置部1の測距タイミング制御及び
各構成ユニットが出力するデータの記録部2への取り込
みの制御を行う。電源4は各構成ユニットに電力を供給
する。ジャイロ加速度計部5はヘリコプターの姿勢デー
タ、運動データを取得する。データとしては、ヘリコプ
ターの機軸を含めた互いに直交する3軸について、軸を
中心とした回転運動データと軸方向の平行運動データを
取得し、ディジタルデータとして記録部2に出力する。
タイマー部6は測定基準時間を発生する。時刻データ
は、可視TVカメラ部7の出力する映像情報と合成して
に記録される他、レーザ測距装置部1、ジャイロ加速度
計部5、GPS部8、緊急接近箇所アラーム発生部9の
出力データの取得時間として記録部2に記録される。可
視TVカメラ部7はレーザ測距装置部1のレーザ測距光
軸が走査される範囲以上の視野を持つTVカメラで、測
定地域の可視映像を取得する。GPS部8はヘリコプタ
ー飛行位置データを出力する。異常接近箇所アラーム発
生部9は飛行中に、レーザ測距装置部1が出力する距離
データ、スキャン角度データを処理し、送電線と接近樹
木間離隔距離がある設定値より小さく異常に接近してい
る場合にアラームを発生する。同時にアラーム発生信号
を記録部2に出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention is shown in FIG.
It is composed of First, the configuration of the onboard device will be described below. The laser range finder 1 is a laser range finder which does not use a specular reflector such as a corner cube having a function of scanning a distance measuring optical axis, and performs distance data measurement by distance measurement and scanning of a scanning optical system at the time of distance measurement. It has a function to output angle data. Timing control such as distance measurement and output of distance / angle data is performed by the control unit 3. The recording unit 2 records distance data and scan angle data output from the laser distance measuring unit 1 on a recording medium such as a hard disk. The control unit 3 controls the distance measurement timing of the laser distance measuring unit 1 and the control of taking in the data output from each component unit into the recording unit 2. The power supply 4 supplies power to each component unit. The gyro accelerometer unit 5 acquires the attitude data and the exercise data of the helicopter. As data, for three axes orthogonal to each other including the axis of the helicopter, rotational motion data about the axis and parallel motion data in the axial direction are acquired and output to the recording unit 2 as digital data.
The timer section 6 generates a measurement reference time. The time data is recorded after being synthesized with video information output from the visible TV camera unit 7, and output from the laser ranging device unit 1, gyro accelerometer unit 5, GPS unit 8, and emergency approach point alarm generation unit 9. It is recorded in the recording unit 2 as the data acquisition time. The visible TV camera unit 7 is a TV camera having a field of view larger than the range in which the laser ranging optical axis of the laser ranging unit 1 is scanned, and acquires a visible image of a measurement area. The GPS unit 8 outputs helicopter flight position data. The abnormal approach point alarm generating unit 9 processes the distance data and the scan angle data output by the laser distance measuring unit 1 during the flight, and abnormally approaches when the distance between the power transmission line and the approaching tree is smaller than a certain set value. If an alarm occurs, an alarm is generated. At the same time, an alarm generation signal is output to the recording unit 2.

【0014】次に、地上装置の構成を説明する。データ
読み取り装置10は機上搭載装置によってデータを書き
込まれた記録媒体から記録された距離データ、スキャン
角度データ、映像データ等のデータを読み取り、データ
処理解析部11に出力する。データ処理解析部11はデ
ータ読取り装置10によって読取った機上搭載装置のデ
ータを処理し、送電線と接近樹木間の離隔距離、要伐採
箇所の断面図など接近樹木管理に必要なデータ及び帳票
を表示部7及びプリンタ部8に出力する表示部7はデー
タ処理解析部11による処理結果を表示する。プリンタ
部8はデータ処理解析部11による処理結果をプリント
アウトする。
Next, the configuration of the ground equipment will be described. The data reading device 10 reads data such as distance data, scan angle data, and video data recorded from a recording medium on which data is written by the onboard device, and outputs the data to the data processing analysis unit 11. The data processing analysis unit 11 processes the data of the on-board device read by the data reading device 10 and generates data and forms necessary for managing approaching trees such as a separation distance between a transmission line and an approaching tree, a cross-sectional view of a required cutting location, and the like. The display unit 7 that outputs to the display unit 7 and the printer unit 8 displays the processing result by the data processing analysis unit 11. The printer unit 8 prints out the processing result by the data processing analysis unit 11.

【0015】次に、本発明の実施例の動作例について説
明する。図2は、機上搭載装置をヘリコプターに搭載し
送電線下の接近樹木離隔距離を測定している状況を示し
ている。ヘリコプターは、送電線の上空または側方上空
を飛行する。レーザ測距光軸は、ヘリコプターの機軸に
垂直な面内を走査される。ヘリコプター正面から見た様
子を図3に示す。θは、スキャナによるレーザ測距光軸
の振れ角を示す。測距繰り返し周波数をfとし、走査光
学系の周波数をfs、1秒間当たりのフレーム数をNと
するとN=fs/2であり、1フレーム当たりの測距、
スキャン角度データ数Dは D=f/N となる。したがって、1フレーム内の測距点間隔αは α=θ/D の角度間隔となる。
Next, an operation example of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a situation where the onboard equipment is mounted on a helicopter and the distance between approaching trees below the power transmission line is measured. Helicopters fly over power lines or over sideways. The laser ranging optical axis is scanned in a plane perpendicular to the helicopter axis. FIG. 3 shows a state viewed from the front of the helicopter. θ indicates the deflection angle of the laser ranging optical axis by the scanner. Assuming that the distance measurement repetition frequency is f, the frequency of the scanning optical system is fs, and the number of frames per second is N, N = fs / 2.
The number D of scan angle data is D = f / N. Therefore, the distance measurement point interval α in one frame is an angle interval of α = θ / D.

【0016】また、ヘリコプターの速度をvとすると1
フレーム間に進むヘリコプターの距離dは d=v/N である。これらの関係を図4に示す。
If the speed of the helicopter is v, 1
The distance d of the helicopter traveling between frames is d = v / N. FIG. 4 shows these relationships.

【0017】以上より、図5に示すように、レーザビー
ム広がり角BD をα以上にすれば、レーザ測距光軸の走
査軌跡に沿って抜けなくレーザ光を照射することがで
き、距離情報を得ることができる。更に、距離R0 でd
〈2・R0 ・BD を満足するように、レーザビーム広が
り角BD 、ヘリコプター速度v、レーザ測距光軸の走査
速度を設定するならば、測距距離R0 以上において、走
査角度範囲とヘリコプターの飛行経路によって作られる
面内をレーザビーム広がり角BD に相当する面分解能で
距離情報を取得することができる。以上のように機上搭
載装置によって取得された距離データ及び測距時の走査
光学系のスキャン角度データによって、ヘリコプターの
飛行経路をZ軸とした極座標のかたちで送電線及び接近
樹木等の地形情報を得ることができる。
As described above, as shown in FIG. 5, if the laser beam spread angle BD is set to α or more, laser light can be irradiated along the scanning trajectory of the laser distance measuring optical axis without falling off. Can be obtained. Further, at distance R 0 , d
<So as to satisfy the 2 · R 0 · B D, the laser beam divergence angle B D, helicopter velocity v, if setting the scanning speed of the laser distance measuring optical axis, the measured distance R 0 or more, the scanning angle range Distance information can be acquired in a plane formed by the flight path of the helicopter and the plane with a plane resolution corresponding to the laser beam divergence angle BD . As described above, based on the distance data acquired by the onboard device and the scan angle data of the scanning optical system at the time of distance measurement, topographic information such as transmission lines and approaching trees in the form of polar coordinates with the flight path of the helicopter as the Z axis. Can be obtained.

【0018】図6は、8本の送電線が架空されている箇
所の断面を模式的に表したものである。レーザ測距装置
部1によって取得されら距離データ及びスキャン角度デ
ータは、r及びθに相当する。図7,図8は実測した1
フレームのデータを横軸をスキャン角度、縦軸をヘリコ
プターからの距離としてプロットしたものである。図7
のデータは、鉄塔の片側4本両側合わせて8本の送電線
が架空されている箇所のデータであり、図の上方の矢印
で示した8点が送電線に対応している。図7より、最下
位の送電線位置から周辺の最寄りのプロット位置を抽出
し、その点までの距離を計算することにより、接近樹木
等の離隔距離を算出することができる。図8は、鉄塔部
分のデータである。図7と比較すると、近距離に送電線
に対応するプロットの他に多くのプロットがあることが
わかる。よって、例えば、前フレームの最下位電線の位
置を記憶しておき、その位置より近距離(図の上方)に
プロット点が8個以上あるか否かで鉄塔部分のデータを
判定することが可能である。
FIG. 6 schematically shows a cross section of a place where eight transmission lines are laid overhead. The distance data and the scan angle data obtained by the laser range finder 1 correspond to r and θ. 7 and 8 show actual measurements 1
In the data of the frame, the horizontal axis is plotted as the scan angle, and the vertical axis is plotted as the distance from the helicopter. FIG.
Are data of a location where eight transmission lines are laid overhead, including four on each side of the tower, and eight points indicated by arrows in the upper part of the figure correspond to the transmission lines. From FIG. 7, the nearest plotting position in the vicinity is extracted from the lowest transmission line position, and the distance to that point is calculated, whereby the separation distance of approaching trees or the like can be calculated. FIG. 8 shows data of a steel tower portion. Compared to FIG. 7, it can be seen that there are many plots in addition to the plot corresponding to the transmission line at a short distance. Therefore, for example, the position of the lowest electric wire of the previous frame is stored, and it is possible to determine the data of the steel tower portion based on whether or not there are eight or more plot points at a short distance (upper side in the figure) from the position. It is.

【0019】以上のように、鉄塔部分を除いて、送電線
の接近樹木離隔距離が各フレームごとに算出できたなら
ば、その値を基準値と比較し、ランク分けを行う。例え
ば、1m以下はA、1m〜3mはB、3m〜5mはCの
ようにである。このランクデータを各フレームごとに付
加しておく。接近状況ランクAの箇所の状況を確認する
場合は、ランクデータをもとに検索し、フレームNoを
リストアップする。次に、フレームNoからそのフレー
ムでの離隔距離及び断面図を検索することができる。ま
た、鉄塔部分の識別ができるので、鉄塔に番号をつける
ことも可能である。この機能をデータ処理解析部11に
持たせておけば、あるフレームNoがそのフライトのN
番目の鉄塔からM番目のデータであることがわかり、位
置も把握することができる。
As described above, if the approaching tree separation distance of the transmission line can be calculated for each frame except for the tower portion, the value is compared with a reference value to perform ranking. For example, A is 1 m or less, B is 1 m to 3 m, and C is 3 m to 5 m. This rank data is added to each frame. When confirming the situation of the approach status rank A, a search is performed based on the rank data, and the frame numbers are listed. Next, a separation distance and a cross-sectional view in the frame can be searched from the frame No. Also, since the tower portion can be identified, it is possible to number the tower. If this function is provided in the data processing analysis unit 11, a certain frame No.
It can be understood that the data is the M-th data from the th tower, and the position can be grasped.

【0020】上述のように、ヘリコプターでデータを取
得し、データ処理解析部によって、離隔距離、断面図、
該当箇所の位置が短時間で出力されるので、人員が山野
深く進入する必要なく、効率的に保安伐採業務を遂行で
きる。
As described above, data is acquired by a helicopter, and a separation distance, a sectional view,
Since the position of the corresponding location is output in a short time, the security logging operation can be performed efficiently without the need for personnel to enter deep into the mountains.

【0021】次に、ジャイロ加速度計部5を加えた場合
の動作を説明する。ヘリコプターは、送電線から一定距
離を一定速度で飛行しているわけではない。通常、外乱
による動揺や速度変化がある。また、周辺の地形状況に
合わせて、飛行高度を変化させる。したがって、機上装
置で取得されたデータは、ヘリコプターの動きも加味さ
れたデータとなっており、データごとに測定軸が異なっ
ているのである。例えば、図9に示すように、ヘリコプ
ターの機体が機軸を中心にしてθr傾いた場合を考え
る。実際の目標位置は、点A(θ+θ,rD )である
が、機上搭載装置で得られるデータは、点A′(θ,r
D )の位置を示すデータとなる。このようなヘリコプタ
ーの運動がデータに影響を与える状況では、ヘリコプタ
ーの運動変化に対してデータの取得時刻差が小さければ
影響を無視できるが、データ取得時刻に大きな差があれ
ば影響が大きく、データを同じ機上にプロットすること
はできない。つまり、1フレーム内での影響は無視でき
ても、数フレーム間のデータをいっしょに議論すること
はできないのである。ところが、送電線のある点から最
も近い樹木の位置は、同じフレーム内ではなく前後のフ
レーム内にある場合も考えられるため、フレームをつな
ぎ合わせできないときは、正確な接近樹木位置を把握す
ることができない場合がある。
Next, the operation when the gyro accelerometer unit 5 is added will be described. Helicopters do not fly at a constant speed over a certain distance from power lines. Usually, there is fluctuation and speed change due to disturbance. In addition, the flight altitude is changed according to the surrounding terrain conditions. Therefore, the data acquired by the on-board device is data taking into account the movement of the helicopter, and the measurement axis differs for each data. For example, as shown in FIG. 9, consider a case in which the helicopter body is tilted θr about the machine axis. The actual target position is the point A (θ + θ, r D ), but the data obtained by the onboard device is the point A ′ (θ, r D ).
D ) is the data indicating the position. In such a situation where the helicopter movement affects the data, the effect can be ignored if the data acquisition time difference is small with respect to the helicopter movement change. Cannot be plotted on the same machine. In other words, even if the influence within one frame can be ignored, data for several frames cannot be discussed together. However, the position of the tree closest to a certain point on the transmission line may be located in the front and rear frames instead of in the same frame.If the frames cannot be joined, it is necessary to know the exact approaching tree position. It may not be possible.

【0022】これに対し、ジャイロ加速度計部5を追加
するならば、ヘリコプターの各軸についての平行運動デ
ータ及び回転運動データが得られる。これらヘリコプタ
ーの運動データをヘリコプターの運動変化の速さを考慮
したレートで測距データ、スキャン角度データと並行し
て取得すれば、測定点の位置を補正することができる。
つまり、図9で言うならば、機体の回転角θrがわかる
ので、この値をスキャン角度データに加算することによ
って正確な目標位置がわかるのである。この補正によっ
て、フレームをつなぎ合わせ、3次元画像を作成するこ
とも可能となる。したがって、前後のフレームも含め
て、送電線のある点からの最接近位置を検出することが
できる。また、管理帳票作成に必要な送電線架設に沿っ
た縦断面図を作成できる。更には、送電線は、その温度
によってたるみ状態が異なるが、たるみ状態の理論式を
用いて、3次元画像上に温度が変化したときの電線の状
況を作成し、そのときの離隔距離を算出することができ
る。このシミュレーションは、夏場の電力需要ピーク時
の安全性を検討する上で非常に有効である。
On the other hand, if the gyro accelerometer unit 5 is added, parallel motion data and rotational motion data for each axis of the helicopter can be obtained. If the motion data of the helicopter is acquired in parallel with the distance measurement data and the scan angle data at a rate that takes into account the speed of the change in the motion of the helicopter, the position of the measurement point can be corrected.
That is, referring to FIG. 9, since the rotation angle θr of the machine body is known, an accurate target position can be known by adding this value to the scan angle data. With this correction, it is also possible to join frames to create a three-dimensional image. Therefore, it is possible to detect the closest position from a certain point of the transmission line, including the front and rear frames. In addition, a longitudinal sectional view along a transmission line erection required for creating a management form can be created. Furthermore, the transmission line has a slack state depending on its temperature. Using the theoretical formula of the slack state, create a state of the wire when the temperature changes on a three-dimensional image, and calculate a separation distance at that time. can do. This simulation is very effective in examining safety during peak demand for power in summer.

【0023】次に、タイマー部6と可視TVカメラ部7
を追加した場合の動作を説明する。可視TVカメラ部7
は、レーザ測距装置部1の測距光軸走査範囲を視野内に
収めることができる視野角を有している。そのカメラ光
軸は、例えば、機体の鉛直線方向としても良い。可視T
Vカメラ部7の映像データは、タイマー部6の発生する
測定基準時間と合成されて記録部2内にあるビデオレコ
ーダに記録される。映像データ取得時刻との一致のた
め、タイマー部6の発生する時刻データは、レーザ測距
装置部1、ジャイロ加速度計部5の出力データと同時に
記録部2に記録される。データ処理解析部11には、デ
ータ処理の結果、要調査接近箇所が検出されたならば、
そのフレームの測定時刻を出力する機能を持たせる。測
定時刻がわかれば、ビデオレコーダに映像データと合成
されて記録された時刻データと照合することによって要
調査接近箇所の映像が検索できる。その映像から、管理
情報として必要な樹種を判別できる他、伐採箇所立入り
調査時、作業者が該当箇所に到達するための有効な情報
となり、管理、伐採作業の効率化がはかれる。
Next, a timer section 6 and a visible TV camera section 7
The operation when "" is added will be described. Visible TV camera unit 7
Has a viewing angle that allows the range-finding optical axis scanning range of the laser range finder 1 to be within the field of view. The camera optical axis may be, for example, the vertical direction of the body. Visible T
The video data of the V camera unit 7 is combined with the measurement reference time generated by the timer unit 6 and recorded on the video recorder in the recording unit 2. The time data generated by the timer section 6 is recorded in the recording section 2 at the same time as the output data of the laser ranging apparatus section 1 and the gyro accelerometer section 5 so as to coincide with the video data acquisition time. If the data processing analysis unit 11 detects an approaching point requiring investigation as a result of the data processing,
A function to output the measurement time of the frame is provided. If the measurement time is known, it is possible to search for the video at the approaching point requiring investigation by comparing the time with the time data recorded by being combined with the video data on the video recorder. From the video, it is possible to determine the tree species required as management information, and at the time of the on-site inspection of the logging location, it becomes effective information for the worker to reach the relevant location, and the efficiency of management and logging work is improved.

【0024】次に、GPS部8を加えた場合の動作を説
明する。GPS部8の出力する飛行位置データは、ヘリ
コプターの飛行速度を考慮したレートでレーザ測距装置
部1の出力する距離データ、スキャン角度データと同時
に記録部2に記録する。例えば、飛行速度時速50km
/hは、秒速約14m/sであり、現状のGPS単独測
位の精度約100mと送電用鉄塔間隔最低約300mと
を考え合わせ、1秒程度のレートでデータを取得する。
図10に示すように、測位誤差100mとヘリコプター
の1秒間に進む距離14mを加えても、鉄塔間の中間位
置を越えない。よって、前述のように機上搭載装置によ
って取得したデータからデータ処理解析部11によって
鉄塔を抽出し、その時の飛行位置データを送電用鉄塔の
位置データベースと照合することにより、その抽出され
た鉄塔の番号がわかる。
Next, the operation when the GPS unit 8 is added will be described. The flight position data output from the GPS unit 8 is recorded in the recording unit 2 at the same time as the distance data and the scan angle data output from the laser ranging unit 1 at a rate that takes into account the flight speed of the helicopter. For example, 50km / h
/ H is about 14 m / s per second, and the data is acquired at a rate of about 1 second, taking into account the current accuracy of the GPS independent positioning of about 100 m and the minimum distance between the power transmission towers of about 300 m.
As shown in FIG. 10, even if the positioning error of 100 m and the distance of the helicopter traveling in one second of 14 m are added, the position does not exceed the intermediate position between the towers. Therefore, as described above, the tower is extracted by the data processing / analysis unit 11 from the data acquired by the onboard device, and the flight position data at that time is compared with the position database of the power transmission tower, whereby the extracted tower is extracted. You know the number.

【0025】飛行位置データがない場合は、機上搭載装
置によって取得されたデータがどの場所のデータかわか
らない。したがって、送電線に沿って一方向にヘリコプ
ターが飛行した場合は、データ取得開始直後の鉄塔番号
とデータ処理解析部11によって抽出された鉄塔の数を
数えることによって、自動的に鉄塔番号を数えていくこ
とができるが、送電設備全体の総合的な状況観測を行う
航空巡視と同時にデータを取得する場合は、ヘリコプタ
ーは送電線に沿って飛行するだけでなく、異常らしきが
認められればその時点でホバリングを行ったり、通過点
に戻ることがあるため、抽出された鉄塔が観測後何番目
の鉄塔であるかを、自動的に数えることは困難である。
これに対し、GPS部8による位置データがあれば、前
述のように鉄塔番号がわかるので、データ処理解析部1
1によって自動的にどの位置のデータかわかる。このよ
うに、、航空巡視と並行してデータ取得できることは、
飛行回数を減らすことができ、省力化に有効である。
If there is no flight position data, it is not known which data is acquired by the onboard device. Therefore, when the helicopter flies in one direction along the transmission line, the tower number is automatically counted by counting the tower number immediately after the start of data acquisition and the number of towers extracted by the data processing analysis unit 11. However, if data is acquired at the same time as air patrol to observe the overall situation of the entire power transmission facility, the helicopter will not only fly along the transmission line, but also Because it may hover or return to the passing point, it is difficult to automatically count the number of the extracted pylon after observation.
On the other hand, if there is position data from the GPS unit 8, the tower number can be known as described above.
1 automatically indicates the position of the data. Thus, the fact that data can be acquired in parallel with air patrol is
The number of flights can be reduced, which is effective for labor saving.

【0026】次に、異常接近箇所アラーム発生部9を加
えた場合の動作を説明する。図11に簡単のために送電
線架空箇所の1フレーム分のデータを模式的に表した。
図の矢印で示したプロットが送電線の測定点である。ま
ず、送電線に対応する8個プロットを探し、その中から
最下位の2個のプロットを抽出する。抽出方法の一例を
以下に示す。測距距離データをある距離単位に区切り、
その範囲内のプロットの有無を検出する。つまり、0〜
r1の範囲内にプロットがあるか、次にr1〜r2の範
囲内にプロットがあるか、…のように有無を確認する。
次に、プロットが8個見つかった時点でこの動作をや
め、最後の2個のスキャン角度データと距離データを抽
出する。この2点は図11のX(θx,rx)とY(θ
y,ry)に対応する。次に、プロットX,Yを中心
に、ある設定範囲±Δθ,±Δr内のプロットの有無を
確認する。図11のX,Yを中心にした斜線内のプロッ
トの有無の確認である。この斜線内にプロットがあると
いうことは、送電線の近くに何らかの物体があるという
ことである。もしあるならば、警報信号を出力する。以
上の動作を短時間に行い、警報信号が発生したならばヘ
リコプターを警報のなった地点に戻し、ホバリングや低
速飛行をして線下の状況を詳細に観察する。時速50k
m/hの場合、秒速約14m/sであるから、当該箇所
通過後、1秒以内に警報が発生すれば充分である。
Next, the operation in the case where the abnormal approach point alarm generating section 9 is added will be described. FIG. 11 schematically shows data for one frame of a transmission line overhead portion for simplicity.
The plot indicated by the arrow in the figure is the measurement point of the transmission line. First, eight plots corresponding to the transmission line are searched, and the two lowest plots are extracted from the eight plots. An example of the extraction method is described below. Divide the distance measurement data into certain distance units,
The presence or absence of a plot within that range is detected. That is, 0
It is checked whether there is a plot in the range of r1, next there is a plot in the range of r1 to r2, and so on.
Next, this operation is stopped when eight plots are found, and the last two scan angle data and distance data are extracted. These two points are X (θx, rx) and Y (θ
y, ry). Next, the presence or absence of a plot within a certain set range ± Δθ, ± Δr is confirmed centering on the plots X and Y. This is a check for the presence or absence of a plot within the oblique line centered on X and Y in FIG. The fact that there is a plot in this diagonal line means that there is something near the transmission line. If so, output an alarm signal. The above operation is performed in a short time, and when an alarm signal is generated, the helicopter is returned to the point where the alarm was issued, and hovering and low-speed flight are performed to observe the situation under the line in detail. 50k / h
In the case of m / h, since the speed is about 14 m / s per second, it is sufficient if an alarm is generated within one second after passing through the place.

【0027】以上によって、ヘリコプターに搭乗した巡
視員は、アラームが発生した時だけ接近樹木の状況を観
察すれば良く、通常、接近樹木以外の送電設備の監視に
専念できる。ただし、本動作例では、鉄塔部分について
は、その区別を行っていないので鉄塔を通過する度にア
ラームが発生する可能性がある。よって、鉄塔通過時の
警報信号は、巡視員が無視することになる。
As described above, the patrolman who has boarded the helicopter only needs to observe the status of the approaching tree only when an alarm occurs, and can usually concentrate on monitoring power transmission equipment other than the approaching tree. However, in this operation example, since the tower portion is not distinguished, an alarm may be generated every time the vehicle passes through the tower. Therefore, the patrol member ignores the warning signal when passing through the tower.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本装置は、機上搭載
装置をヘリコプターに搭載し、送電線上空を飛行しなが
らデータを取得した後、地上装置によって短時間に離隔
距離の算出、管理に必要な帳票及び断面図を出力できる
ので、離隔調査のために人員が山野深く進入する必要が
なく、また、広範囲の接近樹木状況を効率よく取り扱う
ことができる。これにより、保安伐採業務の効率化がは
かれる。
As described above, the present apparatus mounts an onboard apparatus on a helicopter, acquires data while flying over a transmission line, and then calculates and manages the separation distance in a short time by a ground apparatus. Since necessary forms and cross-sectional views can be output, there is no need for personnel to go deep into the mountains for the separation survey, and a wide range of approaching trees can be handled efficiently. This will increase the efficiency of security logging operations.

【0029】更に、ジャイロ加速度計部を加えることに
よって、ヘリコプター等航空機の運動による誤差の補正
ができ、送電線下の状況を3次元画像化可能なので、前
後のフレームデータを含めて離隔距離を算出できる。
Further, by adding a gyro accelerometer unit, it is possible to correct errors caused by the movement of an aircraft such as a helicopter, and to obtain a three-dimensional image of a situation under a transmission line. it can.

【0030】これにより、接近樹木離隔距離の精度を向
上できる他、送電線に沿った縦断面図の出力も可能とな
る。更には、温度変化による送電線架空状況変化のシミ
ュレーションが可能になるので、保安伐採業務の信頼性
向上と効率化がはかれる。
This makes it possible to improve the accuracy of the approaching tree separation distance and to output a longitudinal sectional view along the transmission line. Furthermore, since it is possible to simulate changes in the transmission line overhead due to temperature changes, the reliability and efficiency of security logging operations can be improved.

【0031】またタイマー部と可視TVカメラ部を追加
することによって、レーザ測距装置部のデータと時間的
に対応した映像データを検索できるので、映像データに
よる樹木の種類が判別できる他、要調査箇所の送電線下
の詳細な地形情報が得られ立入り作業の効率化がはかれ
る。これにより、保安伐採業務の効率化がはかれる。
Further, by adding a timer section and a visible TV camera section, video data temporally corresponding to the data of the laser distance measuring section can be searched. Detailed topographical information under the transmission line at the location can be obtained, and entry work can be streamlined. This will increase the efficiency of security logging operations.

【0032】また、GPS部を追加することにより、鉄
塔部分のデータに対応したヘリコプターの位置データを
取得できるので、鉄塔位置データベースと照合すること
により鉄塔番号が自動処理によって把握できる。これに
よって、搭乗員の作業負荷を増やすことなく、航空巡視
と同時にデータを取得できる。また、接近樹木データ取
得のためのフライトを行う必要がなくなるので、保安伐
採業務の効率化がはかれる。
Further, by adding a GPS unit, helicopter position data corresponding to the data of the tower portion can be obtained, so that the tower number can be grasped by automatic processing by collating with the tower position database. As a result, data can be acquired simultaneously with the air patrol without increasing the workload of the crew. In addition, since there is no need to perform a flight to obtain data on approaching trees, the efficiency of security logging operations can be improved.

【0033】また異常接近箇所アラーム発生部を追加す
ることにより、ヘリコプターに搭乗した巡視員は、アラ
ーム発生時のみ、接近樹木状況を詳細に観測すればよ
く、常時、接近樹木以外の送電設備の監視に専念でき
る。これにより、保安伐採業務を信頼性を向上できる。
Also, by adding an abnormal approaching location alarm generating unit, the patrolman who has boarded the helicopter can monitor the status of the approaching trees in detail only when an alarm occurs, and constantly monitor the power transmission equipment other than the approaching trees. Can concentrate on This can improve the reliability of security logging operations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の接近樹木離隔検出装置のブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram of an approaching tree separation detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本装置の運用概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram of the operation of the apparatus.

【図3】本装置の動作説明図のうちヘリコプター正面
図。
FIG. 3 is a front view of a helicopter in the operation explanatory view of the apparatus.

【図4】データ取得についての説明図。FIG. 4 is a diagram illustrating data acquisition.

【図5】測距光軸の走査とビーム広がり角の関係。FIG. 5 shows a relationship between scanning of a distance measuring optical axis and a beam divergence angle.

【図6】データ取得状況イメージ図。FIG. 6 is an image diagram of a data acquisition situation.

【図7】実測データ(送電線架空箇所)例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of actual measurement data (a transmission line overhead location).

【図8】実測データ(鉄塔部分)例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of actual measurement data (pylon part).

【図9】機体運動の測定に対する影響の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of an influence on measurement of a body motion.

【図10】GPS部による位置データ取得時間間隔の説
明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a position data acquisition time interval by a GPS unit.

【図11】異常接近箇所アラーム発生部のアルゴリズム
説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an algorithm of an abnormal approaching location alarm generation unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ測距装置部 2 記録部 3 制御部 4 電源部 5 ジャイロ加速度計部 6 タイマー部 7 可視TVカメラ部 8 GPS部 9 異常接近箇所アラーム発生部 10 データ読取り装置 11 データ処理解析部 12 表示部 13 プリンタ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser ranging device part 2 Recording part 3 Control part 4 Power supply part 5 Gyro accelerometer part 6 Timer part 7 Visible TV camera part 8 GPS part 9 Abnormal approach place alarm generation part 10 Data reading device 11 Data processing analysis part 12 Display part 13 Printer section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加瀬 貞二 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 田代 和登 福岡県福岡市中央区渡辺通2丁目1番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 青木 毅 福岡県福岡市中央区渡辺通2丁目1番82 号 九州電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−313715(JP,A) 特開 平5−170191(JP,A) 特開 平4−315084(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 7/00 - 7/06 G01C 15/00 - 15/14 G01S 13/02 G01S 17/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Teiji Kase 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside NEC Corporation (72) Inventor Kazuto Tashiro 2-1-1 Watanabe-dori, Chuo-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture No. 82 Kyushu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Takeshi Aoki 2-1-2 Watanabe Dori, Chuo-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture Kyushu Electric Power Co., Inc. (56) References JP-A-6-313715 (JP, A) JP-A-5-170191 (JP, A) JP-A-4-315084 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G01C 7/00 -7/06 G01C 15/00-15/14 G01S 13/02 G01S 17/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 測距光軸を走査する機能を有したレーザ
測距装置部と、前記レーザ測距装置部から出力される距
離データ、及び走査光学系のスキャン角度データを記録
する記録部と、前記レーザ測距装置部及び前記記録部を
制御する制御部と、前記記録部によって記録された距離
データ、スキャン角度データを処理し、送電線と前記送
電線に接近する障害物間の遠隔距離データを出力するデ
ータ処理解析部とを有し、前記レーザ測距装置、記録
部、制御部を航空機に搭載し、前記航空機の機軸方向を
含め互いに直交する3軸方向についての前記航空機の平
行運動データ及び前記3軸を中心とした回転運動データ
を取得するためのジャイロ加速度計部を有することを特
徴とする接近樹木離隔検出装置。
1. A laser distance measuring unit having a function of scanning a distance measuring optical axis, and a recording unit for recording distance data output from the laser distance measuring unit and scan angle data of a scanning optical system. A control unit that controls the laser ranging device unit and the recording unit; processes distance data and scan angle data recorded by the recording unit; and processes a remote distance between a transmission line and an obstacle approaching the transmission line. A data processing analysis unit for outputting data, wherein the laser ranging device, the recording unit, and the control unit are mounted on an aircraft, and the parallel movement of the aircraft in three axial directions orthogonal to each other including the aircraft axis direction. An approaching tree separation detecting device, comprising: a gyro accelerometer unit for acquiring data and rotational motion data about the three axes.
【請求項2】 前記レーザ測距装置部が出力する前記距
離データと前記スキャン角度データを取り込み、送電線
と障害物間の距離がある設定値よりも接近している場合
アラーム信号を発生する異常接近箇所アラーム発生部を
有することを特徴とする請求項1の接近樹木離隔検出装
置。
2. An abnormality which takes in the distance data and the scan angle data output from the laser distance measuring unit and generates an alarm signal when a distance between a power transmission line and an obstacle is closer than a certain set value. The approach tree separation detecting device according to claim 1, further comprising an approach location alarm generating unit.
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