JP4203497B2 - Overhead transmission line abnormality detection method and detection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は架空送電線の内部腐食などの検査方法に関し、特にＸ線撮影データを画像処理して架空送電線の内部腐食や素線の損傷等の異常を検出する方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting internal corrosion of an overhead power transmission line, and more particularly to a method for detecting abnormalities such as internal corrosion of an overhead power transmission line and damage to a strand by image processing X-ray imaging data.
架空送電線は数十〜数百メートル離れた鉄塔間に架設されるため、通常中心に亜鉛（Ｚｎ）めっき鋼線あるいは表面にアルミニウム層を固着したアルミ覆鋼線の細線を撚った芯線部を設け、その外周に導電性が良好かつ密度が小さいアルミニウム製の細線を複数本巻付けて外周線部を設けた構造（鋼芯アルミニウム撚線、ＡＣＳＲ）とされている。これにより、主として芯線部が外力や自重を受持ち、その外周の外周線部が導電を受持つこととなる。
なお、外周線部には、アルミニウム線が複数層巻き付けられていることが多い。
Since overhead power transmission lines are installed between steel towers several tens to several hundreds of meters away, they are usually twisted with zinc (Zn) -plated steel wire at the center or aluminum-covered steel wire with an aluminum layer fixed on the surface. , And a structure (steel core aluminum stranded wire, ACSR) in which a plurality of thin aluminum wires having good conductivity and low density are wound around the outer periphery to provide an outer peripheral wire portion. As a result, the core wire portion mainly bears an external force and its own weight, and the outer peripheral wire portion on the outer periphery thereof bears the electrical conductivity.
In many cases, a plurality of layers of aluminum wires are wound around the outer peripheral line portion.
架空送電線は、一旦架設されると長年厳しい日照や風雨に晒され続けることとなる。特に、海岸線近くでは塩害があり、工場地帯では硫黄分や酸化窒素を含む産業廃棄ガスに晒され易く、また近年では酸性雨にも晒される。このような結果、架空送電線には腐食が発生し易い。特に、芯線部や複数層巻き付けられた外周線部の内、内側の外周線には腐食発生を促す物質が滞留し易く、腐食が発生し易い。また、ＡＣＳＲの場合、アルミニウムは比較的化学的活性に富むだけでなく、鋼線あるいはＺｎめっき鋼線という異種の金属に相互に接触しているため、なおさら腐食し易い。
さらに、腐食の進行を放置しておくと、電気抵抗の増加による発熱を原因とする火災、強風や自重に基づく荷重による断線等の事故が生じかねない。このため、保守検査が必要とされている。
Once installed, overhead power transmission lines will continue to be exposed to severe sunshine and wind and rain for many years. In particular, there is salt damage near the coastline, and it is easily exposed to industrial waste gas containing sulfur and nitric oxide in the factory area, and in recent years it is also exposed to acid rain. As a result, the overhead power transmission line is easily corroded. In particular, among the core wire portion and the outer peripheral wire portion wound around a plurality of layers, a substance that promotes corrosion tends to stay in the inner peripheral wire, and corrosion is likely to occur. In the case of ACSR, aluminum not only has a relatively high chemical activity, but is more likely to corrode because it is in contact with different metals such as steel wire or Zn-plated steel wire.
Furthermore, if the progress of corrosion is left unattended, accidents such as fire due to heat generation due to an increase in electrical resistance, disconnection due to a strong wind or a load based on its own weight may occur. For this reason, maintenance inspection is required.
従来、この様な検査を正確に行うには、架空送電線の一部を切り取って行われていた。
しかし、検査のために架空送電線から試験試料を切り取り、さらに切り取った部分を修復するには長時間の停電を伴う工事を必要とし、関連する多数の設備の停止等を伴うほか多くの労力、費用を要するため、安易に行うことは出来なかった。
このため、架空送電線の検査は、内部に発生した腐食生成物により架空送電線の外径が大きくなることを利用した電線の外径の変化の測定や、腐食や断線により架空送電線の断面積が減少することを過流探傷等で検出する方法によっている。
しかし、これらの検査は精度が低く、異常がかなり進行しないと検出できないという欠点があった。
However, cutting the test sample from the overhead power line for inspection, and repairing the cut part requires work with a long power outage, and many other labors including the shutdown of many related facilities, Because it was expensive, it could not be done easily.
For this reason, the inspection of overhead transmission lines is conducted by measuring changes in the outer diameter of the cables using the fact that the outer diameter of the overhead transmission lines is increased by corrosion products generated inside, and by breaking the overhead transmission lines due to corrosion or disconnection. This is based on a method of detecting the decrease in the area by overcurrent flaw detection or the like.
However, these inspections have the disadvantages that they are low in accuracy and cannot be detected unless the abnormality progresses considerably.
近年、様々な設備、事項に対する安全性の要求が益々厳しくなって来ており、架空送電線においても従来以上に信頼性の向上が求められている。
また、設備の効率運用が厳しく追及される今日、架空送電線においても、腐食状態等の正確な把握や余寿命の調査がより一層厳しく求められている。
しかしながら、目視、電線外径変化の測定、渦電流探傷検査等では内部の金属線の腐食状況がかなり進行しないと正確な状況把握は困難である。
In recent years, safety requirements for various facilities and matters have become stricter, and the reliability of overhead transmission lines has been demanded more than ever.
In addition, today, where efficient operation of facilities is strictly pursued, in an overhead transmission line, an accurate grasp of the corrosion state and the investigation of the remaining life are required more severely.
However, it is difficult to accurately grasp the state of corrosion of the internal metal wire by visual inspection, measurement of the outer diameter change of the electric wire, eddy current inspection, and the like.
また、エックス（Ｘ）線や超音波を使用した非破壊検査も考えられるが、以下の困難性があり、広く実用化するまでには至っていない。
第１に、架空送電線は、非破壊検査用の装置の搬入が困難な上、その駆動に必要な電源の確保も困難な山岳地帯等に設置されていることが多い。
第２に、検査対象が高い鉄塔上に架設されている電線であるため、設備の形態及び強度上非破壊検査用の大型装置を取付けること自体が困難である。
第３に、撮影画像においては、アルミニウムとその腐食生成物とのＸ線透過量の差が判別できない、また架空送電線の内部構造も複雑であるため、Ｘ線撮影等により得られたデータそのままでは内部の腐食状況を正確に判断するためにはかなりの熟練を必要とする。
Moreover, although non-destructive inspection using X (X) rays or ultrasonic waves can be considered, there are the following difficulties, and they have not yet been put into practical use.
First, overhead power transmission lines are often installed in mountainous areas where it is difficult to carry in non-destructive inspection devices and it is also difficult to secure a power source necessary for driving them.
Secondly, since the inspection object is an electric wire installed on a high steel tower, it is difficult to attach a large device for nondestructive inspection in view of the form and strength of the equipment.
Thirdly, in the photographed image, the difference in the amount of X-ray transmission between aluminum and its corrosion product cannot be determined, and the internal structure of the overhead power transmission line is also complicated. Then, considerable skill is required to accurately judge the internal corrosion status.
このため、送電を停止し、また架空送電線の一部を切取ることなく架空送電線の内部の金属線の腐食状況を検査すること、また腐食の進行による断線だけではなく、他の要因による断線の検査をすることが可能であり、しかも評価に熟練を要せず、低コストで実施できる技術の開発が望まれていた。 For this reason, stop power transmission, inspect the corrosion status of metal wires inside the overhead power transmission line without cutting off a part of the overhead power transmission line, and not only due to disconnection due to the progress of corrosion, but also due to other factors It has been desired to develop a technique that can inspect for disconnection and that can be carried out at low cost without requiring skill in evaluation.
本発明者は、以上の課題を解決するため鋭意研究した結果、透過力の強い小型のＸ線発生装置を使用して撮影した画像を、クラスター分類を含む画像処理を施すこと、特にクラスター分類として表色値によって分類すること、さらに画像処理の結果を表色して出力することにより、これらの課題を解決させることができた。以下、各請求項の発明を説明する。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor has performed image processing including cluster classification on an image photographed using a small X-ray generator with strong transmission power, particularly as cluster classification. These problems can be solved by classifying by color values and by outputting the result of image processing in color. The invention of each claim will be described below.
請求項１に記載の発明は、
架空送電線の架線直角方向から照射され、前記架空送電線を透過したＸ線を検出することにより得られ、ディジタルデータ記録装置に記録されている架空送電線の所定長さにおけるＸ線の透過画像データに、架空送電線の異常箇所の性質に応じて前記Ｘ線の透過画像データが示す傾向に着目したクラスター分類を含む画像処理を施して異常箇所を見出して表示する架空送電線の異常検出方法であって、
前記異常箇所の性質に応じて前記Ｘ線の透過画像データが示す傾向に着目したクラスター分類を含む画像処理は、
架空送電線の長さ方向、架空送電線の半径方向及びＸ線の透過量を座標軸に有する空間上で各ピクセルが占める位置を特定する処理、
および各ピクセルのＸ線の透過量を表色値の空間に配置し、表色値の空間の座標原点と各ピクセルとの距離と、事前に分類された各クラスターの中心値の座標原点との距離を比較して各ピクセルをクラスター分類する処理を含むものであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
The invention described in
An X-ray transmission image of a predetermined length of the overhead power transmission line obtained by detecting the X-ray irradiated from the overhead direction of the overhead power transmission line and transmitted through the overhead power transmission line. An abnormality detection method for an overhead power transmission line that performs image processing including cluster classification focusing on the tendency indicated by the transmission image data of the X-ray according to the property of the abnormal spot of the overhead power transmission line to find and display the abnormal spot Because
Image processing including cluster classification focusing on the tendency indicated by the X-ray transmission image data according to the nature of the abnormal part,
A process for identifying the position occupied by each pixel in the space having the length direction of the overhead power transmission line, the radial direction of the overhead power transmission line, and the amount of X-ray transmission as coordinate axes;
And the X-ray transmission amount of each pixel in the color value space, the distance between the coordinate origin of the color value space and each pixel, and the coordinate origin of the center value of each cluster classified in advance. This is a method for detecting an abnormality of an overhead power transmission line, which includes a process of comparing the distances to classify each pixel into a cluster .
本発明においては、架空送電線の架線直角方向から照射され、前記架空送電線を透過したＸ線を検出することにより得られ、ディジタルデータ記録装置に記録されている架空送電線の所定長さにおけるＸ線の透過画像データに、異常箇所の性質に応じて前記Ｘ線の透過画像データが示す傾向に着目したクラスター分類を含む画像処理を行うため、Ｘ線の透過画像データをクラスター分類した結果がグループ化して表示され、鋼素線、アルミニウム素線、内部腐食箇所等が明確に区分けされて表示され、熟練者でなくても架空送電線の内部の腐食等の様子を容易に評価することができる。
また、Ｘ線を使用するため、外部から内部の金属線の腐食の程度や断線の有無を検査し、評価することが可能となる。
また、各ピクセルを、表色値の空間の座標原点と各ピクセルとの距離と、事前に分類されたクラスターの中心値と座標原点との距離という２つの定量的な値の比較に基づいて例えば距離が最小となるようにクラスター分類を行うため、効率的にクラスター分類を行うことができる。
In the present invention, it is obtained by detecting an X-ray that is irradiated from the overhead direction of the overhead power transmission line and transmitted through the overhead power transmission line, and is recorded at a predetermined length of the overhead power transmission line recorded in the digital data recording device. Since the X-ray transmission image data is subjected to image processing including cluster classification focusing on the tendency of the X-ray transmission image data according to the nature of the abnormal part, the result of cluster classification of the X-ray transmission image data is It is displayed as a group, and steel strands, aluminum strands, internal corrosion points, etc. are clearly separated and displayed, and it is easy to evaluate the state of internal corrosion of overhead power transmission lines even if you are not an expert. it can.
In addition, since X-rays are used, it is possible to inspect and evaluate the degree of corrosion of the internal metal wires and the presence or absence of disconnection from the outside.
In addition, each pixel is determined based on a comparison between two quantitative values, that is, the distance between the coordinate origin of each color value space and each pixel, and the distance between the center value of the cluster classified in advance and the coordinate origin. Since cluster classification is performed so as to minimize the distance, cluster classification can be performed efficiently.
なおここに、「異常箇所」とは、ポーラス状態の腐食が発生している箇所、腐食生成物が付着している箇所、素線の断線、一部断線が発生している箇所あるいは内部放電により熔損した箇所および異物が混入し、付着している箇所等を指す。
また、クラスター分類する方法としては、例えば電線の長さ方向の座標値、電線半径方向の座標値、長さ方向あるいは半径方向の隣接するピクセルとの濃淡の差を座標軸に取りその位置を示す、黒以外の場合（白及び灰色）白（明るさ）の程度に応じて分類する等の方法がある。
Here, “abnormal location” means a location where porous corrosion has occurred, a location where corrosion products have adhered, a location where a broken wire has occurred, a location where partial disconnection has occurred, or an internal discharge. It refers to the location where the melted part and foreign matter are mixed and adhered.
In addition, as a method of classifying the cluster, for example, the coordinate value in the length direction of the electric wire, the coordinate value in the radial direction of the electric wire, and the difference in density with adjacent pixels in the length direction or the radial direction is taken as a coordinate axis, and the position is indicated. In cases other than black (white and gray), there are methods such as classification according to the degree of white (brightness).
請求項２に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記異常箇所の性質に応じて前記Ｘ線の透過画像データが示す傾向に着目したクラスター分類を含む画像処理は、既知のデータと比較してグループ毎のクラスター基準座標との距離の修正を行う計算を繰返す処理を含むことを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of
Image processing including cluster classification that focuses on the tendency of the X-ray transmission image data according to the nature of the abnormal part is a calculation that corrects the distance from the cluster reference coordinates for each group compared to known data This is a method for detecting an abnormality in an overhead power transmission line including a process of repeating the above.
本請求項の発明においては、既知のデータと比較してグループ毎のクラスター基準座標との距離の修正を行う計算を繰返し行うため、クラスター分類がより適切に行われる。 In the invention of this claim, since the calculation for correcting the distance from the cluster reference coordinates for each group is repeated as compared with the known data, the cluster classification is performed more appropriately.
請求項３に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記Ｘ線の透過画像データは、携帯型Ｘ線撮影装置により撮られたデータであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 3 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
The X-ray transmission image data is an anomaly detection method for an overhead power transmission line, which is data taken by a portable X-ray imaging apparatus.
本請求項の発明においては、携帯型のＸ線撮影装置を用いるため、高い鉄塔上に架設されている電線に対して容易に異常検査をすることが可能である。また、充電池でも駆動可能であることが多く、山岳地帯においても容易に使用することができる。 In the invention of this claim, since a portable X-ray imaging apparatus is used, it is possible to easily perform an abnormality inspection on an electric wire installed on a high steel tower. Moreover, it can often be driven by a rechargeable battery and can be easily used even in mountainous areas.
請求項４に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記画像処理の結果を各クラスター分類された種類毎に色分けして表示することを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 4 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
A method for detecting an abnormality of an overhead power transmission line, characterized in that the result of the image processing is displayed in a color-coded manner for each type classified into each cluster.
本請求項の発明においては、画像処理の結果を各クラスター分類された種類（分類グループ毎）に色分けして表示するため、各分類グループ間の区別を容易に視認することができ、架空送電線の腐食や断線等の異常をより明確に把握することができ、これらの異常を容易に検出することができる。 In the invention of this claim, since the result of image processing is displayed in different colors for each cluster classified type (for each classification group), the distinction between the classification groups can be easily recognized, and the overhead power transmission line It is possible to more clearly grasp abnormalities such as corrosion and disconnection, and to easily detect these abnormalities.
請求項５に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記色分けが多色に基づく色分けであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 5 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
The overhead power transmission line abnormality detection method according to
本請求項の発明においては、画像処理の結果を分類グループ毎に色分けするに際し、多色に基づく色分けをしているため、より一層明確に各グループ間の区別を視認することができる。 In the invention of this claim, when the result of image processing is color-coded for each classification group, since the color classification is based on multiple colors, the distinction between the groups can be visually recognized more clearly.
請求項６に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記架空送電線は、鋼素線からなる芯線部の外周にアルミニウム素線からなる外周線部を有していることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 6 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
The overhead power transmission line has an outer peripheral wire portion made of an aluminum wire on the outer periphery of a core wire portion made of a steel wire.
本発明においては、検査対象が主に原子番号の小さいアルミニウムの腐食であるので、実用的な金属としては比較的Ｘ線が透過し易いこともあり、多層の撚り線からなる多少太い電線であってもＸ線が透過し易く、このため腐食や断線の検出が容易となり、本発明の効果が大きく発揮される。 In the present invention, since the object to be inspected is mainly corrosion of aluminum with a small atomic number, a practical metal may be relatively easy to transmit X-rays. However, X-rays are easily transmitted, and therefore, corrosion and disconnection can be easily detected, and the effects of the present invention are greatly exhibited.
請求項７に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記架空送電線の芯線部の鋼素線が１〜３層に形成されており、外周線部のアルミニウム素線が１〜４層に形成されている場合において、前記クラスター分類が８ないし１２種類の何れかに分類するものであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 7 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
In the case where the steel wire in the core portion of the overhead power transmission line is formed in 1 to 3 layers and the aluminum wire in the outer peripheral wire portion is formed in 1 to 4 layers, the cluster classification is 8 to 12 types. The method for detecting an abnormality in an overhead power transmission line is characterized in that it is classified into any one of the above.
架空送電線の芯線部の鋼素線が１〜３層に形成されており、外周線部のアルミニウム素線が１〜４層に形成されている場合においては、前記クラスター分類が７種類以下であると金属と腐食生成物との区別が難しくなり、一方１３種類以上であると各分類の判別が困難となることが判った。 When the steel wire of the core part of the overhead power transmission line is formed in 1 to 3 layers and the aluminum wire of the outer peripheral line part is formed in 1 to 4 layers, the cluster classification is 7 types or less. In some cases, it was difficult to distinguish between a metal and a corrosion product. On the other hand, it was found that it was difficult to distinguish each classification if there were 13 or more types.
請求項８に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記架空送電線の芯線部が７本の鋼素線により形成されており、外周線部が１２本のアルミニウム素線により一層に形成されている場合において、前記クラスター分類が１０種類に分類するものであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 8 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
In the case where the core portion of the overhead power transmission line is formed by seven steel strands and the outer peripheral portion is formed by one layer of 12 aluminum strands, the cluster classification is classified into 10 types. This is a method for detecting an abnormality in an overhead power transmission line.
芯線部が７本の鋼素線により形成されており、外周線部が１２本のアルミニウム素線により一層に形成されている架空送電線は多用されており、このような架空送電線においては、クラスター分類を１０種類に分類することが、内部腐食等の検出に最適なクラスター分類となることが判った。 The overhead power transmission line in which the core wire portion is formed of seven steel strands and the outer peripheral wire portion is formed of one layer of 12 aluminum strands is widely used. In such an overhead power transmission wire, It was found that classifying the cluster classification into 10 types is the optimal cluster classification for detecting internal corrosion and the like.
請求項９に記載の発明は、前記の架空送電線の異常検出方法であって、
前記１０種類に分類するクラスター分類とは、健全なアルミニウム素線、鋼素線、部分的に破断したアルミニウム素線、完全に破断したアルミニウム素線、腐食生成物、腐食生成物とアルミニウム素線が混在しているアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の健全なアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の部分的に破断したアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の完全に破断したアルミニウム素線、その他に分類するものであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法である。
Invention of Claim 9 is the abnormality detection method of the said overhead power transmission line,
The 10 types of cluster classification are: healthy aluminum wire, steel wire, partially broken aluminum wire, fully broken aluminum wire, corrosion product, corrosion product and aluminum wire. Mixed aluminum strands , healthy aluminum strands on the radial side of the overhead transmission line, partially broken aluminum strands on the radial side of the overhead transmission line, radial side of the overhead transmission line This is a method for detecting an abnormality in an overhead power transmission line, characterized in that it is classified into a completely broken aluminum strand on the side and the other.
前記のクラスター分類が、種々の実験の結果見出した最も効果的なクラスター分類である。
なおここに、「架空送電線の半径方向側側部」とは、長さ方向に直交する方向の両側の側部を指す。この近傍では、被写体としての架空送電線のＸ線の照射方向の厚さが薄くなることを考慮したものである。なお、長さ方向側は、Ｘ線透過量の変化は僅かであり、一般的には考慮する必要はない。
The cluster classification is the most effective cluster classification found as a result of various experiments.
Here, the “radial direction side portion of the overhead power transmission line” refers to the side portions on both sides in the direction orthogonal to the length direction. In this vicinity, it is considered that the thickness in the X-ray irradiation direction of the overhead power transmission line as the subject is reduced. On the length direction side, the change in the amount of X-ray transmission is slight, and generally there is no need to consider it.
なお、前記画像処理は、アルミニウム素線に腐食生成物が付着すれば、健全なアルミニウム素線よりもＸ線を透過させ難くなることを利用するものであることが好ましい。 In addition, it is preferable that the said image processing utilizes that it will become difficult to permeate | transmit X-ray rather than a healthy aluminum strand, if a corrosion product adheres to an aluminum strand.
この場合、架空送電線の腐食事故の原因のほぼ３／４を占めるとされる塩（ＮａＣｌ等）ならびに湿潤を原因とする腐食の生成物の付着等の異常の検出が容易となる。 In this case, it becomes easy to detect abnormalities such as adhesion of salts (NaCl, etc.) that are considered to account for almost 3/4 of the cause of corrosion accidents of overhead power transmission lines and corrosion products caused by wetting.
また、前記画像処理は、部分的に破断したアルミニウム素線および完全に破断したアルミニウム素線が健全なアルミニウム素線よりもＸ線を透過させ易いことを利用するものであることが好ましい。 The image processing preferably utilizes the fact that a partially broken aluminum wire and a completely broken aluminum wire can transmit X-rays more easily than a healthy aluminum wire.
この場合、主に部分的に破断したアルミニウム素線および完全に破断したアルミニウム素線の異常の検出が容易になる。 In this case, it becomes easy to detect an abnormality mainly in a partially broken aluminum wire and a completely broken aluminum wire.
請求項１０に記載の発明は、
請求項１ないし請求項９の何れかの架空送電線の異常検出方法を採用している架空送電線の異常検出装置であって、
架空送電線に対して架線直角方向からＸ線を照射するＸ線照射手段と、
前記架空送電線を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線検出手段により検出されたＸ線の透過画像データをディジタル記録装置に記録するＸ線の透過画像データ記録手段と、
架空送電線の長さ方向、架空送電線の半径方向及びＸ線の透過量を座標軸に有する空間上で各ピクセルが占める位置を特定し、各ピクセルのＸ線の透過量を表色値の空間に配置し、表色値の空間の座標原点と各ピクセルとの距離と、事前に分類された各クラスターの中心値の座標原点との距離を比較して各ピクセルをクラスター分類して異常箇所を見出す画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理されたＸ線の透過画像データを表示する表示手段とを有することを特徴とする架空送電線の異常検出装置である。
The invention according to claim 10 is:
An abnormality detection device for an overhead power transmission line that employs the abnormality detection method for an overhead power transmission line according to any one of
X-ray irradiation means for irradiating X-rays from the direction perpendicular to the overhead power line to the overhead power transmission line;
X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the overhead power transmission line;
X-ray transmission image data recording means for recording the X-ray transmission image data detected by the X-ray detection means in a digital recording device;
Specify the position occupied by each pixel in the space having the length direction of the overhead power transmission line, the radial direction of the overhead power transmission line, and the amount of X-ray transmission as coordinate axes, and the X-ray transmission amount of each pixel is the color space And compare the distance between the coordinate origin of the color value space and each pixel with the distance between the center value of each cluster that has been pre-classified and classify each pixel into a cluster. Image processing means to find;
An overhead power transmission line abnormality detection device comprising: display means for displaying X-ray transmission image data image-processed by the image processing means .
本請求項の発明により、架空送電線を切断したり、その被覆を除去したりすることなく内部の金属線の、特にアルミニウム素線の完全な破断、一部破断、腐食生成物の付着の有無、発生位置や程度の検出が容易となる。 According to the invention of this claim, the presence or absence of adhesion of corrosion products, such as complete breakage, partial breakage, and breakage of internal metal wires, in particular, without breaking overhead power lines or removing the coating This makes it easy to detect the position and degree of occurrence.
なお上記した本発明においては、芯線部の電線の長さ方向の両側部（電線の半径方向側）のアルミニウム素線に発生した断線、ポーラス状の腐食、付着した腐食生成物が主に検出対象となること、ひいては芯線部の両側の外周線部の白黒の程度、濃淡がクラスター分類の対象になることを考慮する。
なおここに、Ｘ線の透過量は、Ｘ線源から架空送電線を見たときに、その厚さが位置により相違する（外周側ほど薄く、また長さ方向も両端側が多少厚くなる）ため、この観点から厚さ毎に補完した透過量であれば、より正確に検査することができる。
In the present invention described above , disconnection, porous corrosion, and attached corrosion products generated in the aluminum strands on both sides of the length direction of the electric wire in the core portion (radial direction side of the electric wire) are mainly detected objects. to become, therefore the degree of both sides of the peripheral line section black and white core part, considering that shading becomes the target of cluster classification.
Here, the amount of transmitted X-rays differs depending on the position when the overhead power transmission line is viewed from the X-ray source (the outer peripheral side is thinner and the length direction is somewhat thicker at both ends). From this point of view, it is possible to inspect more accurately if the transmission amount is complemented for each thickness.
また、各ピクセルのＸ線の透過量の大きさによって、芯線部か否か、外周線部であれば、黒の程度が大であれば腐食生成物が付着している箇所が写っているピクセル、白の程度が大であればアルミニウムの断線が写っているピクセル等とする判断がなされる。 In addition, depending on the amount of X-ray transmission of each pixel, whether or not it is a core line part, and if it is an outer peripheral line part, a pixel in which a corrosion product adheres if the degree of black is large If the degree of white is large, it is determined that the pixel has a broken aluminum wire.
本発明においては、架空送電線の一部を切取ることもなく、また長時間送電を停止させずに腐食や素線の破断の状態を検査することができる。また、架空送電線の特質を配慮したクラスタリングを含む画像処理を施すため、容易に腐食生成物や内部の断線の有無、位置、程度を検査し、評価することが可能になる。
特に、鋼線７本、アルミニウム素線１２本１層の場合、クラスタリングを１０種類にすると、架空送電線の内部の腐食生成物や断線の検査が最も容易となる。
In the present invention, it is possible to inspect the state of corrosion or the breakage of the wire without cutting off a part of the overhead power transmission line and without stopping power transmission for a long time. In addition, since image processing including clustering in consideration of the characteristics of overhead power transmission lines is performed, it is possible to easily inspect and evaluate the presence, position, and extent of corrosion products and internal disconnections.
In particular, in the case of 7 steel wires and 12 aluminum strands and one layer, if the number of clustering is 10 types, the inspection of corrosion products and disconnections inside the overhead power transmission line becomes the easiest.
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
（検査対象の架空送電線）
検査対象は、基本的に中心に鋼素線からなる芯線部を有し、その外周にアルミニウム製細線（アルミニウム素線）を巻付けた外周線部を設けた架空送電線である。具体的には、例えば以下のような電線である。
Hereinafter, the present invention will be described based on the best mode. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
(Aerial transmission line to be inspected)
The inspection object is an overhead power transmission line that basically has a core wire portion made of a steel wire in the center and an outer peripheral wire portion around which an aluminum fine wire (aluminum wire) is wound. Specifically, for example, the following electric wires are used.
芯線部は、直径３．５ｍｍの鋼製細線（鋼素線）を、１本の中心線の外周に同径の６本の鋼素線を巻きつけた構造としている。
外周線部は、鋼素線と同じ直径のアルミニウム素線１２本を、芯線部の周囲に１層巻きつけた構造としている。
以上の他、アルミニウム素線２〜４層の電線、芯線部が亜鉛めっき鋼線である電線および芯線部がアルミ覆鋼線等である。
The core wire portion has a structure in which a steel fine wire (steel strand) having a diameter of 3.5 mm is wound around six steel strands having the same diameter around one central line.
The outer peripheral wire portion has a structure in which 12 aluminum strands having the same diameter as the steel strand are wound around one layer around the core wire portion.
In addition to the above, the
（Ｘ線装置）
本実施の形態において使用したＸ線装置は、米国のＧＯＬＤＥＮ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ．ＩＮＣ社製ポータブルＸ線撮影装置ＸＲ２００／ＸＲＳ−３である。その主な要目は、以下の通りである。
(X-ray device)
The X-ray apparatus used in the present embodiment is GOLDEN ENGINEERING. It is a portable X-ray imaging apparatus XR200 / XRS-3 manufactured by INC. The main points are as follows.
Ｘ線パルス： ５０ｎ（ナノ）秒
パルス数設定： １〜９９
パルス発生周期：１５パルス／秒
Ｘ線源径： ３．２ｍｍ（１／８インチ）
Ｘ線出力： ２７５ＫＶｐ
Ｘ線の透過力： 鋼板で約２．５ｃｍ（電子の加速は３００ＫｅＶ）
露光調節： ９９段階可能
寸法： 長さ３５５ｃｍ、幅１１５ｍｍ、高さ１９０ｍｍ
重量： ５．５Ｋｇ
使用フィルム イメージングプレート（ＩＰ）富士フィルム社製
主電源： １４．４Ｖニッケルカドニウム電池
X-ray pulse: 50 n (nano) seconds Pulse number setting: 1 to 99
Pulse generation cycle: 15 pulses / second X-ray source diameter: 3.2 mm (1/8 inch)
X-ray output: 275KVp
X-ray transmission power: Approximately 2.5cm with steel plate (acceleration of electrons is 300 KeV)
Exposure adjustment: 99 steps possible Dimensions: Length 355cm, width 115mm, height 190mm
Weight: 5.5Kg
Film used Imaging plate (IP) manufactured by Fuji Film Main power supply: 14.4V nickel-cadmium battery
（学習データの収集）
画像分析にクラスター法を適用するための基礎データを、以下の手段で得た。
各種タイプの架空送電線毎に、新品、新品のアルミニウム素線を意図的に一部あるいは部分的に破断したサンプル、撤去後保管されていた腐食部分のサンプル、腐食加速試験のため長期に亘って架設していたサンプル等を、前記のＸ線装置を使用して電線の長さ方向に直交する複数の方向から撮影した。なお、撮影は、実際に検査で行う場合と同じ条件で、具体的には距離、相対的な位置関係、パルス幅、強度（電源の電圧等）、使用ＩＰ等を同じにして行った。
(Collecting learning data)
Basic data for applying the cluster method to image analysis was obtained by the following means.
For each type of overhead power transmission line, new or new aluminum wires intentionally partially or partially broken samples, samples of corroded parts that have been stored after removal, and long-term use for accelerated corrosion tests The installed sample and the like were photographed from a plurality of directions orthogonal to the length direction of the electric wire using the X-ray apparatus. Note that the imaging was performed under the same conditions as when actually performing the inspection, and specifically, the distance, relative positional relationship, pulse width, intensity (power supply voltage, etc.), IP used, etc. were the same.
次いで、得られた各ＩＰのピクセル毎の露光量を得た。
なお、解析に用いたデータのディジタル画像フォーマットは、ＪＰＥＧおよびＴＩＦＦであるが、他フォーマットでも解析は可能である。
Subsequently, the exposure amount for each pixel of each obtained IP was obtained.
The digital image format of the data used for the analysis is JPEG and TIFF, but the analysis is possible with other formats.
（学習データの解析）
新品の画像データを基準にして、各サンプル毎に同じ位置でどの程度露光が相違しているかを調べた。
これにより、健全なアルミニウム素線、鋼素線、部分的に破断したアルミニウム素線、完全に破断したアルミニウム素線、３種の腐食生成物（Ｎａと塩素、硫酸イオン、硝酸イオンとアルミニウムとの反応物）、腐食生成物とアルミニウム素線が混在している場合、架空送電線の半径方向側側部の健全なアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の部分的に破断したアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の完全に破断したアルミニウム素線等についてのＸ線透過量についてのデータが得られる。
(Analysis of learning data)
Based on new image data, it was examined how much exposure was different at the same position for each sample.
As a result, a healthy aluminum wire, a steel wire, a partially broken aluminum wire, a completely broken aluminum wire, three kinds of corrosion products (Na and chlorine, sulfate ions, nitrate ions and aluminum Reactant), corrosion products, and aluminum strands mixed, healthy aluminum strands on the radial side of the overhead transmission line, partially broken aluminum on the radial side of the overhead transmission line Data on the amount of X-ray transmission can be obtained for a completely broken aluminum element wire or the like on the side in the radial direction of the element wire or the overhead power transmission line.
架空送電線に特徴的な性質としては、以下の様な事項を挙げられ、これらの事項を配慮して検査を行う。
アルミニウムが腐食し、減肉が生じた場合、該当部分はＸ線の透過量が多くなる。
腐食生成物は、一般的にＸ線の透過量が大きい。
異種金属（実施例では、鋼とアルミニウム）との接触部が腐食しやすい。
一般的に、程度のひどい腐食は塩害による。
アルミニウム素線が複数層の場合には、その断線は内層に多い。
本発明が主に対象とする架空送電線では、完全に破断したり一部破断したアルミニウム素線に比較して健全なアルミニウム素線の占める割合が多い。
芯線部は中央にあり、Ｘ線の吸収量が最も大きい。
The characteristic features of overhead power transmission lines include the following items, and inspections are conducted in consideration of these items.
When aluminum corrodes and thinning occurs, the amount of X-ray transmission increases in the corresponding part.
Corrosion products generally have a large amount of X-ray transmission.
A contact portion between different kinds of metals (in the embodiment, steel and aluminum) is easily corroded.
In general, severe corrosion is due to salt damage.
When there are a plurality of aluminum strands, there are many disconnections in the inner layer.
In the aerial transmission line mainly targeted by the present invention, the proportion of healthy aluminum strands is larger than that of completely broken or partially broken aluminum strands.
The core wire portion is in the center and has the largest amount of X-ray absorption.
なお、電線の長さ方向に直交する断面はほぼ円形であるため、架空送電線の長さ方向に直交する方向から撮影すると、Ｘ線が架空送電線の断面がなす円の中心を通過する場合と、円の外周側端部を通過する場合とでは、試料の厚さ（Ｘ線の透過量）が相違し、このためＩＰの露光量の程度が相違する。図１に、その様子を示す。本図において、１９は架空送電線の断面がなす円の中心側であり、２０は架空送電線であり、２９は架空送電線の断面がなす円の外周側端部であり８０はイメージングプレート（ＩＰ）である。ただし、この相違はデータを収集し、簡単なプログラム計算により補正可能である。 In addition, since the cross section perpendicular to the length direction of the electric wire is almost circular, when the X-ray passes through the center of the circle formed by the cross section of the overhead power transmission line when taken from the direction perpendicular to the length direction of the overhead power transmission line The thickness of the sample (the amount of X-ray transmission) is different between the case where it passes through the outer peripheral side end of the circle, and the degree of the IP exposure amount is therefore different. FIG. 1 shows this state. In this figure, 19 is the center side of the circle formed by the cross section of the overhead power transmission line, 20 is the overhead power transmission line, 29 is the outer peripheral side end of the circle formed by the cross section of the overhead power transmission line, and 80 is the imaging plate ( IP). However, this difference can be corrected by collecting data and performing simple program calculations.
（クラスター分類）
実験においては、解析対象の画像データを、前記のデータの解析の結果、以下の１０種類に分析することとした。
健全なアルミニウム素線、鋼素線、部分的に破断したアルミニウム素線、完全に破断したアルミニウム素線、腐食生成物、腐食生成物とアルミニウム素線の混在している場合、架空送電線の半径方向側側部の健全なアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の部分的に破断したアルミニウム素線、架空送電線の半径方向側側部の完全に破断したアルミニウム素線、その他（分類できない画像データ）。
(Cluster classification)
In the experiment, the image data to be analyzed was analyzed into the following 10 types as a result of the analysis of the data.
Radius of overhead power line when healthy aluminum wire, steel wire, partially broken aluminum wire, fully broken aluminum wire, corrosion product, and a mixture of corrosion product and aluminum wire Healthy aluminum strands on the direction side, partially broken aluminum strands on the radial side of overhead transmission lines, fully fractured aluminum strands on the radial side of overhead transmission lines, etc. ( Image data that cannot be classified).
クラスター分類の原理を、図２に示す。図２の左側は処理手順の概要を示すフローチャートであり、右側は距離計算の原理を示す。なお、図２の右の図では汎用性のため座標をＲＧＢとしているが、他の表色系であっても同様である。 The principle of cluster classification is shown in FIG. The left side of FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the processing procedure, and the right side shows the principle of distance calculation. In the right diagram of FIG. 2, the coordinates are RGB for versatility, but the same applies to other color systems.
なお、腐食生成物としては、Ｎａ、塩素、硫酸イオン、硝酸イオンと種々の物質がアルミニウムと反応しているが、海岸地帯では塩素とアルミニウムの化合物、工場地帯では硝酸・硫酸イオンとアルミニウムの化合物等、検査対象の架空送電線の設置されている場所が定まれば生成物は大よそ一定の物質に定まるあるいは推定できるため、架空送電線の腐食の有無や程度をクラスター法により検査する際に、検査対象の架空送電線の腐食生成物をさらに細かくは分類していない。さらに、電線の内部腐食は、ほとんどアルミニウムの酸化化合物である。なお、工場地帯における硝酸・硫酸イオンとアルミニウムの化合物は、電線表面に付着し易いため、肉眼でも識別可能な場合がある。
但し、架空送電線の設置場所等の関係から、上記以外の腐食生成物が混在している場合には、必要に応じてさらに細かく分類することが好ましいが、細分化しすぎると分類毎の判別が困難になる場合があるため、これらをバランスさせて分類数を決める必要がある。
As corrosion products, Na, chlorine, sulfate ions, nitrate ions and various substances react with aluminum, but in the coastal area, it is a compound of chlorine and aluminum, and in the factory area, it is a compound of nitrate, sulfate ion and aluminum. If the location of the overhead power transmission line to be inspected is determined, the product can be determined or estimated to be almost a certain substance. Therefore, when inspecting the presence or degree of corrosion of the overhead power transmission line by the cluster method, etc. In addition, the corrosion products of the overhead transmission lines to be inspected are not further classified. Furthermore, the internal corrosion of electric wires is almost an aluminum oxide compound. In addition, since the compound of nitric acid, a sulfate ion, and aluminum in a factory zone is easy to adhere to the electric wire surface, it may be discernible with the naked eye.
However, from the relationship of the location of the overhead power transmission line, etc., when corrosion products other than the above are mixed, it is preferable to further classify as necessary. Since it may be difficult, it is necessary to determine the number of classifications by balancing them.
（検査対象の架空送電線と同じで、かつ新品状態の送電線のデータがある場合）
基本的には、各ピクセル毎に検査対象の架空送電線と新品の送電線の撮影データの濃淡を同じ位置毎に比較することにより検査がなされることとなる。このため、前記１０種類のデータの内、その他を除く９種の各分類毎に、Ｘ線の透過量（Ｘ線への露光）を表色値に変換し、クラスター分類した。各分類毎に中央値、上限と下限を定め、何れの分類にも該当しない透過量の場合にはその他として表示するようにインプットした。この下で、各ピクセル毎に何れの分類に該当するかを判断させ、液晶表示板にカラー表示させた。
(When there is data on a new transmission line that is the same as the overhead transmission line to be inspected)
Basically, the inspection is performed by comparing the density of image data of the overhead power transmission line to be inspected and the new power transmission line for each pixel at the same position. For this reason, the X-ray transmission amount (exposure to X-rays) is converted into a color value for each of the nine types of the 10 types of data except the others, and clustered. A median, an upper limit, and a lower limit were set for each category, and input was made so that the transmission amount that does not fall under any category was displayed as other. Under this, it was determined which classification each pixel corresponds to, and color display was performed on the liquid crystal display panel.
また、カラー表示については、予め各分類毎に表示に際しての色彩と優先度とを割当てておき、この割当てた色彩を優先度に応じて表示するようにした。具体的には、例えば鋼素線は黒であり、健全なアルミニウム素線は白であり、腐食生成物は濃い灰色であり、アルミニウム素線の断線箇所は危険であるので赤色であり、同じく一部断線箇所は黄色とした。このため、１のピクセルが健全なアルミニウム素線ばかりの透視データであれば白色に表示され、健全なアルミニウム素線と断線したアルミニウム素線が重なって写っていれば赤色に表示され、さらに腐食生成物も重なって写っていれば暗い赤色に表示されることとなる。即ち、元来のデータが透視写真であるので、赤色、黄色、濃い灰色は白に優先して表示される、あるいは異常箇所が優先して表示される様にしている。 For color display, colors and priorities for display are assigned in advance for each classification, and the assigned colors are displayed according to the priorities. Specifically, for example, the steel strand is black, the healthy aluminum strand is white, the corrosion product is dark gray, and the disconnection portion of the aluminum strand is dangerous and red. The broken part was yellow. For this reason, if one pixel is fluoroscopic data of only healthy aluminum strands, it is displayed in white, and if a healthy aluminum strand and a broken aluminum strand are overlapped, they are displayed in red, and further, corrosion is generated. If objects are superimposed, they will be displayed in dark red. That is, since the original data is a perspective photograph, red, yellow, and dark gray are displayed with priority over white, or abnormal portions are displayed with priority.
（学習データが充分にある場合のクラスター分類）
この場合も、前記１０種類のデータに分類することとなるが、既に得られているデータを用いた学習によるクラスタリング（画像分類）となる。その際の閾値の算出手段としては、ユークリッド最短距離法、Ｂａｙｅｓｉａｎ分類法、マハラノビス最短距離法、非線形分類に属するニューラルネットワーク法等の分類法がある。
これら各算出手段は周知であるため、以下その要点のみ簡単に説明する。
(Cluster classification when there is enough training data)
In this case as well, the data is classified into the 10 types of data, but clustering (image classification) is performed by learning using already obtained data. As the threshold value calculation means in this case, there are classification methods such as Euclidean shortest distance method, Bayesian classification method, Mahalanobis shortest distance method, and neural network method belonging to nonlinear classification.
Since each of these calculation means is well known, only the main points will be briefly described below.
ユークリッド最短距離法は、分類対象のピクセルと各クラスター平均とのスペクトル距離を、解析対象の座標の次元における（Ｒ、Ｇ、Ｂならば３次元）ユークリッド幾何学の公式に基づいて求める。
Ｂａｙｅｓｉａｎ分類法は、各座標（表色）成分におけるクラス母集団のヒストグラムは正規分布であると仮定し、分類対象のピクセルが特定のクラスに属する確率に基づいて重み距離を算出して求める。
マハラノビス最短距離法は、ユークリッド最短距離法と同様の手法であるが、距離の算出式中に距離計算をしているクラスターのピクセルの分散共分散行列を用いるものである。
ニューラルネットワーク法は、入力層と隠れ層、隠れ層と出力層間で重み付け結合を行い、出力結果を検討して重み付けを修正することを繰返すものである。
In the Euclidean shortest distance method, the spectral distance between the pixel to be classified and the average of each cluster is obtained based on a formula of Euclidean geometry in the dimension of the coordinates to be analyzed (three dimensions if R, G, and B).
The Bayesian classification method assumes that the histogram of the class population in each coordinate (colorimetric) component is a normal distribution, and calculates and obtains a weight distance based on the probability that the pixel to be classified belongs to a specific class.
The Mahalanobis shortest distance method is the same method as the Euclidean shortest distance method, but uses the variance covariance matrix of the pixels of the cluster for which the distance is calculated in the distance calculation formula.
In the neural network method, weighted coupling is performed between an input layer and a hidden layer, and a hidden layer and an output layer, and an output result is examined and weighting is corrected repeatedly.
（学習データが充分にはない場合のクラスタリング）
最近の規格、最近採用された構造の架空送電線等であるため、学習データが充分にない場合には、Ｓｅｌｆ−Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ（自己学習）による画像分類を行うこととなる。但し、前記のごとく１０分類した場合、各分類毎のＸ線の透過量はおおよそ定まっている。このため、各分類毎の中央値等の初期値は、アルミニウム素線の寸法が大きい等の相違があれば、予めその相違を透過量に反映してインプットしておく等の処理は行うものの、基本的には学習データを流用することとなる。
(Clustering when there is not enough training data)
Since it is an overhead power transmission line having a recently adopted structure or a recently adopted structure, when there is not enough learning data, image classification by Self-Organizing (self-learning) is performed. However, when 10 classifications are made as described above, the amount of X-ray transmission for each classification is roughly determined. For this reason, the initial value such as the median value for each classification, if there is a difference such as the size of the aluminum strand is large, although processing such as reflecting the difference in the transmission amount in advance is performed, Basically, learning data is used.
具体的には、架空送電線の中心部には鋼素線があり、Ｘ線は透過しにくく、外周のアルミニウム素線部は透過し易く、さらに外周ほど一層透過し易いのはどの様なタイプの架空送電線でも同じである。
また、透過量の変化も長さ方向は、これに直交する方向に比較して位置による変化が少ないのも同じである。
また、距離の算出に使用する計算式は、前記学習データが充分にある場合と同じである。
Specifically, there is a steel wire in the center of the overhead power transmission line, X-rays are not easily transmitted, the outer aluminum wire is easily transmitted, and what type is more easily transmitted to the outer periphery. The same applies to the overhead power transmission lines.
Further, the change in the transmission amount is the same in the length direction with less change depending on the position than in the direction orthogonal thereto.
Further, the calculation formula used for calculating the distance is the same as that when the learning data is sufficient.
自己学習の内容は、図２のフローチャートに示す様に、以下の手順で行う。
（１）各ピクセルの表色系での座標空間における座標位置を検出する。
（２）各ピクセルの座標位置から座標空間における距離を求める。
（３）各ピクセルの距離と事前に定義した各クラスター分類の中心距離を比較する。
（４）距離が最小となるクラスターに分類する。
The content of self-learning is performed according to the following procedure as shown in the flowchart of FIG.
(1) The coordinate position in the coordinate space in the color system of each pixel is detected.
(2) The distance in the coordinate space is obtained from the coordinate position of each pixel.
(3) Compare the distance of each pixel and the center distance of each cluster classification defined in advance.
(4) Classify into clusters with minimum distance.
（検査結果）
図３に、全く学習データがない本実施例の架空送電線の検査方法による処理の効果を概念的に示す。図３の上側の図は単なるＸ線写真の特徴を示す図であり、下側の図は本実施例の１０種類にクラスター分類し、さらに自己学習によるクラスター処理を含む画像処理に基づく架空送電線の検査方法により処理した画像データの特徴を示す図である。図３において、１１は芯線部の像であり、２１はアルミニウム素線からなる外周線部の像であり、２２はノイズの像であり、２３は内部腐食部の像である。
(Inspection results)
FIG. 3 conceptually shows the effect of the processing by the overhead power transmission line inspection method of the present embodiment having no learning data. The upper diagram in FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of a mere X-ray photograph, and the lower diagram is an overhead power transmission line based on image processing including cluster classification into 10 types of this embodiment and further including cluster processing by self-learning. It is a figure which shows the characteristic of the image data processed with this inspection method. In FIG. 3, 11 is an image of a core wire portion, 21 is an image of an outer peripheral wire portion made of an aluminum strand, 22 is an image of noise, and 23 is an image of an internal corrosion portion.
上側の単なるＸ線写真は、基本的には白黒写真であり、ノイズ２２が写っている。また、内部腐食は明瞭には写っていない。
下側の図ではクラスタリングを含む処理を行って表示されているので、内部腐食部の像２３が鮮明に表示され、ノイズの像は消えている。さらに、芯線部の像１１は黒く、アルミニウム素線部の像２１は白く、内部腐食部の像２３は灰色で表示されている。これにより、内部腐食の存在と場所や程度についての情報が明瞭に得られる。
The mere X-ray photograph on the upper side is basically a black-and-white photograph and includes
In the lower figure, since processing including clustering is performed and displayed, the
１１ 芯線部の像
１９ 架空送電線の上側
２０ 架空送電線
２１ アルミニウム素線外周線部の像
２２ ノイズの像
２３ 内部腐食部の像
２９ 架空送電線の外周端側
８０ イメージングプレート
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記異常箇所の性質に応じて前記Ｘ線の透過画像データが示す傾向に着目したクラスター分類を含む画像処理は、
架空送電線の長さ方向、架空送電線の半径方向及びＸ線の透過量を座標軸に有する空間上で各ピクセルが占める位置を特定する処理、
および各ピクセルのＸ線の透過量を表色値の空間に配置し、表色値の空間の座標原点と各ピクセルとの距離と、事前に分類された各クラスターの中心値の座標原点との距離を比較して各ピクセルをクラスター分類する処理を含むものであることを特徴とする架空送電線の異常検出方法。 An X-ray transmission image of a predetermined length of the overhead power transmission line obtained by detecting the X-ray irradiated from the overhead direction of the overhead power transmission line and transmitted through the overhead power transmission line. An abnormality detection method for an overhead power transmission line that performs image processing including cluster classification focusing on the tendency indicated by the transmission image data of the X-ray according to the property of the abnormal spot of the overhead power transmission line to find and display the abnormal spot Because
Image processing including cluster classification focusing on the tendency indicated by the X-ray transmission image data according to the nature of the abnormal part,
A process for identifying the position occupied by each pixel in the space having the length direction of the overhead power transmission line, the radial direction of the overhead power transmission line, and the amount of X-ray transmission as coordinate axes;
And the X-ray transmission amount of each pixel in the color value space, the distance between the coordinate origin of the color value space and each pixel, and the coordinate origin of the center value of each cluster classified in advance. A method for detecting an abnormality in an overhead power transmission line, including a process of comparing each pixel into a cluster by comparing distances .
架空送電線に対して架線直角方向からＸ線を照射するＸ線照射手段と、
前記架空送電線を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線検出手段により検出されたＸ線の透過画像データをディジタル記録装置に記録するＸ線の透過画像データ記録手段と、
架空送電線の長さ方向、架空送電線の半径方向及びＸ線の透過量を座標軸に有する空間上で各ピクセルが占める位置を特定し、各ピクセルのＸ線の透過量を表色値の空間に配置し、表色値の空間の座標原点と各ピクセルとの距離と、事前に分類された各クラスターの中心値の座標原点との距離を比較して各ピクセルをクラスター分類して異常箇所を見出す画像処理手段と、
前記画像処理手段により画像処理されたＸ線の透過画像データを表示する表示手段とを有することを特徴とする架空送電線の異常検出装置。 An abnormality detection device for an overhead power transmission line that employs the abnormality detection method for an overhead power transmission line according to any one of claims 1 to 9 ,
X-ray irradiation means for irradiating X-rays from the direction perpendicular to the overhead power line to the overhead power transmission line;
X-ray detection means for detecting X-rays transmitted through the overhead power transmission line;
X-ray transmission image data recording means for recording the X-ray transmission image data detected by the X-ray detection means in a digital recording device;
Specify the position occupied by each pixel in the space having the length direction of the overhead power transmission line, the radial direction of the overhead power transmission line, and the amount of X-ray transmission as coordinate axes, and the X-ray transmission amount of each pixel is the color space And compare the distance between the coordinate origin of the color value space and each pixel with the distance between the center value of each cluster that has been pre-classified and classify each pixel into a cluster. Image processing means to find;
An overhead power transmission line abnormality detection apparatus comprising: display means for displaying X-ray transmission image data image-processed by the image processing means.
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