JP4364028B2 - Measuring method and measuring device for trolley wire wear amount - Google Patents
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Description
この発明は、トロリ線の摩耗量測定方法および測定装置に関し、詳しくは、レーザ光をトロリ線摺動面に垂直に照射して、その反射光を受光し、その受光信号に基づいてトロリ線の摩耗量を測定するトロリ線摩耗量測定装置において、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができるようなトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置に関する。 The present invention relates to a trolley wire wear amount measuring method and measuring apparatus, and more specifically, irradiates a laser beam perpendicularly to a trolley wire sliding surface, receives the reflected light, and determines the trolley wire based on the received light signal. In a trolley wire wear amount measuring device that measures the amount of wear, the amount of wear that causes a signal that is not a waveform of the trolley wire sliding surface to be misidentified as a waveform of the trolley wire sliding surface due to the influence of disturbance noise The present invention relates to a trolley wire wear amount measuring method and a measuring apparatus that can reduce erroneous calculation of the trolley wire.
電気鉄道のトロリ線は、電車の走行に伴って漸次に摩耗する。これが一定の限界に達すると切断などの重大事故の原因となるので、検測車に摩耗量測定装置を搭載し、適時に摩耗量を測定して限界に達したトロリ線は張り替えなどの措置がとられている。
従来から摩耗量測定装置は各種のものが開発されており、例えば新幹線においては、検測車にレーザー方式の摩耗量測定装置を搭載して、昼夜を問わず営業列車なみの走行速度で測定がなされている。
The electric railway trolley wire gradually wears as the train travels. If this reaches a certain limit, it may cause a serious accident such as cutting, so the inspection vehicle is equipped with a wear amount measuring device, and when the amount of wear is measured in a timely manner, the trolley wire that reaches the limit can be replaced. It has been taken.
Various types of wear amount measuring devices have been developed. For example, the Shinkansen is equipped with a laser-type wear amount measuring device on the inspection vehicle, which can measure at the running speed of a commercial train day and night. Has been made.
この種のトロリ線の摩耗量測定装置としては、CCDカメラにより画像を採取して画像処理によりトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を測定するもの(特許文献1)、トロリ線摺動面からの反射信号を得て、その波形からトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を算出するもの(特許文献2〜4)などがある。
後者のトロリ線摺動面の反射信号を得て、その波形からトロリ線摺動面の幅を得て、これから摩耗量を算出する特許文献2〜4などでは、検出信号の波形からトロリ線摺動面の波形を決定して、その波形の幅をトロリ線摺動面の幅として算出する。
一方、トロリ線の周囲には、架線金具、曲引き金具等の各種の支持金具、引張りワイヤ、吊りワイヤ、トンネル等の構造分の壁面、天井面等に取り付けられた各種の構造物、簡素架線(ハイパー架線)などがあるために、これらからの外乱ノイズが検出信号の中に入り込む問題がある。
しかも、トロリ線は、ジグザグに架設されているので、各種の外乱ノイズとトロリ線摺動面の検出波形とが区別し難い。そのために、通常、トロリ線の検出範囲にゲート(検出のためのウインドパルス)が設定されて、検出信号を所定の閾値で二値化して、パルス信号とし得て、ゲートの範囲内の検出信号から所定のパルス幅の信号波形をトロリ線摺動面の検出信号と決定している。
In
On the other hand, around the trolley wire, there are various support fittings such as overhead wire fittings and bending fittings, various wires attached to the structure such as tension wires, suspension wires and tunnels, tunnels, etc., simple overhead wires (Hyper overhead line) and the like, there is a problem that disturbance noise from these enters the detection signal.
Moreover, since the trolley wire is installed in a zigzag, it is difficult to distinguish between various disturbance noises and the detected waveform of the trolley wire sliding surface. For this purpose, a gate (window pulse for detection) is usually set in the detection range of the trolley wire, and the detection signal can be binarized with a predetermined threshold value to obtain a pulse signal. Therefore, a signal waveform having a predetermined pulse width is determined as a detection signal for the trolley wire sliding surface.
しかし、図5に示すように、トロリ線1の近傍にトロリ線摺動面の幅に近い反射光を発生する反射物があると、いずれが正しい検出信号か判断できなくなる。そこで、通常は、ゲート内でトロリ線摺動面の幅に相当するような最初に現れるパルス信号をトロリ線摺動面の幅の検出波形として、それに基づいてトロリ線摩耗量を算出している。
なお、図5において、1は、トロリ線、1aはそのトロリ線摺動面、2は測定光、3は、反射物、4は、検出波形であり、5は、トロリ線摩耗量として算出されたトロリ線残存径であって、その高さh1は、算出された残存径を表している。
残存量測定としては、検測送受信器の受光素子から得られる受光信号を二値化して検出信号を得て、その中からトロリ線摺動面1aに相当する検出波形を得て、検出波形のパルス幅を残存径に換算することでトロリ線摩耗量の算出が行われる。
ここで、検出波形4のうち4aがトロリ線摺動面の波形であり、4bがノイズ波形である。これら波形が1つのものとして算出されたときには、トロリ線残存径は、ノイズ分だけ高い値h2となる。逆に、後の波形4b側だけをトロリ線摺動面の波形と捉えた場合には、トロリ線残存径は、実際よりも小さいトロリ線残存径が算出されてしまう。
ノイズ波形4bは、図5ではトロリ線摺動面の波形4aよりも後側にあるが、これが手前にあるときも、両側にあるときももちろんある。
However, as shown in FIG. 5, if there is a reflecting object that generates reflected light close to the width of the trolley wire sliding surface in the vicinity of the
In FIG. 5, 1 is a trolley wire, 1a is a sliding surface of the trolley wire, 2 is measurement light, 3 is a reflector, 4 is a detected waveform, and 5 is calculated as a trolley wire wear amount. The remaining diameter of the trolley wire, and its height h1 represents the calculated remaining diameter.
For the remaining amount measurement, the light reception signal obtained from the light receiving element of the inspection transceiver is binarized to obtain a detection signal, from which a detection waveform corresponding to the trolley
Here, 4a of the
In FIG. 5, the
ところで、線路がカーブしているところに当たるトロリ線などでは、走行方向での摩耗量の変化が大きく、極端に摩耗しているところがあって、ノイズ等が混入すると、たとえ、検出信号を二値化して波形整形しても適正な波形を見分けることができず、トロリ線残存径は誤算出され易い。また、どれが正しい検出波形なのか、その認定が難しい。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができるトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置を提供することにある。
By the way, on a trolley line that hits a curved track, the amount of wear in the direction of travel is large, and there are places that are extremely worn, and if noise etc. are mixed, the detection signal is binarized. Even if the waveform is shaped, an appropriate waveform cannot be distinguished, and the trolley wire remaining diameter is easily calculated erroneously. Also, it is difficult to identify which is the correct detection waveform.
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and a signal that is not a waveform of a trolley wire sliding surface among detection signals due to the influence of disturbance noise is regarded as a waveform of the trolley wire sliding surface. It is an object of the present invention to provide a trolley wire wear amount measuring method and measuring apparatus capable of reducing erroneous calculation of wear amount that is measured by misidentification.
このような目的を達成するためのこの発明のトロリ線の摩耗量測定方法および測定装置の特徴は、受光信号あるいはこれを増幅した信号に対してトロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲にトロリ線摩耗量測定装置がゲートを設定してトロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をHIGHレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をLOWレベルとし、さらに領域の外側をHIGHレベルとする所定の閾値でトロリ線摩耗量測定装置に設けられた二値化手段により二値化することでトロリ線摩耗量測定装置がゲート内で検出信号を得て、得られたゲート内の検出信号に対してHIGHレベルの幅とこれの前後にあるLOWレベルの幅との和として得られる波形幅が新線径に相当するか否かをトロリ線摩耗量測定装置に設けられた判定手段により判定して、相当するときに、トロリ線摩耗量測定装置がそのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するものである。 In order to achieve such an object, the trolley wire wear amount measuring method and measuring device of the present invention is characterized in that the detection waveform of the trolley wire sliding surface can be obtained with respect to the received light signal or the amplified signal. The trolley wire wear amount measuring device sets a gate to set the signal waveform corresponding to the reflected light from the trolley wire sliding surface to a HIGH level, and the end of the trolley wire sliding surface and the outer shape of the trolley wire before and after that. a corresponding signal waveform in the region between the LOW level, further trolley wire wear by binarization by the binarization means provided on the trolley wire wear measuring device by a predetermined threshold value that the outer and HIGH level region obtained amount measuring apparatus of the detection signal in the gate, resulting waveform width obtained as the sum of the width of the LOW level before and after the HIGH level width and contrast detection signal in the gate is the new diameter Phase Whether it judged by judging means provided in the trolley wire wear measuring device, when the corresponding, which trolley wire wear measuring device determines the detection signal of the trolley line sliding surface thereof pulse signal It is.
図4は、この発明のトロリ線の摩耗量測定方法の測定原理を説明する図である。
まず、図4を参照してその測定原理から説明する。なお、図5と同一の構成要素は同一の符号で示す。
トロリ線摺動面1aの波形を得るゲート内の検出信号について、所定の閾値で二値化すると、図4のような検出波形を得ることができる。
図4では、反射物3がトロリ線1の背後にあるが、二値化回路のコンパレータの閾値を下げていくと、強い反射光の反射物3とトロリ線摺動面1aは、飽和して“H”となり、また、左側に反射物がないトロリ線1の外部からの光が入射してきて、それが“H”となって、トロリ線摺動面1aの波形4aの前後にノイズ波形4bが存在する検出信号を得ることができる。
この場合、トロリ線摺動面1aの検出波形4aとノイズ波形4bとの間には、トロリ線摺動面1aの端部とトロリ線1の外形との間で形成される領域からの弱い反射光を受けあるいはこの領域の反射光のない状態により“L”となる部分が生じた検出信号であり、検出するパルス信号である検出波形4aの両側には影6となって現れる部分が存在する。この部分は、本来、波形の立下がり領域となるため、その幅は、通常、無視され、トロリ線の径の算出には関係しない。
FIG. 4 is a view for explaining the measurement principle of the trolley wire wear amount measuring method of the present invention.
First, the measurement principle will be described with reference to FIG. In addition, the same component as FIG. 5 is shown with the same code | symbol.
When the detection signal in the gate for obtaining the waveform of the trolley
In FIG. 4, the
In this case, a weak reflection from a region formed between the end of the trolley
この発明は、この無視されている影6の部分の幅とトロリ線摺動面1aのパルス幅との関係に着目する。
この影6の幅は、トロリ線摺動面1aの端部とトロリ線1の外形との間で形成される領域に対応している。この影6の幅は、トロリ線摺動面1aの摩耗に応じて変化する。その変化は、トロリ線摺動面1aの摩耗量と増減関係が逆になる。
その結果、トロリ線摺動面1aが摩耗しても、トロリ線摺動面1aの検出波形4aのパルス幅と影6の部分の幅との和は、常に摩耗していないトロリ線の直径幅(新線径)に対応している。
そこで、この発明では、図4に示すような検出信号のパルス波形において、検出波形4aのパルス幅とその両側にある影6の幅との和から算出された幅が新線径(新線のトロリ線の直径)になるか判定することで、検出波形がトロリ線摺動面1aのものか否かを決定する。
The present invention focuses on the relationship between the width of the portion of the
The width of the
As a result, even if the trolley
Therefore, in the present invention, in the pulse waveform of the detection signal as shown in FIG. 4, the width calculated from the sum of the pulse width of the
すなわち、この発明は、ゲート内の検出信号に対してトロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“H”とし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域からの反射光による検出波形を“L”あるいはそれぞれがその逆となるようにトロリ線摺動面の部分の検出信号をパルス信号として二値化をし、得られたゲート内のパルス信号に対して“H”の幅とこれの前後の“L”の幅から得られる波形幅(測定幅)あるいは“H”と“L”とが逆となる波形幅が実質的に新線径に相当したものであるときに、そのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するものである。これにより、トロリ線摺動面の検出波形の誤検出を減少させることができる。
その結果、トロリ線の摩耗量測定装置において、外乱ノイズによる影響で検出信号のうちトロリ線摺動面の波形ではない信号をトロリ線摺動面の波形と誤認して測定するような摩耗量の誤算出を低減することができる。
That is, according to the present invention, the detection waveform by the reflected light from the trolley wire sliding surface is set to “H” with respect to the detection signal in the gate, and the end of the trolley wire sliding surface and the outer shape of the trolley wire before and after that The detection waveform by the reflected light from the area between the two is binarized with the detection signal of the trolley wire sliding surface part as a pulse signal so that each of them is “L” or vice versa. The waveform width (measurement width) obtained from the “H” width and the “L” width before and after the pulse signal, or the waveform width in which “H” and “L” are opposite to each other is substantially a new line. When the signal corresponds to the diameter, the pulse signal is determined as a detection signal for the trolley wire sliding surface. Thereby, the erroneous detection of the detection waveform of the trolley wire sliding surface can be reduced.
As a result, in the trolley wire wear amount measuring device, the amount of wear is such that a signal that is not a waveform of the trolley wire sliding surface is detected as a waveform of the trolley wire sliding surface due to the influence of disturbance noise. Incorrect calculation can be reduced.
図1は、この発明によるトロリ線の摩耗量測定装置を適用した一実施例の信号処理回路を中心とするブロック図、図2は、そのトロリ線摩耗量算出処理のフローチャート、そして、図3は、摺動面の検出波形に波形割れがある場合の説明図である。
10は、受光素子であって、投光系7によりミラーを介してトロリ線摺動面1aに垂直に照射されたレーザ光8の反射光を受光する。
11は、受光素子10からの信号を増幅するアンプ、12は、アンプ11の信号を受けて所定の閾値で二値化するコンパレータ12a等で構成される二値化回路、13は、二値化回路12の出力を受けて検出信号をデジタル化するるA/D変換回路(A/D)、14は、A/D13からの信号を受け、また、車両の走行に応じて発生する距離パルスを受けて距離パルスに応じて検出信号の波形の立上がり/立下がり位置を検出する立上がり/立下がり検出回路、15は、データ処理装置16から同期信号を受け、立上がり/立下がり検出回路14から立上がり/立下がり検出信号を受け、さらにトロリ線の新線径とを受けてデータ処理装置16に入力するインタフェースである。
FIG. 1 is a block diagram centering on a signal processing circuit of one embodiment to which a trolley wire wear amount measuring apparatus according to the present invention is applied, FIG. 2 is a flowchart of the trolley wire wear amount calculation processing, and FIG. It is explanatory drawing when there exists a waveform crack in the detection waveform of a sliding surface.
A
11 is an amplifier that amplifies the signal from the
ここで、二値化回路12は、図4のような影6の波形がトロリ線摺動面1aの検出波形4aの両側に発生する検出信号を生成するために、閾値電圧Vthがデータ処理装置16あるいは手動により調整され、その電圧値Vthをコンパレータ12aの基準電圧入力端子(−)に入力する。A/D13は、データ処理装置16から所定の周期のタイミングクロックCLKを受けて二値化された図4のような波形をデジタル値に変換する。このデジタル値に変換されたデータから立上がり/立下がり検出回路14は、デジタル値の変化点を検出して、その変化量が一定値以上でありかつ増加するときには立上がりのフラグデータ、例えば、“11”を、その変化量が一定値以上でありかつ減少するときには立下がりのフラグデータ、例えば、“10”を発生する。なお、データが変化しないときには、“00”の信号となる。
これらの立上がり/立下がりのデータ列が同期信号に従ってインタフェース15からデータ処理装置16に一定期間送出される。このときの同期信号は、1回の測定に応じて発生して検出信号の検出範囲を決めるものとしてデータ処理装置10が発生する。
Here, the
These rising / falling data strings are sent from the
データ処理装置16は、MPU161、メモリ162、HDD等の外部記憶装置163等がバス164を介して相互に接続された、いわゆる汎用のパーソナルコンピュータ等である。そのメモリ162には、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162a、新線径相当幅算出プログラム162b、トロリ線残存径相当幅算出プログラム162c、ゲート設定プログラム162d、閾値設定プログラム162e、摺動面幅データテーブル162f等が設けられ、インタフェース15を介して入力された現在測定対象となっている新線径のデータ、例えば、110mm,150mm等が記憶されている。
データ処理装置16のメモリ162に記憶されたトロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aは、MPU161により実行され、MPU161は、ゲート内の検出信号に対してトロリ線摺動面1aの幅に相当するような検出信号の波形を検出する。さらにその両側にある立下がり部分の影6(図4参照)の幅をそれぞれに検出し、検出した3つの波形幅のデータをメモリ162の所定の領域に記憶して、新線径相当幅算出プログラム162bをコールして抽出された3つの波形の幅の総計幅を得て、算出した総計幅(=新線径に相当する幅)が測定しているトロリ線1の新線径に相当するか否かの判定をする。
The
The trolley wire sliding surface detection
その結果、新線径に相当していないものは、トロリ線摺動面1aの検出波形(パルス信号)ではないと判定し、次の波形の検出をしていき、新線径に相当するものをトロリ線摺動面の検出波形(パルス信号)として決定して、決定されたトロリ線摺動面の幅に対応する検出波形(検出パルス)の幅データをメモリ162の摺動面幅データテーブル162fに記憶して登録する。摺動面幅データテーブル162fに複数の摺動面幅データの登録があったときには、そのうち正しい摺動面の幅データを決定して他のデータを削除する。
なお、前記の場合、まず、トロリ線摺動面1aの幅に相当するような幅の検出波形を検出して、次にその両側にある立下がり部分の影6(図4参照)の幅をそれぞれに検出することなく、トロリ線摺動面1aの検出波形の幅と両側の影6の幅とを含めて波形全体の幅を検出するようにしてもよい。この場合には、新線径相当幅算出プログラム162bは不要であるが、この実施例では、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aの処理の1つに影6の幅がトロリ線摺動面1aの端部とトロリ線1の外形との間で形成される領域に相当する範囲のものであるか否かを判定する。そのために、両側の影6の幅を個別にそれぞれ検出している。これにより波形検出精度を向上させることができる。
さらに、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aは、ゲート内にトロリ線摺動面の検出波形の信号がないときに、前後の検出波形を組み合わせて1つの合成波形として、この合成波形において前記と同様な処理を行い、トロリ線摺動面1aに対応する検出波形(パルス信号)の幅データを摺動面幅データテーブル162fに登録する。
As a result, what does not correspond to the new wire diameter is determined not to be the detection waveform (pulse signal) of the trolley
In the above case, first, a detection waveform having a width corresponding to the width of the trolley
Furthermore, the trolley wire sliding surface detection
新線径相当幅算出プログラム162bは、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aからコールされてMPU161により実行され、MPU161は、3つの抽出波形の幅データをメモリ162の所定の領域から読出して、図4の両側の影6の波形とトロリ線摺動面1aの検出波形4aとの総計幅Sを次の式により算出する。
S=トロリ線摺動面の検出波形の幅+前側影の幅+後側影の幅
トロリ線残存径相当幅算出プログラム162cは、MPU161により実行され、MPU161は、メモリ162の摺動面幅データテーブル162fからトロリ線摺動面幅を示す波形の幅データを順次読出して、検出トロリ線摺動面1aの幅を算出し、この算出値からトロリ線残存径を算出して外部へと出力する。
ゲート設定プログラム162dは、MPU161により実行され、MPU161は、前のトロリ線摺動面1aの検出波形の位置を基準にして所定の幅で次にトロリ線摺動面1aのパルス波形がある位置を中心として所定の幅でゲートを設定して、その範囲の検出信号の波形のデータを抽出して所定の作業領域に記憶し、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aをコールする。
閾値設定プログラム162eは、MPU161により実行され、MPU161は、二値化回路12に送出する閾値Vthを変化させて最適値に設定する。
The new wire diameter equivalent
S = width of detected waveform of trolley wire sliding surface + width of front shadow + width of rear shadow Trolley wire remaining diameter equivalent
The
The
図2は、データ処理装置16によるトロリ線摩耗量算出処理のフローチャートである。
まず、同期信号に応じて送出された検出信号のデータをインタフェース15を介して受信してメモリ162の所定の領域に所定量のデータを記憶する(ステップ101)。次にゲート設定プログラム162dがMPU161に実行されて、前のトロリ線摺動面の検出波形の位置を基準にして次にトロリ線摺動面の検出信号のパルス波形がある位置を中心として所定の幅でゲートを設定してメモリ162の所定領域に記憶された検出信号のデータからゲート内の検出波形のデータを抽出して作業領域に記憶する(ステップ102)。そして、トロリ線摺動面検出信号決定プログラム162aがMPU161に実行されて、作業領域からゲート内の検出波形のデータを読出してゲート内でトロリ線摺動面1aの幅に相当するようなパルス波形を検出し、さらに影6に相当する立下がりのパルス幅の波形を検出する(ステップ103)。次に、新線径相当幅算出プログラム162bをMPU161が実行して、新線径に相当する総計幅Sの算出をし(ステップ104)、算出した総計幅Sが新線径に相当するか否かを判定する(ステップ105)。なお、ここで、相当するとは、新線径±αの範囲の判定をすることである。αは、新線径のばらつきを考慮した判定誤差の範囲である。したがって、αの値が小さいときには、総計幅Sは、対応したものとなる。
その結果、YESとなれば、摺動面幅データテーブル162fに、このときYESと判定されたトロリ線摺動面1aのパルス幅に対応する幅データが検出波形として登録される(ステップ105a)。そして、ステップ103へと戻り、次の波形データを作業領域から読出して、同様な処理を繰り返す。
なお、ステップ103において、左に影幅不適として点線で示すように、影6の幅がトロリ線摺動面1aの端部とトロリ線1の外形との間で形成される領域に相当する範囲を越えて不適当な値となっているときあるいは前記の領域の幅としては狭すぎる幅のときには、ステップ106へと移り、検出信号の波形の検査がすべて終了かの判定を行い、ステップ103へと戻り、次の検出波形の検出処理に入る。
FIG. 2 is a flowchart of the trolley wire wear amount calculation processing by the
First, the detection signal data sent in response to the synchronization signal is received via the
If the result is YES, width data corresponding to the pulse width of the trolley
In
一方、ステップ105の判定でNOとなれば、検出信号の波形の検査がすべて終了かの判定を行い(ステップ106)、検査が終了していないときにはステップ103に戻り、ステップ103からの前記処理を繰り返す。なお、ゲート内で抽出するデータがなくなったときには、ステップ105の判定はNOとなる。
ステップ106の判定の結果YESとなったときには、パルス波形は複数あるかの判定をして(ステップ107)、YESのときには、次にゲート内の検出信号において、隣接するパルス波形を組み合わせて合成した波形の中でトロリ線摺動面1aの幅に相当するようなパルス波形を検出波形として抽出する(ステップ108)。
ステップ107〜ステップ108の処理は、図3に示すように、閾値Vthの設定の仕方や外乱ノイズの影響によりトロリ線摺動面1aに対応する検出波形4aが波形割れを起こすことがあるからである。そこで、この波形割れした波形に対してそれを1つの波形として処理する。
なお、ステップ108の波形割れを合成する組み合わせ処理としては、隣接する2つのパルス波形を合成して1つのパルス波形とし、これについて新線径相当幅の算出を行う。さらに隣接する3つのパルス波形を合成して1つのパルス波形とし、これについて新線径相当幅の算出を行う。4つ以上も行ってもよいが、2個の組み合わせと、3個の組み合わせをすれば、ほとんどの場合、漏れがなくなる。
この波形合成処理の後に新線径相当幅算出プログラム162bをMPU161が実行して、新線径に相当する総計幅S(新線径の波形幅に相当)の算出し(ステップ109)、算出した総計幅Sが新線径に相当するか否かを判定する(ステップ110)。ここで、YESとなり、相当すると判定されたときには、ステップ110aの移り、前記と同様に、摺動面幅データテーブル162fに抽出されたトロリ線摺動面1aの幅に対応するパルスの幅データが検出波形として登録される(ステップ110a)、そして、ステップ108へと戻り、次の波形データを読出して、同様な処理を繰り返す。
On the other hand, if the determination in
If the result of determination in
As shown in FIG. 3, the processing from
As a combination process for synthesizing waveform cracks in
After this waveform synthesis processing, the
一方、ステップ110の判定でNOとなれば、検出信号の波形の組合わせ検査がすべて終了かの判定を行い(ステップ111)、検査が終了していないときにはステップ108に戻り、ステップ108からステップ111までの処理を繰り返す。そして、ステップ111の判定でYESとなったときには、ステップ112以降の摺動面幅決定処理に入る。
また、先のステップ107の判定でNOとなったときも摺動面幅決定処理に入る。
On the other hand, if the determination in
In addition, when the determination in
摺動面幅決定処理は、まず、ステップ112において、摺動面幅データテーブル162fに登録された幅データがあるか否かを判定して、YESのときには、登録されている個数は複数か否かを判定し(ステップ113)、YESのときには、ゲート中心検索処理を行って、ゲートの中心位置を検出し、このゲートの中心位置にある幅データを摺動面幅に対応する正規のパルス波形としてその幅データを選択して、他のデータを削除する(ステップ114)。そして、トロリ線残存径相当幅算出プログラム162cをコールしてトロリ線残存径を算出する処理をし(ステップ115)、測定結果を外部へと出力する(ステップ116)。
一方、ステップ112においてNOとなったときには、摺動面幅に対応する幅データが検出されないときであり、この場合には、ゲートの中心位置にあるパルス波形を正しい波形として選択して(ステップ112a)、ステップ115へと移り、トロリ線残存径を算出する。また、ステップ113においてNOとなったときには、ステップ115へと移り、トロリ線残存径を算出して(ステップ115)、外部へと出力する(ステップ116)。そして、ステップ112においてNOとなった回数をカウントし、これが多くなるときには、閾値設定プログラム162eをMPU161が実行して、二値化回路12に送出する閾値Vthを変化させて最適値に設定し直し、その回数が減少する方向に調整する。
In the sliding surface width determination process, first, in
On the other hand, when NO in
以上説明してきたが、実施例では、トロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“H”とし、その前後にある影の部分(トロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域からの反射光によるもの)の検出波形を“L”になるように二値化し、これら両側の影を含む検出波形を1つとしてその境の部分を立下がりとしているが、これは、検出信号を反転させて、トロリ線摺動面からの反射光による検出波形を“L”とし、その前後にある影の部分の検出波形を“H”として、両側の影を含む検出波形の境の部分を立上がりとしてもよいことはもちろんである。
また、実施例では、ステップ103あるいはステップ108において、トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルスを選択してから、選択したパルスの幅とその前後の影の幅とから測定幅を算出しているが、この発明は、トロリ線摺動面の幅に相当するパルス幅のパルスを選択することなく、言い換えれば、ステップ103あるいはステップ108における波形の抽出をすることなく、さらに新線径相当幅を算出することに換えて、単に、順次パルスの両側の影の部分を合計した両側の影を含む検出波形を1つの波形として、その波形幅を抽出して、それが新線径か否かを判定していくものであってもよい。
さらに、実施例では、閾値設定プログラム162eによるデータ処理装置16におけるプログラム処理で二値化回路の閾値を調整しているが、これは、二値化回路の出力を監視して閾値設定を最適化する自動設定回路を設けて行うようにしてもよい。
As described above, in the embodiment, the detection waveform by the reflected light from the trolley wire sliding surface is set to “H”, and shadow portions before and after that (the end portion of the trolley wire sliding surface and the outer shape of the trolley wire and The detection waveform (by the reflected light from the area between) is binarized so as to become “L”, and the detection waveform including the shadows on both sides is taken as one, and the boundary portion is made to fall. Inverts the detection signal, sets the detection waveform due to the reflected light from the sliding surface of the trolley wire to “L”, sets the detection waveform of the shadow part before and after that to “H”, and includes the shadows on both sides Of course, it is also possible to make the boundary part rise.
In the embodiment, in
Further, in the embodiment, the threshold value of the binarization circuit is adjusted by the program processing in the
1…トロリ線、1a…トロリ線摺動面、
2…測定光、3…反射物、
4…検出波形、5…トロリ線残存径、
6…影、7…投光系、8…レーザ光、
10…受光素子、11…アンプ、
12…二値化回路、13…A/D変換回路(A/D)、
14…立上がり/立下がり検出回路、
15…インタフェース、
16…データ処理装置、
161…MPU、162…メモリ、
162a…トロリ線摺動面検出信号決定プログラム、
162b…新線径相当幅算出プログラム、
162c…トロリ線残存径相当幅算出プログラム、
162d…ゲート設定プログラム、
162e…閾値設定プログラム、
162f…摺動面幅データテーブル、
163…外部記憶装置、
164…バス。
1 ... Trolley wire, 1a ... Trolley wire sliding surface,
2 ... Measurement light, 3 ... Reflector,
4 ... Detection waveform, 5 ... Trolley wire remaining diameter,
6 ... Shadow, 7 ... Projection system, 8 ... Laser light,
10 ... light receiving element, 11 ... amplifier,
12 ... binarization circuit, 13 ... A / D conversion circuit (A / D),
14: Rise / fall detection circuit,
15 ... Interface,
16: Data processing device,
161 ... MPU, 162 ... memory,
162a ... Trolley wire sliding surface detection signal determination program,
162b ... New wire diameter equivalent width calculation program,
162c ... trolley wire remaining diameter equivalent width calculation program,
162d: Gate setting program,
162e ... Threshold setting program,
162f ... sliding surface width data table,
163 ... an external storage device,
164 ... Bus.
Claims (13)
前記受光信号あるいはこれを増幅した信号に対して前記トロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲に前記トロリ線摩耗量測定装置がゲートを設定して前記トロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をHIGHレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をLOWレベルとし、さらに前記領域の外側をHIGHレベルとする所定の閾値で前記トロリ線摩耗量測定装置に設けられた二値化手段により二値化することで前記トロリ線摩耗量測定装置が前記ゲート内で検出信号を得て、得られた前記ゲート内の検出信号に対してHIGHレベルの幅とこれの前後にあるLOWレベルの幅との和として得られる波形幅が新線径に相当するか否かを前記トロリ線摩耗量測定装置に設けられた判定手段により判定して、相当するときに、前記トロリ線摩耗量測定装置がそのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するトロリ線摩耗量の測定方法。 In the trolley wire wear amount measuring method of the trolley wire wear amount measuring device for irradiating the trolley wire sliding surface, receiving the reflected light and measuring the wear amount of the trolley wire based on the received light signal,
The trolley wire wear amount measuring device sets a gate in a range where a detection waveform of the trolley wire sliding surface is obtained with respect to the light reception signal or an amplified signal so that reflected light from the trolley wire sliding surface is reflected. The corresponding signal waveform is set to HIGH level, the signal waveform corresponding to the region between the end of the trolley wire sliding surface before and after that and the outer shape of the trolley wire is set to LOW level, and the outside of the region is set to HIGH level. The trolley wire wear amount measuring device obtains a detection signal in the gate by binarizing by a binarization means provided in the trolley wire wear amount measuring device at a predetermined threshold value, and the obtained gate In the trolley wire wear amount measuring device, whether or not the waveform width obtained as the sum of the HIGH level width and the LOW level width before and after the detected signal corresponds to the new wire diameter is provided. The It is determined by the constant unit, when the corresponding, the trolley wire wear measuring device trolley wire wear amount measuring method for determining the detection signal of the trolley line sliding surface thereof pulse signal.
前記受光信号あるいはこれを増幅した信号に対して前記トロリ線摺動面の検出波形が得られる範囲にゲートを設定して前記トロリ線摺動面からの反射光に対応する信号波形をHIGHレベルとし、その前後にあるトロリ線摺動面の端部とトロリ線の外形との間の領域に対応する信号波形をLOWレベルとし、さらに前記領域の外側をHIGHレベルとする所定の閾値で二値化して前記ゲート内で検出信号を得る二値化回路と、
得られた前記ゲート内の検出信号に対してHIGHレベルの幅とこれの前後にあるLOWレベルの幅との和として得られる波形幅が新線径に相当するか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段により前記波形幅が新線径に相当すると判定されたときにそのパルス信号をトロリ線摺動面の検出信号と決定するトロリ線摩耗量の測定装置。 In the trolley wire wear amount measuring device that irradiates the trolley wire sliding surface, receives the reflected light, and measures the wear amount of the trolley wire based on the received light signal,
A gate is set in a range where a detection waveform of the trolley wire sliding surface can be obtained with respect to the light reception signal or an amplified signal, and a signal waveform corresponding to reflected light from the trolley wire sliding surface is set to HIGH level. The signal waveform corresponding to the region between the end of the trolley wire sliding surface before and after the trolley wire and the outer shape of the trolley wire is set to a LOW level, and further binarized with a predetermined threshold value that sets the outside of the region to a HIGH level. A binarization circuit for obtaining a detection signal in the gate,
Determination means for determining whether or not a waveform width obtained as a sum of a HIGH level width and a LOW level width before and after the detection signal in the gate corresponds to a new wire diameter; With
An apparatus for measuring a trolley wire wear amount, wherein when the determination means determines that the waveform width corresponds to a new wire diameter, the pulse signal is determined as a detection signal of a trolley wire sliding surface.
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