JP5230869B2 - マンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム - Google Patents

マンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム Download PDF

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本発明は、マンホール内に敷設された送電ケーブルの移動量を検出することができる移動量検出システムに関する。
通常、地中送電線路においては、地中に所定の間隔でマンホール(地中箱)が設置され、各マンホール間をつなぐ管路内に送電ケーブルが敷設されている。前記マンホール内で作業者によって送電ケーブルの引き入れや引き抜きあるいは接続等が行われる。送電ケーブルは送電端又は受電端において、地中からピット内を立ち上げられ、支持碍子を介して電気機器に接続されている。
地中送電線路に敷設された送電ケーブルは、負荷の変化や季節による温度変化において膨張収縮を繰り返し、送電線路内で往復移動する。又、地上における車両の走行等に起因する振動によって送電ケーブルが移動するいわゆる波乗り現象が生じる。この送電ケーブルの移動量が小さい場合には特に問題はないが、移動量が大きくなると送電ケーブルの接続部分が引っ張られて接続不良が生じる恐れがある。そのため、地中送電線路では送電ケーブルの移動を検出する必要がある。
上記の送電ケーブルの移動検出装置として、センサ本体の下部に接触子を備えたセンサをマンホール内に一箇所に設け、送電ケーブルが移動されると、該ケーブルに取り付けられた被検出板が前記接触子に押圧されて、センサがオンされ、送電ケーブルの移動の有無を電気的に検出する装置が提案されている。
又、送電ケーブル等の長軸体の移動量監視装置として、特許文献1に開示されたものも提案されている。この移動量監視装置は長軸体の移動を機械的に検知する構成になっている。
特開2007−151282号公報
ところが、マンホール内にセンサを一箇所に設けた送電ケーブルの移動の有無を電気的に検出する装置は、一つのセンサのみであるため、送電ケーブルの移動の有無は検出できても、移動量を検出することができないという問題があった。
又、特許文献1に開示された長軸体の移動量監視装置は、移動量を機械的に検知する構成であるため、マンホール内に作業者が入らないと、検出結果を確認することができないという問題があった。
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、送電ケーブルの移動量を検出することができるとともに、マンホール内に作業者が入らなくても、送電ケーブルの移動量の検出結果を確認することができるマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システムを提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動を検出して、送電ケーブルの移動量を検出する移動量検出システムにおいて、マンホール内の所定位置に接触式の複数のセンサを配設し、前記送電ケーブルがその長手方向に移動されたとき、前記被検出体が前記複数のセンサの接触子に順次に接触されるように構成し、前記各センサからの検出情報をマンホール内に配設された監視装置の記憶媒体に記憶するようにするとともに、監視装置から地上部側の情報表示装置に移動量に関する検出情報を無線信号として伝送するように構成し、前記各センサは一つのハウジングに収納され、該ハウジングは送電ケーブルの長手方向及び該長手方向と直交する方向にそれぞれ位置調節可能に装着されていることを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記各センサの接触子は、送電ケーブルの長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所に配設され、前記被検出体は、送電ケーブルの所定位置に前記各接触子と対応するように、かつ送電ケーブルの周方向に関して同一円周上に位置するように装着されていることを要旨とする。
上記問題点を解決するために、請求項3に記載の発明は、マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動をセンサにより検出して、送電ケーブルの移動量を検出する移動量検出システムにおいて、マンホール内の所定位置に接触式の複数のセンサを配設し、前記送電ケーブルがその長手方向に移動されたとき、前記被検出体が前記複数のセンサの接触子に順次に接触されるように構成し、前記各センサからの検出情報をマンホール内に配設された監視装置の記憶媒体に記憶するようにするとともに、監視装置から地上部側の情報表示装置に移動量に関する検出情報を無線信号として伝送するように構成し、前記センサは送電ケーブルの長手方向と直交する同一平面上に位置するように、かつ所定の間隔をおいて三箇所に配設され、前記被検出体には、第1〜第3センサの各接触子を貫通する第1〜第3長孔が三箇所に、かつ送電ケーブルの長手方向に指向するように形成され、前記各長孔の端部に前記接触子が当接され、前記送電ケーブルの移動方向及びその移動量を検出するように構成されていることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3において、前記各長孔には該長孔の長手方向の寸法を調節する調節板が装着されていることを要旨とする
(作用)
この発明は、マンホール内の所定位置に接触式の複数のセンサを配設し、前記送電ケーブルがその長手方向に移動されたとき、前記被検出体が前記複数のセンサの接触子に順次に接触されるように構成した。このため、送電ケーブルの移動量が各センサ配列ピッチにより検出される。又、各センサにより検出された送電ケーブルの移動量に関する情報は、センサ本体から信号線を介して監視装置に送られ、該監視装置から無線信号として、地上部側の情報表示装置に伝送される。
本発明によれば、送電ケーブルの移動量を検出することができるとともに、マンホール内に作業者が入らなくても、送電ケーブルの移動量の検出結果を確認することができる。
以下、本発明を具体化したマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システムの第1実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
最初に、図4に基づいて、本実施形態の移動量検出システムの概略構成について説明する。地下に配設されたマンホール11の内部には三本の送電ケーブル12が敷設されている。前記マンホール11の内部には前記各送電ケーブル12の移動量をそれぞれ個別に検出するための移動量検出装置13が装着されている。前記マンホール11のピット11aには前記移動量検出装置13からの検出信号に基づいて送電ケーブル12の移動量を監視する監視装置14が装着されている。前記ピット11aの上部には胴枠15が嵌入され、該胴枠15の上部には外蓋16が開閉可能に装着されている。前記胴枠15には前記監視装置14を起動させるための起動用センサ17が装着されている。地上部18側の巡視車両19には、前記監視装置14から出力された無線信号に基づいて、送電ケーブル12の移動量等を表示する情報表示装置20が備えられている。
(移動量検出装置13)
前記各送電ケーブル12の移動量を検出する移動量検出装置13は、同様に構成されているので、一本の送電ケーブル12の移動量検出装置13について説明する。
図2に示すように、マンホール11の内部に立設された支柱21の上端部には固定取付板22がクランプ金具23によって所定位置に水平に支持されている。前記固定取付板22には上下二つの位置調整孔22aが水平方向に、かつ互いに平行に形成されている。前記固定取付板22の前面には互いに平行な左右二つの位置調整孔24aを有する可動取付板24が接触されている。前記位置調整孔22a及び位置調整孔24aに貫通したボルト25及び該ボルト25に螺合されたナット26によって、前記固定取付板22に対し可動取付板24が左右方向及び上下方向の位置調節可能に連結されている。前記可動取付板24の下部前面にはハウジング27がブラケット28及びボルト29によって取り付けられている。前記ハウジング27には収容孔27aが三箇所に、互いに平行に、かつ上下方向に指向するように形成され、各収容孔27aには接触式の第1〜第3センサ30A〜30Cがそれぞれ収容されている。各センサ30A〜30Cは同一構成であるため、図1に基づいて第1センサ30Aについて説明する。
図3に示すように、前記ハウジング27の収容孔27aの下端部内周面にはフランジ部27bが一体に形成され、第1センサ30Aを構成する有蓋円筒状の収容ケース31の下端縁が前記フランジ部27bに係止されている。前記収容ケース31の内部には防振ゴム等の防振材料によりなるシール部材32を介して、センサ本体33が支持されている。前記センサ本体33の下端部には針状の第1接触子34Aが下方に指向するように、かつ前記ハウジング27の下面から下方に突出するように連結されている。前記センサ本体33の上端部に接続された信号線35は、前記収容ケース31の蓋部31aの中央部に設けた貫通孔31bから外部に導出されている。前記シール部材32及びセンサ本体33の上面と、収容ケース31の上部内側面との間には、合成樹脂製の充填材36が収容されている。前記センサ本体33と信号線35の接続部は図示しないがシール部材によってシールされている。
図3に示すように、前記収容ケース31の下端開口縁31cと、前記シール部材32の下面と、収容ケース31の下部内周面との間には、上下方向に所定の高さを有する空気室Rが形成されている。この空気室Rによってマンホール11内に水が浸入して前記第1センサ30Aが水没した場合にも、前記空気室Rに水が浸入するのを防止して、センサ本体33が水没するのを防止するようにしている。
図2に示すように、前記送電ケーブル12の外周面には弾性変形可能な材料により拡径可能に形成されたクランプリング41が嵌合され、その下端部に一体に形成された連結板部41aがボルト42及びナット43によって連結されている。前記クランプリング41の上部外周面には被検出体としての被検出板44が取り付けられている。前記被検出板44の下端部には連結板部44aが一体に折り曲げ形成され、ボルト45によって前記クランプリング41に連結されている。前記被検出板44の上端部には前記第1センサ30Aの第1接触子34Aと対応するように押動板44bが一体に湾曲形成されている。この押動板44bは第2センサ30Bの第2接触子34B及び第3センサ30Cの第3接触子34Cにも対応するようにしている。
(監視装置14)
この監視装置14は図5に示すように、前記第1〜第3センサ30A〜30C及びその他各種のセンサ(図示略)からのセンサ情報を検出するセンサ情報検出部51及びセンサ情報検出部51によって検出された各種センサ情報を記憶しておく記憶媒体を有する制御部52を備えている。又、監視装置14は地上部18側の情報表示装置20から情報の伝送要求があった時に、前記制御部52から各種センサ情報を無線信号として前記情報表示装置20に送信するデータ伝送部53を備えている。監視装置14には起動用センサ検出部54が備えられており、起動用センサ検出部54によって起動信号が伝達されると、制御部52及びデータ伝送部53が起動されて移動量検出装置13からのセンサ情報を検出するようになっている。前記監視装置14には各部を駆動させるバッテリ55が備えられている。
(起動用センサ17)
この起動用センサ17は前記監視装置14を起動させる機能を有し、例えば振動センサの一種である加速度センサにより金属製の外蓋16の振動情報を検出する。その他、外蓋16上の磁気変化を検出する磁気センサ、外蓋16上の超音波を検出する超音波センサ等を用いることができる。
(情報表示装置20)
この情報表示装置20は、図6に示すように、前記監視装置14のデータ伝送部53から無線信号として送信されてきた各種センサ情報を受信するデータ受信部61と、その各種センサ情報を表示させるノート型パソコン等のディスプレイ部62とによって構成されている。
(動作)
次に、前記のように構成したマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置の動作について説明する。
図5に示す前記監視装置14の起動用センサ検出部54は、前記バッテリ55によって常時作動状態におかれ、センサ情報検出部51、制御部52及びデータ伝送部53は、休止状態におかれている。
図4に示すマンホール11内の送電ケーブル12の移動量の情報を取得する場合には、地上部18において、保守員によりハンマー等で金属製の外蓋16の上面が叩かれる。ハンマーによる振動情報は、外蓋16の下面側に配置した加速度センサの起動用センサ17及び監視装置14の起動用センサ検出部54により検出される。この起動用センサ検出部54によりハンマーによる振動情報が検出されると、図5に示す休止中の制御部52が起動される。この起動された制御部52によって休止中のセンサ情報検出部51が起動され、送電ケーブル12と対応して装設された移動量検出装置13の第1〜第3センサ30A〜30Cにより送電ケーブル12に取り付けられた被検出板44の位置、つまり送電ケーブル12の移動量が検出される。この移動量の具体的な検出動作を図1に基づいて以下に説明する。
図1(a)は、送電ケーブル12の被検出板44が第1〜第3接触子34A〜34Cから右方に所定距離(例えば20mm)だけ離隔された初期の設定状態を示す。この状態において、送電ケーブル12が背景技術で述べた波乗り現象によって左方に所定距離(例えば20mm)移動されていた場合には、被検出板44の押動板44bによって第1接触子34Aが変位され、第1センサ30Aがオン状態となっている。又、送電ケーブル12が初期状態から左方向に所定距離(例えば30mm)移動されていた場合には、図1(c)に示すように、第1センサ30Aの第1接触子34A及び第2センサ30Bの第2接触子34Bがともにオン状態となっている。さらに、前記送電ケーブル12が初期状態から左方向に所定距離(例えば40mm)移動されていた場合には、第1〜第3センサ30A〜30Cの第1〜第3接触子34A〜34Cが全てオン状態となっている。
上述したように前記被検出板44が図1(a)〜(d)のいずれの状態にあるかが信号線35を介して監視装置14のセンサ情報検出部51に伝送される。そして、監視装置14の制御部52は、休止中のデータ伝送部53を起動させ、取得した送電ケーブル12の移動量情報を無線信号として地上部18の情報表示装置20のデータ受信部61に送信する。この情報表示装置20のディスプレイ部62には、送電ケーブル12の被検出板44が図1(a)〜(d)のいずれにあるかが表示される。このディスプレイ部62によって、図1(b)に示すように、前記第1センサ30Aのみがオン状態の場合には、送電ケーブル12が一方向に問題となる距離だけ移動していることが表示される。又、図1(c)に示すように第1センサ30A及び第2センサ30Bがともにオン状態の場合には、送電ケーブル12の初期状態からの移動量が所定量(例えば30mm)であることが表示される。さらに、第1〜第3センサ30A〜30Cがともにオンされている場合には、送電ケーブル12の初期状態からの移動量が所定量(例えば40mm)であることが表示される。
上述した送電ケーブル12の移動量の検出動作が終了すると、前記センサ情報検出部51、制御部52及びデータ伝送部53は、起動状態から休止状態に移行し、次の定期点検に備えられる。
上記実施形態のマンホール内の送電ケーブルの移動検出システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記第1実施形態では、ハウジング27に第1〜第3センサ30A〜30Cを装着し、送電ケーブル12に装着した被検出板44を順次前記第1〜第3接触子34A〜34Cに接触可能に構成した。このため、送電ケーブル12が移動したか否かを判別することができるとともに、移動量を検出することができる。即ち、第1及び第2センサ30A,30Bがオンされた状態で、送電ケーブル12が初期状態から予め設定された所定距離、つまり第1センサ30Aと第2センサ30Bとの送電ケーブル12の長手方向への配列ピッチP1だけ移動されたことを検出することができる。又、第1〜第3センサ30A〜30Cが全てオン状態の場合には、送電ケーブル12が初期状態から第1〜第3センサ30A〜30Cの配列ピッチ(P1+P2)だけ移動されたことを検出することができる。
(2)上記実施形態では、図3に示すように、前記収容ケース31内に収容されたセンサ本体33の下端部と前記収容ケース31の下端開口縁との間に空気室Rを形成し、収容ケース31の内周面とセンサ本体33の外周面との間にシール部材32を介在した。このため、図4に示すマンホール11内に水が浸入して、図1に示す収容ケース31が水没しても空気室R内に水が浸入してセンサ本体33を水没させることはない。このため、センサ本体33の機能が適正に保持され、第1〜第3センサ30A〜30Cの水没状態において、送電ケーブル12の移動量の電気的な検出動作を適正に行うことができる。
(3)上記実施形態では、収容ケース31の内周面に対し、防振ゴムよりなるシール部材32を介してセンサ本体33を取り付けたので、第1〜第3センサ30A〜30Cに繰り返し外部振動が作用しても、センサ本体33に伝達される振動が減衰され、センサ本体33の耐久性を向上することができる。
(4)上記実施形態では、前記ハウジング27を水平方向及び上下方向の位置調節可能に装着したので、送電ケーブル12の被検出板44の設置位置に適正に対向するように第1〜第3接触子34A〜34Cの配設位置を調整することができる。
次に、図7〜図9に基づいて、この発明のケーブルの移動量検出システムの第2実施形態について説明する。
第2実施形態の移動量検出システムは、送電ケーブル12の移動方向が双方向であってもその移動方向及び移動量を検出することができるように前記移動量検出装置13が構成されている。
図7に示すように、前記ハウジング27に装着された第1〜第3接触子34A〜34Cは、前記送電ケーブル12の長手方向と直交する同一平面上に位置するように装着されている。
一方、前記送電ケーブル12の外周面には、前記クランプリング41と同様のクランプリング41が二箇所に所定の間隔をおいて装着されている。両クランプリング41には前記被検出板44に代えて取付板63がボルト45によって取り付けられ、両取付板63には被検出板64がボルト65によって水平に架橋連結されている。前記被検出板64には、前記第1〜第3接触子34A〜34Cと対応して第1〜第3長孔64a,64b,64cが送電ケーブル12の敷設方向と平行に形成されている。前記第1長孔64aは被検出板64の長手方向の中心部から被検出板64の一端に向けて直線状に形成され、第2長孔64bは被検出板64の長手方向の中心から該被検出板64の両端に向かって直線状に形成されている。さらに、前記第3長孔64cは、被検出板64の前記中心部から他端に向けて直線状に形成されている。前記第1〜第3長孔64a〜64cには各長孔64a〜64cの長さをそれぞれ個別に調節するための調節板66が取り付けられている。図8に示すように前記調節板66の孔に貫通したボルト67が前記各長孔64a〜64cにそれぞれ貫通され、各ボルト67の下端部にはナット68がそれぞれ螺合されている。
次に、前記のように構成された第2実施形態の移動量検出システムの動作について説明する。
図9(a)は第1〜第3接触子34A〜34Cが前記被検出板64の第1〜第3長孔64a〜64cに挿入され、第1接触子34Aが第1長孔64aの左端部近傍に位置するとともに、第2接触子34Bが第2長孔64bの長手方向の中心に位置し、第3接触子34Cが第3長孔64cの右端部近傍に位置した被検出板64の初期の設定状態にある。この状態では第1〜第3センサ30A〜30Cは全てオフ状態となっている。
上記の被検出板64の初期状態において、送電ケーブル12が図9の右方に所定距離(例えば20mm)だけ移動されている場合には、第1長孔64aの左端によって第1接触子34Aが右方に移動されて第1センサ30Aがオン状態となり、第2接触子34Bが第2長孔64bの左側の調節板66によって右方に移動され、第1センサ30A及び第2センサ30Bがともにオンされた状態となっている。反対に、送電ケーブル12が左方向に所定距離(例えば20mm)移動されている場合には、図9(c)に示すように第3接触子34Cが第3長孔64cの右端によって左方に移動されるとともに、第2接触子34Bが第2長孔64bの右側の調節板66によって左方に移動され、第2センサ30B及び第3センサ30Cがともにオン状態となっている。
以上の検出動作から明らかなように、第1センサ30A及び第2センサ30Bがオン状態で、第3センサ30Cがオフ状態の場合には、前記監視装置14の制御部52によって送電ケーブル12が右方向に所定距離L1、つまり図9(a)に示す第2接触子34Bと左側の調節板66との間の距離L1だけ移動されたことが検出される。又、第2センサ30B及び第3センサ30Cがオン状態で、第1センサ30Aがオフ状態の場合には、前記監視装置14の制御部52によって送電ケーブル12が左方向に所定距離L2、つまり図9(a)に示す第2接触子34Bと右側の調節板66との間の距離L2だけ移動されたことが検出される。
以上のように第2の実施形態においては、送電ケーブル12の移動方向及び移動量を検出することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、第1〜第3センサ30A〜30Cを設けて、送電ケーブル12の移動量を検出するようにしたが、四箇所以上に設けてもよい。
・前記第1〜第3センサ30A〜30Cの空気室Rを省略し、各センサの防水構造として、他の構造を採用してもよい。
・前記実施形態では、シール部材32を防振ゴムにより形成したが樹脂又は金属により形成してもよい。
・針状の第1〜第3接触子34A〜34Cに代えて、上下方向に直線往復動されるロッド状の接触子を有するセンサを用いてもよい。この場合には、傾斜面を有する被検出体により前記接触子の下端が上方に押されて、センサ本体がオン状態となり、送電ケーブルの移動が検出され、前記被検出体が前記接触子から離れると、該接触子がセンサ本体内のバネにより下方に移動されるようにする。センサ本体とロッド状の接触子の防水構造として、センサ本体と接触子との間にシールリングを介在することが考えられる。
(a)〜(d)は、この発明の送電ケーブルの移動量検出システムを具体化した第1実施形態における送電ケーブルの移動量の検出動作を説明する平面図。 送電ケーブルの移動量検出装置の斜視図。 移動量検出装置の第1センサを示す縦断面図。 マンホールに設けられた移動量検出システムの概略構成を示す縦断面図。 監視装置のブロック回路図。 情報表示装置のブロック回路図。 この発明の送電ケーブルの移動量検出システムを具体化した第2実施形態における移動量検出装置を示す斜視図。 第2実施形態における要部の拡大断面図。 (a)〜(c)は、第2実施形態における送電ケーブルの移動量の検出動作を説明する平面図。
符号の説明
11…マンホール、12…送電ケーブル、14…監視装置、18…地上部、20…情報表示装置、27…ハウジング、30A〜30C…第1〜第3センサ、64a〜64c…第1〜第3長孔、66…調節板。

Claims (4)

  1. マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動をセンサにより検出して、送電ケーブルの移動量を検出する移動量検出システムにおいて、
    マンホール内の所定位置に接触式の複数のセンサを配設し、前記送電ケーブルがその長手方向に移動されたとき、前記被検出体が前記複数のセンサの接触子に順次に接触されるように構成し、前記各センサからの検出情報をマンホール内に配設された監視装置の記憶媒体に記憶するようにするとともに、監視装置から地上部側の情報表示装置に移動量に関する検出情報を無線信号として伝送するように構成し
    前記各センサは一つのハウジングに収納され、該ハウジングは送電ケーブルの長手方向及び該長手方向と直交する方向にそれぞれ位置調節可能に装着されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム。
  2. 請求項1において、前記各センサの接触子は、送電ケーブルの長手方向に所定の間隔をおいて複数箇所に配設され、前記被検出体は、送電ケーブルの所定位置に前記各接触子と対応するように、かつ送電ケーブルの周方向に関して同一円周上に位置するように装着されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム。
  3. マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動をセンサにより検出して、送電ケーブルの移動量を検出する移動量検出システムにおいて、
    マンホール内の所定位置に接触式の複数のセンサを配設し、前記送電ケーブルがその長手方向に移動されたとき、前記被検出体が前記複数のセンサの接触子に順次に接触されるように構成し、前記各センサからの検出情報をマンホール内に配設された監視装置の記憶媒体に記憶するようにするとともに、監視装置から地上部側の情報表示装置に移動量に関する検出情報を無線信号として伝送するように構成し、
    前記センサは送電ケーブルの長手方向と直交する同一平面上に位置するように、かつ所定の間隔をおいて三箇所に配設され、前記被検出体には、第1〜第3センサの各接触子を貫通する第1〜第3長孔が三箇所に、かつ送電ケーブルの長手方向に指向するように形成され、前記各長孔の端部に前記接触子が当接され、前記送電ケーブルの移動方向及びその移動量を検出するように構成されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム。
  4. 請求項3において、前記各長孔には該長孔の長手方向の寸法を調節する調節板が装着されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システム。
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