JP5736853B2 - トロリ線の摩耗状態監視装置 - Google Patents
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Description
本発明は、トロリ線の摩耗状態監視装置に関する。
従来、電気鉄道等において軌道に沿って車両に電力を供給するために設置されるトロリ線の保守や点検作業、特に、パンタグラフを有する集電装置とトロリ線の接触状態を点検し、離線位置を検出する技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
下記特許文献１に開示される技術では、アークの照度を検出する２台の照度検出器又は分光光度計の明るさを強度として検知し、アーク発生時にパンタグラフとトロリ線の接触点を撮影した画像にアーク検知情報、すなわち離線検知情報を付加する構成となっている。
しかしながら、上記特許文献１に開示される技術では、照度検出器や分光光度計を用いる必要があり、例えば、監視用等に用いられる一般的なカメラ（以下、エリアカメラという）と比較すると、費用が高いという問題がある。
また、上記特許文献１に開示される技術は、パンタグラフとトロリ線の接触点を撮影した画像を閲覧することはできるものの、パンタグラフ全体を撮影した画像により離線の有無を確認することができるだけであって、離線箇所のトロリ線の詳細な摩耗状態を視覚的に確認することができるものではない。このため、例えば、トロリ線の下面に発生するアーク跡等の詳細なトロリ線の状態を画像により視認することができないという問題がある。
以上のことから、本発明は、トロリ線とパンタグラフが離れたときに発生するアークを検知し、このときのトロリ線の下面、すなわち摩耗面を閲覧することができるトロリ線の摩耗状態監視装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための第１の発明に係るトロリ線の摩耗状態監視装置は、
車両の屋根上にパンタグラフに向けて設置されパンタグラフを撮影するエリアカメラと、
前記車両の屋根上に鉛直上向きに設置されトロリ線の下面を撮影するラインセンサカメラと、
前記エリアカメラ及び前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を入力及び録画し、前記パンタグラフからアークが発生したときの前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を閲覧することができる画像処理手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記エリアカメラからの出力画像が入力される第１の画像入力部と、前記第１の画像入力部から出力された画像における濃淡値の平均を算出する濃淡値平均算出部と、前記ラインセンサカメラからの出力画像が入力される第２の画像入力部と、前記濃淡値平均算出部により算出された濃淡値の平均と前記第２の画像入力部からの出力画像が記憶される記憶部と、前記エリアカメラにより撮影された画像を録画するエリアカメラ画像録画部と、前記ラインセンサカメラにより撮影された画像を録画するラインセンサカメラ画像録画部とにより構成され、
前記濃淡値平均算出手段は、前記エリアカメラにより撮影した画像中の濃淡値の平均が所定の閾値を超えたときに前記パンタグラフからアークが発生したと想定して前記ラインセンサカメラにより撮影した画像にインデックスを付与する
ことを特徴とする。
車両の屋根上にパンタグラフに向けて設置されパンタグラフを撮影するエリアカメラと、
前記車両の屋根上に鉛直上向きに設置されトロリ線の下面を撮影するラインセンサカメラと、
前記エリアカメラ及び前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を入力及び録画し、前記パンタグラフからアークが発生したときの前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を閲覧することができる画像処理手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記エリアカメラからの出力画像が入力される第１の画像入力部と、前記第１の画像入力部から出力された画像における濃淡値の平均を算出する濃淡値平均算出部と、前記ラインセンサカメラからの出力画像が入力される第２の画像入力部と、前記濃淡値平均算出部により算出された濃淡値の平均と前記第２の画像入力部からの出力画像が記憶される記憶部と、前記エリアカメラにより撮影された画像を録画するエリアカメラ画像録画部と、前記ラインセンサカメラにより撮影された画像を録画するラインセンサカメラ画像録画部とにより構成され、
前記濃淡値平均算出手段は、前記エリアカメラにより撮影した画像中の濃淡値の平均が所定の閾値を超えたときに前記パンタグラフからアークが発生したと想定して前記ラインセンサカメラにより撮影した画像にインデックスを付与する
ことを特徴とする。
本発明によれば、トロリ線とパンタグラフが離れたときに発生するアークを検知し、このときのトロリ線の下面、すなわち摩耗面を閲覧することができるトロリ線の摩耗状態監視装置を提供することができる。
以下、本発明に係るトロリ線の摩耗状態監視装置を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
以下、本発明に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の実施例について説明する。
はじめに、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成について説明する。
図１は、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成を示した模式図である。
図１に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置は、車両１０の屋根１０ａ上にパンタグラフ１１に向けて設置されパンタグラフ１１を撮影する監視用等に用いられる一般的なエリアカメラ１（例えば、上記特許文献２参照）と、車両１０の屋根１０ａ上に鉛直上向きに設置され電柱１２に支持されたトロリ線１３の下面、すなわち摩耗面を撮影するラインセンサカメラ２（例えば、上記特許文献３参照）と、エリアカメラ１及びラインセンサカメラ２により撮影した画像を処理する画像処理装置３とにより構成されている。
はじめに、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成について説明する。
図１は、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成を示した模式図である。
図１に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置は、車両１０の屋根１０ａ上にパンタグラフ１１に向けて設置されパンタグラフ１１を撮影する監視用等に用いられる一般的なエリアカメラ１（例えば、上記特許文献２参照）と、車両１０の屋根１０ａ上に鉛直上向きに設置され電柱１２に支持されたトロリ線１３の下面、すなわち摩耗面を撮影するラインセンサカメラ２（例えば、上記特許文献３参照）と、エリアカメラ１及びラインセンサカメラ２により撮影した画像を処理する画像処理装置３とにより構成されている。
本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置においては、パンタグラフ１１を監視するエリアカメラ１と、トロリ線１３の摩耗面を撮影するラインセンサカメラ２を単純に並べるのではなく、パンタグラフ１１を撮影するエリアカメラ１（例えば、上記特許文献２参照）と、トロリ線１３の摩耗を測定する機能を有するラインセンサカメラ２（例えば、上記特許文献３参照）とを組み合わせることにより、はじめてアーク発生時のトロリ線１３の下面、すなわち摩耗面を閲覧する機能を実現することを特徴としている。
なお、上記特許文献３においては、作業者の希望する車両１０の位置（任意のｋｍ地点）を入力してその車両１０の位置における摩耗幅を画像により閲覧することができる構成となっているが、本実施例に係るトロリ線１３の摩耗状態監視装置のように、アーク発生箇所におけるトロリ線１３の摩耗状態を画像により閲覧することができる構成とはなっていない。
図２は、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における画像処理装置の構成を示したブロック図である。
図２に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における画像処理装置３は、エリアカメラ１からの出力画像が入力される第１の画像入力部１０と、第１の画像入力部１０から出力された画像における濃淡値の平均を算出する濃淡値平均算出部１１と、ラインセンサカメラ２からの出力画像が入力される第２の画像入力部２０と、濃淡値平均算出部１１と第２の画像入力部２０からの出力画像が記憶される記憶部３０と、記憶部３０に記憶されたエリアカメラ１により撮影された画像を録画するエリアカメラ画像録画部４０と、記憶部３０に記憶されたラインセンサカメラ２により撮影された画像を録画するラインセンサカメラ画像録画部５０とにより構成されている。
以上が本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成である。
図２に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における画像処理装置３は、エリアカメラ１からの出力画像が入力される第１の画像入力部１０と、第１の画像入力部１０から出力された画像における濃淡値の平均を算出する濃淡値平均算出部１１と、ラインセンサカメラ２からの出力画像が入力される第２の画像入力部２０と、濃淡値平均算出部１１と第２の画像入力部２０からの出力画像が記憶される記憶部３０と、記憶部３０に記憶されたエリアカメラ１により撮影された画像を録画するエリアカメラ画像録画部４０と、記憶部３０に記憶されたラインセンサカメラ２により撮影された画像を録画するラインセンサカメラ画像録画部５０とにより構成されている。
以上が本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置の構成である。
次に、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における処理の手順について説明する。
図３は、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置は、処理の開始後、ステップＰ１において、車両１０の走行中にエリアカメラ１により連続的に撮影された画像を第１の画像入力部１０に入力し、エリアカメラ画像録画部４０において録画する。
次に、ステップＰ２において、濃淡値平均算出部１１によりエリアカメラ１により撮影された画像における濃淡値の平均値を算出する。
次に、ステップＰ３において、車両１０の走行中にラインセンサカメラ２により連続的に撮影された画像を第２の画像入力部２０に入力し、ラインセンサカメラ画像録画部５０において録画する。
図３は、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における処理の手順を示したフローチャートである。
図３に示すように、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置は、処理の開始後、ステップＰ１において、車両１０の走行中にエリアカメラ１により連続的に撮影された画像を第１の画像入力部１０に入力し、エリアカメラ画像録画部４０において録画する。
次に、ステップＰ２において、濃淡値平均算出部１１によりエリアカメラ１により撮影された画像における濃淡値の平均値を算出する。
次に、ステップＰ３において、車両１０の走行中にラインセンサカメラ２により連続的に撮影された画像を第２の画像入力部２０に入力し、ラインセンサカメラ画像録画部５０において録画する。
次に、ステップＰ４において、パンタグラフ１１からアークが発生したとき、エリアカメラ１の画像が明るく映るため、濃淡値平均算出部１１によりエリアカメラ１の画像中の濃淡値の平均を算出し、濃淡値平均が所定の閾値を超えたとき、ラインセンサカメラ２の画像にインデックスを付与する。なお、所定の閾値は、実験的に求めることとする。
したがって、ラインセンサカメラ画像録画部５０に録画されたラインセンサカメラ２の画像から、インデックスを元にトロリ線１３のアークが発生したと想定される箇所を容易に判別し、閲覧することができる。
次に、ステップＰ５において、エリアカメラ１から第１の画像入力部１０及びラインセンサカメラ２から第２の画像入力部２０への画像の入力が終了したか判断する。画像の入力が終了した場合には一連の処理を終了し、画像の入力が終了していない場合にはステップＰ１を再度実行する。
以上が本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における処理の手順である。
以上が本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置における処理の手順である。
したがって、本実施例に係るトロリ線の摩耗状態監視装置によれば、エリアカメラ１とラインセンサカメラ２を用い、トロリ線１３とパンタグラフ１１が離れたときに発生するアークを検知することにより、アークが発生したときのトロリ線１３の下面、すなわち摩耗面を閲覧することができる。
本発明は、例えば、トロリ線の摩耗状態を監視するトロリ線の摩耗状態監視装置、特に、トロリ線とパンタグラフが離れたときに発生するアークを検知し、このときのトロリ線の下面の表面状態を確認するトロリ線の摩耗状態監視装置に利用することが可能である。
１ エリアカメラ
２ ラインセンサカメラ
３ 画像処理装置
１０ 車両
１０ａ 屋根
１１ パンタグラフ
１２ 電柱
１３ トロリ線
１０ 第１の画像入力部
１１ 濃淡値平均算出部
２０ 第２の画像入力部
３０ 記憶部
４０ エリアカメラ画像録画部
５０ ラインセンサカメラ画像録画部
２ ラインセンサカメラ
３ 画像処理装置
１０ 車両
１０ａ 屋根
１１ パンタグラフ
１２ 電柱
１３ トロリ線
１０ 第１の画像入力部
１１ 濃淡値平均算出部
２０ 第２の画像入力部
３０ 記憶部
４０ エリアカメラ画像録画部
５０ ラインセンサカメラ画像録画部
Claims (1)
- 車両の屋根上にパンタグラフに向けて設置されパンタグラフを撮影するエリアカメラと、
前記車両の屋根上に鉛直上向きに設置されトロリ線の下面を撮影するラインセンサカメラと、
前記エリアカメラ及び前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を入力及び録画し、前記パンタグラフからアークが発生したときの前記ラインセンサカメラにより撮影した画像を閲覧することができる画像処理手段と
を備え、
前記画像処理手段は、前記エリアカメラからの出力画像が入力される第１の画像入力部と、前記第１の画像入力部から出力された画像における濃淡値の平均を算出する濃淡値平均算出部と、前記ラインセンサカメラからの出力画像が入力される第２の画像入力部と、前記濃淡値平均算出部により算出された濃淡値の平均と前記第２の画像入力部からの出力画像が記憶される記憶部と、前記エリアカメラにより撮影された画像を録画するエリアカメラ画像録画部と、前記ラインセンサカメラにより撮影された画像を録画するラインセンサカメラ画像録画部とにより構成され、
前記濃淡値平均算出手段は、前記エリアカメラにより撮影した画像中の濃淡値の平均が所定の閾値を超えたときに前記パンタグラフからアークが発生したと想定して前記ラインセンサカメラにより撮影した画像にインデックスを付与する
ことを特徴とするトロリ線の摩耗状態監視装置。
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| JP2011049736A JP5736853B2 (ja) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | トロリ線の摩耗状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011049736A JP5736853B2 (ja) | 2011-03-08 | 2011-03-08 | トロリ線の摩耗状態監視装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2012185104A JP2012185104A (ja) | 2012-09-27 |
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108961247A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-07 | 北京环境特性研究所 | 基于弧光图像检测的分段绝缘器损伤诊断系统及方法 |
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2011
- 2011-03-08 JP JP2011049736A patent/JP5736853B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN108961247A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-07 | 北京环境特性研究所 | 基于弧光图像检测的分段绝缘器损伤诊断系统及方法 |
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