JP6943912B2 - 架線点検装置及び架線点検システム - Google Patents

Description

本発明は、架線点検装置及び架線点検システムに関する。

電力の安定供給を実現するためには、山岳地帯等に架設された送電線等を含む電線を定期的に点検することが必要である。そこで、電線の点検を省力化するために、電線を自走しながら電線を撮影することが可能な自走式電線点検装置の開発が進められている。例えば、特許文献１には、４本の電線を並行に配設した送電線を点検する電線点検装置であって、上側の２本の電線を点検しながら当該電線上を滑走する滑走部と、下側の２本の電線を点検する点検ユニットと、を備える電線点検装置が開示されている。

特開２０１２−１１５０６３号公報

特許文献１の自走式架線点検装置では、送電線に設置されたダンパ類や難着雪リング等の付属物による段差を乗り越える際に、段差の高さに応じて上下に揺動する。付属物による段差の高さは、場合よっては約５ｃｍにもなるため、特許文献１の自走式架線点検装置では、段差乗り越え時に大きく揺動して送電線から脱輪するおそれがある。このような問題は、送電線を走行する場合のみならず、送電線以外の架線を走行する場合にも存在している。

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、付属物を乗り越える場合であっても架線からの脱輪を防止することができる架線点検装置及び架線点検システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る架線点検装置は、
進行方向に並べて配置された一対の天秤型走行車輪体と、
前記一対の天秤型走行車輪体を進行方向に対して垂直な方向に延びる回転軸の周りに回転可能に支持する車輪体支持フレームと、を備える架線走行機構と、
前記車輪体支持フレームに支持され、架線を撮影するように前記架線走行機構の進行方向側に向けて配置された複数のカメラと、
各カメラに一対一で対応付けられた複数のミラーであって、前記車輪体支持フレームに支持され、前記カメラよりも前記架線走行機構の進行方向側に配置され、前記架線の像を反射して前記カメラに入射させる複数のミラーと、を備え、
前記天秤型走行車輪体は、
進行方向に並べて配置され、外周面に対して前記架線を受け入れ可能な溝が周方向に形成された一対の車輪と、
前記一対の車輪を前記天秤型走行車輪体の回転軸と同一方向に延びる回転軸の周りに回転可能に支持する車輪支持フレームと、を備える。

前記天秤型走行車輪体の前記回転軸は、前記車輪の回転軸よりも上方に配置されていてもよい。
前記天秤型走行車輪体は、その一部が前記車輪体支持フレームに対して接触することで、前記天秤型走行車輪体の前記回転軸の周りの回転角度が水平面に対して−１６°〜＋１６°の範囲内に制限されていてもよい。

前記溝は、前記車輪の外周面に対してＶ字状に形成されていてもよい。

前記天秤型走行機構は、
前記一対の車輪を回転させるモータと、
前記モータの回転を前記一対の車輪にそれぞれ伝達する回転伝達機構と、を備えていてもよい。

前記回転伝達手段は、
前記車輪支持フレームに回転可能に支持され、前記車輪の回転軸に固定された第１のプーリーと、
前記車輪支持フレームに回転可能に支持され、前記モータの回転軸に固定された第２のプーリーと、
前記車輪支持フレームの外側に配置され、前記第１のプーリーと前記第２のプーリーとの間に掛けられたゴムベルトと、を備えていてもよい。

前記架線点検装置は、前記架線走行機構に支持され、前記架線走行機構と前記カメラとに通信可能に接続され、前記架線走行機構と前記カメラとの動作を制御するコントローラをさらに備えてもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る架線点検システムは、
前記架線点検装置と、
前記架線点検装置との間で通信可能に接続され、ユーザの操作を受け付けると、前記架線点検装置を制御するための操作信号を前記架線点検装置に向けて送信する遠隔操作装置と、を備える。

本発明によれば、付属物を乗り越える場合であっても架線からの脱輪を防止することができる架線点検装置及び架線点検システムを提供できる。

本発明の実施の形態に係る点検システムの構成を示す図である。 （ａ）は、実施の形態に係る点検装置の構成を示す側面図であり、（ｂ）は、実施の形態に係る点検装置の構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る架線走行機構の構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る天秤型走行車輪体の構成を示す側面図である。 （ａ）は、実施の形態に係る車輪が送電線を走行している様子を示す図であり、（ｂ）は、実施の形態に係る車輪が送電線に設置されたダンパを乗り越えている様子を示す図である。 本発明の実施の形態に係る点検装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る遠隔操作装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 点検装置の実機が実験室内で架設された送電線を走行している様子を示す図である。 天秤型走行車輪体の回転軸の高さ方向の変動量の数値計算結果を示すグラフである。

以下、本発明に係る架線走行機構、自走式架線点検装置及び架線点検システムの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。以下、鉄塔に架設された単導体送電線が点検対象である場合を例に説明する。

図１は、実施の形態に係る架線点検システムの全体的な構成を示す図である。架線点検システム１は、自走式架線点検装置（点検装置）１００と、遠隔操作装置２００と、を備える。点検装置１００と遠隔操作装置２００とは、通信ネットワークを介して相互に通信可能に接続されている。

点検装置１００は、送電線上に設置された状態で送電線上を走行しながら送電線を撮影する装置である。点検装置１００は、作業員によって鉄塔の上部まで持ち上げられ、送電線上に設置される。

遠隔操作装置２００は、例えば、タブレット端末である。遠隔操作装置２００は、点検対象の送電線付近にいる作業員によって操作され、点検装置１００の動作に関する指示を提供すると共に、点検装置１００から送電線の画像データを取得する。

図２（ａ）は、実施の形態に係る点検装置１００の構成を示す側面図であり、図２（ｂ）は、実施の形態に係る点検装置１００の構成を示す正面図である。図２（ｂ）は、点検装置１００が、ダンパが取り付けられた送電線に設置されている様子を図示している。

点検装置１００は、送電線に設置された状態で送電線上を走行する架線走行機構１１０と、架線走行機構１１０に支持される筐体１２０と、筐体１２０に支持され、送電線を撮影する撮影部１３０と、架線走行機構１１０及び撮影部１３０の動作を制御するコントローラ１４０と、架線走行機構１１０、撮影部１３０及びコントローラ１４０に電力を供給するバッテリ１５０と、を備える。

筐体１２０は、架線走行機構１１０に固定され、撮影部１３０及びコントローラ１４０を所定の位置で支持する。筐体１２０は、カバー１２１と、吊り下げ部１２２と、支持板１２３と、収容部１２４と、を備える。

カバー１２１は、点検装置１００が送電線に設置された場合に、送電線を上方から覆って送電線の周りを取り囲むような形状で形成されている。カバー１２１は、例えば、進行方向に垂直な断面が八角形となるように形成されている。カバー１２１には、下方から送電線を通すことが可能な進行方向に延びるスリットが形成されている。

吊り下げ部１２２は、それぞれカバー１２１の前端部と後端部とに固定されている。吊り下げ部１２２は、その基端部がカバー１２１の下部から下方に延び、その先端部が基端部に対して垂直な方向に延びるＬ字状に形成された一対のアームを備える。

支持板１２３は、その両端部が一対のアームの先端部に固定され、その下面部において収容部１２４を吊り下げるように支持する。

収容部１２４は、コントローラ１４０及びバッテリ１５０を内部に収容する開閉可能な箱状の部材である。収容部１２４は、支持板１２３の下面部に固定され、コントローラ１４０及びバッテリ１５０を保護する。

撮影部１３０は、架線走行機構１１０が送電線を走行している最中に送電線の全周を撮影する。撮影部１３０は、複数のカメラ１３１と、各カメラ１３１に対応付けられた複数のミラー１３２と、を備える。撮影部１３０は、例えば、４つのカメラ１３１と、４つのミラー１３２と、を備える。

カメラ１３１は、ミラー１３２で反射された送電線の像を撮影する。カメラ１３１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備える。ミラー１３２は、カメラ１３１よりも進行方向側に配置され、送電線からの像を反射させてカメラ１３１に向けて入射させる。

カメラ１３１及びミラー１３２は、それぞれカバー１２１の内面部に支持され、カバー１２１により覆われている。カバー１２１の内部は、下部に設けられたスリットから入射する間接光により、いくらか明るく照らされている。このため、カメラ１３１には、周囲の風景が映り込んだり、太陽光が直接射し込んだりすることがなく、送電線の鮮明な画像を安定的に取得できる。

なお、カバー１２１には、採光のために窓（例えば、スリット等）を設けることが好ましい。採光用の窓は、例えば、上下左右の４側面に設けることができる。また、窓には、例えば、直射日光による画像の白抜けを避けるために、半透明の板状部材、例えば、和紙風アクリル板を設けてもよい。

ミラー１３２は、ミラー１３２から反射される送電線の像にカメラ１３１の焦点を合わせることができるように、カバー１２１に対して位置や角度を調整可能に支持されている。また、カメラ１３１及びミラー１３２の各ペアは、送電線を周方向に４分割した領域をそれぞれ撮影するように配置されている。このため、カメラ１３１及びミラー１３２の各ペアは、それぞれ送電線の割り当てられた部分に焦点を合わせて撮影でき、結果として送電線の全周画像を確実に取得することができる。

コントローラ１４０は、架線走行機構１１０及び撮影部１３０と有線又は無線の通信回路を介して通信可能に接続され、架線走行機構１１０及び撮影部１３０の動作を制御する。コントローラ１４０は、例えば、小型の汎用コンピュータ（例えば、シングルボードコンピュータ）である。

バッテリ１５０は、架線走行機構１１０及び撮影部１３０にケーブル等を介して電気的に接続され、架線走行機構１１０及び撮影部１３０に電力を供給する。バッテリ１５０は、点検装置１００の重心を下げるために、筐体１２０の下面部に固定されることが好ましい。

図３は、実施の形態に係る架線走行機構１１０の構成を示す正面図である。架線走行機構１１０は、一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂと、一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂを回転可能に支持する車輪体支持フレーム１１０ｃと、を備える。

天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、進行方向に並べて配置され、同一の送電線上を走行するように構成されている。天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、進行方向に並べて配置された状態で、進行方向に対して垂直な方向に延びる回転軸１１０ｄ、１１０ｅの周りに回転可能に支持されている。

回転軸１１０ｄ、１１０ｅの回転軸は、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの本体に固定され、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂに含まれる車輪１１１、１１２の回転軸よりも上方になるように設けられている。このため、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、その上端部で車輪体支持フレーム１１０ｃに吊り下げられるように回転可能に支持されている。

天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、その一部が車輪体支持フレーム１１０ｃに当接することで、回転軸１１０ｄ、１１０ｅ周りの回転角度が制限されている。回転軸１１０ｄ、１１０ｅ周りの回転角度は、送電線のダンパ等による段差を考慮して、最大６０ｍｍ程度の段差を乗り越えることができるように設定することが好ましい。回転軸１１０ｄ、１１０ｅ周りの回転角度は、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの長さや天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂに対する回転軸１１０ｄ、１１０ｅの位置等を考慮して、例えば、水平面に対して±１６°程度に設定することが好ましい。

図４は、実施の形態に係る天秤型走行車輪体１１０ａの構成を示す図である。天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、同一の構成を備えるため、以下、天秤型走行車輪体１１０ａの構成を中心に説明する。

天秤型走行車輪体１１０ａは、進行方向に並べて配置され、同一の直線上を転動するように回転する一対の車輪１１１、１１２と、一対の車輪１１１、１１２を回転可能に支持する車輪支持フレーム１１３と、一対の車輪１１１、１１２を回転させるモータ１１４と、モータ１１４の回転を車輪１１１、１１２に伝達する回転伝達手段１１５と、を備える。一対の車輪１１１、１１２には、それぞれ車輪１１１、１１２の本体と同軸であって、進行方向に対して垂直な方向に延びる回転軸１１１ａ、１１２ａが設けられている。回転軸１１１ａ、１１２ａは、前記天秤型走行車輪体１１０ａを支持する回転軸１１０ｄ、１１０ｅと同一の方向に延びている。

図５（ａ）は、実施の形態に係る車輪１１１が送電線を走行している様子を示し、図５（ｂ）は、実施の形態に係る車輪１１１が送電線に設置されたダンパを乗り越えている様子を示す図である。車輪１１１、１１２は、同一の構成を備えるため、以下、車輪１１１の構成を説明する。

車輪１１１の外周面には、Ｖ字状の溝１１１ｂが形成されている。車輪１１１には、Ｖ字状の溝１１１ｂに形成されているため、車輪１１１を交換せずとも様々な径の送電線を挟み込むことができる。車輪の溝１１１ｂには、Ｖ字状の形状に合わせてゴムやエラストマー等からなる滑り止めが施されていてもよい。

車輪１１１の外周面には、外側に向かって径方向に延びる複数の突起１１１ｃが設けられている。複数の突起１１１ｃは、溝１１１ｂの両側において周方向に並べて配置されている。突起１１１ｃは、車輪１１１がダンパ等の段差に乗り上げた場合に、ダンパ等の上で車輪１１１が滑ることを防止する。車輪１１１に突起１１１ｃを設けるかどうかは、積雪の有無、送電線に設置されたダンパの種類や材質、車輪の材質等に応じて適宜選択すればよい。

図４に戻り、車輪支持フレーム１１３は、上面部１１３ａと、上面部の両端から下方に延びる一対の側面部１１３ｂと、を備える。車輪支持フレーム１１３は、進行方向に垂直な方向に切断した断面がコの字型又は∩字型となるように形成されている。側面部１１３ｂの上端部には、それぞれ進行方向の中間部に、上方に向かって延びる回転軸支持部１１３ｃが設けられている。回転軸支持部１１３ｃには、回転軸１１０ｄ、１１０ｅが回転可能に支持されている。

車輪支持フレーム１１３の側面部１１３ｂは、それぞれ車輪１１１、１１２の回転軸１１１ａ、１１２ａ、後述するモータ１１４の回転軸１１４ａを回転可能に支持する。回転軸１１１ａ、１１２ａ、１１４ａは、いずれも後述するプーリー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを取り付け可能とするために、側面部１１３ｂの内側から外側に向けて延びている。

モータ１１４は、例えば、ＤＣ（Direct Current）モータである。モータ１１４は、車輪支持フレーム１１３に固定されたモータ本体と、モータ本体から延び、モータ本体に対して回転可能な回転軸１１４ａを備える。天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂに設けられた各モータ１１４は、コントローラ１４０からの制御信号に基づいて、それぞれ同一の回転速度で回転するように構成されている。

回転伝達手段１１５は、車輪１１１、１１２の回転軸１１１ａ、１１２ａの先端側に固定されたプーリー１１５ａ、１１５ｂ（第１のプーリー）と、モータ１１４の回転軸１１４ａの先端側に固定されたプーリー１１５ｃ、１１５ｄ（第２のプーリー）と、プーリー１１５ｃ、１１５ｄの回転をプーリー１１５ａ、１１５ｂにそれぞれ伝達するゴムベルト１１５ｅ、１１５ｆと、を備える。

プーリー１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、いずれも側面部１１３ｂの外側に配置されている。また、プーリー１１５ｃ、１１５ｄは、プーリー１１５ａ、１１５ｂの間に設けられ、回転軸１１４ａの軸方向に並べて配置されている。ゴムベルト１１５ｅ、１１５ｆは、プーリー１１５ａとプーリー１１５ｃとの間、プーリー１１５ｂとプーリー１１５ｃとの間に掛けられている。このため、モータ１１４の回転軸１１４ａが回転すると、プーリー１１５ｃ、１１５ｄが回転し、その回転がゴムベルト１１５ｅ、１１５ｆを介してプーリー１１５ａ、１１５ｂに伝達される。このため、モータ１１４が駆動されると、車輪１１１、１１２が同一の回転方向で、かつ同一の速度で回転する。以上が、架線走行機構１１０の構成である。

次に、架線走行機構１１０の動作を説明する。以下、架線走行機構１１０が送電線上に設置され、送電線上を走行している場合を説明する。

送電線には所定の位置にダンパや難着雪リング等が設置されているため、送電線を走行し続けるにはダンパや難着雪リング等を乗り越える必要がある。単純に周方向に溝が形成された車輪（従来の車輪）が送電線上を転動した場合、ダンパ類を乗り越える際に、車輪の溝が送電線から外れて車輪の舵取りが狂ってしまい、車輪の進行方向が送電線から外れることがある。

他方、架線走行機構１１０では、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂが車輪体支持フレーム１１０ｃに対して回転可能に支持され、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの一対の車輪１１１、１１２が進行方向に並べて配置されている。このため、例えば、一方の車輪１１２がダンパや難着雪リング等に乗り上げたとしても、他方の車輪１１１が溝１１１ｂにおいて送電線を確実に挟み込むことができ、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの進行方向が送電線から外れることがない。したがって、架線走行機構１１０では、ダンパや難着雪リング等を乗り越える場合であっても、送電線から脱輪することを防止できる。

また、従来の車輪及びクローラでは、ダンパや難着雪リング等に乗り上げた場合に、ダンパや難着雪リング等による段差の高さと段差乗り越え時に車輪が上昇する高さとが同一であるため、カメラの視野が送電線から外れやすくなっている。

他方、架線走行機構１１０では、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの回転軸１１０ｄ、１１０ｅが一対の車輪１１１、１１２の回転軸１１１ａ、１１２ａよりも上方に配置され、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂが回転軸１１０ｄ、１１０ｅ周りに回転することができる。このため、ダンパや難着雪リング等による段差を乗り越える際の架線走行機構１１０の高さ方向の変位量を、段差の高さよりも抑制することができる。したがって、ミラー１３２の視野が送電線から外れる可能性を大幅に低減することができる。

次に、点検装置１００のコントローラ１４０のハードウェア構成を説明する。図６は、実施の形態に係るコントローラ１４０のハードウェア構成を示すブロック図である。コントローラ１４０は、通信部１４１と、記憶部１４２と、制御部１４３と、を備える。コントローラ１４０の各部は、内部バス等で相互に接続されている。

通信部１４１は、インターネット等の通信ネットワークに接続することが可能なインターフェースである。通信部１４１は、カメラ１３１により取得された画像データを遠隔操作装置２００に向けて送信する。

記憶部１４２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等を備える。記憶部１４２は、制御部１４３に実行されるプログラム等を記憶する。また、記憶部１４２は、制御部１４３が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。さらに、記憶部１４２は、カメラ１３１により取得された画像データを、撮影日時、ＧＰＳ（Global Positioning System）による点検装置１００の位置情報に対応付けて記憶する。

制御部１４３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、コントローラ１４０の各部の制御を行う。制御部１４３は、記憶部１４２に記憶されているプログラムを実行することにより、カメラ１３１やモータ１１４の動作を制御する各種の処理を実行する。

制御部１４３は、機能的には、モータ１１４の動作を制御するモータ制御部１４３ａと、カメラ１３１の動作を制御するカメラ制御部１４３ｂと、を備える。

モータ制御部１４３ａは、遠隔操作装置２００からの操作信号に基づいて、点検装置１００が所定の速度で送電線上を走行するように、モータ１１４を制御する。

カメラ制御部１４３ｂは、遠隔操作装置２００からの操作信号に基づいて、カメラ１３１の動作を制御する。例えば、カメラ制御部１４３ｂは、遠隔操作装置２００からの操作信号に基づいて、設定されたフレームレート等の条件で送電線をカメラ１３１に撮影させる。また、カメラ制御部１４３ｂは、カメラ１３１により取得された画像データを通信部１４１にて遠隔操作装置２００に送信させる共に、撮影日時、ＧＰＳによる点検装置１００の位置情報に対応付けて記憶部１４２に記憶させる。

また、制御部１４３が遠隔操作装置２００からの点検装置１００の停止の指示を受け付けると、モータ制御部１４３ａは、モータ１１４の駆動を停止させ、カメラ制御部１４３ｂは、カメラ１３１による送電線の撮影を中止させる。以上が、点検装置１００のコントローラ１４０のハードウェア構成である。

次に、遠隔操作装置２００のハードウェア構成を説明する。図７は、実施の形態に係る遠隔操作装置２００のハードウェア構成を示すブロック図である。遠隔操作装置２００は、操作部２１０と、表示部２２０と、通信部２３０と、記憶部２４０と、制御部２５０と、を備える。遠隔操作装置２００の各部は、内部バス等で相互に接続されている。

操作部２１０は、ユーザの指示を受け付け、受け付けた操作に対応する操作信号を制御部２５０に供給する。操作部２１０は、点検装置１００の走行開始や停止等に関する指示、例えば、カメラ１３１のプレビュー画像の確認、フレームレート、シャッター速度、取得画像の品質、点検装置１００の前進、後退、停止、速度（例えば、９段階の速度を選択可能）に関する指示を受け付ける。操作部２１０は、カメラ１３１毎のシャッター速度を独立して設定してもよい。

表示部２２０は、制御部２５０から供給される画像データに基づいて、ユーザに向けて各種の画像を表示する。表示部２２０は、例えば、液晶パネル等を備える。表示部２２０は、例えば、カメラ１３１で撮影された画像を並べて表示すると共に、点検装置１００の動作状態（例えば、走行速度等）も表示する。

操作部２１０及び表示部２２０は、例えば、タッチパネルによって実現されてもよい。タッチパネルは、ユーザによる所定の操作を受け付ける操作画面を表示すると共に、操作画面においてユーザが接触操作を行った位置に対応する操作信号を制御部２５０に供給する。

通信部２３０は、インターネット等の通信ネットワークに接続することが可能なインターフェースである。通信部２３０は、コントローラ１４０の通信部１４１を含む外部の端末、サーバ、メモリ等と通信ネットワークを介して通信する。

記憶部２４０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等を備える。記憶部２４０は、制御部２５０に実行されるプログラムや各種のデータを記憶する。また、記憶部２４０は、制御部２５０が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。さらに、記憶部２４０は、カメラ１３１で取得された画像データを、カメラ１３１毎の識別情報と画像データの取得日時に関する情報とに対応付けて記憶する。

制御部２５０は、ＣＰＵ等を備え、遠隔操作装置２００の各部の制御を行う。制御部２５０は、記憶部２４０に記憶されているプログラムを実行することにより、各種の処理を実行する。以上が、遠隔操作装置２００のハードウェア構成である。

次に、点検装置１００を用いた送電線の点検作業の流れを説明する。

まず、作業者は、点検装置１００を鉄塔の上部まで持ち上げ、点検装置１００の一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂを送電線上に乗せることで、送電線上に点検装置１００を設置する。

次に、作業者は、遠隔操作装置２００を操作して、点検装置１００に対して送電線の走行と送電線の撮影の開始を指示する。すると、点検装置１００は、送電線を走行と送電線の撮影を開始する。点検装置１００は、送電線を走行しながら、送電線の全周画像を取得し、取得された送電線の全周画像を遠隔操作装置２００に送信する。

点検装置１００が送電線を走行していると、その途中でダンパや難着雪リング等を乗り越える必要がある。ダンパや難着雪リング等を乗り越える際に、点検装置１００の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、いずれも車輪１１１、１１２のどちらかがＶ字状の溝１１１ｂで送電線を挟み込むように構成されている。このため、ダンパや難着雪リングを乗り越える際に、点検装置１００が送電線から脱輪することがない。

また、ダンパや難着雪リングを乗り越える際に、点検装置１００の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、車輪体支持フレーム１１０ｃに対して回転軸１１０ｄ、１１０ｅの周りに回転することで、ダンパや難着雪リング等を乗り越える際に発生する上下方向の動きを吸収することができる。このため、点検装置１００に設けられたカメラ１３１の視野が送電線から外れる可能性を低減できる。

遠隔操作装置２００は、点検装置１００から送信された画像データを受信して記憶部２４０に記憶させると共に、送電線の画面を表示部２２０に表示させる。表示部２２０は、送電線を周方向に４分割した領域をそれぞれ撮影した４つの画像を表示する。作業者は、表示部２２０に表示された送電線の全周画像を確認することで、目視で送電線を点検する。

点検装置１００が径間にわたって送電線の走行を続け、他方の鉄塔の近傍に到着すると、作業者は、遠隔操作装置２００を操作して、点検装置１００を停止させるための操作信号を送信させる。点検装置１００は、操作信号を受信すると、モータ１１４の駆動やカメラ１３１による撮影を停止させる。次に、作業者は、他方の鉄塔の上部に登り、送電線から点検装置１００を取り外して地上に降ろす。以上が、点検作業の一連の流れである。

実施の形態に係る架線走行機構１１０は、ダンパや難着雪リング等による段差を乗り越える場合であっても、一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂが回転軸１１０ｄ、１１０ｅの周りに回転し、一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの車輪１１１、１１２のいずれかが、架線に設置された状態を維持することができる。したがって、ダンパや難着雪リング等による段差を乗り越える場合であっても、送電線からの脱輪を確実に防止できる。

実施の形態に係る架線走行機構１１０は、ダンパや難着雪リング等による段差を乗り越える場合であっても、一対の天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂが回転軸１１０ｄ、１１０ｅの周りに回転することで、段差乗り越え時の上下方向の変位を段差の高さ以下に抑えることができる。したがって、架線走行機構１１０を点検装置１００に適用した場合、カメラ１３１の視野から送電線が外れる可能性を低減することができ、径間にわたって送電線の全周画像を確実に取得できる。

実施の形態に係る架線走行機構１１０は、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂは、車輪１１１、１１２の車輪の半径よりも大きな段差を乗り越えることができる。このため、車輪の径を大きくして段差の乗り越え性能を向上させた架線走行機構と比較して、重量の増加を抑制することができる。したがって、架線走行機構１１０を点検装置１００に適用した場合、点検装置１００の重量を人手により鉄塔の上部まで持ち上げることが可能な程度の重量に抑制することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例）
図８は、点検装置１００の実機が実験室内に架設された送電線を走行している様子を示す図である。図８に示す点検装置１００の実機を用いて、点検装置１００が送電線に設置されたダンパを乗り越え可能かどうかを検証した。

具体的には、電線サイズ２４０ｍｍ^２用ＳＦ型ダンパを乗り越える場合、電線サイズ２４０ｍｍ^２用バイブレスダンパを乗り越える場合、電線サイズ１６０ｍｍ^２用ダブルトーショナルダンパを乗り越える場合の段差乗り越えストロークを測定した。なお、段差乗り越えストロークは、送電線に設置された状態からダンパ類の頂部に乗り上げた状態に移動する際の高さ変化を示す。

段差乗り越えストロークは、それぞれ順に、約４９ｍｍ、約３５ｍｍ、約３８ｍｍであった。点検装置１００の上下可能範囲が約６０ｍｍ以内であるため、点検装置１００は、送電線に設置されたダンパを乗り越え可能であることが確認できた。

なお、架線走行機構１１０を点検装置１００に適用した場合、点検装置１００の実機の重量は約１７ｋｇであった。このため、点検装置１００の重量は、人手により鉄塔の上部まで持ち上げることができる程度であることを確認できた。

次に、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの回転軸１１０ｄ、１１０ｅの高さ方向の変動量に関する数値計算を実施した。縦列車輪の車軸間距離を２１０ｍｍ、車軸に対する回転軸高さを１３６ｍｍとし、最大６０ｍｍまでの段差乗り上げに対する天秤型走行車輪体の回転軸１１０ｄ、１１０ｅの高さ方向の変動量の数値計算を実施した。

図９は、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの回転軸１１０ｄ、１１０ｅの高さ方向の変動量の数値計算結果を示すグラフである。縦軸は、回転軸１１０ｄ、１１０ｅの高さ方向の変動量（ｍｍ）であり、横軸は、段差乗り上げた高さ（ｍｍ）である。従来の単純な車輪では、段差乗り上げ高さと車輪の高さ方向の変動量とはほぼ一致するのに対して、天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂでは、図９に示すように、段差乗り上げ高さに対して天秤型走行車輪体１１０ａ、１１０ｂの高さ方向の変動量が半分以下に抑えられていることが確認できた。

本発明は上記の実施形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

（変形例）
上記実施の形態では、点検装置１００を送電線に適用する場合を例に説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００を架空地線、配電線等の電線、水道管、ガス管、送油管等の配管、ロープウェイの索条、エレベータのワイヤロープ等に適用してもよい。

上記実施の形態では、カバー１２１の形状が八角形の筒状体であったが、本発明はこれに限られない。カバー１２１の形状についても、カメラ１３１及びミラー１３２を固定することできれば、いかなる形状であってもよく、例えば、直方体、紡錘形等の形状に形成してもよい。

上記実施の形態では、筐体１２０は、カメラ１３１及びミラー１３２を覆うカバー１２１を備えていたが、本発明はこれに限られない。カメラ１３１及びミラー１３２を支持することができれば、カバー１２１に限られず、例えば、単純なフレーム等であってもよい。

上記実施の形態では、撮影部１３０は、カメラ１３１とミラー１３２とから構成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、カバー１２１に送電線を照らすためにＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の照明器具が固定されてもよい。また、撮影部１３０をカメラ１３１のみから構成してもよい。

上記実施の形態では、送電線の点検のためにカメラ１３１を用いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００に送電線の腐食状態、表面粗さ等を検出するセンサ等を設けてもよい。

上記実施の形態では、モータ１１４により車輪１１１、１１２を駆動していたが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００の一部にロープを接続し、鉄塔等に設置されたウィンチ等により当該ロープを巻き上げることで、送電線上に設置された点検装置１００を走行させてもよい。

上記実施の形態では、プーリーとベルトとから構成された回転伝達手段１１５を用いてモータ１１４の回転を車輪１１１、１１２に伝達していたが、本発明はこれに限られない。例えば、ギア、ローラチェーン及びスプロケット等を用いてモータ１１４の回転を車輪１１１、１１２に伝達してもよい。

上記実施の形態では、点検装置１００のカメラ１３１で取得された画像データを遠隔操作装置２００に送信していたが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００のカメラ１３１で取得された画像データを記憶部１４２に記憶しておき、点検装置１００を送電線から回収した後に、記憶部１４２から外部のコンピュータに読み出してもよい。また、点検装置１００のカメラ１３１で取得された画像データを遠隔地にある外部のコンピュータやサーバ等に送信してもよい。

上記実施の形態では、作業者が遠隔操作装置２００を操作して、点検装置１００の走行や撮影の開始を指示していたが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００にスタートボタンを設けておき、点検装置１００を送電線に設置した作業者がスタートボタンを押下することで、点検装置１００の走行や撮影を開始させてもよい。また、遠隔地のオペレータが外部のコンピュータ等を操作して、通信回線を介して操作信号を供給することで、点検装置１００の動作を制御してもよい。

上記実施の形態では、点検装置１００の走行の開始や中止を遠隔操作装置２００からの操作信号に基づいて判断していたが、本発明はこれに限られない。例えば、点検装置１００の筐体１２０に送電線に設けられた碍子等との接触を検知する接触センサを設けておき、接触センサから碍子等に接触したことを通知された場合に、点検装置１００の走行を中止するように構成してもよい。

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。各実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

１ 架線点検システム
１００ 自走式架線点検装置
１１０ 架線走行機構
１１０ａ，１１０ｂ 天秤型走行車輪体
１１０ｃ 車輪体支持フレーム
１１０ｄ，１１０ｅ 回転軸
１１１，１１２ 車輪
１１１ａ，１１２ａ 回転軸
１１１ｂ 溝
１１１ｃ 突起
１１３ 車輪支持フレーム
１１３ａ 上面部
１１３ｂ 側面部
１１３ｃ 回転軸支持部
１１４ モータ
１１４ａ 回転軸
１１５ 回転伝達手段
１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ プーリー
１１５ｅ，１１５ｆ ゴムベルト
１２０ 筐体
１２１ カバー
１２２ 吊り下げ部
１２３ 支持板
１２４ 収容部
１３０ 撮影部
１３１ カメラ
１３２ ミラー
１４０ コントローラ
１４１ 通信部
１４２ 記憶部
１４３ 制御部
１４３ａ モータ制御部
１４３ｂ カメラ制御部
１５０ バッテリ
２００ 遠隔操作装置
２１０ 操作部
２２０ 表示部
２３０ 通信部
２４０ 記憶部
２５０ 制御部

Claims (8)

1. 進行方向に並べて配置された一対の天秤型走行車輪体と、
   前記一対の天秤型走行車輪体を進行方向に対して垂直な方向に延びる回転軸の周りに回転可能に支持する車輪体支持フレームと、を備える架線走行機構と、
   前記車輪体支持フレームに支持され、架線を撮影するように前記架線走行機構の進行方向側に向けて配置された複数のカメラと、
   各カメラに一対一で対応付けられた複数のミラーであって、前記車輪体支持フレームに支持され、前記カメラよりも前記架線走行機構の進行方向側に配置され、前記架線の像を反射して前記カメラに入射させる複数のミラーと、を備え、
   前記天秤型走行車輪体は、
   進行方向に並べて配置され、外周面に対して前記架線を受け入れ可能な溝が周方向に形成された一対の車輪と、
   前記一対の車輪を前記天秤型走行車輪体の回転軸と同一方向に延びる回転軸の周りに回転可能に支持する車輪支持フレームと、を備える、
   架線点検装置。
2. 前記天秤型走行車輪体の前記回転軸は、前記車輪の回転軸よりも上方に配置されている、
   請求項１に記載の架線点検装置。
3. 前記天秤型走行車輪体は、その一部が前記車輪体支持フレームに対して接触することで、前記天秤型走行車輪体の前記回転軸の周りの回転角度が水平面に対して−１６°〜＋１６°の範囲内に制限されている、
   請求項２に記載の架線点検装置。
4. 前記溝は、前記車輪の外周面に対してＶ字状に形成されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の架線点検装置。
5. 前記天秤型走行車輪体は、
   前記一対の車輪を回転させるモータと、
   前記モータの回転を前記一対の車輪にそれぞれ伝達する回転伝達手段と、を備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の架線点検装置。
6. 前記回転伝達手段は、
   前記車輪支持フレームに回転可能に支持され、前記車輪の回転軸に固定された第１のプーリーと、
   前記車輪支持フレームに回転可能に支持され、前記モータの回転軸に固定された第２のプーリーと、
   前記車輪支持フレームの外側に配置され、前記第１のプーリーと前記第２のプーリーとの間に掛けられたゴムベルトと、を備える、
   請求項５に記載の架線点検装置。
7. 前記架線点検装置は、前記架線走行機構に支持され、前記架線走行機構と前記カメラとに通信可能に接続され、前記架線走行機構と前記カメラとの動作を制御するコントローラをさらに備える、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の架線点検装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の架線点検装置と、
   前記架線点検装置との間で通信可能に接続され、ユーザの操作を受け付けると、前記架線点検装置を制御するための操作信号を前記架線点検装置に向けて送信する遠隔操作装置と、を備える、
   架線点検システム。
   

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