JP7324722B2 - 遮断機駆動部監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば踏切等の遮断機の遮断桿を昇降するための駆動部を監視する遮断機駆動部監視装置に関する。

従来、鉄道における踏切の遮断機における異常の有無を報せる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の装置では、駆動部における駆動電流が判定基準と比較されることで異常の有無が検知され、その検知結果が上位の管理装置に通知されることとなっている。

特開２００８－２９０５４９号公報

ここで、遮断機においては、実際に異常が生じる前に何等かの兆候が表れる場合がある。しかしながら、上述した装置は、飽くまでも異常の有無についての検知結果を通知するのみなので、異常発生に先立ってその兆候を通知先で捉えることまでは困難と言わざるを得ないのが現状である。

従って、本発明は、上記のような事情に着目し、遮断機について異常発生のみならず異常の兆候をも通知先で捉えることができる遮断機駆動部監視装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、遮断機駆動部監視装置は、遮断機の遮断桿を昇降するための駆動部を監視する遮断機駆動部監視装置であって、前記遮断桿の降下に先立って警報を発する警報機が前記遮断機とともに設置されており、前記駆動部における駆動電流を検出する電流検出部と、少なくとも、前記電流検出部において前記遮断桿の降下時に検出される降下時電流、及び前記遮断桿の上昇時に検出される上昇時電流、に基づいて監視データを生成するデータ生成部と、前記監視データを所定の出力先に出力する出力部と、を備え、前記データ生成部は、前記警報機による警報開始の通知を受けた後、前記電流検出部での検出結果が降下開始閾値以上となってから降下遅延時間を経た後の降下測定時間に亘る検出結果を前記降下時電流として採用し、その後、前記電流検出部での検出結果が上昇開始閾値以上となってから上昇遅延時間を経た後の上昇測定時間に亘る検出結果を前記上昇時電流として採用することを特徴とする。

上記の遮断機駆動部監視装置によれば、遮断桿の昇降に伴う降下時電流及び上昇時電流に基づいて生成された監視データが出力先に出力される。つまり、異常判断の源泉となり得る監視データが出力されるので、その出力先では、異常発生のみならず異常の兆候をも監視データを用いて捉えることができる。また、異常やその兆候は遮断桿の降下時と上昇時それぞれに個別に現れることがある。これに対し、上記の遮断機駆動部監視装置によれば、降下時電流及び上昇時電流の両方に基づく監視データが出力されるので、上記のように個別に現れる異常や兆候を漏れなく捉えることができる。

また、上記の遮断機駆動部監視装置によれば、遮断桿の降下開始時や上昇開始時に現れて異常の有無に関わらずに大きな値を示す突入電流を、監視データ生成の対象から除外することができるので、監視データに基づく異常や兆候についての捕捉精度を向上させることができる。

ここで、前記データ生成部が、前記降下時電流及び前記上昇時電流については、前記降下測定時間に前記電流検出部で検出された前記降下時電流の最大値、及び前記上昇測定時間に前記電流検出部で検出された前記上昇時電流の最大値、を表すデータを前記監視データとして生成することが好適である。

この構成によれば、監視データにおける降下時電流及び上昇時電流に基づく部分について、検出された降下時電流や上昇時電流の全てではなく、それぞれの最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、前記データ生成部は、前記警報機で警報が開始されるまでの前記遮断桿の非動作時に前記電流検出部で検出される非動作時電流にも基づいて前記監視データを生成することも好適である。

この構成によれば、非動作時電流にも基づいて監視データが生成されるので、この監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる。

また、前記データ生成部が、前記非動作時電流については、前記警報が開始されるまでの間に前記電流検出部で検出された前記非動作時電流の最大値を表すデータを前記監視データとして生成することも好適である。

この構成によれば、監視データにおける非動作時電流に基づく部分について、検出された非動作時電流の全てではなく、その最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、前記駆動部における駆動電圧を検出する電圧検出部を更に備え、前記データ生成部が、前記電圧検出部において前記遮断桿の降下時に検出される降下時電圧、及び前記遮断桿の上昇時に検出される上昇時電圧、にも基づいて前記監視データを生成することも好適である。

この構成によれば、降下時電圧及び上昇時電圧にも基づいて監視データが生成されるので、この監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を向上させることができる。

また、前記データ生成部が、前記警報機による警報開始の通知を受けた後、前記電流検出部での検出結果が降下開始閾値以上となってから降下遅延時間を経た後の降下測定時間に亘る前記電圧検出部での検出結果を前記降下時電圧として採用し、その後、前記電流検出部での検出結果が上昇開始閾値以上となってから上昇遅延時間を経た後の上昇測定時間に亘る前記電圧検出部での検出結果を前記上昇時電圧として採用することも好適である。

この構成によれば、遮断桿の降下開始時や上昇開始時の突入電流に伴って仮に電圧降下が発生したとしても、異常の有無に関わらずに大きな値となる電圧降下を、監視データ生成の対象から除外することができる。つまり、上記の構成によれば、監視データに基づく異常や兆候についての捕捉精度を向上させることができる。

また、前記データ生成部が、前記降下時電圧及び前記上昇時電圧については、前記降下測定時間に前記電圧検出部で検出された前記降下時電圧の最小値、及び前記上昇測定時間に前記電圧検出部で検出された前記上昇時電圧の最小値、を表すデータを前記監視データとして生成することも好適である。

この構成によれば、監視データにおける降下時電圧及び上昇時電圧に基づく部分について、検出された降下時電圧や上昇時電圧の全てではなく、それぞれの最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、前記データ生成部は、前記警報機で警報が開始されるまでの前記遮断桿の非動作時に前記電圧検出部で検出される非動作時電圧にも基づいて前記監視データを生成することも好適である。

この構成によれば、非動作時電圧にも基づいて監視データが生成されるので、この監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる。

また、前記データ生成部が、前記非動作時電圧については、前記警報が開始されるまでの間に前記電圧検出部で検出された前記非動作時電圧の最小値を表すデータを前記監視データとして生成することも好適である。

この構成によれば、監視データにおける非動作時電圧に基づく部分について、検出された非動作時電圧の全てではなく、その最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、前記出力部が、前記出力先からの出力要求を受けて前記監視データを出力することも好適である。

この構成によれば、出力部での出力動作が抑えられ、その結果としてデータ出力に係る電力消費が抑えられるので、節電効果を得ることができる。

上述の遮断機駆動部監視装置によれば、遮断機について異常発生のみならず異常の兆候をも通知先で捉えることができる。

遮断機駆動部監視装置の一実施形態が設置される踏切を示す模式図である。 図１に示されている踏切器具箱を監視データの流れに注目して示すブロック図である。 図１及び図２に模式的に示されている、遮断機駆動部監視装置における監視ユニットの外観図である。 図１及び図２に模式的に示されている、遮断機駆動部監視装置における電流検出部及び電圧検出部の外観図である。 図３及び図４に示されている遮断機駆動部監視装置のハードウェア構成を、図３に示されている監視ユニットの内部構成に注目して模式的に示すブロック図である。 図５に示されている本体基板におけるハードウェア構成を示す模式的なブロック図である。 図３に示されている設定用スイッチにおける複数のスイッチのオン／オフの組合せの一例を表形式で示す模式図である。 図３～図７に模式的に示されている遮断機駆動部監視装置について、その機能に注目して示す模式的な機能ブロック図である。 駆動電流及び駆動電圧の監視処理を表すタイムチャートを示す図である。 駆動電流及び駆動電圧の監視処理のうち監視データが生成されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。 駆動電流及び駆動電圧の監視処理のうち監視データが生成されてから監視データの出力が完了するまでの処理の流れを表すフローチャートである。

以下、遮断機駆動部監視装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、遮断機駆動部監視装置の一実施形態が設置される踏切を示す模式図である。

この図１に示されている踏切１は、鉄道の線路Ｒ１１と道路Ｒ１２とが交差する箇所に設置される設備であり、２箇所の遮断機１１、２箇所の警報機１２、及び踏切器具箱１３を備えている。遮断機１１と警報機１２は、道路Ｒ１２を挟んで対をなすように、更に線路Ｒ１１を挟んでも対をなすように配置されている。

遮断機１１は、遮断桿１１ａと、その遮断桿１１ａを昇降して遮断機１１を開閉する駆動部１１ｂと、を備え、列車の通過時に遮断桿１１ａを下げることで人や車両の線路Ｒ１１への侵入を規制する。

警報機１２は、柱状物１２ａ、標示板１２ｂ、スピーカ１２ｃ、及び警報灯１２ｄ、を備えている。柱状物１２ａは、線路Ｒ１１及び道路Ｒ１２の脇に立設され、標示板１２ｂ、スピーカ１２ｃ、及び警報灯１２ｄ、を支持する。標示板１２ｂは、本設備が踏切１の警報機１２であること示すものである。スピーカ１２ｃは、柱状物１２ａの上端側に配置され、列車の通過前から通過後に掛けて警報音を発する。本実施形態では、この警報音は、一例として７００Ｈｚと７５０Ｈｚの発振信号を合成した音信号に応じた音の振幅が増減するように鳴動する音となっている。警報灯１２ｄは、柱状物１２ａにおける標示板１２ｂの下側に配置され、列車の通過前から通過後に掛けて、上記の警報音に応じて点滅を繰り返して視覚的に警報する。

踏切器具箱１３は、一の遮断機１１の隣に設置され、各遮断機１１や各警報機１２の動作制御を行うとともに、踏切１の監視に関する各種情報を収集し、ネットワークユニット２を介して所定の指令サーバ３との間でやり取りする各種装置を収納した設備である。

ここで、本実施形態では、踏切器具箱１３に、各遮断機１１の駆動部１１ｂを監視し、監視データを生成して踏切器具箱１３における本体ユニット１３ａに向けて出力する遮断機駆動部監視装置１００が設置されている。

図２は、図１に示されている踏切器具箱内の各種装置を、遮断機駆動部監視装置から出力される監視データの流れに注目して示すブロック図である。

踏切器具箱１３には、全体制御装置１３－１、本体ユニット１３ａ、電源装置１３ｂ、接点入出力装置１３ｃ、長距離無線モジュール１３ｄ、及び遮断機駆動部監視装置１００が設置されている。

全体制御装置１３－１は、遮断機１１や警報機１２等といった踏切１に設けられた装置や、踏切器具箱内の各種装置を含む、踏切全体の制御を司るものである。

本体ユニット１３ａは、遮断機駆動部監視装置１００から監視データを受け取って各種処理を施し、監視データや処理結果を、長距離無線モジュール１３ｄを介してネットワークユニット２に無線で出力する。電源装置１３ｂは、例えば外部から商用電源等の電力供給を受けて、２４Ｖの直流電力に変換して各装置に供給する。接点入出力装置１３ｃは、全体制御装置１３－１の制御の下で、本体ユニット１３ａとの間で、各遮断機１１や各警報機１２の動作状態を表す踏切動作信号の遣り取りする。長距離無線モジュール１３ｄは、ネットワークユニット２を介して指令サーバ３との間で無線通信を行う。ここでの無線通信は、例えばＬＰＷＡ（Low Power Wide Area：登録商標）の一種であるＬｏＲａ（Long Range：登録商標）や、ＬＴＥ（Long Term Evolution：登録商標）等といった無線通信規格に則って行われる。

また、本体ユニット１３ａには、メンテナンス用のＰＣ（Personal Computer）４の有線での接続が可能となっている。メンテナンス時には、このＰＣ４を介して、本体ユニット１３ａに対する各種パラメータの設定／変更や、本体ユニット１３ａからの各種データの吸い上げ等が行われる。本体ユニット１３ａとＰＣ４との有線接続における通信は、例えばＲＳ２３２Ｃ（Recommended Standard 232C）等の通信規格に則って行われる。

遮断機駆動部監視装置１００は、上述したように各遮断機１１の駆動部１１ｂを監視し、監視データを生成して踏切器具箱１３における本体ユニット１３ａに向けて有線で出力する。

遮断機駆動部監視装置１００と本体ユニット１３ａとの有線接続における通信は、デイジー・チェーンネットワークを構成することができるＲＳ４８５（Recommended Standard 485）の規格に則って行われる。遮断機駆動部監視装置１００からの監視データは、この有線接続を介して本体ユニット１３ａで受け取られる。本体ユニット１３ａは受け取った各監視データや各種処理結果を、長距離無線モジュール１３ｄを介してネットワークユニット２に無線で出力し、各監視データ等はそのネットワークユニット２から指令サーバ３へと送られる。

本実施形態における踏切１は、概略、以上に説明したように構成されている。尚、踏切における遮断機や警報機の設置数、設置位置、機器構成、踏切器具箱の内部構成、踏切器具箱と外部装置との接続形態や通信規格等は、何れも図１や図２を参照して説明した上述の概略構成に限るものではなく、適宜に設定し得るものである。

次に、図１及び図２に模式的に示されている、遮断機駆動部監視装置１００について詳細に説明する。図１に模式的に示されているように遮断機駆動部監視装置１００は、監視ユニット１００ａ、電流センサ１００ｂ、及び電圧センサ１００ｃ、を備えている。

図３は、図１及び図２に模式的に示されている、遮断機駆動部監視装置における監視ユニットの外観図であり、図４は、図１及び図２に模式的に示されている、遮断機駆動部監視装置における電流検出部及び電圧検出部の外観図である。

遮断機駆動部監視装置１００における監視ユニット１００ａは、略直方体状の金属ケース１００ａ－１に各種回路基板等が収容されたものであり、踏切器具箱１３における装置ラックに収納される。監視ユニット１００ａにおける一方の端面には、２つの電流用コネクタ１００ａ－２、２つの電圧用コネクタ１００ａ－３、２つの本体用コネクタ１００ａ－４が設けられている。電流用コネクタ１００ａ－２には、電流センサ１００ｂにおけるケーブルコネクタ１００ｂ－３が接続される。電圧用コネクタ１００ａ－３には、電圧センサ１００ｃにおけるケーブルコネクタ１００ｃ－３が接続される。本体用コネクタ１００ａ－４は、遮断機駆動部監視装置１００を踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａに接続するための接続ケーブルの端部コネクタが接続される。電流用コネクタ１００ａ－２、電圧用コネクタ１００ａ－３、及び本体用コネクタ１００ａ－４は、踏切１に２台設置される遮断機１１それぞれについての監視用に２つずつ設けられている。

また、監視ユニット１００ａにおける他方の端面には、メンテナンス用コネクタ１００ａ－５、及び設定用スイッチ１００ａ－６が１つずつ設けられ、更に、動作表示のためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）１００ａ－７が設けられている。メンテナンス用コネクタ１００ａ－５には、メンテナンス時にメンテナンス用のＰＣ４が所定の接続ケーブルを介して接続される。設定用スイッチ１００ａ－６は、複数のスイッチのオン／オフの組合せにより各種設定入力を行うものである。ＬＥＤ１００ａ－７は、遮断機駆動部監視装置１００のオン／オフ状態を表示するものである。

電流センサ１００ｂは、電流クランプ１００ｂ－１、センサケーブル１００ｂ－２、及びケーブルコネクタ１００ｂ－３、を備えている。電流クランプ１００ｂ－１は、端部の検出孔１００ｂ－１ａを遮断機１１の駆動部１１ｂへと向かうケーブルが貫通するように設置され、このケーブルを流れる電流を非破壊的に検出するものである。この電流クランプ１００ｂ－１からセンサケーブル１００ｂ－２が延出し、その端部におけるケーブルコネクタ１００ｂ－３が上述したように監視ユニット１００ａの電流用コネクタ１００ａ－２に接続される。この電流センサ１００ｂが、２台の遮断機１１それぞれについての監視用に２つ設けられている。

電圧センサ１００ｃは、電圧測定端１００ｃ－１、センサケーブル１００ｃ－２、及びケーブルコネクタ１００ｃ－３、を備えている。電圧測定端１００ｃ－１は、端部が遮断機１１の駆動部１１ｂへと向かうケーブルにおける電圧測定箇所に接続されて電圧を検出するものである。この電圧測定端１００ｃ－１からセンサケーブル１００ｃ－２が延出し、その端部におけるケーブルコネクタ１００ｃ－３が監視ユニット１００ａの電圧用コネクタ１００ａ－３に接続される。この電圧センサ１００ｃが、２台の遮断機１１それぞれについての監視用に２つ設けられている。

図５は、図３及び図４に示されている遮断機駆動部監視装置のハードウェア構成を、図３に示されている監視ユニットの内部構成に注目して模式的に示すブロック図である。

監視ユニット１００ａにおける金属ケース１００ａ－１の内部には、本体基板１０１と、端子基板１０２と、が搭載されている。

本体基板１０１は、遮断機１１の駆動部１１ｂを監視するための電流／電圧測定に関する各種処理を行う部位である。この本体基板１０１には、上述した２つの電流用コネクタ１００ａ－２、２つの電圧用コネクタ１００ａ－３、メンテナンス用コネクタ１００ａ－５、設定用スイッチ１００ａ－６、及びＬＥＤ１００ａ－７の他に、基板接続用コネクタ１０１ａ、が設けられている。電流用コネクタ１００ａ－２には電流センサ１００ｂのケーブルコネクタ１００ｂ－３が接続され、電圧用コネクタ１００ａ－３には電圧センサ１００ｃのケーブルコネクタ１００ｃ－３が接続される。メンテナンス用コネクタ１００ａ－５には、メンテナンス時にメンテナンス用のＰＣが所定の接続ケーブルを介して接続される。設定用スイッチ１００ａ－６は、複数のスイッチのオン／オフの組合せにより各種設定入力を行うものであり、ＬＥＤ１００ａ－７は、遮断機駆動部監視装置１００のオン／オフ状態を表示するものである。そして、基板接続用コネクタ１０１ａには、内部ケーブル１０３を介して端子基板１０２が接続される。

端子基板１０２は、ＲＳ４８５の規格に則った有線通信の処理を行うものであり、基板接続コネクタ１０２ａ及び２つの本体用コネクタ１００ａ－４が搭載されている。基板接続コネクタ１０２ａには、内部ケーブル１０３を介して本体基板１０１が接続される。本体用コネクタ１００ａ－４には、外部接続用ケーブル１００ｄを介して、踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａが接続される。

図６は、図５に示されている本体基板におけるハードウェア構成を示す模式的なブロック図である。

本体基板１０１には、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０１ｂ、検出回路１０１ｃ、第１有線通信回路１０１ｄ、第２有線通信回路１０１ｅ、ＳＷ回路１０１ｆ、リセット回路１０１ｇ、セラミック発信子１０１ｈ、及び電源回路１０１ｉ、が搭載されている。

ＭＰＵ１０１ｂは、各種信号処理を行う集積回路である。

検出回路１０１ｃは、ＭＰＵ１０１ｂの制御の下で、電流センサ１００ｂ及び電圧センサ１００ｃからの出力に対する検出等の処理を行う。

第１有線通信回路１０１ｄは、ＭＰＵ１０１ｂの制御の下で、ＲＳ４８５の規格に則った有線通信用の信号を、端子基板１０２との間で遣り取りする。

第２有線通信回路１０１ｅは、ＭＰＵ１０１ｂの制御の下で、例えばＲＳ２３２Ｃ等の通信規格に則った有線通信用の信号を、本体基板１０１に接続されたメンテナンス用のＰＣとの間で遣り取りする。

ＳＷ回路１０１ｆは、ＭＰＵ１０１ｂの制御の下で、図３に示されている設定用スイッチ１００ａ－６における複数のスイッチのオン／オフの組合せに基づいた各種設定を行う。

図７は、図３に示されている設定用スイッチにおける複数のスイッチのオン／オフの組合せの一例を表形式で示す模式図である。

この図７の例では、設定用スイッチ１００ａ－６における８つのスイッチのうち「１」～「３」の３つのスイッチにおけるオン／オフの組合せにより、監視ユニット１００ａを個体識別するためのユニットナンバーが設定される。「４」のスイッチは、メンテナンスの際に、実際の監視データの代わりにメンテナンス用の模擬データを第１有線通信回路１０１ｄへと強制出力させるために用いられる。オンで模擬データの出力状態となり、オフで出力停止状態となる。また、図７の例では、「５」～「８」の４つのスイッチが不使用の空きスイッチとなっている。

設定スイッチ１００ａ－６を設けることで、監視ユニット１００ａのユニットナンバーや、模擬データのオン／オフについて、メンテナンス要員が目視確認しながら設定することができる。

尚、本実施形態とは異なり、設定スイッチ１００ａ－６を特には設けず、例えばメンテナンス用のＰＣ等を介し、そのモニタ上で設定内容を確認しながらユニットナンバーや模擬データのオン／オフの設定を行うこととしてもよい。

図６のリセット回路１０１ｇは、ＭＰＵ１０１ｂのリセットを行う。

セラミック発信子１０１ｈは、ＭＰＵ１０１ｂの制御の下で、回路動作の基準となる基準クロックをＭＰＵ１０１ｂに供給する。

電源回路１０１ｉは、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａから供給される電圧を、回路動作に適した電源電圧に変換してＭＰＵ１０１ｂに印加する。

本実施形態における遮断機駆動部監視装置１００は、概略、以上に説明したように構成されている。尚、遮断機駆動部監視装置の監視ユニットにおけるケース素材は樹脂及び金属等でよく、ケース形状についても、図３や図４に示されている形状に限るものではない。ケース素材やケース形状は、使用環境等に応じて適宜に設定し得る。また、監視ユニットにおける各種コネクタやＬＥＤの数や配置、内部基板の接続形態や通信規格、設定スイッチの設定状態等についても、何れも図３～図７を参照して説明した上述の概略構成に限るものではなく、適宜に設定し得るものである。

次に、図３～図７に模式的に示されている遮断機駆動部監視装置１００の機能に注目して説明する。

図８は、図３～図７に模式的に示されている遮断機駆動部監視装置について、その機能に注目して示す模式的な機能ブロック図である。

遮断機駆動部監視装置１００は、その機能に注目すると、電流検出部１１１、電圧検出部１１２、データ生成部１１３、及び出力部１１４、を備えている。データ生成部１１３及び出力部１１４が監視ユニット１００ａに搭載され、本体基板１０１におけるＭＰＵ１０１ｂによって構築されている。

電流検出部１１１は、遮断機１１の駆動部１１ｂにおける駆動電流を検出する機能部位であり、電流センサ１００ｂによって構築される。

電圧検出部１１２は、遮断機１１の駆動部１１ｂにおける駆動電圧を検出する機能部位であり、電圧センサ１００ｃによって構築される。

データ生成部１１３は、遮断機１１の駆動部１１ｂを監視するための監視データを、非動作時電流、降下時電流、上昇時電流、非動作時電圧、降下時電圧、及び上昇時電圧、に基づいて生成する機能部位である。ここで、本実施形態では、図１に示されている警報機１２が、遮断機１１の遮断桿１１ａの降下に先立ってスピーカ１２ｃの警報音と警報灯１２ｄの点滅によって警報を発する。非動作時電流は、警報機１２で警報が開始されるまでの、遮断桿１１ａが上昇して立てられた状態にある非動作時に電流検出部１１１で検出される電流である。降下時電流は、電流検出部１１１において遮断機１１の遮断桿１１ａの降下時に検出される電流であり、上昇時電流は、電流検出部１１１において遮断桿１１ａの上昇時に検出される電流である。また、非動作時電圧は、上記の非動作時に電圧検出部１１２で検出される電圧である。降下時電圧は、電圧検出部１１２において遮断桿１１ａの降下時に検出される電圧であり、上昇時電圧は、電圧検出部１１２において遮断桿１１ａの上昇時に検出される電圧である。ここで、データ生成部１１３は、測定処理部１１３ａと、生成処理部１１３ｂと、を有する。測定処理部１１３ａは、上記のセンサからの電流及び電圧の検出結果を取り込んでＡ／Ｄ変換を含む各種処理を行う機能部位である。生成処理部１１３ｂは、測定処理部１１３ａでの処理結果に基づいて監視データを生成する機能部位である。このデータ生成部１１３は、本体基板１０１におけるＭＰＵ１０１ｂによって構築される。

ここで、本実施形態では、データ生成部１１３が、警報機１２による警報開始の通知を踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａから受ける。そして、データ生成部１１３は、この通知を受けるまで、即ち、警報が開始されるまでの間に電流検出部１１１及び電圧検出部１１２で検出された検出結果を非動作時電流及び非動作時電圧として採用する。データ生成部１１３は、警報開始の通知を受けると検出結果の採用を一旦停止する。

また、データ生成部１１３は、警報開始の通知後、電流検出部１１１での検出結果が降下開始閾値以上となってから降下遅延時間を経た後の降下測定時間に亘る電流検出部１１１及び電圧検出部１１２の検出結果を降下時電流及び降下時電圧として採用する。その後、電流検出部１１１での検出結果が上昇開始閾値以上となってから上昇遅延時間を経た後の上昇測定時間に亘る電流検出部１１１及び電圧検出部１１２の検出結果を上昇時電流及び上昇時電圧として採用する。

更に、降下時電流、上昇時電流、降下時電圧、及び上昇時電圧、の採用を経た後、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａから、測定終了通知を受けると、再び非動作時電流及び非動作時電圧の採用を再開する。測定終了通知は、警報機１２による警報終了から終了遅延時間を経た後に、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａから出力される。

そして、データ生成部１１３は、次のような値を表すデータを監視データとして生成する。即ち、監視データは、降下測定時間に電流検出部１１１で検出された降下時電流の最大値、上昇測定時間に電流検出部１１１で検出された上昇時電流の最大値、を表す。また、監視データは、降下測定時間に電圧検出部１１２で検出された降下時電圧の最小値、上昇測定時間に電圧検出部１１２で検出された上昇時電圧の最小値、も表す。更に、監視データは、非動作時電流の最大値、非動作時電圧の最小値、をも表すものとなっている。

出力部１１４は、生成された監視データを、出力先としての踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａに出力する機能部位である。本実施形態では、データ生成部１１３で生成された監視データは、本体基板１０１における不図示のメモリに一旦記憶される。そして、出力部１１４は、本体ユニット１３ａからの出力要求を受けて監視データを出力する。そして、このときの出力は、ＲＳ４８５の規格に則った有線通信によって行われる。この出力部１１４は、本体基板１０１における第１有線通信回路１０１ｄ及び端子基板１０２を介して通信を行うという意味で、ＭＰＵ１０１ｂによって構築される。

次に、以上に説明した遮断機駆動部監視装置１００で実行される遮断機１１の駆動部１１ｂを監視するための駆動電流及び駆動電圧の監視処理について、以下に図示するタイムチャート及びフローチャートと、を参照して説明する。

図９は、駆動電流及び駆動電圧の監視処理を表すタイムチャートを示す図である。図１０は、駆動電流及び駆動電圧の監視処理のうち監視データが生成されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。また、図１１は、駆動電流及び駆動電圧の監視処理のうち監視データが生成されてから監視データの出力が完了するまでの処理の流れを表すフローチャートである。

図９のタイムチャートＴＣ１０には、列車チャートＴＣ１１、接点入力チャートＴＣ１２、イベントチャートＴＣ１３、遮断機チャートＴＣ１４、本体ユニットチャートＴＣ１５、及び電流／電圧監視チャートＴＣ１６が示されている。

列車チャートＴＣ１１には、踏切１における、列車の不在、接近、通過中、通過後、という列車の通過状況の経過が示されている。

接点入力チャートＴＣ１２には、踏切器具箱１３の全体制御装置１３－１が遮断機１１及び警報機１２を動作させたことを示す動作指示Ｒ、遮断機１１の降下状態を表す信号として全体制御装置１３－１から出力される降下信号Ｒ、の経過が示されている。動作指示Ｒ及び降下信号Ｒは全体制御装置１３－１から接点入出力部１３ｃを介して本体ユニット１３ａに送られる。列車の接近時に動作指示ＲがＨ→Ｌとなることで、警報機１２が警報音Ｓ１１の鳴動を開始させるとともに、降下待機時間の経過後に遮断機１１が遮断桿１１ａの降下を開始したことが本体ユニット１３ａで認識される。降下完了後、降下信号ＲがＬ→Ｈとなることで遮断機１１の降下状態が踏切器具箱１３の接点入出力部１３ｃを介して本体ユニット１３ａで認識される。列車が通過してしまうと、動作指示ＲがＬ→Ｈとなることで、警報機１２が警報音Ｓ１１の鳴動を終了させるとともに、遮断機１１が遮断桿１１ａの上昇を開始したことが本体ユニット１３ａで認識される。この上昇開始とともに降下信号ＲがＨ→Ｌとなることで遮断機１１の降下状態の終了が本体ユニット１３ａで認識される。

イベントチャートＴＣ１３には、動作指示Ｒの変化に応じて遮断機１１及び警報機１２で生じる上述の各種動作イベントの経過が示されている。即ち、警報開始、遮断桿１１ａの降下開始、遮断桿１１ａの降下量が一定量を超えたことによる遮断完了、遮断桿１１ａの降下終了が示されている。その後、列車の通過待ちを経て、通過後における警報終了、遮断桿１１ａの上昇開始、上昇終了が示されている。遮断桿１１ａの上昇終了の後は、後述するように、遮断機駆動部監視装置１００での駆動電流及び駆動電圧の測定終了を経て、遮断機駆動部監視装置１００から本体ユニット１３ａへの測定結果出力が行われる。

遮断機チャートＴＣ１４には、遮断機１１における遮断桿１１ａの傾きの変化が示されている。列車不在時に鉛直に立てられて傾き角度が０°の状態にある遮断桿１１ａは、警報音の鳴動開始後、降下待機時間が経過すると傾き角度が９０°となる水平の状態に向かって降下を開始する。所定の降下時間で傾き角度が９０°に達すると列車の通過待ちとなり、列車が通過して警報音の鳴動が終了すると上昇を開始する。所定の上昇時間で傾き角度が０°の鉛直に立てられた状態となると遮断桿１１ａの動作が終了する。

本体ユニットチャートＴＣ１５には、本体ユニット１３ａから遮断機駆動部監視装置１００に対しＲＳ４８５の規格で行われる通信イベントが示されている。本実施形態では、本体ユニット１３ａからは、警報開始の通知、遮断完了の通知、測定終了の通知、及び出力要求の通信イベントが遮断機駆動部監視装置１００に対して行われる。

電流／電圧監視チャートＴＣ１６には、監視チャートＴＣ１６１と、出力チャートＴＣ１６２と、が示されている。

監視チャートＴＣ１６１には、遮断機１１の駆動部１１ｂにおける駆動電流Ｉ１１と駆動電圧Ｖ１１の変化と、このように変化する駆動電流Ｉ１１と駆動電圧Ｖ１１に対する監視タイミング等が示されている。

本実施形態では、遮断桿１１ａの降下時と上昇時とのそれぞれにおいて駆動電流の上昇とこれに伴う駆動電圧の電圧降下が生じる。このとき、駆動電流は、上昇開始時に突入電流による急激な上昇があり、これを経て略一定の電流に落ち着いた後、降下完了又は上昇完了とともに低下する。他方、駆動電圧では、駆動電流の上昇時に略一定の電圧降下が生じる。上述したように、データ生成部１１３は、駆動電流Ｉ１１の検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となってから降下遅延時間ＴＳ１１を経た後の降下測定時間ＴＳ１２に亘る駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果を降下時電流及び降下時電圧として採用する。また、データ生成部１１３は、駆動電流Ｉ１１の検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２以上となってから上昇遅延時間ＴＳ１３を経た後の上昇測定時間ＴＳ１４に亘る駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果を上昇時電流及び上昇時電圧として採用する。更に、データ生成部１１３は、列車が不在で警報開始前の非動作時にも、駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果を非動作時電流及び非動作時電圧として採用する。そして、データ生成部１１３は、非動作時電流の最大値、降下時電流の最大値、上昇時電流の最大値、非動作時電圧の最小値、降下時電圧の最小値、及び上昇時電圧の最小値、を表す監視データを生成して記憶する。

このような監視データの生成に関する処理について、ここまでの説明と若干重複する内容も含むが、図１０のフローチャートを参照して説明する。

このフローチャートの処理は、遮断機駆動部監視装置１００に踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａを介して電源が投入されて起動すると開始される。すると、まず、各要素のイニシャライズが行われ（ステップＳ１１）、その後、電流検出部１１１や電圧検出部１１２による検出を司る回路部分に電力が供給されて検出が開始され、駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果が非動作時電流及び非動作時電圧として採用されてメモリに記録される（ステップＳ１２）。この間に、データ生成部１１３では、本体ユニット１３ａから、警報開始を通知する警報開始信号ＳＧ１１が送られて来たか否かが判定される（ステップＳ１３）。本体ユニット１３ａは、接点入出力部１３ｃから遮断機１１及び警報機１２に出力される動作指示ＲがＨ→Ｌとなると、遮断機駆動部監視装置１００に向けて警報開始信号ＳＧ１１を出力して警報開始を通知する。警報開始信号ＳＧ１１が送られて来ていない場合（ステップＳ１３のＮＯ判定）、ステップＳ１２に処理が戻って非動作時電流及び非動作時電圧の記録が続けられる。

警報開始信号ＳＧ１１が送られて来た場合（ステップＳ１３のＹＥＳ判定）、非動作時電流及び非動作時電圧の記録が停止される（ステップＳ１４）。ただし、ステップＳ１４による記録停止の後も電流検出部１１１及び電圧検出部１１２での検出は続けられる。この後、データ生成部１１３では、電流検出部１１１での駆動電流Ｉ１１の検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となったか否かが判断される（ステップＳ１５）。検出結果が降下開始閾値Ｌ１１未満の場合（ステップＳ１５のＮＯ判定）、ステップＳ１５の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３が検出結果の上昇待ちとなる。その後、踏切１では、警報開始に続いて遮断桿１１ａの降下が開始されて駆動電流Ｉ１１が上昇を始める。これを受けて、駆動電流Ｉ１１の検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となると（ステップＳ１５のＹＥＳ判定）、今度は、降下開始閾値Ｌ１１以上となってから降下遅延時間ＴＳ１１が経過したか否かの判断が行われる（ステップＳ１６）。

降下遅延時間ＴＳ１１が経過していない場合（ステップＳ１６のＮＯ判定）、ステップＳ１６の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３が降下遅延時間ＴＳ１１の経過待ち状態となる。降下遅延時間ＴＳ１１が経過した場合（ステップＳ１６のＹＥＳ判定）、駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果が降下時電流及び降下時電圧として採用されてメモリに記録される（ステップＳ１７）。そして、採用が開始されてから降下測定時間ＴＳ１２が経過したか否かがデータ生成部１１３で判定される（ステップＳ１８）。降下測定時間ＴＳ１２が経過していない場合（ステップＳ１８のＮＯ判定）、ステップＳ１７に処理が戻って検出結果の記録が続けられる。

降下測定時間ＴＳ１２が経過した場合（ステップＳ１８のＹＥＳ判定）、まず、降下時電流及び降下時電圧の記録が停止される。その上で、本体ユニット１３ａから遮断完了信号ＳＧ１２による遮断完了の通知があって後、駆動電流Ｉ１１の検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２以上となったか否かが判定される（ステップＳ１９）。本体ユニット１３ａは、全体制御装置１３－１から出力されて遮断機１１の降下状態を表す降下信号ＲがＬ→Ｈとなると、遮断機駆動部監視装置１００に向けて遮断完了信号ＳＧ１２を出力して遮断完了を通知する。

ここで、例えば小規模の踏切等においては、本実施形態とは異なり、遮断機１１の降下状態を表す降下信号Ｒが全体制御装置１３－１から出力されない場合がある。この場合には、本体ユニット１３ａから遮断完了信号ＳＧ１２が出力されず、データ生成部１１３では、次のような手法により遮断完了が推定されることとなる。例えば警報開始信号ＳＧ１１で警報開始が通知されてからの経過時間や、駆動電流Ｉ１１の検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となってからの経過時間が、遮断完了に対応した時間に達したか否か等によって遮断完了を推定する手法が一例として挙げられる。

検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２未満の場合（ステップＳ１９のＮＯ判定）、ステップＳ１９の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３が検出結果の上昇待ちとなる。その後、踏切１では、警報終了とともに遮断桿１１ａの上昇が開始されて駆動電流Ｉ１１が上昇を始める。これを受けて、駆動電流Ｉ１１の検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２以上となると（ステップＳ１９のＹＥＳ判定）、今度は、上昇開始閾値Ｌ１２以上となってから上昇遅延時間ＴＳ１３が経過したか否かの判断が行われる（ステップＳ２０）。

上昇遅延時間ＴＳ１３が経過していない場合（ステップＳ２０のＮＯ判定）、ステップＳ２０の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３が上昇遅延時間ＴＳ１３の経過待ち状態となる。上昇遅延時間ＴＳ１３が経過した場合（ステップＳ２０のＹＥＳ判定）、駆動電流Ｉ１１及び駆動電圧Ｖ１１の検出結果が上昇時電流及び上昇時電圧として採用されてメモリに記録される（ステップＳ２１）。そして、採用が開始されてから上昇測定時間ＴＳ１４が経過したか否かがデータ生成部１１３で判定される（ステップＳ２２）。上昇測定時間ＴＳ１４が経過していない場合（ステップＳ２２のＮＯ判定）、ステップＳ２２に処理が戻って検出結果の記録が続けられる。

上昇測定時間ＴＳ１４が経過した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ判定）、データ生成部１１３では、本体ユニット１３ａから測定終了信号ＳＧ１３による測定終了の通知があったか否かが判断される（ステップＳ２３）。本体ユニット１３ａは、降下信号ＲがＨ→Ｌとなってから遮断桿１１ａの上昇終了と、遮断機駆動部監視装置１００での上昇時の検出結果の記録終了と、を含む測定終了遅延時間ＴＳ１５が経過すると測定終了信号ＳＧ１３を出力する。測定終了の通知がない場合（ステップＳ２３のＮＯ判定）、ステップＳ２３の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３は本体ユニット１３ａからの通知待ちとなる。

測定終了の通知があった場合（ステップＳ２３のＹＥＳ判定）、データ生成部１１３では、監視データの生成処理が行われる（ステップＳ２４）。監視データの生成処理は、非動作時電流、降下時電流、上昇時電流、非動作時電圧、降下時電圧、及び上昇時電圧、として採用して記録した検出結果に基づいて行われる。本実施形態では、データ生成部１１３では、非動作時電流の最大値、降下時電流の最大値、上昇時電流の最大値、非動作時電圧の最小値、降下時電圧の最小値、及び上昇時電圧の最小値、を表す監視データが生成され、メモリに記憶される。

監視データの生成処理が行われると、ステップＳ１２に戻り、非動作時電流及び非動作時電圧としての電流検出部１１１及び電圧検出部１１２での検出結果の記録が再開され、次の遮断機１１の動作に備える状態となる。

このようにして監視データが生成、記憶されると、今度は、出力部１１４において、図９の電流／電圧監視チャートＴＣ１６における出力チャートＴＣ１６２に示されているような経過を辿って監視データの出力が行われる。まず、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａから上述した測定終了信号ＳＧ１３による測定終了の通知があるまで、出力部１１４は、通信に用いる端子基板１０２が電源ＯＦＦとなった待機状態にある。測定終了の通知があると端子基板１０２が電源ＯＮとなって、出力部１１４は、本体ユニット１３ａからの出力要求信号ＳＧ１４による監視データの出力要求待ちの状態となる。そして、出力要求があると、出力部１１４が、上記のメモリから監視データを読み出してＲＳ４８５の規格に則った有線通信によって踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａに向けて出力する。出力後は、端子基板１０２が電源ＯＦＦとなって出力部１１４が待機状態に戻る。

このような監視データの出力に関して出力部１１４で実行される処理について、ここまでの説明と若干重複する内容も含むが、図１１のフローチャートを参照して説明する。

このフローチャートの処理は、遮断機駆動部監視装置１００に電源が投入されて起動すると開始される。すると、まず、出力部１１４のイニシャライズが行われる（ステップＳ３１）。続いて、出力部１１４では、本体ユニット１３ａから測定終了信号ＳＧ１３による測定終了の通知があったか否かが判断される（ステップＳ３２）。測定終了の通知がない場合（ステップＳ３２のＮＯ判定）、ステップＳ３２の判断が繰り返されることでデータ生成部１１３は本体ユニット１３ａからの通知待ちとなる。

測定終了の通知があった場合（ステップＳ３２のＹＥＳ判定）、上述したように出力部１１４は、本体ユニット１３ａからの出力要求信号ＳＧ１４の受信待ちの状態となる（ステップＳ３３）。その後、出力部１１４では、本体ユニット１３ａから出力要求信号ＳＧ１４による出力要求があったか否かが判断される（ステップＳ３４）。出力要求がない場合（ステップＳ３４のＮＯ判定）、ステップＳ３３に戻って受信待ちの状態が続けられる。

出力要求があった場合（ステップＳ３４のＹＥＳ判定）、出力部１１４は、メモリから監視データを読み出してＲＳ４８５の規格に則った有線通信によって踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａに向けて出力する（ステップＳ３５）。出力後は、端子基板１０２が電源ＯＦＦとなって出力部１１４での処理が終了し（ステップＳ３６）、ステップＳ３２に戻って、出力部１１４は次の遮断機１１の動作に備える待機状態となる。

以上に説明した遮断機駆動部監視装置１００によれば、遮断桿１１ａの昇降に伴う降下時電流及び上昇時電流に基づいて生成された監視データが踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａに出力される。つまり、異常判断の源泉となり得る監視データが出力されるので、その出力先たる本体ユニット１３ａでは、異常発生のみならず異常の兆候をも監視データを用いて捉えることができる。また、異常やその兆候は遮断桿１１ａの降下時と上昇時それぞれに個別に現れることがある。例えば、遮断桿１１ａの上昇時には、重力に逆らって遮断桿１１ａを上昇させることから、上昇時電流は降下時電流よりも大きくなりがちである。このため、異常やその兆候として現れる電流異常も、降下時には小さめの降下時電流に対して生じ、上昇時には大きめの上昇時電流に対して生じる場合がある。これに対し、本実施形態の遮断機駆動部監視装置１００によれば、降下時電流及び上昇時電流の両方に基づく監視データが出力される。これにより、降下時電流及び上昇時電流についての異常や兆候を個別に捉えるために、小さめの降下時電流及び大きめの上昇時電流それぞれに対応した異常や兆候の判定基準を個別に設けて判定を行う等といった運用が可能となる。つまり、本実施形態の遮断機駆動部監視装置１００によれば、降下時と上昇時それぞれに個別に現れる異常や兆候を漏れなく捉えることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、警報開始の通知を受けた後、電流検出部１１１での検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となってから降下遅延時間ＴＳ１１を経た後の降下測定時間ＴＳ１２に亘る検出結果を降下時電流として採用する。その後、データ生成部１１３は、電流検出部１１１での検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２以上となってから上昇遅延時間ＴＳ１３を経た後の上昇測定時間ＴＳ１４に亘る検出結果を上昇時電流として採用する。この構成によれば、遮断桿１１ａの降下開始時や上昇開始時に現れて異常の有無に関わらずに大きな値を示す突入電流を、監視データ生成の対象から除外することができるので、監視データに基づく異常や兆候についての捕捉精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、降下時電流及び上昇時電流については、降下測定時間ＴＳ１２に検出された降下時電流の最大値、及び上昇測定時間ＴＳ１４に検出された上昇時電流の最大値、を表すデータを監視データとして生成する。この構成によれば、監視データにおける降下時電流及び上昇時電流に基づく部分について、検出された降下時電流や上昇時電流の全てではなく、それぞれの最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、警報機１２で警報が開始されるまでの非動作時に検出される非動作時電流にも基づいて監視データを生成する。この構成によれば、監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、非動作時電流については、警報が開始されるまでの間に検出された非動作時電流の最大値を表すデータを監視データとして生成する。この構成によれば、監視データにおける非動作時電流に基づく部分について、検出された非動作時電流の全てではなく、その最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、電圧検出部１１２において遮断桿１１ａの降下時に検出される降下時電圧、及び上昇時に検出される上昇時電圧、にも基づいて監視データを生成する。この構成によれば、降下時電流及び上昇時電流に加えて、降下時電圧及び上昇時電圧にも基づいて監視データが生成されるので、この監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、警報開始の通知を受けた後、電流検出部１１１での検出結果が降下開始閾値Ｌ１１以上となってから降下遅延時間ＴＳ１１を経た後の降下測定時間ＴＳ１２に亘る電圧検出部１１２での検出結果を降下時電圧として採用する。その後、データ生成部１１３は、電流検出部１１１での検出結果が上昇開始閾値Ｌ１２以上となってから上昇遅延時間ＴＳ１３を経た後の上昇測定時間ＴＳ１４に亘る電圧検出部１１２での検出結果を上昇時電圧として採用する。この構成によれば、遮断桿１１ａの降下開始時や上昇開始時の突入電流に伴って仮に電圧降下が発生したとしても、異常の有無に関わらずに大きな値となる電圧降下を、監視データ生成の対象から除外することができる。つまり、上記の構成によれば、監視データに基づく異常や兆候についての捕捉精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、降下時電圧及び上昇時電圧については、降下時電圧の最小値、及び上昇時電圧の最小値、を表すデータを監視データとして生成する。この構成によれば、監視データにおける降下時電圧及び上昇時電圧に基づく部分について、検出された降下時電圧や上昇時電圧の全てではなく、それぞれの最小値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、警報機１２で警報が開始されるまでの非動作時に検出される非動作時電圧にも基づいて監視データを生成する。この構成によれば、非動作時電圧にも基づいて監視データが生成されるので、この監視データに基づいて異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、データ生成部１１３が、非動作時電圧については、警報が開始されるまでの間に検出された非動作時電圧の最小値を表すデータを監視データとして生成する。この構成によれば、監視データにおける非動作時電圧に基づく部分について、検出された非動作時電圧の全てではなく、その最大値というようにデータ量が抑えられるので、出力に係る電力消費等を抑えることができる。

また、本実施形態では、出力部１１４が、踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａからの出力要求を受けて監視データを出力する。この構成によれば、出力部１１４での出力動作が抑えられ、その結果としてデータ出力に係る電力消費が抑えられるので、節電効果を得ることができる。

尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の遮断機駆動部監視装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述の実施形態では、遮断機駆動部監視装置の一例として、監視データを踏切器具箱１３の本体ユニット１３ａに出力し、遮断機１１の異常やその兆候の捕捉は本体ユニット１３ａに委ねる遮断機駆動部監視装置１００が例示されている。しかしながら、遮断機駆動部監視装置はこれに限るものではなく、監視データの生成に加えて、その監視データに基づく異常や兆候の捕捉も行い、監視データとともに捕捉結果を出力することとしてもよい。また、異常や兆候の捕捉については、遮断機駆動部監視装置と、監視データの出力先と、の何れか一方のみで行うことに限るものでもなく、遮断機駆動部監視装置と出力先との双方で行うこととしてもよい。

ここで、異常や兆候を捕捉する手法の一例としては、次のような手法が挙げられる。即ち、監視データが表す非動作時電流の最大値、降下時電流の最大値、上昇時電流の最大値、非動作時電圧の最小値、降下時電圧の最小値、及び上昇時電圧の最小値、等といった複数の値それぞれについて判定範囲を予め定めておき、各値と比較する手法が挙げられる。判定範囲については、異常捕捉用の第１範囲と、この第１範囲よりも広めに設定された異常の兆候捕捉用の第２範囲と、を設けること等が一例として挙げられる。また、判定については、監視データが表す複数の値のうち何れか１つでも判定範囲から外れていた場合に遮断機に異常、又はその兆候が表れていると判定すること等が一例として挙げられる。

また、上述の実施形態では、遮断機駆動部監視装置の一例として、電流検出部１１１と電圧検出部１１２を備える遮断機駆動部監視装置１００が例示されている。しかしながら、遮断機駆動部監視装置はこれに限るものではなく、電流検出部のみを備えるものであってもよい。

また、上述の実施形態では、監視データの出力先の一例として、警報機１２の隣に設置された踏切器具箱１３内の本体ユニット１３ａが例示されている。しかしながら、監視データの出力先はこれに限るものではなく、例えば所定のネットワークを介して接続された指令サーバを出力先として、この指令サーバに直に出力することとしてもよい。

また、上述の実施形態では、電流検出部の一例として、電流クランプ１００ｂ－１を有する図４の電流センサ１００ｂによって構築される電流検出部１１１が例示されている。また、電圧検出部の一例として、電圧測定端１００ｃ－１を有する図４の電圧センサ１００ｃによって構築される電圧検出部１１２が例示されている。しかしながら、電流検出部及び電圧検出部はこれらに限るものではなく、遮断機の駆動部における駆動電流や駆動電圧を検出可能であれば任意のものを採用し得る。

また、上述の実施形態では、降下時電流及び上昇時電流については、各電流の最大値を表すデータを監視データとして生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、例えば各電流値の全てや平均値等を表すデータを監視データとして生成するものであってもよい。ただし、最大値を表すデータを監視データとして生成することで、監視データのデータ量を抑えて出力に係る電力消費等を抑えることができる点は上述した通りである。また、平均値ではなく最大値を表すデータを監視データとして生成することで、遮断機の異常時やその兆候として現れることが多い駆動電流の増大を的確に捉えることができる。

また、上述の実施形態では、非動作時に検出される非動作時電流にも基づいて監視データを生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、例えば非動作時には電流検出部での検出結果の採用を行わず待機状態に移行することとしてもよい。ただし、非動作時電流にも基づいて監視データを生成することで、異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる点も上述した通りである。

また、上述の実施形態では、非動作時電流については、その最大値を表すデータを監視データとして生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、例えば非動作時電流の全てや平均値等を表すデータを監視データとして生成するものであってもよい。ただし、最大値を表すデータを監視データとして生成することで、監視データのデータ量を抑えて出力に係る電力消費等を抑えることができる点は上述した通りである。また、平均値ではなく最大値を表すデータを監視データとして生成することで、非動作時電流についても駆動電流の増大を的確に捉えることができる。

また、上述の実施形態では、降下時電圧及び上昇時電圧にも基づいて監視データを生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、電圧検出は行わずに電流検出のみを行い、降下時電流及び上昇時電流に基づいて監視データを生成するものであってもよい。ただし、降下時電流及び上昇時電流に加えて、降下時電圧及び上昇時電圧にも基づいて監視データが生成されることで、異常や兆候の捕捉精度を向上させることができる点も上述した通りである。

また、上述の実施形態では、電流検出部１１１での検出結果に基づく降下測定時間ＴＳ１２や上昇測定時間ＴＳ１４に亘る電圧検出部１１２での検出結果を降下時電圧や上昇時電圧として採用するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、電圧検出部１１２での検出結果のみに基づいて降下時電圧や上昇時電圧の採用を行うこととしてもよい。ただし、電流検出部１１１での検出結果に基づく測定時間を設定して降下時電圧や上昇時電圧の採用を行うことで、突入電流に伴う電圧降下を監視データ生成の対象から除外して異常や兆候についての捕捉精度を向上させることができる点も上述した通りである。

また、上述の実施形態では、降下時電圧及び上昇時電圧については、各電圧の最小値、を表すデータを監視データとして生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部はこれに限るものではなく、例えば各電圧値の全てや平均値等を表すデータを監視データとして生成するものであってもよい。ただし、最小値を表すデータを監視データとして生成することで、監視データのデータ量を抑えて出力に係る電力消費等を抑えることができる点は上述した通りである。また、平均値ではなく最小値を表すデータを監視データとして生成することで、遮断機の異常時やその兆候として現れることが多い駆動電圧の低下を的確に捉えることができる。

また、上述の実施形態では、非動作時に検出される非動作時電圧にも基づいて監視データを生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部はこれに限るものではなく、例えば非動作時には電圧検出部での検出結果の採用を行わず待機状態に移行することとしてもよい。ただし、非動作時電圧にも基づいて監視データを生成することで、異常や兆候を捕捉するための材料を増やして捕捉精度を一層向上させることができる点も上述した通りである。

また、上述の実施形態では、非動作時電圧については、その最小値を表すデータを監視データとして生成するデータ生成部１１３が例示されている。しかしながら、データ生成部は、これに限るものではなく、例えば非動作時電圧の全てや平均値等を表すデータを監視データとして生成するものであってもよい。ただし、最小値を表すデータを監視データとして生成することで、監視データのデータ量を抑えて出力に係る電力消費等を抑えることができる点は上述した通りである。また、平均値ではなく最小値を表すデータを監視データとして生成することで、非動作時電圧についても駆動電圧の低下を的確に捉えることができる。

また、上述の実施形態では、出力要求を受けて監視データを出力する出力部１１４が例示されている。しかしながら、出力部はこれに限るものではなく、出力要求等を経ることなく監視データを常時出力することとしてもよい。ただし、出力要求を受けて監視データを出力する構成とすることで、データ出力に係る電力消費が抑えられるので、節電効果を得ることができる点も上述した通りである。

また、上述の実施形態では、鉄道用踏切の遮断機１１における駆動部１１ｂの動作の監視装置としたが、監視対象は踏切の遮断機に限定するものではない。例えば有料道路や有料駐車場のゲートの遮断機などに応用してもよい。このようにメンテナンス要員による定期的な点検作業が必要な遮断機において、点検が必要な数量が膨大であったり、容易に立ち入れない箇所であったりする場合の点検、メンテナンス作業の負荷が軽減される。また、監視データを自動的に取得し指令サーバへ送信することにより、データの変化を逐次把握でき、故障の予知予防の効果を得ることができる。

１ 踏切
２ ネットワークユニット
３ 指令サーバ
４ ＰＣ
１１ 遮断機
１２ 警報機
１２ｃ スピーカ
１３ 踏切器具箱
１３－１ 全体制御装置
１００ 遮断機駆動部監視装置
１００ａ 監視ユニット
１００ｂ 電流センサ
１００ｃ 電圧センサ
１１１ 電流検出部
１１２ 電圧検出部
１１３ データ生成部１１３
１１４ 出力部
Ｉ１１ 駆動電流
Ｖ１１ 駆動電圧
Ｌ１１ 降下開始閾値
Ｌ１２ 上昇開始閾値
ＳＧ１１ 警報開始信号
ＳＧ１２ 遮断完了信号
ＳＧ１３ 測定終了信号
ＳＧ１４ 出力要求信号
ＴＳ１１ 降下遅延時間
ＴＳ１２ 降下測定時間
ＴＳ１３ 上昇遅延時間
ＴＳ１４ 上昇測定時間
ＴＳ１５ 測定終了遅延時間

Claims (10)

1. 遮断機の遮断桿を昇降するための駆動部を監視する遮断機駆動部監視装置であって、
   前記遮断桿の降下に先立って警報を発する警報機が前記遮断機とともに設置されており、
   前記駆動部における駆動電流を検出する電流検出部と、
   少なくとも、前記電流検出部において前記遮断桿の降下時に検出される降下時電流、及び前記遮断桿の上昇時に検出される上昇時電流、に基づいて監視データを生成するデータ生成部と、
   前記監視データを所定の出力先に出力する出力部と、
   を備え、
   前記データ生成部は、前記警報機による警報開始の通知を受けた後、前記電流検出部での検出結果が降下開始閾値以上となってから降下遅延時間を経た後の降下測定時間に亘る検出結果を前記降下時電流として採用し、その後、前記電流検出部での検出結果が上昇開始閾値以上となってから上昇遅延時間を経た後の上昇測定時間に亘る検出結果を前記上昇時電流として採用することを特徴とする遮断機駆動部監視装置。
2. 前記データ生成部が、前記降下時電流及び前記上昇時電流については、前記降下測定時間に前記電流検出部で検出された前記降下時電流の最大値、及び前記上昇測定時間に前記電流検出部で検出された前記上昇時電流の最大値、を表すデータを前記監視データとして生成することを特徴とする請求項１に記載の遮断機駆動部監視装置。
3. 前記データ生成部は、前記警報機で警報が開始されるまでの前記遮断桿の非動作時に前記電流検出部で検出される非動作時電流にも基づいて前記監視データを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断機駆動部監視装置。
4. 前記データ生成部が、前記非動作時電流については、前記警報が開始されるまでの間に前記電流検出部で検出された前記非動作時電流の最大値を表すデータを前記監視データとして生成することを特徴とする請求項３に記載の遮断機駆動部監視装置。
5. 前記駆動部における駆動電圧を検出する電圧検出部を更に備え、
   前記データ生成部が、前記電圧検出部において前記遮断桿の降下時に検出される降下時電圧、及び前記遮断桿の上昇時に検出される上昇時電圧、にも基づいて前記監視データを生成することを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の遮断機駆動部監視装置。
6. 前記データ生成部が、前記警報機による警報開始の通知を受けた後、前記電流検出部での検出結果が降下開始閾値以上となってから降下遅延時間を経た後の降下測定時間に亘る前記電圧検出部での検出結果を前記降下時電圧として採用し、その後、前記電流検出部での検出結果が上昇開始閾値以上となってから上昇遅延時間を経た後の上昇測定時間に亘る前記電圧検出部での検出結果を前記上昇時電圧として採用することを特徴とする請求項５に記載の遮断機駆動部監視装置。
7. 前記データ生成部が、前記降下時電圧及び前記上昇時電圧については、前記降下測定時間に前記電圧検出部で検出された前記降下時電圧の最小値、及び前記上昇測定時間に前記電圧検出部で検出された前記上昇時電圧の最小値、を表すデータを前記監視データとして生成することを特徴とする請求項６に記載の遮断機駆動部監視装置。
8. 前記データ生成部は、前記警報機で警報が開始されるまでの前記遮断桿の非動作時に前記電圧検出部で検出される非動作時電圧にも基づいて前記監視データを生成することを特徴とする請求項５～７のうち何れか一項に記載の遮断機駆動部監視装置。
9. 前記データ生成部が、前記非動作時電圧については、前記警報が開始されるまでの間に前記電圧検出部で検出された前記非動作時電圧の最小値を表すデータを前記監視データとして生成することを特徴とする請求項８に記載の遮断機駆動部監視装置。
10. 前記出力部が、前記出力先からの出力要求を受けて前記監視データを出力することを特徴とする請求項１～９のうち何れか一項に記載の遮断機駆動部監視装置。

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