JPH0368884A - 送電線用鉄塔の変位監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、送電線用鉄塔に生ずる変位の有無を人工衛星
を利用することにより地球物理座標上にリアルタイムの
２次元あるいは３次元のポイントとして高精度に検出し
、地表の変動など撹乱要件に阻害されることなく、つね
に精度よくその変位状況を監視することのできる新規な
変位監視方法に関するものである。

［従来の技術］ 架空送電線の省力化架線工法であるプレハブ架線工法に
おいては、送電線が架線される鉄塔１に点間の距離を少
なくとも１／１０，０００以上の高精度に測定する必要
がある。

そのために、これまでに三角法をはじめ２点地上角測法
など幾つかの精密測距方法が提案されてきた。

既提案の最も高精度な測距方法によれば、Ｌ）　、　５
　／　１０　、０００程度の高精度測定は可能である。

しかし、第４および５図に示すように、電線２を鉄塔１
．１間に延線する場合の終端部すなわちエンジン車２０
に隣接した鉄１５１においては、電線２の張力を一方向
からのみ受ける結果となるために、本来第４図の点線ｌ
−の位置にあるものとして」−記高精度に計測された鉄
塔は電線２の延線張力により片側〈図中台ｆｆ！！ｌ　
）に引きへ「せられ、実際は実線１の位置に変位する現
象がみられる。

この変位を正確に把握して架線を行なわなければ、折角
のプレハブ架線工法の計測も７度に大きな誤差が生じて
しまい、具合よく架線することができないことになる。

上記延線作業における変位のみならず、軟弱地盤や地滑
り地盤に設置した鉄塔などにおいては、その構造物が移
動あるいは頂部が傾くことが予想されるが、従来はこの
変位量を測定するためにその近傍に測定器を設置して値
を測定していた。

［発明が解決しようとする課題］ 延線作業における鉄塔頂部の変位を測定するには、第５
図に示すように、変位方向と直交する方向の然るべき位
置にトランシット２１を設置し、それによって変位の有
無およびその変位量について測定することが必要である
。しかし、現地の地理的条件によっては、つねにそのよ
うな立地条件を確保できるとは限らない、従って、無理
な角度からの測定をせざるを得す、その値に精度を欠く
場合が応々にして起り得る。

また、地盤の軟弱な場所あるいは地滑り地帯における上
記鉄塔の移動あるいは頂部の傾きを測定するには、測定
対象物の存在する地盤と測定器を設置する場所の地盤と
は異なっていなければならず、測定器を設置する位置は
地盤変動が極めて少ない場所を選定しなければならない
、しかし、そのような場所を測定対象物の近くに求める
ことは困難であるのが通常であり、実際にはそのような
場所は測定対象物からかなり離れた所となる。このよう
な場合には、従来の測量機器による測定が困難となるば
かりでなく、精度も劣る結果となる。

上記以外にも、従来の測定方法においては、山岳地帯な
どでは、視界確保のために樹木を伐採する必要があり、
自然環境を破壊することになるし、降雨、降雪、霧など
の気象条件によって測定が制約される上、夜間での測定
は全くできないといった種々な付随的制約もある。

本発明の目的は、上記したような従来技術のｔ：η照点
を解消し、立地条件に左右されることなくつねに高精度
の変位測定ができ、−時的な変動のみならず地盤等の変
化に基く長期的変動についても追跡捕捉することが可能
な信頼性の高いデータを入手し得る新規な鉄塔の変位監
視方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、送電線用鉄塔の頂部あるいはアーム部に人工
衛星よりの電波を受信し得る受信アンテナを設置し、複
数の人工衛星より発信される信号を前記受信アンテナに
より受信し、受信波を演算処理することにより、当該ア
ンテナの２次元あるいは３次元の測位を高精度に求め、
鉄塔の変位を検出するものである。

［作用１ 時刻ｆ、ｌＥ号を発信している人工衛星はすでに数多く
打上げられており、２４時間いずれかの人工衛星より受
信可能な体制が確立されているから、アンテナおよび測
定機器を鉄塔に設置しさえすれば昼夜の別なくそして立
地条件や気象条件の如何に関係なく、高粘度の変位測定
を行なうことが可能となる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は、本発明に係る方法を実施するために鉄塔１の
頂部に人工衛星１０よりの電波１１を受信するためのア
ンテナ３を取付けた様子を示す平面図であり、第２図は
本発明に係る方法を実施している様子を示す説明図であ
る。

鉄塔１の頂部のアンテナ３が受けた人工衛星１０の電波
１１を第２図に示すようにリード、ｔ！４によって引下
げてきて受信器５により受信する一方、地上に一定の実
測距離を置いて設置された基点に別なアンテナ３゛を設
けて同様に受信し、それぞれの受信結果をパーソナルコ
ンピュータ６に記憶させる。７はそれらを動作させるた
めの電源である。

つぎに、人工ｆｉＥＭ測位システムの原理について説明
する。

人工衛星には原子時計が搭載されていて、その人工￥Ｈ
星からは、約１．２０１１Ｚと約１．５Ｇｌｌｚの周波
数によりきわめて正確な時刻信号が発信されており、民
間に開放されていて地球上で０山に受信できるシステム
となっている。

第６図は、そのような人工衛星ｌＯから発信されている
時刻信号な波１１を受信し、Ｐ点とＱ点の距ＵＳを測定
する場合を示す説明図である。Ｐ点とＱ点にそれぞれア
ンテナ３１．３２を設置し、Ｐ点、Ｑ点のそれぞれの時
計を基準にして電波の位相角を測定する。電波１１には
、第６図に示すように人工衛星を中心とする等距離半径
のところに同位相面があり、Ｐ点を通る同位相面とＱ点
を通る同位相面は図のように異なる。Ｑ点に対しＰ点に
おいては電波１１の到達に遅延時間Δｔが生じ、これが
受信電波の位相差となってあられれる。

Ｐ−Ｑ点それぞれが受信した信号を受信器５１゜５２で
電気信号化し、記憶させた前記位相データを処理装置８
により計算処理すれば、上記位相差から距ＵＳを求める
ことができる。

本発明は、上記の原理を鉄塔の変位監視に適用するもの
である。鉄塔頂部のアンテナ３と地上基点のアンテナ３
゛との間の距離は、補正回路を挿入し誤差因子を排除す
ることにより、 １／１，０００，０００の高精度で測定することができ
る。鉄塔の高さおよび鉄塔から基点アンテナ３−までの
距離は正確に実測できるがら、それにより鉄塔頂部の測
位を正確に求め得る。さらに必要あれば地上の基点を２
点とし、マルチ基線によるベクトル閉合により精度を確
認することらできる。

上記のようにして測定のインターバル時間を設定し、そ
れに基いて鉄塔Ｔ１．部と基点１？ｆＪの計測距離を一
定のインターバルをもって計測し、その変動の様子を追
跡すれば、鉄塔とくに延線端部の鉄塔の変位の様子をリ
アルタイムで実測し監視することができる。

実際には、鉄塔１には１条の電線２が架線されるのでは
なく、第３図に示すように鉄塔頂部に架空地Ｍ　２　ｓ
がそして各相の電ａ２ｚ　、２３．２４を１回線とする
複数回線が延線架線される。このように多数の電線が延
線されれば、延線端部での鉄塔１の変位にも変化が生ず
るがら、より正確を期するためには、第３図に示すよう
に各電線２１゜２２．２ａ　、２ａの引留め位置に対応
してアンテナ３ｓ　、３２．３３．３ｍを設けておき基
点におけるアンテナ３５を基準点とする各別の変位量を
求めるようにすれば、それぞれの電線をプレハブ架線工
法により架線した際の精度を個別に向上させることがで
きる。

また、電線の延線時の変位以外に、前述したような地盤
の軟弱な場所あるいは地滑り地帯における上記鉄塔の移
動あるいは頂部の傾きを測定するには、測定対象物の存
在する地盤とは異なる移動のない強固な地盤上に基点を
設置し、その位置に固定点となるアンテナを設置して第
２図あるいは第３図において説明したと同様にして鉄塔
上のアンテナとの間の距離変動を一定期間ごとに求める
ようにすれば、鉄塔の移動あるいは傾きを高精度に追跡
監視することができる。

上記は変位監視の対象を送電線用鉄塔に限定して説明し
たが、本発明の有する技術思想は、恒久建造物について
の地殻変動や自重によるストレスなどによる長期的にみ
た面位差の測位などにそのまま応用することができるも
のである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る変位監視方法によれば、つぎ
ような優れた効果を発揮することができる。

（１）測定箇所を任意に選択できるので、現場での測定
上の制約を受けることがなくなる。

（２）従来のように測定器の設置場所が不適当となるこ
とがなくなるので測定精度が向上する。

（３）視界の確保を行なう必要がなく、山岳地〈１２で
の樹木の伐採が不要となるので自然環境の保全に役立つ
。

（４）　　降雨、降雪、霧などの気象条件に左右される
ことなく測定することができるため、作業日数を大ｒｌ
Ｊに短縮できる。

（５）測定は夜間に実施することもできるので、測定時
刻の制約を受けない。

（６）測定を自動受信に切替えることにより、測定者を
省くことができ、経済的省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第】図は延線端部鉄塔の頂部に人工衛星の電波受信用ア
ンテナを取付けた様子を示す平面図、第２図は本発明に
係る変位測定状況の実施例を示す説明図、第３図は同じ
く別な実施例を示す説明図、第４図は電線の延線状況を
示す説明図、第５図は延線張力による鉄塔の変位状況を
示す説明図、第６図は人工衛星を用いた距離測定の原理
を示す説明図である。 １：鉄塔、 ２、２１，２ｚ　、２３．２４　　：電線、３．３’、
３１，３２．３３．３４：アンテナ、５：受信器、 ６：パーソナルコンピュータ、 １０：人工ｗ１星。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線用鉄塔の頂部あるいはアーム部に人工衛星
   よりの電波を受信し得る受信アンテナを設置し、複数の
   人工衛星より発信される信号を前記受信アンテナにより
   受信し、受信波を演算処理することにより、当該アンテ
   ナの２次元あるいは３次元の測位を高精度に求め、鉄塔
   の変位を検出する送電線用鉄塔の変位監視方法。