JPH04222406A - 送電線の素線切れ検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送電線の素線切れ検出
装置に係り、特にスリット光線を用いた素線切れ検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高圧電流等を送電する架空電線
にあっては、これの切断等によって引き起こされる短絡
或は地絡事故は社会的機能を大きく麻痺させてしまうこ
とから、常時健全な状態を維持するように保守点検がな
されている。通常、送電線は、多数の細い素線を撚って
構成されており、この保守点検においては、例えば切断
事故に直接つながる素線の断線の有無をチェックするこ
とが主に行われている。

【０００３】このような素線の断線を検査する装置とし
ては、例えば、送電線と接触する接触子を送電線の周囲
に接触させつつ回転させ、この接触子の上下変動を電気
的に検出して、この検出結果をリサージュ図形に現して
目視により観察するようにしたものがある（特公昭４３
−１６４２７号公報）。また、架空送電線上を走行する
装置に、この送電線を撮像する８ミリカメラやビデオカ
メラを１台或は複数台搭載し、更に反射鏡等を利用して
送電線の全周の状態を撮影し、これを目視により観察し
て切断の有無をチェックするものがある（例えば、特開
平１−１０３１１０号公報、実開昭５４−１１８６９５
号公報、実開昭６１−１９２６１４号公報、実開平１−
７９３１０号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術にあっては、検出結果を示すリサージュ図形
やカメラで撮影された映像を常時、人間が目視により観
察し、素線切れの判断をしなければならなかった。その
ため、素線切れの検査に多大な労力を必要とするばかり
か、多くの時間を必要としその費用も増大していた。ま
た、目視による検査のため、最悪の場合には素線切れを
見落とす場合すらあった。

【０００５】本発明の目的は、自動的に且つ迅速に送電
線の素線切れを検出することができる送電線の素線切れ
検出装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに本発明は、送電線の素線切れ検出装置において、送
電線に沿って走行自在に設けられた本体と、この本体内
に設けられ、送電線に交差するようにスリット状の光線
を投射する光学系と、送電線に投射された光線の反射光
を撮影する撮像系と、撮像系からの画像信号をこの走査
線毎に輝度を合計すると共に、この合計値に基づいて投
影輝度分布を求めるように処理し、求められた投影輝度
分布と予め定められた標準値とを比較して比較結果を記
録する信号処理系と、本体を前記送電線を中心として回
転させる動力系とを備え、信号処理系における比較結果
を知ることにより迅速に素線切れを知ることができるよ
うにしたものである。

【０００７】なお、上述した光学系は、レーザ光線のス
ポット光を走査することによりスリット状の光線を形成
するようにしてもよい。

【０００８】

【作用】本発明によれば、以上のように送電線の素線切
れ検出装置を構成したので、光学系はスリット光線を送
電線に投射し、この反射光はビデオカメラ等を含む撮像
系により検出されて、送電線を撮影する。信号処理系は
、この画像信号の各走査線毎に輝度を合計してこの合計
値に基づいて横方向すなわち走査線の並び方向の投影輝
度分布を求め、この輝度分布と予め記憶されていた標準
値とを比較し、両者に所定以上の差があるときには、素
線切れが存在すると判断し、この結果は記録される。 そして、動力系は、装置の本体を送電線の周囲にわたっ
て回転させ、上記した検査を送電線の全周について行う
。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に
基づいて詳述する。図１は本発明に係る素線切れ検出装
置の実施例の正面図である。図示するように、送電線７
は多数の細い素線７Ａを撚り合わせて形成されており、
この送電線７は図示しない例えば多数の鉄塔に沿って吊
り下げられて設けられている。そして、この送電線７に
、この素線切れの有無を検査するために素線切れ検出装
置が着脱自在に取り付けられる。この素線切れ検出装置
は、シールドボックス状に形成された本体１を有してお
り、この本体１は上記送電線７を前後方向に貫通させる
ことにより取り付けられている。この本体１内の前端部
及び後端部には、それぞれ上記送電線７を挟持すると共
にその回転軸が送電線７の長さ方向と直行するように取
り付けられた車輪８、８が一対ずつ設けられており、こ
の本体１を送電線７に沿って前後方向に走行乃至移動自
在にするように構成されている。そして、上記対の車輪
８、８のいずれか、例えば図示例にあっては後方の対の
車輪８、８に、これを駆動するための例えば電動機或は
ガソリンエンジンよりなる動力機構９が取り付けられて
おり、この動力機構９からの動力により上記本体１を送
電線７に沿って走行させうるようになっている。好まし
くは、この動力機構９に無線装置を設け、これを遠隔操
縦可能にする。更に、他方の対の車輪、図示例にあって
は前方の対の車輪８、８には、この車輪の回転数を検出
するための回転計３０が取り付けられており、この回転
計３０からの出力を無線等を介して検出することにより
送電線７上の走行距離及びその位置を知りうるようにな
っている。これにより、後述するように、送電線７上の
位置と画像データとの対応関係を付けうるようになって
いる。

【００１０】また、この本体１は、これを送電線７に装
着したときに、その重心位置が送電線７上に位置するよ
うに設定されており、安定走行を可能にしている。

【００１１】また、この本体１の中央部には、この本体
１自体を送電線７の回りに回転させるために、その回転
軸が送電線７の長さ方向と平行するようになされた一対
の車輪１１、１１がこの送電線７を挟持するように取り
付けられている。また、この車輪１１、１１の一方には
、これを駆動するための、例えば電動機或はガソリンエ
ンジン等よりなる動力系１０が取り付けられており、上
記本体１を送電線７を中心としてその周方向へ回転しう
るようになっている。従って、この動力系１０と前記動
力機構９とを作動することにより、前記本体１は回転し
ながら送電線７に沿って走行することになる。

【００１２】また、この本体１内には、上記送電線７に
交差するように線状乃至スリット状の光線を投射する光
学系３１と、この光学系３１より送電線７に投射された
光線の反射光を撮影する、例えば８ミリカメラやビデオ
カメラのような撮像系５と、この撮像系５からの信号を
適宜処理して結果を記録する信号処理系６とが設けられ
ている。具体的には、上記光学系３１は、送電線７に向
けて光を発する光源２と、光源２からの光を平行光線に
変換する凸レンズ３と、この凸レンズ３からの平行光線
を線状の光線、例えばスリット光に変換するためのスリ
ット４とにより主に構成されており、送電線７の長さ方
向に対して斜めの方向、図示例にあっては斜め上方より
送電線７に対してスリット光Ｌを照射しうるようになっ
ている。特に、上記スリット４は、そのスリット孔の長
さ方向が上記送電線７の長さ方向と直交乃至交差するよ
うに設けられており、上記スリット光Ｌが送電線７の径
方向に横切るように構成されている。

【００１３】上記撮像系としてのビデオカメラ５は、上
記光学系３１と送電線７の長さ方向とを含む面内におい
て送電線７に対して同じ側で且つ光学系３１と対向する
位置に取り付けられており、送電線７からのスリット光
の反射光Ｌａを入射しうるようになっている。

【００１４】また、信号処理系６は、上記伝達された画
像信号を、その走査線ごとに輝度を合計するとともに、
この合計値に基づいて投影輝度分布を求めるように処理
し、この輝度分布を予め定められた標準値と比較して比
較結果を記録するように構成されている。具体的には、
図２に示すように、この信号処理系６は、テレビカメラ
５からのアナログ信号よりなる画像信号をデジタル信号
に変換するＡＤ変換器１２と、これからのデジタル信号
に対して画像の各走査線ごとに輝度を合計してこれを横
方向に投影することによって投影輝度分布を求める横方
向投影処理器１３と、この出力値と予め定められた標準
輝度分布すなわち標準値とを比較して素線の切断が存在
するか否か判定する比較判定処理器１４と、この処理器
１４からの結果を記録する記録器１５とにより主に構成
されている。この信号処理系６は、素線切れのない送電
線のスリット光の照射形状は楕円弧状（図４（ａ））と
なり、これに対応する投影輝度分布図（図４（ｂ））は
スムーズな曲線を描くが、素線切れを生じた送電線のス
リット光照射形状はいびつな楕円弧（図５（ａ））とな
り、これに対応する投影輝度分布図（図５（ｂ））はス
ムーズな曲線とはならないという点に着目して、素線切
れの存否の判断を行うものである。また、上記記録器１
５は、判定結果信号と回転計３０から送られてくる距離
データとを共に記録する。また、判定結果信号は、記録
器１５に記録すると同時に、遠方に位置する、例えば保
守管理所に送信してリアルタイムにてモニタできるよう
にしても良い。

【００１５】次に、以上のように構成された素線切れ検
査装置の動作について説明する。

【００１６】まず、本体１に設けた動力機構９及び動力
系１０を作動することにより、この本体１を送電線７の
回りに回転させつつこれに沿って適当な速度でもって走
行移動させる。これと同時に、光学系３１を作動させて
線状のスリット光Ｌを送電線７に投射する。この時、図
３に示すように送電線７の長さ方向に対して斜め方向か
らスリット光Ｌは投射され、この送電線７を横切る。送
電線７からの反射光Ｌａは、ビデオカメラ５により撮影
され、その画像信号を信号処理系６に伝送してここで素
線切れ存否の判断処理を行う。具体的には、図３に示す
ようにスリット光Ｌは、送電線に対して斜め方向から投
射されるので、素線切れが全くない場合には、その画像
は図４（ａ）に示すようなスムーズな楕円弧となる。ま
た、このとき、上記画像の各走査線ごとに輝度を合計し
、この合計値をソフト的に横方向へ投射させて形成した
投影輝度分布は図４（ｂ）に示すようにスムーズな凸状
の曲線となる。この分布図は、予め記憶されている分布
図の基準データ乃至基準値に対応するものである。

【００１７】ここで、送電線７の素線の一部に切断箇所
がある場合には、その部分において凹部が生じ、切断箇
所を含む送電線７の画像は図５（ａ）に示すようなくぼ
みが生じた歪んだ楕円弧となる。また、その時の投影輝
度分布は図５（ｂ）に示すような歪んだ凸状の曲線とな
る。上記各投影輝度分布は、ソフト的に横方向投影処理
器１３にて形成されることになる。

【００１８】上記投影処理器１３から分布データを入力
した比較判定処理器１４は、図５（ｂ）に示す歪んだ曲
線となった投影輝度分布図と、基準分布図（基準値）（
図４（ｂ）の分布図と同一またはこれと相似となってい
る）とを比較し、この結果、両分布図の差異が所定値以
上大きい場合には、その箇所に素線切れが存在するもの
と判定する。上記所定値を適宜変化させれば、素線切れ
判断の検出精度を変化させることができる。

【００１９】もし、素線切れ存在の判断がなされれば、
その旨とその時の回転計３０より入力されているデータ
に基づいて算出される送電線の距離データとが共に記録
器１５にて記録されるので、素線切れの箇所を特定でき
ることになる。従って、従来例のようにオペレータは、
常時、神経を集中させてディスプレイなどを目視する必
要はなく、労力の軽減となり、また、素線切れ箇所を簡
単に特定できるので検査時間及びその費用も低減できる
。また、素線切れ箇所は、送電線の距離データと共に記
録されるので、素線切れを見逃す事もない。更には、本
体１は、送電線のまわりを回転しているので、この裏側
の素線切れも検出することができるのは勿論である。

【００２０】尚、前記実施例においては、スリット光を
発生させるために光源２、凸レンズ３及びスリット４よ
りなる光学系３１を用いたが、これに限定されることな
く、例えば図６及び図７に示すように光学系の光源とし
てスポット光の発生が可能なレーザ光源２２を使用し、
振動装置２３に取り付けられた平板状の鏡２４にレーザ
光源２２からのスポット光を当てるようにしても良い。 これによれば、レーザ光源２２から発せられたスポット
光は、振動装置２３によって高速に振動された鏡２４に
より反射されて送電線７に投射されると共に、走査され
る。すなわち、レーザ光源２２から発せられた光は、あ
たかもスリット光のように送電線２７に投射されること
になる。尚、図６において図１と同一機能を有す同一部
分については、同一符号を付して説明を省略してある。

【００２１】

【発明の効果】以上要するに、本発明によれば次のよう
な優れた効果を発輝することができる。送電線画像の投
影輝度分布を標準値と比較して素線切れの存否を自動的
に判断させるようにしたので、オペレータが常時、神経
を集中させてモニターを目視する必要がなくなり、検査
を容易に行うことができる。

【００２２】しかも、素線切れ検査を迅速に行うことが
できるので、全体として検査コストを大幅に削減するこ
とができる。

【００２３】また、素線切れの見落としを可及的に減少
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る送電線の素線切れ検出装置の実施
例を示す正断面図。

【図２】信号処理系の構成図。

【図３】送電線にスリット光を投射したときに形成され
る楕円弧の説明図。

【図４】テレビカメラにより撮影される画像例と横方向
の投影輝度分布を示す説明図。

【図５】テレビカメラにより撮影される画像例と横方向
の投影輝度分布を示す説明図。

【図６】本発明の他の実施例を示す正断面図。

【図７】本発明の他の実施例の光学系を示す側断面図。

【符号の説明】

１　　　　本体 ２　　　　光源 ３　　　　凸レンズ ４　　　　スリット ５　　ビデオカメラ ６　　信号処理系 ７　　送電線 ８　　車輪 ９　　動力機構 １０　　動力系 １１　　車輪 ３１　　光学系

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　送電線に沿って走行自在に設けられた
   本体と、この本体内に設けられ、前記送電線に交差する
   ようにスリット状の光線を投射する光学系と、前記送電
   線に投射された前記光線の反射光を撮影する撮像系と、
   この撮像系からの画像信号をその走査線毎に輝度を合計
   すると共に、この合計値に基づいて投影輝度分布を求め
   るように処理し、求められた投影輝度分布と予め定めら
   れた標準値とを比較して比較結果を記録する信号処理系
   と、前記本体を前記送電線を中心として回転させる動力
   系とを備えたことを特徴とする送電線の素線切れ検出装
   置。
2. 【請求項２】　　前記光学系は、レーザ光線のスポット
   光を走査することにより前記スリット状の光線を形成す
   ることを特徴とする請求項１に記載の送電線の素線切れ
   検出装置。