JPH08178624A - トロリ線の高さ・偏位測定装置 - Google Patents
トロリ線の高さ・偏位測定装置Info
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- JPH08178624A JPH08178624A JP33653794A JP33653794A JPH08178624A JP H08178624 A JPH08178624 A JP H08178624A JP 33653794 A JP33653794 A JP 33653794A JP 33653794 A JP33653794 A JP 33653794A JP H08178624 A JPH08178624 A JP H08178624A
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Abstract
リ線の高さと偏位とを、良好な精度で連続して測定でき
る簡易な測定装置を提供する。 【構成】 トロリ線Tに対して直角方向の線光束LT を
鉛直上方に投射する線光源51と、撮影方向が斜め上向き
に設定され、高さHと偏位Dの最大変動範囲A内のトロ
リ線Tを撮像するITVカメラ52よりなる測定光学系
5、およびITVカメラ52の画像信号を処理するパーソ
ナルコンピユータ6よりなる。
Description
位の測定装置に関し、とくに架線保守車に搭載する簡易
な測定装置に関する。
線(Tとする)1の架設構造を示す平面および側面図で
ある。線路の側傍には支持電柱2が所定のスパンで植設
され、各支持電柱2に対して、トロリ線Tと吊架線22と
がブラケット21により支持されて架設され、トロリ線T
は、適当な間隔のハンガー23により吊架線22に吊架され
て水平に展張される。電車3は、パンタグラフ31がトロ
リ線Tの下面に摺動接触し、これより受電して走行す
る。トロリ線Tは、パンタグラフ31との接触を安定にす
るために地上高Hが一定の範囲内に架設され、また、パ
ンタグラフ31の摩耗が一箇所に集中しないように、各支
持電柱2ごとに左右方向に交互に牽引し、いわばジグザ
グに一定の範囲内に左右に偏位されている。Dは偏位を
示す。図8は、トロリ線Tの地上高Hと偏位Dのそれぞ
れの、最大の変動範囲hm とDm を示し、これらの具体
的な数値としては、例えばHが4.6〜5.4mの場
合、hm は800mm、Dm は700mmとされてい
る。なお便宜上、図示のAを、hm とDm の2次元の最
大変動範囲とする。
変動範囲Aの外に逸脱すると、パンタグラフ31との接触
が確保されず、電車運転に支障するので、最大変化範囲
A内に維持することが是非とも必要であり、また、たと
え範囲内であっても、前後に比較して異常な位置にあれ
ば、ブラケット21の支持などに問題ありとされる。これ
に対して、各線区に配備されている架線保守車に検査員
が搭乗して、手作業によりHとDを測定し、これらが最
大変動範囲A内にあるか否か、または位置の異常の有無
が検査されている。また、電気検測車が配備され、定期
的に走行して、これらの連続的な測定検査も行われてい
る。
車は営業列車並の高速度で走行して、高さHや偏位Dと
ともにトロリ線Tの摩耗量をも測定する規模の大きいも
ので、検査周期は、短くて1〜2月、長いときは1年程
度であって、随時の検査は期待できない。一方、架線保
守車による手作業検査は、かなりの人手と時間を要する
ばかりでなく、測定が部分的であるなどの欠点がある。
これに対して、架線保守車に搭載して随時に使用し、H
とDを連続して測定できる簡易な測定装置が要請されて
いる。ただし、架線保守車は列車間合いの長い夜間に使
用され、時速10〜20kmの低速度で走行し、随意に
停止して作業を行うものであるが、これらは測定装置に
とって別段支障する条件ではなく、むしろ夜間使用は天
空の自然光の影響を受けず、また低速度はデータ処理が
容易であるなど有利である。この発明は、上記の要請に
対応してなされたもので、架線保守車に搭載して、夜間
走行中に、トロリ線Tの高さHと偏位Dとを、良好な精
度で連続して測定できる簡易な測定装置を提供すること
を目的とする。
高さ・偏位測定装置であって、架線保守車に搭載されて
夜間使用を条件とし、トロリ線に対して直角方向の線光
束を鉛直上方に投射する線光源と、トロリ線の長手方向
に対して撮影方向が斜め上向きに設定され、高さと偏位
の最大変動範囲内のトロリ線を撮像するITVカメラよ
りなる測定光学系、およびITVカメラの画像信号を処
理するパーソナルコンピユータよりなる。保守車の夜間
走行中に、線光束が投射されたトロリ線をITVカメラ
により連続して撮像し、ITVカメラが逐次に出力する
画像信号をパーソナルコンピユータにより処理して、ト
ロリ線の高さと偏位をそれぞれ算出し、算出された各デ
ータをチャート紙に連続して記録する。上記において、
パーソナルコンピユータは、ITVカメラの画像信号の
ピーク値を求めて、ピーク値により上記トロリ線の高さ
と偏位をそれぞれ算出する。また、線光源よりの線光束
が、トロリ線を支持するブラケットに投射されてITV
カメラにより撮像されたときは、ITVカメラの受光素
子の連続した個数をパーソナルコンピユータによりチェ
ックし、個数が一定数より多いとき、ブラケットと判定
して除去するものである。
光源とITVカメラとにより簡易に構成され、パーソナ
ルコンピユータも小型軽量であるので、架線保守車に容
易に搭載される。架線保守車の夜間走行中に、線光源よ
りの線光束が投射されたトロリ線は、その反射光がIT
Vカメラにより連続して撮像され、これが逐次に出力す
る画像信号はパーソナルコンピユータの処理により、ト
ロリ線の高さと偏位とが算出されて、それぞれのデータ
がチャート紙に連続して記録される。パーソナルコンピ
ユータにおいては、ITVカメラの画像信号のピーク値
が求められ、このピーク値によりトロリ線の高さと偏位
がそれぞれ算出される。このようにピーク値により高さ
と偏位を算出することにより、良好な測定精度がえられ
る。また、ブラケットに線光束が投射されてITVカメ
ラにより撮像されたときは、ITVカメラの受光素子の
連続した個数がパーソナルコンピユータによりチェック
されて、個数が一定数より多いときはブラケットと判定
して除去されるので、ブラケットはトロリ線の測定には
影響しない。以上により、架線保守車は随時に夜間走行
して、トロリ線の高さと偏位とが良好な精度で測定さ
れ、チャート紙に連続して記録されるので、これを検査
員がチェックして不良箇所を見付けたときは、直ちに対
応措置をとることができる。
図1は架線保守車(軌道保守車でも差し支えない)に搭
載された測定装置の概略の構成図、図2は線光束が投射
されたトロリ線Tの説明図、図3はITVカメラの構成
と撮影範囲および受光角度の説明図、図4はITVカメ
ラの画像の説明図、図5は画像信号の処理方法の説明
図、図6はブラケットの映像の除去方法の説明図であ
る。
(以下保守車)4の屋根41(屋根無しのときは、適当な
載置台)に固定された、線光源51とITVカメラ52より
なる測定光学系5と、適当な場所に配置された、チャー
ト記録機能を有するパーソナルコンピユータ6とにより
構成される。ITVカメラ52は地上高をH’とし、接続
ケーブル61によりパーソナルコンピユータ6に接続す
る。なお、保守車4の走行方向(トロリ線Tの長手方
向)をX、これに直角方向をY、鉛直方向をZとする。
線光源51は、Y方向の線光束LT をZ方向の上方に投射
する。ITVカメラ52は、撮影方向をX方向のトロリ線
Tに対して斜め上向きに設定し、前記の最大変動範囲A
を撮影範囲として、この範囲内のトロリ線Tを撮像す
る。
に投射された線光束LT はトロリ線Tにより反射され
る。(b) は反射部分の拡大図で、断面が図示の形状のト
ロリ線Tは、その底面(摺面)Sと両側面とが反射光L
R を反射する。ただし摺面Sは、パンタグラフ31との摺
動接触により摩耗して反射率が良好であり、両側面は黒
色であるため、摺面Sの方がより強く反射し、これらの
反射光LR はともにITVカメラ52に入射する。
とYZ面における撮影範囲を示す。ITVカメラ52は、
対物レンズ521 とCCDイメージセンサ(以下単にCC
Dセンサ)522 とを有し、その光軸Cは、最大変動範囲
Aの中心に対して、(a) に示す受光角度θR をなして設
定される。受光角度θR は、大きいほど反射光LR を多
く受光できるが、高さH’の検出精度が低下する。これ
と反対に小さくすると、受光量が少なくなり、検出精度
が高くなるので、適当な角度θR として、例えば45°
に設定する。なお、CCDセンサ521 のXZ’面におけ
る方向をZ’とする。(a) のXZ面では、トロリ線Tの
高さ変動範囲hm がCCDセンサ522 のZ’方向の各受
光素子eに、(b) のYZ面では、偏位の変動範囲Dm が
Y方向の各受光素子eにそれぞれ対応する。変動範囲A
内のトロリ線Tの反射光LR は、対物レンズ521 によ
り、図4のように、CCDセンサ522 の対応する受光素
子eに結像される。ただし、図のT’は結像されたトロ
リ線Tの映像を示す。
おける画像処理方法を説明する。保守車4が夜間走行し
て線光源51より線光束LT が投射されると、最大変動範
囲A内のトロリ線TはITVカメラ52により連続して撮
像され、その画像信号はパーソナルコンピユータ6に入
力して処理され、映像T’を受光したCCDセンサ521
の受光素子eのYZ’座標値(ye,z’e )が逐次に算
出される。この場合、映像T’には、図2(b) で説明し
たように、トロリ線Tの摺面Sの強い反射光LR ととも
に、両側面の弱い反射光LR がY方向に撮像され、また
摺面Sの反射光LR はX方向の幅が広いため、映像T’
はZ’方向に広がっているので、映像T’は、図5に示
すように、多数の受光素子eに受光される。これに対し
て、各受光素子eの出力信号をパーソナルコンピユータ
6により処理して、図示のヒストグラムを作成し、その
ピーク値を検出する閾値VS を定め、これにより検出さ
れたピーク値を有する受光素子eの座標値(ye,z’e
)を算出すると、高さH’と偏位Dとが良好な精度で
求められる。えられた高さH’は地上高Hに換算され
る。次に、図6(a) において、支持電柱2ごとにトロリ
線Tを支持しているブラケット(Bで示す)21は、トロ
リ線Tに直角なY方向をなしているので、保守車4が走
行すると、これらには線光束LT が順次に投射され、そ
の反射光LR ’がITVカメラ52により撮像される。
(b) はブラケットBの映像B’を示し、映像B’は、ト
ロリ線Tの映像T’に隣接してY方向にあり、映像T’
の座標値の算出に支障する。ただし、ブラケットBの長
さは長いので、これを受光した受光素子eの個数をパー
ソナルコンピユータ6によりカウントし、カウント数が
一定数より多いときは、これをブラケットBと判定して
映像B’を除去する。以上によりえられた各測定データ
はチャート紙に連続して記録され、検査員により地上高
Hと偏位Dが適切妥当であるか否かがチェックされ、不
良箇所に対して直ちに対応措置をとることができる。
偏位測定装置は、簡易に構成されて架線保守車に搭載さ
れ、随時の夜間走行により、トロリ線を支持するブラケ
ットの反射光を排除して、高さと偏位とを良好な精度で
測定し、測定データをチャート紙に連続して記録するも
ので、これにより、不良箇所に対する対応措置を直ちに
とることができるなど、トロリ線の保全管理に寄与する
効果には、大きいものがある。
略の配置図である。
受光角度の説明図である。
である。
側面図である。
囲を示す図である。
架線、23…ハンガー、3…電車、31…パンタグラフ、4
…架線保守車、41…屋根、5…測定光学系、51…線光
源、52…ITVカメラ、521 …対物レンズ、522 …CC
Dイメージセンサ、6…パーソナルコンピユータ、61…
接続ケーブル、H…トロリ線の地上高、H’…ITVカ
メラの地上高、hm …高さHの最大変動範囲、D…偏
位、Dm …偏位Dの最大変動範囲、A…トロリ線の2次
元の最大変動範囲、LT …線光束、LR …トロリ線の反
射光、LR ’…ブラケットの反射光、θR …受光角度、
e…CCDイメージセンサの受光素子、S…トロリ線の
底面(摺面)、T…トロリ線、T’…トロリ線の映像、
B…ブラケット、B’…ブラケットの映像。
Claims (3)
- 【請求項1】架線保守車に搭載されて夜間使用を条件と
し、トロリ線に対して直角方向の線光束を鉛直上方に投
射する線光源と、該トロリ線の長手方向に対して撮影方
向が斜め上向きに設定され、高さと偏位の最大変動範囲
内の該トロリ線を撮像するITVカメラよりなる測定光
学系、および該ITVカメラの画像信号を処理するパー
ソナルコンピユータよりなり、前記保守車の走行中に、
前記線光束が投射されたトロリ線を、該ITVカメラに
より連続して撮像し、該ITVカメラが逐次に出力する
画像信号を該パーソナルコンピユータにより処理して、
該トロリ線の高さと偏位とをそれぞれ算出し、該算出さ
れた各データをチャート紙に連続して記録することを特
徴とするトロリ線の高さ・偏位測定装置。 - 【請求項2】前記パーソナルコンピユータは、前記IT
Vカメラの画像信号のピーク値を求めて、該ピーク値に
より前記高さと偏位をそれぞれ算出することを特徴とす
る、請求項1記載のトロリ線の高さ・偏位測定装置。 - 【請求項3】前記線光源よりの線光束が、前記トロリ線
を支持するブラケットに投射されて、前記ITVカメラ
により撮像されたときは、該ITVカメラの受光素子の
連続した個数を前記パーソナルコンピユータによりチェ
ックし、該個数が一定数より多いとき該ブラケットと判
定して除去することを特徴とする、請求項1または2記
載のトロリ線の高さ・偏位測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33653794A JP3504359B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | トロリ線の高さ・偏位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33653794A JP3504359B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | トロリ線の高さ・偏位測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08178624A true JPH08178624A (ja) | 1996-07-12 |
JP3504359B2 JP3504359B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=18300165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33653794A Expired - Fee Related JP3504359B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | トロリ線の高さ・偏位測定装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3504359B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105300287A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 中铁电气化勘测设计研究院有限公司 | 一种接触线激光测量仪 |
EP3115253A3 (de) * | 2015-07-07 | 2017-02-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer oberleitung oder stromschiene oberhalb eines fahrwegs |
CN108801149A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-11-13 | 北京交通大学 | 一种基于几何放大原理和单目计算机视觉的接触网几何参数测量方法 |
JP2019015508A (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 東日本電気エンジニアリング株式会社 | 架線測定装置および架線測定方法 |
CN112179274A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-05 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 接触网检测系统校准装置及方法 |
CN112977535A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-06-18 | 领视科技成都有限公司 | 一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法及系统 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP33653794A patent/JP3504359B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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