JPH10162280A - 送電線監視システム - Google Patents
送電線監視システムInfo
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- JPH10162280A JPH10162280A JP8336258A JP33625896A JPH10162280A JP H10162280 A JPH10162280 A JP H10162280A JP 8336258 A JP8336258 A JP 8336258A JP 33625896 A JP33625896 A JP 33625896A JP H10162280 A JPH10162280 A JP H10162280A
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission
Abstract
(57)【要約】
【目的】 計測・監視箇所で電源設備が不要で、メンテ
ナンスフリーとすることができる送電線監視システムを
提供すること 【構成】 送電線１２に無線型センサ１５を取り付け、
そこで計測した送電線の情報（電圧，電流等）を符号化
し、無線搬送波を使用して伝送する。送電鉄塔１１には
光電界センサ１６を設け、その光電界センサは、光ファ
イバケーブル１７を介して光ファイバ複合架空地線１３
に接続する。光電界センサは、周囲の電界に応じて通過
する光の強度を変調するため、変電所側から変調しない
連続光（直流）を与えると、周囲の電界（無線型センサ
からの送信電波）と同一位相・周波数の強度変化の変調
光が出力され、ＯＰＧＷ１３を介して変電所に返送され
る。その変調信号を復調することによりコードデータを
再生し、無線型センサで検出した情報を解析して送電線
の状態を監視する。光電界センサは受動素子であるの
で、電源設備は不要となる。
ナンスフリーとすることができる送電線監視システムを
提供すること 【構成】 送電線１２に無線型センサ１５を取り付け、
そこで計測した送電線の情報（電圧，電流等）を符号化
し、無線搬送波を使用して伝送する。送電鉄塔１１には
光電界センサ１６を設け、その光電界センサは、光ファ
イバケーブル１７を介して光ファイバ複合架空地線１３
に接続する。光電界センサは、周囲の電界に応じて通過
する光の強度を変調するため、変電所側から変調しない
連続光（直流）を与えると、周囲の電界（無線型センサ
からの送信電波）と同一位相・周波数の強度変化の変調
光が出力され、ＯＰＧＷ１３を介して変電所に返送され
る。その変調信号を復調することによりコードデータを
再生し、無線型センサで検出した情報を解析して送電線
の状態を監視する。光電界センサは受動素子であるの
で、電源設備は不要となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地で送電線の
状態を監視できる送電線監視システムに関するものであ
る。
状態を監視できる送電線監視システムに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】送電線に過大な負荷電流が流れていない
かの検査や、落雷などによる事故電流の有無並びに事故
位置の特定、電線が許容温度内で運用されているか否か
等の監視を行うために、送電線の電流・電圧・温度など
を測定する必要がある。
かの検査や、落雷などによる事故電流の有無並びに事故
位置の特定、電線が許容温度内で運用されているか否か
等の監視を行うために、送電線の電流・電圧・温度など
を測定する必要がある。
【０００３】係る監視を行うために、従来は、変電所な
どの監視箇所における電圧・電流などを測定し、異常の
有無を判断することが行われている。しかし、係るシス
テムでは、変電所間の送電線の状態を監視することがで
きないため、送電線が途中で分岐し、上流側の１つの変
電所から送出された電力が下流側の複数の変電所に伝送
される場合などは、異常の検出や場所の特定は煩雑・困
難となる。
どの監視箇所における電圧・電流などを測定し、異常の
有無を判断することが行われている。しかし、係るシス
テムでは、変電所間の送電線の状態を監視することがで
きないため、送電線が途中で分岐し、上流側の１つの変
電所から送出された電力が下流側の複数の変電所に伝送
される場合などは、異常の検出や場所の特定は煩雑・困
難となる。
【０００４】そこで、係る問題を解決するため、例えば
図１に示すようなシステムが考えられている。つまり、
送電鉄塔１の付近の送電線２に対して無線型のセンサ３
を取り付け、そのセンサ３で検出した送電線２の状態に
ついての情報を送電鉄塔１の周囲に設置した無線基地局
４へ飛ばす。無線基地局４では、送られてきた信号をア
ンテナ４ａを介して受信し、その信号を光信号に変換し
て光送信装置４ｂを介して変電所に送信するようになっ
ている。そして、係る送信する際の伝送媒体としては、
送電線２に沿って配線されている光ファイバ複合架空地
線（ＯＰＧＷ）を利用することができる。さらに、この
光送信装置４ｂなどの各設備を駆動させるための電源設
備４ｃが必要となる。
図１に示すようなシステムが考えられている。つまり、
送電鉄塔１の付近の送電線２に対して無線型のセンサ３
を取り付け、そのセンサ３で検出した送電線２の状態に
ついての情報を送電鉄塔１の周囲に設置した無線基地局
４へ飛ばす。無線基地局４では、送られてきた信号をア
ンテナ４ａを介して受信し、その信号を光信号に変換し
て光送信装置４ｂを介して変電所に送信するようになっ
ている。そして、係る送信する際の伝送媒体としては、
送電線２に沿って配線されている光ファイバ複合架空地
線（ＯＰＧＷ）を利用することができる。さらに、この
光送信装置４ｂなどの各設備を駆動させるための電源設
備４ｃが必要となる。
【０００５】なお、係るシステムは、例えば平成４年電
気学会全国大会の予稿集の１２２０番の「送電線常時監
視用無線テレメータ・センサの国内適用」にて報告され
ている。
気学会全国大会の予稿集の１２２０番の「送電線常時監
視用無線テレメータ・センサの国内適用」にて報告され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たシステムを実現するためには、電源設備４ｃが必須の
構成である。そして、電源設備４ｃとしては、例えば配
電線を引き込むことが考えられる。しかし、送電線２は
例えば山間部等の人里離れた場所を横断することが多い
ことに鑑みると、上記システムの駆動のためだけに配電
線を新たに設置することは実用的でなく、コストもかか
る。
たシステムを実現するためには、電源設備４ｃが必須の
構成である。そして、電源設備４ｃとしては、例えば配
電線を引き込むことが考えられる。しかし、送電線２は
例えば山間部等の人里離れた場所を横断することが多い
ことに鑑みると、上記システムの駆動のためだけに配電
線を新たに設置することは実用的でなく、コストもかか
る。
【０００７】また、別の構成としては、太陽電池と蓄電
池を組み合わせたものが考えられる。このようにする
と、配電線を引き込む必要がなく、設置場所に太陽電池
等を配置するだけでよい。しかしながら、「太陽電池＋
蓄電池」の場合には、夜間或いは雨天・曇天時でも電力
を供給するために、多くの蓄電池が必要となる。
池を組み合わせたものが考えられる。このようにする
と、配電線を引き込む必要がなく、設置場所に太陽電池
等を配置するだけでよい。しかしながら、「太陽電池＋
蓄電池」の場合には、夜間或いは雨天・曇天時でも電力
を供給するために、多くの蓄電池が必要となる。
【０００８】そして、いずれの場合も電力を発生させる
（能動的機能を有する）ことになるので、故障する可能
性も高くなるため、定期的な電源設備４ｃのメンテナン
スが必要となり、係る手間もかかるという問題がある。
さらには、電源設備４ｃは大型なため、装置の小型化を
阻害する。
（能動的機能を有する）ことになるので、故障する可能
性も高くなるため、定期的な電源設備４ｃのメンテナン
スが必要となり、係る手間もかかるという問題がある。
さらには、電源設備４ｃは大型なため、装置の小型化を
阻害する。
【０００９】さらにまた、そのように電源設備４ｃのみ
ならず、アンテナ４ａや光送信装置４ｂ等の設備が必要
となり、無線基地局４全体でも比較的広い設置スペース
が必要となる。そして、送電鉄塔１が山間部に設置され
ることに鑑みると、その周囲に係る無線基地局４の設置
スペースを確保するのも困難となることがある。
ならず、アンテナ４ａや光送信装置４ｂ等の設備が必要
となり、無線基地局４全体でも比較的広い設置スペース
が必要となる。そして、送電鉄塔１が山間部に設置され
ることに鑑みると、その周囲に係る無線基地局４の設置
スペースを確保するのも困難となることがある。
【００１０】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、計測・監視箇所で電源設備が不要で、メンテナンス
フリー（仮にメンテナンスをするとしても、実行間隔は
長くとれる）とすることができ、システム構成を簡易で
小型なものにすることができる送電線監視システムを提
供するものである。
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、計測・監視箇所で電源設備が不要で、メンテナンス
フリー（仮にメンテナンスをするとしても、実行間隔は
長くとれる）とすることができ、システム構成を簡易で
小型なものにすることができる送電線監視システムを提
供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る送電線監視システムは、送電線の状
態を、その測定箇所から離れた遠隔地で監視する監視シ
ステムであって、まず、前記測定個所には、前記送電線
に取り付けられ、前記送電線の状態を検出するとともに
その検出した情報を無線電波で送信する無線型センサ
と、前記無線型センサの送信領域内に設置された光電界
センサとを設ける。そして、前記遠隔地と前記光電界セ
ンサを光伝送手段（実施の形態では、「光ファイバ複合
架空地線１３」より具体的にはその中の１心または２心
の光ファイバに対応）を用いて接続する。さらに、前記
光伝送手段を介して前記遠隔地から前記光電界センサに
対して送信光を送り、前記光電界センサを通過する際に
前記無線型センサから送信された無線電波により変調さ
せることにより、前記検出した情報に応じた変調光を生
成し、前記光伝送手段を介して前記遠隔地に返送するよ
うにする。そして、前記遠隔地では前記光電界センサか
ら送られてきた変調光に基づいて所定の復調処理を行
い、前記無線型センサで検出した前記送電線の情報を取
得するようにした（請求項１）。
ため、本発明に係る送電線監視システムは、送電線の状
態を、その測定箇所から離れた遠隔地で監視する監視シ
ステムであって、まず、前記測定個所には、前記送電線
に取り付けられ、前記送電線の状態を検出するとともに
その検出した情報を無線電波で送信する無線型センサ
と、前記無線型センサの送信領域内に設置された光電界
センサとを設ける。そして、前記遠隔地と前記光電界セ
ンサを光伝送手段（実施の形態では、「光ファイバ複合
架空地線１３」より具体的にはその中の１心または２心
の光ファイバに対応）を用いて接続する。さらに、前記
光伝送手段を介して前記遠隔地から前記光電界センサに
対して送信光を送り、前記光電界センサを通過する際に
前記無線型センサから送信された無線電波により変調さ
せることにより、前記検出した情報に応じた変調光を生
成し、前記光伝送手段を介して前記遠隔地に返送するよ
うにする。そして、前記遠隔地では前記光電界センサか
ら送られてきた変調光に基づいて所定の復調処理を行
い、前記無線型センサで検出した前記送電線の情報を取
得するようにした（請求項１）。
【００１２】このように構成すると、光伝送手段を用い
て遠隔地から光電界センサに対して送信光を伝送し、光
電界センサを通過した光を遠隔地で受ける。このよう
に、電源が必要となる光の出射と受光及びそれに基づく
復調処理は、遠隔地で行うことになる。そして、その光
伝送手段内を伝送される光信号は、光電界センサ内を通
過する際に、その周囲の電界に応じて光の強度等が変調
される。そして、係る周囲の電界は、無線型センサから
出力される電波であるので、結局、無線型センサで検出
した送電線の状態に応じた信号に対応した変調光が光電
界センサより出力されることになる。従って、遠隔地に
戻ってきた変調光は、送電線の状態に応じたものである
ので、それを復調処理することにより、上記情報を解析
・判別できる。そして、光電界センサは、周囲の電界に
応じて変調をかけるという受動素子であるので、電源設
備が不要となる。また、無線型センサは、送電線に取り
付けられるので、その送電線側から電力供給を受けるこ
とができる。そのため、測定箇所に別途電源設備を設置
する必要がなく、設置後のメンテナンスもほとんどしな
くてよい。
て遠隔地から光電界センサに対して送信光を伝送し、光
電界センサを通過した光を遠隔地で受ける。このよう
に、電源が必要となる光の出射と受光及びそれに基づく
復調処理は、遠隔地で行うことになる。そして、その光
伝送手段内を伝送される光信号は、光電界センサ内を通
過する際に、その周囲の電界に応じて光の強度等が変調
される。そして、係る周囲の電界は、無線型センサから
出力される電波であるので、結局、無線型センサで検出
した送電線の状態に応じた信号に対応した変調光が光電
界センサより出力されることになる。従って、遠隔地に
戻ってきた変調光は、送電線の状態に応じたものである
ので、それを復調処理することにより、上記情報を解析
・判別できる。そして、光電界センサは、周囲の電界に
応じて変調をかけるという受動素子であるので、電源設
備が不要となる。また、無線型センサは、送電線に取り
付けられるので、その送電線側から電力供給を受けるこ
とができる。そのため、測定箇所に別途電源設備を設置
する必要がなく、設置後のメンテナンスもほとんどしな
くてよい。
【００１３】そして、前記送信光は、どのようなもので
もよいが、例えば光強度が一定の連続光とすることがで
きる（請求項２）。このようにすると、光電界センサか
ら出力される変調光の強度変化は、無線型センサから出
力される電波（変調）と同位相・同一周波数となるの
で、復調して最終的に無線型センサで検出した送電線の
状態に関する情報を取得しやすくなる。
もよいが、例えば光強度が一定の連続光とすることがで
きる（請求項２）。このようにすると、光電界センサか
ら出力される変調光の強度変化は、無線型センサから出
力される電波（変調）と同位相・同一周波数となるの
で、復調して最終的に無線型センサで検出した送電線の
状態に関する情報を取得しやすくなる。
【００１４】また、前記光電界センサは、入出力ポート
が共通の反射型を用いることができ、その場合には、前
記光伝送手段は、１本の伝送路を用いて前記送信光と前
記変調光を伝送するようにし、前記遠隔地側では、前記
送信光の発信源と、前記変調光を受信して復調処理を行
う手段と、前記光伝送手段とを光サーキュレータを介し
て接続し、前記送信光と変調光とを振り分けるようにす
ることである（請求項３）。
が共通の反射型を用いることができ、その場合には、前
記光伝送手段は、１本の伝送路を用いて前記送信光と前
記変調光を伝送するようにし、前記遠隔地側では、前記
送信光の発信源と、前記変調光を受信して復調処理を行
う手段と、前記光伝送手段とを光サーキュレータを介し
て接続し、前記送信光と変調光とを振り分けるようにす
ることである（請求項３）。
【００１５】また、前記光電界センサは、入出力ポート
が別々の透過型を用いることもでき、その場合には、前
記光伝送手段は、２本の伝送路を用いて前記送信光と前
記変調光を分離して伝送するようにすることである（請
求項４）。
が別々の透過型を用いることもでき、その場合には、前
記光伝送手段は、２本の伝送路を用いて前記送信光と前
記変調光を分離して伝送するようにすることである（請
求項４）。
【００１６】さらに、通常は無線型センサを複数設ける
が、その場合の無線搬送波の周波数は同じでもよく、異
ならせてもよい。そして、同一にする場合には、前記無
線型センサは、検出した情報と自己を識別する符号を対
にして送信するようにすることである（請求項５）。こ
のようにすると、識別する符号に基づいてどの無線型セ
ンサから出力された情報かを知ることができる。
が、その場合の無線搬送波の周波数は同じでもよく、異
ならせてもよい。そして、同一にする場合には、前記無
線型センサは、検出した情報と自己を識別する符号を対
にして送信するようにすることである（請求項５）。こ
のようにすると、識別する符号に基づいてどの無線型セ
ンサから出力された情報かを知ることができる。
【００１７】また、周波数を異ならせる場合には、前記
光電界センサは、前記異なる周波数の無線電波を一括受
信するようにし、前記遠隔地側では、フィルタリング処
理して周波数ごとに分離し、分離後に前記復調処理を行
うようにすることができる（請求項６）。
光電界センサは、前記異なる周波数の無線電波を一括受
信するようにし、前記遠隔地側では、フィルタリング処
理して周波数ごとに分離し、分離後に前記復調処理を行
うようにすることができる（請求項６）。
【００１８】
【実施の形態】図２は、本発明の第１の実施の形態を示
している。同図に示すように、送電システムでは、変電
所１０間の適宜位置に送電鉄塔１１が設置され、係る送
電鉄塔１１に送電線１２を掛け渡すことにより、変電所
１０間を結ぶようにしている。なお、図では送電線１２
を１本で示したが、実際には３相であるため３本あり、
しかもそれを２組設けるため少なくとも６本ある。ま
た、送電鉄塔１１と送電線１２とは絶縁がとられてい
る。さらに送電鉄塔１１の塔頂には、光ファイバ複合架
空地線（ＯＰＧＷ）１３が掛け渡され、変電所間等にお
いて各種の制御信号や情報を伝送するようにしている。
係るシステム構成は、従来のものと同様であるので、各
部の説明を省略する。
している。同図に示すように、送電システムでは、変電
所１０間の適宜位置に送電鉄塔１１が設置され、係る送
電鉄塔１１に送電線１２を掛け渡すことにより、変電所
１０間を結ぶようにしている。なお、図では送電線１２
を１本で示したが、実際には３相であるため３本あり、
しかもそれを２組設けるため少なくとも６本ある。ま
た、送電鉄塔１１と送電線１２とは絶縁がとられてい
る。さらに送電鉄塔１１の塔頂には、光ファイバ複合架
空地線（ＯＰＧＷ）１３が掛け渡され、変電所間等にお
いて各種の制御信号や情報を伝送するようにしている。
係るシステム構成は、従来のものと同様であるので、各
部の説明を省略する。
【００１９】ここで本発明では、送電線１２の所定位置
に無線型センサ１５を設置する。この無線型センサ１５
自体は、従来の技術の欄でも説明した図１に示すものと
同様のものを用いることができる。すなわち、電流変成
器・電圧変成器等が組み込まれ、送電線１２に関わる基
本的な情報である電圧，電流，位相，導体温度，外気温
度等を一括計測し、得られた値を符号化し、所定の無線
搬送波を使用して地上に伝送するようになっている。そ
して、電源は、内蔵する貫通型トランスにより、送電線
１２を流れる負荷電流から抽出するようになっている。
これにより、電池等と異なり、バッテリーの交換作業が
不要となり、電源は半永久的に確保でき、メンテナンス
が不要となる。そして、検出した送電線１２の状態は、
例えばＦＳＫ変調を行い４００ＭＨｚ帯の周波数で発信
するようになっている。
に無線型センサ１５を設置する。この無線型センサ１５
自体は、従来の技術の欄でも説明した図１に示すものと
同様のものを用いることができる。すなわち、電流変成
器・電圧変成器等が組み込まれ、送電線１２に関わる基
本的な情報である電圧，電流，位相，導体温度，外気温
度等を一括計測し、得られた値を符号化し、所定の無線
搬送波を使用して地上に伝送するようになっている。そ
して、電源は、内蔵する貫通型トランスにより、送電線
１２を流れる負荷電流から抽出するようになっている。
これにより、電池等と異なり、バッテリーの交換作業が
不要となり、電源は半永久的に確保でき、メンテナンス
が不要となる。そして、検出した送電線１２の状態は、
例えばＦＳＫ変調を行い４００ＭＨｚ帯の周波数で発信
するようになっている。
【００２０】そして、無線センサ１５からの発信を上記
のようにすることにより、電波法に定める「特定小電力
無線」を使用することになるため、無線局免許が不要
で、簡易に設置できる。しかも、電波法規定により、連
続して送信できる時間に制限があり、一定時間連続送信
したら、一定時間発信を停止しなければならないので、
他の無線局が送信停止している間に測定結果を送信する
ことができ、長時間送信不能になるおそれもなく、リア
ルタイムで故障の有無を通知できる。
のようにすることにより、電波法に定める「特定小電力
無線」を使用することになるため、無線局免許が不要
で、簡易に設置できる。しかも、電波法規定により、連
続して送信できる時間に制限があり、一定時間連続送信
したら、一定時間発信を停止しなければならないので、
他の無線局が送信停止している間に測定結果を送信する
ことができ、長時間送信不能になるおそれもなく、リア
ルタイムで故障の有無を通知できる。
【００２１】そして本発明では、無線型センサ１５に近
接する送電鉄塔１１に、その無線型センサ１５から発信
される信号を受信する光電界センサ１６を設けている。
さらに光電界センサ１６は、光ファイバケーブル１７を
介して光ファイバ複合架空地線１３に接続している。つ
まり、光電界センサ１６は、周囲の電界に応じて通過す
る光の強度を変調するもので、例えば図４に示すような
特性となる。そこで、変電所１０側から変調しない連続
光（直流）を光電界センサ１６に与えると、光電界セン
サ１６からは、周囲の電界に応じた変調光が出力され、
光ファイバ複合架空地線１３を介して変電所１０の監視
装置１８に返送される。そして、その変調光の強度変化
の周波数（位相）は、無線型センサ１５から発信される
信号と同一となる（振幅は異なる）。
接する送電鉄塔１１に、その無線型センサ１５から発信
される信号を受信する光電界センサ１６を設けている。
さらに光電界センサ１６は、光ファイバケーブル１７を
介して光ファイバ複合架空地線１３に接続している。つ
まり、光電界センサ１６は、周囲の電界に応じて通過す
る光の強度を変調するもので、例えば図４に示すような
特性となる。そこで、変電所１０側から変調しない連続
光（直流）を光電界センサ１６に与えると、光電界セン
サ１６からは、周囲の電界に応じた変調光が出力され、
光ファイバ複合架空地線１３を介して変電所１０の監視
装置１８に返送される。そして、その変調光の強度変化
の周波数（位相）は、無線型センサ１５から発信される
信号と同一となる（振幅は異なる）。
【００２２】よって、無線型センサ１５から発信される
信号と等価の信号が、監視装置１８側に出力されること
になるので、監視装置１８で受けとった変調信号を復調
することによりコードデータを再生し、無線型センサ１
５で検出した情報を解析する。これにより、変電所１０
にて送電線１２の状態を監視できる。
信号と等価の信号が、監視装置１８側に出力されること
になるので、監視装置１８で受けとった変調信号を復調
することによりコードデータを再生し、無線型センサ１
５で検出した情報を解析する。これにより、変電所１０
にて送電線１２の状態を監視できる。
【００２３】そして、光電界センサ１６も外部電界に応
じて通過する光信号を変調するだけで、それ自体に電源
駆動する必要がない。その結果、本システムでは、無線
型センサ１５，光電界センサ１６，光ファイバ１７等は
いずれも受動的に動作するため、従来のように電源設備
を設置する必要がなくなり、また、信号を受信するのも
光電界センサ１６でよいので、設置スペースがほとんど
不要で装置の小型化を図れる。
じて通過する光信号を変調するだけで、それ自体に電源
駆動する必要がない。その結果、本システムでは、無線
型センサ１５，光電界センサ１６，光ファイバ１７等は
いずれも受動的に動作するため、従来のように電源設備
を設置する必要がなくなり、また、信号を受信するのも
光電界センサ１６でよいので、設置スペースがほとんど
不要で装置の小型化を図れる。
【００２４】次に各部について説明する。図３は、送電
線１２に設置した無線型センサ１５から発信される電波
を受信する装置部分を示している。すなわち、よく知ら
れているように、光ファイバ複合架空地線１３は、送電
鉄塔１０の塔頂に架線されているが、１〜２ｋｍ間隔で
所定の送電鉄塔１０に設置されたＯＰＧＷ接続箱２０を
介して中継するようになっている。
線１２に設置した無線型センサ１５から発信される電波
を受信する装置部分を示している。すなわち、よく知ら
れているように、光ファイバ複合架空地線１３は、送電
鉄塔１０の塔頂に架線されているが、１〜２ｋｍ間隔で
所定の送電鉄塔１０に設置されたＯＰＧＷ接続箱２０を
介して中継するようになっている。
【００２５】そこで、そのＯＰＧＷ接続箱２０に引き込
まれる光ファイバ複合架空地線１３を構成する多数の光
ファイバのうちの１心または２心の光ファイバ１７をＯ
ＰＧＷ接続箱２０より外部に引き出し、光電界センサ１
６に接続する。一方、三相を構成する３本の送電線１２
にそれぞれ設置された無線型センサ１５からは、所定の
周波数ｆ１〜ｆ３を使用してランダムに自己が検出した
送電線１２の状態をコード化するとともに２値ＦＳＫ変
調し、自己のアドレス符号（呼出名称）とともに発信す
るようになっている。
まれる光ファイバ複合架空地線１３を構成する多数の光
ファイバのうちの１心または２心の光ファイバ１７をＯ
ＰＧＷ接続箱２０より外部に引き出し、光電界センサ１
６に接続する。一方、三相を構成する３本の送電線１２
にそれぞれ設置された無線型センサ１５からは、所定の
周波数ｆ１〜ｆ３を使用してランダムに自己が検出した
送電線１２の状態をコード化するとともに２値ＦＳＫ変
調し、自己のアドレス符号（呼出名称）とともに発信す
るようになっている。
【００２６】なお、各無線型センサ１５から出力される
際の具体的な周波数（チャネル）は、各センサごとに予
め設定しておき、すべてを異なる周波数に割り付けても
よく、或いは同一の周波数としてもよい。すなわち、仮
に同一の周波数であっても上記したように送電線１２の
状態を発信する際には、そのセンサのアドレス符号も付
加するので、復調することによりどのセンサからの情報
かがわかる。
際の具体的な周波数（チャネル）は、各センサごとに予
め設定しておき、すべてを異なる周波数に割り付けても
よく、或いは同一の周波数としてもよい。すなわち、仮
に同一の周波数であっても上記したように送電線１２の
状態を発信する際には、そのセンサのアドレス符号も付
加するので、復調することによりどのセンサからの情報
かがわかる。
【００２７】さらに、無線型センサ１５の発信機能は、
まず発信に先立ち、周囲の電界の状態をサーチし、その
時に自己に割り当てられたチャンネルが使用中か否かを
判断し、使用中の場合には発信を停止し、未使用の場合
には発信するようになっている。
まず発信に先立ち、周囲の電界の状態をサーチし、その
時に自己に割り当てられたチャンネルが使用中か否かを
判断し、使用中の場合には発信を停止し、未使用の場合
には発信するようになっている。
【００２８】従って、各無線型センサ１５に異なるチャ
ンネルを割り当てた場合には、各無線型センサ１５から
はランダムに発信され、複数の無線型センサ１５から同
時に発信されることがあるので、光電界センサ１６で
は、同時に複数の無線型センサ１５から発信された電波
を受信することがある。また、同一周波数を用いた場合
には、同時に受信することはなくなる。そして、各無線
型センサ１５は、間欠的にデータを発信するため、ある
無線型センサがチャンネルを確保し続けて他の無線型セ
ンサからの情報が伝達されなくなることはない。
ンネルを割り当てた場合には、各無線型センサ１５から
はランダムに発信され、複数の無線型センサ１５から同
時に発信されることがあるので、光電界センサ１６で
は、同時に複数の無線型センサ１５から発信された電波
を受信することがある。また、同一周波数を用いた場合
には、同時に受信することはなくなる。そして、各無線
型センサ１５は、間欠的にデータを発信するため、ある
無線型センサがチャンネルを確保し続けて他の無線型セ
ンサからの情報が伝達されなくなることはない。
【００２９】光電界センサ１６は、図４に示すように受
信電波により、その光電界センサ１６内を通過する光の
強度を変調するようになっており、連続光を通過させた
場合には、受信電波の周波数ｆn と同一・同位相の周波
数ｆn で透過光強度が変調される。そして、実際には、
上記したように複数の異なる周波数の信号が同時に受信
されるため、透過光強度は係る複数の周波数が合成され
た状態で変調されることになる。
信電波により、その光電界センサ１６内を通過する光の
強度を変調するようになっており、連続光を通過させた
場合には、受信電波の周波数ｆn と同一・同位相の周波
数ｆn で透過光強度が変調される。そして、実際には、
上記したように複数の異なる周波数の信号が同時に受信
されるため、透過光強度は係る複数の周波数が合成され
た状態で変調されることになる。
【００３０】そして、光電界センサ１６の具体的な構成
は、例えば図５（Ａ）の透過型タイプや同図（Ｂ）の反
射型タイプがあるが、いずれもニオブ酸リチウムの基板
１６ａの表面所定位置にチタンを拡散して２本の光導波
路１６ｂを作成する。そして、その光導波路１６ｂを跨
ぐようにして電極１６ｃを蒸着して形成し、その電極１
６ｃに電圧を印加することにより、電極間に電界を発生
させるようになっている。
は、例えば図５（Ａ）の透過型タイプや同図（Ｂ）の反
射型タイプがあるが、いずれもニオブ酸リチウムの基板
１６ａの表面所定位置にチタンを拡散して２本の光導波
路１６ｂを作成する。そして、その光導波路１６ｂを跨
ぐようにして電極１６ｃを蒸着して形成し、その電極１
６ｃに電圧を印加することにより、電極間に電界を発生
させるようになっている。
【００３１】そして、その電界により基板材料のニオブ
酸リチウムが電気光学効果を有するので、当該部分の屈
折率が変化するため光導波路１６ｂを通過する光の位相
速度が変化する。そこで、２本の光導波路１６ｂの屈折
率を異ならせて位相差を持たせることにより、光の干渉
を生じさせ光強度が変化するようになる。そして、係る
電極に与える電圧が、図示省略するアンテナを介して受
信した無線型センサ１５からの信号（受信電波）とな
る。なお、同図（Ｂ）に示す反射型の場合には、基板１
６ａの端面に反射膜１６ｄを設けてある。なおまた、光
電界センサ１６は、図示したものに限らず、各種のもの
を用いることができるのはもちろんである。
酸リチウムが電気光学効果を有するので、当該部分の屈
折率が変化するため光導波路１６ｂを通過する光の位相
速度が変化する。そこで、２本の光導波路１６ｂの屈折
率を異ならせて位相差を持たせることにより、光の干渉
を生じさせ光強度が変化するようになる。そして、係る
電極に与える電圧が、図示省略するアンテナを介して受
信した無線型センサ１５からの信号（受信電波）とな
る。なお、同図（Ｂ）に示す反射型の場合には、基板１
６ａの端面に反射膜１６ｄを設けてある。なおまた、光
電界センサ１６は、図示したものに限らず、各種のもの
を用いることができるのはもちろんである。
【００３２】なお、この光電界センサ１６には、無線型
センサ１５から伝送されてくる信号以外の電波を受信し
ないように、所定周波数（センサ１５からの送信周波
数）のみを受信するようにしたバンドパスフィルタが実
装されている。
センサ１５から伝送されてくる信号以外の電波を受信し
ないように、所定周波数（センサ１５からの送信周波
数）のみを受信するようにしたバンドパスフィルタが実
装されている。
【００３３】また、変電所１０に設置される監視装置１
８は、光電界センサ１６の種類、すなわち、反射型か透
過型かにより図６，図７に示すようにすることができ
る。まず、反射型の場合には、図６に示すように、光フ
ァイバ１７は１心となる。その結果、そのファイバ内に
は変電所１０からの送信光と、光電界センサ１６から出
力される変調光が存在することになる。そこで、監視装
置１８側では、レーザー等の光源１８ａから連続光を出
射し、その光を光サーキュレータ１８ｂを介して光ファ
イバ複合架空地線１３内の所定の光ファイバに入射させ
る。
８は、光電界センサ１６の種類、すなわち、反射型か透
過型かにより図６，図７に示すようにすることができ
る。まず、反射型の場合には、図６に示すように、光フ
ァイバ１７は１心となる。その結果、そのファイバ内に
は変電所１０からの送信光と、光電界センサ１６から出
力される変調光が存在することになる。そこで、監視装
置１８側では、レーザー等の光源１８ａから連続光を出
射し、その光を光サーキュレータ１８ｂを介して光ファ
イバ複合架空地線１３内の所定の光ファイバに入射させ
る。
【００３４】一方、光電界センサ１６で変調された変調
光は、上記光ファイバ内を逆行し、光サーキュレータ１
８ｂに至るが、そこにおいてサーキュレーションされて
光検出器１８ｃに照射され、光強度に応じた電気信号が
出力される。そして、係る信号を復調器１８ｄに与え、
そこで復調することにより、無線型センサ１５で検出さ
れた測定結果のコードデータ（センサデータ）が再現さ
れる。そして、図示省略するが係るセンサデータが、図
外の出力装置に与えられ、所定の形態で出力される。
光は、上記光ファイバ内を逆行し、光サーキュレータ１
８ｂに至るが、そこにおいてサーキュレーションされて
光検出器１８ｃに照射され、光強度に応じた電気信号が
出力される。そして、係る信号を復調器１８ｄに与え、
そこで復調することにより、無線型センサ１５で検出さ
れた測定結果のコードデータ（センサデータ）が再現さ
れる。そして、図示省略するが係るセンサデータが、図
外の出力装置に与えられ、所定の形態で出力される。
【００３５】一方、光電界センサ１６として透過型のセ
ンサを用いた場合には、図７に示すように、使用する光
ファイバ１７は２心となる。そして、それに伴い光ファ
イバ複合架空地線１３内の光ファイバも２本使用するた
め、監視装置１８から出射される送信光と、光電界セン
サ１６を通過した変調光とは別々の光ファイバを伝送さ
れるため、図６のように光サーキュレータは設けない。
なお、それ以外の基本的な構成は、図６に示したものと
同様であるので、同一符号を付し説明を省略する。そし
て、上記した図６，図７に示した例では、各無線型セン
サ１５に割り当てられた無線搬送波（チャネル）を同じ
にしたため、復調器等も１個ですみ、部品点数の削減が
図れる。但し、各無線型センサ１５からの信号が同じ復
調器１８ｄから復調されて出力されるので、復調器１８
ｄの出力側に接続される処理装置では、まずアドレス符
号を検出し、どの無線型センサからの出力であるかを検
知する必要がある。
ンサを用いた場合には、図７に示すように、使用する光
ファイバ１７は２心となる。そして、それに伴い光ファ
イバ複合架空地線１３内の光ファイバも２本使用するた
め、監視装置１８から出射される送信光と、光電界セン
サ１６を通過した変調光とは別々の光ファイバを伝送さ
れるため、図６のように光サーキュレータは設けない。
なお、それ以外の基本的な構成は、図６に示したものと
同様であるので、同一符号を付し説明を省略する。そし
て、上記した図６，図７に示した例では、各無線型セン
サ１５に割り当てられた無線搬送波（チャネル）を同じ
にしたため、復調器等も１個ですみ、部品点数の削減が
図れる。但し、各無線型センサ１５からの信号が同じ復
調器１８ｄから復調されて出力されるので、復調器１８
ｄの出力側に接続される処理装置では、まずアドレス符
号を検出し、どの無線型センサからの出力であるかを検
知する必要がある。
【００３６】一方、各無線型センサ１５に異なる周波数
ｆ１〜ｆ３を割り当てた場合には、図８に示すように、
光電界センサ１６を通過する際に受ける変調は、各無線
搬送波の周波数ｆ１〜ｆ３を重ねたものとなる。そこ
で、監視装置１８は、光検出器１８ｃの出力に各無線搬
送波ｆ１〜ｆ３を通過させるバンドパスフィルタ１８ｅ
を設け、各フィルタ１８ｅに並列的に光検出器１８ｃの
出力を与えるようにする。なお、各フィルタの通過領域
は、設定された無線搬送波の周波数ｆn をピークとして
許容占有帯域幅（変調帯域幅）を含むようにするととも
に、他の無線搬送波の信号と重複しないような帯域に設
定する。すると、各フィルタ１８ｅからは、所定の周波
数帯域の信号のみが出力されるため、係るフィルタ１８
ｅの出力にそれぞれ復調器１８ｄを接続すると、各復調
器１８ｄからは所定の周波数ｆ１〜ｆ３に基づくコード
データ、すなわち対応する無線型センサ１５から出力さ
れたデータが復調される。
ｆ１〜ｆ３を割り当てた場合には、図８に示すように、
光電界センサ１６を通過する際に受ける変調は、各無線
搬送波の周波数ｆ１〜ｆ３を重ねたものとなる。そこ
で、監視装置１８は、光検出器１８ｃの出力に各無線搬
送波ｆ１〜ｆ３を通過させるバンドパスフィルタ１８ｅ
を設け、各フィルタ１８ｅに並列的に光検出器１８ｃの
出力を与えるようにする。なお、各フィルタの通過領域
は、設定された無線搬送波の周波数ｆn をピークとして
許容占有帯域幅（変調帯域幅）を含むようにするととも
に、他の無線搬送波の信号と重複しないような帯域に設
定する。すると、各フィルタ１８ｅからは、所定の周波
数帯域の信号のみが出力されるため、係るフィルタ１８
ｅの出力にそれぞれ復調器１８ｄを接続すると、各復調
器１８ｄからは所定の周波数ｆ１〜ｆ３に基づくコード
データ、すなわち対応する無線型センサ１５から出力さ
れたデータが復調される。
【００３７】なお、その他の構成並びに作用効果は、上
記した図６，図７に示すものと同様であるので、その詳
細な説明を省略する。また、図８に示したものは反射型
の光電界センサを用いたものに対するものであるが、こ
れに限ることはなく、透過型でも同様に複数のバンドパ
スフィルタ及び復調器を設けた構成を採ることができ
る。
記した図６，図７に示すものと同様であるので、その詳
細な説明を省略する。また、図８に示したものは反射型
の光電界センサを用いたものに対するものであるが、こ
れに限ることはなく、透過型でも同様に複数のバンドパ
スフィルタ及び復調器を設けた構成を採ることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明に係る送電線監視シ
ステムでは、無線型センサから出力される情報（電波信
号）を能動素子の光電界センサで受けるようにしたた
め、計測・監視箇所で電源設備が不要で、メンテナンス
フリー（仮にメンテナンスをするとしても、実行間隔は
長くとれる）とすることができる。そして、電源設備が
不要となることから、設置スペースも少なくて済み（実
施の形態では、送電鉄塔にすべて取り付けることができ
たため、実質的なスペースの拡張はない）、システム構
成を簡易で小型なものにすることができる。
ステムでは、無線型センサから出力される情報（電波信
号）を能動素子の光電界センサで受けるようにしたた
め、計測・監視箇所で電源設備が不要で、メンテナンス
フリー（仮にメンテナンスをするとしても、実行間隔は
長くとれる）とすることができる。そして、電源設備が
不要となることから、設置スペースも少なくて済み（実
施の形態では、送電鉄塔にすべて取り付けることができ
たため、実質的なスペースの拡張はない）、システム構
成を簡易で小型なものにすることができる。
【図１】従来技術を説明する図である。
【図２】本発明に係る送電線監視システムの実施の形態
の一例を示す概略構成図である。
の一例を示す概略構成図である。
【図３】測定箇所付近の状態を示す図である。
【図４】光電界センサの動作原理を説明する図である。
【図５】光電界センサの具体例を示す図である。
【図６】遠隔地の監視装置側の一例を示す図である。
【図７】遠隔地の監視装置側の一例を示す図である。
【図８】遠隔地の監視装置側の一例を示す図である。
１０ 変電所 １２ 送電線 １３ 光ファイバ複合架空地線 １５ 無線型センサ １６ 光電界センサ １７ 光ファイバ １８ 監視装置 ２０ ＯＰＧＷ接続箱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 13/00 ３０１ Ｇ０１Ｒ 15/07 Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 送電線の状態を、その測定箇所から離れ
た遠隔地で監視する監視システムであって、 前記測定個所には、前記送電線に取り付けられ、前記送
電線の状態を検出するとともにその検出した情報を無線
電波で送信する無線型センサと、 前記無線型センサの送信領域内に設置された光電界セン
サとを設け、 前記遠隔地と前記光電界センサを光伝送手段を用いて接
続し、 かつ、前記光伝送手段を介して前記遠隔地から前記光電
界センサに対して送信光を送り、前記光電界センサを通
過する際に前記無線型センサから送信された無線電波に
より変調させることにより、前記検出した情報に応じた
変調光を生成し、前記光伝送手段を介して前記遠隔地に
返送するようにし、 前記遠隔地では前記光電界センサから送られてきた変調
光に基づいて所定の復調処理を行い、前記無線型センサ
で検出した前記送電線の情報を取得するようにしたこと
を特徴とする送電線監視システム。 - 【請求項２】 前記送信光は、光強度が一定の連続光で
あることを特徴とする請求項１に記載の送電線監視シス
テム。 - 【請求項３】 前記光電界センサは、入出力ポートが共
通の反射型であって、 前記光伝送手段は、１本の伝送路を用いて前記送信光と
前記変調光を伝送するようにし、 前記遠隔地側では、前記送信光の発信源と、前記変調光
を受信して復調処理を行う手段と、前記光伝送手段とを
光サーキュレータを介して接続し、前記送信光と変調光
とを振り分けるようにしたことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の送電線監視システム。 - 【請求項４】 前記光電界センサは、入出力ポートが別
々の透過型であって、 前記光伝送手段は、２本の伝送路を用いて前記送信光と
前記変調光を分離して伝送するようにしたことを特徴と
する請求項１または２に記載の送電線監視システム。 - 【請求項５】 前記無線型センサを複数設けるととも
に、各無線型センサは同一の周波数で送信するように
し、 かつ、前記無線型センサは、検出した情報と自己を識別
する符号を対にして送信するようにしたことを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の送電線監視シス
テム。 - 【請求項６】 前記無線型センサを複数設けるととも
に、各無線型センサは異なる周波数で送信するように
し、 前記光電界センサは、前記異なる周波数の無線電波を一
括受信し、 前記遠隔地側では、フィルタリング処理して周波数ごと
に分離し、分離後に前記復調処理を行うようにしたこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の送電
線監視システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336258A JPH10162280A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 送電線監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8336258A JPH10162280A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 送電線監視システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162280A true JPH10162280A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18297272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8336258A Withdrawn JPH10162280A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 送電線監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10162280A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021088A1 (fr) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Thermographe et systeme d'enregistrement et de commande de temperature pour materiel d'alimentation en energie |
| WO2002054029A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-07-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Moniteur de temperature destine a une partie electromecanique |
| WO2002086641A1 (fr) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif de surveillance de temperature |
| JP2009291046A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fukuoka Institute Of Technology | 電力供給線監視装置及びそのネットシステム |
| CN103616099A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 国家电网公司 | 输电线路光纤复合地线覆冰的频域分析的状态监测方法 |
| CN104251946A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-31 | 国网上海市电力公司 | 远方手持终端及其电力线识别方法 |
| JP2017049259A (ja) * | 2012-03-13 | 2017-03-09 | インフォメティス株式会社 | センサ、センサ信号処理装置および電力線信号符号化装置 |
| JP2018074778A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 電線監視システム |
| JP2020537863A (ja) * | 2017-10-17 | 2020-12-24 | フェイスブック，インク． | 関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8336258A patent/JPH10162280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002021088A1 (fr) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Thermographe et systeme d'enregistrement et de commande de temperature pour materiel d'alimentation en energie |
| US7135988B2 (en) | 2000-09-06 | 2006-11-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Temperature recorder and temperature recording and controlling system for power supply equipment |
| WO2002054029A1 (fr) * | 2000-12-27 | 2002-07-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Moniteur de temperature destine a une partie electromecanique |
| US7005992B2 (en) | 2000-12-27 | 2006-02-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Temperature monitor for electro-mechanical part |
| WO2002086641A1 (fr) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif de surveillance de temperature |
| US7336202B2 (en) | 2001-04-17 | 2008-02-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Temperature monitoring device |
| JP2009291046A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Fukuoka Institute Of Technology | 電力供給線監視装置及びそのネットシステム |
| JP4691713B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2011-06-01 | 学校法人福岡工業大学 | 電力供給線監視装置及びそのネットシステム |
| JP2017049259A (ja) * | 2012-03-13 | 2017-03-09 | インフォメティス株式会社 | センサ、センサ信号処理装置および電力線信号符号化装置 |
| CN103616099A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-05 | 国家电网公司 | 输电线路光纤复合地线覆冰的频域分析的状态监测方法 |
| CN104251946A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-31 | 国网上海市电力公司 | 远方手持终端及其电力线识别方法 |
| JP2018074778A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 電線監視システム |
| JP2020145925A (ja) * | 2016-10-31 | 2020-09-10 | 住友電気工業株式会社 | 電線監視システム |
| JP2020537863A (ja) * | 2017-10-17 | 2020-12-24 | フェイスブック，インク． | 関連する光ファイバケーブルを用いて電力線導体を監視するシステムおよび方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |