JPH1016777A - 軌道設備の発熱部位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の特定の検出装置を必要とせずに、簡単
に正確な軌道設備の発熱検出を行うことができる軌道設
備の発熱部位検出装置を得る。 【解決手段】 軌道Ｒに沿って配設された架線Ｋ等の軌
道設備の赤外線映像を撮影する赤外線カメラ１１を軌道
Ｒ上の走行が可能な車両２０に取り付けており、この赤
外線カメラ１１により撮影されてディスプレイ１５上に
映し出された映像から架線Ｋの発熱部位を検出する。ま
た、架線Ｋの発熱温度と予め定められた許容温度とを比
較して、発熱温度が許容温度を上回ったときに異常発熱
信号を出力する判定手段１４を設けるとともに、この判
定手段１４からの異常発熱信号を受けて、ディスプレイ
１５に異常発熱表示を行うようにしている。さらに、車
両２０の位置を検出する位置検出手段１３を設けるとと
もに、各データを記録する記録手段１２を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変電所から電車に
電気を供給する経路である電車線路等の軌道設備の異常
発熱の有無を検出する軌道設備の発熱部位検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような電車線路においては、変電
所から送り出された電流は、き電線、き電分岐線等を経
て主回路（トロリ線）から電車に集電されるが、それ以
外にもちょう架線、架線金具等にも流れる（いわゆる
「循環電流」が流れる）ように構成され、各電線等はコ
ネクタによって繋がれている。

【０００３】ここで、このようなコネクタや、き電分岐
線等に接続不良や損傷が生じた場合には、早急に補修を
行う必要があるため、定期的に目視による外観の点検を
行っている。しかしながら、外観の点検のみでは内在的
な接続不良や損傷の点検を行うことはできない。ここ
で、コネクタ等に接続不良や損傷が生ずると、その部分
の電気抵抗が増えるため、電流が流れると発熱し、他の
正常な部分に比べてその接続不良等が生じた部分の温度
が高くなる。

【０００４】従って、発熱している箇所の特定を行うこ
とができれば電車線路における異常箇所の検出を行うこ
とができ、内在的な接続不良や損傷の点検に有効である
ため、外観の目視による点検と併せて発熱監視も行って
いる。発熱監視を行うためには、監視する位置に示温ラ
ベル（示温材）を貼付したり、所定温度以上に上昇した
ときに形状が変化する形状記憶合金を用いた温度検出装
置を配設したりする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電車線
路は長大であるため、示温ラベルの貼付や形状記憶合金
を用いた温度検出装置の設置には、多大な工数が必要と
なり、貼付された示温ラベルのチェックにも多大な工数
を必要とするという問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、点検を行う架線には特定の検出装置等を
必要とせずに、簡単に、且つ、正確な発熱検出を行うこ
とができる軌道設備の発熱部位検出装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る軌道設備の発熱検出装置は、軌
道に沿って配設された軌道設備の赤外線映像を撮影する
赤外線カメラを軌道上の走行が可能な車両に取り付けて
おり、この赤外線カメラにより撮影された映像を表示手
段に映し出し、この表示手段上に映し出された映像から
軌道設備の発熱部位を検出するようにしている。

【０００８】このように構成された軌道設備の発熱部位
検出装置によれば、架線等の軌道設備を軌道上を走行す
る車両から赤外線カメラによって撮影することができ
る。このため、赤外線カメラの軌道設備に対する撮影角
度や撮影距離が変化したり、赤外線カメラと軌道設備と
の間に障害物が位置することもなく、長大な架線設備で
あっても連続して赤外線映像の撮影を行うことができ
る。従って、表示手段に所望の軌道設備映像を見やすく
映し出すことができるため、軌道設備の発熱部位の検出
を容易に、且つ、確実に行うことができる。

【０００９】なお、本発明に係る軌道設備の発熱部位検
出装置においては、赤外線カメラにより撮影された赤外
線映像から軌道設備の発熱温度を求め、この発熱温度と
予め定められた許容温度とを比較して、発熱温度が許容
温度を上回ったときに異常発熱信号を出力する比較手段
を設けるとともに、この比較手段からの異常発熱信号を
受けて、異常発熱表示を行う異常発熱表示手段を設ける
ように構成することが好ましい。

【００１０】このような構成とすることにより、赤外線
カメラによって撮影した箇所に異常発熱部位があった場
合、異常発熱の発生を見逃すことなく、確実に軌道設備
の異常発熱の検出を行うことができる。なお、異常発熱
表示手段を、赤外線カメラにより撮影された映像を表示
する表示手段と兼用させ、映像と合わせて異常発熱表示
を行うようにしてもよい。

【００１１】また、軌道設備の発熱検出手段を、前記と
同様に軌道上の走行が可能な車両に取り付けられる赤外
線カメラと、この赤外線カメラにより撮影された赤外線
映像の記録を行う記録手段とによって構成してもよい。
このような構成とすることにより、作業者が車両に搭乗
していなくても、記録手段に記録された映像を後から見
ることができるため、効率よく異常発熱部位もしくは異
常発熱箇所の検出を行うことができる。

【００１２】さらに、上記のように赤外線カメラと記録
手段とを有する軌道設備の発熱部位検出手段においても
比較手段を設けた構成とし、記録手段に比較手段からの
異常発熱信号も併せて記録するように構成してもよく、
このような構成とすることにより、記録手段に記録され
た赤外線映像の中から、異常発熱部位が撮影された映像
の検索を容易に行うことができる。

【００１３】また、赤外線カメラと記録手段とを有する
軌道設備の発熱部位検出手段に車両の位置を検出する車
両位置検出手段を設けるように構成したり、さらにこの
軌道設備の発熱部位検出手段に比較手段を設けた構成と
し、記録手段に車両の位置も併せて記録させるように構
成してもよい。このような構成とすることにより、異常
発熱がある部位が撮影された車両の位置を簡単に、且
つ、確実に把握することができる。

【００１４】なお、位置検出手段としては衛星からの信
号に基づいて位置を検出する手段（ＧＰＳ方式によるナ
ビゲーション装置）、地磁気センサおよび走行距離に基
づいて位置を検出する手段（方位、走行距離方式による
ナビゲーション装置）、車体に加わる加速度に基づいて
位置を検出する手段（慣性航法方式によるナビゲーショ
ン装置）等があり、これらのいずれを用いても、また、
これらを組み合わせて用いても良い。

【００１５】さらに、軌道上を走行する車両特有の位置
検出手段としては、車輪からの回転信号を得て車輪の外
周距離と回転数とを積算して出発点からの距離を算出す
る方法や、沿線に沿って発信装置を多数設け、車両との
間で逐次交信を行いつつ位置検出を行う方法等もある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係る軌道設備の発熱部位検出装置の一例である電車線
路およびこの電車線路を支持するちょう架線（以下、こ
れらを「架線」と総称する）の発熱部位検出装置１０に
ついて説明する。架線の発熱部位検出装置１０は、軌道
（鉄道レール）上を走行自在な軌道走行車両（検測車）
２０に配設される、赤外線カメラ１１と、記録手段１２
と、位置検出手段１３と、判定手段（比較手段）１４
と、ディスプレイ（表示手段）１５とから構成されてい
る。

【００１７】赤外線カメラ１１は、検測車２０の前方下
部、検測車２０の後方上部あるいは検測車２０の後方下
部のいずれかに配設される。赤外線カメラ１１は、検測
車２０に対して前後左右に揺動自在に配設され、検測車
２０の周囲（主に検測車２０の上方の架線および対向車
線の架線）の撮影が可能に構成されている。このように
配設された赤外線カメラ１１によって撮影された映像
は、ディスプレイ１５に送信されて映し出されるととも
に、記録手段１２に送信されて記録される。

【００１８】位置検出手段１３は、検測車２０が軌道Ｒ
上のいずれの位置（緯度、経度および、場合によっては
始点からの距離）にあるかを検出するものであり、前記
の種々のナビゲーションシステム等のうちのいずれかに
よって構成されている。位置検出手段１３によって検出
された検測車の位置は、記録手段１２に記録される。

【００１９】判定手段１４は、赤外線カメラ１１によっ
て測定された架線の温度が予め規定された所定温度を上
回っているか否かの検出を行い、測定温度が所定温度を
上回っていることが検出された場合に、その旨をディス
プレイ１５に表示させるとともに、記録手段１２に記録
させる。ここで、所定温度とは、架線に生じた接続不良
や損傷によって電気抵抗が増えたところに流れた電流に
よって発熱したときの温度に相当する温度である。

【００２０】このように構成された架線の発熱部位検出
装置１０によれば、赤外線カメラ１１を架線Ｋに向けて
位置させ、検測車２０の軌道Ｒ上の走行を行わせること
により、架線Ｋの連続した撮影、すなわち連続した架線
Ｋの温度測定を行うことができる。さらに、軌道Ｒ上か
ら架線Ｋの撮影を行うため、架線Ｋと平行する道路から
撮影する場合に比べて、赤外線カメラ１１から架線Ｋま
での距離が大きく変化したり、赤外線カメラ１１と架線
Ｋとの間に障害物が位置することも少ない。

【００２１】また、測定された架線Ｋの温度は、判定手
段１４によって所定温度と比較され、測定温度が所定温
度を上回っている（異常発熱が生じている）と判定され
た場合には、ディスプレイ１５に表示することによって
作業者に知らせるとともに、記録手段１２に記録され
る。なお、記録手段１２に記録された種々の情報（映
像）は、任意に取り出し可能に構成され、ディスプレイ
１５に表示可能に構成されている。なお、異常発熱を作
業者に知らせる手段として、ディスプレイ１５に表示さ
せるのみならず、音や音声（ブザーやアナウンス）を用
いるようにしてもよい。

【００２２】このため、軌道Ｒ上で検測車２０を走行さ
せることにより、架線Ｋの温度測定を連続して行うこと
ができるとともに、測定した温度は検測車２０の位置の
情報と併せて記録されているため、測定対象部分の走行
が終了した後に、記録手段１２に記録させた情報を取り
出してディスプレイ１５に表示させたり、音声等によっ
て知らせるようにすれば、作業者が検測車２０に搭乗し
ていなくても、架線Ｋにおいて異常発熱が発生している
場所の特定を容易に行うことができる。

【００２３】また、上記のように構成された架線の発熱
部位検出装置１０においては、必ずしも検測車２０が走
行した全行程の情報を記録手段１２に記録させる必要は
ない。すなわち、判定手段１４によって異常発熱が生じ
ていることが検出されたときにのみ、記録手段１２に検
測車２０の位置情報と併せて測定した架線Ｋの測定温度
を記録させるようにしてもよい。このようにすれば、記
録手段１２へ記録させる情報量を少なくさせることがで
きるとともに、異常発熱が生じている部分の検索を容易
に行うことができる。

【００２４】ここで、記録手段１２は、第一記録手段お
よび第二記録手段から構成するようにしてもよい。この
場合、第一記録手段は、一定時間（例えば３０秒間）の
赤外線カメラ１１による撮影結果を常に繰り返して記録
するように構成し、第二記録手段は、判定手段１４によ
って異常発熱が生じていることが検出されたときに、前
記第一記録手段に記録されたデータを記録するように構
成する。

【００２５】すなわち、第二記録手段には、異常発熱が
あった時から、３０秒前までのデータを記録して保存さ
せることができ、異常発熱部位が複数あった場合には、
第二記録手段に異常発熱部位のデータのみを保存するこ
とができるため、記録手段を小型化することができると
ともに、検索等も容易に行うことができる。

【００２６】赤外線カメラ１１によって撮影された映像
は、ディスプレイ１５に表示されるが、撮影された部分
で温度の高い所（異常発熱している所）は温度の低い所
に比べて明るく表示される。例えば、図２に示すよう
に、き電線Ｄからトロリ線Ｔへ繋がるき電分岐線Ｂに異
常発熱が生じている場合は、き電分岐線Ｂが明るく光
る。なお、この画像は、検測車２０が走行している車線
（軌道）と対向する車線の上方に配設された架線を撮影
した画像である。

【００２７】ディスプレイ１５には、赤外線カメラ１１
によって撮影された画像の他、撮影された日付および時
刻１５ａ、撮影を行った検測車２０の位置（緯度および
経度等）１５ｂも表示される。そして、上記のように異
常発熱部位が撮影された場合には、異常発熱である旨の
表示およびその温度１５ｃが表示される。なお、ディス
プレイ１５がカラー画面である場合には温度別に色分け
表示されるため、この場合には、表示されている色に対
応する温度の表１５ｄを表示させることが実際的であ
る。また、具体的に対応する温度の表示を行わなくて
も、温度の低い所は青色に表示し、温度が高くなるにつ
れて黄色や赤色を表示するように設定しておけば、感覚
として、赤色で表示されている部分が異常発熱部位であ
る旨の認識を容易に行うことができる。

【００２８】このため、記録手段１２に記録された情報
を取り出してディスプレイ１５に表示させ、このディス
プレイ１５を作業者が見ればよく、ディスプレイ１５を
見るうちに明るく表示されている部分もしくは異なる色
の部分が見い出せれば、その部分に異常発熱を生じてい
るとして判断することができる。さらに、ディスプレイ
１５には、このような温度表示の他に車両の位置も表示
されているため、どの辺の架線に異常発熱が生じたのか
を地図と合わせて簡単に特定することができる。

【００２９】なお、架線の発熱部位検出装置は、必ずし
も上記のような構成に限られるものではなく、判定手段
１４は必ずしも設ける必要はない。すなわち、赤外線カ
メラ１１によって得られた架線Ｋの発熱の状況および、
位置検出手段１３による位置の検出結果のみを記録手段
に記録させるようにして、発熱温度が所定温度に達して
いるか否かの判断は作業者の目視によって行うように構
成してもよい。

【００３０】さらに、位置検出手段１３をも設けない構
成としてもよく、このような構成とした場合でも、記録
手段１２に記録した撮影映像を後から見て、撮影を行っ
た範囲に異常発熱が有ったか否かの判定を行うことがで
きる。また、この場合でも、ディスプレイ１５に表示さ
れた時刻１５ａを併用して参酌することにより、判断を
さらに助けることができる。

【００３１】なお、位置検出手段１３を設けない場合で
も、判定手段１４を設けるようにすれば、記録手段１２
に記録した情報の中から、異常発熱の情報のみを検索し
てディスプレイ１５に表示させることができる。このた
め、撮影を行った範囲に異常発熱が有ったか否かの判定
をより容易に行うことができる。なお、前記と同様に時
刻１５ａを併用することにより、判断をさらに助けるこ
とができる。

【００３２】さらに、記録手段１２を設けずに、赤外線
カメラ１１と判定手段１４とディスプレイ１５とから発
熱部位検出装置を構成してもよい。このような構成とす
ることにより、検測車２０に搭乗した作業者は、異常発
熱の表示がなされたときにのみ、ディスプレイ１５にお
ける異常発熱部位を見るようにすればよく、簡単な構成
で架線における発熱部位の特定を容易に行うことができ
る。

【００３３】なお、検測車２０に作業者を搭乗させ、赤
外線カメラ１１によって撮影した映像をディスプレイ１
５に表示させ、このディスプレイ１５を作業者が見るこ
とによって、架線の異常発熱の検出を行うように構成し
てもよい。このような構成とすることにより、検測車２
０に搭乗した作業者はディスプレイ１５を見れば、架線
Ｋに異常発熱を生じているか否かはもとより、架線Ｋの
温度を検測車２０の走行に伴って連続して把握すること
ができる。このため、検測車２０の走行中に異常発熱を
検出した場合には、その場で検測車２０を停止させてさ
らなる点検を行ったり、修理したりすることもできる。

【００３４】なお、上記の実施の形態においては、本発
明に係る軌道設備の発熱部位検出装置を、架線をはじめ
とする軌道設備の点検を行うための専用の車両である検
測車に常設した場合について説明したが、この点検装置
は必ずしも検測車に常設させる必要はなく、車両に対し
て着脱自在な構成とすることにより、一般の電車（営業
車）に取り付けて、架線の点検を行うようにしてもよ
い。なお、このように営業車に取り付けるような構成と
した場合には、作業者を同乗させることは困難であるた
め、営業走行中は、架線の測定結果を記録手段に記録さ
せ、後から記録した情報を取り出して解析を行う。

【００３５】なお、本発明の軌道設備の発熱部位検出装
置は、上記のように架線の異常発熱の検出を行う検出装
置に限られるものではない。例えば、架線を支持するた
めに設けられているガイシ（碍石）をはじめとする種々
の軌道設備の異常発熱の検出を行うことができる。ま
た、図１において鎖線で示すように、車両２０の進行方
向前方に赤外線カメラ１１を向けて広範囲な前方の温度
検出を行うようにすれば、夜間における障害物の検出装
置としても用いることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る軌道設備の
発熱部位検出装置は、赤外線カメラによって、温度測定
の対象となる軌道設備に接触することなく、高速で移動
しながら軌道設備の赤外線映像を撮影することができる
とともに、赤外線カメラを取り付けた車両は軌道上を走
行するため、長大な軌道設備であっても常に安定した条
件で撮影を行うことができる。このため、目視や示温ラ
ベルでは発見が困難であった発熱部位を簡単、且つ、正
確に検出することができ、信頼性の向上および省人省力
化を図ることができる。

【００３７】ここで、赤外線カメラによって撮影された
映像は、表示手段に映し出したり、記録手段に記録させ
たりするように構成することが好ましく、このような構
成とすれば異常発熱の検出および検索等を容易に行うこ
とができる。さらに、比較手段を設けるようにしたり、
位置検出手段を設けるようにしてもよく、このような構
成とすることにより、異常発熱の有無の検出を容易に行
うことができたり、異常発熱が生じた部位の特定を容易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軌道設備の発熱部位検出装置の一
例を示す模式図である。

【図２】上記軌道設備の発熱部位検出装置におけるディ
スプレイに映し出される画像の一例を示している。

【符号の説明】

１０ 架線の発熱部位検出装置 １１ 赤外線カメラ １２ 記録手段 １３ 位置検出手段 １４ 判定手段（比較手段） １５ ディスプレイ（表示手段） １５ａ 日付および時刻表示 １５ｂ 緯度および経度表示 １５ｃ 異常発熱表示 １５ｄ 温度の表

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道上の走行が可能な車両に取り付けら
   れ、軌道に沿って配設された軌道設備の赤外線映像を撮
   影する赤外線カメラと、 この赤外線カメラにより撮影された映像を映し出す表示
   手段とからなり、 この表示手段上に映し出された映像から前記軌道設備の
   発熱部位を検出する軌道設備の発熱部位検出装置。
2. 【請求項２】 前記赤外線カメラにより撮影された赤外
   線映像から前記軌道設備の発熱温度を求め、前記発熱温
   度と予め定められた許容温度とを比較して、前記発熱温
   度が前記許容温度を上回ったときに異常発熱信号を出力
   する比較手段と、 この比較手段からの異常発熱信号を受けて、異常発熱表
   示を行う異常発熱表示手段とを有することを特徴とする
   請求項１に記載の軌道設備の発熱部位検出装置。
3. 【請求項３】 軌道上の走行が可能な車両に取り付けら
   れ、軌道に沿って配設された軌道設備の赤外線映像を撮
   影する赤外線カメラと、 この赤外線カメラにより撮影された赤外線映像の記録を
   行う記録手段とを有していることを特徴とする軌道設備
   の発熱部位検出装置。
4. 【請求項４】 前記赤外線カメラにより撮影された赤外
   線映像から前記軌道設備の発熱温度を求め、前記発熱温
   度と予め定められた許容温度とを比較して、前記発熱温
   度が前記許容温度を上回ったときに異常発熱信号を出力
   する比較手段を有し、 前記記録手段が前記比較手段からの異常発熱信号も併せ
   て記録することを特徴とする請求項３に記載の軌道設備
   の発熱部位検出装置。
5. 【請求項５】 前記車両の位置を検出する車両位置検出
   手段を有し、 前記記録手段が前記車両の位置も併せて記録することを
   特徴とする請求項３もしくは請求項４に記載の軌道設備
   の発熱部位検出装置。