WO2021039487A1 - 漏洩電界測定装置 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a leakage electric field measuring device.
- Patent Document 1 discloses a safety zone confirmation system that displays and prints out a safety zone for performing maintenance inspections and construction of plants such as substations.
- This safe area confirmation system is provided with means for obtaining display and print output in a three-dimensional model of the equipment in which the charge / power failure or the operation / stop state of the equipment is color-coded from the equipment operation procedure of the plant, the equipment status data, and the equipment connection data.
- the present disclosure is devised in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a leakage electric field measuring device that visualizes whether or not an electric wire is a live wire.
- a first acquisition unit that measures the distance between the electric wire
- a second acquisition unit that measures the leakage electric field of the electric wire
- a third acquisition unit that images the electric wire
- the first acquisition unit Based on the measured distance and the leakage electric field measured by the second acquisition unit, a predicted value of the leakage electric field of the electric wire is calculated, and the predicted value of the electric wire is calculated according to the comparison between the assumed electric wire of the electric wire and the predicted value.
- a leakage electric field measuring device including a control unit that determines whether or not an electric wire is a live wire and generates a composite image in which the result of the determination is superimposed on an image captured by the third acquisition unit.
- the figure which shows an example of the assumed electric field graph A flowchart showing an example of an operation procedure of the leakage electric field measuring device according to the first embodiment.
- Diagram showing an example of a composite image (live line) Diagram showing an example of a composite image (non-live line)
- the charge / power failure or operation / stop state of the device displayed and printed out in the three-dimensional model is changed to the actual device charge / power failure or operation / stop due to an abnormality such as a device connection failure. It may not match the state. In such a case, it is difficult for a worker (hereinafter referred to as a user) who performs maintenance inspection or construction of a plant such as a substation to recognize the live wire (energized) state of the electric wire to be worked, and the work target is There was a possibility of getting an electric shock when working while the device was charged or in operation.
- the user can easily check the live wire (energized) state of the electric wire at the present time, not only during the work, but since the energized state of these devices cannot be visually confirmed, the live wire (energized) of the electric wire at the present time cannot be visually confirmed. ) I didn't know the condition.
- FIG. 1 is an external view showing an example of a leakage electric field measuring device (back surface) according to the first embodiment.
- FIG. 2 is an external view showing an example of the leakage electric field measuring device (front surface) according to the first embodiment.
- the Y direction shown in FIGS. 1 and 2 indicates the front-rear direction of the leakage electric field measuring device 100 and the terminal device 1, and the back surface is located in the + Y direction and the front surface is located in the ⁇ Y direction.
- the X direction indicates the longitudinal direction of the leakage electric field measuring device 100 and the terminal device 1.
- the Z direction indicates the height direction of the leakage electric field measuring device 100 and the terminal device 1.
- the X direction indicates the lateral direction when the leakage electric field measuring device 100 and the terminal device 1 shown in FIGS. 1 and 2 are used in a state of being rotated by 90 °.
- the leakage electric field measuring device 100 is connected to a terminal device 1 such as an augmented reality wearable computer such as a so-called tablet, a smartphone, or a smart glass by a measurement unit 2 capable of measuring a leaking electric field by a USB (Universal Serial Bus) cable CB. It is composed of.
- the cable used for connection is not limited to the USB cable CB, and may be, for example, a LAN (Local Area Network) cable.
- the leakage electric field measuring device 100 includes a camera 13 on the back side of the terminal device 1 and a monitor 14 on the front side.
- the leakage electric field measuring device 100 is used for an object to be measured (for example, indoor wiring, connection of electric equipment, power transmission / distribution, etc.) in a live wire (energized) state and to which an AC voltage having a frequency of 50 Hz to 60 Hz is applied.
- the leaked electric field leaking from (such as an electric power) and the distance between the object to be measured are measured, and the voltage value even applied to the object to be measured is estimated based on these.
- the positions of the camera 13 and the monitor 14 shown in FIGS. 1 and 2 are examples, and are not limited to, for example, when the terminal device 1 is an augmented reality wearable computer.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the leakage electric field measuring device 100 according to the first embodiment.
- the leakage electric field measuring device 100 includes a terminal device 1 and a measuring unit 2.
- the terminal device 1 includes a communication unit 10, a processor 11, a memory 12, a camera 13, and a monitor 14.
- the camera 13 may be omitted because it is not an essential configuration, or may be configured separately from the terminal device 1.
- the monitor 14 may be configured separately from the terminal device 1 instead of being integrated with the terminal device 1.
- the communication unit 10 has a USB connector (not shown) or a LAN connector, and is wiredly connected to the communication unit 20 in the measurement unit 2 by using a USB cable CB or a LAN cable (not shown). To.
- the communication unit 10 outputs a measurement result such as a leaked electric field of the measurement object and a distance between the measurement object received from the communication unit 20 to the processor 11.
- the communication unit 10 connects each of the plurality of USB cables between the electric field sensor 24 and the distance sensor 25 ( It may be connected communicably using (not shown).
- the communication unit 10 may be connected to the communication unit 20 so as to be capable of wireless communication.
- the wireless communication referred to here is, for example, short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) or NFC (registered trademark), or communication via a wireless LAN such as Wifi (registered trademark).
- the processor 11 as an example of the control unit is configured by using, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or an FPGA (Field Programmable Gate Array), and controls the operation of each unit of the terminal device 1.
- the processor 11 cooperates with the memory 12 to perform various processes and controls in an integrated manner.
- the processor 11 refers to the program and data held in the memory 12, and by executing the program, the function of each part (for example, the distance between the measured object and the leakage electric field) A function of estimating the voltage value applied to the object to be measured, a function of superimposing the measurement result on the image captured by the camera 13 and outputting a composite image to the monitor 14, etc.) are realized.
- the processor 11 inputs a predetermined electric field value (hereinafter, referred to as an assumed electric field) such as a nominal voltage or a rated voltage applied to the object to be measured from the input unit 15 based on an input operation of the user. Further, the processor 11 measures the leakage electric field strength leaking from the measurement object and the distance between the measurement object and the measurement object by using the input operation of the assumed electric field from the input unit 15 or the input operation of the measurement start by the user as a trigger. Is generated and transmitted to the measurement unit 2. The processor 11 generates a border (see FIGS. 6A and 6B) indicating the measurement range of each measurement performed by the electric field sensor 24 and the distance sensor 25, and superimposes it on the captured image captured by the camera 13. The electric field sensor 24 and the distance sensor 25 perform each measurement on the measurement object located within the frame line.
- an assumed electric field such as a nominal voltage or a rated voltage applied to the object to be measured from the input unit 15 based on an input operation of the user.
- the processor 11 measures the leak
- the processor 11 acquires a range corresponding to the mounting position of the measuring unit 2 and the electric field receiving range of the electric field sensor 24.
- the processor 11 generates a frame line indicating the electric field reception area of the acquired electric field sensor 24 according to the mounting position of the measurement unit 2, and superimposes it on the captured image captured by the camera 13.
- the processor 11 communicates with the leakage electric field strength of the object to be measured within the frame line measured by the electric field sensor 24 (hereinafter referred to as the measured electric field) and the object to be measured measured by the distance sensor 25 via the communication unit 10. Receive the distance between. In addition, the processor 11 receives information on the range (coordinates) in which each measurement (that is, measurement of the measured electric field and distance) is performed by the electric field sensor 24 and the distance sensor 25.
- the processor 11 receives the captured image captured by the camera 13.
- the processor 11 may receive the captured image captured by the distance sensor 25.
- the processor 11 captures an image of the assumed electric field of the object to be measured input by the user, each measurement result received (that is, the measurement electric field and distance), and the range in which each measurement is performed by the camera 13.
- a composite image (see FIGS. 6A and 6B) superimposed on the image is generated.
- the processor 11 outputs a composite image generated by superimposing the assumed electric field, the measured electric field, the distance, and the frame on the captured image to the monitor 14.
- the processor 11 calculates the predicted electric field of the measurement object based on the leakage electric field of the measurement object measured by the electric field sensor 24 and the distance measured by the distance sensor 25.
- the processor 11 calculates the assumed electric field at the distance measured by the distance sensor 25 based on the assumed electric field graph (see FIG. 4) at the assumed electric field (that is, the voltage value of the object to be measured) input by the user. Based on the predicted electric field, it is determined whether or not the electric wire of the object to be measured is a live wire.
- the processor 11 determines that the object to be measured is in a live-line (energized) state when the predicted electric field based on each measured measurement result is 70% or more of the assumed electric field.
- the processor 11 generates a notification indicating that the object to be measured is in a live-line (energized) state, and outputs the notification to the monitor 14.
- the processor 11 determines that the measurement object is in a non-live line (non-energized) state.
- the processor 11 generates a notification indicating that the measurement object is in a non-live line (non-energized) state, and outputs the notification to the monitor 14.
- the leakage electric field measuring device 100 can visualize whether or not the electric wire is a live wire.
- the determination of whether or not the electric wire is a live wire is performed based on 70% (predetermined ratio) of the assumed electric field, but the index is not limited to 70%, and the type of the object to be measured and the type of measurement object and It may be appropriately set according to the measurement environment including the positional relationship with other adjacent measurement objects.
- the predicted electric field for determining that the electric wire of the object to be measured is a live wire is specifically an electric field value that is 70% or more of the assumed electric field (that is, the nominal voltage or the rated voltage).
- the electric field sensor 24 can be used. Even if a leaked electric field leaking from a source other than the measurement target is received, it can be determined whether or not the measurement target is a live line and visualized.
- the processor 11 may estimate the candidate of the assumed electric field based on the measured measured electric field and the distance and the assumed electric field graph (see FIG. 4) stored in the memory 12.
- the processor 11 outputs the estimated candidate electric field to the monitor 14 and displays it.
- the processor 11 satisfies the electric field value at which the calculated predicted electric field is 70% or more of the assumed electric field, and is equal to or less than the electric field value corresponding to the nominal voltage indicated by the assumed electric field or the maximum voltage with respect to the rated voltage. If, it is determined that it is a candidate for the assumed electric field.
- the leakage electric field measuring device 100 can estimate the assumed electric field of the measurement object even when the user does not know the assumed electric field of the measurement object.
- the memory 12 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) as a work memory used when executing each process of the processor 11 and a ROM (Read Only Memory) for storing a program and data defining the operation of the processor 11. Have. Data or information generated or acquired by the processor 11 is temporarily stored in the RAM. A program that defines the operation of the processor 11 is written in the ROM.
- the memory 12 stores an assumed electric field graph (see FIG. 4), an offset amount between the imaging area of the camera 13 and the measurement range of the measurement unit 2, and the like.
- the memory 12 may store the position (coordinates) of the measurement object and the voltage value of the measurement object in association with each other.
- the terminal device 1 can acquire the assumed electric field of the measurement object without the input operation of the user by acquiring the current position information of the terminal device 1.
- the input unit 15 described later is not an essential configuration and may be omitted.
- the method of acquiring the assumed electric field is not limited to the above example or the input operation of the user.
- the processor 11 may acquire the assumed electric field of the measurement object from a substation, a power plant, an electric power company, etc. via the communication unit 10, and the number, shape, and the like of the porcelain held by the measurement object will be described later. It may be analyzed by the image analysis process of the camera 13 to acquire the assumed electric field of the object to be measured.
- the offset amount referred to here is the difference between the predetermined position (coordinates) in the imaging region imaged by the camera 13 and the predetermined position (coordinates) in the electric field receiving region measured by the measurement unit 2.
- the offset amount is the difference between the reference point in the imaging region of the camera 13 (for example, the center point of the imaging region) and the reference point in the electric field receiving region of the measurement unit 2 (for example, the center point of the electric field receiving region).
- the processor 11 executes an alignment process of aligning a predetermined position (coordinates) of the electric field receiving region with a predetermined position (coordinate) of the corresponding imaging region based on the offset amount.
- a composite image in which a frame line indicating the electric field reception area of the leaked electric field of the electric field sensor 24 is superimposed is generated.
- this alignment process may be realized by, for example, a known technique.
- the camera 13 as an example of the first acquisition unit and the third acquisition unit includes at least a lens (not shown) and an image sensor (not shown).
- the image sensor is, for example, a CCD (Charged-Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) solid-state image sensor, and converts an optical image imaged on an imaging surface into an electric signal.
- CCD Charge-Coupled Device
- CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
- the camera 13 is provided on the back side of the terminal device 1.
- the position where the camera 13 is provided is not limited to the position shown in FIG.
- the camera 13 may be provided at the center position on the back side of the terminal device 1.
- the camera 13 outputs the captured image to the processor 11.
- the camera 13 measures the distance to the object to be measured.
- the camera 13 has a so-called autofocus function that executes image analysis and automatically focuses on a predetermined measurement object displayed in the imaging region.
- the camera 13 autofocuses on the measurement object reflected in the imaging region, and measures the distance to the measurement object based on the focal length when the measurement object is in focus.
- the camera 13 outputs information on the distance between the captured image and the measured object to be measured to the processor 11. Further, when the user specifies the measurement object, the camera 13 may execute autofocus on the designated measurement object.
- the monitor 14 as an example of the output unit is configured by using, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electroluminescence).
- the monitor 14 displays the captured image captured by the camera 13 or the composite image generated by the processor 11.
- the monitor 14 may be a touch interface provided in the terminal device 1 and configured by a touch panel.
- the monitor 14 has a function as an input unit 15, accepts a user's input operation, and outputs the result of the user's input operation to the processor 11.
- the monitor 14 may be realized by, for example, an HMD (Head Mounted Display) connected to the terminal device 1 so as to be capable of wired or wireless communication.
- HMD Head Mounted Display
- the input unit 15 as an example of the fourth acquisition unit receives the user's input operation such as the assumed electric field of the measurement object or the designation of the measurement object that the user wants to measure, and outputs the result of the input operation to the processor 11.
- the input unit 15 may be realized as the touch panel of the monitor 14 described above. Further, the input unit 15 may accept a voice input operation based on the user's voice.
- the measurement unit 2 is between a leaking electric field leaking from a measurement object in a live-line (energized) state (for example, an indoor wiring, an electric wire used for connecting electric devices, power transmission / distribution, etc.) and the measurement object. Measure the distance of.
- the measuring unit 2 is detachably attached to a predetermined position of the terminal device 1. Further, the measurement unit 2 may be attached to a helmet, a belt or the like equipped by the user. The figure and description of the attachment / detachment structure of the measurement unit 2 will be omitted.
- the measurement unit 2 includes a communication unit 20, a processor 21, a memory 22, an electric field sensor 24, and a distance sensor 25.
- the distance sensor 25 is not an essential configuration and may be omitted. Further, the electric field sensor 24 and the distance sensor 25 may be separately configured.
- the communication unit 20 has a USB connector (not shown) and is wiredly connected to the communication unit 10 in the terminal device 1 by using a USB cable CB.
- a USB cable not shown
- the communication unit 20 may have a USB connector (not shown).
- the communication unit 20 transmits the measured voltage measured by the electric field sensor 24 and the distance between the measurement object measured by the distance sensor 25 to the communication unit 10.
- the communication unit 20 may be connected to the communication unit 10 so as to be capable of wireless communication.
- the wireless communication referred to here is, for example, short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) or NFC (registered trademark), or communication via a wireless LAN such as Wifi (registered trademark).
- the processor 21 is configured by using, for example, a CPU, DSP or FPGA, and controls the operation of each part of the measurement unit 2. Each unit referred to here is, for example, a signal processing unit 23.
- the processor 21 cooperates with the memory 22 to perform various processes and controls in an integrated manner. Specifically, the processor 21 refers to the program and data held in the memory 22, and by executing the program, the function of each part (for example, the received signal received by the electric field sensor 24 is leaked into the electric field strength. (For example, a function to convert to a signal indicating
- the memory 22 has, for example, a RAM as a work memory used when executing each process of the processor 21, and a ROM for storing a program and data defining the operation of the processor 21. Data or information generated or acquired by the processor 21 is temporarily stored in the RAM. A program that defines the operation of the processor 21 is written in the ROM.
- the signal processing unit 23 inputs the received signal strength from the electric field sensor 24.
- the signal processing unit 23 converts the signal indicating the leaked electric field (measured electric field) leaking from the measurement object based on the received signal strength received by the electric field sensor 24.
- the signal processing unit 23 outputs a signal indicating the converted leakage electric field (measured electric field) to the communication unit 20.
- the electric field sensor 24 as an example of the second acquisition unit has, for example, a dipole antenna or one or a plurality of loop antennas, and is configured to be able to receive an electric field in the frequency band of 50 Hz to 60 Hz.
- the electric field sensor 24 may be formed as a flat antenna.
- the electric field sensor 24 receives an electric field leaking from any of the surrounding measurement objects, and outputs the received received signal (measurement electric field) to the signal processing unit 23 of the processor 21.
- the electric field sensor 24 may be provided in a plurality of fields instead of one. In such a case, the electric field sensor 24 may be a directional antenna. As a result, the leakage electric field measuring device 100 can easily measure the leakage electric field in an electric wire such as a single-phase two-wire system or a three-phase three-wire system.
- the distance sensor 25 as an example of the first acquisition unit measures the distance to the measurement target using, for example, ultrasonic waves or radar, and outputs the distance to the processor 21. Further, the distance sensor 25 measures the distance between the input unit 15 in the terminal device 1 and the designated measurement target when the user performs an input operation to specify the measurement target.
- the distance sensor 25 may be, for example, a monocular camera or a stereo camera. In such a case, the distance sensor 25 performs image analysis on the captured image and automatically focuses on a predetermined measurement object displayed in the imaging region, so-called autofocus processing. It has a function to execute. The distance sensor 25 executes an autofocus process on the measurement object reflected in the imaging region, and measures the distance to the measurement object based on the focal length when the measurement object is in focus. When the user specifies the measurement target, the distance sensor 25 automatically performs the measurement target on the designated measurement target based on the control signal transmitted from the processor 11 in the terminal device 1 to the processor 21 in the measurement unit 2. Execute focus processing.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the assumed electric field graph GR.
- the assumed electric field graph GR is stored in the memory 12.
- the assumed electric field graph GR shows the transition of the leaked electric field according to the distance from the measured object with respect to the leaked electric field leaked from the measured object to which a predetermined voltage is applied.
- the assumed electric field graph GR shown in FIG. 4 shows an example of an electric field graph leaking from each measurement object having a voltage of 2 kV, 66 kV, and 200 kV, but is not limited thereto.
- the assumed electric field graph GR shows a leaked electric field leaking from a measurement object to which another voltage (for example, 100V, 200V, 3.3kV, 22kV, 220kV, etc.) is applied, or a voltage used in each country. It may be a leaked electric field that leaks from the applied object to be measured.
- the voltage shown in the assumed electric field graph GR may be, for example, a phase voltage which is a potential difference between the phase and the ground when the object to be measured is a three-phase three-wire electric wire.
- the assumed electric field input by the user may be a so-called phase voltage.
- the power distribution method of the measurement target for example, single-phase two-wire system, The phase voltage may be calculated based on a three-phase three-wire system or the like.
- the power distribution method of the object to be measured may be input by the user or may be determined based on the captured image captured by the camera 13.
- Each of the plurality of electric field graphs EV1, EV2, and EV3 shown in the assumed electric field graph GR becomes a region of a nearby electromagnetic field and the electric field becomes large when the distance is short (small).
- each of the plurality of electric field graphs EV1, EV2, and EV3 becomes a region of a distant electromagnetic field and the electric field becomes small when the distance is long (large).
- the electric field graph EV1 shown in FIG. 4 is a graph showing the transition of the leaked electric field according to the distance to the measurement object (live line) to which a voltage of 2 kV is applied.
- the electric field graph EV2 is a graph showing the transition of the leakage electric field according to the distance to the measurement object to which the voltage 66 kV is applied.
- the electric field graph EV3 is a graph showing the transition of the leaked electric field according to the distance to the measurement object (live line) to which a voltage of 200 kV is applied.
- the object to be measured is based on the assumed electric field input by the user, the measured electric field measured by the electric field sensor 24, and the distance measured by the distance sensor 25. It is possible to determine whether or not it is in a live state. Further, the leakage electric field measuring device 100 is a case where, for example, in order to prevent an electric accident, the live-line state of the measurement object is determined from a place far away from the safe isolation distance from the transmission line specified by law. Also, based on the assumed electric field graph GR, it can be determined whether or not the measurement object is in a live-line state.
- the safety isolation distance referred to here is an example of the distance when the user uses a high-voltage power transmission line as the measurement target, and the distance to the measurement target is not limited to this.
- the safe isolation distance is a distance stipulated by law as a measure to prevent electric shock accidents due to contact with transmission and distribution lines during work using a mobile crane, for example, 2 m at a voltage of 6.6 kV and a voltage of 11 kV or more. It is defined as 3 m at 44 kV, 4 m at a voltage of 66 kV to 77 kV, 5 m at a voltage of 154 kV, 7 m at a voltage of 275 kV, and 11 m at a voltage of 500 kV.
- FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation procedure of the leakage electric field measuring device 100 according to the first embodiment.
- the input unit 15 receives a user's input operation regarding the voltage value applied to the measurement object.
- the input unit 15 outputs the input voltage value to the processor 11.
- the processor 11 sets the voltage value input from the input unit 15 as the assumed voltage of the measurement object (St1).
- the electric field sensor 24 receives (measures) the electric field leaking from the measurement object located in the electric field receiving region (that is, within the frame line (see FIGS. 6A and 6B)) that receives the leaked electric field, and processes the received signal.
- Output to unit 23 (St2).
- the signal processing unit 23 converts the signal indicating the leakage electric field strength leaking from the measurement object into a signal based on the received signal strength received by the electric field sensor 24.
- the signal processing unit 23 outputs a signal indicating the converted leakage electric field strength to the communication unit 20.
- the output signal indicating the leakage electric field strength is transmitted to the processor 11 via the communication unit 20 and the communication unit 10.
- the processor 11 acquires the measured electric field of the object to be measured based on the leakage electric field strength in the electric field receiving region (within the frame line) among the signals indicating the leakage electric field strength.
- the distance sensor 25 measures the distance between the electric field of the object to be measured and the electric wire located in the electric field receiving area (that is, within the frame line (see FIGS. 6A and 6B)) that receives the leakage electric field (St3).
- the distance sensor 25 outputs the measured distance to the processor 21.
- the measured distance is transmitted to the processor 11 via the communication unit 20 and the communication unit 10.
- the processor 11 calculates the predicted electric field that is predicted to be leaking from the measurement object based on the measured measured electric field and distance (St4).
- the processor 11 refers to the electric field graph of the voltage corresponding to the assumed voltage set in the process of step St1, and calculates the assumed electric field of the object to be measured based on the measured distance.
- the processor 11 compares the calculated assumed electric field with the predicted electric field, and determines whether or not the predicted electric field is 70% or more of the assumed electric field (St5).
- the processor 11 determines that the object to be measured is in a live-line (energized) state when the predicted electric field is 70% or more of the assumed electric field (St5, YES).
- the processor 11 generates a composite image in which a measurement result consisting of a calculated assumed electric field, a measured measured electric field, and a distance and a frame line indicating each measurement range are superimposed on the captured image, and outputs the composite image to the monitor 14.
- the monitor 14 displays the output composite image (St6).
- the processor 11 may further generate an image, text, or voice notifying the user that it is in a live-line (energized) state as a measurement result, and output it to the monitor 14.
- step St5 when the predicted electric field is less than 70% of the assumed electric field (St5, NO), the processor 11 determines that the measurement object is in the non-live line (stopped) state.
- the processor 11 generates a composite image in which a measurement result consisting of a calculated assumed electric field, a measured measured electric field, and a distance and a frame line indicating each measurement range are superimposed on the captured image, and outputs the composite image to the monitor 14.
- the monitor 14 displays the output composite image (St7).
- the processor 11 may further generate an image, text, or voice notifying the user that the measurement result is in the non-live (stopped) state, and output the image, text, or voice to the monitor 14.
- the leakage electric field measuring device 100 can determine whether or not the electric wire is in a live wire (energized) state.
- step St2 the procedure of the process executed in step St3 may be reversed.
- the measured value (numerical value) or the predicted electric field value which is the measurement result of the leakage electric field strength, is superimposed on the captured image according to the position of the object to be measured, and the border is omitted. May be done.
- the measured value or the predicted electric field value superimposed here is superimposed on the position near the object to be measured.
- the user can confirm the position of the object to be measured and also confirm the measured value (numerical value) or the predicted electric field of the leaked electric field leaking from the object to be measured.
- FIG. 6A is a diagram showing an example of the composite image (live line) Sr1.
- FIG. 6B is a diagram showing an example of the composite image (non-live line) Sr2.
- FIG. 6A shows an example in which the measurement target of each of the plurality of electric wires PL1 and PL2 is the electric wire PL2, and whether or not the electric wire PL2 is in the live wire (energized) state is measured.
- FIG. 6B shows an example in which the measurement target of each of the plurality of electric wires PL3 and PL4 is the electric wire PL4, and whether or not the electric wire PL4 is in the live wire (energized) state is measured.
- the composite image Sr1 is generated in the process of step St6 in the operation procedure example of the leakage electric field measuring device 100 described with reference to FIG. 5, and is displayed on the monitor 14.
- the composite image Sr1 is generated including each of the plurality of electric wires PL1 and PL2 reflected in the captured image captured by the camera 13, each measurement result SS1 and the border line Ar1 superimposed by the processor 11.
- the measurement result SS1 is measured by the assumed electric field (2000 V / m) input by the user, the leakage electric field (that is, the measured electric field) (2000 V / m) of the electric wire PL2 measured by the electric field sensor 24, and the distance sensor 25. It includes the distance (1 m) from the electric field PL2 and is superimposed on the captured image.
- the frame line Ar1 indicates the electric field receiving area of the leaked electric field of the electric field sensor 24 and the measurable range of the distance of the distance sensor 25. Further, the frame line Ar1 in FIG. 6A indicates that the predicted electric field is 70% or more of the assumed electric field, that is, the electric wire PL2 is in the live line (energized) state, so that the inside of the frame line is filled with a color such as red. Is displayed. As for the frame line Ar1, only the color of the frame line may be displayed in red, for example.
- the composite image Sr2 is generated in the process of step St7 in the operation procedure example of the leakage electric field measuring device 100 described with reference to FIG. 5, and is displayed on the monitor 14.
- the composite image Sr2 is generated including each of the plurality of electric wires PL3 and PL4 reflected in the captured image captured by the camera 13, each measurement result SS2 and the frame line Ar2 superimposed by the processor 11.
- the measurement result SS2 is measured by the assumed electric field (2000 V / m) input by the user, the leakage electric field (that is, the measured electric field) (100 V / m) of the electric wire PL4 measured by the electric field sensor 24, and the distance sensor 25. It includes the distance (1 m) from the electric field PL4 and is superimposed on the captured image.
- the frame line Ar2 indicates the electric field receiving area of the leaked electric field of the electric field sensor 24 and the measurable range of the distance of the distance sensor 25. Further, the frame line Ar2 in FIG. 6B indicates that the predicted electric field is less than 70% of the assumed electric field, that is, the electric wire PL2 is in the live line (energized) state, so that the inside of the frame line is displayed in a color such as blue or yellow. Will be done. As for the frame line Ar2, only the frame line may be displayed in blue or yellow, for example.
- each of the composite images Sr1 and Sr2 shown in FIGS. 6A and 6B is an example, and is not limited thereto.
- Each of the composite images Sr1 and Sr2 may be generated including an image or text information indicating whether or not the composite image is in the live line (energized) state.
- the measured value (numerical value) which is the measurement result of the leakage electric field strength or the value of the predicted electric field is superimposed according to the position of the object to be measured, and the border may be omitted.
- the measured value or the predicted electric field value superimposed here is superimposed on the position near the object to be measured.
- the user can confirm the position of the object to be measured and also confirm the measured value (numerical value) or the predicted electric field of the leaked electric field leaking from the object to be measured.
- the leakage electric field measuring device 100 can visualize whether or not the electric wire is in a live wire (energized) state and present it to the user.
- the leakage electric field measuring device 100 according to the first embodiment shows an example in which the terminal device 1 and the measuring unit 2 are separately formed.
- the leakage electric field measuring device 200 according to the second embodiment describes an example in which the terminal device 1 and the measuring unit 2 are integrally formed.
- FIG. 7 is an external view showing an example of the leakage electric field measuring device 200 (rear surface) according to the second embodiment.
- FIG. 8 is an external view showing an example of the leakage electric field measuring device 200 (front surface) according to the second embodiment.
- the leakage electric field measuring device 200 according to the second embodiment has substantially the same configuration as the leakage electric field measuring device 100 according to the first embodiment. Therefore, the same components as those in the first embodiment are used with the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- the leakage electric field measuring device 200 includes an electric field sensor 24 and a distance sensor 25 on the back side of the terminal device 1a.
- the leakage electric field measuring device 200 can measure the optical axis of the camera 13 and the intensity of the leaking electric field of the electric field sensor 24, and has a central axis of a measurement range perpendicular to the back surface of the terminal device 1a and a distance sensor.
- the 25 optical axes are arranged side by side so as to be parallel to each other. When the camera 13 measures the distance to the object to be measured, the distance sensor 25 may be omitted.
- the amount of displacement (that is, the amount of offset) of the reference point between the image captured by the camera 13 and each measurement result measured by the electric field sensor 24 and the distance sensor 25 is quantitatively and reduced. Can be done.
- FIG. 9 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the leakage electric field measuring device 200 according to the second embodiment.
- the measurement block 2a in the second embodiment has substantially the same configuration as the internal configuration of the measurement unit 2 in the first embodiment.
- the measurement block 2a includes a signal processing unit 23, an electric field sensor 24, and a distance sensor 25.
- the function of the signal processing unit 23 may be realized by the processor 11.
- the distance sensor 25 is not an essential configuration and may be omitted. In such a case, the function of the distance sensor 25 may be realized by the camera 13.
- the processor 11 in the second embodiment controls the operation of each part of the terminal device 1a and the measurement block 2a provided in the terminal device 1a.
- the processor 11 cooperates with the memory 12 to collectively perform various processes and controls including the measurement block 2a.
- the processor 11 refers to a program and data stored in the memory 12, and by executing the program, the function of each part (for example, the function of measuring the leakage electric field by the electric field sensor 24, the distance sensor 25).
- a function of outputting the superimposed composite image to the monitor 14 and the like) is realized.
- the memory 12 in the second embodiment further stores an offset amount including the image pickup area of the camera 13, the measurable range of the electric field sensor 24, and the measurement reference position of the distance sensor 25.
- the leakage electric field measuring device 200 is formed as an integral body, and the user can visualize whether or not the electric wire is in a live wire (energized) state. Further, the leakage electric field measuring device 200 can minimize the amount of offset between the camera 13 and the electric field sensor 24 and the amount of offset between the camera 13 and the distance sensor 25. Therefore, when the leakage electric field measuring device 200 superimposes the measurement result measured by the electric field sensor 24 and the distance sensor 25 and the result of determining whether or not the electric wire is a live wire on the captured image captured by the camera 13. Can be easily aligned.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 measure the distance and the leakage electric field measured by the first acquisition unit that measures the distance to the electric wire (measurement object). 2 Based on the measurement result of the leakage electric field of the electric wire measured by the acquisition unit, the predicted value (predicted electric field) of the leakage electric field of the electric wire is calculated, and the electric wire is activated according to the comparison between the assumed electric field of the electric wire and the predicted value. It is provided with a control unit that determines whether or not the above is true and generates a composite image in which the result of the determination is superimposed on the image captured by the third acquisition unit that images the electric wire.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can visualize whether or not the electric wire is a live wire. Therefore, the user can easily confirm whether or not the electric wire is a live wire before starting the work even if the electric wire to be worked is in a live wire (energized) state due to an abnormality such as a poor connection of the device.
- the predicted value (predicted electric field) in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 according to the first and second embodiments is calculated based on the distance, the leakage electric field, and the voltage value of one or more other electric wires adjacent to the electric wire.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can calculate the predicted value based on the voltage values of one or more other electric wires adjacent to the electric wire (measurement object). That is, in the leakage electric field measuring devices 100 and 200, even when the second acquisition unit receives the leakage electric field leaking from one or more other adjacent electric wires, the distance measured by the first acquisition unit and other electric fields are measured. The predicted electric field or leakage electric field of another electric wire can be estimated based on the voltage value of the electric wire. Therefore, the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can calculate the predicted value of the electric wire that the user wants to confirm the energized state even when there is another electric wire adjacent to the electric wire.
- control unit in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 is a measurement result when the electric field is located within the measurement range (electric field receiving area) where the second acquisition unit can measure the leakage electric field.
- the predicted value (predicted electric field) is calculated using.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can determine whether or not the electric wire that the user wants to measure is a live wire. Therefore, the user can confirm whether or not the electric wire is a live wire before starting the work even if the electric wire to be worked is in a live wire (energized) state due to an abnormality such as a poor connection of the device.
- control unit in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 compares the assumed electric field with the predicted value (predicted electric field), and when the predicted value is smaller than a predetermined ratio of the assumed electric field, Judge that the electric field is not a live wire.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can determine whether or not the electric wire that the user wants to measure is a live wire. Therefore, the user can recognize whether or not the electric wire is a live wire before the start of the work even if the electric wire to be worked is in a live wire (energized) state due to an abnormality such as a poor connection of the device.
- the second acquisition unit measures a frequency of 50 Hz to 60 Hz.
- the leakage electric field at frequencies of 50 Hz to 60 Hz is highly distance-dependent. Therefore, the leakage electric field measuring devices 100 and 200 are used for indoor wiring, connection of electric devices, power transmission and distribution, etc., to which an AC voltage having a frequency of 50 Hz to 60 Hz is applied without receiving leakage electric fields of other frequencies. It is possible to measure the leaked electric field leaking from the electric wire to be used, determine whether or not the measured electric wire is a live wire, and visualize the live wire (energized) state. Therefore, the user can recognize whether or not the electric wire is live before the start of work even if the electric wire to be worked is in a live state due to an abnormality such as a poor connection of the device.
- control unit in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 according to the first and second embodiments superimposes a predetermined color on the range measured by the second acquisition unit according to the result of the determination.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can visualize whether or not the electric wire in the range measured by the user is in a live wire (energized) state by using the color superimposed on the measured range. .. Therefore, the user can easily determine whether or not the measured electric wire is a live wire based on the color of the measured range.
- control unit in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 according to the first and second embodiments superimposes a predetermined color on the electric wire imaged by the third acquisition unit according to the result of the determination.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can visualize whether or not the electric wire within the range measured by the user is in a live wire (energized) state by using the color superimposed on the electric wire. Therefore, the user can easily determine whether or not the measured electric wire is a live wire based on the color of the electric wire.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 include a fourth acquisition unit that receives an input of an assumed electric field of an electric wire (measurement object).
- the control unit acquires the assumed electric field of the electric wire from the fourth acquisition unit.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can accept the input operation of the assumed electric field of the electric wire by the user, and energize the electric field based on the input assumed electric field and the calculated predicted value (predicted electric field). You can easily check the status.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 further include a monitor 14 (output unit) that outputs a composite image generated by the control unit.
- a monitor 14 output unit
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can output a composite image in which the determination result is superimposed on the captured image captured by the third acquisition unit to the monitor 14. Therefore, the user can easily confirm the energized state of the electric wire by using the output composite image.
- the second acquisition unit in the leakage electric field measuring devices 100 and 200 has a plurality of directional antennas, respectively.
- the leakage electric field measuring devices 100 and 200 can measure the leakage electric field from a predetermined direction and simultaneously measure the leakage electric field leaking from each of the plurality of electric wires. Therefore, when the user wants to measure an electric wire such as a single-phase two-wire system or a three-phase three-wire system at the same time, the user can recognize whether or not the electric wire is a live wire by one measurement.
- the leakage electric field measuring device 200 can measure the strength of the leakage electric field of the electric field sensor 24 on the measurement center axis of the second acquisition unit (specifically, on the back surface of the terminal device 1a.
- the central axis of the measurement range in the vertical direction) and the optical axis of the third acquisition unit are arranged side by side so as to be parallel to each other.
- the leakage electric field measuring device 200 can minimize the offset amount between the third acquisition unit and the second acquisition unit, and the measurement result measured by the second acquisition unit and whether or not the electric wire is a live wire.
- the alignment can be easily performed.
- This disclosure is useful as a leakage electric field measuring device that visualizes whether or not an electric wire is a live wire.
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Abstract
漏洩電界測定装置は、電線との間の距離を測定する第1取得部と、電線の漏洩電界を測定する第2取得部と、電線を撮像する第3取得部と、第1取得部により測定された距離および第2取得部によって測定された漏洩電界に基づいて、電線の漏洩電界の予測値を算出し、電線の想定電界と予測値との比較に応じて電線が活線であるか否かの判定を行い、第3取得部によって撮像された撮像画像に判定の結果を重畳した合成画像を生成する制御部と、を備える。
Description
本開示は、漏洩電界測定装置に関する。
特許文献1には、変電所などのプラントの保守点検や工事を行うための安全区域を表示および印刷出力する安全区域確認システムが開示されている。この安全区域確認システムは、プラントの機器操作手順と機器状態データおよび機器接続データから機器の充停電または運転・停止状態を色別にした機器の3次元モデルで表示および印刷出力を得る手段を備える。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、電線が活線か否かを可視化する漏洩電界測定装置を提供することを目的とする。
本開示は、電線との間の距離を測定する第1取得部と、前記電線の漏洩電界を測定する第2取得部と、前記電線を撮像する第3取得部と、前記第1取得部により測定された前記距離および前記第2取得部によって測定された前記漏洩電界に基づいて、前記電線の漏洩電界の予測値を算出し、前記電線の想定電界と前記予測値との比較に応じて前記電線が活線であるか否かの判定を行い、前記第3取得部によって撮像された撮像画像に前記判定の結果を重畳した合成画像を生成する制御部と、を備える、漏洩電界測定装置を提供する。
本開示によれば、電線が活線か否かを可視化できる。
(実施の形態1の内容に至る経緯)
特許文献1における安全区域確認システムは、機器の接続不良などの異常により、3次元モデルで表示および印刷出力された機器の充停電または運転・停止状態が、実際の機器の充停電または運転・停止状態と一致していない可能性があった。このような場合、変電所などのプラントの保守点検あるいは工事を行う作業員(以下、ユーザと表記)は、作業対象となる電線の活線(通電)状態を認識することが難しく、作業対象となる機器が充電あるいは運転状態のまま作業を行い、感電してしまう可能性があった。また、ユーザは、作業中に限らず、現時点の電線の活線(通電)状態を容易に確認できることが好ましいが、これらの機器の通電状態は目視確認できないため、現時点の電線の活線(通電)状態が分からなかった。
特許文献1における安全区域確認システムは、機器の接続不良などの異常により、3次元モデルで表示および印刷出力された機器の充停電または運転・停止状態が、実際の機器の充停電または運転・停止状態と一致していない可能性があった。このような場合、変電所などのプラントの保守点検あるいは工事を行う作業員(以下、ユーザと表記)は、作業対象となる電線の活線(通電)状態を認識することが難しく、作業対象となる機器が充電あるいは運転状態のまま作業を行い、感電してしまう可能性があった。また、ユーザは、作業中に限らず、現時点の電線の活線(通電)状態を容易に確認できることが好ましいが、これらの機器の通電状態は目視確認できないため、現時点の電線の活線(通電)状態が分からなかった。
そこで、以下に示す各実施の形態においては、電線が活線か否かを可視化する漏洩電界測定装置の例を説明する。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る漏洩電界測定装置の構成および作用を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1)
まず、図1および図2を参照して、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の外観について説明する。図1は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置(背面)の一例を示す外観図である。図2は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置(前面)の一例を示す外観図である。図1および図2に示すY方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の前後方向を示し、+Y方向に背面、-Y方向に前面が位置する。X方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の長手方向を示す。Z方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の高さ方向を示す。なお、X方向は、図1および図2に示す漏洩電界測定装置100および端末装置1が90°回転した状態で使用される場合、短手方向を示す。
まず、図1および図2を参照して、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の外観について説明する。図1は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置(背面)の一例を示す外観図である。図2は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置(前面)の一例を示す外観図である。図1および図2に示すY方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の前後方向を示し、+Y方向に背面、-Y方向に前面が位置する。X方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の長手方向を示す。Z方向は、漏洩電界測定装置100および端末装置1の高さ方向を示す。なお、X方向は、図1および図2に示す漏洩電界測定装置100および端末装置1が90°回転した状態で使用される場合、短手方向を示す。
漏洩電界測定装置100は、所謂タブレット、スマートフォン、あるいはスマートグラスなどの拡張現実ウェアラブルコンピュータなどの端末装置1に、漏洩電界を測定可能な測定ユニット2をUSB(Universal Serial Bus)ケーブルCBにより有線接続されて構成される。なお、接続に用いられるケーブルは、USBケーブルCBに限定されず、例えばLAN(Local Area Network)ケーブルであってもよい。
漏洩電界測定装置100は、端末装置1の背面側にカメラ13を備え、前面側にモニタ14を備える。漏洩電界測定装置100は、活線(通電)状態にあり、かつ周波数50Hz~60Hzの交流電圧が印加された測定対象物(例えば、屋内配線、電気機器の接続、電力の送配電などに用いられる電線など)から漏洩する漏洩電界および測定対象物との間の距離を測定し、これらに基づいて測定対象物に印加さえている電圧値を推定する。なお、図1および図2に示すカメラ13およびモニタ14の位置は、一例であり、例えば端末装置1が拡張現実ウェアラブルコンピュータである場合、これに限定されないことは言うまでもない。
図3は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の内部構成例を示すブロック図である。漏洩電界測定装置100は、端末装置1と、測定ユニット2と、を含んで構成される。
まず、端末装置1の内部構成例について説明する。端末装置1は、通信部10と、プロセッサ11と、メモリ12と、カメラ13と、モニタ14と、を含んで構成される。なお、端末装置1が拡張現実ウェアラブルコンピュータによって実現される場合、カメラ13は、必須の構成でなく省略されてもよいし端末装置1と一体でなく別体で構成されてもよい。さらに、モニタ14は、端末装置1と一体でなく、別体で構成されてもよい。
通信部10は、USBのコネクタ(不図示)あるいはLANのコネクタを有し、USBケーブルCBあるいはLANケーブル(不図示)を用いて測定ユニット2における通信部20との間で通信可能に有線接続される。通信部10は、通信部20から受信された測定対象物の漏洩電界および測定対象物との間の距離などの測定結果をプロセッサ11に出力する。
なお、測定ユニット2における電界センサ24および距離センサ25のそれぞれが、別体で形成される場合、通信部10は、電界センサ24および距離センサ25のそれぞれとの間で複数のUSBケーブルのそれぞれ(不図示)を用いて通信可能に接続されてもよい。
また、通信部10は、通信部20との間で無線通信可能に接続されてもよい。ここでいう無線通信は、例えばBluetooth(登録商標)、NFC(登録商標)などの近距離無線通信、またはWifi(登録商標)などの無線LANを介した通信である。
制御部の一例としてのプロセッサ11は、例えばCPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて構成され、端末装置1の各部の動作を制御する。プロセッサ11は、メモリ12と協働して、各種の処理および制御を統括的に行う。具体的には、プロセッサ11は、メモリ12に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能(例えば、測定された測定対象物との間の距離と漏洩電界とに応じて、測定対象物に印加されている電圧値を推定する機能,測定結果をカメラ13の撮像画像に重畳した合成画像をモニタ14に出力する機能など)を実現する。
プロセッサ11は、ユーザの入力操作に基づいて、測定対象物に印加されている公称電圧あるいは定格電圧などの所定の電界値(以降、想定電界と表記)を入力部15から入力される。また、プロセッサ11は、入力部15から想定電界の入力操作、あるいはユーザによる測定開始の入力操作をトリガーとして、測定対象物から漏洩している漏洩電界強度および測定対象物との間の距離の測定を開始する制御信号を生成し、測定ユニット2に送信する。プロセッサ11は、電界センサ24および距離センサ25によって実行される各測定の測定範囲を示す枠線(図6Aおよび図6B参照)を生成し、カメラ13によって撮像された撮像画像に重畳する。電界センサ24および距離センサ25は、この枠線内に位置する測定対象物について各測定を実行する。
ここで、枠線の重畳方法について説明する。まず、プロセッサ11は、所定の取り付け位置に測定ユニット2が取り付けられると、測定ユニット2の取り付け位置および電界センサ24の電界受信域に対応する範囲を取得する。プロセッサ11は、測定ユニット2の取り付け位置に応じて、取得された電界センサ24の電界受信域を示す枠線を生成し、カメラ13によって撮像された撮像画像に重畳する。
プロセッサ11は、通信部10を介して、電界センサ24によって測定された枠線内の測定対象物の漏洩電界強度(以降、測定電界と表記)、および距離センサ25によって測定された測定対象物との間の距離を受信する。また、プロセッサ11は、電界センサ24および距離センサ25によって各測定(つまり、測定電界および距離の測定)が実行された範囲(座標)の情報を受信する。
プロセッサ11は、カメラ13によって撮像された撮像画像を受信する。なお、プロセッサ11は、距離センサ25によって撮像された撮像画像を受信してもよい。プロセッサ11は、ユーザによって入力された測定対象物の想定電界と、受信された各測定結果(つまり、測定電界および距離)と、各測定が実行された範囲とを、カメラ13によって撮像された撮像画像に重畳した合成画像(図6Aおよび図6B参照)を生成する。プロセッサ11は、想定電界、測定電界、距離および枠線を撮像画像に重畳して生成された合成画像をモニタ14に出力する。
また、プロセッサ11は、電界センサ24によって測定された測定対象物の漏洩電界と距離センサ25によって測定された距離とに基づいて、測定対象物の予測される予測電界を算出する。プロセッサ11は、ユーザにより入力された想定電界(つまり、測定対象物の電圧値)における想定電界グラフ(図4参照)に基づいて、距離センサ25によって測定された距離における想定電界と、算出された予測電界とに基づいて、測定対象物の電線が活線であるか否かを判定する。
プロセッサ11は、測定された各測定結果に基づく予測電界が想定電界の70%以上である場合、測定対象物が活線(通電)状態と判定する。プロセッサ11は、測定対象物が活線(通電)状態であることを示す通知を生成し、モニタ14に出力する。一方、プロセッサ11は、測定された各測定結果に基づく予測電界が想定電界の70%未満である場合、測定対象物が非活線(非通電)状態と判定する。プロセッサ11は、測定対象物が非活線(非通電)状態であることを示す通知を生成し、モニタ14に出力する。これにより、漏洩電界測定装置100は、電線が活線か否かを可視化できる。ここで、電線が活線であるか否かの判定は、想定電界の70%(所定の割合)を基準に行う例を示したが、指数は70%に限られず、測定対象物の種類や隣接する他の測定対象物との位置関係を含む測定環境に応じて適宜設定してもよい。
測定対象物の電線が活線であると判定する予測電界は、具体的には想定電界(つまり、公称電圧あるいは定格電圧)に対して70%以上となる電界値である。これにより、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、測定対象物の近傍に他の漏洩電界の発生源(例えば、活線(通電)状態の電線など)がある場合、電界センサ24が測定対象物以外の発生源から漏洩する漏洩電界を受信しても、測定対象物が活線か否かを判定し、可視化できる。
また、プロセッサ11は、測定された測定電界および距離と、メモリ12に記憶された想定電界グラフ(図4参照)とに基づいて、想定電界の候補を推定してもよい。プロセッサ11は、推定された想定電界の候補をモニタ14に出力し、表示させる。具体的には、プロセッサ11は、算出された予測電界が、想定電界に対して70%以上となる電界値を満たし、かつ想定電界が示す公称電圧あるいは定格電圧に対する最高電圧に応じた電界値以下となる場合、想定電界の候補であると判定する。これにより、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、ユーザが測定対象物の想定電界を知らない場合であっても、測定対象物の想定電界を推定できる。
メモリ12は、例えばプロセッサ11の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのRAM(Random Access Memory)と、プロセッサ11の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するROM(Read Only Memory)とを有する。RAMには、プロセッサ11により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ROMには、プロセッサ11の動作を規定するプログラムが書き込まれている。メモリ12は、想定電界グラフ(図4参照)、カメラ13の撮像領域と測定ユニット2の測定範囲とのオフセット量などを記憶する。
なお、メモリ12は、測定対象物の位置(座標)と測定対象物の電圧値とを関連付けて記憶してよい。これにより、端末装置1は、現在の端末装置1の位置情報を取得することで、ユーザの入力操作なしに測定対象物の想定電界を取得できる。なお、このような場合において、後述する入力部15は必須の構成でなく、省略されてよい。
さらに、想定電界の取得方法は、上述の例あるいはユーザの入力操作に限定されないことは言うまでもない。例えば、プロセッサ11は、通信部10を介して変電所、発電所、電力会社などから測定対象物の想定電界を取得してもよいし、測定対象物が有する碍子の数、形状などを後述するカメラ13の画像解析処理により解析し、測定対象物の想定電界を取得してもよい。
ここでいうオフセット量は、カメラ13によって撮像された撮像領域における所定の位置(座標)と、測定ユニット2によって測定された電界受信域における所定の位置(座標)との差分である。具体的に、オフセット量は、カメラ13の撮像領域における基準点(例えば、撮像領域の中心点)と、測定ユニット2の電界受信域における基準点(例えば、電界受信域の中心点)との差分である。プロセッサ11は、オフセット量に基づいて、電界受信域の所定の位置(座標)を、対応する撮像領域の所定の位置(座標)に対応する位置(座標)に合わせる位置合わせの処理を実行し、電界センサ24の漏洩電界の電界受信域を示す枠線を重畳した合成画像を生成する。なお、この位置合わせの処理は、例えば公知の技術により実現されてよい。
第1取得部および第3取得部の一例としてのカメラ13は、少なくともレンズ(不図示)とイメージセンサ(不図示)とを有して構成される。イメージセンサは、例えばCCD(Charged-Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)の固体撮像素子であり、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。
カメラ13は、端末装置1の背面側に備えられる。なお、カメラ13が備えられる位置は、図1に示す位置に限定されない。例えば、カメラ13は、端末装置1の背面側の中央位置に備えられてもよい。カメラ13は、撮像された撮像画像をプロセッサ11に出力する。
なお、距離センサ25が省略される場合、カメラ13は、測定対象物との間の距離を測定する。カメラ13は、画像解析を実行し、撮像領域内に映る所定の測定対象物に対して自動で焦点(ピント)を合わせる所謂オートフォーカス機能を備える。カメラ13は、撮像領域内に映る測定対象物にオートフォーカスし、測定対象物に焦点があった際の焦点距離に基づいて、測定対象物との間の距離を測定する。カメラ13は、撮像された撮像画像および測定された測定対象物との間の距離の情報をプロセッサ11に出力する。また、ユーザによる測定対象物の指定があった場合、カメラ13は、指定された測定対象物に対するオートフォーカスを実行してよい。
出力部の一例としてのモニタ14は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)もしくは有機EL(Electroluminescence)を用いて構成される。モニタ14は、カメラ13によって撮像された撮像画像あるいはプロセッサ11によって生成された合成画像を表示する。
また、モニタ14は、端末装置1に備えられ、タッチパネルによって構成されたタッチインターフェースであってもよい。このような場合、モニタ14は、入力部15としての機能を備え、ユーザの入力操作を受け付け、ユーザによる入力操作の結果をプロセッサ11に出力する。
なお、モニタ14は、例えば端末装置1との間で有線あるいは無線通信可能に接続されたHMD(Head Mounted Display)により実現されてよい。
第4取得部の一例としての入力部15は、測定対象物の想定電界あるいはユーザが測定を望む測定対象物の指定などのユーザの入力操作を受け付け、入力操作の結果をプロセッサ11に出力する。入力部15は、上述したモニタ14のタッチパネルとして実現されてよい。また、入力部15はユーザの音声に基づく音声入力操作を受け付けてよい。
次に、測定ユニット2の内部構成例について説明する。測定ユニット2は、活線(通電)状態にある測定対象物(例えば、屋内配線、電気機器の接続、電力の送配電などに用いられる電線など)から漏洩する漏洩電界および測定対象物との間の距離を測定する。測定ユニット2は、端末装置1の所定位置に脱着可能に取り付けられる。また、測定ユニット2は、ユーザが装備したヘルメット,ベルトなどに取り付けられてもよい。なお、測定ユニット2の脱着構造については、図および説明を省略する。
測定ユニット2は、通信部20と、プロセッサ21と、メモリ22と、電界センサ24と、距離センサ25と、を含んで構成される。なお、測定対象物との間の距離の測定を端末装置1におけるカメラ13によって実行する場合、距離センサ25は、必須の構成でなく省略されてもよい。さらに、電界センサ24および距離センサ25は、それぞれ別体で構成されてもよい。
通信部20は、USBのコネクタ(不図示)を有し、USBケーブルCBを用いて端末装置1における通信部10との間で通信可能に有線接続される。なお、LANケーブル(不図示)を使用する場合、通信部20は、USBのコネクタ(不図示)を有してよい。通信部20は、電界センサ24によって測定された測定電圧および距離センサ25によって測定された測定対象物との間の距離を通信部10に送信する。
なお、通信部20は、通信部10との間で無線通信可能に接続されてもよい。ここでいう無線通信は、例えばBluetooth(登録商標)、NFC(登録商標)などの近距離無線通信、またはWifi(登録商標)などの無線LANを介した通信である。
プロセッサ21は、例えばCPU、DSPまたはFPGAを用いて構成され、測定ユニット2の各部の動作を制御する。ここでいう各部は、例えば信号処理部23である。プロセッサ21は、メモリ22と協働して、各種の処理および制御を統括的に行う。具体的には、プロセッサ21は、メモリ22に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能(例えば、電界センサ24によって受信された受信信号を、漏洩電界強度を示す信号に変換する機能など)を実現する。
メモリ22は、例えばプロセッサ21の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのRAMと、プロセッサ21の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するROMとを有する。RAMには、プロセッサ21により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ROMには、プロセッサ21の動作を規定するプログラムが書き込まれている。
信号処理部23は、電界センサ24から受信信号強度を入力される。信号処理部23は、電界センサ24によって受信された受信信号強度に基づいて、測定対象物から漏洩する漏洩電界(測定電界)を示す信号に変換する。信号処理部23は、変換された漏洩電界(測定電界)を示す信号を通信部20に出力する。
第2取得部の一例としての電界センサ24は、例えばダイポールアンテナ、1つあるいは複数のループアンテナのそれぞれを有し、50Hz~60Hzの周波数帯域における電界を受信可能に構成される。なお、電界センサ24は、平面アンテナとして形成されてよい。電界センサ24は、周囲のいずれかの測定対象物から漏洩する電界を受信し、受信された受信信号(測定電界)をプロセッサ21における信号処理部23に出力する。
なお、電界センサ24は、1つでなく複数備えられてよい。このような場合、電界センサ24は、指向性アンテナであってよい。これにより、漏洩電界測定装置100は、例えば単相2線式,三相3線式などの電線における漏洩電界の測定が容易となる。
第1取得部の一例としての距離センサ25は、例えば超音波、レーダなどを用いて測定対象物との間の距離を測定し、プロセッサ21に出力する。また、距離センサ25は、端末装置1における入力部15に対してユーザによる測定対象物を指定する入力操作があった場合、指定された測定対象物との間の距離を測定する。
また、距離センサ25は、例えば単眼カメラ、ステレオカメラであってもよい。このような場合、距離センサ25は、撮像された撮像画像に対して画像解析を実行し、撮像領域内に映る所定の測定対象物に対して自動で焦点(ピント)を合わせる、所謂オートフォーカス処理を実行する機能を備える。距離センサ25は、撮像領域内に映る測定対象物にオートフォーカス処理を実行し、測定対象物に焦点があった際の焦点距離に基づいて、測定対象物との間の距離を測定する。なお、ユーザによる測定対象物の指定があった場合、距離センサ25は、端末装置1におけるプロセッサ11から測定ユニット2におけるプロセッサ21に送信された制御信号に基づいて、指定された測定対象物に対するオートフォーカス処理を実行する。
次に、図4を参照して、距離と想定電界との関係を説明する。図4は、想定電界グラフGRの一例を示す図である。想定電界グラフGRは、メモリ12に記憶される。
想定電界グラフGRは、所定の電圧が印加された測定対象物から漏洩する漏洩電界について、測定対象物との間の距離に応じた漏洩電界の推移を示す。なお、図4に示す想定電界グラフGRは、電圧2kV,66kV,200kVのそれぞれの測定対象物から漏洩する電界グラフの例を示しているが、これに限定されない。例えば、想定電界グラフGRは、他の電圧(例えば、100V,200V,3.3kV,22kV,220kVなど)が印加された測定対象物から漏洩する漏洩電界、あるいは各国で使用される電圧のそれぞれが印加された測定対象物から漏洩する漏洩電界であってもよい。
また、想定電界グラフGRに示す電圧は、例えば測定対象物が三相3線式の電線の場合、相とグランドとの間の電位差である相電圧であってよい。このような場合、ユーザによって入力される想定電界は、所謂相電圧であってよい。また、漏洩電界測定装置100は、ユーザによって入力される想定電界が定格電圧(線間電圧)であって、相電圧を算出したい場合、測定対象物の配電方式(例えば、単相2線式,三相3線式など)に基づいて、相電圧を算出してもよい。なお、測定対象物の配電方式は、ユーザによって入力されてもよいし、カメラ13によって撮像された撮像画像に基づいて、判定されてもよい。
想定電界グラフGRに示す複数の電界グラフEV1,EV2,EV3のそれぞれは、距離が近い(小さい)場合には、近傍電磁界の領域となり電界が大きくなる。一方、複数の電界グラフEV1,EV2,EV3のそれぞれは、距離が遠い(大きい)場合には、遠方電磁界の領域となり電界が小さくなる。
図4に示す電界グラフEV1は、電圧2kVが印加された測定対象物(活線)との間の距離に応じた漏洩電界の推移を示すグラフである。電界グラフEV2は、電圧66kVが印加された測定対象物との間の距離に応じた漏洩電界の推移を示すグラフである。電界グラフEV3は、電圧200kVが印加された測定対象物(活線)との間の距離に応じた漏洩電界の推移を示すグラフである。
以上により、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、ユーザによって入力された想定電界、電界センサ24によって測定された測定電界および距離センサ25によって測定された距離に基づいて、測定対象物が活線状態であるか否かを判定することができる。また、漏洩電界測定装置100は、例えば電気事故を防止するため法によって定められた送電線との間の安全隔離距離より離れた遠い場所から測定対象物の活線状態を判定する場合であっても、想定電界グラフGRに基づいて、測定対象物が活線状態であるか否かを判定することができる。
なお、ここでいう安全隔離距離は、ユーザが高電圧の送電線を測定対象物とした場合の距離の一例であり、測定対象物との間の距離はこれに限定されないことは言うまでもない。安全隔離距離は、移動式クレーンなどを用いた作業の際の送配電線類への接触による感電災害の防止対策として法によって定められた距離であり、例えば電圧6.6kVで2m,電圧11kV~44kVで3m,電圧66kV~77kVで4m,電圧154kVで5m,電圧275kVで7m,電圧500kVで11mと定められている。
図5を参照して、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の動作手順例について説明する。図5は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の動作手順例を示すフローチャートである。
入力部15は、測定対象物に印加されている電圧値に関すユーザの入力操作を受け付ける。入力部15は、入力された電圧値をプロセッサ11に出力する。プロセッサ11は、入力部15から入力された電圧値を測定対象物の想定電圧として設定する(St1)。
電界センサ24は、漏洩電界を受信する電界受信域(つまり、枠線内(図6Aおよび図6B参照))に位置する測定対象物から漏洩する電界を受信(測定)し、受信信号を信号処理部23に出力する(St2)。信号処理部23は、電界センサ24によって受信された受信信号強度に基づいて、測定対象物から漏洩する漏洩電界強度を示す信号に変換する。信号処理部23は、変換された漏洩電界強度を示す信号を通信部20に出力する。出力された漏洩電界強度を示す信号は、通信部20および通信部10を介して、プロセッサ11に送信される。プロセッサ11は、漏洩電界強度を示す信号のうち、電界受信域(枠線内)の領域の漏洩電界強度に基づいて、測定対象物の測定電界を取得する。
距離センサ25は、漏洩電界を受信する電界受信域(つまり、枠線内(図6Aおよび図6B参照))に位置する測定対象物の電線との間の距離を測定する(St3)。距離センサ25は、測定された距離をプロセッサ21に出力する。測定された距離は、通信部20および通信部10を介して、プロセッサ11に送信される。
プロセッサ11は、測定された測定電界および距離に基づいて、測定対象物から漏洩していると予測される予測電界を算出する(St4)。
プロセッサ11は、ステップSt1の処理において設定された想定電圧に対応する電圧の電界グラフを参照し、測定された距離に基づいて、測定対象物の想定電界を算出する。プロセッサ11は、算出された想定電界と予測電界と比較し、予測電界が想定電界の70%以上であるか否かを判定する(St5)。
プロセッサ11は、ステップSt5の処理において、予測電界が想定電界の70%以上である場合(St5,YES)、測定対象物が活線(通電)状態であると判定する。プロセッサ11は、算出された想定電界、測定された測定電界および距離からなる測定結果と、各測定の範囲を示す枠線とを撮像画像に重畳した合成画像を生成し、モニタ14に出力する。モニタ14は、出力された合成画像を表示する(St6)。なお、プロセッサ11は、さらに測定結果として活線(通電)状態であることをユーザに通知する画像、テキストあるいは音声を生成し、モニタ14に出力してもよい。
一方、プロセッサ11は、ステップSt5の処理において、予測電界が想定電界の70%未満である場合(St5,NO)、測定対象物が非活線(停止)状態であると判定する。プロセッサ11は、算出された想定電界、測定された測定電界および距離からなる測定結果と、各測定の範囲を示す枠線とを撮像画像に重畳した合成画像を生成し、モニタ14に出力する。モニタ14は、出力された合成画像を表示する(St7)。なお、プロセッサ11は、さらに測定結果として非活線(停止)状態であることをユーザに通知する画像、テキストあるいは音声を生成し、モニタ14に出力してもよい。
これにより、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、電線が活線(通電)状態か否かを判定できる。
なお、図5に示す動作手順例は一例であって、これに限定されない。例えば、ステップSt2で実行される処理およびステップSt3で実行される処理の手順は逆であってよい。
また、ステップSt5およびステップSt6の処理において、撮像画像は、測定対象物の位置に対応して漏洩電界強度の測定結果である測定値(数値)あるいは予測電界の値が重畳され、枠線は省略されてもよい。ここで重畳される測定値あるいは予測電界の値は、測定対象物の近傍位置に重畳される。これにより、ユーザは、測定対象物の位置を確認するとともに、測定対象物から漏洩する漏洩電界の測定値(数値)あるいは予測電界を確認できる。
図6Aは、合成画像(活線)Sr1の一例を示す図である。図6Bは、合成画像(非活線)Sr2の一例を示す図である。図6Aにおいて、ユーザは、複数の電線PL1,PL2のそれぞれのうち測定対象物を電線PL2とし、電線PL2が活線(通電)状態であるか否かを測定している例を示す。図6Bにおいて、ユーザは、複数の電線PL3,PL4のそれぞれのうち測定対象物を電線PL4とし、電線PL4が活線(通電)状態であるか否かを測定している例を示す。
合成画像Sr1は、図5で説明した漏洩電界測定装置100の動作手順例において、ステップSt6の処理において生成され、モニタ14に表示される。合成画像Sr1は、カメラ13によって撮像された撮像画像に映る複数の電線PL1,PL2のそれぞれと、プロセッサ11によって重畳された各測定結果SS1および枠線Ar1と、を含んで生成される。
測定結果SS1は、ユーザによって入力された想定電界(2000V/m)と、電界センサ24によって測定された電線PL2の漏洩電界(つまり、測定電界)(2000V/m)と、距離センサ25によって測定された電線PL2との間の距離(1m)と、を含み、撮像画像に重畳される。
枠線Ar1は、電界センサ24の漏洩電界の電界受信域および距離センサ25の距離の測定可能範囲を示す。また、図6Aにおける枠線Ar1は、予測電界が想定電界の70%以上、つまり電線PL2が活線(通電)状態であることを示すため、枠線内が例えば赤色などの色で塗りつぶされて表示される。なお、枠線Ar1は、枠線の色のみが例えば赤色で表示されてもよい。
合成画像Sr2は、図5で説明した漏洩電界測定装置100の動作手順例において、ステップSt7の処理において生成され、モニタ14に表示される。合成画像Sr2は、カメラ13によって撮像された撮像画像に映る複数の電線PL3,PL4のそれぞれと、プロセッサ11によって重畳された各測定結果SS2および枠線Ar2と、を含んで生成される。
測定結果SS2は、ユーザによって入力された想定電界(2000V/m)と、電界センサ24によって測定された電線PL4の漏洩電界(つまり、測定電界)(100V/m)と、距離センサ25によって測定された電線PL4との間の距離(1m)と、を含み、撮像画像に重畳される。
枠線Ar2は、電界センサ24の漏洩電界の電界受信域および距離センサ25の距離の測定可能範囲を示す。また、図6Bにおける枠線Ar2は、予測電界が想定電界の70%未満、つまり電線PL2が活線(通電)状態であることを示すため、枠線内が例えば青色,黄色などの色で表示される。なお、枠線Ar2は、枠線のみが例えば青色,黄色で表示されてもよい。
なお、図6Aおよび図6Bに示す合成画像Sr1,Sr2のそれぞれは、一例であり、これに限定されない。合成画像Sr1,Sr2のそれぞれは、活線(通電)状態であるか否かを示す画像あるいはテキスト情報などを含んで生成されてよい。
さらに、撮像画像は、測定対象物の位置に対応して漏洩電界強度の測定結果である測定値(数値)あるいは予測電界の値が重畳され、枠線が省略されてもよい。ここで重畳される測定値あるいは予測電界の値は、測定対象物の近傍位置に重畳される。これにより、ユーザは、測定対象物の位置を確認するとともに、測定対象物から漏洩する漏洩電界の測定値(数値)あるいは予測電界を確認できる。
以上により、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、電線が活線(通電)状態か否かを可視化し、ユーザに提示できる。
(実施の形態2)
実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、端末装置1と測定ユニット2とが別体で構成される例を示した。実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、端末装置1と測定ユニット2とが一体で構成される例について説明する。
実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100は、端末装置1と測定ユニット2とが別体で構成される例を示した。実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、端末装置1と測定ユニット2とが一体で構成される例について説明する。
図7は、実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200(背面)の一例を示す外観図である。図8は、実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200(前面)の一例を示す外観図である。実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、実施の形態1に係る漏洩電界測定装置100の構成とほぼ同一の構成を有する。よって、実施の形態1と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。
実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、端末装置1aの背面側に電界センサ24および距離センサ25を備える。漏洩電界測定装置200は、カメラ13の光軸と、電界センサ24の漏洩電界の強度を測定可能であって、端末装置1aの背面に対して垂直方向となる測定範囲の中心軸と、距離センサ25の光軸とが互いに平行方向となるように並んで配置される。なお、カメラ13が測定対象物との間の距離を測定する場合、距離センサ25は省略されてもよい。
これにより、カメラ13によって撮像された撮像画像と、電界センサ24および距離センサ25によって測定された各測定結果との間の基準点の位置ずれ量(つまり、オフセット量)を定量的かつ小さくすることができる。
図9は、実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200の内部構成例を示すブロック図である。
実施の形態2における測定ブロック2aは、実施の形態1における測定ユニット2の内部構成と略同一の構成を有する。測定ブロック2aは、信号処理部23と、電界センサ24と、距離センサ25と、を含んで構成される。なお、信号処理部23の機能は、プロセッサ11によって実現されてもよい。さらに、距離センサ25は必須の構成でなく、省略されてよい。このような場合、距離センサ25の機能は、カメラ13によって実現されてよい。
実施の形態2におけるプロセッサ11は、端末装置1aおよび端末装置1a内に備えられた測定ブロック2aの各部の動作を制御する。プロセッサ11は、メモリ12と協働して、測定ブロック2aを含む各種の処理および制御を統括的に行う。具体的には、プロセッサ11は、メモリ12に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能(例えば、電界センサ24によって漏洩電界を測定する機能,距離センサ25によって測定対象物との間の距離および測定対象物の方向を測定する機能,測定された漏洩電界が設定された閾値を超えているか否かを判定する機能,測定結果をカメラ13の撮像画像に重畳した合成画像をモニタ14に出力する機能など)を実現する。
実施の形態2におけるメモリ12は、カメラ13の撮像領域と、電界センサ24の測定可能な範囲と、距離センサ25の測定の基準位置とからなるオフセット量をさらに記憶する。
以上により、実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、一体物として形成され、ユーザに電線が活線(通電)状態か否かを可視化できる。また、漏洩電界測定装置200は、カメラ13および電界センサ24との間のオフセット量と、カメラ13および距離センサ25との間のオフセット量を最小にできる。したがって、漏洩電界測定装置200は、電界センサ24および距離センサ25によって測定された測定結果および電線が活線であるか否かの判定の結果を、カメラ13によって撮像された撮像画像に重畳する際の位置合わせを容易に行うことができる。
以上により、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200は、電線(測定対象物)との間の距離を測定する第1取得部により測定された距離および漏洩電界を測定する第2取得部によって測定された電線の漏洩電界の測定結果に基づいて、電線の漏洩電界の予測値(予測電界)を算出し、電線の想定電界と予測値との比較に応じて電線が活線であるか否かを判定し、電線を撮像する第3取得部によって撮像された撮像画像に判定の結果を重畳した合成画像を生成する制御部を備える。
これにより、漏洩電界測定装置100,200は、電線が活線であるか否かを可視化できる。よって、ユーザは、機器の接続不良などの異常により、作業対象である電線が活線(通電)状態であっても、作業開始前に電線が活線であるか否かを容易に確認できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における予測値(予測電界)は、距離と漏洩電界と電線に隣接する1以上の他の電線の電圧値とに基づいて算出される。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、電線(測定対象物)に隣接する1以上の他の電線の電圧値に基づいて、予測値を算出できる。つまり、漏洩電界測定装置100,200は、第2取得部が隣接する1以上の他の電線から漏洩する漏洩電界を受信した場合であっても、第1取得部によって測定された距離と他の電線の電圧値とに基づいて、他の電線の予測電界あるいは漏洩電界を推定することができる。よって、漏洩電界測定装置100,200は、電線に隣接する他の電線がある場合であっても、ユーザが通電状態の確認を希望する電線の予測値を算出できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における制御部は、第2取得部が漏洩電界を測定可能な測定範囲(電界受信域)内に電線が位置した際の測定結果を用いて予測値(予測電界)を算出する。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、ユーザが測定したい電線が活線か否かを判定することができる。よって、ユーザは、機器の接続不良などの異常により、作業対象である電線が活線(通電)状態であっても、作業開始前に電線が活線であるか否かを確認できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における制御部は、想定電界と予測値(予測電界)とを比較し、予測値が想定電界の所定の割合よりも小さい場合、電線が活線でないと判定する。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、ユーザが測定したい電線が活線か否かを判定することができる。よって、ユーザは、機器の接続不良などの異常により、作業対象である電線が活線(通電)状態であっても、作業開始前に電線が活線であるか否かを認識できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200において、第2取得部は、50Hz~60Hzの周波数を測定する。50Hz~60Hzの周波数における漏洩電界は、距離依存性が大きい。よって、漏洩電界測定装置100,200は、他の周波数の漏洩電界を受信せず、周波数50Hz~60Hzの交流電圧が印加された、例えば屋内配線、電気機器の接続、電力の送配電などに用いられる電線などから漏洩する漏洩電界を測定し、測定された電線が活線であるか否かを判定するとともに、活線(通電)状態を可視化できる。よって、ユーザは、機器の接続不良などの異常により、作業対象である電線が活線状態であっても、作業開始前に電線が活線であるか否かを認識できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における制御部は、判定の結果に応じて、第2取得部によって測定された範囲に所定の色を重畳する。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、ユーザに測定された範囲内の電線が、活線(通電)状態であるか否かを、測定された範囲に重畳された色を用いて可視化できる。よって、ユーザは、測定された電線が活線であるか否かを測定された範囲の色に基づいて容易に判断できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における制御部は、判定の結果に応じて、第3取得部によって撮像された電線に所定の色を重畳する。漏洩電界測定装置100,200は、ユーザに測定された範囲内の電線が、活線(通電)状態であるか否かを、電線に重畳された色を用いて可視化できる。よって、ユーザは、測定された電線が活線であるか否かを電線の色に基づいて容易に判断できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200は、電線(測定対象物)の想定電界の入力を受け付ける第4取得部を備える。制御部は、第4取得部から電線の想定電界を取得する。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、ユーザによる電線の想定電界の入力操作を受け付けることができ、入力された想定電界と算出された予測値(予測電界)とに基づいて、電線の通電状態を容易に確認できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200は、制御部により生成された合成画像を出力するモニタ14(出力部)をさらに備える。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、第3取得部によって撮像された撮像画像に判定の結果を重畳した合成画像をモニタ14に出力できる。よって、ユーザは、出力された合成画像を用いて電線の通電状態を容易に確認できる。
また、実施の形態1,2に係る漏洩電界測定装置100,200における第2取得部は、複数の指向性アンテナのそれぞれを有する。これにより、漏洩電界測定装置100,200は、所定の方向からの漏洩電界を測定することができるとともに、複数の電線のそれぞれから漏洩する漏洩電界を同時に測定することができる。したがって、ユーザは、例えば単相2線式あるいは三相3線式などの電線を同時に測定したい場合、一度の測定で電線が活線であるか否かを認識できる。
また、実施の形態2に係る漏洩電界測定装置200は、第2取得部の測定中心軸(具体的には、電界センサ24の漏洩電界の強度を測定可能であって、端末装置1aの背面に対して垂直方向となる測定範囲の中心軸)と第3取得部の光軸とが平行方向となるように並んで配置される。これにより、漏洩電界測定装置200は、第3取得部および第2取得部との間のオフセット量を最小にでき、第2取得部によって測定された測定結果および電線が活線であるか否かの判定の結果を第3取得部によって撮像された撮像画像に重畳する際の位置合わせを容易に行うことができる。
以上、添付図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本開示は、電線が活線か否かを可視化する漏洩電界測定装置として有用である。
1,1a 端末装置
2 測定ユニット
2a 測定ブロック
10,20 通信部
11,21 プロセッサ
12,22 メモリ
13 カメラ
14 モニタ
15 入力部
23 信号処理部
24 電界センサ
25 距離センサ
100,200 漏洩電界測定装置
GR 想定電界グラフ
Ar1,Ar2 枠線
Sr1,Sr2 合成画像
2 測定ユニット
2a 測定ブロック
10,20 通信部
11,21 プロセッサ
12,22 メモリ
13 カメラ
14 モニタ
15 入力部
23 信号処理部
24 電界センサ
25 距離センサ
100,200 漏洩電界測定装置
GR 想定電界グラフ
Ar1,Ar2 枠線
Sr1,Sr2 合成画像
Claims (11)
- 電線との間の距離を測定する第1取得部と、
前記電線の漏洩電界を測定する第2取得部と、
前記電線を撮像する第3取得部と、
前記第1取得部により測定された前記距離および前記第2取得部によって測定された前記漏洩電界に基づいて、前記電線の漏洩電界の予測値を算出し、前記電線の想定電界と前記予測値との比較に応じて前記電線が活線であるか否かの判定を行い、前記第3取得部によって撮像された撮像画像に前記判定の結果を重畳した合成画像を生成する制御部と、を備える、
漏洩電界測定装置。 - 前記予測値は、前記距離と前記漏洩電界と前記電線に隣接する1以上の他の電線の電圧値とに基づいて算出される、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記制御部は、前記第2取得部の測定範囲内に前記電線が位置した際に測定された前記漏洩電界を用いて前記予測値を算出する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記制御部は、前記想定電界と前記予測値とを比較し、前記予測値が前記想定電界の所定の割合よりも小さい場合、前記電線が活線でないと判定する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記第2取得部は、50Hz~60Hzの周波数を測定する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記制御部は、前記判定の結果に応じて、前記第2取得部によって測定された範囲に所定の色を重畳する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記制御部は、前記判定の結果に応じて、前記第3取得部によって撮像された前記電線に所定の色を重畳する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記電線の前記想定電界の入力を受け付ける第4取得部、をさらに備え、
前記制御部は、前記第4取得部から前記電線の前記想定電界を取得する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記制御部により生成された前記合成画像を出力する出力部、をさらに備える、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記第2取得部は、複数の指向性アンテナのそれぞれを有する、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。 - 前記第2取得部の測定中心軸と前記第3取得部の光軸とが平行となるように並んで配置される、
請求項1に記載の漏洩電界測定装置。
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