(57)【要約】【課題】カバーで覆われた電線接続部が発熱しているか否かを外部から判別する。【解決手段】電線接続部１は、左右２本の電線２ａ、２ｂを分岐スリーブ３で圧縮接続したものであり、その接続部分が保護用のカバー４で被覆される。電線接続部１の異常発熱を判定する際には、カバー４の表面を一時的に冷却してから元の温度に戻るまでの間の、表面の熱分布の変化を、赤外線サーモグラフィ５により観測する。電線接続部１が異常発熱している場合には、その熱がカバー４の表面に伝わり、正常な電線接続部１を被覆するカバー４の表面とは異なった熱分布の時間変化及び一定時間後の熱分布パターンが観測されるので、その熱分布パターンを基本パターン画像として記憶する。検査対象のカバー４の表面を冷却後一定時間経過した時の熱分布のパターン画像を、基本パターン画像と比較、照合することにより、電線接続部１が異常発熱しているか否かを判別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する装置であって、
前記カバーが一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得する手段と、
前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段と、
を備えることを特徴とする発熱判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発熱判定装置であって、
前記電線接続部が発熱している場合の、前記カバーが一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを基本画像データとして予め記憶する手段
をさらに備え、
前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段は、
前記取得した画像データと、前記記憶した基本画像データとを比較し、両データが近似又は合致している場合に、前記電線接続部が発熱していると判定する
ことを特徴とする発熱判定装置。
【請求項３】
カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する方法であって、
前記カバーが一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得するステップと、
前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定するステップと、
を実行することを特徴とする発熱判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線サーモグラフィを用いた熱画像により、カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電線における被覆電線の接続部は、長期間使用していると、稀に接触不良を起こす場合がある。そこで、従来、電線接続部の非接触による点検方法として、赤外線サーモグラフィを用いた熱画像による点検が行われている。これは、接触不良に起因する、電線接続部の異常発熱状態を熱画像により確認するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５０２９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、赤外線サーモグラフィを用いて電線接続部を点検する方法には、次のような問題がある。
【０００５】
（１）電線接続部は通常樹脂製のカバーで覆われており、電線接続部の異常発熱の温度が低い場合には、カバーの表面に熱が伝わりにくいため、赤外線サーモグラフィでカバーの表面を観測しても、電線接続部が正常か異常かの見分けがつきにくい。
【０００６】
（２）配電線は屋外に構築されているため、赤外線サーモグラフィを用いた熱画像による観測は環境条件に影響されやすく、特に気温の高い夏期の晴天時には日射を受けるため、電線接続部が正常であってもカバーの表面温度が高くなるので、電線接続部が正常か異常かをさらに見分けにくくなる。
【０００７】
なお、特許文献１には、人を含む物体の表面の少なくとも一部を一時的に加熱または冷却し、表面のその部分の画像を中赤外域または遠赤外域において取得し、画像処理により物体の熱拡散率の測定値を得て、その測定値に従って隠匿物を探す方法が開示されているが、外部日射の影響を排除するものではない。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、カバーで覆われた電線接続部が発熱しているか否かを外部から判別することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する装置（発熱判定装置）であって、前記カバーが一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得する手段と、前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
電線接続部を被覆するカバーは、直近にある電線接続部の内部発熱の影響をすぐに受けるが、それ以外の影響（例えば、外部日射の影響）はゆっくりと反映される。上記の構成によれば、カバーが一旦冷却されてから元の温度に戻るまでの途中で、所定時間が経過した時点で電線接続部の内部発熱の影響が顕著に表れているが、それ以外の影響は未だ受けていないカバーの熱分布を取得することになる。これによれば、電線接続部が少しでも発熱していれば、取得した熱分布が内部発熱の特徴を有するので、その熱分布を示す画像データを解析することにより、電線接続部が発熱状態か否かを外部から判定することができる。
【００１１】
また、本発明の上記発熱判定装置において、前記電線接続部が発熱している場合の、前記カバーが一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを基本画像データとして予め記憶する手段をさらに備え、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段は、前記取得した画像データと、前記記憶した基本画像データとを比較し、両データが近似又は合致している場合に、前記電線接続部が発熱していると判定することとしてもよい。  
この構成によれば、発熱している電線接続部を被覆するカバーの熱分布を示す基本画像データは、発熱箇所を中心として周囲に向かって色合いが変化するという特徴を示すので、検査対象として取得した画像データと、予め記憶した基本画像データとを比較、照合することにより、電線接続部が発熱状態か否かを精度よく判定することができる。
【００１２】
なお、本発明は、発熱判定方法を含む。その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カバーで覆われた電線接続部が発熱しているか否かを外部から判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】カバー４で覆われた電線接続部１を示す図である。
【図２】カバー４の表面の熱分布変化を示すイメージ図であり、（ａ）はカバー表面の初期状態を示し、（ｂ）はカバー表面を一時的に冷却した状態を示し、（ｃ）〜（ｅ）は熱分布の変化を示す。
【図３】カバー４の表面の熱画像の例を示す図であり、（ａ）はカバー表面の初期状態における熱画像の例を示し、（ｂ）はカバー表面を冷却してから一定時間経過した後の熱画像の例を示す。
【図４】コンピュータ６のハードウェア構成を示す図である。
【図５】コンピュータ６により電線接続部１が発熱しているか否かを判定する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る発熱判定装置は、カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定するものであり、カバーの表面を一旦冷却してから元の温度に戻るまでの熱分布の変化を赤外線サーモグラフィで観測し、その観測した熱分布を示す画像データを用いて、外部から電線接続部が発熱しているか否かを判定するものである。
【００１６】
図１は、樹脂製のカバー４で覆われた電線接続部１を示す図である。電線接続部１は、左右２本の電線２ａ、２ｂを分岐スリーブ３で圧縮接続したものであり、その接続部分が保護用のカバー４で被覆される。そして、電線接続部１の異常発熱を判定するために、カバー４の表面が外部から赤外線サーモグラフィ５（図示せず）により観測される。スリーブには、図示した分岐スリーブ３の他、直線スリーブ等を使用可能であり、カバーにも図示したカバー４の形状以外のものを使用可能である。
【００１７】
図２は、カバー４の表面の熱分布変化を示すイメージ図であり、左側に正常な電線接続部１（以下、「正常接続部」という）のカバー４の表面（以下、「カバー表面」という）が示され、右側に異常発熱した電線接続部１（以下、「異常発熱接続部」という）のカバー表面が示される。カバー表面の熱分布変化は、赤外線サーモグラフィ５を用いた熱画像の色合いの変化により可視化される。
【００１８】
図２（ａ）は、カバー表面の初期状態を示す。例えば、気温の高い夏期の晴天時には、そのままの熱画像では、電線接続部１が正常か異常かの見分けがつきにくい。図３（ａ）は、カバー表面の初期状態における熱画像の例を示し、上側が異常発熱接続部であり、下側が正常接続部である。
【００１９】
図２（ｂ）は、カバー表面を一時的に冷却した状態を示す。カバー表面の観測対象部位に対して、水の噴霧、冷却スプレー、冷風等を用いることにより、一時的に表面温度を低下させる。そして、それ以降から低下前の表面温度に戻るまでの間、熱分布（熱画像の色合い）の変化を観測する。
【００２０】
図２（ｃ）〜（ｅ）は、上記熱分布の変化を示す。正常接続部と、異常発熱接続部とでは、熱分布の時間的変化が異なる。すなわち、正常接続部に関しては、日射を受けているカバー４の上部から下部に向かって色合いが変化している。一方、異常発熱接続部に関しては、日射による変化に加えて、異常発熱箇所を中心として周囲に向かって色合いが変化している。図３（ｂ）は、カバー表面を冷却してから一定時間経過した後の熱画像の例を示し、上側が異常発熱接続部であり、下側が正常接続部である。
【００２１】
カバー４内にある電線接続部１が異常発熱している場合には、その熱がカバー表面に伝わり、正常接続部のカバー表面とは異なった熱分布の時間変化及び一定時間後の熱分布パターンが観測されるので、電線接続部１が異常発熱しているか否かを判別することができる。
【００２２】
これは、カバー表面が冷却された後に元の温度に戻る間に、カバー４の近傍にある電線接続部１の内部発熱の影響はすぐに出てくるが、外部日射の影響は上部からゆっくり変化するので、元に戻る様子が異なるという考え方に基づく。すなわち、外部日射の影響を大きく受け始める前のタイミングまでの時間を、冷却後の一定時間として設定することにより、できる限り電線接続部１の内部発熱だけの影響を反映した熱分布を取得することができる。
【００２３】
図２によれば、異常発熱接続部のカバー表面を冷却してから一定時間後には、図２（ｅ）右側に示す熱分布になり、正常接続部との違いが顕著になる。さらに時間が経過すると、外部日射の影響を十分に受けることにより、図２（ａ）右側に示す元の熱分布に戻る。
【００２４】
図４は、コンピュータ６のハードウェア構成を示す図である。コンピュータ６は、電線接続部１が発熱しているか否かを判定する発熱判定装置であり、通信部６１、表示部６２、入力部６３、処理部６４及び記憶部６５を備え、各部がバス６６を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部６１は、ネットワークを介して他の装置とＩＰ（Internet Protocol）通信等を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部６２は、処理部６４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部６３は、オペレータがデータ（例えば、基本パターンや解析対象の画像データ）や指示を入力する部分であり、例えば、スキャナ、キーボードやマウス、タッチパネル等によって実現される。処理部６４は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、コンピュータ６全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部６５は、処理部６４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２５】
図５は、コンピュータ６により電線接続部１が発熱しているか否かを判定する処理を示すフローチャートである。コンピュータ６は、事前に、異常発熱接続部のカバー表面を冷却し、それから一定時間後の熱分布を示す画像データを、赤外線サーモグラフィ５から通信部６１又は入力部６３を通じて取得し、その取得した画像データを基本パターン画像として記憶部６５に設定登録しておく。次に、実際の観測時に得られる、カバー表面を冷却してから一定時間後の熱分布パターン画像を赤外線サーモグラフィ５から入力し、その入力したパターン画像と、記憶部６５に登録済の基本パターン画像とを画像解析により比較する（Ｓ５０１）。そして、入力したパターン画像が異常発熱接続部の基本パターン画像と近似、合致していない場合には（Ｓ５０１のＮＯ）、正常接続部と判定する（Ｓ５０２）。一方、入力したパターン画像が異常発熱接続部の基本パターン画像と近似又は合致している場合には（Ｓ５０１のＹＥＳ）、異常発熱接続部と判定する（Ｓ５０３）。なお、それらの判定結果をコンピュータ６の表示部６２に表示してもよいし、別の装置である赤外線サーモグラフィ５に出力し、その画面に表示してもよい。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、図４に示すコンピュータ６内の各部を機能させるために、処理部６４で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係るコンピュータ６が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００２７】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、赤外線サーモグラフィ５及びコンピュータ６を用いることにより、カバー４で覆われた電線接続部１が異常発熱しているか否かを外部から判別することができる。
【００２８】
詳細には、カバー４の表面を一旦冷却してから元の温度に戻るまでの間、特に、カバー４が電線接続部１の内部発熱の影響だけを受けるタイミングで、カバー４表面の熱分布を赤外線サーモグラフィ５により取得する。これによれば、特に気温の高い夏季の晴天時であっても、一時的に冷却した後に外部日射の影響を大きく受ける前に、電線接続部１の内部発熱の影響を顕著に表す熱分布の特徴により、電源接続部１が異常発熱しているか否かをカバー４の外部から判別することができる。そして、異常発熱温度が低い場合であっても、冷却後のカバー４表面の熱分布は少なからず変化するので、電源接続部１が異常発熱しているか否かを容易に判別することができる。
【００２９】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１          電線接続部
２ａ、２ｂ  電線
３          分岐スリーブ
４          カバー
５          赤外線サーモグラフィ
６          コンピュータ（発熱判定装置）
【図１】
2014081307.tif 000003
【図４】
2014081307.tif 000004
【図５】
2014081307.tif 000005
【図２】
2014081307.tif 000006
【図３】
2014081307.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月17日(2014.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する装置であって、
前記カバーの表面が一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得する手段と、
前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段と、
を備えることを特徴とする発熱判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発熱判定装置であって、
前記電線接続部が発熱している場合の、前記カバーの表面が一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを基本画像データとして予め記憶する手段
をさらに備え、
前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段は、
前記取得した画像データと、前記記憶した基本画像データとを比較し、両データが近似又は合致している場合に、前記電線接続部が発熱していると判定する
ことを特徴とする発熱判定装置。
【請求項３】
カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する方法であって、
前記カバーの表面が一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得するステップと、
前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定するステップと、
を実行することを特徴とする発熱判定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、カバーで覆われた電線接続部の発熱を判定する装置であって、前記カバーの表面が一旦冷却されてから所定時間が経過した時の前記カバーの熱分布を示す画像データを取得する手段と、前記取得した画像データに基づいて、前記電線接続部が発熱しているか否かを判定する手段と、を備えることを特徴とする。