(57)【要約】  設備監視装置は、監視対象に対して設けられ、監視対象の監視を行う１以上の無線センサ１０２〜１０４と、無線センサ１０２〜１０４から監視情報を受信する収集局１０１とを備え、無線センサ１０２〜１０４は、監視対象の架線の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、架線の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、第１の温度情報と第２の温度情報とに基づいて架線の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、異常情報を生成する異常判定部と、異常判定部が生成した異常情報を収集局１０１に対して送信する無線通信部とを有している。
2017199427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサと、
前記無線センサから前記異常情報を受信する収集局と
を備え、
前記無線センサは、
前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、
前記監視対象の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成する異常判定部と、
前記異常判定部が生成した前記異常情報を前記収集局に対して送信する無線通信部と
を有する、
設備監視装置。
【請求項２】
前記収集局は、
前記無線センサから前記異常情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部によって取得した前記異常情報を記憶する状態記憶部と
を有する、
請求項１に記載の設備監視装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、
前記第２の温度情報と前記第１の温度情報に対する異常有無判定値との対応関係を予め定めた異常判定テーブルを予め記憶しており、
前記異常判定部は、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサから前記第１の温度情報および前記第２の温度情報を取得したときに、
前記第２の温度情報を基に前記異常判定テーブルから前記第１の温度情報に対する異常有無判定値を取得し、
前記異常判定テーブルから取得した前記異常有無判定値と前記第１の温度情報とを比較し、
前記第１の温度情報が前記異常有無判定値未満の場合に、前記監視対象に異常が発生していないと判定し、
前記第１の温度情報が前記異常有無判定値以上の場合に、前記監視対象に異常が発生していると判定する、
請求項１または２に記載の設備監視装置。
【請求項４】
前記異常判定部は、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサから前記第１の温度情報および前記第２の温度情報を取得したときに、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報との差分の絶対値を算出し、
前記差分の絶対値と閾値とを比較し、
前記差分の絶対値が前記閾値未満の場合に、前記監視対象に異常が発生していないと判定し、
前記差分の絶対値が前記閾値以上の場合に、前記監視対象に異常が発生していると判定する、
請求項１または２に記載の設備監視装置。
【請求項５】
前記第１の温度センサが温度を測定する前記監視対象は、鉄道設備の架線である、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の設備監視装置。
【請求項６】
前記第１の温度センサが温度を測定する前記監視対象は、鉄道設備の第三軌条である、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の設備監視装置。
【請求項７】
前記第１の温度センサが温度を測定する前記監視対象は、電力供給設備の送電線または配電線である、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の設備監視装置。
【請求項８】
監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサであって、
前記無線センサは、
前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、
前記監視対象の周期の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成する異常判定部と、
前記異常判定部が生成した前記異常情報を外部に送信する無線通信部と
を有する、
無線センサ。
【請求項９】
監視対象に対して設けられて前記監視対象の異常を検出し異常情報を送信する１以上の無線センサから、前記異常情報を受信する収集局であって、
前記収集局は、
前記無線センサから前記異常情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部によって取得した前記異常情報を記憶する状態記憶部と
を有する、
収集局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は設備監視装置、無線センサ、および、収集局に関する。
【背景技術】
【０００２】
設備監視装置の一つに、鉄道の架線の異常監視を行うシステムがある。架線には、き電線、トロリ線、吊架線が含まれる。【０００３】
架線の温度は、架線に流れる電流が大きいほど高くなる。そのため、架線の温度を監視することで、架線の異常を検知することができる。【０００４】
特許文献１には、鉄道電気設備の状況収集システムについての記載がある。特許文献１に記載のシステムでは、鉄道の沿線に複数の電気設備が設けられており、それらの電気設備の各々に、架線の温度情報の測定が可能な無線センサを取り付けている。また、列車には、無線センサとの通信を行うリーダーを搭載している。こうして、列車が走行する際に、リーダーが、無線センサで測定した温度情報を収集している。【０００５】
また、特許文献２には、列車の走行に依存せずに、測定情報を収集する監視システムが記載されている。特許文献２に記載のシステムでは、線路の各支柱または付随設備に、センサ付き無線タグを設置している。こうして、隣り合う無線タグ間で順次情報を伝達していくネットワークを構成する。無線タグは、監視対象の状態を検出し、監視情報を出力する。無線タグから出力された監視情報は、ネットワークを通じて、収集局まで伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０８２７６２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、列車がリーダーを搭載しているため、列車が、測定対象となる架線の直下を走行しなければ、測定情報を収集することができなかった。このため、列車の初回走行前は、架線の異常を確認することができないという問題点があった。また、通常、列車が走行しない待避線の異常を確認することが困難であるという問題点があった。【０００８】
また、特許文献２では、設置されたすべての無線タグが測定した情報を収集局が収集することが前提となっている。無線タグは、沿線に設置された多数の地上設備に取り付けられている。従って、無線タグの個数は多数である。各無線タグは、バッテリで駆動する。そのため、無線タグには、低消費電力化が求められる。一般的に、低消費電力化には、無線送信の機会を削減することが有効であると言われている。しかしながら、特許文献２の方法においては、すべての無線タグから、収集局が一定周期で測定情報を取得しているため、消費電力が大きいという問題点があった。【０００９】
さらに、架線の温度は、気温によって変動することが一般的に知られている。従って、異常検知のための判定閾値を固定値にすると、気温が高い場合に、異常が過剰に通知されるという問題がある。しかしながら、特許文献１および２においては、気温によって閾値を変更することについては、全く意図されていない。従って、特許文献１および２においては、気温が高い場合に、誤判定が発生し、異常が過剰に通知される可能性があるという問題点があった。【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、列車の走行に依存せずに、監視対象全体の情報を無線センサから収集でき、また、気温変動による誤判定を防止し、且つ、低消費電力化を図ることが可能な設備監視装置、無線センサおよび収集局を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサと、前記無線センサから前記異常情報を受信する収集局とを備え、前記無線センサは、前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、前記監視対象の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成する異常判定部と、前記異常判定部が生成した前記異常情報を前記収集局に対して送信する無線通信部とを有する、設備監視装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の設備監視装置によれば、監視対象の監視を行う無線センサから収集局が異常情報を取得するようにしたので、列車の走行に依存せずに、監視対象全体の情報を無線センサから収集できる。また、気温も考慮して、監視対象の温度を異常か否か判定するようにしたので、気温変動による誤判定を防止することができる。さらに、異常判定部が異常と判断したときにのみ、収集局に情報を送信するようにしたので、送信回数が少なく、低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置の構成を示した構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた無線センサのハードウエア構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた無線センサの機能を示した機能構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた収集局の機能を示した機能構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた無線センサの処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた無線センサで用いられる異常判定テーブルを示した説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る設備監視装置に設けられた収集局の異常検知動作の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１に、本発明の実施の形態１に係る設備監視装置、および、監視対象を示す。実施の形態１では、監視対象として、鉄道設備を例に挙げて説明する。実施の形態１に係る設備監視装置は、図１に示すように、収集局１０１と無線センサ１０２〜１０４とから構成されている。
【００１５】
収集局１０１は、無線センサ１０２〜１０４から無線送信された異常情報を受信する装置である。収集局１０１は、鉄道の線路の脇に設けられた支柱または付随設備に取り付けられる。
【００１６】
無線センサ１０２〜１０４は、架線に設けられ、架線の状態を監視し、監視情報を出力する。架線には、き電線、トロリ線、及び、吊架線が含まれる。図１の例では、無線センサ１０２〜１０４は、き電線に設けられている。また、図１の部分拡大図に示すように、無線センサ１０２〜１０４は、第１の温度センサと第２の温度センサとアンテナとを有している。実施の形態１では、監視情報として、架線の温度情報、さらに具体的には、き電線の温度情報を、例に挙げて説明する。
【００１７】
図２に、無線センサ１０２のハードウエア構成を示す。図２に示すように、無線センサ１０２は、プロセッサ２０１、メモリ２０２、センサインタフェース２０３、第１の温度センサ２０４、センサインタフェース２０５、第２の温度センサ２０６、通信インタフェース２０７、無線モジュール２０８、アンテナ２０９、バッテリ２１１、および、電源回路２１０から構成されている。
【００１８】
バッテリ２１１は、電源回路２１０に接続されている。バッテリ２１１は、あらかじめ充電された電池から構成してもよいし、太陽光によって自発的に充電される充電式の電池から構成してもよい。電源回路２１０は、バッテリ２１１から、無線センサ１０２の動作に必要な電力を取得する。
【００１９】
第１の温度センサ２０４は、図１に示すように、架線の絶縁部分に取り付けられている。第１の温度センサ２０４は、架線の温度を測定し、温度情報を出力する。第１の温度センサ２０４は、センサインタフェース２０３及び内部バスを介して、プロセッサ２０１に接続されている。なお、第１の温度センサ２０４は、き電線の温度のみを測定するようにしてもよく、あるいは、吊架線およびトロリ線の温度も測定するようにしてもよい。
【００２０】
第２の温度センサ２０６は、架線には接触せずに、無線センサ１０２の筐体の外部に取り付けられている。図１では、第２の温度センサ２０６が、無線センサ１０２の筐体の上部に設けられている。第２の温度センサ２０６は、無線センサ１０２の周囲の気温を測定し、温度情報を出力する。第２の温度センサ２０６は、センサインタフェース２０５及び内部バスを介して、プロセッサ２０１に接続されている。
【００２１】
アンテナ２０９は、収集局１０１との間の無線通信を行う。アンテナ２０９は、送信アンテナから構成されていてもよいし、必要に応じて、送受信アンテナから構成されてもよい。
【００２２】
プロセッサ２０１は、電源回路２１０から供給される電力で動作する。プロセッサ２０１は、第１の温度センサ２０４及び第２の温度センサ２０６からの温度情報が入力される。プロセッサ２０１は、メモリ２０２内に格納されたプログラムに従って、無線センサ１０２内の各種演算処理を行う。プロセッサ２０１は、演算処理で得られた演算結果を、メモリ２０２に格納するとともにアンテナ２０９から外部に向けて送信する。
【００２３】
図３に、無線センサ１０２の機能構成を示す。
【００２４】
なお、他の無線センサ１０３，１０４も、図２及び図３に記載の構成と同様の構成である。そのため、ここでは、無線センサ１０２の構成のみ説明し、無線センサ１０３，１０４の構成については、図２及び図３を参照することとし、ここでは、説明を省略する。
【００２５】
図３に示すように、無線センサ１０２は、第１の温度情報取得部３０１と、第２の温度情報取得部３０２と、異常判定部３０３と、無線通信部３０４と、タイマ３０５とを有している。
【００２６】
第１の温度情報取得部３０１は、第１の温度センサ２０４とセンサインタフェース２０３とから構成されている。第１の温度情報取得部３０１は、第１の温度センサ２０４により温度情報を取得し、当該温度情報をセンサインタフェース２０３を介してプロセッサ２０１に出力する。
【００２７】
第２の温度情報取得部３０２は、第２の温度センサ２０６とセンサインタフェース２０５とから構成されている。第２の温度情報取得部３０２は、第２の温度センサ２０６により温度情報を取得し、当該温度情報をセンサインタフェース２０５を介してプロセッサ２０１に出力する。
【００２８】
異常判定部３０３は、第１及び第２の温度情報取得部３０１，３０２から得られる温度情報に基づき、架線に異常が発生しているか否かを判定する。異常判定部３０３は、架線に異常が発生していると判定した場合には、無線通信部３０４を介して、収集局１０１に対して、異常情報を送信する。
【００２９】
無線通信部３０４は、通信インタフェース２０７、無線モジュール２０８及びアンテナ２０９から構成され、収集局１０１との間で無線通信を行う。
【００３０】
タイマ３０５は、予め設定された一定周期で、温度情報を取得するために、時間の経過を測定する。タイマ３０５は、一定周期ごとに、タイマ信号を出力する。第１の温度情報取得部３０１及び第２の温度情報取得部３０２は、タイマ３０５からのタイマ信号を受信したときに、第１の温度センサ２０４および第２の温度センサ２０６から温度情報を取得する。
【００３１】
なお、異常判定部３０３とタイマ３０５とは、プロセッサ２０１がメモリ２０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して、上記機能を実行してもよい。
【００３２】
メモリ２０２には、当該プログラムの他に、無線センサ１０２〜１０４毎に付与された固有の識別子が予め格納されている。無線センサ１０２は、収集局１０１に対して異常情報を送信する際に、自身の識別子を併せて送信する。収集局１０１は、当該異常情報を受信したときに、当該識別子から、どの無線センサが送信した情報であるかを識別することができる。なお、メモリ２０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）から構成されている。
【００３３】
本実施の形態においては、異常判定部３０３は、メモリ２０２に、図６に示す異常判定テーブルを予め記憶している。異常判定テーブルは、図６に示すように、第２の温度センサ２０６の温度情報と、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値との対応関係が、予め定められている。図６の例では、第２の温度センサ２０６の温度情報が１０°Ｃ未満の場合は、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値は２０°Ｃと定められており、第２の温度センサ２０６の温度情報が１０°Ｃ以上３０°Ｃ未満の場合は、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値は４０°Ｃと定められており、第２の温度センサ２０６の温度情報が３０°Ｃ以上の場合は、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値は５０°Ｃと定められている。
【００３４】
異常判定部３０３は、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６から温度情報を取得した際に、図６に示す異常判定テーブルに従って、第２の温度センサから取得した温度情報を基に、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値を取得する。異常判定部３０３は、異常判定テーブルから取得した異常有無判定値と第１の温度センサ２０４の温度情報とを比較する。比較の結果、第１の温度センサ２０４の温度情報が、異常有無判定値以上の場合には、異常判定部３０３は、「異常」と判定する。一方、第１の温度センサ２０４の温度情報が、異常有無判定値未満の場合には、異常判定部３０３は、「正常」と判定する。異常判定部３０３は、「異常」と判断した場合に、収集局１０１に対して、自身が設けられた無線センサの識別子と、第１及び第２の温度センサ２０４，２０６で得られた温度情報とを含むメッセージを送信する。実施の形態１では、このように、気温に従って異常有無判定値を切り替えて、架線の温度が異常か否かを判定するので、気温変動による誤判定および過剰通知を防止することができる。
【００３５】
図４に、収集局１０１の構成を示す。収集局１０１は、無線通信部４０１と、状態記憶部４０２とから構成されている。
【００３６】
無線通信部４０１は、無線センサ１０２〜１０４から異常情報を受信する。
【００３７】
状態記憶部４０２は、無線通信部４０１が受信した異常情報を蓄積する。状態記憶部４０２は、異常情報を格納する際に、無線通信部４０１が異常情報を受信した受信日時も併せて格納する。
【００３８】
なお、収集局１０１の個数、および、無線センサ１０２〜１０４の個数は、図１の構成に限定せず、任意の個数を設けるようにして構わない。
【００３９】
次に、無線センサ１０２と収集局１０１の動作について説明する。
【００４０】
まずはじめに、無線センサ１０２の動作について説明する。図５に、無線センサ１０２の異常検知動作のフローチャートを示す。
【００４１】
図５に示すように、無線センサ１０２は、まず、タイマ３０５からのタイマ信号を、異常判定部３０３が受信するまで待機する（ステップＳ５０１）。
【００４２】
異常判定部３０３が、タイマ３０５からのタイマ信号を受信すると、第１の温度情報取得部３０１及び第２の温度情報取得部３０２が、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報を取得する（ステップＳ５０２）。
【００４３】
次に、異常判定部３０３は、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報に基づいて、架線の異常の有無を判定する。具体的には、異常判定部３０３は、まず、第２の温度センサ２０６から取得した温度情報を基に、図６に示す異常判定テーブルより、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値を取得する。次に、取得した異常有無判定値と第１の温度センサ２０４から取得した温度情報とを比較することで、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が正常の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。異常判定部３０３が、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が正常の範囲内でないと判定した場合は、無線センサ１０２は、収集局１０１に対して、無線センサ１０２の識別子と温度情報を含むメッセージを作成し（ステップＳ５０４）、送信することで異常を通知する（ステップＳ５０５）。
【００４４】
当該判定について、具体的な例を挙げて説明する。
【００４５】
例えば、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が「３０°Ｃ」で、第２の温度センサ２０６から取得した温度情報が「２０°Ｃ」だった場合、図６に示す異常判定テーブルにおいて、第２の温度センサ２０６の温度情報が「１０≦Ｔ＜３０」の範囲内にあることから、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値として「４０°Ｃ」を得ることができる。この「４０°Ｃ」と第１の温度センサ２０４から取得した温度情報の「３０°Ｃ」とを比較すると、「３０°Ｃ」が異常有無判定値を下回っていることから、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報は、正常の範囲内と判定される。正常の範囲内と判定された場合、無線センサ１０２は、収集局１０１への送信を行わず、次の判定タイミングまで待機する。
【００４６】
一方、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が「４５°Ｃ」で、第２の温度センサ２０６から取得した温度情報が「２０°Ｃ」だった場合、同様に、異常判定テーブルから、第１の温度センサ２０４の異常有無判定値として「４０°Ｃ」を得ることができる。当該異常有無判定値「４０°Ｃ」と第１の温度センサ２０４から取得した「４５°Ｃ」とを比較すると、「４５°Ｃ」が異常有無判定値を超過していることから、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報は、異常と判定される。異常と判定された場合、無線センサ１０２は、収集局１０１に対して、無線センサ１０２の識別子と温度情報とを含む異常情報を送信メッセージとして作成し（ステップＳ５０４）、送信することで、異常を通知する（ステップＳ５０５）。
【００４７】
以上のように、無線センサ１０２は、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報に基づいて架線の異常の有無を判定し、異常が発生していると判定した場合にのみ、収集局１０１に対して、異常情報を送信する。
【００４８】
次に、収集局１０１の動作について説明する。図７に、無線センサ１０２の異常検知動作のフローチャートを示す。
【００４９】
図７に示すように、収集局１０１は、無線通信部４０１が、無線センサ１０２から異常情報を取得すると（ステップＳ６０１）、受信日時とともに当該異常情報を状態記憶部４０２に記録する（ステップＳ６０２）。以下では、異常情報と受信日時とを合わせて、異常情報データと呼ぶ。
【００５０】
以上のように、収集局１０１は、無線センサ１０２から異常情報を取得した場合に、状態記憶部４０２に、異常情報データを記録する。異常情報データには、無線センサの識別子と、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報と、収集局１０１の受信日時とが含まれる。収集局１０１は、状態記憶部４０２に記憶された異常情報データを、保守作業員が滞在する管理センターに送信する。保守作業員は、異常情報データに含まれる識別子に基づいて無線センサを特定することができるので、架線の異常について、どの位置で、いつ、異常が検出されたかを認識することができる。これにより、保守作業員は、架線のパトロールを行うことなく、架線全体の異常の有無を確実に把握することができる。また、異常が検出された直後に、管理センターに異常情報データが送信されるので、保守作業員が、迅速に、当該異常に対応することができる。
【００５１】
上述の実施の形態１の説明においては、無線センサ１０２が収集局１０１と直接通信できる位置に取り付けられているものとして説明した。また、無線センサ１０２の動作についてのみ説明したが、無線センサ１０３および無線センサ１０４の動作も同じである。
【００５２】
無線センサ１０３および無線センサ１０４は収集局１０１と直接無線通信できる場合は、無線センサ１０２と同様に動作すればよい。しかしながら、無線センサ１０３または無線センサ１０４が収集局１０１と離れており、直接無線通信できない場合は、アドホックネットワーク等の既存の技術を用いて、無線センサ１０２など他の無線センサを経由して収集局１０１まで伝送してもよい。
【００５３】
以上で説明した実施の形態１で得られる効果は次の通りである。
【００５４】
実施の形態１においては、無線センサ１０２〜１０４が異常であると判定した場合にのみ、収集局１０１に異常情報を送信するようにしたので、無線センサ１０２〜１０４の無線送信の回数を削減することで、無線センサ１０２〜１０４の消費電力を低減することができる。
【００５５】
また、実施の形態１においては、無線センサ１０２〜１０４が、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とから得られる温度情報に基づき、自律的に異常判定することで、気温変動による誤判定及び過剰な通知の送信を、無線センサ１０２〜１０４側で抑制することができる。
【００５６】
また、実施の形態１においては、無線センサ１０２〜１０４を監視設備全体に対して設け、さらに、収集局１０１を架線付近に設けるようにしたので、上述の特許文献１のように、列車の走行に依存することなく、監視設備全体を監視することができる。そのため、特許文献１では異常検出ができなかった、列車の初回走行前、および、待避線の異常も確認することができる。
【００５７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る設備監視装置について説明する。実施の形態２に係る設備監視装置の構成は、基本的に実施の形態１と同じであるため、図１〜図４を参照し、ここでは、詳細な説明を省略する。また、収集局１０１の動作についても、図７に示した実施の形態１の収集局１０１の動作と同じであるため、ここでは、その説明についても省略する。
【００５８】
実施の形態１と実施の形態２との相違点は、実施の形態２においては、無線センサ１０２が、図６に示した異常判定テーブルを使用しない点、および、図５のステップＳ５０３の動作内容が異なる点である。以降では、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００５９】
実施の形態２においても、無線センサ１０２は、基本的に、図５のフローに従って動作する。但し、図５のステップＳ５０３の動作内容だけが、実施の形態１と異なる。従って以下では、図５を用いて、実施の形態２に係る無線センサ１０２の動作について説明する。
【００６０】
図５に示すように、無線センサ１０２は、まず、タイマ３０５からのタイマ信号を、異常判定部３０３が受信するまで待機する（ステップＳ５０１）。
【００６１】
異常判定部３０３が、タイマ３０５からのタイマ信号を受信すると、第１の温度情報取得部３０１及び第２の温度情報取得部３０２が、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報を取得する（ステップＳ５０２）。
【００６２】
次に、異常判定部３０３は、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報に基づいて、架線の異常の有無を判定する（ステップＳ５０３）。
【００６３】
当該判定の動作について説明する。実施の形態２においては、異常判定部３０３は、まず、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報Ｔ１と第２の温度センサ２０６から取得した温度情報Ｔ２との差分の絶対値（｜Ｔ１−Ｔ２｜）を算出する。次に、異常判定部３０３は、差分の絶対値を、あらかじめ設定された閾値ΔＴと比較する。差分の絶対値が閾値ΔＴ未満と判定された場合、つまり、ΔＴ＞｜Ｔ１−Ｔ２｜の場合、異常判定部３０３は、正常と判定し、無線センサ１０２は収集局１０１への送信を行わず、次の判定タイミングまで待機する。一方、差分の絶対値が閾値ΔＴ以上と判定された場合、つまり、ΔＴ≦｜Ｔ１−Ｔ２｜の場合、異常判定部３０３は、無線センサ１０２は収集局１０１に対して、無線センサ１０２の識別子と温度情報を含むメッセージを作成し（ステップＳ５０４）、送信することで異常を通知する（ステップＳ５０５）。
【００６４】
当該判定について、具体的な例を挙げて説明する。
【００６５】
例えば、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が「３０°Ｃ」で、第２の温度センサ２０６から取得した温度情報が「２０°Ｃ」だった場合、差分の絶対値（｜Ｔ１−Ｔ２｜）は、「１０°Ｃ」となる。このとき、閾値ΔＴを、例えば、「１５°Ｃ」と予め設定しておく。この「１０°Ｃ」と閾値ΔＴ「１５°Ｃ」とを比較すると、「１０°Ｃ」が閾値ΔＴを下回っていることから、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報は、正常の範囲内と判定される。正常の範囲内と判定された場合、無線センサ１０２は、収集局１０１への送信を行わず、次の判定タイミングまで待機する。
【００６６】
一方、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報が「４５°Ｃ」で、第２の温度センサ２０６から取得した温度情報が「２０°Ｃ」だった場合、差分の絶対値（｜Ｔ１−Ｔ２｜）は、「２５°Ｃ」となる。このとき、この「２５°Ｃ」と閾値ΔＴ「１５°Ｃ」とを比較すると、「２５°Ｃ」が閾値ΔＴ以上であることから、第１の温度センサ２０４から取得した温度情報は、異常と判定される。異常と判定された場合、無線センサ１０２は、収集局１０１に対して、無線センサ１０２の識別子と温度情報とを含む異常情報を送信メッセージとして作成し（ステップＳ５０４）、送信することで、異常を通知する（ステップＳ５０５）。
【００６７】
以上のように、実施の形態２において、無線センサ１０２は、第１の温度センサ２０４と第２の温度センサ２０６とが測定した温度情報に基づいて架線の異常の有無を判定し、異常が発生していると判定した場合にのみ、収集局１０１に対して、異常情報を送信する。
【００６８】
収集局１０１は、図７に示すように、無線センサ１０２から異常情報を取得すると（ステップＳ６０１）、受信時刻とともに状態記録部に記録する（ステップＳ６０２）。
【００６９】
以上により、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態１，２では、無線センサ１０２〜１０４は、き電線に取り付けられるものとして説明したが、トロリ線や吊架線といった他の架線、または、鉄道設備の第三軌条に取り付けてもよく、その場合においても同様の効果が得られる。
【００７１】
また、実施の形態１，２では、監視対象の設備として、鉄道設備を例に挙げて説明したが、鉄道設備に限定されるものではなく、温度変化によって異常を検知することができる設備であれば、実施の形態１，２に係る設備監視装置を適用することができ、その場合においても、同様の効果を得ることができる。なお、そのような設備の例としては、例えば、電力供給設備の送電線または配電線が挙げられる。従って、電力供給設備の送電線及び配電線に対しても、本発明の実施の形態１，２に係る設備監視装置を適用することができ、その場合においても、同様の効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月19日(2018.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサと、前記無線センサから前記異常情報を受信する収集局とを備え、前記監視対象は、鉄道設備の架線であり、前記無線センサは、前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、前記監視対象の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成し、異常が無いと判定した場合には、前記異常情報を生成しない、異常判定部と、前記異常判定部が生成した前記異常情報を前記収集局に対して送信する無線通信部とを有する、設備監視装置である。
【手続補正２】
【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】
監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサと、
前記無線センサから前記異常情報を受信する収集局と
を備え、
前記監視対象は、鉄道設備の架線であり、
前記無線センサは、
前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、
前記監視対象の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成し、異常が無いと判定した場合には、前記異常情報を生成しない、異常判定部と、
前記異常判定部が生成した前記異常情報を前記収集局に対して送信する無線通信部と
を有する、
設備監視装置。
【請求項２】
前記収集局は、
前記無線センサから前記異常情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部によって取得した前記異常情報を記憶する状態記憶部と
を有する、
請求項１に記載の設備監視装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、
前記第２の温度情報と前記第１の温度情報に対する異常有無判定値との対応関係を予め定めた異常判定テーブルを予め記憶しており、
前記異常判定部は、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサから前記第１の温度情報および前記第２の温度情報を取得したときに、
前記第２の温度情報を基に前記異常判定テーブルから前記第１の温度情報に対する異常有無判定値を取得し、
前記異常判定テーブルから取得した前記異常有無判定値と前記第１の温度情報とを比較し、
前記第１の温度情報が前記異常有無判定値未満の場合に、前記監視対象に異常が発生していないと判定し、
前記第１の温度情報が前記異常有無判定値以上の場合に、前記監視対象に異常が発生していると判定する、
請求項１または２に記載の設備監視装置。
【請求項４】
前記異常判定部は、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサから前記第１の温度情報および前記第２の温度情報を取得したときに、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報との差分の絶対値を算出し、
前記差分の絶対値と閾値とを比較し、
前記差分の絶対値が前記閾値未満の場合に、前記監視対象に異常が発生していないと判定し、
前記差分の絶対値が前記閾値以上の場合に、前記監視対象に異常が発生していると判定する、
請求項１または２に記載の設備監視装置。
【請求項５】
監視対象に対して設けられ、前記監視対象の異常を検出して、異常情報を送信する、１以上の無線センサであって、
前記監視対象は、鉄道設備の架線であり、
前記無線センサは、
前記監視対象の温度を測定して第１の温度情報を出力する第１の温度センサと、
前記監視対象の周囲の気温を測定して第２の温度情報を出力する第２の温度センサと、
前記第１の温度情報と前記第２の温度情報とに基づいて前記監視対象の異常の有無を判定し、異常が有ると判定した場合にのみ、前記異常情報を生成し、異常が無いと判定した場合には、前記異常情報を生成しない、異常判定部と、
前記異常判定部が生成した前記異常情報を外部に送信する無線通信部と
を有する、
無線センサ。
【請求項６】
監視対象に対して設けられて前記監視対象の異常を検出した場合にのみ異常情報を送信し、異常を検出しない場合には前記異常情報を送信しない１以上の無線センサから、前記異常情報を受信する収集局であって、
前記監視対象は、鉄道設備の架線であり、
前記収集局は、
前記無線センサから前記異常情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部によって取得した前記異常情報を記憶する状態記憶部と
を有する、
収集局。
【国際調査報告】
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