(57)【要約】  電気を送配電する送配電線と、所定間隔で設置され、前記送配電線を支持する複数の支持柱とにより構成される送配電設備を点検する飛行体と処理装置とを備える送配電設備点検システムである。飛行体は、所定の測定点を含む飛行経路にしたがって飛行し、測定点から対象となる支持柱と基礎地盤との境目である地際点までの第１距離と、測定点から対象となる支持柱と送配電線とを固定する固定点までの第２距離とを測定する測定部を備える。処理装置は、測定部により測定された第１距離と第２距離とに基づいて、地際点から固定点までの距離を算出する第１算出部と、第１算出部により算出された距離を基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する判定部とを備える。
2019163050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を送配電する送配電線と、所定間隔で設置され、前記送配電線を支持する複数の支持柱とにより構成される送配電設備を点検する飛行体と処理装置とを備える送配電設備点検システムであって、
前記飛行体は、
所定の測定点を含む飛行経路にしたがって飛行し、
前記測定点から対象となる支持柱と基礎地盤との境目である地際点までの第１距離と、前記測定点から前記対象となる支持柱と前記送配電線とを固定する固定点までの第２距離とを測定する測定部を備え、
前記処理装置は、
前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記地際点から前記固定点までの距離を算出する第１算出部と、
前記第１算出部により算出された距離を基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する判定部とを備える、
送配電設備点検システム。
【請求項２】
前記処理装置は、前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記対象となる支持柱の傾きを算出する第２算出部を備え、
前記判定部は、前記第２算出部により算出された傾きを基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する、
請求項１に記載の送配電設備点検システム。
【請求項３】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる第１電線張力と、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する他方の支持柱との間にかかる第２電線張力とを算出する第３算出部を備え、
前記判定部は、前記第３算出部により算出された第１電線張力と第２電線張力との合成張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１または２に記載の送配電設備点検システム。
【請求項４】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる電線張力を算出する第４算出部を備え、
前記判定部は、前記第４算出部により算出された電線張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１または２に記載の送配電設備点検システム。
【請求項５】
前記飛行体は、点検対象を撮像する撮像部を備え、
前記処理装置は、同じ測定点において、前記撮像部により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出する差分検出部を備え、
前記判定部は、前記差分検出部により検出された差分が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の送配電設備点検システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送配電設備を点検する送配電設備点検システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
架空送配電線への接近樹木の点検、敷地の点検、線下地状況の点検および鉄塔の点検などを無人飛行体を用いて行うことが知られている（例えば、特許文献１）。また、送配電線を支持する支持柱は、支持柱自体の重量、送配電線の重量や張力、支持柱に付着する氷雪の重量などにより、垂直方向に荷重が加わり、沈み込んだり、または、浮き上がったりすることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６５６９９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、従来の送配電設備を点検するシステムでは、このような支持柱の沈み込みや浮き上がりが考慮されていない。【０００５】
本発明では、支持柱の沈み込みや浮き上がりを含めた送配電設備の点検を行うことができる送配電設備点検システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の送配電設備点検システムは、電気を送配電する送配電線と、所定間隔で設置され、前記送配電線を支持する複数の支持柱とにより構成される送配電設備を点検する飛行体と処理装置とを備える送配電設備点検システムであって、前記飛行体は、所定の測定点を含む飛行経路にしたがって飛行し、前記測定点から対象となる支持柱と基礎地盤との境目である地際点までの第１距離と、前記測定点から前記対象となる支持柱と前記送配電線とを固定する固定点までの第２距離とを測定する測定部を備え、前記処理装置は、前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記地際点から前記固定点までの距離を算出する第１算出部と、前記第１算出部により算出された距離を基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する判定部とを備える。【０００７】
前記処理装置は、前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記対象となる支持柱の傾きを算出する第２算出部を備え、前記判定部は、前記第２算出部により算出された傾きを基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定することが好ましい。【０００８】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる第１電線張力と、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する他方の支持柱との間にかかる第２電線張力とを算出する第３算出部を備え、前記判定部は、前記第３算出部により算出された第１電線張力と第２電線張力との合成張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定することが好ましい。【０００９】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる電線張力を算出する第４算出部を備え、前記判定部は、前記第４算出部により算出された電線張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定することが好ましい。【００１０】
前記飛行体は、点検対象を撮像する撮像部を備え、前記処理装置は、同じ測定点において、前記撮像部により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出する差分検出部を備え、前記判定部は、前記差分検出部により検出された差分が所定値を超えているかどうかを判定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、支持柱の沈み込みや浮き上がりを含めた送配電設備の点検を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、飛行体により送配電設備の周辺を飛行しつつ測定を行い、処理装置により測定結果を処理することを示す概念図である。
【図２】図２は、飛行体と処理装置とを備える送配電設備点検システムの構成を示す図である。
【図３】図３は、測定部により測定点から第１距離と第２距離とを測定するときの説明に供する図である。
【図４】図４は、支持柱の間にかかっている電線の水平方向にかかる電線張力についての説明に供する図である。
【図５】図５は、第１電線張力と、第２電線張力と、風圧荷重との和を算出する手順についての説明に供する図である。
【図６】図６は、第１電線張力ＴＬと、風圧荷重との和を算出する手順についての説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
水力を利用して電気を発電する水力発電システムでは、取水ダムまたは水槽に設置した取水ゲート等の動力電源を供給するため、発電所または一般配電線から分岐して、取水ダムまたは水槽まで電線が延線されている。この電線は、えん堤線または水槽線などと称される。
【００１４】
えん堤線は、発電所から取水ダムまでの数キロメートルに及んで敷設されることがある。えん堤線は、例えば、半年に１回の頻度で作業員により巡視され、異常の有無が点検され、また、６年に１回の頻度で外観の定期点検が実施される。
【００１５】
えん堤線は、発電所から取水ダムまでを最短距離で結ぶように敷設される。えん堤線は、例えば、山麓沿いの車道または林道に敷設されたり、樹木などを伐採して森林の中に敷設される。
【００１６】
作業者は、えん堤線に沿って移動しながら送配電設備の巡視を行うため、労力および時間がかかる。また、前回巡回したときに送配電設備を撮影した写真などの情報があればよいが、このような情報がない場合、作業者は、前回の記憶に基づいて点検することになり、送配電設備のわずかな変化を把握し、送配電設備に異常が生じることを予測することは困難である。
【００１７】
また、目視による巡視では、送配電設備が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することはできず、改めて送配電設備を停電させて測量等の調査を行う必要がある。
【００１８】
本発明では、作業員の負担を軽減しつつ、送配電設備の点検を行い、送配電設備が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することを目的とする。
【００１９】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、飛行体１０により送配電設備１００の周辺を飛行しつつ測定を行い、処理装置２０により測定結果を処理することを示す概念図である。
【００２０】
送配電設備１００は、発電所により発電された電気を送配電する送配電線（以下、電線という。）１０１と、所定間隔で設置され、電線１０１を支持する複数の支持柱１０２とにより構成される。電線１０１は、三相交流の場合、３本の単位で構成され、単相交流の場合、２本の単位で構成される。支持柱１０２は、鉄塔または電柱などである。
【００２１】
飛行体１０は、飛行経路に含まれている飛行ルートＲに基づいて飛行しながら送配電設備１００の周辺を飛行する。また、飛行体１０は、飛行ルートＲに含まれている所定の測定点において、測定点から支持柱１０２までの距離などを測定する。処理装置２０は、飛行体１０によって測定された結果に基づいて、送配電設備１００の点検を行う。
【００２２】
図２は、飛行体１０と処理装置２０とを備える送配電設備点検システム１の構成を示す図である。飛行体１０には、制御部１１と、記憶部１２と、姿勢センサ１３と、測位部１４と、測定部１５と、撮像部１６と、通信部１７と、が搭載されている。
【００２３】
飛行体１０は、飛行および空中静止（ホバリング）が可能に構成された無人航空機（ＵＡＶ、Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｉｒ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ドローン、マルチコプタ等であり、制御部１１の制御によって、所定の測定点を含む飛行経路にしたがって飛行する。なお、飛行経路は、例えば、飛行プログラムにより実現される。
【００２４】
制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算装置である。
【００２５】
記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリーその他の記憶装置のうち少なくとも１つであり、制御部１１によって読み出される各種のデータを記憶する。記憶部１２には、飛行プログラムが保存されている。
【００２６】
飛行プログラムには、少なくとも、飛行体１０が飛行する経路である飛行ルートと、支持柱１０２を測定する箇所である測定点と、測定点において空中静止する時間情報などが含まれている。飛行ルートおよび測定点は、座標情報により構成されている。座標情報は、例えば、緯度と経度とにより構成されている。測定点は、飛行ルート上に複数個所指定されている。
【００２７】
姿勢センサ１３は、飛行体１０の角度（姿勢）、加速度、角速度または角加速度を検出する計測器である。姿勢センサ１３は、例えば、ジャイロセンサまたは加速度センサなどにより実現される。制御部１１は、姿勢センサ１３により検出されたデータに基づいて、飛行時や空中静止時などの飛行体１０の姿勢制御を行う。
【００２８】
測位部１４は、複数個の衛星から発射された時刻信号を受信し、飛行体１０の地球上の位置を測位する機器である。測位部１４は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機により実現される。制御部１１は、測位部１４により測位した位置に基づいて、飛行ルートに沿って飛行体１０を飛行させたり、測定点において飛行体１０を空中静止させたりする。
【００２９】
測定部１５は、測定点から対象となる支持柱１０２と基礎地盤との境目である地際点までの第１距離と、測定点から対象となる支持柱１０２と電線１０１とを固定する固定点までの第２距離とを測定する。
【００３０】
測定部１５は、測定対象となる支持柱１０２にレーザを照射し、支持柱１０２に当たって戻ってくるまでの時間を測定し、その測定結果から距離を算定する機器である。
【００３１】
ここで、測定部１５の動作について、図３を用いて説明する。図３は、飛行体１０に搭載されている測定部１５により測定点Ｐ１から第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とを測定する説明に供する図である。以下では、飛行体１０は、測定点Ｐ１に空中静止しているものとする。測定点Ｐ１は、支持柱１０２ａと支持柱１０２ｂの中間位置とするが、中間位置に限られない。また、測定点Ｐ１の座標位置と、測定部１５の座標位置とは同じであるとする。
【００３２】
また、記憶部１２には、測定部１５の動作を制御するための測定プログラムが保存されているものとする。測定プログラムには、測定対象となる支持柱の座標情報が測定点の座標情報に関連付けられて記述されている。例えば、測定点Ｐ１の座標情報には、支持柱１０２ａの座標情報と支持柱１０２ｂの座標情報とが関連付けられている。
【００３３】
制御部１１は、飛行体１０を測定点Ｐ１で空中静止したときに、測定プログラムを読み込んで、支持柱１０２ａの座標情報と支持柱１０２ｂの座標情報とを取得する。
【００３４】
測定部１５は、制御部１１により取得された支持柱１０２ａの座標情報に基づいて、支持柱１０２ａにレーザを照射する。測定部１５は、測定点Ｐ１から支持柱１０２ａと基礎地盤Ｇとの境目である地際点Ｐ２までの第１距離Ｌ１を測定する。また、測定部１５は、測定点Ｐ１から支持柱１０２ａと電線１０１とを固定する固定点Ｐ３までの第２距離Ｌ２を測定する。測定部１５は、測定点Ｐ１の水平方向Ｈに対して地際点Ｐ２に対して照射したレーザの角度θ１と、測定点Ｐ１の水平方向Ｈに対して固定点Ｐ３に対して照射したレーザの角度θ２とを測定する。
【００３５】
同様に、測定部１５は、制御部１１により取得された支持柱１０２ｂの座標情報に基づいて、支持柱１０２ｂにレーザを照射する。測定部１５は、測定点Ｐ１から支持柱１０２ｂと基礎地盤Ｇとの境目である地際点Ｐ４までの第１距離Ｌ３を測定する。また、測定部１５は、測定点Ｐ１から支持柱１０２ｂと電線１０１とを固定する固定点Ｐ５までの第２距離Ｌ４を測定する。測定部１５は、測定点Ｐ１の水平方向Ｈに対して地際点Ｐ４に対して照射したレーザの角度θ３と、測定点Ｐ１の水平方向Ｈに対して固定点Ｐ５に対して照射したレーザの角度θ４とを測定する。
【００３６】
測定部１５は、測定した第１距離Ｌ１，Ｌ３と、第２距離Ｌ２，Ｌ４と、レーザの角度θ１，θ２，θ３，θ４を記憶部１２に保存する。なお、測定部１５は、第１距離Ｌ１，Ｌ３と、第２距離Ｌ２，Ｌ４と、レーザの角度θ１，θ２，θ３，θ４とを通信部１７を介して処理装置２０に送信する構成でもよい。
【００３７】
処理装置２０は、第１算出部２１と、判定部２２と、通信部２３とを備える。通信部２３と通信部１７とは、無線または有線により接続され、飛行体１０で得られた情報が処理装置２０に送信される。
【００３８】
第１算出部２１は、通信部２３を介して測定部１５により測定された第１距離と第２距離とを取得し、取得した第１距離と第２距離とに基づいて、地際点から固定点までの距離を算出する。
【００３９】
図３に示す例では、第１算出部２１は、第１距離Ｌ１，Ｌ３と、第２距離Ｌ２，Ｌ４と、レーザの角度θ１，θ２，θ３，θ４とを取得する。
【００４０】
第１算出部２１は、レーザの角度θ１とレーザの角度θ２との差分から第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との角度θ５を算出する。第１算出部２１は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２と角度θ５とに基づいて、（１）式により、支持柱１０２ａの地際点Ｐ２から固定点Ｐ３までの距離Ｌ５を算出する。
Ｌ５＝√（Ｌ１２＋Ｌ２２−２Ｌ１×Ｌ２×ｃｏｓθ５）  ・・・（１）
【００４１】
また、第１算出部２１は、レーザの角度θ３とレーザの角度θ４との差分から第１距離Ｌ３と第２距離Ｌ４との角度θ６を算出する。第１算出部２１は、第１距離Ｌ３と第２距離Ｌ４と角度θ６とに基づいて、（２）式により、支持柱１０２ｂの地際点Ｐ４から固定点Ｐ５までの距離Ｌ６を算出する。
Ｌ６＝√（Ｌ３２＋Ｌ４２−２Ｌ３×Ｌ４×ｃｏｓθ６）  ・・・（２）
【００４２】
判定部２２は、第１算出部２１により算出された距離を基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する。基準値とは、例えば、前回の点検において第１算出部２１により算出された距離、過去ｎ回の点検において第１算出部２１により算出された複数の距離の平均値、または支持柱１０２の設置時の距離などである。所定の差分とは、例えば、１ｃｍ，２ｃｍなどの定数である。また、判定部２２は、第１算出部２１により算出された距離が基準値からｎ％以上離れている場合には、差分が所定の差分を超えていると判断してもよい。
【００４３】
よって、送配電設備点検システム１は、飛行ルートに基づいて飛行体１０を飛行させ、処理装置２０により測定部１５により測定した結果に基づいて支持柱１０２の地際点から固定点までの距離を算出し、この距離と基準値とを比較し、差分が所定の差分を超えているかどうかを判定するので、作業者の負担を軽減しつつ、支持柱１０２がどの程度沈み込んでいるのか、または、支持柱１０２がどの程度浮き上がっているのかを点検することができる。作業員は、送配電設備１００の挙動を把握することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。例えば、作業者は、送配電設備点検システム１による結果に基づいて、支持柱１０２が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することができる。
【００４４】
また、処理装置２０は、測定部１５により測定された第１距離と第２距離とに基づいて、対象となる支持柱１０２の傾きを算出する第２算出部２４を備える構成でもよい。
【００４５】
図３に示す例では、第２算出部２４は、測定部１５により測定された第１距離Ｌ１と、第２距離Ｌ２と、第１算出部２１により算出された支持柱１０２ａの地際点Ｐ２から固定点Ｐ３までの距離Ｌ５とに基づいて、（３）式により、支持柱１０２ａの傾きを算出する。第２算出部２４は、傾きを角度θ７として算出する。
ｃｏｓθ７＝（Ｌ１２＋Ｌ５２−Ｌ２２）／（２×Ｌ１×Ｌ５）  ・・・（３）
【００４６】
同様に、第２算出部２４は、測定部１５により測定された第１距離Ｌ３と、第２距離Ｌ４と、第１算出部２１により算出された支持柱１０２ｂの地際点Ｐ４から固定点Ｐ５までの距離Ｌ６とに基づいて、（４）式により、支持柱１０２ｂの傾きを算出する。第２算出部２４は、傾きを角度θ８として算出する。
ｃｏｓθ８＝（Ｌ３２＋Ｌ６２−Ｌ４２）／（２×Ｌ３×Ｌ６）  ・・・（４）
【００４７】
判定部２２は、第２算出部２４により算出された傾きを基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する。基準値とは、例えば、前回の点検において第２算出部２４により算出された傾き、過去ｎ回の点検において第２算出部２４により算出された複数の傾きの平均値、または支持柱１０２の設置時の傾きなどである。所定の差分とは、例えば、５度，１０度などの定数である。また、判定部２２は、第２算出部２４により算出された傾きが基準値からｎ％以上離れている場合には、差分が所定の差分を超えていると判断してもよい。
【００４８】
よって、送配電設備点検システム１は、飛行ルートに基づいて飛行体１０を飛行させ、処理装置２０により測定部１５により測定した結果に基づいて支持柱１０２の傾きを算出し、この傾きと基準値とを比較し、差分が所定の差分を超えているかどうかを判定するので、作業者の負担を軽減しつつ、支持柱１０２がどの程度傾いているのかを点検することができる。作業員は、送配電設備１００の挙動を把握することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。例えば、作業者は、送配電設備点検システム１による結果に基づいて、支持柱１０２が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することができる。
【００４９】
また、処理装置２０は、測定部１５により測定された結果に基づいて、対象となる支持柱１０２と、当該対象となる支持柱１０２に隣接する一方の支持柱１０２との間にかかる第１電線張力と、対象となる支持柱１０２と、当該対象となる支持柱１０２に隣接する他方の支持柱１０２との間にかかる第２電線張力とを算出する第３算出部２５を備える構成でもよい。
【００５０】
ここで、第３算出部２５の動作について図４を用いて説明する。図４は、支持柱１０２ａと支持柱１０２ｂとの間にかかっている電線１０１の水平方向にかかる電線張力Ｔについての説明に供する図である。
【００５１】
支持柱１０２は、必要な設計荷重に応じて品種が選定され、設置する地面の条件に応じて敷設される。設計荷重は、電線にかかる電線張力（ベクトル）と、風により電線と支持柱とにかかる風圧荷重（ベクトル）との和（ベクトルの和）により求めることができる。以下では、設計荷重は、電線１０１の断線を考慮せず、常時想定荷重以下である場合について説明する。
【００５２】
電線１０１は、弛みなくぴんと張ってしまうと張力が大きくなり、雨または風に対する耐久性が低くなったり、地震などの振動により支持柱１０２の強度が低くなるため、弛みを持たせてある。
【００５３】
支持柱１０２ａと支持柱１０２ｂとの間にかかっている電線１０１の長さＬは、電線１０１の弛みＤと、支持柱１０２ａと支持柱１０２ｂとの間の距離である径間Ｓとに基づいて、（５）式により算出することができる。
Ｌ＝Ｓ＋８Ｄ２／３Ｓ  ・・・（５）
【００５４】
ここで、電線１０１の長さＬは既知であるとする。また、径間Ｓは、測定部１５により測定された測定点Ｐ１から固定点Ｐ３までの第２距離Ｌ２と、測定点Ｐ１の水平方向Ｈに対して固定点Ｐ３に対して照射したレーザの角度θ２とに基づいて、（６）式により算出することができる。
Ｓ＝２×Ｌ２×ｃｏｓθ２  ・・・（６）
【００５５】
よって、（５）式を展開して、（７）式により、電線１０１の弛みＤを算出することができる。
Ｄ＝√（（３Ｓ（Ｌ−Ｓ））／８）  ・・・（７）
【００５６】
なお、測定部１５は、測定点Ｐ１の直下の電線１０１にレーザを照射し、電線１０１に当たって戻ってくるまでの時間を測定し、その測定結果から電線１０１の弛みＤを求めてもよい。
【００５７】
また、電線１０１の水平方向にかかる電線張力Ｔは、電線１０１の弛みＤと、単位長さあたりの電線１０１の荷重Ｗと、径間Ｓとに基づいて、（８）式により算出することができる。なお、単位長さあたりの電線１０１の荷重Ｗは、既知であるとする。
Ｔ＝ＷＳ２／８Ｄ  ・・・（８）
【００５８】
図５は、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの平面図であり、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）と、第２電線張力ＴＲ（ベクトル）と、風圧荷重Ｗｗ（ベクトル）との和Ｗ１（ベクトル和）を算出する手順についての説明に供する図である。なお、風圧荷重Ｗｗは、電線１０１にかかる風圧荷重（ベクトル）と、支持柱１０２にかかる風圧荷重（ベクトル）との合成ベクトルを意味している。
【００５９】
第３算出部２５は、（８）式に基づいて、対象となる支持柱１０２ａと、支持柱１０２ａに隣接する一方の支持柱１０２ｂとの間にかかる第１電線張力ＴＬを算出する。また、第３算出部２５は、（８）式に基づいて、対象となる支持柱１０２ａと、支持柱１０２ａに隣接する他方の支持柱１０２ｃとの間にかかる第２電線張力ＴＲとを算出する。
【００６０】
判定部２２は、第３算出部２５により算出された第１電線張力と第２電線張力との合成張力と、対象となる支持柱１０２にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定する。所定値とは、支持柱１０２の種類ごとに定められている設計荷重である。支持柱１０２は、例えば、それぞれ固有の「呼び名」により寸法、体積、重量、設計荷重などが規定されている。
【００６１】
風圧荷重Ｗｗ（ベクトル）は、単位面積あたりの風圧荷重αと、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）と、第２電線張力ＴＲ（ベクトル）と、電線１０１の径ｄと、電線１０１の本数ｎとに基づいて、（９）式により算出することができる。
Ｗｗ＝（ＴＬ＋ＴＲ）×ｄ×ｎ×α  ・・・（９）
【００６２】
なお、電線１０１の径ｄは、着雪を考慮しないものとする。また、電線１０１の本数ｎは、三相交流の場合には「３」であり、単相交流の場合には「２」である。また、（９）式では、電線１０１の水平角を考慮していない。
【００６３】
図５に示す例では、判定部２２は、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）と第２電線張力ＴＲ（ベクトル）との合成張力Ｔ０（ベクトル）を算出し、合成張力Ｔ０（ベクトル）と風圧荷重Ｗｗ（ベクトル）との和Ｗ１（ベクトル和）を算出し、算出した和Ｗ１（ベクトル和）が所定値を超えているかどうかを判定する。
【００６４】
よって、送配電設備点検システム１は、支持柱１０２が常時想定荷重以下である設計荷重を超えているかどうかを判定するので、作業者の負担を軽減しつつ、支持柱１０２にかかっている荷重を点検することができる。作業員は、送配電設備１００の挙動を把握することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。例えば、作業者は、送配電設備点検システム１による結果に基づいて、支持柱１０２が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することができる。
【００６５】
なお、上述では、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、一直線状に敷設されている場合を想定して説明したが、送配電設備点検システム１は、一直線状に敷設されていない場合でも適用することができる。
【００６６】
また、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが一直線状に敷設されていない場合、一直線状に敷設されている場合に比べて、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）の向きと第２電線張力ＴＲ（ベクトル）の向きとが異なることが予想される。
【００６７】
判定部２２は、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが一直線状に敷設されていない場合には、例えば、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）と第２電線張力ＴＲ（ベクトル）との合成張力Ｔ０（ベクトル）を算出するときに、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの敷設形態に応じた補正値を加算または乗算する処理を行う。
【００６８】
判定部２２は、例えば、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが一直線状に敷設されているかどうかを判定する。支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの敷設形態は、既知であってもよいし、撮像部１６により撮像した画像から判定してもよい。
【００６９】
判定部２２は、支持柱１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが一直線状に敷設されていないと判定した場合、支持柱１０２ａおよび支持柱１０２ｂと、支持柱１０２ａおよび１０２ｃとの角度を算出し、算出した角度に応じた補正値を用いて合成張力Ｔ０（ベクトル）を算出する。
【００７０】
また、処理装置２０は、測定部１５により測定された結果に基づいて、対象となる支持柱１０２と、当該対象となる支持柱１０２に隣接する一方の支持柱１０２との間にかかる電線張力を算出する第４算出部２６を備える構成でもよい。以下では、設計荷重は、電線１０１の断線を考慮し、非常時想定荷重以下である場合について説明する。
【００７１】
図６は、支持柱１０２ａ，１０２ｂの平面図であり、第１電線張力ＴＬ（ベクトル）と、風圧荷重Ｗｗ（ベクトル）との和Ｗ２（ベクトル和）を算出する手順についての説明に供する図である。なお、図６では、支持柱１０２ａと支持柱１０２ｃとの間の電線１０１が断線した場合を想定している。また、風圧荷重Ｗｗは、電線１０１にかかる風圧荷重（ベクトル）と、支持柱１０２にかかる風圧荷重（ベクトル）との合成ベクトルを意味している。
【００７２】
第４算出部２６は、（８）式に基づいて、対象となる支持柱１０２ａと、支持柱１０２ａに隣接する一方の支持柱１０２ｂとの間にかかる第１電線張力ＴＬを算出する。
【００７３】
判定部２２は、第４算出部２６により算出された第１電線張力ＴＬと、対象となる支持柱１０２ａにかかる風圧荷重Ｗｗとの和Ｗ２が所定値を超えているかどうかを判定する。所定値とは、支持柱１０２の種類ごとに定められている設計荷重である。
【００７４】
よって、送配電設備点検システム１は、支持柱１０２が非常時想定荷重以下である設計荷重を超えているかどうかを判定するので、作業者の負担を軽減しつつ、支持柱１０２にかかっている荷重を点検することができる。作業員は、送配電設備１００の挙動を把握することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。例えば、作業者は、送配電設備点検システム１による結果に基づいて、支持柱１０２が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することができる。
【００７５】
また、処理装置２０は、同じ測定点において、撮像部１６により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出する差分検出部２７を備える構成でもよい。
【００７６】
ここで、撮像部１６により支持柱１０２を撮像する動作について説明する。なお、記憶部１２には、撮像部１６の動作を制御するための撮像プログラムが保存されているものとする。撮像プログラムには、撮像する座標と方向の情報が記述されている。
【００７７】
例えば、制御部１１は、飛行体１０が図３に示すように、支持柱１０２ａと支持柱１０２ｂの中間位置の測定点Ｐ１で空中静止したとき、撮像プログラムを読み込んで、撮像する座標と方向の情報を取得する。制御部１１は、撮像する座標の位置に飛行体１０を移動し、撮像部１６を撮像する方向に向ける。制御部１１は、撮像部１６により撮像を行うように制御する。
【００７８】
撮像部１６は、制御部１１による制御にしたがって、撮像を行う。例えば、撮像部１６は、一つの測定点において、５つの場所を撮影する。撮像部１６は、測定点Ｐ１の位置から支持柱１０２ａの固定点Ｐ３の方向に向かって撮像し、得られた画像Ｐｉｃ１を記憶部１２に保存する。撮像部１６は、測定点Ｐ１の位置から支持柱１０２ｂの固定点Ｐ５の方向に向かって撮像し、得られた画像Ｐｉｃ２を記憶部１２に保存する。撮像部１６は、測定点Ｐ１の直下に向かって撮像し、得られた画像Ｐｉｃ３を記憶部１２に保存する。撮像部１６は、支持柱１０２ａの上空から直下に向かって撮像し、得られた画像Ｐｉｃ４を記憶部１２に保存する。撮像部１６は、支持柱１０２ｂの上空から直下に向かって撮像し、得られた画像Ｐｉｃ５を記憶部１２に保存する。記憶部１２は、画像Ｐｉｃ１，Ｐｉｃ２，Ｐｉｃ３，Ｐｉｃ４，Ｐｉｃ５を測定点Ｐ１に関連付けて記憶する。
【００７９】
差分検出部２７は、記憶部１２から画像を読み出して、同じ測定点において、撮像部１６により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出する。差分検出部２７は、例えば、前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を画素数で検出する。
【００８０】
判定部２２は、差分検出部２７により検出された差分が所定値を超えているかどうかを判定する。判定部２２は、例えば、差分検出部２７により検出された差分の画素数が所定値（例えば、１００画素）を超えているかどうかを判定する。
【００８１】
よって、送配電設備点検システム１は、撮像部１６により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出し、この差分が所定値を超えているかどうかを判定するので、作業者の負担を軽減しつつ、支持柱１０２にかかっている荷重を点検することができる。作業員は、送配電設備１００の挙動を把握することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。例えば、作業者は、送配電設備点検システム１による結果に基づいて、支持柱１０２が設置時に想定した強度に耐えうる状態か否かを判断することができる。
【００８２】
また、判定部２２は、支持柱１０２の沈み込みや浮き上がりの程度と、支持柱１０２の傾きの程度と、設計荷重の程度との二つ以上を総合的に判断して、警告を発する構成でもよい。例えば、判定部２２は、支持柱１０２の沈み込みの程度に応じて点数を付け、また、支持柱１０２の傾きの程度に応じて点数を付け、点数の合計が所定の値を超えていれば、警告を発する。このような構成によれば、送配電設備点検システム１は、支持柱１０２の地際点から固定点までの距離を算出し、この距離と基準値とを比較し、差分が所定の差分を超えていなくても、支持柱１０２の傾きの程度により、警告を発することができ、送配電設備１００に異常が発生する前兆を把握することができる。
【００８３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  送配電設備点検システム
１０  飛行体
１１  制御部
１２  記憶部
１３  姿勢センサ
１４  測位部
１５  測定部
１６  撮像部
１７  通信部
２０  処理装置
２１  第１算出部
２２  判定部
２３  通信部
２４  第２算出部
２５  第３算出部
２６  第４算出部
２７  差分検出部
１００  送配電設備
１０１  送配電線（電線）
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ  支持柱
Ｇ  基礎地盤
Ｈ  水平方向
Ｐ１  測定点
Ｐ２，Ｐ４  地際点
Ｐ３，Ｐ５  固定点
Ｒ  飛行ルート
【図１】
2019163050.tif 000003
【図２】
2019163050.tif 000004
【図３】
2019163050.tif 000005
【図４】
2019163050.tif 000006
【図５】
2019163050.tif 000007
【図６】
2019163050.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月2日(2018.8.2)
【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】
電気を送配電する送配電線と、所定間隔で設置され、前記送配電線を支持する複数の支持柱とにより構成される送配電設備を点検する飛行体と処理装置とを備える送配電設備点検システムであって、
前記飛行体は、
所定の測定点を含む飛行経路にしたがって飛行し、
前記測定点から対象となる支持柱と基礎地盤との境目である地際点までの第１距離と、前記測定点から前記対象となる支持柱と前記送配電線とを固定する固定点までの第２距離とを測定する測定部を備え、
前記処理装置は、
前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記地際点から前記固定点までの距離を算出する第１算出部と、
前記測定部により測定された前記第１距離と前記第２距離とに基づいて、前記対象となる支持柱の傾きを算出する第２算出部と、
前記第１算出部により算出された距離を基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定し、前記第２算出部により算出された傾きを基準値と比較して、その差分が所定の差分を超えているかどうかを判定する判定部とを備える、
送配電設備点検システム。
【請求項２】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる第１電線張力と、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する他方の支持柱との間にかかる第２電線張力とを算出する第３算出部を備え、
前記判定部は、前記第３算出部により算出された第１電線張力と第２電線張力との合成張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１に記載の送配電設備点検システム。
【請求項３】
前記処理装置は、前記測定部により測定された結果に基づいて、前記対象となる支持柱と、当該対象となる支持柱に隣接する一方の支持柱との間にかかる電線張力を算出する第４算出部を備え、
前記判定部は、前記第４算出部により算出された電線張力と、前記対象となる支持柱にかかる風圧荷重との和が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１に記載の送配電設備点検システム。
【請求項４】
前記飛行体は、点検対象を撮像する撮像部を備え、
前記処理装置は、同じ測定点において、前記撮像部により前回撮像された画像と今回撮像された画像との差分を検出する差分検出部を備え、
前記判定部は、前記差分検出部により検出された差分が所定値を超えているかどうかを判定する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の送配電設備点検システム。
【国際調査報告】
2019163050.tif 000009
2019163050.tif 000010
2019163050.tif 000011
2019163050.tif 000012