(57)【要約】【課題】オペレータに危険距離に近いことを報知して回避させると共に、最悪の事態（接触事故）が発生した場合でも重大事故に拡大することを防止する事故防止監視制御システムを提供する。【解決手段】この監視制御装置７は、ＧＰＳ衛星５からの信号に基づいて得られたクレーン車８に係る位置情報を取得する位置情報取得手段１１と、クレーン車８の所定範囲内に位置する送電線に係る情報を格納した送電線情報格納手段１２と、クレーン車８に係る位置情報と送電線３に係る位置情報とを照合する照合手段１３と、照合手段１３による照合結果に基づいてクレーン車８と送電線３との離隔距離を判定する離隔距離判定手段１４と、離隔距離判定手段１４により判定された離隔距離が所定の安全距離よりも短い場合にクレーン車８に対して警報を発する警報発信手段１５と、自動復旧装置の使用の可否を制御する自動復旧装置制御手段１８と、を備えて構成されている。【選択図】図２
2011095848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて得られた監視対象物に係る位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記監視対象物の所定範囲内に位置する送電線に係る情報を格納した送電線情報格納手段と、前記位置情報取得手段により取得された監視対象物に係る位置情報と前記送電線情報格納手段から得られた送電線に係る位置情報とを照合する照合手段と、該照合手段による照合結果に基づいて前記監視対象物と前記送電線との離隔距離を判定する離隔距離判定手段と、該離隔距離判定手段により判定された離隔距離が所定の安全距離よりも短い危険距離に相当する場合に前記監視対象物に対して警報を発する警報発信手段と、前記送電線の事故を検出したときに自動的に該送電線への送電を停止して、復旧時に自動的に該送電線への送電を開始する自動復旧装置の使用可否を制御する自動復旧装置制御手段と、前記各手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記離隔距離判定手段により前記離隔距離が前記危険距離内にあると判定した場合は、前記警報発信手段により前記監視対象物に対して警報を発すると共に、前記危険距離内に位置する時間が所定時間継続したと判断したときに前記自動復旧装置制御手段により前記自動復旧装置の使用を停止することを特徴とする事故防止監視制御システム。
【請求項２】
前記監視対象物に、停止信号を受信することにより該監視対象物の移動を停止する移動停止手段を備え、前記制御手段は、前記停止信号を発信する停止信号発信手段を更に備え、前記離隔距離判定手段が前記離隔距離が前記危険距離内にあると判定した場合は、前記警報発信手段により前記監視対象物に対して警報を発すると共に、前記停止信号発信手段により前記停止信号を発信して前記監視対象物を停止させることを特徴とする請求項１に記載の事故防止監視制御システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記監視対象物と前記送電線との位置関係を表示する表示手段を備え、前記離隔距離判定手段が前記離隔距離の判定を開始したときに、前記表示手段に当該監視対象物と前記送電線との位置関係を表示することを特徴とする請求項１に記載の事故防止監視制御システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記離隔距離判定手段により前記離隔距離が安全距離内であると判定し、且つ前記安全距離に位置する時間が所定の時間継続したと判断したときに、前記自動復旧装置の使用を開始することを特徴とする請求項１に記載の事故防止監視制御システム。
【請求項５】
前記監視対象物は、クレーン、重機、又はヘリコプターであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の事故防止監視制御システム。
【請求項６】
前記警報発信手段が警報を発する監視対象物と前記送電線との離隔距離は、前記送電線の高圧階級により決定されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の事故防止監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事故防止監視制御システムに関し、さらに詳しくは、監視対象物が送電線の危険距離に接近したことを検出して、当該監視対象物に対して警報を発すると共に自動復旧装置の使用を停止する事故防止監視制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電所で発電された電力は、遠距離に効率よく送電するために、超高圧に昇圧されて送電鉄塔に架せられた送電線により送られる。送電線周辺で行われる工事にクレーンが使用される場合、クレーンと送電線等との接触事故が懸念される。従来、送電線下のクレーン作業に際しては、作業実施者からの連絡・要請により作業期間中送電線自動復旧装置（送電線の事故を検出したときに自動的に送電線への送電を停止して、復旧時に自動的に送電線への送電を開始する装置）を不使用として、事故内容の復旧を目視により確認してから送電線自動復旧装置を使用可とするようにしている。しかし、作業実施者が電力会社への連絡を失念したり、故意に無届で実施した場合に、送電線との接触事故が発生すると、送電線自動復旧装置が作動して一時的に送電を遮断するが、再び送電線に送電して大きな事故に繋がる場合があった。
そこでこれらの事故を未然に防止するために、特許文献１には、クレーン等の作業用重機が送電線に対して一定の距離まで接近すると、自動的に接近警報を発する警報装置について開示されている。また、特許文献２には、クレーンと送電線の接近距離を水平方向はＧＰＳで、垂直方向は赤外線センサで測定したデータをもとに算出し、接近距離が危険範囲内に入った場合は警報を発信することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８２６６７公報
【特許文献２】特開２００７−１４５５１８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、特許文献１及び２に記載の従来技術は、何れも、クレーンが送電線に接近した場合に警報を発するが、オペレータが気づかないときや、意識的に無視された場合は、送電線との接触事故を防止することができないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳによる監視対象物の位置情報に基づいて送電線との離隔距離を割り出し、監視対象物が危険距離に接近した場合に警報を発すると共に、送電線自動復旧装置を未使用にすることにより、オペレータに危険距離に近づいたことを報知して回避させると共に、最悪の事態（接触事故）が発生した場合でも重大事故に拡大することを防止する事故防止監視制御システムを提供することを目的とする。
また、他の目的は、警報に気が付かない場合に、監視対象物の移動を強制的に停止して、事故の拡大を未然に防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて得られた監視対象物に係る位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記監視対象物の所定範囲内に位置する送電線に係る情報を格納した送電線情報格納手段と、前記位置情報取得手段により取得された監視対象物に係る位置情報と前記送電線情報格納手段から得られた送電線に係る位置情報とを照合する照合手段と、該照合手段による照合結果に基づいて前記監視対象物と前記送電線との離隔距離を判定する離隔距離判定手段と、該離隔距離判定手段により判定された離隔距離が所定の安全距離よりも短い危険距離に相当する場合に前記監視対象物に対して警報を発する警報発信手段と、前記送電線の事故を検出したときに自動的に該送電線への送電を停止して、復旧時に自動的に該送電線への送電を開始する自動復旧装置の使用可否を制御する自動復旧装置制御手段と、前記各手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記離隔距離判定手段により前記離隔距離が前記危険距離内にあると判定した場合は、前記警報発信手段により前記監視対象物に対して警報を発すると共に、前記危険距離内に位置する時間が所定時間継続したと判断したときに前記自動復旧装置制御手段により前記自動復旧装置の使用を停止することを特徴とする。
本発明では、ＧＰＳにより監視対象物の位置を検出し、予め格納した送電線の位置情報と照合して両者の距離を判定する。その結果、両者の距離が危険距離に達した場合に、監視対象物に対して警報を発する。ここまでは従来技術として公知であるが、本発明では更に、警報を発すると共に送電線の自動復旧装置を使用不可として、最悪の事態（接触事故）が発生した場合でも重大事故に達することを防止するものである。これにより、オペレータに危険距離に接近していることを報知して事故を回避させると共に、重大事故を未然に防止することができる。
【０００６】
請求項２は、前記監視対象物に、停止信号を受信することにより該監視対象物の移動を停止する移動停止手段を備え、前記制御手段は、前記停止信号を発信する停止信号発信手段を更に備え、前記離隔距離判定手段が前記離隔距離が前記危険距離内にあると判定した場合は、前記警報発信手段により前記監視対象物に対して警報を発すると共に、前記停止信号発信手段により前記停止信号を発信して前記監視対象物を停止させることを特徴とする。
工事現場等では、周囲の喧騒によりオペレータが警報に気が付かない場合がある。そのような場合は、オペレータは監視対象物が送電線に接近していることに気が付かないで、最悪の場合は送電線と接触事故を起こす場合がある。そこで本発明では、監視対象物に予め停止信号を受信すると停止する移動停止手段を備えておき、警報が発せられた場合は、停止信号を発して監視対象物の移動を強制的に停止する。これにより、オペレータが、警報が発せられたことに気が付かない場合でも、最悪の事態を回避することができる。
【０００７】
請求項３は、前記制御手段は、前記監視対象物と前記送電線との位置関係を表示する表示手段を備え、前記離隔距離判定手段が前記離隔距離の判定を開始したときに、前記表示手段に当該監視対象物と前記送電線との位置関係を表示することを特徴とする。
監視制御システムは、ＧＰＳ衛星からの位置情報に基づいて、監視対象物と送電線との位置関係を取得することができる。従って、それらの情報からディスプレイ上に表示してリアルタイムに目視により監視することができる。また、位置情報から監視対象物が安全距離内に位置するか否かを判定することができるので、それぞれの状態を色別に表示することもできる。これにより、監視員が表示内容を監視して監視対象物に指示を与えることができる。
【０００８】
請求項４は、前記制御手段は、前記離隔距離判定手段により前記離隔距離が安全距離内であると判定し、且つ前記安全距離に位置する時間が所定の時間継続したと判断したときに、前記自動復旧装置の使用を開始することを特徴とする。
自動復旧装置は、送電線に異常が発生すると自動的に送電を遮断し、異常が解除されると自動的に復旧するように働く。従って、自動復旧装置を不使用のままにしておくと、安全上不都合が発生するので、本発明では、監視対象物が安全距離に所定時間位置していることを確認すると、自動復旧装置の使用を開始する。これにより、自動復旧装置の使用を必要時に有効に使用することができる。
【０００９】
請求項５は、前記監視対象物は、クレーン、重機、又はヘリコプターであることを特徴とする。
送電線は高圧の電力を流すために安全性の点を考慮して高い鉄塔により支持されている。従って、一般の車両や作業車等が送電線の直下を通過しても何等支障がない高さに設置されている。しかし、クレーン等の上方に伸びる構造の車両については、場合によってはクレーンの先端が送電線に接触する危険性もある。また、重機が鉄塔に接触して鉄塔を破壊するといったことも考えられる。さらに、地上を移動する車両ばかりでなく、上空を飛行するヘリコプターは更に送電線との接触事故の危険性がある。従って、本発明では監視対象物として、これらのクレーン、重機、又はヘリコプターを対象とする。これにより、幅広い分野で送電線の接触事故を監視するシステムとして応用することができる。
【００１０】
請求項６は、前記警報発信手段が警報を発する監視対象物と前記送電線との離隔距離は、前記送電線の高圧階級により決定されることを特徴とする。
送電線には、例えば、２２ＫＶ、６６ＫＶ、１１０ＫＶ、２２０ＫＶの高圧電流が流れており、これらを各種高圧階級と呼ぶ。即ち、高圧階級が高いほど電圧が高くなるため、隔離距離は大きくなる。そこで本発明では、送電線の高圧階級により隔離距離を決定する。これにより、高圧階級に適した隔離距離を設定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＧＰＳにより監視対象物の位置を検出し、予め格納した送電線の位置情報と照合して両者の距離を判定して警報を発すると共に、送電線の自動復旧装置を使用不可として、最悪の事態（接触事故）が発生した場合でも重大事故に達することを防止するので、オペレータに危険距離に接近していることを報知して事故を回避させると共に、重大事故を未然に防止することができる。
また、監視対象物に予め停止信号を受信すると停止する移動停止手段を備えておき、警報が発せられた場合は、停止信号を発して監視対象物の移動を強制的に停止するので、オペレータが、警報が発せられたことに気が付かない場合でも、最悪の事態を回避することができる。
また、位置情報からディスプレイ上に表示してリアルタイムに目視により監視することができ、位置情報から監視対象物が安全距離内に位置するか否かを判定することができるので、それぞれの状態を色別に表示することもできるので、監視員が表示内容を監視して監視対象物に指示を与えることができる。
また、監視対象物が安全距離に所定時間位置していることを確認すると、自動復旧装置の使用を開始するので、自動復旧装置の使用を必要時に有効に使用することができる。
また、監視対象物として、クレーン、重機、又はヘリコプターを対象とするので、幅広い分野で送電線の接触事故を監視するシステムとして応用することができる。
また、送電線の高圧階級により隔離距離を決定するので、高圧階級に適した隔離距離を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る事故防止監視制御システムの構成を模式的に示す模式図である。
【図２】本発明に係る監視制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る監視制御システムの動作について説明するフローチャートである。
【図４】監視モニタに表示した表示例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る事故防止監視制御システムの構成を模式的に示す模式図である。この事故防止監視制御システム（以下、単に監視制御システムと呼ぶ）１００は、ＧＰＳ衛星４、通信衛星２３、発電所１、送電鉄塔２、送電線３、自動復旧装置を有する変電所６、クレーン車（監視対象物）８、及び事故防止監視制御装置（以下、単に監視制御装置と呼ぶ）７により構成され、発電所１から発電された電力は送電鉄塔２に架せられた送電線３を介して変電所６に送られ、変電所６では電圧を降圧してさらに送電線により各需要者に送られる。また、変電所には図示を省略するが、送電線３の事故を検出したときに自動的に当該送電線への送電を停止して、復旧時に自動的に当該送電線の充電を開始する自動復旧装置が備えられ、自動復旧装置は監視制御装置７により使用の可否が制御される。本実施形態では、送電線３の周辺で作業を行なっているクレーン車８と送電線３が接触事故を起こさないように監視する場合について説明する。尚、クレーン車８には、ＧＰＳ衛星４と通信衛星２３との通信を行うためのアンテナ９、位置情報を演算するＧＰＳ受信機、及び停止信号を受信することにより移動を停止する移動停止手段を備え、監視制御装置７には、ＧＰＳ衛星４と通信衛星２３との通信を行うためのアンテナ５を備えている。
【００１５】
次に監視制御システム１００の概略動作について説明する。クレーン車８は事前に本送電線３を管理する電力会社に工事の申請を行って許可を受けているものとする。また、電力会社は工事依頼者から工事日程を受領して承認を与えている。クレーン車８はＧＰＳ衛星４からＧＰＳ信号を受信して、クレーン車８の位置情報をＧＰＳ受信機により演算して、その位置情報をアンテナ９を介して通信衛星２３により監視制御装置７に送信する。監視制御装置７は、その位置情報とデータベースに格納した送電線の位置情報とを照合して送電線３とクレーン車８の離隔距離を計算する。もし、離隔距離が安全距離より少ないと判断すると、監視制御装置７はアンテナ５を介して通信衛星２３に警報信号を送信する。その結果、通信衛星２３からクレーン車８に対して警報信号が送信され、その信号を受信したクレーン車８は送電線３に接近していることを認識する。また、監視制御装置７は同時に、変電所６に対して自動復旧装置を不使用とする信号を発する。
本実施形態では、ＧＰＳによりクレーン車８の位置を検出し、予め格納した送電線３の位置情報と照合して両者の距離を判定する。その結果、両者の距離が危険距離に達した場合に、クレーン車８に対して警報を発する。ここまでは従来技術として公知であるが、本実施形態では更に、警報を発すると共に送電線３の自動復旧装置を使用不可として、最悪の事態（接触事故）が発生した場合でも重大事故に拡大することを防止するものである。これにより、オペレータに危険距離に接近していることを報知して事故を回避させると共に、重大事故を未然に防止することができる。
【００１６】
図２は本発明に係る監視制御装置の構成を示すブロック図である。この監視制御装置７は、アンテナ５と、ＧＰＳ衛星４及び通信衛星２３との通信を行う通信部１０と、ＧＰＳ衛星５からの信号に基づいて得られたクレーン車８に係る位置情報を取得する位置情報取得手段１１と、クレーン車８の所定範囲内に位置する送電線に係る情報を格納した送電線情報格納手段１２と、位置情報取得手段１１により取得されたクレーン車８に係る位置情報と送電線情報格納手段１２から得られた送電線３に係る位置情報とを照合する照合手段１３と、照合手段１３による照合結果に基づいてクレーン車８と送電線３との離隔距離を計算する離隔距離判定手段１４と、離隔距離判定手段１４により判定された離隔距離が所定の安全距離よりも短い場合に、クレーン車８に対して警報を発する警報発信手段１５と、送電線３の事故を検出したときに自動的に送電線３への送電を停止して、復旧時に自動的に送電線３の充電を開始する自動復旧装置の使用可否を制御する自動復旧装置制御手段１８と、クレーン車８と送電線３との位置関係を表示する監視モニタ（表示手段）１９と、停止信号を発信する停止信号発信手段１７と、各手段を制御する制御部（制御手段）１６と、を備えて構成されている。
【００１７】
図３は本発明に係る監視制御システムの動作について説明するフローチャートである。まず、通信部１０が通信衛星２３からクレーン車８の位置情報を受信して位置情報取得手段１１に入力する（Ｓ１）。制御部１６は送電線情報格納手段１２に格納された送電線３の位置情報と位置情報取得手段１１により取得したクレーン車８の位置情報を照合手段１３により照合する（Ｓ２）。照合手段１３はクレーン車８の位置情報から最も近い送電線３の位置情報を検索して照合する。そして、照合の結果から両者の離隔距離を離隔距離判定手段１４により計算して制御部１６に計算結果を渡す（Ｓ３）。それと同時に制御部１６では、送電線３とクレーン車８の位置関係から表示データに変換して監視モニタ１９に表示する（Ｓ４）。
【００１８】
そして計算結果から送電線３とクレーン車８の離隔距離が安全距離であるか否かを判断する（Ｓ５）。安全距離内であれば（Ｓ５でＹ）、ステップＳ１に戻って動作を繰り返すが、安全距離外であれば（Ｓ５でＮ）、警報発信手段１５に対して警報を発するように指示する（Ｓ６）。警報発信手段１５は警報を通信部１０を介してアンテナ５から通信衛星２３に送信し、通信衛星２３からクレーン車８に送信される。その信号を受信したクレーン車８は警報により送電線３に接近していることを認識する。また、制御部１６は警報が発せられている時間が所定の時間継続したかを判断し（Ｓ７）、所定の時間継続したことを確認すると（Ｓ７でＹ）、クレーン車８が警報したにもかかわらず送電線３から離れていないと判断して、自動復旧装置制御手段１８により変電所に備えられている自動復旧装置を不使用とする信号を送信する（Ｓ８）。また、自動復旧装置を不使用とする信号を送信したときに、クレーン車８を強制的に停止する停止信号を停止信号発信手段１７から通信部１０を介して送信するようにしても良い（Ｓ９）。
即ち、工事現場等では、周囲の喧騒によりオペレータが警報に気が付かない場合がある。そのような場合は、オペレータはクレーン車８が送電線３に接近していることに気が付かないで、最悪の場合は送電線３と接触事故を起こす場合がある。そこで本実施形態では、クレーン車８に予め停止信号を受信すると停止する移動停止手段を備えておき、警報が発せられた場合は、停止信号を発してクレーン車８の移動を強制的に停止する。これにより、オペレータが、警報が発せられたことに気が付かない場合でも、最悪の事態を回避することができる。
【００１９】
また、送電線３は高圧の電力を流すために安全性の点を考慮して高い鉄塔２により支持されている。従って、一般の車両や作業車等が送電線３の直下を通過しても何等支障がない高さに設置されている。しかし、クレーン等の上方に伸びる構造の車両については、場合によってはクレーンの先端が送電線３に接触する危険性もある。また、重機が鉄塔２に接触して鉄塔２を破壊するといったことも考えられる。さらに、地上を移動する車両ばかりでなく、上空を飛行するヘリコプターは更に送電線３との接触事故の危険性がある。従って、本実施形態では監視対象物として、これらのクレーン車８、重機、又はヘリコプターを対象とする。これにより、幅広い分野で送電線３の接触事故を監視するシステムとして応用することができる。
また、送電線３には、例えば、２２ＫＶ、６６ＫＶ、１１０ＫＶ、２２０ＫＶの高圧電流が流れており、これらを各種高圧階級と呼ぶ。即ち、高圧階級が高いほど電圧が高くなるため、隔離距離は大きくなる。そこで本実施形態では、送電線３の高圧階級により隔離距離を決定する。これにより、高圧階級に適した隔離距離を設定することができる。
【００２０】
図４は監視モニタ１９に表示した表示例について説明する図である。この例では、鉄塔２０（丸型）に識別番号（１〜６）が付され、各鉄塔間を接続する送電線２２の系統が表示されている。そして、この例では、鉄塔２と３の間の送電線に監視対象物２１が表示されている。即ち、監視制御システム１００は、ＧＰＳ衛星４からの位置情報に基づいて、クレーン車（監視対象物２１）８と送電線３との位置関係を取得することができる。従って、それらの情報から監視モニタ１９上に表示してリアルタイムに目視により監視することができる。また、位置情報からクレーン車８が安全距離内に位置するか否かを判定することができるので、それぞれの状態を色別に表示することもできる。これにより、監視員が表示内容を監視してクレーン車８に指示を与えることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  発電所、２  送電鉄塔、３  送電線、４  ＧＰＳ衛星、５  アンテナ、６  変電所、７  監視制御装置、８  クレーン車、９  アンテナ、１０  通信部、１１  位置情報取得手段、１２  送電線情報格納手段、１３  照合手段、１４  離隔距離判定手段、１５  警報発信手段、１６  制御部、１７  停止信号発信手段、１８  自動復旧装置制御手段、１９  監視モニタ、２０  鉄塔、２１  監視対象物、２２  送電線、１００  監視制御システム
【図１】
2011095848.tif 000003
【図２】
2011095848.tif 000004
【図３】
2011095848.tif 000005
【図４】
2011095848.tif 000006