(57)【要約】【課題】設計者が残不平均張力を容易に確認することができるようにする。【解決手段】現場端末１０は、電柱に張設される電線の張力を算出するための電線情報を設備管理サーバ２０から取得し、取得した電線情報に基づいて電線の張力を算出する。現場端末１０は、電線の張設方向を示す方位の入力を受け付け、方位が示す張設方向と、電線の張力とを示す不平均張力ベクトルを決定する。現場端末１０は、支線の強度を算出するための支線設計情報の入力を受け付け、支線設計情報に基づいて支線の強度を算出する。現場端末１０は、支線の施設方向の入力を受け付け、支線の施設方向及び強度を示す支線強度ベクトルを決定する。現場端末１０は、不平均張力ベクトルと、支線強度ベクトルとを合成して残不平均張力ベクトルを算出し、算出した残不平均張力ベクトルを表示する。【選択図】図１５
2008181412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電柱に施設される支線の設計を支援するシステムであって、
前記電柱に張設される架線の張力を算出するための張力情報の入力を受け付ける張力情報入力部と、
前記張力情報に基づいて前記架線の張力を算出する張力算出部と、
前記架線の張設方向に関する方向情報の入力を受け付ける方向情報入力部と、
受け付けた前記方向情報と算出した前記張力とに基づいて、前記架線の前記張設方向及び前記張力を示す不平均張力ベクトルを決定する不平均張力ベクトル決定部と、
前記支線の強度を算出するための強度情報の入力を受け付ける強度情報入力部と、
前記強度情報に基づいて前記支線の強度を算出する強度算出部と、
前記支線の施設方向の入力を受け付ける施設方向入力部と、
前記支線の前記施設方向及び前記強度を示す支線強度ベクトルを決定する支線強度ベクトル決定部と、
前記不平均張力ベクトルと前記支線強度ベクトルとを合成して残不平均張力ベクトルを算出し、算出した前記残不平均張力ベクトルを表示する残不平均張力表示部と、
を備えることを特徴とする支線設計支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報は、前記電柱に張設される前記架線の単位長さ当たりの重量と、前記電柱が設置される場所から前記架線により接続される他の電柱までの距離とを含むこと、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の支線設計支援システムであって、
前記架線の単位長さ当たりの前記重量を管理する設備管理サーバ装置、前記電柱から前記他の電柱までの前記距離を測定する距離測定装置、及び、前記電柱から前記他の電柱への方位を測定する方位測定装置のそれぞれと接続され、
前記張力情報入力部は、前記距離測定装置から前記距離の入力を受け付け、前記設備管理サーバ装置から前記重量の入力を受け付けることにより、前記張力情報の入力を受け付け、
前記方向情報入力部は、前記方位測定装置から出力される前記方位を、前記方向情報として受け付けること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項４】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報には、前記架線の単位長さ当たりの重量と、前記電柱から前記架線により接続される他の電柱までの距離とが含まれており、
前記張力算出部は、前記架線の所定の弛度をＤ（ｍ）、前記単位長さ当たりの重量をＷ（ｋｇ／ｍ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ２）、及び、前記距離をＳ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000011
により前記張力Ｔ（ｋＮ）を算出すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項５】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報入力部は、複数の前記架線についての前記張力情報の入力を受け付け、
前記張力算出部は、前記架線のそれぞれについて前記張力を算出し、
前記方向情報入力部は、前記架線のそれぞれについて前記方向情報の入力を受け付け、
前記残不平均張力表示部は、前記架線のそれぞれについての前記張力及び前記張設方向を示す張力ベクトルを決定し、決定した全ての前記張力ベクトルを合成して前記不平均張力ベクトルを算出すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項６】
請求項５に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報には、前記架線の長さが含まれており、
前記架線が張設される腕金の長さを含む装柱情報の入力を受け付ける装柱情報入力部を備え、
前記残不平均張力表示部は、前記架線の長さをＳ（ｍ）、前記腕金の長さをＬ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000012
により角度θを算出し、前記不平均張力ベクトルを所定方向にθ回転させた上で、前記支線強度ベクトルと合成すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項７】
請求項５に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報には、前記架線の長さが含まれており、
前記架線が張設される腕金の長さを含む装柱情報の入力を受け付ける装柱情報入力部を備え、
第１及び第２の前記架線について、前記張力情報入力部が第１及び第２の前記張力情報の入力を受け付け、前記方向情報入力部が第１及び第２の前記方向情報の入力を受け付けた場合に、
前記張力算出部は、前記第１及び第２の架線のそれぞれについて前記張力を算出し、
前記残不平均張力表示部は、前記第１及び第２の架線のそれぞれについて、前記第１及び第２の前記方向情報と、算出した前記張力とに基づいて、前記架線の張力の大きさ及び方向を示す張力ベクトルを決定し、
第１の前記張力ベクトルの逆ベクトルに対する第２の前記張力ベクトルの角度をθ０、前記第１の架線の長さをＳ１（ｍ）、前記第２の架線の長さをＳ２（ｍ）、前記腕金の長さをＬ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000013
により角度θ１を算出し、前記第１の張力ベクトルを所定方向にθ１回転させ、式
2008181412.tif 000014
により角度θ２を算出し、前記第２の張力ベクトルを、前記第１の張力ベクトルの回転方向とは逆方向にθ２回転させ、前記第１及び第２の張力ベクトルを合成することにより前記不平均張力ベクトルを算出すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項８】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記張力情報には、前記架線が張設される高さである張設高が含まれており、
前記強度情報には、前記支線が取り付けられる高さである支線取付高が含まれており、
前記張力算出部は、前記張設高を、前記支線取付高で割った商である換算係数を算出し、前記張力情報に基づいて算出される張力に前記換算係数を乗じた値を前記張力として算出すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項９】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
設計に係る安全率の入力を受け付ける安全率入力部を備え、
前記張力算出部は、前記張力情報に基づいて算出される前記張力に前記安全率を乗じること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記張設情報入力部は、前記電柱が設置される場所において、魚眼レンズを装着したカメラ装置により鉛直方向上方を撮影方向として撮影した画像データの入力を受け付け、受け付けた前記画像データ上における、前記張設方向の基準となる位置を示す第１の位置情報と、前記架線により前記電柱に接続される他の電柱の位置を示す第２の位置情報とを、前記方向情報として入力を受け付けること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記残不平均張力表示部は、前記不平均張力ベクトルの逆ベクトルを算出し、算出した前記逆ベクトルを表示すること、
を特徴とする支援設計支援システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の支線設計支援システムであって、
前記残不平均張力表示部は、前記逆ベクトルの方向を±所定角度回転した範囲を、前記支線を施設すべき範囲として表示すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【請求項１３】
電柱に施設される支線の設計を支援する方法であって、
コンピュータが、
前記電柱に張設される架線の張力を算出するための張力情報の入力を受け付け、
前記張力情報に基づいて前記架線の張力を算出し、
前記架線の張設方向に関する方向情報の入力を受け付け、
受け付けた前記方位情報と算出した前記張力とに基づいて、前記架線の前記張設方向及び前記張力を示す不平均張力ベクトルを決定し、
前記支線の強度を算出するための強度情報の入力を受け付け、
前記強度情報に基づいて前記支線の強度を算出し、
前記支線の施設方向の入力を受け付け、
前記支線の前記施設方向及び前記強度を示す支線強度ベクトルを決定し、
前記不平均張力ベクトルと前記支線強度ベクトルとを合成して残不平均張力ベクトルを算出し、算出した前記残不平均張力ベクトルを表示すること、
を特徴とする支線設計支援方法。
【請求項１４】
電柱に施設される支線の設計を支援するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記電柱に張設される架線の張力を算出するための張力情報の入力を受け付けるステップと、
前記張力情報に基づいて前記架線の張力を算出するステップと、
前記架線の張設方向に関する方向情報の入力を受け付けるステップと、
受け付けた前記方向情報と算出した前記張力とに基づいて、前記架線の前記張設方向及び前記張力を示す不平均張力ベクトルを決定するステップと、
前記支線の強度を算出するための強度情報の入力を受け付けるステップと、
前記強度情報に基づいて前記支線の強度を算出するステップと、
前記支線の施設方向の入力を受け付けるステップと、
前記支線の前記施設方向及び前記強度を示す支線強度ベクトルを決定するステップと、
前記不平均張力ベクトルと前記支線強度ベクトルとを合成して残不平均張力ベクトルを算出し、算出した前記残不平均張力ベクトルを表示するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支線設計支援システム、支援設計支援方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電柱に不平均張力が存在する場合には、電柱に支線を施設する必要がある。支線に必要な太さや根開きなどの仕様を決定するための計算は複雑であるため、コンピュータによる支援が提案されている。例えば、特許文献１では、地図情報システムの図面から電柱の支線方向を自動的に認識するシステムが提示されている。
【特許文献１】特開平０８−８３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、設計者が指定する太さ及び方向の支線を施設した場合に、その支線の施設により分担できない残不平均張力がどれだけあるのかを確認することができない。
【０００４】
本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、設計者が残不平均張力を容易に確認することのできる支線設計支援システム、支線設計支援方法及びプログラ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】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明のうち請求項１に記載の発明は、電柱に施設される支線の設計を支援するシステムであって、前記電柱に張設される架線の張力を算出するための張力情報の入力を受け付ける張力情報入力部と、前記張力情報に基づいて前記架線の張力を算出する張力算出部と、前記架線の張設方向に関する方向情報の入力を受け付ける方向情報入力部と、受け付けた前記方向情報と算出した前記張力とに基づいて、前記架線の前記張設方向及び前記張力を示す不平均張力ベクトルを決定する不平均張力ベクトル決定部と、前記支線の強度を算出するための強度情報の入力を受け付ける強度情報入力部と、前記強度情報に基づいて前記支線の強度を算出する強度算出部と、前記支線の施設方向の入力を受け付ける施設方向入力部と、前記支線の前記施設方向及び前記強度を示す支線強度ベクトルを決定する支線強度ベクトル決定部と、前記不平均張力ベクトルと前記支線強度ベクトルとを合成して残不平均張力ベクトルを算出し、算出した前記残不平均張力ベクトルを表示する残不平均張力表示部と、を備えることとする。
【０００６】
本発明の支線設計支援システムによれば、架線にかかる不平均張力のうち、支線の施設により分担することのできない残不平均張力の大きさと方向とを示す残不平均張力ベクトルを表示することができる。したがって、支線の設計者は、不平均張力を全て分担可能になるような支線の設計を行うように、残不平均張力ベクトルを参照することができるので便利である。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報は、前記電柱に張設される前記架線の単位長さ当たりの重量と、前記電柱が設置される場所から前記架線により接続される他の電柱までの距離とを含むこととする。
【０００８】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の支線設計支援システムであって、前記架線の単位長さ当たりの前記重量を管理する設備管理サーバ装置、前記電柱から前記他の電柱までの前記距離を測定する距離測定装置、及び、前記電柱から前記他の電柱への方位を測定する方位測定装置のそれぞれと接続され、前記張力情報入力部は、前記距離測定装置から前記距離の入力を受け付け、前記設備管理サーバ装置から前記重量の入力を受け付けることにより、前記張力情報の入力を受け付け、前記方向情報入力部は、前記方位測定装置から出力される前記方位を、前記方向情報として受け付けることとする。
【０００９】
この場合、設備を管理する設備管理サーバ装置から架線の重量を取得し、取得した重量に基づいて各電線の張力を算出することが可能となる。したがって、電線の張力を正確に算出することができる。また、電柱の設置現場において架線の張力方向を測定することができる。したがって、例えば地図情報システムなどで電柱の位置を管理していない場合であっても、不平均張力のかかる方向を正確に算出することができる。
【００１０】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報には、前記架線の単位長さ当たりの重量と、前記電柱から前記架線により接続される他の電柱までの距離とが含まれており、前記張力算出部は、前記架線の所定の弛度をＤ（ｍ）、前記単位長さ当たりの重量をＷ（ｋｇ／ｍ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ２）、及び、前記距離をＳ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000003
により前記張力Ｔ（ｋＮ）を算出することとする。
【００１１】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報入力部は、複数の前記架線についての前記張力情報の入力を受け付け、前記張力算出部は、前記架線のそれぞれについて前記張力を算出し、前記方向情報入力部は、前記架線のそれぞれについて前記方向情報の入力を受け付け、前記残不平均張力表示部は、前記架線のそれぞれについての前記張力及び前記張設方向を示す張力ベクトルを決定し、決定した全ての前記張力ベクトルを合成して前記不平均張力ベクトルを算出することとする。
【００１２】
この場合、複数の架線の張力をベクトル演算により合成することにより、容易に不平均張力の大きさや方向を求めることができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報には、前記架線の長さが含まれており、前記架線が張設される腕金の長さを含む装柱情報の入力を受け付ける装柱情報入力部を備え、前記残不平均張力表示部は、前記架線の長さをＳ（ｍ）、前記腕金の長さをＬ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000004
により角度θを算出し、前記不平均張力ベクトルを所定方向にθ回転させた上で、前記支線強度ベクトルと合成することとする。
【００１４】
この場合、架線を取り付ける腕金の長さを考慮して不平均張力を求めることができる。したがって、より正確な不平均張力を算出することができる。よって、より正確に残不平均張力を算出することが可能となり、設計者は、支線の設計を正確に行うことができる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報には、前記架線の長さが含まれており、前記架線が張設される腕金の長さを含む装柱情報の入力を受け付ける装柱情報入力部を備え、第１及び第２の前記架線について、前記張力情報入力部が第１及び第２の前記張力情報の入力を受け付け、前記方向情報入力部が第１及び第２の前記方向情報の入力を受け付けた場合に、前記張力算出部は、前記第１及び第２の架線のそれぞれについて前記張力を算出し、前記残不平均張力表示部は、前記第１及び第２の架線のそれぞれについて、前記第１及び第２の前記方向情報と、算出した前記張力とに基づいて、前記架線の張力の大きさ及び方向を示す張力ベクトルを決定し、第１の前記張力ベクトルの逆ベクトルに対する第２の前記張力ベクトルの角度をθ０、前記第１の架線の長さをＳ１（ｍ）、前記第２の架線の長さをＳ２（ｍ）、前記腕金の長さをＬ（ｍ）とした場合に、式
2008181412.tif 000005
により角度θ１を算出し、前記第１の張力ベクトルを所定方向にθ１回転させ、式
2008181412.tif 000006
により角度θ２を算出し、前記第２の張力ベクトルを、前記第１の張力ベクトルの回転方向とは逆方向にθ２回転させ、前記第１及び第２の張力ベクトルを合成することにより前記不平均張力ベクトルを算出することとする。
【００１６】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記張力情報には、前記架線が張設される高さである張設高が含まれており、前記強度情報には、前記支線が取り付けられる高さである支線取付高が含まれており、前記張力算出部は、前記張設高を、前記支線取付高で割った商である換算係数を算出し、前記張力情報に基づいて算出される張力に前記換算係数を乗じた値を前記張力として算出することとする。
【００１７】
この場合、架線や支線を取り付ける高さに応じて張力を補正することができる。すなわち、いわゆるモーメント合成により換算した張力を用いて支線の強度と比較することができる。したがって、より正確な残不平均張力を算出することができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、設計に係る安全率の入力を受け付ける安全率入力部を備え、前記張力算出部は、前記張力情報に基づいて算出される前記張力に前記安全率を乗じることとする。
【００１９】
また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記張設情報入力部は、前記電柱が設置される場所において、魚眼レンズを装着したカメラ装置により鉛直方向上方を撮影方向として撮影した画像データの入力を受け付け、受け付けた前記画像データ上における、前記張設方向の基準となる位置を示す第１の位置情報と、前記架線により前記電柱に接続される他の電柱の位置を示す第２の位置情報とを、前記方向情報として入力を受け付けることとする。
【００２０】
また、本発明のうち請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の支線設計支援システムであって、前記残不平均張力表示部は、前記不平均張力ベクトルの逆ベクトルを算出し、算出した前記逆ベクトルを表示することとする。
【００２１】
また、本発明のうち請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の支線設計支援システムであって、前記残不平均張力表示部は、前記逆ベクトルの方向を±所定角度回転した範囲を、前記支線を施設すべき範囲として表示することとする。
【００２２】
その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、設計者が残不平均張力を容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る支線設計支援システムについて説明する。本実施形態の支線設計支援システムは、電力会社が電柱を移設する場合に用いられる。電柱を移設する場合、移設先に設置される電柱（以下、移設電柱という。）には、張設される電線（架線）の張力により不平均張力がかかるので、不平均張力を分担するために、支線が施設される。本実施形態の支線設計支援システムは、そのような支線の施設方向や根開きなどの設計を支援するものである。なお本実施形態では、移設電柱の移設場所の現場において、設計者がＰＤＡや携帯可能なノート型パーソナルコンピュータなどを用いて支線の設計を行うことを想定している。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る支線設計支援システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の支線設計支援システムは、現場端末１０及び設備管理サーバ２０を含んで構成される。現場端末１０と設備管理サーバ２０とは、通信ネットワーク３０を介して通信可能に接続されている。通信ネットワーク３０は、例えば、イーサネット（登録商標）や公衆電話回線網により構築される、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットである。本実施形態では、通信ネットワーク３０は、携帯電話網を利用したインターネットであることを想定している。
【００２６】
設備管理サーバ２０は、電柱や電線などの電力系統に係る設備に関する情報（以下、設備情報という。）を管理するコンピュータである。設備情報には、例えば、電線の種別、電柱の丈尺、径間、条数、電線の取り付け位置、既設の電柱の位置などがある。
【００２７】
現場端末１０は、設計者が操作する、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話、ノートブック型のパーソナルコンピュータ、ワークステーションなどの、可搬型コンピュータである。現場端末１０は、後述するように、通信ネットワーク３０を介して設備管理サーバ２０にアクセスし、移設対象の電柱に張設される電線の種別や条数、取り付け位置などの設備情報を取得して、電柱にかかる電線の張力を算出して、不平均張力や、支線により分担される不平均張力などを表示することにより、支線の設計を支援する。
【００２８】
図２は、現場端末１０のハードウェア構成を示す図である。同図に示すように、現場端末１０は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、通信インタフェース１０４、入力装置１０５、表示装置１０６、測定装置１０７を備えている。記憶装置１０３は、プログラムやデータを記憶する、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどである。ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０３に記憶されているプログラムをメモリ１０２に読み出して実行することにより各種の機能を実現する。通信インタフェース１０４は、通信ネットワーク３０に接続するためのインタフェースである。通信インタフェース１０４は、例えば、イーサネット（登録商標）に接続するためのアダプタや、ワイヤレスネットワークに接続するためのネットワークアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデムなどである。入力装置１０５は、データの入力を受け付ける、例えばタッチパネルやボタン、キーボード、マウスなどである。表示装置１０６は、データを表示する、例えばディスプレイである。測定装置１０７は、現場端末１０の現在地点から周囲の電柱までの距離や方位を測定する、例えば、レーザー測定器やデジタルコンパスなどである。
【００２９】
図３は、現場端末１０のソフトウェア構成を示す図である。同図に示すように、現場端末１０は、測定情報入力部１１１、電線情報取得部１１２、装柱情報取得部１１３、張力ベクトル生成部１１４、不平均張力ベクトル生成部１１５、支線設計情報入力部１１６、設計支援情報出力部１１７を備えている。
【００３０】
測定情報入力部１１１は、移設電柱と電線で接続される電柱（以下、隣接電柱という。）の識別情報（以下、電柱名という。）と、レーザー測定器などの測定装置１０７を用いて測定した、移設地点から隣接電柱までの距離と、デジタルコンパスなどの測定装置１０７を用いて測定した、移設地点から隣接電柱への方位とを含む測定情報の入力を受け付ける。なお、測定情報入力部１１１は、測定装置１０７から距離や方位を読み取るようにしてもよいし、キーボードやタッチパネルなどの入力装置１０５から、距離や方位の入力を受け付けるようにしてもよい。
【００３１】
測定情報入力部１１１が受け付ける測定情報の構成例を図４に示す。同図に示すように、測定情報には、隣接柱名、距離、及び方位が含まれる。隣接柱名は、隣接電柱の名称である。距離は、移設地点から隣接電柱までの距離である。なお、本実施形態では、測定情報に含まれる距離（すなわち、電柱の径間である。）を、径間に張設される電線の亘長として用いるものとする。方位は、北を０°とした場合の、移設地点から隣接電柱に向けた方位である。本実施形態では、設計者が移設地点に立ってレーザー測定器やデジタルコンパスなどの測定装置１０７を用いて距離や方位を測定するものとするが、これに限らず、例えば、地図情報システムから距離や方位を取得するようにしてもよい。
【００３２】
図５は、測定情報入力部１１１が測定情報の入力を受け付ける場合に用いられるユーザインタフェースとしての画面４１の一例を示す図である。画面４１は、隣接電柱数の入力欄４１１に数が入力されると、入力された数の隣接電柱を示すアイコン４１２のそれぞれについて、電柱名の入力欄４１３、距離の表示欄４１４、及び方位の表示欄４１５を表示する。設計者は、キーボードやタッチパネルなどの入力装置１０５を操作して入力欄４１３に隣接電柱の電柱名を入力し、タッチパネルやマウスを操作してアイコン４１２をクリックすることにより、測定対象となる隣接電柱を指定する。測定情報入力部１１１は、測定装置１０７から取得した距離や方位を、指定された隣接電柱に対応する表示欄４１４及び４１５に表示する。上記のようにして、測定情報入力部１１１は、測定情報の入力を受け付ける。
【００３３】
電線情報取得部１１２は、移設電柱に張設される電線に関する設備情報（以下、電線情報という。）を設備管理サーバ２０から取得する。電線情報取得部１１２は、例えば、移設電柱を示す電柱名を設定した電線情報を取得するためのコマンドを設備管理サーバ２０に送信し、コマンドに応じて設備管理サーバ２０から送信される電線情報を受信することができる。電線情報取得部１１２が取得する電線情報の構成例を図６に示す。同図に示すように、電線情報には電線の電圧区分、線種、重量、隣接電柱名、条数、及び取付点が含まれている。重量は、電線の単位長さ（本実施形態では１ｍとする。）当たりの重量である。隣接電柱名は、この電線により接続される隣接電柱の識別情報である。条数は、移設電柱に張設される電線の本数である。取付点は、移設電柱に電線を取り付ける高さである。
【００３４】
図７は、電線情報の表示画面４２の一例を示す図である。同図に示すように、表示画面４２では、隣接電柱の距離及び方位を表示する表示欄４２１と、設備管理サーバ２０から取得した電線情報を一覧表示するための表示欄４２２と、移設電柱に電線が取り付けられる取付点の表示欄４２３とを備えている。設計者は、画面４２を参照することにより、移設電柱に張設される電線についての情報を取得することができる。
【００３５】
装柱情報取得部１１３は、電柱に電線を取り付ける腕金に関する情報（以下、装柱情報という。）を設備管理サーバ２０から取得する。設備管理サーバ２０から取得する装柱情報の構成例を図８に示す。同図に示すように装柱情報には、電柱名、相手電柱名、装柱、腕金長、及び突出方向が含まれている。装柱情報は、電柱名が示す第１電柱から、相手電柱名が示す第２電柱に張設される電線が、第１電柱においてどのような腕金に取り付けられるかを示す情報である。装柱は、腕金の取り付け方を示す情報であり、例えば水平配列の場合、「心付け」「片やり出し」「全やり出し」の何れかである。電線が移設電柱に取り付けられる位置は、腕金の長さ分だけ、電柱の位置からずれることになるため、本実施形態の支線設計支援システムでは、後述するように、張力方向を腕金の長さに応じて補正して、より正確な不平均張力を算出するようにしている。図９に、装柱情報を表示する画面４３の一例を示す。同図に示すように、画面４３は、装柱情報の入力欄４３１を備えている。
【００３６】
張力ベクトル生成部１１４は、上述した測定情報、電線情報、及び装柱情報に基づいて、移設電柱にかかる不平均張力と、その張力方向を示すベクトル（以下、張力ベクトルという。）を生成する。張力ベクトル生成部１１４は、まず各電線についての張力を算出する。図１０は、２つの電柱間に電線が張設された状態を示す図である。図１０は、電柱４４１と、電柱４４２の間に電線４４３が、Ｄ（ｍ）の弛度で張設されていることを示している。ここで、電線の単位長さ当たりの重量をＷ（ｋｇ／ｍ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ２）、電柱４４１及び４４２の径間をＳ（ｍ）、及び電線の最低点４４４における張力をＴ（ｋＮ）とした場合、カテナリの式より、次の式（１）が成り立つことが知られている。  
2008181412.tif 000007
【００３７】
配電線は、線種の異なる多数の電線が架設されていることから、線種に関わらず亘長ごとに一定の弛度である方が、設計、施工が容易である。そこで、本実施形態では、電線の弛度Ｄは、例えば１ｍなどの定数であるものとする。したがって、最低点４４４における張力Ｔ（ｋＮ）は、次式（２）により求められる。  
2008181412.tif 000008
【００３８】
電柱４４２の電線の支持点４４５における張力Ｔ’は、Ｔ’＝Ｔ＋ＷＤで求められる。しかし、通常、ＷＤはＴに比べて十分小さいと考えられるので、本実施形態では、Ｔ’＝Ｔとみなして、電線の支持点４４５における張力はＴであるものとする。  
また、張力は電線の条数に比例するので、実際の移設電柱にかかる張力は、上記の式により求められるＴに条数を乗じた値となる。
【００３９】
以上より、張力ベクトル生成部１１４は、各電線について、電線情報の単位長さ当たりの重量をＷ（ｋｇ／ｍ）、測定情報の距離をＳ（ｍ）として、上記式（２）により算出した値に、電線情報に含まれる条数を乗じて、張力Ｔを算出する。張力ベクトル生成部１１４は、算出した張力Ｔと、測定情報の方位とを示すベクトルを張力ベクトルとして算出する。
【００４０】
支線設計情報入力部１１６は、支線の設計に関する情報（以下、支線設計情報という。）の入力を受け付ける。支線設計情報入力部１１６が受け付ける支線設計情報の構成例を図１１に示す。同図に示すように、支線設計情報には、支線番号、施設方向、取付点、太さ、根開き、安全率が含まれる。支線番号は、支線の識別情報であり、支線設計情報入力部１１６が割り当てる。施設方向は、支線を施設する方向を示す。本実施形態では、施設方向は、北を０°とした方位で示すものとする。取付点は、支線を取り付ける高さを示す。太さは、支線の断面積を示す。なお、支線の太さは、支線の強度を算出するための情報である。なお、本実施形態では、支線の太さが「３８ｍｍ２」である場合に、支線の強度は、例えば２０ｋＮなどの所定の定数であるものとし、強度は太さに比例するものとする。したがって、支線の太さが「５５ｍｍ２」であれば、支線の強度は、２０×５５÷３８≒２８．９５ｋＮになる。また、支線の強度は、安全率により補正される。したがって、支線の強度は、上記所定の定数を安全率で割った商として算出される。
【００４１】
支線設計情報を入力するための画面４５の一例を図１２に示す。画面４５では、張力ベクトル生成部１１４が生成した電線毎の張力ベクトルが表示される。なお、以下の説明では、簡単のため、移設電柱は２本の隣接電柱と接続されることとする。図１２の例では、「電柱１」が示す電柱についての張力ベクトル４５１と、「電柱２」が示すについての張力ベクトル４５２とが表示されている。画面４５の下段には、支線情報の入力欄４５３が表示されている。設計者は、例えば、キーボードやタッチパネルなどの入力装置１０５を操作して、入力欄４５３の各項目に値を入力する。支線設計情報入力部１１６は、入力欄４５３に入力された各項目の値を含む支線設計情報を受け付ける。支線設計情報入力部１１６は、受け付けた支線設計情報に基づいて算出した強度を大きさとし、支線設計情報に含まれる施設方向を向きとした支線ベクトル４５４を表示する。なお、画面４５の支線追加ボタン４５５が押下されると、入力欄４５３に、他の支線設計情報のための項目を追加表示して、他の支線設計情報も入力可能にするものとする。このようにして、設計者が入力欄４５３に１つ以上の支線設計情報の項目を入力することで、画面４５に支線ベクトルと、電線の張力ベクトルとが表示される。したがって、設計者は、これらのベクトルを確認しながら設計作業を行うことができるので、効率的かつ効果的に設計作業を進めることができる。
【００４２】
不平均張力ベクトル生成部１１５は、張力ベクトル生成部１１４が生成した張力ベクトルをベクトル演算により合成して、不平均張力ベクトルを生成する。不平均張力ベクトル生成部１１５は、張力ベクトルを合成する際に、電線の取付点に応じた張力の補正と、電線が取り付けられる腕金の長さに応じたベクトル方向の補正とを行う。
【００４３】
図１３は、腕金の長さに応じたベクトル方向の補正を説明するための図である。図１３の例では、移設電柱４６１に、隣接電柱４６２及び隣接電柱４６３がそれぞれ電線４６４及び電線４６５により接続されている。移設電柱４６１と隣接電柱４６２との間の距離はＳ１であり、移設電柱４６１と隣接電柱４６２との間の距離はＳ２である。また、移設電柱４６１の腕金の長さはＬである。なお、本実施形態では、簡単のため、腕金の突き出し方向は、移設電柱４６１から隣接電柱４６２への方向に対して直角であるものとして補正を行う。
【００４４】
不平均張力ベクトル生成部１１５は、図１３に示すように、移設電柱４６１の腕金の長さＬに合わせて、電線４６４及び４６５の張設方向を補正するためには、電線４６４についての張力ベクトルは、隣接電柱４６２を中心として、反時計回りにθ１だけ回転させ、電線４６５についての張力ベクトルは、隣接電柱４６３を中心として、時計回りにθ２だけ回転させる必要がある。
【００４５】
ここで、θ１は、次の式（３）により求めることができる。  
2008181412.tif 000009
また、θ２は、次の式（４）により求めることができる。  
2008181412.tif 000010
【００４６】
なお、電線４６４及び４６５の亘長Ｓ１及びＳ２については、変化が十分小さいと考えられるので、変化しないものとする。すなわち、この補正では、張力ベクトルの方向のみが補正されるものとする。
【００４７】
次に、電線の取付点に応じた張力の補正について説明する。図１４は、２本の電線が異なる取付点に張設された電柱４７１の例を示す図である。上述した式（２）により、電線４７２の張力がＴ０、電線４７３の張力がＴ１と算出された場合に、電線４７２の取付点がｈ０（ｍ）、電線４７３の取付点がｈ１（ｍ）であったとする。ここで、Ｔ１を、電線４７３をｈ０に取り付けた場合の張力に補正する係数ａ１は、「ａ１＝ｈ１÷ｈ０」で求められる。
【００４８】
本実施形態では、全ての電線についての張力を、支線の取付点での張力に換算するものとする。したがって、支線設計情報に含まれる取付点をｈ０とし、ｉ番目の電線についての電線情報に含まれる取付点をｈｉ、上述した式（２）により算出された張力をＴｉとした場合、補正後の張力Ａｉは、次式（５）により求められる。  
Ａｉ＝Ｔｉ×（ｈｉ÷ｈ０）・・・（５）
【００４９】
以上より、不平均張力ベクトル生成部１１５は、張力ベクトルを合成する際に、ベクトルの方向を、上記式（３）及び（４）により補正し、張力ベクトルの大きさを、上記式（５）により補正する。
【００５０】
不平均張力ベクトル生成部１１５は、上記のようにして各電線についての張力ベクトルを補正した上で、ベクトル計算により張力ベクトルを合成して、不平均張力ベクトルを生成する。
【００５１】
このように、腕金の長さに応じて張力のかかる方向を補正し、取付点の異なる電線についての張力を支線の取付点に合わせて補正することで、移設電柱にかかる不平均張力を正確に算出することが可能となる。
【００５２】
設計支援情報出力部１１７は、不平均張力や、不平均張力と支線の強度との差、すなわち、支線により分担できていない残不平均張力を出力する。設計支援情報出力部１１７が出力する画面５０の一例を図１５に示す。同図に示すように、画面５０は、上述した図１２の画面４５に加えて、不平均張力ベクトル５０１が表示される。また、画面５０には、不平均張力及び残平均張力の表示欄５０２が表示される。表示欄５０２に表示される不平均張力は、不平均張力ベクトル５０１の大きさであり、残不平均張力は、支線設計情報に基づいて算出される支線の強度を、不平均張力から引いた差である。また、画面５０には、不平均張力ベクトルの方向と逆方向のプラスマイナス４５°の範囲５０３が表示されている。範囲５０３は、効果的に支線を施設するための目安になる。
【００５３】
なお、設計支援情報出力部１１７は、不平均張力ベクトルの逆ベクトルを表示するようにしてもよい。この場合、現場端末１０は、支線を施設すべき場所を設計者に提示することができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の支線設計支援システムによれば、電線にかかる不平均張力の大きさと方向とを表示することができる。したがって、設計者は、施設すべき支線の強度や、支線を施設すべき方向を容易に把握することができる。
【００５５】
また、本実施形態の支線設計支援システムによれば、設計対象となる支線の強度や施設方向を入力することにより、その支線を施設した場合に、分担できない残不平均張力の大きさと方向とを表示することができる。したがって、設計者は、設計した支線を施設しても残不平均張力がある場合には、支線の根開きや取付点を変更したり、支線を追加したりすることができる。
【００５６】
また、本実施形態の支線設計支線システムによれば、設備管理サーバ２０から電線情報を取得し、現地で測定情報を測定装置１０７から取得して、電線の張力を算出することができる。したがって、電線の仕様などについては設備管理サーバ２０から取得するようにし、径間や張設方向などについては、現場で測定するようにすることで、より正確に電線の張力を算出することができる。また、現場で隣接電柱との間の距離を測定することができるので、地図情報システムなどにおいて電柱の位置を管理していない場合であっても、不平均張力のかかる方向を正確に算出することができる。
【００５７】
また、本実施形態の支線設計支援システムによれば、電柱に張設される複数の電線のそれぞれについての張力の大きさと方向を示すベクトルを、ベクトル演算により合成して不平均張力の大きさや方向を示す不平均張力ベクトルを算出することができる。したがって、容易に不平均張力の大きさや方向を求めることができる。
【００５８】
また、本実施形態の支線設計支援システムによれば、電線を取り付ける腕金の長さを考慮して、電線の張力方向を補正することができる。したがって、より正確に不平均張力を算出することができるので、残不平均張力を正確に算出することができる。よって、設計者は、支線の設計をより正確に行うことができる。
【００５９】
また、本実施形態の支線設計支援システムによれば、電線の取付点に応じて、いわゆるモーメント合成により換算した張力を用いて、支線の強度と比較することができる。したがって、より正確な残不平均張力を算出することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、隣接電柱の方位は、デジタルコンパス等の測定装置１０７から取得するものとしたが、例えば、移設電柱の設置地点において魚眼レンズを装着したカメラにより撮影方向を鉛直方向上方にして撮影した画像データを用いて、方位を指定するようにしてもよい。この場合の画面例を図１６に示す。測定情報入力部１１１は、魚眼レンズを装着したカメラにより撮影された画像データの入力を受け付け、受け付けた画像データに基づいて、画面６１のように、移設電柱の設置地点の周辺の画像を表示する。図１６の例では、画像６１１には、２本の隣接電柱６１２及び６１３が表示されている。設計者が、画面６１において、画像６１１上の隣接電柱６１２及び６１３を、タッチパネルやマウスにより指定すると、測定情報入力部１１１は、画像の上を北（０°）とし、画像の重心を中心として、隣接電柱６１２及び６１３の方位を算出し、算出した方位を表示する。画面６２の例では、隣接電柱６１２の方向を示す矢印６２１と、隣接電柱６１３の方向を示す矢印６２２とが表示されている。このように、魚眼レンズを装着したカメラにより撮影された画像に基づいて隣接電柱の方位を決定することができる。この場合、設計者は、カメラで撮影した画像データを入力し、画像に表示されている電柱を指定するだけで方位を容易に入力することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、電線の張設方向を決定するための情報として、移設電柱から隣接電柱への方位を用いるものとしたが、これに限らず、例えば、移設電柱の緯度経度などの位置情報と、隣接電柱の位置情報とに基づいて、電線の張設方向を決定するようにしてもよい。また、移設電柱から、ある一つの隣接電柱への方向を基準方向として、他の隣接電柱への方向を、基準方向からの角度として測定し、測定した角度に基づいて張設方向を決定するようにしてもよい。
【００６２】
以上、本実施形態について説明したが、上記実施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、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態に係る支線設計支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】現場端末１０のハードウェア構成を示す図である。
【図３】現場端末１０のソフトウェア構成を示す図である。
【図４】測定情報入力部１１１が受け付ける測定情報の構成例を示す図である。
【図５】測定情報の入力を受け付ける場合に用いられるユーザインタフェースの一例を示す図である。
【図６】電線情報取得部１１２が取得する電線情報の構成例を示す図である。
【図７】電線情報の表示画面４２の一例を示す図である。
【図８】設備管理サーバ２０から取得する装柱情報の構成例を示す図である。
【図９】装柱情報を表示する画面４３の一例を示す図である。
【図１０】２つの電柱間に電線が張設された状態を示す図である。
【図１１】支線設計情報入力部１１６が受け付ける支線設計情報の構成例を示す図である。
【図１２】支線設計情報を入力するための画面４５の一例を示す図である。
【図１３】腕金の長さに応じたベクトル方向の補正を説明するための図である。
【図１４】２本の電線が異なる取付点に張設された電柱４７１の例を示す図である。
【図１５】設計支援情報出力部１１７が出力する画面５０の一例を示す図である。
【図１６】魚眼レンズを装着したカメラにより撮影方向を鉛直方向上方にして撮影した画像データを用いて方位を指定する場合の画面例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  現場端末、１０１  ＣＰＵ、１０２  メモリ、
１０３  記憶装置、１０４  通信インタフェース、
１０５  入力装置、１０６  表示装置、１０７  測定装置、
１１１  測定情報入力部、１１２  電線情報取得部、１１３  装柱情報取得部、
１１４  張力ベクトル生成部、１１５  不平均張力ベクトル生成部、
１１６  支線設計情報入力部、１１７  設計支援情報出力部、
２０  設備管理サーバ、３０    通信ネットワーク、
４１  画面、４１１  隣接電柱数の入力欄、４１２  アイコン、
４１３  電柱名の入力欄、４１４  距離の表示欄、４１５  方位の表示欄、
４２  画面、４２１  表示欄、４２２  表示欄、４２３  取付点の表示欄、
４３  画面、４３１  装柱情報の入力欄、
４４１  電柱、４４２  電柱、４４３  電線、
４４４  最低点、４４５  電線の支持点、
４５  画面、４５１  張力ベクトル、４５２  張力ベクトル、
４５３  入力欄、４５４  支線ベクトル、４５５  支線追加ボタン、
４６１  移設電柱、４６２  隣接電柱、４６３  隣接電柱、
４６４  電線、４６５  電線、
４７１  電柱、４７２  電線、４７３  電線、
５０  画面、５０１  不平均張力ベクトル、５０２  表示欄、５０３  範囲、
６１  画面、６１１  画像、６１２  隣接電柱、６１３  隣接電柱、
６２  画面、６２１  矢印、６２２  矢印
【図１】
2008181412.tif 000015
【図２】
2008181412.tif 000016
【図３】
2008181412.tif 000017
【図４】
2008181412.tif 000018
【図５】
2008181412.tif 000019
【図６】
2008181412.tif 000020
【図７】
2008181412.tif 000021
【図８】
2008181412.tif 000022
【図９】
2008181412.tif 000023
【図１０】
2008181412.tif 000024
【図１１】
2008181412.tif 000025
【図１２】
2008181412.tif 000026
【図１３】
2008181412.tif 000027
【図１４】
2008181412.tif 000028
【図１５】
2008181412.tif 000029
【図１６】
2008181412.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月26日(2007.1.26)
【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】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
請求項１に記載の支線設計支援システムであって、
前記残不平均張力表示部は、前記不平均張力ベクトルの逆ベクトルを算出し、算出した前記逆ベクトルを表示すること、
を特徴とする支線設計支援システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、支線設計支援システム、支線設計支援方法及びプログラムに関する。