(57)【要約】【課題】人手によることなくしかも電柱の設置箇所を問わずに電柱の健全性を判定できる電柱健全性判定装置を提供することである。【解決手段】衛星からのデータに基づいて位置データを取得する高精度ＧＰＳ１８を電柱頂部に設置し、高精度ＧＰＳ１８で取得した位置データを位置データ記憶部２１に記憶し、位置データ取出部２９は、高精度ＧＰＳ１８で取得した位置データのうち高精度ＧＰＳ１８が設置された当初に取得した位置データを初期位置データとして取り出し、高精度ＧＰＳ１８で取得した位置データのうちの最新の位置データを現在位置データとして取り出し、変位量算出部３０は現在位置データと初期位置データとの変位量を算出し、健全性判定部３１は変位量算出部３０で算出された変位量に基づいて電柱の健全性を判定する。【選択図】  図１
2017133844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電柱頂部に設置され衛星からのデータに基づいて位置データを取得する高精度ＧＰＳと、
前記高精度ＧＰＳで取得した位置データを記憶する位置データ記憶部と、
前記高精度ＧＰＳで取得した位置データのうち前記高精度ＧＰＳが設置された当初に取得した位置データを初期位置データとして取り出すとともに、最新に取得した位置データを現在位置データとして取り出す位置データ取出部と、
前記現在位置データと前記初期位置データとの変位量を算出する変位量算出部と、
前記変位量算出部で算出された前記変位量に基づいて電柱の健全性を判定する健全性判定部とを備えたことを特徴とする電柱健全性判定装置。
【請求項２】
電柱頂部に設置され衛星からのデータに基づいて位置データを取得するＧＰＳと、
異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔で前記ＧＰＳから位置データを収集する位置データ収集部と、
前記位置データ収集部で収集した位置データを記憶する位置データ記憶部と、
前記位置データ収集部で収集した位置データのうち前記ＧＰＳが設置された当初に収集した一定期間の位置データを読み込み異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データを算出する初期位置データ算出部と、
前記位置データ収集部で収集した位置データのうち最新の一定期間の位置データを読み込み異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して現在位置データを算出する現在位置データ算出部と、
前記現在位置データと前記初期位置データとの変位量を算出する変位量算出部と、
前記変位量算出部で算出された前記変位量に基づいて電柱の健全性を判定する健全性判定部とを備えたことを特徴とする電柱健全性判定装置。
【請求項３】
前記位置データ記憶部は電柱頂部に設置され、前記変位量算出部、前記健全性判定部は基地局に設置されたことを特徴とする請求項１記載の電柱健全性判定装置。
【請求項４】
前記位置データ記憶部は電柱頂部に設置され、前記初期位置データ算出部、前記現在位置データ算出部、前記変位量算出部、前記健全性判定部は、基地局に設置されたことを特徴とする請求項２記載の電柱健全性判定装置。
【請求項５】
前記電柱頂部及び前記基地局に通信部を設置し、前記通信部は、前記位置データ記憶部に記憶した位置データを前記基地局に送信することを特徴とする請求項３または請求項４記載の電柱健全性判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電柱の長期的な変位量に基づいて電柱の健全性を判定する電柱健全性判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電柱は、架線された電線により決められた方向へ引っ張られることで、長い年月をかけてその方向へ変形していく。その際に、電柱は、曲げモーメントに対する耐力を保持していること及び地際が固定されていることから、電柱全体が傾斜するのではなく、図９（ａ）に示すように、電柱１１の上部が電線１２の方向に緩やかに曲がっていく。
【０００３】
このように電柱１１が変形していく過程では、引っ張られる面が圧縮され、その背面側が伸張することで、図９（ｂ）に示すように、電柱１１のコンクリートにひび割れ１３が生じていく。このひび割れ１３が大きくなると、ひび割れ１３の箇所から雨水等による水分が電柱１１の内部に侵入し、電柱１１を構成する内部の鉄筋が湿潤状態となることで錆が生じる。このような状態を長期間放置すると、内部鉄筋は錆による劣化が進むことで破断し、最終的には電柱が折損に至る。
【０００４】
このようなリスクを回避するために、定期的に目視により電柱のひび割れ様相を点検し、ひび割れ幅が或る閾値以上となった場合は、電柱の建替えを行っている。また、トータルステーションを用いて電柱の輪郭線データを取得して画像解析を行い、曲率が突出した部分についてのモデル解析によって、電柱の健全度が低下した状態で荷重が作用したときの変形量及び曲率を算出し、健全度の低下した部位の健全度の度合いを判定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５−３３７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電力設備には多数の電柱が存在することから、目視による点検は、多くの労力を必要としている。一方、トータルステーションを用いた場合には、機器の設置場所が必要であり、トータルステーションと測量点との間は見通しが良くなければならず、建造物や樹木などで見通しが遮られる地域、狭隘地域、交通量の多い地域などでは測量が難しい。また、測量前に水平方向などのキャリブレーションが必要であり、測量ポイントも事前に決めておく必要があるなど事前のセッティングが煩雑であり、１箇所での測量にも多くの時間を要する。さらには、時間のかかる測量を人手で行うため人件費も増えることから、目視によるひび割れ点検に比べてトータルコストが大幅に増加する。
【０００７】
本発明の目的は、人手によることなくしかも電柱の設置箇所を問わずに電柱の健全性を判定できる電柱健全性判定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係る電柱健全性判定装置は、電柱頂部に設置され衛星からのデータに基づいて位置データを取得する高精度ＧＰＳと、前記高精度ＧＰＳで取得した位置データを記憶する位置データ記憶部と、前記高精度ＧＰＳで取得した位置データのうち前記高精度ＧＰＳが設置された当初に取得した位置データを初期位置データとして取り出すとともに、最新に取得した位置データを現在位置データとして取り出す位置データ取出部と、前記現在位置データと前記初期位置データとの変位量を算出する変位量算出部と、前記変位量算出部で算出された前記変位量に基づいて電柱の健全性を判定する健全性判定部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係る電柱健全性判定装置は、電柱頂部に設置され衛星からのデータに基づいて位置データを取得するＧＰＳと、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔で前記ＧＰＳから位置データを収集する位置データ収集部と、前記位置データ収集部で収集した位置データを記憶する位置データ記憶部と、前記位置データ収集部で収集した位置データのうち前記ＧＰＳが設置された当初に収集した一定期間の位置データを読み込み異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データを算出する初期位置データ算出部と、前記位置データ収集部で収集した位置データのうち最新の一定期間の位置データを読み込み異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して現在位置データを算出する現在位置データ算出部と、前記現在位置データと前記初期位置データとの変位量を算出する変位量算出部と、前記変位量算出部で算出された前記変位量に基づいて電柱の健全性を判定する健全性判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係る電柱健全性判定装置は、請求項１の発明において、前記位置データ記憶部は電柱頂部に設置され、前記変位量算出部、前記健全性判定部は基地局に設置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係る電柱健全性判定装置は、請求項２の発明において、前記位置データ記憶部は電柱頂部に設置され、前記初期位置データ算出部、前記現在位置データ算出部、前記変位量算出部、前記健全性判定部は、基地局に設置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係る電柱健全性判定装置は、請求項３または請求項４の発明において、前記電柱頂部及び前記基地局に通信部を設置し、前記通信部は、前記位置データ記憶部に記憶した位置データを前記基地局に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、電柱の位置データを電柱上部に設置した高精度ＧＰＳにより取得するので、人手によらず電柱の設置箇所を問わずに電柱の位置データを取得できる。そして、取得した電柱の位置データを用いて電柱の変位量を算出するので、電柱の健全性を判定できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、電柱の位置データを電柱上部に設置したＧＰＳにより取得するので、人手によらずコストが安くしかも電柱の設置箇所を問わずに電柱の位置データを取得できる。また、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔でＧＰＳから位置データを収集し、その収集した一定期間の位置データを読み込み異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データや現在位置データを求めるので、初期位置データや現在位置データの精度が向上する。そして、得られた初期位置データや現在位置データから電柱の変位量を求め、変位量に基づいて電柱の健全性を判定するので判定精度が向上する。
【００１５】
請求項３及び請求項４の発明によれば、位置データ記憶部は電柱頂部に設置されるので、高精度ＧＰＳまたはＧＰＳで取得した電柱の位置データを保持でき、電柱の長期的な変位量を求めることができるので電柱の健全性を判定できる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、電柱頂部及び基地局は通信部を有するので、基地局は、電柱頂部に設置の位置データ記憶部から容易に位置データを取得でき、またリアルタイムでの取得も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の構成図。
【図２】本発明の第１実施の形態で電柱の健全性を判定する際に用いる電柱が曲がることに伴う電柱頂部の位置変化の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の基地局におけるパソコンの演算部での演算処理内容を示すフローチャート。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の基地局におけるパソコンの記憶装置に記憶されたデータの表示の一例を示す平面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置の構成図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置での初期位置データを取り出す処理内容を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置で読み込んだ一定期間の位置データの一例を示すデータ分布図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置での現在位置データの算出から健全性の判定までの処理内容を示すフローチャート。
【図９】電柱が電線の引張力で変形することの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の構成図であり、図１（ａ）は電柱健全性判定装置を電柱に適用した場合の全体構成図、図１（ｂ）は電柱頂部に設置される現場局の構成図、図１（ｃ）は基地局における電柱健全性判定装置の構成図である。
【００１９】
図１（ａ）において、電柱１１の頂部には現場局１４が設置され、基地局１５にはパーソナルコンピュータ（以下パソコンという）１６が設置される。現場局１４には高精度ＧＰＳが設置され、高精度ＧＰＳは複数個の衛星１７からのデータを受信する。高精度ＧＰＳは、通常、複数個の衛星１７のうちの４個以上の衛星１７からのデータで位置データを取得する。４個以上の衛星は固定ではなく地球の自転及び衛星の軌道位置によって変化する。高精度ＧＰＳとしては、ＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS）あるいはＤＧＰＳ（Differential GPS）を用いる。
【００２０】
図１（ｂ）は電柱頂部に設置される現場局１４における電柱健全性判定装置の構成図であり、図１（ｂ）に示すように、現場局１４は、高精度ＧＰＳ１８、高精度ＧＰＳ１８で所得した位置データを保存するメモリ１９、基地局１５と通信を行う通信部２０を有する。高精度ＧＰＳ１８は、通常、１秒周期で位置データを取得し、メモリ１９の位置データ記憶部２１に時系列的に記憶する。
【００２１】
図１（ｃ）は基地局１５における電柱健全性判定装置の構成図であり、パソコン１６で構成される。すなわち、操作部２２、表示部２３、記憶装置２４、演算部２５、メモリ２６、通信部２７から構成される。操作部２２は、例えば、キーボードやマウスなどであり、演算部２５に操作指令を入力するものである。表示部２３は、例えば液晶表示装置であり、演算部２５の演算結果や記憶装置２４に記憶された内容を表示するものである。メモリ２６は演算部２５での演算に使用するデータを一時的に記憶するものである。
【００２２】
通信部２７は現場局１４の通信部２０と通信を行い、通信部２０から送信された現場局１４のメモリ１９に記憶された位置データを受信し、基地局１５におけるパソコン１６の記憶装置２４の位置データ保存部２８に時系列的に記憶する。
【００２３】
この場合、データ送信のタイミングは、一定時間ごとに自動送信してもよいし、基地局１５からのリクエストに応じて送信してもよい。現場局１４のメモリ１９の記憶容量が不足しないように位置データを基地局１５に送信する。また、通信部２０や通信部２７の通信機能としては、例えば、WiFi等のインターネット回線や携帯電話回線などの無線を用いる。
【００２４】
次に、演算部２５は、位置データ取出部２９、変位量算出部３０、健全性判定部３１を有する。位置データ取出部２９は、高精度ＧＰＳ１８で取得した位置データのうち高精度ＧＰＳ１８が設置された当初に取得した位置データを初期位置データとして取り出し初期位置データ記憶部３２に記憶する。また、高精度ＧＰＳ１８で取得した位置データのうち、最新に取得した位置データを現在位置データとして取り出し現在位置データ記憶部３３に記憶する。
【００２５】
位置データ取出部２９が取り出す位置データは、現場局１４の通信部２０と基地局１５の通信部２７との通信により、現場局１４の位置データ記憶部２１から基地局１５の記憶装置２４の位置データ保存部２８に伝送されてきた位置データである。従って、現場局１４の通信部２０と基地局１５の通信部２７との通信のタイミングにより、位置データ取出部２９が取り出す位置データは、厳密には現場局１４の位置データ記憶部２１に記憶された最新の位置データと一致しない場合がある。これは高精度ＧＰＳ１８が１秒周期で取得する位置データのタイミングと、現場局１４の通信部２０と基地局１５の通信部２７との間の伝送遅延によるものであり、第１実施形態においては天災のような特異事象が発生しない限り数秒で位置の変位がないため問題はない。そこで、以下の説明では、現場局１４から送信されてきた最新の位置データを高精度ＧＰＳ１８で取得した最新の位置データと言うことにする。
【００２６】
次に、変位量算出部３０は、初期位置データ記憶部３２に記憶された初期位置データを読み込み、現在位置データ記憶部３３に記憶された最新の位置データである現在位置データを読み込み、現在位置データと初期位置データとの変位量を算出し記憶装置２４の変位量記憶部３４に記憶する。健全性判定部３１は、変位量算出部３０で算出された変位量に基づいて電柱の健全性を判定し、判定結果を記憶装置２４の判定結果記憶部３５に記憶する。
【００２７】
このように、本発明の第１実施の形態では、電柱１１のひび割れ１３は電柱１１が曲がることによって発生することから、ひび割れ１３の度合いと電柱頂部の変位量との間には相関関係があることに着目し、電柱頂部の変位量を測定し、ひび割れ１３の度合い、つまり電柱の健全性を判定することとしたものである。
【００２８】
図２は、本発明の第１実施の形態で電柱の健全性を判定する際に用いる電柱が曲がることに伴う電柱頂部の位置変化の説明図である。前述したように、電柱１１は電線１２により引っ張られ曲げモーメントを受けているので、長期間のうちに電線１２の方向に緩やかに曲がっていく。電柱１１が変形していく過程では、電柱１１の背面側が伸張することで、電柱１１にひび割れ１３が生じる。そこで、本発明の第１実施の形態では、電柱頂部の変位量を測定し電柱の健全性を判定する。電柱頂部の変位量が大きいときはひび割れ１３の度合いも大きいと判定する。
【００２９】
図３は、本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の基地局におけるパソコンの演算部での演算処理内容を示すフローチャートであり、図３（ａ）は演算部２５での初期位置データを取り出す処理内容を示すフローチャート、図３（ｂ）は演算部２５での変位量の算出処理及び電柱の健全性の判定処理の処理内容を示すフローチャートである。
【００３０】
図３（ａ）において、位置データ取出部２９は、位置データのうち高精度ＧＰＳ１８が設置された当初に取得した位置データを取り出す（Ｓ１）。そして、取り出した位置データを初期位置データとして記憶する（Ｓ２）。これは、記憶装置２４の位置データ保存部２８に記憶された位置データは、高精度ＧＰＳ１８で取得した時系列的な位置データであり、高精度ＧＰＳ１８が設置された当初に取得した位置データは、電柱１１が設置された当初の電柱１１の頂部のデータであるので、これを初期位置データとして取り出し、記憶装置２４の初期位置データ記憶部３２に記憶する。
【００３１】
図３（ｂ）において、まず、位置データ取出部２９は、位置データのうち最新の位置データを現在位置データとして取り出し記憶する（Ｓ１１）。これは、記憶装置２４の位置データ保存部２８に記憶された位置データは、高精度ＧＰＳ１８で取得した時系列的な位置データであり、最新の位置データが現在位置データであるからである。取り出した現在位置データは記憶装置２４の現在位置データ記憶部３３に記憶される。
【００３２】
次に、変位量算出部３０は初期位置データを読み込むとともに現在位置データを読み込む（Ｓ１２）。すなわち、記憶装置２４の初期位置データ記憶部３２から初期位置データを読み込むとともに、現在位置データ記憶部３３から現在位置データを読み込む。
【００３３】
そして、変位量算出部３０は、現在位置データと初期位置データとの変位量を算出する（Ｓ１３）。変位量算出部３０は、下記の（１）式により電柱頂部の変位量ｚを算出する。ｘt，ｙtは電柱頂部の測定時点の位置座標、ｘ0，ｙ0は電柱頂部の初期位置座標である。
【００３４】
【数１】
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【００３５】
そして、健全性判定部３１は変位量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ１４）。変位量が閾値より小さいときは、変位量及び判定結果を記憶する（Ｓ１５）。変位量は記憶装置２４の変位量記憶部３４に記憶し、判定結果は判定結果記憶部３５に記憶する。一方、ステップＳ１４の判定で、変位量が閾値より大きいときは注意喚起メッセージを出力する（Ｓ１６）。この注意喚起メッセージは、例えば、表示部２３に表示出力する。そして、変位量及び判定結果を記憶する（Ｓ１５）。
【００３６】
ここで、閾値として複数個の閾値を設けてもよい。例えば、第１閾値と第２閾値（第１閾値＜第２閾値）の２つの閾値を設けた場合は、変位量が第１閾値より大きいときは、注意喚起メッセージとして、例えば、「１年以内に建て替え要」を出力し、変位量が第２閾値より大きいときは、注意喚起メッセージとして「早急に建て替え要」を出力する。
【００３７】
図４は、本発明の第１実施形態に係る電柱健全性判定装置の基地局におけるパソコンの記憶装置に記憶されたデータの表示の一例を示す平面図である。図４では、記憶装置２４の初期位置データ記憶部３２、現在位置データ記憶部３３、変位量記憶部３４、判定結果記憶部３５に記憶されたデータの表示の一例を示している。すなわち、電柱番号ごとに、初期位置データ、現在位置データ、変位量、判定結果を纏めて表示した一例を示している。
【００３８】
初期位置データ及び現在位置データは、計測日、緯度，経度で示している。変位量は、初期位置データの計測日から現在位置データの計測日までの経過日数、変位量で示している。判定結果は、２つの閾値（第１閾値＜第２閾値）を設けた場合を示しており、変位量が第１閾値以下の場合は○、変位量が第１閾値を超え第２閾値以下の場合は△、変位量が第２閾値を超えている場合は×で示している。
【００３９】
ここで、記憶装置２４の初期位置データ記憶部３２に記憶された初期位置データは、通常は一つのデータである。初期位置データは、電柱１１を建柱したときの電柱１１の頂部の位置データであるからである。
【００４０】
現在位置データ記憶部３３に記憶される現在位置データは、現在位置データの計算の周期で得られるので複数のデータである。現在位置データの計算の周期は、位置データの取得周期（例えば１秒）としてもよいし、それより長い周期としてもよい。位置データの取得周期（例えば１秒）としておくことにより、天災（地震、津波、火山噴火など）が発生した場合の電柱１１の頂部の短時間の変位量を評価できる。位置データの取得周期（例えば１秒）より長くしておいても、電柱１１の頂部の変位量は、長い時間をかけて緩やかに進行するから問題はない。
【００４１】
変位量記憶部３４及び判定結果記憶部３５に記憶される変位量及び判定結果は、変位量を計算し健全性を評価判定した周期で得られるので複数のデータである。通常は現在位置データの計算の周期で変位量の計算や健全性の判定は行われるので、現在位置データと同じ数となる。
【００４２】
以上の説明では、現場局１４に通信部２０を設け、基地局１５に通信部２７を設け、現場局１４のメモリ１９の位置データ記憶部２１に記憶した位置データは、通信部２０及び通信部２７により基地局１５のパソコン１６に送信するようにしたが、基地局１５と有線で接続して送信するようにしてもよい。また、通信機能を使わずに、現場局１４のメモリ１９を人手で交換し、直接、基地局１５のパソコン１６へメモリ１９を差し込んで位置データを記憶するようにしてもよい。
【００４３】
本発明の第１実施形態によれば、電柱１１の位置データを電柱上部に設置した高精度ＧＰＳ１８により取得するので、人手によらず電柱１１の位置データを取得できる。また、上空の衛星からのデータにより高精度ＧＰＳ１８は電柱１１の位置データを取得するので、電柱１１の設置箇所を問わずに電柱１１の位置データを取得できる。高精度ＧＰＳ１８から取得した電柱１１の位置データを用いて電柱１１の変位量を算出するので、電柱１１の変位量も高精度であり、高精度に電柱１１の健全性を判定できる。さらには、注意喚起メッセージを出力するので、電柱の建て替えの計画を円滑に立案できる。また、変位量の評価判定周期を位置データの取得周期と同じとすることにより、天災（地震、津波、火山噴火など）が発生した場合の電柱１１の頂部の短時間の変位量を評価できる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置の構成図であり、図５（ａ）は電柱頂部に設置される現場局の構成図、図５（ｂ）は基地局における電柱健全性判定装置の構成図である。この第２実施形態は、図１に示した第１実施形態に対し、高精度ＧＰＳに代えて、通常のＧＰＳとし、ＧＰＳは、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔で、ＧＰＳの位置データを取得するようにしたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４５】
図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置の現場局の構成図であり、ＧＰＳ３６は位置データ収集部３７を有している。通常、ＧＰＳ３６は位置データ収集部３７により１［ｓ］周期で位置データを取得するが、本発明の第２実施形態では、位置データ収集部３７は、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔（周期）で位置データを取得する。例えば６０分毎に位置データを取得する。これは、ＧＰＳ３６の位置データとして精度の良い位置データを収集するためである。ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７により取得した異なる衛星からのデータに基づく位置データは、現場局１４のメモリ１９の位置データ記憶部２１に記憶される。
【００４６】
ここで、衛星１７は、高度約２万ｋｍの上空を、約１２時間かけて地球上を円軌道で周回しており、現在、２８個の衛星が存在する。このことから、受信間隔が短すぎると、利用する衛星１７の種類が同じとなり、また、衛星１７の位置があまり変化しないため、同一の測位誤差を保持したデータが集まる可能性がある。そこで、第２実施形態では、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔（周期）で位置データを取得するようにした。これにより、精度の良い位置データが収集できる。なお、低仰角の衛星１７は、地上や建造物のマルチパスを受けやすいため、例えば、仰角１５度以下は使わないなど、ある程度の仰角を保持した衛星１７を利用する。
【００４７】
図５（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置の基地局の構成図であり、図１（ｃ）に示した第１実施形態に対し、位置データ取出部２９に代えて、初期位置データ算出部３８、現在位置データ算出部３９が設けられている。図１（ｃ）と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４８】
図５（ｂ）において、通信部２７は現場局１４の通信部２０と通信を行い、通信部２０から送信された現場局１４のメモリ１９に記憶された位置データを受信し、基地局１５におけるパソコン１６の記憶装置２４の位置データ保存部２８に時系列的に記憶する。
【００４９】
この場合、データ送信のタイミングは、第１実施形態と同様に、一定時間ごとに自動送信してもよいし、基地局１５からのリクエストに応じて送信してもよいし、現場局１４のメモリ１９を人手で交換し、直接、基地局１５のパソコン１６へメモリ１９を差し込んで位置データを記憶するようにしてもよい。
【００５０】
次に、演算部２５は、初期位置データ算出部３８、現在位置データ算出部３９、変位量算出部３０、健全性判定部３１を有する。初期位置データ算出部３８は、ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７で収集した位置データ、すなわち、位置データ保存部２８に記憶された位置データのうち、ＧＰＳ３６が設置された当初に収集した一定期間の位置データを読み込み、異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データを算出する。初期位置データ算出部３８で算出された初期位置データは初期位置データ記憶部３２に記憶される。
【００５１】
現在位置データ算出部３９は、ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７で収集した位置データのうち、最新の一定期間の位置データを読み込み、初期位置データ算出部３８の場合と同様に、異常値を除去して得られた一定期間の正常値の位置データを平均化処理して現在位置データを算出する。現在位置データ算出部３９で算出された現在位置データは現在位置データ記憶部３３に記憶される。
【００５２】
ここで、初期位置データ算出部３８及び現在位置データ算出部３９において、一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データを算出するのは、精度の良い位置データを得るためである。また、一定期間とは、例えば１週間とか１ヶ月といった単位である。電柱１１の頂部の変位量は、長い時間をかけて緩やかに進行するため、ある程度の一定期間内でならば電柱１１の頂部の位置は同値だと考えても差し支えないためである。
【００５３】
変位量算出部３０は、初期位置データ記憶部３２に記憶された初期位置データを読み込み、現在位置データ記憶部３３に記憶された最新の位置データである現在位置データを読み込み、現在位置データと初期位置データとの変位量を算出し記憶装置２４の変位量記憶部３４に記憶する。健全性判定部３１は、変位量算出部３０で算出された変位量に基づいて電柱の健全性を判定し、判定結果を記憶装置２４の判定結果記憶部３５に記憶する。
【００５４】
次に、初期位置データ算出部３８での初期位置データの算出の仕方について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置での初期位置データを算出する処理内容を示すフローチャートである。建柱したばかりの新しい電柱１１について、ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７はＧＰＳ３６の位置データを収集開始する。
【００５５】
まず、ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７は、異なる衛星からのデータに基づく位置データ時間間隔で位置データを取り出し位置データとして収集する（Ｔ１）。位置データ収集部３７は、前述したように、通常、１［ｓ］周期で位置データを取得するが、本発明の第２実施形態では、位置データ収集部３７は、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔（周期）、例えば６０分毎に位置データを取得する。これは、ＧＰＳ３６の位置データとして、異なる衛星群からのデータを取得することで衛星の偏りによる誤差の発生を抑えるためである。
【００５６】
そして、取得した位置データを現場局１４のメモリ１９の位置データ記憶部２１に記憶する（Ｔ２）。現場局１４のメモリ１９の位置データ記憶部２１に記憶された位置データは基地局１５に送信され、基地局１５の記憶装置２４の位置データ保存部２８に保存される。
【００５７】
次に、基地局１５の初期位置データ算出部３８は、ＧＰＳ３６が設置された当初に取得した一定期間の位置データを読み込む（Ｔ３）。すなわち、初期位置データ算出部３８は、記憶装置２４の位置データ保存部２８に保存された位置データのうち、ＧＰＳ３６が設置された当初に取得した一定期間の位置データを読み込む（Ｔ３）。ＧＰＳ３６が設置された当初に取得した位置データを読み込むのは、ＧＰＳ３６が設置された当初に取得した位置データは電柱１１が設置された当初の電柱１１の頂部のデータであるからである。また、一定期間の位置データを読み込むのは、異なる衛星群からのデータを取得することで衛星の偏りによる誤差の発生を抑えるためであり、前述したように、一定期間とは、例えば１週間とか１ヶ月といった単位である。
【００５８】
初期位置データ算出部３８は、読み込んだ位置データから異常値を除去する（Ｔ４）。異常値を除去するのは精度の良い位置データを得るためである。ＧＰＳ３６が取得した位置データには、衛星１７からデータを受信するまでに、電離層の水蒸気による反射遅延、マルチパス、クロック誤差などの誤差要因が含まれているため、通常、５〜１０ｍ程度の誤差を含んでいる。このことから、一定期間の位置データの緯度・経度をＸＹ座標上にプロットすると、一定期間の位置データは、図７に示すようなデータ分布となる。位置データの異常値の除去は、例えば、Ｘ軸方向のデータのばらつきを調べ、２σ（σ：標準偏差）の以上のデータを除去することで行う。同様に、Ｙ軸方向についても異常値を除去する。
【００５９】
初期位置データ算出部３８は、異常値を除去した一定期間の正常値の位置データを平均化処理して初期位置データを算出する（Ｔ５）。平均化処理した初期位置データは、データ分布が正規分布に近い場合は、図７のグラフのＸＹ軸の原点のデータに極めて近くなる。
【００６０】
そして、算出した初期位置データを記憶する（Ｔ６）。算出した初期位置データは記憶装置２４の初期位置データ記憶部３２に記憶される。例えば、図４に示す初期位置データの欄に示すように、電柱番号ごとに、計測日、緯度，経度で記憶される。初期位置データは、電柱１１を建柱したときのデータであるから、通常は一つのデータである。
【００６１】
次に、現在位置データの算出、変位量の算出、健全性の判定の仕方について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る電柱健全性判定装置での現在位置データの算出から健全性の判定までの処理内容を示すフローチャートである。ＧＰＳ３６の位置データ収集部３７は、建柱から時間が経過した電柱１１について、ＧＰＳ３６の位置データを収集開始する。
【００６２】
まず、現在位置データ算出手段３９は、最新の一定期間の位置データを読み込み（Ｔ１１）、読み込んだ最新の一定期間の位置データから異常値を除去する（Ｔ１２）。そして、異常値を除去した一定期間の正常値の位置データを平均化処理して現在位置データを算出し（Ｔ１３）、算出した現在位置データを記憶する（Ｔ１４）。ステップＴ１１〜Ｔ１４までの初期位置データの算出処理は、初期位置データを決定するアルゴリズムと同様である。
【００６３】
すなわち、現在位置データ算出手段３９は、記憶装置２４の位置データ保存部２８に保存された位置データのうち最新の一定期間の位置データを読み込み異常値を除去し、異常値を除去した一定期間の正常値の位置データを平均化処理して現在位置データを算出し、算出された現在位置データは現在位置データ記憶部３３に記憶される。
【００６４】
現在位置データは、現在位置データの計算の周期で得られるので複数のデータである。現在位置データの計算の周期は、前述の平均化処理のための位置データを得る一定期間（例えば１週間とか１ヶ月）としてもよいし、それより長い周期としてもよい。位置データの取得周期（例えば１週間とか１ヶ月）より長くしておいても、電柱１１の頂部の変位量は、長い時間をかけて緩やかに進行するから問題はない。
【００６５】
次に、変位量算出部３０は現在位置データと初期位置データとの変位量を算出する（Ｔ１５）。変位量算出部３０は現在位置データ記憶部３３から現在位置データを読み出し、初期位置データ記憶部３２から初期位置データを読み出し、前述の（１）式により電柱頂部の変位量ｚを算出する。
【００６６】
そして、健全性判定部３１は、変位量が予め定めた閾値より小さいか否かを判定する（Ｔ１６）。変位量が閾値より小さいときは、変位量及び判定結果を記憶する（Ｔ１７）。変位量は記憶装置２４の変位量記憶部３４に記憶し、判定結果は判定結果記憶部３５に記憶する。一方、ステップＴ１６の判定で、変位量が閾値より大きいときは注意喚起メッセージを出力する（Ｔ１８）。この注意喚起メッセージは、例えば、表示部２３に表示出力する。そして、変位量及び判定結果を記憶する（Ｔ１７）。
【００６７】
変位量記憶部３４及び判定結果記憶部３５に記憶される変位量及び判定結果は、変位量を計算し健全性を評価判定した周期で得られるので複数のデータである。通常は現在位置データの計算の周期で変位量の計算や健全性の判定は行われるので、現在位置データと同じ数となる。
【００６８】
本発明の第２実施形態によれば、電柱頂部にＧＰＳ３６を取り付け、異なる衛星からのデータに基づく位置データを取得できる時間間隔でＧＰＳ３６から位置データを収集し、得られた位置データを平均化処理するので初期位置データや現在位置データを精度よく把握できる。そして、電柱１１の初期位置データと現在位置データとの差分を求めることで変位量ｚを算出するので、精度のよい電柱頂部の変位量ｚを得ることができ、電柱１１の健全性の判定精度を向上できる。また、人手によらずコストが安くしかも電柱の設置箇所を問わずに電柱１１の健全性を判定できる。
【００６９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１１…電柱、１２…電線、１３…ひび割れ、１４…現場局、１５…基地局、１６…パソコン、１７…衛星、１８…高精度ＧＰＳ、１９…メモリ、２０…通信部、２１…位置データ記憶部、２２…操作部、２３…表示部、２４…記憶装置、２５…演算部、２６…メモリ、２７…通信部、２８…位置データ保存部、２９…位置データ取出部、３０…変位量算出部、３１…健全性判定部、３２…初期位置データ記憶部、３３…現在位置データ記憶部、３４…変位量記憶部、３５…判定結果記憶部、３６…ＧＰＳ、３７…位置データ収集部、３８…初期位置データ算出部、３９…現在位置データ算出部
【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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【図８】
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【図９】
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