JPH03156303A - トロリ線摩耗測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気鉄道において、架空電車線（架線）のト
ロリ線の摩耗程度を高速走行する車両上において、昼夜
を問わず測定するトロリ線摩耗測定装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 高速走行する車両上から、トロリ線の摩耗程度を昼夜を
問わず測定する装置としては、従来、第６図に示すよう
なレーザ光を車両から投射し、トロリ線しゅう動面から
の反射光を検出する方法が採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、レーザ光の反射を利用する場合には、天空光の
明るさを越えた反射光の強度を得るため、大型のレーザ
発光器を使用する必要があり、そのため、水ｖａ環環式
式発光器冷却装置が必要であった。またトロリ線の線路
直角方向の位置（偏位）が変化する範囲をカバーするた
め、広い範囲にわたってレーザ光を回転ミラーによって
走査させる必要があった。その機構も大型であるため、
従来の装置は測定用車両内で広いスペースを必要とし、
専用のｊｌＩ両に設置することが不可避であった。その
ため、その測定専用車両の運行・維持コストが大きな負
１ｆｉとなっていた。

［課題を解決するためのｆ段］ そこで、上記課題を解決するための１段として、低圧ナ
トリウムランプ群と各ランプに位相の異なった交流電力
を供給するランプ群制御器で構成する投光部によってト
ロリ線のしゅう動面を照明し、１−渉フィルタを付けた
電動ズームレンズを有するカメラのフィルム面にライン
センサを設けた受光２；と、レンズのズーム機構と距離
調整をトロリ線高さ信号で制御ｎするレンズ制ｉｎ　２
７ｒで構成する受光部にトロリ線しゅう動面からの反射
光を入光させ、処理部においてラインセンサの信号から
トロリ綿の残存直径を出力するように構成されることを
特徴とする。

［作用］ 本発明による摩耗測定装置の作用を第１図で説明する。

トロリｖＡｌのしゅう動面を照明するために、低圧ナト
リウムランプ群２を使用する。投光部４はそのランプ群
２とランプ群制御器３で構成する。ランプ群制御器は、
ランプ群の輝度が時間的に大きく変化しないように各ラ
ンプに位相の異なった交流電力を供給する。

低圧ナトリウムランプは、発光波長が５８９ｎｍ付近に
限定されており、発光効率も高いランプである。そのた
め、レーザと同程度の照度を得るにもランプの発熱量は
少なく、空冷で十分である。

また、ランプは長い管であり、長手方向をトロリ線の偏
位方向に設置することにより、レーザ光のように走査す
る必要がない。

トロリ線ｌのしゅう動面からの反射光を入光させるため
に、受光部として受光カメラ８を設ける。

受光カメラには干渉フィルタ５を付けた電動ズームレン
ズ７によって、フィルム面に相当する位置にトロリｍｌ
の映像を結ばせる。受光カメラのフィルム面に相当する
位置にはラインセンサ６を付けておく、電動ズームレン
ズ７のズーム機構と距離調整をトロリ線高さ信号１１で
制御するためにレンズ制御器９を設ける。

ラインセンサ６の映像信号は、第５図に示すように、ト
ロリ線１のしゅう動面の範囲が他の部分より明るいため
、処理部１２では映像信号を計算機処理することにより
、トロリ線１のしゅう動面幅を算定し、必要があればそ
のしゅう動面幅からトロリ線ｌの残存直径を算定して、
出力する。

［実施例〕 本発明による摩耗測定装置の実施例を図面に基づいて説
明する。装置全体の構成を第１図に示す。

投光部４、受光部１０、処理部１２により構成する。

装置の全体の機能としては、トロリ線ｌのしゅう動面を
投光部４の光によって照明し、しゅう動面からの反射光
を受光部ｌＯで受光し、受光した光の強さを電気信号に
変換して処理部１２に送る。

処理部では、受光部より送られた電気信号の強さから、
トロリｍｌのしゅう動面と背景である天空を分幼し、し
ゅう動面の幅を計算機処理をして出力する構成になって
いる。

投光部は、第２図に示すように低圧ナトリウムランプ群
２を使用している。ランプの点灯に交流電力を使用する
と、電圧がゼロになる時点でランプの輝度が低下するた
め、ランプを複数個並置し、ランプ群制御器３から位相
の異なる交流をそれぞれに供給することによって、輝度
の低下を防ぎ、輝度の時間的な変化をわずかにしている
。ランプ群には集光のために直線状のフレネルレンズを
設けて、輝度を向上させである。

受光部１０は、カメラ８のフィルム面に相当する位置に
ラインセンサ６を組み込んだ形状である。

カメラ８はトロリ線１のしゅう動面に向け、低圧ナトリ
ウムランプ群２の光のしゅう動面からの反射光を入光す
るように設置しである。カメラ８のレンズ７には電動ズ
ームレンズを使用してあり、さらに干渉フィルタ５を設
けている。干渉フィルタ５の透過光の中心波長を５８９
ｎｍ付近に合わせることにより、大量の天空光をさえぎ
り、この波長域で天空光より勝った低圧ナトリウムラン
プ群の反射光を効率良く入光させることができる。カメ
ラ８の視野は第３図に示すように、トロリ線の左右偏位
の一定の範囲１５をカバーするように設定しである。そ
れは、走行に伴って変動するトロリ線の高さを別の機構
で測定し、その信号１１によって電動ズームレンズ７の
ズーム機構を調節し、高さ変化に追従して視野角度を制
御することによって、トロリ線の偏位方向の測定範囲を
常に一定に保持できるようになっている。

また、レンズのピントの調整もトロリ線高さ測定信号に
よって制御することにより、常にトロリ線し喰う動面に
レンズの焦点が合うようにしである。

トロリ線の高さ測定方法には、例えば第４図に示すよう
に本摩耗測定器の近傍のパンクグラフ１６において、ト
ロリ線の高さに応じてパンタグラフの枠組が伸縮し、そ
れに伴う主軸の回転量を絶縁棒１７を介してポテンショ
メータ１８で測定する機構等が適用できる。

処理部においては受光部のラインセンサ６の出力信号を
第５図に示すように、一定のしきい値によって明暗に分
け、明るい部分の巾から、トロリ線のしゅう動面の巾を
算出する機能を有している。

また、計測されたしゅう動面の巾から、トロリ線の残存
直径も算出して、連続した電気信号として出力すること
も可能になっている。

軌道中心からのトロリ線の左右偏位の範囲が小さい場合
は、受光部カメラの視野をその範囲に設定すれば良い、
偏位の範囲が大きい場合には、受光部のカメラを複数設
置し、カメラ１台の視野を限定することによって、測定
精度を確保できる。

［発明の効果］ 本発明の実施により、高速度で走行する車両上で昼夜を
問わずトロリ線の摩耗状態を連続的に測定することがで
きる。しかも、その装置が従来の測定装置に比較して極
めて小型に構成できることから、はとんどの部分を車両
の屋根上に設置でき、営業列車において測定することが
可能となる。そのため特別の試験車両が不用となり、そ
の製造や運行に関わる多額のコストを削減することがで
きる。

また、設置経費も大幅に低下するため、多くの台数を設
置することが可能で、昼夜を問わず正確な測定を従来よ
り高い顧度で実施することができ、電車線路の保安度の
向上にもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における全体構成のブロック
図、第２図は、投光部と受光部を示し、第３図は受光部
ズームレンズの視野をトロリ線高さ信号によって焦点距
離制御している状況を示し、第４図はトロリ線の高さ測
定方法の例であり、第５図は処理部の判定原理図、第６
図は従来の昼間用摩耗測定装置の構成図である。 ■＝ニトロリ、　　２：低圧ナトリウムランプ群、３：
ランプ群制御器、４：投光部、５：干渉フィルタ、６：
ラインセンサ、７：電動ズームレンズ、８：受光部カメ
ラ、９：レンズ制御器、ｌＯ：受光部、１１ニトロリ線
高さ信号、１２：処理部、１３：出力、１４ニトロリ線
の高さ・偏位変動範囲、１５：受光部カメラの視野範囲
、１６：パンタグラフ、１７：絶縁棒、１８：ポテンシ
ョメータ、１ｇ：受光部出力信号レベル、２０ニスライ
スレベル、２１ニトロリ線のしゅう動面幅、２２：受光
部の視野幅、２３：レーザ発光器、２４：穴開きミラー
　２５：回転ミラー　２６：凹面ミラー　２７：反射光
受光器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トロリ線のしゅう動面を照明するための低圧ナトリウム
   ランプ群と、各ランプに位相の異なった交流電力を供給
   するランプ群制御器で構成する投光部と、しゅう動面か
   らの反射光を入光させるために、干渉フィルタを付けた
   電動ズームレンズを有するカメラのフィルム面にライン
   センサを設けた受光器と、レンズのズーム機構と距離調
   整をトロリ線高さ信号で制御するレンズ制御器で構成す
   る受光部と、ラインセンサの信号からトロリ線の残存直
   径を出力する処理部とから構成されることを特徴とする
   トロリ線摩耗測定装置。