JPH0475405A - 送電線素線切れ検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、送電線に沿って走行して送電線の素線切れを
検出する装置に係り、特にスリット光による送電線形状
を画像解析してその異常を検出するようにした送電線素
線切れ検出装置に間する。

［従来の技術］ 鉄塔間に架設された架空送電線は複数の素線を束ねて構
成されているが、長年月風雨等に晒されるため、断線に
は至らないまでも素線切れが生じている場合がある。素
線切れを放置しておくと将来断線に至る可能性が高いた
め、これを検出することが送電線保守監視業務にとって
非常に重要である。

従来、送電線の素線切れの検出は、現場の熟練した作業
者の目視によって行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、送電線の素線切れ検出は、人間が目視
によって行っているため、多大な労力、時間および費用
を要するばかりか、人間が行なっているためその判断に
自ずから限界があるという問題があった。

本発明の目的は、送電線上に無人の検出器を走行させる
ことによって、前記した従来技術の欠点を解消し、機械
的かつ精度良く送電線の素線切れを検出することが可能
な送電線素線切れ検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の送電線素線切れ検出装置は、送電線にこれに沿
って走行自在に取り付けられる本体に、光源からの光を
スリット光に変換して、そのスリット方向が送電線に対
して交差するようにスリット光を投射する光学系と、送
電線に投射された光を撮影する撮像系と、撮像系からの
画像信号を横方向の投影像に変換処理し、これを標準値
と比較して比較結果を記録する信号処理系とを備えたも
のである。

また、本発明の送電線素線切れ検出装置は、送電線にこ
れに沿って走行自在に取り付けられる本体に、レーザ光
源から発したスポット光を鏡に反射させ、この鏡を振動
させることにより擬似スリット光を生成し、この擬似ス
リット光をそのスリット方向が送電線に対して交差する
ように投射する光学系と、 送電線に投射された光を撮影する撮像系と、撮像系から
の画像信号をディジタル処理し、このディジタル値を標
準値と比較して比較結果を記録する信号処理系とを備え
たものである。

［作用コ 光学系によるスリット光が、そのスリット方向を送電線
に対して交差するように送電線に投射されると、送電線
上の投射光の形状は楕円弧とじて撮像系に撮影される。

撮像系に撮影されたこの楕円弧の画像信号が、これを横
方向から見た投影像に変換処理されると、対称性のある
楕円形状が対称性のないピークをもつ形状になるため、
送電線が示す標準形状と素線切れのある送電線か示す形
状との比較が容易になる。

信号処理系により変換処理された横方向の投影像が標準
値と比較され、その判定結果か記録される。標準形状と
のずれがない場合には送電線に素線切れがなく、標準形
状とのずれがある場合には送電線に素線切れが生じてい
ると判定される。

このような判定は送電線上を本体が走行するため、対象
となる送電線の全長に渡って行なわれ、判定結果には判
定した送電線の位置を特定する距離も併せて記憶される
。

従って、送電線形状の異常から送電線の素線切れを機械
的、かつ精度良く検出てきる。

また、光学系によるレーザ光源から発したスポット光が
、振動する鏡に反射されると擬似スリット光が発生する
。この擬似スリット光が、そのスリット方向を送電線に
対して交差するように送電線に投射されると、送電線上
の投射光の形状は楕円弧として撮像系に撮影される。

撮像系に撮影されたこの楕円状の画像信号がディジタル
処理されて２値化ないし多値化されると、対称性のある
楕円形状が数値として把握される。

信号処理系により変換処理されたデータが標準値と比較
され、その判定結果が記録される。標準値とのずれに応
じて、素線切れの有無がわかり、素線切れがあると判定
された場合には、ずれの大きさから素線切れの度合いも
分かる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１図は本発明の送電線素線切れ検出装置の第１実施例
の正断面図、第２図は同じく側面図である。

１はシールドボックス状に形成された検出装置本体であ
り、この本体１を貫くように送電線７が挿通される。こ
の送電線７をきよう持して本体を送電線７に装着する一
対の車輪８，８か、本体１の前後に設けられる。これら
車輪８のいずれかにこれを駆動輪とするために、電動機
あるいはガソリンエンジンなどによる動力機構９が取り
付けられている。これらによって、本体１は送電線７上
を自動走行する。動力機構９は遠隔操縦可能にすること
が好ましい。

また、図示しないが任意の車輪８にその回転数を検出す
る回転計を取り付け、車輪の回転数から距離を算出する
ことにより、画像データと送電線７の位置を対応付けら
れるようにしである。

なお、送電線７に装着された本体ｌは、反転してもかま
わないが、その重心位置を一方に偏倚させることによっ
て送電線廻りに回転せずに安定した姿勢を保つことが望
ましい。

また、本体１の内部には、タングステンランプやキセノ
ンランプなどの光源２、光源２からの光を平行光線に変
換するレンズ３、その平行光線をスリット光Ｓに変換す
るスリット４が取り付けられている。これら光源２．レ
ンズ３．スリット４によって光学系が構成され、この光
学系によってスリット光Ｓのスリット方向が送電線７に
対して直交するように、図面斜上方からスリット光Ｓが
送電線７に投射される。

送電線７に対して光学系と同じ側の対向する位置に、撮
像系を構成するテレビカメラ５が取り付けられ、これに
よりスリット光Ｓが投射された送電線７が撮影される。

テレビカメラ５によって撮影された画像は、横方向の投
影像に変換処理して、これを標準値と比較して比較結果
を記録する信号処理装置６へ送られる。

撮像系としてはテレビカメラの他に、イメージセンサな
どの手段を用いてもよい。なお、これらの装置は図示し
ない電源から電源を供給される。

第３図は信号処理装置６の構成図である。テレビカメラ
５て撮影された画像のアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器１
０へ送られ、ディジタル画像に変換される。この画像は
横方向の投影処理装置１２へ送られ、横方向の投影処理
が施される。ここで、横方向の投影処理を施す理由に付
いて述べる。

円柱状または円筒状の物体である素線切れのない送電線
７に、第４図に示すように斜方上からスリット光Ｓを投
射した場合は、送電線７上に描かれる照射形状（スポッ
ト）は楕円弧Ｃなる。したがって、送電線７に投射され
た光を斜右上から撮影すると、第５図に示、すように、
長軸を縦方向に持つ楕円を横に切った対称性を持つ楕円
弧画像１５として撮影される。この画像１５の横方向の
投影画像は第６図に示すように、楕円弧の始点から緩や
かに立上がり、頂点近傍で急激立下がる非対称性の画像
になる。

一方、素線切れにより送電線表面にくぼみなどが存在し
た場合、撮影される画像は、たとえば第７図の様に楕円
弧頂点の一部が凹んで対称性を失っているものとすると
、横方向の投影画像は第８図に示すように、急激に立下
がる点が早く現れる。

このように、素線切れのない送電線画像と素線切れのあ
る送電線画像とては、非対称性の画像に変換すると、そ
の画像変化が強調されてその変化を検出しやすくなる。

横方向の投影処理画像が比較判定処理装置１３に入力さ
れると、標準データと比較されて上記画像変化の有無が
判定される。その判定結果は記録装置１４へ送られ記録
される。この記録は検出終了後、読み出されて最終判断
に委ねられる。

なお、第３図において、横方向の投影処理装置１２及び
比較判定処理装置１３は、電子回路またはマイクロプロ
セッサ等で構成することができる。

第２実施例 第９図は本発明の送電線素線切れ検出装置の第２実施例
の正断面図、第１０図は同じく側面図である。第１実施
例と異なる点は、光源としてスポット光の発生が可能な
レーザ光源２２を使用し、振動装置２３に取り付けられ
た鏡２４にレーザ光源２２からのスポット光を当てるよ
うにした点である。２１．２５〜２９の各構成要素につ
いては、第１図における１、５〜９と同様である。

但し、信号処理装置２６は後述するように、第３図に示
す第１実施例とは異なる構成を一部に取っている。

さて、本実施例では、レーザ光源２２から発せられたス
ポット光は、振動装置２３によって高速振動する鏡２４
で反射され、送電線２７に投射される。ここで、レーザ
光源２２から発せられた光は、あたかもスリット光のよ
うに送電線２７に投射される。送電線２７に投射された
擬似スリット光Ｒをテレビカメラ２５によって撮影する
。テレビカメラ２５で撮影された画像は、信号処理装置
２６へ送られる。

第１１図は、信号処理装置２６の構成図である。

テレビカメラ２５で撮影された画像が入力され、ＡＤ変
換器３０へ送られ、ディジタル画像に変換される。その
画像は２値化処理装置３１へ送られ、レーザ光の投射さ
れているスポット部分が抽出される。送電線２７に曹線
切れがなく完全な円柱である゛ならば、テレビカメラ２
５によって撮影されたレーザ光の画像は、楕円弧となり
、素線切れがある場合には、楕円弧とはならない。２値
化処理装置３１の出力データは、楕円との異差計算装置
３２へ送られ、楕円との異差が計算され、判定装置３３
へ送られる。判定装置３３ては、楕円との異差データか
ら素線切れかどうかが判断され、そのデータが記録装置
３４へ送られ、記録される。

このように第２実施例の送電線素線切れ検出装置は、撮
影した画像の楕円との異差を計算し・ている。従って、
数量的ここ正確に素線切れの度合を測定できる。

なお、第１１図において、２値化処理装置３１゜楕円と
の異差計算装置３２９判定装置３３は、電子回路または
マイクロコンピュータで構成することができる。

以上述べたように本実施例によれば、複雑な画像解析を
用いず、スリット光を用いた非常に簡易な画像解析によ
り、送電線の素線切れ検出が高速かつ自動的に行なわれ
るので、人間が目視によって行っていた従来の検出方法
に比して、労力、時間および費用を格段に節減でき、熟
練を要することなく検出精度もきわめて高くなる。特に
、鉄塔間に架設された架空地線や光ファイバ複合架空地
線の索線切れに用いれば、高電圧を伴わないため、信頼
性が飛躍的に向上する。

なお、上記実施例では、架空送電線の素線切れについて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
地線や架設前の送電線の検査についても適用することが
できる。

また、上記実施例では、１組の光学系、撮像系を本体に
設けた場合について述べたが、これを２組さらには３組
にして送電線の周方向の検出面を増やすことにより、よ
り精度を向上させるようにしても良い。

［発明の効果コ 本発明によれば次のような優れた効果を発揮する。

（１）請求項１に記載の送電線素線切れ検出装置によれ
ば、送電線の緊線切れを人手によらず、機械的かつ精度
良く検出できる。

（２）請求項２に記載の送電線素線切れ検出装置によれ
ば、送電線の素線切れを機械的かつ精度良く検出でき、
かつ素線切れの度合い測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の送電線素線切れ検出装置の第１実施例
を示す正断図面、第２図は本発明の送電線素線切れ検出
装置の第１実施例を示す側面図、第３図は、信号処理装
置の構成図、第４図は送電線にスリット光を投射したと
きに形成される楕円弧スポットの説明図、第５７及び第
７図はテレビカメラにより撮影さへる画像例の説明図、
第６図及び第８図は横方向の投影画像の説明図、第９図
は本発明の送電線素線切れ検出装置の第２実施例を示す
正断図面、第１０図は本発明の送電線素線切れ検出装置
の第２実施例を示す判断図面、第１１図は信号処理装置
の構成図である。 １は本体、２は光源、３はレンズ、４はスリット、５は
テレビカメラ、６は信号処理装置、８は車輪、９は動力
機構、１０はＡ／Ｄ変換器、Ｉ２は横方向の投影処理装
置、１３は比較判定処理装置、１４は記録装置、２１は
本体、２２はレーザ光源、２３は振動装置、２４は鏡、
２５はテレビカメラ、２６は信号処理回路、２８は車輪
、２９は動力機構、３０はＡ／Ｄ変換器、３１は２値化
処理装置、３２は楕円との異差計算装置、３３は判定装
置、３４は記録装置、Ｃは楕円弧上のスポット、Ｒは擬
似スリット光、Ｓはスリット光である。 第３図 楕円弧スネ゛フトの説明図 第４図 第１実施例の正断面図 第１図 第１実施例の側面図 第２図 楕円弧画像 横方向の投影図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１θ図 第１１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送電線にこれに沿って走行自在に取り付けられる本
   体に、 光源からの光をスリット光に変換して、そのスリット方
   向が送電線に対して交差するようにスリット光を投射す
   る光学系と、 送電線に投射された光を撮影する撮像系と、撮像系から
   の画像信号を横方向の投影像に変換処理し、これを標準
   値と比較して比較結果を記録する信号処理系と を備えたことを特徴とする送電線素線切れ検出装置。 ２、送電線にこれに沿って走行自在に取り付けられる本
   体に、 レーザ光源から発したスポット光を鏡に反射させ、この
   鏡を振動させることにより擬似スリット光を生成し、こ
   の擬似スリット光をそのスリット方向が送電線に対して
   交差するように投射する光学系と、 送電線に投射された光を撮影する撮像系と、撮像系から
   の画像信号をディジタル処理し、このディジタル値を標
   準値と比較して比較結果を記録する信号処理系と を備えたことを特徴とする送電線素線切れ検出装置。