JPH0757045B2 - 送電線監視システム - Google Patents
送電線監視システムInfo
- Publication number
- JPH0757045B2 JPH0757045B2 JP15727890A JP15727890A JPH0757045B2 JP H0757045 B2 JPH0757045 B2 JP H0757045B2 JP 15727890 A JP15727890 A JP 15727890A JP 15727890 A JP15727890 A JP 15727890A JP H0757045 B2 JPH0757045 B2 JP H0757045B2
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- JP
- Japan
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- line
- aircraft
- ground
- image
- transmission line
- Prior art date
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Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は送電線監視システム、特に大雨，地震，台風等
の異常気象時に、山岳地通過送電線の異常を早期発見す
るための送電線監視システムに関する。
の異常気象時に、山岳地通過送電線の異常を早期発見す
るための送電線監視システムに関する。
（従来の技術） 電力輸送のための送電線は、電源立地の関係から山岳地
帯を通過ルートとする場合が多い。しかも、これらの通
過地帯では自然条件、なかんずく大雨，地震及び台風等
の影響を受け易い。送電線の異常は早期に発見する必要
があり、そのため従来の山岳地帯を通過している送電線
の異常の発見は、人間が徒歩によって行なうか、あるい
はヘリコプターによるかのいずれかであった。
帯を通過ルートとする場合が多い。しかも、これらの通
過地帯では自然条件、なかんずく大雨，地震及び台風等
の影響を受け易い。送電線の異常は早期に発見する必要
があり、そのため従来の山岳地帯を通過している送電線
の異常の発見は、人間が徒歩によって行なうか、あるい
はヘリコプターによるかのいずれかであった。
（発明が解決しようとする課題） 上記した従来方式のうち、前者は人間が徒歩によって行
なうものであるため、巡視路が急峻であれば異常の発見
に時間を要するばかりか、身体的な危険も伴なう欠点が
ある。また、後者はヘリコプターの手配が急にできない
ことに加えて、ヘリコプターを発着させる広い発着基地
を必要とする等、早期に対応できない欠点があった。
なうものであるため、巡視路が急峻であれば異常の発見
に時間を要するばかりか、身体的な危険も伴なう欠点が
ある。また、後者はヘリコプターの手配が急にできない
ことに加えて、ヘリコプターを発着させる広い発着基地
を必要とする等、早期に対応できない欠点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、山岳地
帯を通過している送電線の異常を早期に発見することの
可能な送電線監視システムを提供することを目的として
いる。
帯を通過している送電線の異常を早期に発見することの
可能な送電線監視システムを提供することを目的として
いる。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は無人ヘリコプターに
自動飛行装置と機上処理部を搭載し、地上局にある地上
処理部との間でデータの送受をして送電線の状態を監視
する送電線監視システムにおいて、前記機上処理部に
は、撮像カメラと、画像に対する信号変換回路と、光量
調整回路及びモーション制御部と、地上との間でデータ
の送受をするテレメータ送受信部とを備え、地上処理部
には機上とのデータの送受をするテレメータ送受信部
と、機上にて撮影した接地線の画像信号をもとに接地線
と機体間の距離、方向及び傾斜を算出する離隔処理部を
備えた。
自動飛行装置と機上処理部を搭載し、地上局にある地上
処理部との間でデータの送受をして送電線の状態を監視
する送電線監視システムにおいて、前記機上処理部に
は、撮像カメラと、画像に対する信号変換回路と、光量
調整回路及びモーション制御部と、地上との間でデータ
の送受をするテレメータ送受信部とを備え、地上処理部
には機上とのデータの送受をするテレメータ送受信部
と、機上にて撮影した接地線の画像信号をもとに接地線
と機体間の距離、方向及び傾斜を算出する離隔処理部を
備えた。
（作 用） したがって、災害発生が予想される場合に、す早く無人
ヘリコプターを準備でき、送電線に沿って自動飛行させ
ることができる。この場合、GW線をもとにして、ヘリコ
プターの姿勢制御ができるため、合理的な送電線の監視
ができる。
ヘリコプターを準備でき、送電線に沿って自動飛行させ
ることができる。この場合、GW線をもとにして、ヘリコ
プターの姿勢制御ができるため、合理的な送電線の監視
ができる。
（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。
第１図は本発明による送電線監視システムを説明するた
めの一実施例の構成図である。そして骨子は無人のヘリ
コプターを車輌に積載して送電線直近の現場へ行き、そ
の場所でヘリコプターを離陸させる。まず最初は目視と
操縦用モニター画像の双方を見て送電線へ接近させるよ
う誘導し、適当と判断した後は自動飛行モードとして自
動監視するものである。
めの一実施例の構成図である。そして骨子は無人のヘリ
コプターを車輌に積載して送電線直近の現場へ行き、そ
の場所でヘリコプターを離陸させる。まず最初は目視と
操縦用モニター画像の双方を見て送電線へ接近させるよ
う誘導し、適当と判断した後は自動飛行モードとして自
動監視するものである。
第１図（ａ）は車輌１の側面図であり、内部の様子を透
視して示す。１図（ｂ）は車輌の後部から内部方向を見
た図、第１図（ｃ）は車輌内部から運転席側を見たレイ
アウトである。
視して示す。１図（ｂ）は車輌の後部から内部方向を見
た図、第１図（ｃ）は車輌内部から運転席側を見たレイ
アウトである。
車輌１の内部にはヘリ固定用のマウント３をレール４上
に移動自在とし、このマウント３に無人ヘリコプター２
を固定する。ヘリコプターのローターブレード５は固定
手段６によって固定する。
に移動自在とし、このマウント３に無人ヘリコプター２
を固定する。ヘリコプターのローターブレード５は固定
手段６によって固定する。
７は自動追尾アンテナで屋根の上方に設ける。８は発電
機で現地における全ての電源となる。９は操縦者、10は
操縦用モニター、11はインジケータである。12は監視用
モニター、13は監視カメラコントロール送信機、14は監
視カメラ影像受信機、15はVTR、16はカメラ制御装置、1
7はテレメータ受信機，操縦カメラ影像受信機，スーパ
ーインポーズ画面処理装置等の設備一式である。また18
は監視カメラ、19は離隔検出カメラである。
機で現地における全ての電源となる。９は操縦者、10は
操縦用モニター、11はインジケータである。12は監視用
モニター、13は監視カメラコントロール送信機、14は監
視カメラ影像受信機、15はVTR、16はカメラ制御装置、1
7はテレメータ受信機，操縦カメラ影像受信機，スーパ
ーインポーズ画面処理装置等の設備一式である。また18
は監視カメラ、19は離隔検出カメラである。
作業としては現地到着後、適切な場所に車輌を停止して
無人ヘリコプターを車輌より降ろし、離着陸が容易な場
所にセットする。また、車輌の各装置の準備を行ない、
操縦用のインジケータ，操縦用モニター，自動追尾アン
テナ等のセットを行なう。操縦者は車外で無人ヘリコプ
ターのエンジンを起動し、監視者は車内で各装置の起
動，動作チェックを行なう。
無人ヘリコプターを車輌より降ろし、離着陸が容易な場
所にセットする。また、車輌の各装置の準備を行ない、
操縦用のインジケータ，操縦用モニター，自動追尾アン
テナ等のセットを行なう。操縦者は車外で無人ヘリコプ
ターのエンジンを起動し、監視者は車内で各装置の起
動，動作チェックを行なう。
準備完了後、操縦者は無人ヘリコプターの離陸を行な
い、目視操縦により送電線へ接近させるよう誘導する。
い、目視操縦により送電線へ接近させるよう誘導する。
なお、無人ヘリコプターの構造及び制御手段について
は、公知（例えば計測技術 89年３月号「RCヘリ姿勢制
御用センサー」）であり、しかも本願がこれを目的とす
るものでないため省略する。
は、公知（例えば計測技術 89年３月号「RCヘリ姿勢制
御用センサー」）であり、しかも本願がこれを目的とす
るものでないため省略する。
第２図は送電線の監視方式を模式的に示す図である。
第２図において、20は鉄塔、21は送電線である。この図
において、無人ヘリコプター２が送電線21上を所定間隔
を保って飛行している状態を示す。無人ヘリコプター自
体は、例えば前記文献に示されるよに、機体に搭載され
たX,Y,Z軸ジャイロ、X,Y,Z軸加速度計などで構成された
飛行制御装置により、姿勢制御をして飛行する。この場
合、無人ヘリコプターは送電線の上部に張られている２
本のグランドワイヤー（GW）の離間（距離，傾斜など）
を検出し、地上のスティック操作によって指示された距
離を自動的に保ちながら移動する。無人ヘリコプターに
て監視する場合には、監視対象としては機体操縦系統Ａ
と送電線監視系統Ｂとがある。
において、無人ヘリコプター２が送電線21上を所定間隔
を保って飛行している状態を示す。無人ヘリコプター自
体は、例えば前記文献に示されるよに、機体に搭載され
たX,Y,Z軸ジャイロ、X,Y,Z軸加速度計などで構成された
飛行制御装置により、姿勢制御をして飛行する。この場
合、無人ヘリコプターは送電線の上部に張られている２
本のグランドワイヤー（GW）の離間（距離，傾斜など）
を検出し、地上のスティック操作によって指示された距
離を自動的に保ちながら移動する。無人ヘリコプターに
て監視する場合には、監視対象としては機体操縦系統Ａ
と送電線監視系統Ｂとがある。
まず、無人ヘリコプター２側から操縦カメラ影像とテレ
メータデータとを受信し、スーパーインポーズ処理装置
22を介してCRT装置23に入力し、画面24のように出力す
る。画面24において、241は方位角、242はピッチ角を、
243はロール角を、244は高度を夫々示す。25はテレメー
タデータ表示計器であり、251は高度計、252は姿勢指示
計、253は方位計である。なお、26は操縦装置である。
メータデータとを受信し、スーパーインポーズ処理装置
22を介してCRT装置23に入力し、画面24のように出力す
る。画面24において、241は方位角、242はピッチ角を、
243はロール角を、244は高度を夫々示す。25はテレメー
タデータ表示計器であり、251は高度計、252は姿勢指示
計、253は方位計である。なお、26は操縦装置である。
送電線監系統Ｂ側にはカメラコントロール送信アンテナ
27があってカメラ制御装置28を介して制御する。一方、
無人ヘリコプターに搭載された監視用カメラ影像音声受
信のためのアンテナ27-1があり、CRT装置29を介して入
力し、画面30のように出力する。図において、31-1,31-
2はGW線であり、その他の32-1,32-2,32-3,32-4は送電線
である。なお、33は監視影像記録としてのVTRである。
27があってカメラ制御装置28を介して制御する。一方、
無人ヘリコプターに搭載された監視用カメラ影像音声受
信のためのアンテナ27-1があり、CRT装置29を介して入
力し、画面30のように出力する。図において、31-1,31-
2はGW線であり、その他の32-1,32-2,32-3,32-4は送電線
である。なお、33は監視影像記録としてのVTRである。
車内の監視者は自動飛行モード移行後、監視用モニター
画像を見ながらカメラの向き，カメラ焦点を調整しつつ
送電設備及び設備周辺の異常をチェックする。
画像を見ながらカメラの向き，カメラ焦点を調整しつつ
送電設備及び設備周辺の異常をチェックする。
一定の距離の監視後、操縦者はスイッチによって自動飛
行モードより手動操作への切換えを行ない、目視とモニ
ター画像により着陸場所へ誘導し着陸する。
行モードより手動操作への切換えを行ない、目視とモニ
ター画像により着陸場所へ誘導し着陸する。
ここで一連の監視行動が終了し、無人ヘリコプターを車
輌に積載し次の監視区域へ向う。
輌に積載し次の監視区域へ向う。
第３図は監視範囲の一部に操縦者と無人ヘリコプターが
山陰となり操縦電波が届かなくなる区域がある場合を示
し、この場合は自動飛行モードのプログラムへ途中高度
を変えるようにできるシステムの例である。
山陰となり操縦電波が届かなくなる区域がある場合を示
し、この場合は自動飛行モードのプログラムへ途中高度
を変えるようにできるシステムの例である。
即ち、監視飛行中に電波妨害となる障害物等に引っかか
る場合、適当な高度まで上昇して電波の通信を確保す
る。また、万一障害にかかった場合は、機体をホバリン
グさせて操縦者側が電波到達範囲内に移動するか、もし
くは一定時間通信が途絶えた場合、自的に機体をバック
させたり、今までの監視飛行の径路に沿って帰ってくる
ような機能を付与する。
る場合、適当な高度まで上昇して電波の通信を確保す
る。また、万一障害にかかった場合は、機体をホバリン
グさせて操縦者側が電波到達範囲内に移動するか、もし
くは一定時間通信が途絶えた場合、自的に機体をバック
させたり、今までの監視飛行の径路に沿って帰ってくる
ような機能を付与する。
第４図は送電線との離隔検出装置の実施例図であり、無
人ヘリコプター２側の機上処理部40と地上処理部41とか
らなっている。機上処理部40には画像入力部及びテレメ
ータ送受信部があり、その他機上には機体制御信号装置
33,飛行制御装置34,アクチュエータ35及びINS36があ
る。また、地上処理部41には、テレメータデータ送受信
部410と取得したデータから離隔検出を行なう離隔処理
部411とからなる。
人ヘリコプター２側の機上処理部40と地上処理部41とか
らなっている。機上処理部40には画像入力部及びテレメ
ータ送受信部があり、その他機上には機体制御信号装置
33,飛行制御装置34,アクチュエータ35及びINS36があ
る。また、地上処理部41には、テレメータデータ送受信
部410と取得したデータから離隔検出を行なう離隔処理
部411とからなる。
第５図は機上処理部と地上処理部との具体的構成例図で
ある。機上処理部40には撮像カメラ4011と画像に対する
A/D変換回路4012と光量調整回路4013とモーション制御
部4014があり、その他地上処理部41との間でデータのや
りとりをするテレメータデータ送受信部402がある。
ある。機上処理部40には撮像カメラ4011と画像に対する
A/D変換回路4012と光量調整回路4013とモーション制御
部4014があり、その他地上処理部41との間でデータのや
りとりをするテレメータデータ送受信部402がある。
一方、地上処理部41には機上とのやりとりをするテレメ
ータデータ送受信部410と離隔処理部411とがあり、この
内の離隔処理部411には、I/Oインターフェイス4110,CPU
4111,ROM 4112及びRAM 4113がある。
ータデータ送受信部410と離隔処理部411とがあり、この
内の離隔処理部411には、I/Oインターフェイス4110,CPU
4111,ROM 4112及びRAM 4113がある。
本発明では機上にて撮影したGW線画像をもとに、離隔処
理を経てGW線と機体間の距離及び方向,GW線の傾斜を適
切な処理信号として出力するようにしている。したがっ
て、処理としては撮像カメラ4011によってGW線画像をア
ナログ信号として取込み、A/D変換回路4012によりディ
ジタルの画像信号に変換する。一方、撮像カメラ4011は
適切な光量及びコントラストになるよう光量調整回路40
13によって、その絞り・ゲインが制御される。なお、モ
ーション制御部4014は撮像カメラの空間安定化とピント
・視野制御を行なう。また機上と地上との間でやりとり
をするテレメータデータとしては、GW画像信号,INS信
号，絞り・ゲイン調整信号，モーション制御信号，機上
・GW間の距離・方向及びGW線傾斜信号等があり、これら
は各テレメータデータ送受信部402,410を介して行なわ
れる。そして地上のテレメータデータ送受信部410にて
変換された信号は、I/Oインターフェイス4110を経由し
て離隔処理部へ取込まれ、RAM 4113へ転送される。CPU
4111はROM 4112からのアルゴリズム及びデータに基づい
て、調光制御,GW線画像の分離識別,GW線の距離・方向，
及びGW線傾斜角度の各演算を行なう。
理を経てGW線と機体間の距離及び方向,GW線の傾斜を適
切な処理信号として出力するようにしている。したがっ
て、処理としては撮像カメラ4011によってGW線画像をア
ナログ信号として取込み、A/D変換回路4012によりディ
ジタルの画像信号に変換する。一方、撮像カメラ4011は
適切な光量及びコントラストになるよう光量調整回路40
13によって、その絞り・ゲインが制御される。なお、モ
ーション制御部4014は撮像カメラの空間安定化とピント
・視野制御を行なう。また機上と地上との間でやりとり
をするテレメータデータとしては、GW画像信号,INS信
号，絞り・ゲイン調整信号，モーション制御信号，機上
・GW間の距離・方向及びGW線傾斜信号等があり、これら
は各テレメータデータ送受信部402,410を介して行なわ
れる。そして地上のテレメータデータ送受信部410にて
変換された信号は、I/Oインターフェイス4110を経由し
て離隔処理部へ取込まれ、RAM 4113へ転送される。CPU
4111はROM 4112からのアルゴリズム及びデータに基づい
て、調光制御,GW線画像の分離識別,GW線の距離・方向，
及びGW線傾斜角度の各演算を行なう。
なお、本実施例の離隔処理部は、テレメータデータ送受
信部を介して地上にて演算を行なうよう説明している
が、これに限定されるものではなく、電波妨害や装置の
信頼性向上等の対策のため、離隔処理部を機上に配置す
ることも可能である。この場合、テレメータデータ送受
信部402,410は不要となる。
信部を介して地上にて演算を行なうよう説明している
が、これに限定されるものではなく、電波妨害や装置の
信頼性向上等の対策のため、離隔処理部を機上に配置す
ることも可能である。この場合、テレメータデータ送受
信部402,410は不要となる。
次に第４図と第５図とを用いて具体的に説明する。
既に説明した通り、CPU 4111では撮像カメラ4011の光量
を調整して、適切にGW線画像を地形画像から分離・認識
する処理、及びその認識したGW線画像から機体とGW線間
の距離とGW線の傾きを演算する処理を行なう。以降、CP
Uの処理内容の説明をする。
を調整して、適切にGW線画像を地形画像から分離・認識
する処理、及びその認識したGW線画像から機体とGW線間
の距離とGW線の傾きを演算する処理を行なう。以降、CP
Uの処理内容の説明をする。
まず、GW線画像の分離・認識について、CPU 4111は撮像
カメラ4011より取込まれた未処理画像をもとに、GW線画
像を獲得するために、光量調整回路4013に対して適性光
量信号を送り、撮像カメラ4011の絞り・感度・シャッタ
ー速度等を制御して、GW線画像と他の地形画像が適正な
コントラストになるよう制御処理する。またCPU 4111は
コントラスト制御に加えてA/D変換回路4012に対してス
レッショルド・レベル（閾値）と称される変換パラメー
タを変更するための制御処理を同時に行なう。これらの
制御処理によって第６図に示されるような２値化情報が
得られ、これがRAM 4113へ転送される。なお、第６図の
場合、鉄塔上部にある２本のGW線G1,G2に対して平行２
回線の送電線ｌ1a,l1b,l1c,l2a,l2b,l2cが夫々左側に見
えることから、ヘリの位置は鉄塔中心より画面やや左側
（進行方向を画面上方とした場合）にあることがわか
る。
カメラ4011より取込まれた未処理画像をもとに、GW線画
像を獲得するために、光量調整回路4013に対して適性光
量信号を送り、撮像カメラ4011の絞り・感度・シャッタ
ー速度等を制御して、GW線画像と他の地形画像が適正な
コントラストになるよう制御処理する。またCPU 4111は
コントラスト制御に加えてA/D変換回路4012に対してス
レッショルド・レベル（閾値）と称される変換パラメー
タを変更するための制御処理を同時に行なう。これらの
制御処理によって第６図に示されるような２値化情報が
得られ、これがRAM 4113へ転送される。なお、第６図の
場合、鉄塔上部にある２本のGW線G1,G2に対して平行２
回線の送電線ｌ1a,l1b,l1c,l2a,l2b,l2cが夫々左側に見
えることから、ヘリの位置は鉄塔中心より画面やや左側
（進行方向を画面上方とした場合）にあることがわか
る。
なお、上記した制御処理で得られたRAM 4113の２値画像
データは、地形や建物等の不用な画像データも含んでい
るため、GW線及び送電線を利用したパターン認識によ
り、第７図のような分離抽出した２値化画像データを得
る。また、これらのデータは第６図で取込んだデータと
は分けてRAM 4113に記憶されており、画像を構成する画
素の２値データは、カメラの撮像面のどの位置で取込ま
れているかといった位置データと共に記憶される。
データは、地形や建物等の不用な画像データも含んでい
るため、GW線及び送電線を利用したパターン認識によ
り、第７図のような分離抽出した２値化画像データを得
る。また、これらのデータは第６図で取込んだデータと
は分けてRAM 4113に記憶されており、画像を構成する画
素の２値データは、カメラの撮像面のどの位置で取込ま
れているかといった位置データと共に記憶される。
このようにして得られた複数のケーブル画像（第７図の
２値化画像データ）から、予めROM 4112に記憶されてい
る送電線の諸元及び鉄塔の諸元等のデータをもとにした
パターン認識により、一対の平行なGW線を特定する。
２値化画像データ）から、予めROM 4112に記憶されてい
る送電線の諸元及び鉄塔の諸元等のデータをもとにした
パターン認識により、一対の平行なGW線を特定する。
第８図に特定されたGW線の画像例を示す。以上がGW線画
像の分離・識別処理の概要である。
像の分離・識別処理の概要である。
次にCPUが第８図に示す２本のGW線画像から、機体とGW
線間の距離及びGW線の傾きを計算する方法を説明する。
線間の距離及びGW線の傾きを計算する方法を説明する。
まず、機体に搭載した撮像カメラに斜め下方から画像が
入射する場合であって、特定されたGW線がカメラの撮像
面にGW線画像を結ぶまでの立体関係を軸定義と合せて第
９図に示す。なお、第９図（ａ）はGW線からカメラの撮
像面までの軸系設定状態図であり、第９図（ｂ）は撮像
面上の軸系設定状態図である。なお、第９図（ａ）にお
いてGW線は平行かつ傾斜を有するものとする。
入射する場合であって、特定されたGW線がカメラの撮像
面にGW線画像を結ぶまでの立体関係を軸定義と合せて第
９図に示す。なお、第９図（ａ）はGW線からカメラの撮
像面までの軸系設定状態図であり、第９図（ｂ）は撮像
面上の軸系設定状態図である。なお、第９図（ａ）にお
いてGW線は平行かつ傾斜を有するものとする。
第９図（ａ）において、Ｘ軸は機体の前後方向,Y軸は機
体の左右方向,Z軸は機体の上下方向を示した３軸直交系
である。そして機体の進行方向をＸ軸の正方向、進行方
向に対し右向きをＹ軸の正方向、更にX,Y軸に対し直交
で下向きをＺ軸の正方向とし、機体固定とする。
体の左右方向,Z軸は機体の上下方向を示した３軸直交系
である。そして機体の進行方向をＸ軸の正方向、進行方
向に対し右向きをＹ軸の正方向、更にX,Y軸に対し直交
で下向きをＺ軸の正方向とし、機体固定とする。
第９図（ｂ）ではレンズを通過したGW線画像が写像され
るカメラ撮像面の軸系をＸ′,Y′直交座標平面と定義す
る。今、第９図（ａ）に示されるように、カメラの撮像
面に写像されるGW線画像が相似関係になっていることを
利用して、GW線間の中心線の傾き角が距離計算にどのよ
うに関係するかについて、X,Y,Z座標系の３次元データ
を求める。
るカメラ撮像面の軸系をＸ′,Y′直交座標平面と定義す
る。今、第９図（ａ）に示されるように、カメラの撮像
面に写像されるGW線画像が相似関係になっていることを
利用して、GW線間の中心線の傾き角が距離計算にどのよ
うに関係するかについて、X,Y,Z座標系の３次元データ
を求める。
第10図は撮像面上の各点設定の様子を示す図であり、第
10図（ａ）は全体図、第10図（ｂ）は第10図（ａ）の上
部点線内の拡大図、第10図（ｃ）は第10図（ａ）の下部
点線内の拡大図である。なお、各点の位置データはRAM
4113より得られる。
10図（ａ）は全体図、第10図（ｂ）は第10図（ａ）の上
部点線内の拡大図、第10図（ｃ）は第10図（ａ）の下部
点線内の拡大図である。なお、各点の位置データはRAM
4113より得られる。
まず、GW線の中点を結んだＬ′1,L′3,R′1,R′３間
に中心線Ｏ′1,O′３を設定する（第10図（ａ））。
に中心線Ｏ′1,O′３を設定する（第10図（ａ））。
点Ｌ′1,R′１が撮像面内部の中心線Ｏ′1,O′３に対
して直交する点をＯ′５とする。同様にＬ′3,R′３が
撮像面内の中心線Ｏ′1,O′３に対しして直交する点を
Ｏ′７とする。なお、第10図（ｂ），（ｃ）中では線分
Ｏ′5R′１と線分Ｏ′7L′３が中心線Ｏ′1O′３と直交
するが、この線分の延長線と線分Ｌ′1L′3,R′1R′３
との交点を各々点Ｌ′5,R′５、またＸ′軸との交点をC
1,C3とする。
して直交する点をＯ′５とする。同様にＬ′3,R′３が
撮像面内の中心線Ｏ′1,O′３に対しして直交する点を
Ｏ′７とする。なお、第10図（ｂ），（ｃ）中では線分
Ｏ′5R′１と線分Ｏ′7L′３が中心線Ｏ′1O′３と直交
するが、この線分の延長線と線分Ｌ′1L′3,R′1R′３
との交点を各々点Ｌ′5,R′５、またＸ′軸との交点をC
1,C3とする。
第10図（ｂ），（ｃ）より点Ｒ′1,L′３を通る線分
Ｌ′1L′３とＲ′1R′３の間隔は、丁度線分Ｒ′1L′５
及び線分Ｒ′5L′３の長さに対応する。この長さは第９
図（ａ）の相似の関係から、中心線Ｏ′1O′３に対し、
点R1,L3を通るGW線の間隔について、一定間隔を持つGW
線を設定した場合、第11図より以下の相似式が成り立
つ。
Ｌ′1L′３とＲ′1R′３の間隔は、丁度線分Ｒ′1L′５
及び線分Ｒ′5L′３の長さに対応する。この長さは第９
図（ａ）の相似の関係から、中心線Ｏ′1O′３に対し、
点R1,L3を通るGW線の間隔について、一定間隔を持つGW
線を設定した場合、第11図より以下の相似式が成り立
つ。
（１）式を変形すると ここでGW線間隔（▲▼，▲▼）は一定
値Ｌとし、また、レンズの焦点距離（▲▼，▲
▼）も一定であるからこれをｆとする。
値Ｌとし、また、レンズの焦点距離（▲▼，▲
▼）も一定であるからこれをｆとする。
一方、撮像面上の点Ｌ′3,L′5,R′1,R′５はＸ′Ｙ′
座標軸の位置データとしてRAM 4113より得られるから、
下記（３）式のように各点を設定すると 撮像面上でのGW線間隔▲▼，▲
▼は（４）式のようになる（第10図参照）。
座標軸の位置データとしてRAM 4113より得られるから、
下記（３）式のように各点を設定すると 撮像面上でのGW線間隔▲▼，▲
▼は（４）式のようになる（第10図参照）。
第11図より▲▼，▲▼は点O5,O7からレン
ズ焦点０までの高さに相当するから、点O5,O7のＺ座標
を（５）式とすると L,f及び（４）式を考慮することにより次式となる。
ズ焦点０までの高さに相当するから、点O5,O7のＺ座標
を（５）式とすると L,f及び（４）式を考慮することにより次式となる。
なお、（６）式のアンダーラインの項は相似関係を示す
相似倍率と見ることができるため、次式にように係数で
示す。
相似倍率と見ることができるため、次式にように係数で
示す。
（７）式の相似倍率は第９図（ａ）のXYZ3軸交直座標系
においてもコンスタントであることから、点O5,O7と点
Ｏ′5,O′７の相似関係を展開した第12図において
（７）式が適用可能である。
においてもコンスタントであることから、点O5,O7と点
Ｏ′5,O′７の相似関係を展開した第12図において
（７）式が適用可能である。
第10図より点Ｏ′5,O′７の座標は▲▼，
▲▼の中点であるため次式のように求めら
れる。
▲▼の中点であるため次式のように求めら
れる。
よって第12図の点O5,O7の座標は（７），（８）式より
次式のように３次元のXYZ座標で求められる。
次式のように３次元のXYZ座標で求められる。
（９）式の３次元情報は、GW線間の中心線の傾きとGW線
までの距離を求める位置データとてRAM 4113へ記憶され
る。
までの距離を求める位置データとてRAM 4113へ記憶され
る。
次にGW線間の中心線の傾き及び機体までの距離の計算方
法を説明する。
法を説明する。
第12図について、中心線の傾きがXYZ軸となす角度を夫
々θ，φ，ψとすると、その傾きは次式で求められる。
々θ，φ，ψとすると、その傾きは次式で求められる。
（10）式で得た角度（θ，φ，ψ）は第５図離隔処理部
411の内部バスを通じてRAM 4113へ記憶される。
411の内部バスを通じてRAM 4113へ記憶される。
一方、レンズ焦点からGW線間の中心線上の点O5,O7まで
の距離を、XYZ軸とのなす角度と合わせて求めると次式
のようになる。
の距離を、XYZ軸とのなす角度と合わせて求めると次式
のようになる。
（11）式で得た距離（▲▼，▲▼）及びそ
のなす角度（θ05,θ07,φ05,φ07,ψ05,ψ07）は、内
部バスを通じてRAM 4113へ記憶される。
のなす角度（θ05,θ07,φ05,φ07,ψ05,ψ07）は、内
部バスを通じてRAM 4113へ記憶される。
以上の計算で得たGW線の傾斜角（θ，φ，ψ）及びGW線
までの距離・角度データ（▲▼，θ05,φ05,
ψ05），（▲▼，θ07,φ07,ψ07）は離隔処理部
411からI/Oインターフェイス4110及びテレメータデータ
送受信部402,410を介して飛行制御装置へと出力され
る。
までの距離・角度データ（▲▼，θ05,φ05,
ψ05），（▲▼，θ07,φ07,ψ07）は離隔処理部
411からI/Oインターフェイス4110及びテレメータデータ
送受信部402,410を介して飛行制御装置へと出力され
る。
また本装置はINS信号を取込んで水平面プラットフォー
ム基準に対するGW線の傾斜角を得ているが、第13図に示
すように、点Ｏ′1,O′３間を複数に分割して同様な処
理を行なうことにより、ケーブルの傾斜の変化を計算で
き、たるみ監視も同時に行なうことが可能となる。
ム基準に対するGW線の傾斜角を得ているが、第13図に示
すように、点Ｏ′1,O′３間を複数に分割して同様な処
理を行なうことにより、ケーブルの傾斜の変化を計算で
き、たるみ監視も同時に行なうことが可能となる。
第13図（ａ）は撮像面を４分割し、撮像面IIに鉄塔の頂
点がある例である。第13図（ｂ）の拡大図に示すよう
に、撮像面IIにおけるGW線はＬ′Ｘ−Ｌ′Ｙ−Ｌ′Ｚ,
R′Ｘ−Ｒ′Ｙ−Ｒ′Ｚとして写るが、計算はＬ′Ｘ−
Ｌ′XZ−Ｌ′Ｚ（直線）,R′Ｘ−Ｒ′XZ−Ｒ′Ｚ（直
線）として行なわれる。
点がある例である。第13図（ｂ）の拡大図に示すよう
に、撮像面IIにおけるGW線はＬ′Ｘ−Ｌ′Ｙ−Ｌ′Ｚ,
R′Ｘ−Ｒ′Ｙ−Ｒ′Ｚとして写るが、計算はＬ′Ｘ−
Ｌ′XZ−Ｌ′Ｚ（直線）,R′Ｘ−Ｒ′XZ−Ｒ′Ｚ（直
線）として行なわれる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば機体側にある飛行
制御装置に対して、鉄塔上部にあるGW線と機体側の距離
（方向）と傾斜角の信号を供給し、所定の距離を保って
飛行するよう制御するため、機体をGW線に沿って追従飛
行させることが可能となり、無人のヘリコプターにて送
電線の監視が可能となる。
制御装置に対して、鉄塔上部にあるGW線と機体側の距離
（方向）と傾斜角の信号を供給し、所定の距離を保って
飛行するよう制御するため、機体をGW線に沿って追従飛
行させることが可能となり、無人のヘリコプターにて送
電線の監視が可能となる。
第１図は本発明による送電線監視システムを説明するた
めの一実施例の構成図、第２図は送電線の監視方式を模
式的に示す図、第３図は監視範囲の一部に操縦電波が届
かない区域での操作を示す図、第４図は送電線との離隔
検出装置の実施例図、第５図は機上処理部と地上処理部
との具体的構成例図、第６図は撮像カメラに写る２値化
画像図、第７図は複数のケーブル画像の中から一対の平
行なGW線を特定する図、第８図は特定後の２値化GW線画
像図、第９図はGW線からカメラの撮像面までの軸系設定
状態図、第10図は撮像面上の各点設定の様子を示す図、
第11図はGW線画像の相似関係を示す図、第12図は相似関
係のXYZ座標系への展開図、第13図はたるみ量の検出例
を示す図である。 １……車輌、２……無人ヘリコプター ３……固定用のマウンド、４……レール ５……ロータブレード、６……固定手段 ７……自動追尾アンテナ、８……発電機 ９……操縦者、10……操縦用モニター 11……インジケーター、12……監視用モニター 13……監視用カメラコントロール送信機 14……監視カメラ映像受信機 15……VTR、16……カメラ制御装置 17……テレメータ受信機、18……離隔検出カメラ 19……監視カメラ
めの一実施例の構成図、第２図は送電線の監視方式を模
式的に示す図、第３図は監視範囲の一部に操縦電波が届
かない区域での操作を示す図、第４図は送電線との離隔
検出装置の実施例図、第５図は機上処理部と地上処理部
との具体的構成例図、第６図は撮像カメラに写る２値化
画像図、第７図は複数のケーブル画像の中から一対の平
行なGW線を特定する図、第８図は特定後の２値化GW線画
像図、第９図はGW線からカメラの撮像面までの軸系設定
状態図、第10図は撮像面上の各点設定の様子を示す図、
第11図はGW線画像の相似関係を示す図、第12図は相似関
係のXYZ座標系への展開図、第13図はたるみ量の検出例
を示す図である。 １……車輌、２……無人ヘリコプター ３……固定用のマウンド、４……レール ５……ロータブレード、６……固定手段 ７……自動追尾アンテナ、８……発電機 ９……操縦者、10……操縦用モニター 11……インジケーター、12……監視用モニター 13……監視用カメラコントロール送信機 14……監視カメラ映像受信機 15……VTR、16……カメラ制御装置 17……テレメータ受信機、18……離隔検出カメラ 19……監視カメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽我 章 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (72)発明者 緒方 成行 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (72)発明者 横田 宏一 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 宏之 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−36707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−210108（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】無人ヘリコプターに自動飛行装置と機上処
理部を搭載し、地上局にある地上処理部との間でデータ
の送受をして送電線の状態を監視する送電線監視システ
ムにおいて、前記機上処理部には、撮像カメラと、画像
に対する信号変換回路と、光量調整回路及びモーション
制御部と、地上との間でデータの送受をするテレメータ
送受信部とを備え、地上処理部には機上とのデータの送
受をするテレメータ送受信部と、機上にて撮影した接地
線の画像信号をもとに接地線と機体間の距離、方向及び
傾斜を算出する離隔処理部を備えたことを特徴とする送
電線監視システム。 - 【請求項２】監視カメラによって撮像された画像データ
から送電線の鉄塔上に張架された２本の接地線を地形図
と弁別して検出し、前記２本の接地線画像をもとに飛行
する機体と接地線間の距離及び接地線の傾きを求め、前
記各計算結果を機体側の飛行制御装置へ伝送することを
特徴とする遠隔検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15727890A JPH0757045B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 送電線監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15727890A JPH0757045B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 送電線監視システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449803A JPH0449803A (ja) | 1992-02-19 |
| JPH0757045B2 true JPH0757045B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=15646163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15727890A Expired - Lifetime JPH0757045B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 送電線監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757045B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101986114A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-03-16 | 中电国科(北京)科技有限公司 | 一种输电线路光电检测系统和方法 |
| CN104601956A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-06 | 西安工程大学 | 基于固定翼无人机的输电线路在线监测系统及监测方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807603B1 (fr) * | 2000-04-05 | 2002-10-11 | Freyssinet Int Stup | Procede et systeme pour effectuer des releves de caracteristiques visibles sur des parois |
| US6626078B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-09-30 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus for detecting, identifying, and validating the existence of buried objects |
| CN103078673B (zh) * | 2012-12-05 | 2016-01-20 | 福建省电力有限公司 | 一种适用于山区电网巡检的专用无人直升机系统 |
| JP2017099226A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 引込線状態判定装置及び引込線状態判定システム |
| WO2021002320A1 (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60210108A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-22 | 株式会社フジクラ | 架空送電線路の点検方法 |
| JPH0236707A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Fujikura Ltd | 架空電線路の点検方法 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15727890A patent/JPH0757045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101986114A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-03-16 | 中电国科(北京)科技有限公司 | 一种输电线路光电检测系统和方法 |
| CN104601956A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-06 | 西安工程大学 | 基于固定翼无人机的输电线路在线监测系统及监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449803A (ja) | 1992-02-19 |
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