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特開2022-161060架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022161060
(43)【公開日】2022-10-21
(54)【発明の名称】架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法
(51)【国際特許分類】
H02G 1/02 20060101AFI20221014BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20221014BHJP
B64D 47/08 20060101ALI20221014BHJP
G01C 11/36 20060101ALI20221014BHJP
G01C 11/04 20060101ALI20221014BHJP
【ＦＩ】
H02G1/02
B64C39/02
B64D47/08
G01C11/36
G01C11/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021065580
(22)【出願日】2021-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】神山 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】赤坂 広二
【テーマコード（参考）】
5G352
【Ｆターム（参考）】
5G352AA01
5G352AA12
5G352AK03
5G352AM01
5G352AM02
(57)【要約】
【課題】架空送電線への着氷雪量の測定を簡易かつ迅速に行うことが可能な架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法を提供する。
【解決手段】架空送電線５への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定システム１は、撮影装置２０を搭載する飛行体２と、架空送電線５への着氷雪量を測定する測定装置３と、を備え、飛行体２は、飛行しながら撮影装置２０で架空送電線５を撮影して、撮影した画像のデータＤを測定装置３に送信し、測定装置３は、送信されてきた画像のデータＤに基づいて架空送電線５の弛度ｄを算出し、算出した架空送電線５の弛度ｄに基づいて架空送電線５への着氷雪量を測定する。
【選択図】図１
【解決手段】架空送電線５への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定システム１は、撮影装置２０を搭載する飛行体２と、架空送電線５への着氷雪量を測定する測定装置３と、を備え、飛行体２は、飛行しながら撮影装置２０で架空送電線５を撮影して、撮影した画像のデータＤを測定装置３に送信し、測定装置３は、送信されてきた画像のデータＤに基づいて架空送電線５の弛度ｄを算出し、算出した架空送電線５の弛度ｄに基づいて架空送電線５への着氷雪量を測定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定システムであって、
撮影装置を搭載する飛行体と、
前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する測定装置と、
を備え、
前記飛行体は、飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影して、撮影した画像のデータを前記測定装置に送信し、
前記測定装置は、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出し、算出した前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定することを特徴とする架空送電線への着氷雪測定システム。
撮影装置を搭載する飛行体と、
前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する測定装置と、
を備え、
前記飛行体は、飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影して、撮影した画像のデータを前記測定装置に送信し、
前記測定装置は、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出し、算出した前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定することを特徴とする架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項2】
前記飛行体は、前記架空送電線が張設された２基の鉄塔のうち、一方の前記鉄塔側の所定の高さの位置から、他方の前記鉄塔と前記架空送電線の弛度底を含むように前記架空送電線を撮影することを特徴とする請求項１に記載の架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項3】
前記測定装置は、温度と弛度理論値とを対応付けた弛度表を有しており、前記飛行体が前記架空送電線の近傍で測定した気温における前記弛度理論値を前記弛度表から割り出し、前記画像のデータに基づいて算出した前記架空送電線の弛度と、前記弛度表から割り出した前記弛度理論値に基づいて、前記架空送電線への前記着氷雪量を算出して測定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項4】
前記測定装置は、さらに前記飛行体が測定した前記架空送電線の位置での風速に基づいて前記架空送電線に対する風圧荷重を算出し、算出した前記風圧荷重に基づいて、前記架空送電線への前記着氷雪量を算出して測定することを特徴とする請求項３に記載の架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項5】
前記測定装置は、前記撮影装置が前記架空送電線を横方向及び垂直方向から撮影した画像に基づいて、前記架空送電線への着氷雪の垂直方向の厚さ及び水平方向の厚さを測定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項6】
前記測定装置は、前記架空送電線を撮影した前記画像のデータに基づいて前記架空送電線への着氷雪の体積を算出し、算出した前記体積と、測定した前記架空送電線への前記着氷雪量に基づいて、前記着氷雪の比重を算出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の架空送電線への着氷雪測定システム。
【請求項7】
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定方法であって、
撮影装置を搭載した飛行体が飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影する撮影工程と、
撮影した画像のデータを測定装置に送信する送信工程と、
前記測定装置が、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出する弛度算出工程と、
算出された前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する着氷雪量測定工程と、
を含むことを特徴とする架空送電線への着氷雪測定方法。
撮影装置を搭載した飛行体が飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影する撮影工程と、
撮影した画像のデータを測定装置に送信する送信工程と、
前記測定装置が、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出する弛度算出工程と、
算出された前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する着氷雪量測定工程と、
を含むことを特徴とする架空送電線への着氷雪測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
架空送電線（以下、単に電線という場合がある。）に雪や氷が付着すると、ギャロッピングやスリートジャンプ等の現象が発生し、隣接する電線同士が接触して短絡事故につながる場合がある。
そのため、従来から、電線への着氷雪の目視やロボット（非特許文献１参照）等による電線への着氷雪量の測定が行われている。
そのため、従来から、電線への着氷雪の目視やロボット（非特許文献１参照）等による電線への着氷雪量の測定が行われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】株式会社ジェイ・パワーシステムズ、“架空送電線事業部門の紹介”、［令和３年３月２９日検索］、インターネット＜URL：https://www.jpowers.co.jp/product/pdf/kakuC.pdf＞
【非特許文献2】関西電力送配電株式会社、“豪雪から送電線を守り抜く。送電鉄塔の雪降ろし”、［令和３年３月２９日検索］、インターネット＜URL：https://www.kansai-td.co.jp/supply/mission/aerial-01.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、電線への着氷雪量の測定を行うためには、ロボットで行うにせよ、雪深い山中で現場に向かったり現場で作業を行わなければならず（例えば非特許文献２等参照）、作業者にとって過酷な作業になっていた。
また、比較的他人数で数日をかけて行われる場合が多く、コストがかかるものになっていた。
さらに、例えば短絡事故が生じた場合のように緊急を要する場合でも、迅速に測定を行うことができない等の問題があった。
また、比較的他人数で数日をかけて行われる場合が多く、コストがかかるものになっていた。
さらに、例えば短絡事故が生じた場合のように緊急を要する場合でも、迅速に測定を行うことができない等の問題があった。
【0005】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、架空送電線への着氷雪量の測定を簡易かつ迅速に行うことが可能な架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法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】
【0006】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定システムであって、
撮影装置を搭載する飛行体と、
前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する測定装置と、
を備え、
前記飛行体は、飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影して、撮影した画像のデータを前記測定装置に送信し、
前記測定装置は、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出し、算出した前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定することを特徴とする。
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定システムであって、
撮影装置を搭載する飛行体と、
前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する測定装置と、
を備え、
前記飛行体は、飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影して、撮影した画像のデータを前記測定装置に送信し、
前記測定装置は、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出し、算出した前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定することを特徴とする。
【0007】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の架空送電線への着氷雪量測定システムにおいて、前記飛行体は、前記架空送電線が張設された２基の鉄塔のうち、一方の前記鉄塔側の所定の高さの位置から、他方の前記鉄塔と前記架空送電線の弛度底を含むように前記架空送電線を撮影することを特徴とする。
【0008】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の架空送電線への着氷雪量測定システムにおいて、温度と弛度理論値とを対応付けた弛度表を有しており、前記飛行体が前記架空送電線の近傍で測定した気温における前記弛度理論値を前記弛度表から割り出し、前記画像のデータに基づいて算出した前記架空送電線の弛度と、前記弛度表から割り出した前記弛度理論値に基づいて、前記架空送電線への前記着氷雪量を算出して測定することを特徴とする。
【0009】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の架空送電線への着氷雪測定システムにおいて、さらに前記飛行体が測定した前記架空送電線の位置での風速に基づいて前記架空送電線に対する風圧荷重を算出し、算出した前記風圧荷重に基づいて、前記架空送電線への前記着氷雪量を算出して測定することを特徴とする。
【0010】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の架空送電線への着氷雪測定システムにおいて、前記測定装置は、前記撮影装置が前記架空送電線を横方向及び垂直方向から撮影した画像に基づいて、前記架空送電線への着氷雪の垂直方向の厚さ及び水平方向の厚さを測定することを特徴とする。
【0011】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の架空送電線への着氷雪測定システムにおいて、前記測定装置は、前記架空送電線を撮影した前記画像のデータに基づいて前記架空送電線への着氷雪の体積を算出し、算出した前記体積と、測定した前記架空送電線への前記着氷雪量に基づいて、前記着氷雪の比重を算出することを特徴とする。
【0012】
請求項７に記載の発明は、
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定方法であって、
撮影装置を搭載した飛行体が飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影する撮影工程と、
撮影した画像のデータを測定装置に送信する送信工程と、
前記測定装置が、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出する弛度算出工程と、
算出された前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する着氷雪量測定工程と、
を含むことを特徴とする。
架空送電線への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定方法であって、
撮影装置を搭載した飛行体が飛行しながら前記撮影装置で前記架空送電線を撮影する撮影工程と、
撮影した画像のデータを測定装置に送信する送信工程と、
前記測定装置が、送信されてきた前記画像のデータに基づいて前記架空送電線の弛度を算出する弛度算出工程と、
算出された前記架空送電線の弛度に基づいて前記架空送電線への前記着氷雪量を測定する着氷雪量測定工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、架空送電線への着氷雪量の測定を簡易かつ迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施形態に係る架空送電線への着氷雪量測定システムや架空送電線への着氷雪量測定方法における飛行体や測定装置等を表すイメージ図である。
【図2】飛行体の構成を表すブロック図である。
【図3】測定装置の構成を表すブロック図である。
【図4】架空送電線への着氷雪量測定方法の各工程を示すフローチャートである。
【図5】架空送電線の垂直方向及び水平方向の厚みと、架空送電線を横方向及び上方から撮影することを説明する図である。
【図6】他方の鉄塔と架空送電線の弛度底を含むように架空送電線を撮影した画像の例を表す図である。
【図7】異長法による架空送電線の弛度の計算のしかたを説明する図である。
【図8】風が吹いている場合に架空送電線に加わる荷重の関係を表す図である。
【図9】風が吹いていない場合に架空送電線に加わる荷重の関係を表す図である。
【図10】風が吹いている状態で他方の鉄塔と架空送電線の弛度底を含むように架空送電線を撮影した画像の例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明に係る架空送電線への着氷雪量測定システム及び架空送電線への着氷雪量測定方法について説明する。
ただし、以下に述べる各実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の各実施形態や図示例に限定するものではない。また、以下、架空送電線への着氷雪量測定システムや架空送電線への着氷雪量測定方法を、単に着氷雪量測定システムや着氷雪量測定方法という場合がある。
ただし、以下に述べる各実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の各実施形態や図示例に限定するものではない。また、以下、架空送電線への着氷雪量測定システムや架空送電線への着氷雪量測定方法を、単に着氷雪量測定システムや着氷雪量測定方法という場合がある。
【0016】
図１は、本実施形態に係る架空送電線への着氷雪量測定システムの構成を表す図である。本実施形態では、架空送電線への着氷雪量測定システム１は、飛行体２と、測定装置３とを備えている。
そして、本実施形態に係る着氷雪量測定システム１や着氷雪量測定方法では、飛行体２に搭載された撮影装置２０で電線（架空送電線）５を撮影し、撮影した画像のデータ（以下、画像データＤという。）に基づいて測定装置３で電線５の弛度ｄを算出し、算出した電線５の弛度ｄに基づいて電線５への着氷雪Ｉの量（着氷雪重量Ｗｉ等）を測定するようになっている。
そして、本実施形態に係る着氷雪量測定システム１や着氷雪量測定方法では、飛行体２に搭載された撮影装置２０で電線（架空送電線）５を撮影し、撮影した画像のデータ（以下、画像データＤという。）に基づいて測定装置３で電線５の弛度ｄを算出し、算出した電線５の弛度ｄに基づいて電線５への着氷雪Ｉの量（着氷雪重量Ｗｉ等）を測定するようになっている。
【0017】
なお、図１等において、６は鉄塔を、７は腕金部をそれぞれ表しており、碍子や架空地線等の図示が省略されている。また、図１では電線５が上下３本しか記載されていないが、実際には、例えば、鉄塔６の両側にそれぞれ上下３本ずつ計６本架設されている。また、鉄塔６等と飛行体２の相対的な大きさは現実を反映していない。
また、図１では、測定装置３が２本の鉄塔６の間の位置に記載されているが、これは、測定装置３が鉄塔６等から遠い位置にあってもよいことを表すものであり、２本の鉄塔６の間の位置に測定装置３を配置することを意味するものではない。
また、図１では、測定装置３が２本の鉄塔６の間の位置に記載されているが、これは、測定装置３が鉄塔６等から遠い位置にあってもよいことを表すものであり、２本の鉄塔６の間の位置に測定装置３を配置することを意味するものではない。
【0018】
図２は、飛行体の構成を表すブロック図である。飛行体２は、図１や図２ではドローンである場合が示されているが、例えばヘリコプター型等であってもよい。
飛行体２は、図２に示すように、撮影装置２０のほか、制御部２１やメモリ２２、駆動制御部２３、測距部２４、無線通信部２５、センサ類２６等を搭載するように構成されている。
飛行体２は、図２に示すように、撮影装置２０のほか、制御部２１やメモリ２２、駆動制御部２３、測距部２４、無線通信部２５、センサ類２６等を搭載するように構成されている。
【0019】
また、図示を省略するが、本実施形態では、飛行体２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星や準天頂衛星等の人工衛星から衛星信号を受信して飛行体２の位置（緯度、経度又は緯度、経度、高度）を検出する位置検出部を備えている。
なお、本実施形態では、作業者等が飛行体２を操縦する場合が想定されているが、飛行体２が自律的に飛行するものであってもよい。その場合、飛行体２は後述するメモリ２２中に鉄塔６や電線５の位置等を含む地図情報や送電線路情報等の必要な情報を記憶しておくように構成される。
なお、本実施形態では、作業者等が飛行体２を操縦する場合が想定されているが、飛行体２が自律的に飛行するものであってもよい。その場合、飛行体２は後述するメモリ２２中に鉄塔６や電線５の位置等を含む地図情報や送電線路情報等の必要な情報を記憶しておくように構成される。
【0020】
撮影装置２０は、静止画と動画のいずれの画像を撮影するものであってもよく、また、画像はモノクロでもカラーでもよい。
なお、図１や図２では、飛行体２に、下向きに取り付けられた撮影装置２０と横向きに取り付けられた撮影装置２０の２つの撮影装置２０が搭載されている場合が示されているが、１台の撮影装置２０の撮影方向を自在に変えることができるように構成することも可能である。
なお、図１や図２では、飛行体２に、下向きに取り付けられた撮影装置２０と横向きに取り付けられた撮影装置２０の２つの撮影装置２０が搭載されている場合が示されているが、１台の撮影装置２０の撮影方向を自在に変えることができるように構成することも可能である。
【0021】
また、本実施形態では、撮影装置２０の撮影方向にスケール２０ａが配置されており、撮影装置２０で撮影を行うと画像中にスケール２０ａが写り込むようになっている。
なお、スケール２０ａを使用しない場合に、スケール２０ａを撮影装置２０の撮影範囲に入らない位置に移動させることができるように構成することも可能である。
なお、スケール２０ａを使用しない場合に、スケール２０ａを撮影装置２０の撮影範囲に入らない位置に移動させることができるように構成することも可能である。
【0022】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えるコンピュータで構成されており、撮影装置２０を含む飛行体２の全般的な制御を行うようになっている。
なお、制御部２１が専用装置で構成されていてもよい。
メモリ２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されており、各種の制御プログラム２２ａ等が記憶されている。
なお、制御部２１が専用装置で構成されていてもよい。
メモリ２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されており、各種の制御プログラム２２ａ等が記憶されている。
【0023】
駆動制御部２３は、制御部２１の制御に従って、飛行体２の回転翼２３ａを回転させるための図示しないモータ等の駆動装置を制御して飛行体２を適切に飛行させるようになっている。
測距部２４は、レーザ装置等を備える測距センサ等で構成されており、撮影装置２０と対象物（電線５等）との距離を測ることができるようになっている。
測距部２４は、レーザ装置等を備える測距センサ等で構成されており、撮影装置２０と対象物（電線５等）との距離を測ることができるようになっている。
【0024】
また、飛行体２は、測定装置３との間で無線通信を行うようになっており、そのための無線通信モジュール等の無線通信部２５を備えている。
また、飛行体２には、風速センサや温度センサ、日射計等のセンサ類２６が取り付けられている。
また、飛行体２には、風速センサや温度センサ、日射計等のセンサ類２６が取り付けられている。
【0025】
なお、図示を省略するが、飛行体２には、このほか、バッテリーやエンジン等の必要な装置等が搭載されている。
また、風速Ｖについては、上記のように風速センサで測定するように構成することも可能であるが、例えば飛行体２が風で流されないように駆動制御部２３が回転翼２３ａを制御する際の制御値等から制御部２１が外気の風速Ｖを割り出すように構成することも可能である。
また、風速Ｖについては、上記のように風速センサで測定するように構成することも可能であるが、例えば飛行体２が風で流されないように駆動制御部２３が回転翼２３ａを制御する際の制御値等から制御部２１が外気の風速Ｖを割り出すように構成することも可能である。
【0026】
図３は、測定装置の構成を表すブロック図である。測定装置３は、前述したように、電線（架空送電線）５への着氷雪量を測定するための装置である。
測定装置３は、図３に示すように、制御部３１や無線通信部３２、メモリ３３、表示画面３４等を備えて構成されている。なお、この他、必要に応じてセンサ類を備えたり、通信ネットワークに接続できるように構成されていてもよい。
測定装置３は、図３に示すように、制御部３１や無線通信部３２、メモリ３３、表示画面３４等を備えて構成されている。なお、この他、必要に応じてセンサ類を備えたり、通信ネットワークに接続できるように構成されていてもよい。
【0027】
制御部３１は、コンピュータで構成されていてもよく、専用の制御装置等で構成されていてもよい。制御部３１は、後述する制御プログラム３３ａに従って測定装置３の全般的な制御を行うようになっている。
また、測定装置３は、飛行体２との間で無線通信を行うようになっており、そのための無線通信モジュール等の無線通信部３２を備えている。無線通信部３２は、飛行体２から撮影装置２０で撮影された画像のデータ（以下、画像データＤという。）が送信されてくると、画像データＤをメモリ３３に保存する。なお、制御部３１は、送信されてきた画像データＤに簡単な画像処理を施して画像を生成して、液晶ディスプレイ等で構成される表示画面３４上に表示するようになっている。
また、測定装置３は、飛行体２との間で無線通信を行うようになっており、そのための無線通信モジュール等の無線通信部３２を備えている。無線通信部３２は、飛行体２から撮影装置２０で撮影された画像のデータ（以下、画像データＤという。）が送信されてくると、画像データＤをメモリ３３に保存する。なお、制御部３１は、送信されてきた画像データＤに簡単な画像処理を施して画像を生成して、液晶ディスプレイ等で構成される表示画面３４上に表示するようになっている。
【0028】
メモリ３３には、各種の制御プログラム３３ａが記憶されている。また、メモリ３３には、鉄塔６の番号や構造図、鉄塔６間に張設されている電線５等に関する情報等を含む送電線路情報３３ｂが記憶されている。電線５の種類には電線５の太さの情報等も含まれる。
また、メモリ３３は、無線通信部３２が受信した画像データＤを記憶領域３３ｃに記憶させるようになっている。
また、メモリ３３は、無線通信部３２が受信した画像データＤを記憶領域３３ｃに記憶させるようになっている。
【0029】
なお、本実施形態では、送電線路情報３３ｂには後述する弛度表が含まれている。また、メモリ３３に地図情報等が記憶されていてもよい。
そして、制御部３１は、表示画面３４上に地図を表示するとともに、表示した地図上に飛行体２の図形を表示するなどして、飛行体２がどこを飛行しているかを地図上に示すように構成することも可能である。
そして、制御部３１は、表示画面３４上に地図を表示するとともに、表示した地図上に飛行体２の図形を表示するなどして、飛行体２がどこを飛行しているかを地図上に示すように構成することも可能である。
【0030】
［電線等の撮影と測定装置における処理、及び架空送電線への着氷雪量測定方法］
次に、本実施形態に係る着氷雪量測定システム１における飛行体２による電線５等の撮影と測定装置３における処理について説明する。
また、電線５への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定方法についてもあわせて説明する。
次に、本実施形態に係る着氷雪量測定システム１における飛行体２による電線５等の撮影と測定装置３における処理について説明する。
また、電線５への着氷雪量を測定するための架空送電線への着氷雪量測定方法についてもあわせて説明する。
【0031】
ここで、弛度表について説明する。
送電線路のある区間（すなわち鉄塔６と鉄塔６との間）に電線５を鉄塔６に架線する際に、事前に電線５をどのような弛度ｄで架線するかを設計する弛度設計が行われる。弛度設計については、例えば、竹下英世著、「架空送電線の弛度－弛度・張力の理論とその計算（増補改訂版）」、電力社、１９５７年１月、ｐ．２６－５６に詳しく記載されている。
送電線路のある区間（すなわち鉄塔６と鉄塔６との間）に電線５を鉄塔６に架線する際に、事前に電線５をどのような弛度ｄで架線するかを設計する弛度設計が行われる。弛度設計については、例えば、竹下英世著、「架空送電線の弛度－弛度・張力の理論とその計算（増補改訂版）」、電力社、１９５７年１月、ｐ．２６－５６に詳しく記載されている。
【0032】
そして、その際、例えば－１０℃～４０℃等の温度範囲で弛度ｄを算出し、例えば１℃刻みで各温度に、無風で着氷雪がない状態での電線５の弛度ｄ（後述する弛度理論値ｄｉ）を対応付けたものが弛度表である。
弛度表は送電線路の区間ごとに予め作成される。そして、測定装置３は、前述したように、各送電線路の区間ごとの弛度表をメモリ３３に有している。なお、各送電線路の区間ごとの弛度表が保存されているデータベース等から測定装置３が必要な弛度表を読み出すように構成することも可能である。
弛度表は送電線路の区間ごとに予め作成される。そして、測定装置３は、前述したように、各送電線路の区間ごとの弛度表をメモリ３３に有している。なお、各送電線路の区間ごとの弛度表が保存されているデータベース等から測定装置３が必要な弛度表を読み出すように構成することも可能である。
【0033】
そして、電線５を鉄塔６に架線する際には、弛度表からその時点での気温に対応する弛度ｄを割り出し、その弛度ｄになるように電線５を架線する。
また、運用が開始され、電線５に電流が流れると電線５の温度が上昇し、電線５の長さが長くなるため、弛度ｄが大きくなる。
また、運用が開始され、電線５に電流が流れると電線５の温度が上昇し、電線５の長さが長くなるため、弛度ｄが大きくなる。
【0034】
なお、本実施形態では、前述したように（また、以下で説明するように）測定装置３で画像データＤに基づいて電線５の弛度ｄ（すなわち電線５の現在の弛度ｄ）が算出されるが、この弛度ｄと区別するために、上記のように弛度設計で算出された弛度を、以下、弛度理論値ｄｉという。
【0035】
架空送電線への着氷雪量測定方法には、図４に示す各工程が含まれており、その流れに従って飛行体２による電線５等の撮影と測定装置３における処理等を説明する。
本実施形態では、架空送電線への着氷雪量測定方法には、撮影工程（ステップＳ１）と、送信工程（ステップＳ２）と、着氷雪の厚さ測定工程（ステップＳ３）と、弛度算出工程（ステップＳ４）と、着氷雪量測定工程（ステップＳ５）とが含まれている。
本実施形態では、架空送電線への着氷雪量測定方法には、撮影工程（ステップＳ１）と、送信工程（ステップＳ２）と、着氷雪の厚さ測定工程（ステップＳ３）と、弛度算出工程（ステップＳ４）と、着氷雪量測定工程（ステップＳ５）とが含まれている。
【0036】
［撮影工程］
撮影工程（ステップＳ１）では、撮影装置２０を搭載した飛行体２が飛行しながら撮影装置２０で電線５を撮影する。
この工程では、作業者等は、作業現場の基地（例えば飛行体２や測定装置３を運んできた場所等）から飛行体２を測定対象の電線５の近傍まで飛行させる。
撮影工程（ステップＳ１）では、撮影装置２０を搭載した飛行体２が飛行しながら撮影装置２０で電線５を撮影する。
この工程では、作業者等は、作業現場の基地（例えば飛行体２や測定装置３を運んできた場所等）から飛行体２を測定対象の電線５の近傍まで飛行させる。
【0037】
そして、本実施形態では、撮影工程で、電線５への着氷雪量の測定の観点から少なくとも以下の２つの点について撮影装置２０で電線５を撮影する。
（Ａ）電線５への着氷雪量の測定の第１の観点として、電線５に付着した氷や雪Ｉ（着氷雪）の厚さを測定したり付着した氷や雪Ｉの状態を観測するために、図１の飛行体２Ａのように飛行体２を電線５の周囲の位置に移動させて、電線５の各箇所で電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影する。
（Ｂ）電線５への着氷雪量の測定の第２の観点として、電線５への着氷雪重量Ｗｉを測定するために必要となる電線５の弛度ｄ（すなわち電線５の現在の弛度ｄ）を算出するために、図１の飛行体２Ｂのように飛行体２を一方の鉄塔６１の近傍に移動させて、電線５や他方の鉄塔６２を撮影する。
（Ａ）電線５への着氷雪量の測定の第１の観点として、電線５に付着した氷や雪Ｉ（着氷雪）の厚さを測定したり付着した氷や雪Ｉの状態を観測するために、図１の飛行体２Ａのように飛行体２を電線５の周囲の位置に移動させて、電線５の各箇所で電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影する。
（Ｂ）電線５への着氷雪量の測定の第２の観点として、電線５への着氷雪重量Ｗｉを測定するために必要となる電線５の弛度ｄ（すなわち電線５の現在の弛度ｄ）を算出するために、図１の飛行体２Ｂのように飛行体２を一方の鉄塔６１の近傍に移動させて、電線５や他方の鉄塔６２を撮影する。
【0038】
まず、（Ａ）の撮影では、作業者等は、図５に示すように、電線５に付着した氷や雪Ｉの垂直方向の厚さａを測定するために、飛行体２を電線５の側方でホバリングさせながら撮影装置２０で電線５を横方向から撮影する。
そして、飛行体２は、その際に測距部２４が測定した撮影装置２０と電線５との距離Ｌａを、撮影した画像に対応付けて記憶する。
そして、飛行体２は、その際に測距部２４が測定した撮影装置２０と電線５との距離Ｌａを、撮影した画像に対応付けて記憶する。
【0039】
また、作業者等は、図５に示すように、電線５に付着した氷や雪Ｉの水平方向の厚さｂを測定するために、飛行体２を電線５の上方に移動させてホバリングさせながら撮影装置２０を下に向けて電線５を上方から撮影する。撮影装置２０を上に向けて電線５を下方から撮影してもよい。
そして、飛行体２は、その際に測距部２４が測定した撮影装置２０と電線５との距離Ｌｂを、撮影した画像に対応付けて記憶する。
そして、飛行体２は、その際に測距部２４が測定した撮影装置２０と電線５との距離Ｌｂを、撮影した画像に対応付けて記憶する。
【0040】
なお、（Ａ）の撮影の際には、撮影装置２０の撮影方向にスケール２０ａを配置させて、撮影した画像中にスケール２０ａ（図２参照）が写り込むようにする。
また、作業者等は、電線５に付着した氷や雪Ｉの状態、すなわち電線５が凍り付いている、電線５に雪が積もっている、付着した氷や雪Ｉが濡れている、乾いているなどの状態や、電線５に付着した氷や雪Ｉの断面が楕円状である、風上側が分厚い、電線５の長手方向にらせん状に付着しているなどの付着状態等が分かる画像を撮影する。
また、作業者等は、電線５に付着した氷や雪Ｉの状態、すなわち電線５が凍り付いている、電線５に雪が積もっている、付着した氷や雪Ｉが濡れている、乾いているなどの状態や、電線５に付着した氷や雪Ｉの断面が楕円状である、風上側が分厚い、電線５の長手方向にらせん状に付着しているなどの付着状態等が分かる画像を撮影する。
【0041】
そして、作業者等は、飛行体２を電線５に沿って移動させながら、電線５の複数箇所で（例えば所定の距離ごとに）上記の（Ａ）の撮影を行う。
また、作業者等は、上記の（Ａ）の撮影を各電線５について行う。
また、作業者等は、上記の（Ａ）の撮影を各電線５について行う。
【0042】
一方、作業者等は、（Ａ）の撮影の前又は後に、上記の（Ｂ）の撮影を行う。
（Ｂ）の撮影では、作業者等は、飛行体２を、図１に示したように、電線５が張設された２基の鉄塔６のうち、一方の鉄塔６１側に移動させる。そして、飛行体２から送信されてくる動画を見ながら、一方の鉄塔６１の所定の高さの位置、例えば腕金部７のうち最も下側の腕金部７１Ｅ（図１参照）の位置に飛行体２を移動させる。
（Ｂ）の撮影では、作業者等は、飛行体２を、図１に示したように、電線５が張設された２基の鉄塔６のうち、一方の鉄塔６１側に移動させる。そして、飛行体２から送信されてくる動画を見ながら、一方の鉄塔６１の所定の高さの位置、例えば腕金部７のうち最も下側の腕金部７１Ｅ（図１参照）の位置に飛行体２を移動させる。
【0043】
そして、作業者等は、飛行体２をその位置（腕金部７１Ｅの位置）でホバリングさせてその位置から高度を上げたり下げたりさせない状態で（なお、水平方向に移動させることは可能。）、図６に示すように、他方の鉄塔６２と電線５の弛度底５ａを含むように電線５を撮影する。
【0044】
なお、上記のように他方の鉄塔６２や電線５の弛度底５ａを撮影する際、図６に示すように、他方の鉄塔６２の全体が画像１０中に撮影される必要はないが、他方の鉄塔６２の複数の腕金部７２Ａ～７２Ｅ（図６では腕金部７２Ｃ～７２Ｅが写っている。）など実際の長さや間隔等が鉄塔６２の構造図から容易に分かる鉄塔６２の部分が撮影されていれば、後述する電線５の弛度ｄの算出処理を容易に行うことが可能となる。
【0045】
［送信工程］
そして、飛行体２の制御部２１は、撮影装置２０が撮影した画像データＤ等を測定装置３に送信する（送信工程（ステップＳ２））。
この場合、撮影装置２０で撮影して得られた画像データＤ等を一旦飛行体２のメモリ２２に保存しておき、対象の電線５の撮影が終了した後でまとめて測定装置３に送信するように構成することも可能であり、あるいは撮影装置２０で画像を撮影するごとに画像データＤ等を測定装置３に送信するように構成することも可能である。
そして、飛行体２の制御部２１は、撮影装置２０が撮影した画像データＤ等を測定装置３に送信する（送信工程（ステップＳ２））。
この場合、撮影装置２０で撮影して得られた画像データＤ等を一旦飛行体２のメモリ２２に保存しておき、対象の電線５の撮影が終了した後でまとめて測定装置３に送信するように構成することも可能であり、あるいは撮影装置２０で画像を撮影するごとに画像データＤ等を測定装置３に送信するように構成することも可能である。
【0046】
［着氷雪の厚さ測定工程］
上記のようにして飛行体２から（Ａ）の撮影で得られた画像データＤ等が送信されてくると、測定装置３は、電線５への着氷雪量の測定のための第１の測定として、送信されてきた画像データＤ等に基づいて電線５に付着した氷や雪Ｉ（着氷雪）の垂直方向の厚さａや水平方向の厚さｂ（図５参照）を算出して測定する（着氷雪の厚さ測定工程（ステップＳ３））。
この場合、前述したように電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影した画像中にスケール２０ａ（図２参照）が写り込んでいる。また、撮影装置２０とスケール２０ａ間の距離は予め分かっている。
上記のようにして飛行体２から（Ａ）の撮影で得られた画像データＤ等が送信されてくると、測定装置３は、電線５への着氷雪量の測定のための第１の測定として、送信されてきた画像データＤ等に基づいて電線５に付着した氷や雪Ｉ（着氷雪）の垂直方向の厚さａや水平方向の厚さｂ（図５参照）を算出して測定する（着氷雪の厚さ測定工程（ステップＳ３））。
この場合、前述したように電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影した画像中にスケール２０ａ（図２参照）が写り込んでいる。また、撮影装置２０とスケール２０ａ間の距離は予め分かっている。
【0047】
そして、撮影装置２０とスケール２０ａ間の距離と画像上でのスケール２０ａの１単位（例えば１ｃｍ）に相当する画素数との関係から、撮影装置２０と電線５との距離Ｌａと画像中に撮影された着氷雪Ｉの垂直方向の画素数に基づいて、電線５の着氷雪Ｉの垂直方向の実際の厚さａを算出して測定することができる。
そのため、測定装置３は、画像中に撮影された着氷雪Ｉの垂直方向の画素数を割り出して、上記の関係に基づいて電線５の着氷雪Ｉの垂直方向の厚さａを算出して測定する。
そのため、測定装置３は、画像中に撮影された着氷雪Ｉの垂直方向の画素数を割り出して、上記の関係に基づいて電線５の着氷雪Ｉの垂直方向の厚さａを算出して測定する。
【0048】
また、同様にして、測定装置３は、画像中に撮影された着氷雪Ｉの水平方向の画素数を割り出して、上記の関係に基づいて電線５の着氷雪Ｉの水平方向の厚さｂを算出して測定する。
測定装置３は、この電線５の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂの測定処理を、電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影した全ての画像について行い、メモリ３３に保存する。
測定装置３は、この電線５の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂの測定処理を、電線５に付着した氷や雪Ｉを撮影した全ての画像について行い、メモリ３３に保存する。
【0049】
なお、測定装置３は、作業者等の指示に従って、測定した電線５の各箇所の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂを表示画面３４上に表示するように構成することが可能である。また、測定装置３は、上記のように撮影装置２０で撮影した、電線５に付着した氷や雪Ｉ（着氷雪）の状態（電線５が凍り付いている、氷や雪Ｉの断面が楕円状である等の状態）を表示画面３４上に表示するように構成することも可能である。
このように、表示画面３４上に電線５の各箇所の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂや付着した氷や雪Ｉの状態を表示すれば、作業者は、それらの測定結果や状態の画像を見て、各電線５への着氷雪Ｉの状況、すなわち各電線５のどの位置にどの程度の氷や雪Ｉがどのような状態で付着しているかを確認することが可能となる。
このように、表示画面３４上に電線５の各箇所の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂや付着した氷や雪Ｉの状態を表示すれば、作業者は、それらの測定結果や状態の画像を見て、各電線５への着氷雪Ｉの状況、すなわち各電線５のどの位置にどの程度の氷や雪Ｉがどのような状態で付着しているかを確認することが可能となる。
【0050】
［弛度算出工程］
一方、測定装置３は、上記のようにして飛行体２から（Ｂ）の撮影で得られた画像（例えば図６の画像１０参照）の画像データＤ等が送信されてくると、電線５への着氷雪量の測定のための第２の測定として、後述する電線５への着氷雪重量Ｗｉを測定するために、送信されてきた画像データＤ等に基づいて電線５の弛度ｄを算出する（弛度算出工程（ステップＳ４））。
一方、測定装置３は、上記のようにして飛行体２から（Ｂ）の撮影で得られた画像（例えば図６の画像１０参照）の画像データＤ等が送信されてくると、電線５への着氷雪量の測定のための第２の測定として、後述する電線５への着氷雪重量Ｗｉを測定するために、送信されてきた画像データＤ等に基づいて電線５の弛度ｄを算出する（弛度算出工程（ステップＳ４））。
【0051】
以下、本発明に係る架空送電線への着氷雪量測定システム１や架空送電線への着氷雪量測定方法における電線５の弛度ｄの算出や電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）の測定のしかたを分かりやすく説明するために、最初に、第１の実施形態で、無風あるいは無風と見なし得る状況下で電線５への着氷雪量を測定する場合について説明する。
そして、第２の実施形態で、風が吹いている状況下で電線５への着氷雪量を測定する場合について説明する。
そして、第２の実施形態で、風が吹いている状況下で電線５への着氷雪量を測定する場合について説明する。
【0052】
［第１の実施の形態］
［弛度ｄの算出のしかた］
以下で説明する電線５の弛度ｄの算出方法については、特開２０００－３２４６３９号公報や特開２００２－１１２４２１号公報に詳しく説明されているため、詳しくはそれらの公報を参照されたい。
また、以下、図６に示した画像１０に基づいて説明する。
［弛度ｄの算出のしかた］
以下で説明する電線５の弛度ｄの算出方法については、特開２０００－３２４６３９号公報や特開２００２－１１２４２１号公報に詳しく説明されているため、詳しくはそれらの公報を参照されたい。
また、以下、図６に示した画像１０に基づいて説明する。
【0053】
測定装置３は、初めに、画像１０の写角範囲Ｒを求める。
すなわち、例えば、測定装置３の表示画面３４上に表示された画像１０に対して、作業者等が、画像１０中に撮影されている鉄塔６２の各腕金部７２Ｃ～７２Ｅの左右の先端部を、所定のポインタ等で画面にタッチするなどして指し示すと、それらの画像１０上での座標（ｘ，ｙ）をそれぞれ割り出す。測定装置３が自動的に画像１０中から各腕金部７２Ｃ～７２Ｅの左右の先端部を抽出してそれらの座標を割り出すように構成してもよい。
すなわち、例えば、測定装置３の表示画面３４上に表示された画像１０に対して、作業者等が、画像１０中に撮影されている鉄塔６２の各腕金部７２Ｃ～７２Ｅの左右の先端部を、所定のポインタ等で画面にタッチするなどして指し示すと、それらの画像１０上での座標（ｘ，ｙ）をそれぞれ割り出す。測定装置３が自動的に画像１０中から各腕金部７２Ｃ～７２Ｅの左右の先端部を抽出してそれらの座標を割り出すように構成してもよい。
【0054】
そして、例えば、腕金部７２Ｅの左右の先端部間の実際の距離は、鉄塔６２の構造図から既知であるため、当該先端部間の実際の距離を当該先端部間のｘ座標の差で割ることで、ｘ軸方向の１画素あたりの実長が分かる。
そして、算出したｘ軸方向の１画素あたりの実長から、画像１０のｘ軸方向の左端から右端までの実長が分かる。
そして、算出したｘ軸方向の１画素あたりの実長から、画像１０のｘ軸方向の左端から右端までの実長が分かる。
【0055】
また、同様にして、例えば、腕金部７２Ｃの画像１０上で右側の先端部と腕金部７２Ｅの画像１０上で右側の先端部と間の実際の距離も鉄塔６２の構造図から既知であるため、当該先端部間の実際の距離を当該先端部間のｙ座標の差で割ることで、ｙ軸方向の１画素あたりの実高が分かる。
そして、算出したｙ軸方向の１画素あたりの実高から、画像１０のｙ軸方向の上端から下端までの実高が分かる。
そして、算出したｙ軸方向の１画素あたりの実高から、画像１０のｙ軸方向の上端から下端までの実高が分かる。
【0056】
測定装置３は、このようにして、画像１０の写角範囲Ｒ、すなわち鉄塔６２の位置での画像１０の領域（左右方向の実長や上下方向の実高）を求める。
そして、このようにして画像１０の写角範囲Ｒを求めることにより、社団法人送電線建設技術研究会が株式会社電気書院を発売所として昭和６２年１０月に発行した「ＴＬＴ－５ 架線工事施工基準解説書」の第２２８頁に記載されている弛度計算方法の異長法を適用して電線５の弛度ｄを計算することができる。
そして、このようにして画像１０の写角範囲Ｒを求めることにより、社団法人送電線建設技術研究会が株式会社電気書院を発売所として昭和６２年１０月に発行した「ＴＬＴ－５ 架線工事施工基準解説書」の第２２８頁に記載されている弛度計算方法の異長法を適用して電線５の弛度ｄを計算することができる。
【0057】
すなわち、当該電線５の一方の鉄塔６１における支持点（この場合は鉄塔６１の腕金部７１Ａ（図１参照））と、画像１０を撮影した飛行体２の撮影装置２０（この場合は上記のように一方の鉄塔６１の最も下側の腕金部７１Ｅの高さにある。）と、の実際の高低差をｈ１とする。
また、当該電線５の他方の鉄塔６２における支持点（この場合は鉄塔６２の腕金部７２Ａ（図１参照））と、撮影装置２０から当該電線５の弛度底５ａ（図６参照）を見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点（他方の鉄塔６２の腕金部７２Ｅより少し上側の、矢印５ａで示されている点）と、の実際の高低差をｈ２とする。
また、当該電線５の他方の鉄塔６２における支持点（この場合は鉄塔６２の腕金部７２Ａ（図１参照））と、撮影装置２０から当該電線５の弛度底５ａ（図６参照）を見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点（他方の鉄塔６２の腕金部７２Ｅより少し上側の、矢印５ａで示されている点）と、の実際の高低差をｈ２とする。
【0058】
【0059】
なお、この場合、上記の高低差ｈ１は鉄塔６１の構造図から分かる。また、上記の高低差ｈ２は、画像１０（図６参照）上で、撮影装置２０から当該電線５の弛度底５ａを見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点と腕金部７２Ｄとの間のｙ軸方向の画素数を割り出し、それにｙ軸方向の１画素あたりの実高を乗じて観測点と腕金部７２Ｄとの間のｙ軸方向の実高を割り出し、それに腕金部７２Ａ－７２Ｄ間の実高を足すことで算出することができる。
また、撮影装置２０から電線５の弛度底５ａを見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点は、作業者等が所定のポインタ等で画面にタッチするなどして指し示すように構成してもよく、測定装置３が自動的に画像１０中から割り出すように構成してもよい。
また、撮影装置２０から電線５の弛度底５ａを見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点は、作業者等が所定のポインタ等で画面にタッチするなどして指し示すように構成してもよく、測定装置３が自動的に画像１０中から割り出すように構成してもよい。
【0060】
本実施形態では、測定装置３は、以上のようにして、飛行体２から送信されてきた画像１０の画像データＤ等に基づいて、上記式（１）の関係から電線５の弛度ｄを算出するようになっている。
【0061】
［着氷雪量測定工程］
続いて、測定装置３は、上記のようにして算出した電線５の弛度ｄに基づいて、電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を測定する（着氷雪量測定工程（ステップＳ５））。
本実施形態では、測定装置３は、以下のようにして電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を算出して測定するようになっている。
続いて、測定装置３は、上記のようにして算出した電線５の弛度ｄに基づいて、電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を測定する（着氷雪量測定工程（ステップＳ５））。
本実施形態では、測定装置３は、以下のようにして電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を算出して測定するようになっている。
【0062】
電線５に電流が流れていれば、電線５の温度が上昇して０℃以上になるため、電線５に氷や雪Ｉは付着しない（付着しても融け落ちる）。電線５に氷や雪Ｉが付着しているということは電線５には電流が流れていないことを意味する。
そのため、氷や雪Ｉが付着している電線５の温度は電線５の近傍の現在の気温Ｔと同じ温度になっていると考えられる。
そのため、氷や雪Ｉが付着している電線５の温度は電線５の近傍の現在の気温Ｔと同じ温度になっていると考えられる。
【0063】
そこで、測定装置３は、電線５の温度Ｔを、飛行した飛行体２が電線５の近傍で測定した気温Ｔであるとする。
続いて、測定装置３は、当該電線５に関する弛度表からその温度Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出す。
続いて、測定装置３は、当該電線５に関する弛度表からその温度Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出す。
【0064】
電線５の弛度ｄや弛度理論値ｄｉは、電線５の負荷係数ｑに比例する。
そして、一般に、電線５の負荷係数ｑは、電線５に対する各荷重との間に、
ｑ＝Ｗｓ／Ｗ＝｛（Ｗ＋Ｗｉ）２＋Ｗｗ２｝１／２／Ｗ …（２）
の関係が成り立っている。
そして、一般に、電線５の負荷係数ｑは、電線５に対する各荷重との間に、
ｑ＝Ｗｓ／Ｗ＝｛（Ｗ＋Ｗｉ）２＋Ｗｗ２｝１／２／Ｗ …（２）
の関係が成り立っている。
【0065】
ここで、Ｗｓは合成荷重、Ｗは電線の自重、Ｗｉは被氷雪荷重、Ｗｗは風圧荷重を表し（単位はいずれもkg/m）、各荷重の関係は、図８に示される各ベクトルの関係になっている。
そして、第１の実施形態では、前述したように無風あるいは無風と見なし得る状況であり、上記式（２）において風圧荷重Ｗｗが０の状態（０と見なし得る状態）であるため（図９参照）、本実施形態では、下記式（３）が成り立っている。
ｑ＝Ｗｓ／Ｗ＝（Ｗ＋Ｗｉ）／Ｗ …（３）
そして、第１の実施形態では、前述したように無風あるいは無風と見なし得る状況であり、上記式（２）において風圧荷重Ｗｗが０の状態（０と見なし得る状態）であるため（図９参照）、本実施形態では、下記式（３）が成り立っている。
ｑ＝Ｗｓ／Ｗ＝（Ｗ＋Ｗｉ）／Ｗ …（３）
【0066】
そして、上記式（１）に従って算出した電線５の弛度ｄは、氷や雪Ｉが付着した電線５の弛度であるため、上記式（３）で表される電線５の負荷係数ｑに比例する。
一方、上記のように弛度表から割り出した弛度理論値ｄｉは氷や雪Ｉが付着していない電線５の弛度であるから、上記式（３）においてＷｉ＝０とした場合の電線５の負荷係数ｑ＝Ｗ／Ｗ（すなわちこの場合は１）に比例する。
一方、上記のように弛度表から割り出した弛度理論値ｄｉは氷や雪Ｉが付着していない電線５の弛度であるから、上記式（３）においてＷｉ＝０とした場合の電線５の負荷係数ｑ＝Ｗ／Ｗ（すなわちこの場合は１）に比例する。
【0067】
そのため、
ｄ：ｄｉ＝（Ｗ＋Ｗｉ）／Ｗ：Ｗ／Ｗ
∴Ｗｉ＝Ｗ（ｄ－ｄｉ）／ｄｉ …（４）
を計算することで、被氷雪荷重Ｗｉを算出することができる。
そのため、本実施形態では、測定装置３は、上記のように、上記式（１）に基づいて電線５の現在の弛度ｄを算出し、弛度表から気温Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出すと、送電線路情報３３ｂから当該電線５の自重Ｗの情報を入手し、それらを上記式（４）に代入して、被氷雪荷重Ｗｉすなわち電線５への着氷雪量を算出して測定するように構成することができる。
ｄ：ｄｉ＝（Ｗ＋Ｗｉ）／Ｗ：Ｗ／Ｗ
∴Ｗｉ＝Ｗ（ｄ－ｄｉ）／ｄｉ …（４）
を計算することで、被氷雪荷重Ｗｉを算出することができる。
そのため、本実施形態では、測定装置３は、上記のように、上記式（１）に基づいて電線５の現在の弛度ｄを算出し、弛度表から気温Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出すと、送電線路情報３３ｂから当該電線５の自重Ｗの情報を入手し、それらを上記式（４）に代入して、被氷雪荷重Ｗｉすなわち電線５への着氷雪量を算出して測定するように構成することができる。
【0068】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施形態では、風が吹いている状況下で電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を測定する場合について説明する。
風が吹いている場合、電線５の負荷係数ｑと、被氷雪荷重Ｗｉを含む各荷重との関係は、上記式（２）や図８に示したような関係になっている。なお、図８中のθは、合成荷重Ｗｓと電線５の自重Ｗや被氷雪荷重Ｗｉとのなす角度、すなわち電線５の垂直方向に対する傾斜角を表している。
次に、第２の実施形態では、風が吹いている状況下で電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を測定する場合について説明する。
風が吹いている場合、電線５の負荷係数ｑと、被氷雪荷重Ｗｉを含む各荷重との関係は、上記式（２）や図８に示したような関係になっている。なお、図８中のθは、合成荷重Ｗｓと電線５の自重Ｗや被氷雪荷重Ｗｉとのなす角度、すなわち電線５の垂直方向に対する傾斜角を表している。
【0069】
そして、上記式（２）に示されるように、風が吹いている状況下で被氷雪荷重Ｗｉを算出する場合には、電線５の現在の負荷係数ｑ２や電線５の自重Ｗのほかに風圧荷重Ｗｗの情報が必要になる。
そこで、風が吹いている場合に被氷雪荷重Ｗｉを算出して測定する方法として、例えば以下のように構成することが可能である。
そこで、風が吹いている場合に被氷雪荷重Ｗｉを算出して測定する方法として、例えば以下のように構成することが可能である。
【0070】
第１の実施形態において画像１０（図６参照）を撮影した場合と同様にして、飛行体２の撮影装置２０で図１０に示すような画像１１を撮影し、撮影した画像１０を用いて電線５の弛度ｄを算出した場合と同様にして画像１１を用いて電線５の弛度ｄ＊を算出する。
なお、この場合の電線５の弛度ｄ＊は、図７に示した弛度ｄの場合を同様に、一方の鉄塔６１における電線５の支持点と飛行体２の撮影装置２０との実際の高低差ｈ１や、他方の鉄塔６２における電線５の支持点と、撮影装置２０から当該電線５の弛度底５ａを見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点と、の実際の高低差ｈ２とを用いて、上記式（１）に基づいて算出される。
なお、この場合の電線５の弛度ｄ＊は、図７に示した弛度ｄの場合を同様に、一方の鉄塔６１における電線５の支持点と飛行体２の撮影装置２０との実際の高低差ｈ１や、他方の鉄塔６２における電線５の支持点と、撮影装置２０から当該電線５の弛度底５ａを見通した場合の画像１０の写角範囲Ｒ上の観測点と、の実際の高低差ｈ２とを用いて、上記式（１）に基づいて算出される。
【0071】
しかし、風が吹いていて電線５が図８に示したように傾斜している場合、傾斜した状態の電線５の弛度が本来の電線５の弛度ｄになる。
そして、上記のようにして算出される電線５の弛度ｄ＊は、高低差に着目して算出される弛度、すなわち垂直方向の成分にのみ着目して算出される弛度であるため、本来の電線５の弛度ｄの垂直成分に相当するものである。すなわち、算出される電線５の弛度ｄ＊には、電線５の弛度ｄの水平成分は含まれていない。
そして、上記のようにして算出される電線５の弛度ｄ＊は、高低差に着目して算出される弛度、すなわち垂直方向の成分にのみ着目して算出される弛度であるため、本来の電線５の弛度ｄの垂直成分に相当するものである。すなわち、算出される電線５の弛度ｄ＊には、電線５の弛度ｄの水平成分は含まれていない。
【0072】
【0073】
そこで、飛行体２の撮影装置２０で撮影した画像１１（図１０参照）を画像解析して、電線５の垂直方向に対する傾斜角θを割り出す。
その際、例えば、画像１１を複数回撮影して、各画像１１に基づいて割り出された電線５の傾斜角θの平均値等を電線５の傾斜角θとするように構成することも可能である。
その際、例えば、画像１１を複数回撮影して、各画像１１に基づいて割り出された電線５の傾斜角θの平均値等を電線５の傾斜角θとするように構成することも可能である。
【0074】
そして、割り出した傾斜角θと算出した電線５の弛度ｄ＊を上記式（５）に代入して本来の電線５の弛度ｄ（電線５の現在の弛度ｄ）を算出する。
続いて、測定装置３は、上記のようにして算出した電線５の弛度ｄに基づいて、電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を測定する（着氷雪量測定工程（ステップＳ５））。
続いて、測定装置３は、上記のようにして算出した電線５の弛度ｄに基づいて、電線５への着氷雪量（着氷雪重量Ｗｉ）を測定する（着氷雪量測定工程（ステップＳ５））。
【0075】
本実施形態においても、測定装置３は、電線５の温度Ｔを、飛行した飛行体２が電線５の近傍で測定した気温Ｔであるとして、当該電線５に関する弛度表からその温度Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出す。
そして、電線５の弛度ｄや弛度理論値ｄｉは電線５の負荷係数ｑに比例し、電線５の負荷係数ｑと電線５に対する着氷雪重量Ｗｉを含む各荷重との間には上記式（２）の関係がある。なお、弛度表に記載されている電線５の弛度理論値ｄｉは着氷雪重量Ｗｉ＝０の場合の弛度である。
そして、電線５の弛度ｄや弛度理論値ｄｉは電線５の負荷係数ｑに比例し、電線５の負荷係数ｑと電線５に対する着氷雪重量Ｗｉを含む各荷重との間には上記式（２）の関係がある。なお、弛度表に記載されている電線５の弛度理論値ｄｉは着氷雪重量Ｗｉ＝０の場合の弛度である。
【0076】
そのため、電線５の弛度ｄと弛度理論値ｄｉの比をとると、
ｄ：ｄｉ＝｛（Ｗ＋Ｗｉ）２＋Ｗｗ２｝１／２／Ｗ：（Ｗ２＋Ｗｗ２）１／２／Ｗ
が成り立ち、
Ｗｉ＝｛（Ｗ２＋Ｗｗ２）ｄ２／ｄｉ２－Ｗｗ２｝１／２－Ｗ …（６）
となる。そのため、上記式（６）を計算することで、被氷雪荷重Ｗｉを算出することができる。
ｄ：ｄｉ＝｛（Ｗ＋Ｗｉ）２＋Ｗｗ２｝１／２／Ｗ：（Ｗ２＋Ｗｗ２）１／２／Ｗ
が成り立ち、
Ｗｉ＝｛（Ｗ２＋Ｗｗ２）ｄ２／ｄｉ２－Ｗｗ２｝１／２－Ｗ …（６）
となる。そのため、上記式（６）を計算することで、被氷雪荷重Ｗｉを算出することができる。
【0077】
しかし、上記式（６）の計算を行うためには、風圧荷重Ｗｗの情報が必要になる。
そのため、飛行体２に搭載した風速センサ等で電線５の位置での風速を測定し、それに基づいて電線５に対する風圧を算出するなどして電線５に対する風圧荷重Ｗｗを算出することが可能である。
また、飛行体２が風で流されないように駆動制御部２３が回転翼２３ａを制御する際の制御値等から制御部２１が外気の風速を割り出すように構成することも可能である。
そのため、飛行体２に搭載した風速センサ等で電線５の位置での風速を測定し、それに基づいて電線５に対する風圧を算出するなどして電線５に対する風圧荷重Ｗｗを算出することが可能である。
また、飛行体２が風で流されないように駆動制御部２３が回転翼２３ａを制御する際の制御値等から制御部２１が外気の風速を割り出すように構成することも可能である。
【0078】
具体的には、風速がＶであるとき、電線５に対する風圧Ｐは、
Ｐ＝０．５ＣｘρＶ２ …（７）
で表される。
ここで、ρは空気密度であり、気圧や気温により変化するが標準状態では０．１２５である。なお、気圧や気温を測定して現在の空気密度ρを算出するように構成してもよい。
Ｐ＝０．５ＣｘρＶ２ …（７）
で表される。
ここで、ρは空気密度であり、気圧や気温により変化するが標準状態では０．１２５である。なお、気圧や気温を測定して現在の空気密度ρを算出するように構成してもよい。
【0079】
また、Ｃｘは抵抗係数であり、電線周辺の空気の流れによって定まる値である。すなわち、空気の流れが層流の場合は約１．１程度でほぼ一定であるが、空気の流れが乱流になると０．９～１．０程度になる。
そのため、抵抗係数Ｃｘについては、作業者が飛行体２の撮影装置２０で撮影した電線５の画像等から判断して測定装置３に入力するように構成してもよい。
そのため、抵抗係数Ｃｘについては、作業者が飛行体２の撮影装置２０で撮影した電線５の画像等から判断して測定装置３に入力するように構成してもよい。
【0080】
また、上記のようにして測定した電線５の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂ（図５参照）のうち、風圧を受けるのは垂直方向の長さａの方であるから、上記のようにして算出した風圧Ｐと着氷雪Ｉの垂直方向の長さａ（例えばその平均値ａave）とを下記式（８）のように乗算して、風圧荷重Ｗｗを算出することができる。
Ｗｗ＝Ｐａave …（８）
Ｗｗ＝Ｐａave …（８）
【0081】
そのため、本実施形態では、測定装置３は、まず、上記式（１）と式（５）に基づいて電線５の現在の弛度ｄを算出する。そして、弛度表から気温Ｔにおける弛度理論値ｄｉを割り出すとともに、送電線路情報３３ｂから当該電線５の自重Ｗの情報を入手する。そして、上記のようにして風圧荷重Ｗｗを算出する。
そして、測定装置３は、これらの値を上記式（６）に代入することで、被氷雪荷重Ｗｉすなわち電線５への着氷雪量を算出して測定するように構成することが可能である。
そして、測定装置３は、これらの値を上記式（６）に代入することで、被氷雪荷重Ｗｉすなわち電線５への着氷雪量を算出して測定するように構成することが可能である。
【0082】
なお、上記式（６）で風圧荷重Ｗｗ＝０とすると、
Ｗｉ＝（Ｗ２ｄ２／ｄｉ２）１／２－Ｗ
となり、これを変形すれば、風が吹いていない場合に被氷雪荷重Ｗｉを算出するための上記式（４）と同じ式になる。
Ｗｉ＝（Ｗ２ｄ２／ｄｉ２）１／２－Ｗ
となり、これを変形すれば、風が吹いていない場合に被氷雪荷重Ｗｉを算出するための上記式（４）と同じ式になる。
【0083】
そのため、以上のように風が吹いている場合と吹いていない場合とを場合分けする必要はなく、いずれの場合も上記式（６）を用いて電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を算出することが可能となる。
また、測定装置３は、電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を測定すると、測定結果を表示画面３４上に表示するなどして作業者等に報知するように構成される。
また、測定装置３は、電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を測定すると、測定結果を表示画面３４上に表示するなどして作業者等に報知するように構成される。
【0084】
以上のように、本発明に係る架空送電線への着氷雪量測定システム１及び架空送電線への着氷雪量測定方法によれば、作業者等が飛行体２を飛行させて撮影装置２０で電線５等を撮影すると、測定装置３が、飛行体２から送信されてきた画像データＤに基づいて電線５の弛度ｄを自動的に算出し、算出した電線５の弛度ｄに基づいて電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ等）を自動的に測定する。
そのため、作業者は、測定の対象の電線５や鉄塔６の所まで行かなくても電線５への着氷雪量を測定できるため、電線５への着氷雪量の測定を簡易に行うことが可能となる。
そのため、作業者は、測定の対象の電線５や鉄塔６の所まで行かなくても電線５への着氷雪量を測定できるため、電線５への着氷雪量の測定を簡易に行うことが可能となる。
【0085】
また、電線５への着氷雪Ｉの観測を行うために雪深い山中に分け入ったり氷や雪が付着した鉄塔６に登るなどして観測を行う必要がなく、現場の近くから飛行体２を飛ばせば測定を行うことができるため、電線５への着氷雪量の測定を迅速に行うことが可能となる。
そのため、例えば短絡事故が生じた場合のように緊急を要する場合に、迅速に電線５への着氷雪量の測定を行って電線５等の状況の観測を迅速に行うことが可能となる。
そのため、例えば短絡事故が生じた場合のように緊急を要する場合に、迅速に電線５への着氷雪量の測定を行って電線５等の状況の観測を迅速に行うことが可能となる。
【0086】
なお、前述したように、上記の実施形態では、測定装置３は、電線５の各箇所の着氷雪Ｉの厚さａ、ｂを測定するとともに、当該電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を測定する。
そのため、それらの情報を用いて、電線５への着氷雪Ｉの比重を算出することが可能となる。
そのため、それらの情報を用いて、電線５への着氷雪Ｉの比重を算出することが可能となる。
【0087】
具体的には、測定装置３は、例えば、前述したように、飛行体２の撮影装置２０が電線５を撮影した画像データＤに基づいて算出した電線５の各箇所の着氷雪Ｉの垂直方向の厚さａの平均値ａaveを算出し、水平方向の厚さｂの平均値ｂaveを算出する。
そして、電線５に付着した着氷雪Ｉの断面形状が図５に示したように垂直方向の径がａave、水平方向の径がｂaveの楕円状であると仮定すると、着氷雪Ｉの断面積Ｓは、
Ｓ＝π×ａave×ｂave－π×ｒ２ …（９）
で算出される。なお、ｒは電線５の半径を表す。
そして、電線５に付着した着氷雪Ｉの断面形状が図５に示したように垂直方向の径がａave、水平方向の径がｂaveの楕円状であると仮定すると、着氷雪Ｉの断面積Ｓは、
Ｓ＝π×ａave×ｂave－π×ｒ２ …（９）
で算出される。なお、ｒは電線５の半径を表す。
【0088】
そこで、測定装置３は、上記式（９）に従って着氷雪Ｉの断面積Ｓを算出し、それに電線５の長さ（あるいは鉄塔６間の距離）を乗算して、電線５への着氷雪Ｉの体積Ｖｏを算出する。
そして、上記のようにして算出した電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を算出した体積Ｖｏで除することで着氷雪Ｉの比重ｓを算出するように構成することが可能である。
そして、上記のようにして算出した電線５への着氷雪量（被氷雪荷重Ｗｉ）を算出した体積Ｖｏで除することで着氷雪Ｉの比重ｓを算出するように構成することが可能である。
【0089】
なお、上記のように、着氷雪Ｉの垂直方向の厚さａや水平方向の厚さｂの平均値ａave、ｂaveに基づいたり着氷雪Ｉの断面形状を楕円状であると仮定して着氷雪Ｉの体積Ｖｏを算出する代わりに、画像データＤに基づいてより精密に電線５への着氷雪Ｉの体積Ｖｏを算出するように構成することも可能である。
従来、電線５への着氷雪Ｉの比重の情報は、電線５から落とした氷雪を比重計で計測するなどして得られていたが、本発明に係る架空送電線への着氷雪量測定システム１や架空送電線への着氷雪量測定方法によれば、作業者が電線５から着氷雪Ｉを落とす等の作業を行う必要がなく、氷雪が電線５に付着した状態のまま着氷雪Ｉの比重ｓを算出して測定することが可能となる。
従来、電線５への着氷雪Ｉの比重の情報は、電線５から落とした氷雪を比重計で計測するなどして得られていたが、本発明に係る架空送電線への着氷雪量測定システム１や架空送電線への着氷雪量測定方法によれば、作業者が電線５から着氷雪Ｉを落とす等の作業を行う必要がなく、氷雪が電線５に付着した状態のまま着氷雪Ｉの比重ｓを算出して測定することが可能となる。
【0090】
なお、本発明が上記の各実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0091】
１ 架空送電線への着氷雪量測定システム
２ 飛行体
３ 測定装置
５ 電線（架空送電線）
５ａ 弛度底
６ 鉄塔
２０ 撮影装置
６１ 一方の鉄塔
６２ 他方の鉄塔
ａ 着氷雪の垂直方向の厚さ
ｂ 着氷雪の水平方向の厚さ
Ｄ 画像データ（画像のデータ）
ｄ 弛度
ｄｉ 弛度理論値
Ｉ 着氷雪
ｓ 着氷雪の比重
Ｔ 温度、気温
Ｖ 風速
Ｖｏ 着氷雪の体積
Ｗｉ 被氷雪荷重（架空送電線への着氷雪量）
Ｗｗ 風圧荷重
２ 飛行体
３ 測定装置
５ 電線（架空送電線）
５ａ 弛度底
６ 鉄塔
２０ 撮影装置
６１ 一方の鉄塔
６２ 他方の鉄塔
ａ 着氷雪の垂直方向の厚さ
ｂ 着氷雪の水平方向の厚さ
Ｄ 画像データ（画像のデータ）
ｄ 弛度
ｄｉ 弛度理論値
Ｉ 着氷雪
ｓ 着氷雪の比重
Ｔ 温度、気温
Ｖ 風速
Ｖｏ 着氷雪の体積
Ｗｉ 被氷雪荷重（架空送電線への着氷雪量）
Ｗｗ 風圧荷重
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】