特開 2023-72800 測定装置及び着雪検知システム

(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】P2023072800

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】測定装置及び着雪検知システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20230518BHJP

   H02G 1/02 20060101ALI20230518BHJP

   H02G 7/00 20060101ALI20230518BHJP

   H02G 7/16 20060101ALN20230518BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 301A

H02J13/00 301J

H02G1/02

H02G7/00

H02G7/16

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185462

(22)【出願日】2021-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000241957

【氏名又は名称】北海道電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100202913

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 敦史

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(72)【発明者】

【氏名】横山 知広

(72)【発明者】

【氏名】岩部 剛明

【テーマコード（参考）】

5G064

5G352

5G367

【Ｆターム（参考）】

5G064AC08

5G064BA02

5G064CB08

5G064DA03

5G352AK03

5G352AM02

5G367AC02

5G367AD08

5G367BB13

5G367HA03

5G367HH04

(57)【要約】

【課題】低コストで導入でき、過酷な環境下でも安定して動作する測定装置及び着雪検知システムを提供する。
【解決手段】測定装置１００は、監視対象物を撮影する撮影部１３０と、監視対象物の荷重を測定する測定部１４０と、撮影部１３０及び測定部１４０に対して通信可能に接続され、撮影部１３０により撮影された画像に関するデータである画像データと測定部１４０により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバに送信する第１の制御装置１６０Ａと、測定部１４０に対して通信可能に接続され、第１の制御装置１６０Ａから独立して動作し、第１の制御装置１６０Ａの動作と並行して測定部１４０により測定された荷重データを取得し、外部のサーバに送信する第２の制御装置１６０Ｂと、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視対象物を撮影する撮影部と、
前記監視対象物の荷重を測定する測定部と、
前記撮影部及び前記測定部に対して通信可能に接続され、前記撮影部により撮影された画像に関するデータである画像データと前記測定部により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバに送信する第１の制御装置と、
前記測定部に対して通信可能に接続され、前記第１の制御装置から独立して動作し、前記第１の制御装置の動作と並行して前記測定部により測定された荷重データを取得し、外部のサーバに送信する第２の制御装置と、
を備える測定装置。

【請求項2】

前記測定装置は、送電線を支持する送電鉄塔に固定され、前記撮影部、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置を内部に収容し、前記撮影部による前記送電線の撮影を可能にする透明窓が前面に設けられた第１の筐体をさらに備える、
請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記測定装置は、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置に電力を供給する電源部と、
前記送電鉄塔に固定され、前記電源部の蓄電池を内部に収容する第２の筐体と、をさらに備える、
請求項２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記測定部は、送電線を支持する送電鉄塔の腕金部から吊り下げられた状態で前記送電線を支持し、前記送電線からの荷重を測定するロードセルを備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、それぞれ別個のシングルボードコンピュータを備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の測定装置と、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置に通信可能に接続され、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置のそれぞれから画像データ及び荷重データの少なくとも一方を取得し、取得した画像データ及び荷重データの少なくとも一方を端末装置からの要求に応じて前記端末装置に送信するサーバと、
を備える着雪検知システム。

【請求項7】

前記サーバは、前記第１の制御装置又は前記第２の制御装置から取得した荷重データの測定値が警告値以上である場合に、ユーザに送電線への着雪を警告する警告情報を前記端末装置に向けて送信する、
請求項６に記載の着雪検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置及び着雪検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

送電鉄塔に設置され、送電線への着雪の有無を検知するのに必要なデータを収集する着雪検知システムが用いられている。着雪検知システムは、送電線への着雪を原因とするギャロッピング、スリートジャンプ及び送電線支持物の変形や倒壊を予防するのに有用である。例えば、特許文献１には、送電鉄塔の腕金部に設けられたロードセルを備える測定装置で送電線からの荷重を測定し、ロードセルが測定した荷重の測定値に基づいて送電線への着雪を検知する着雪検知システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－１７８５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている測定装置は、過酷な環境でも高度の信頼性を確保するため、特殊仕様品として製造されている。それゆえに導入に伴うコストが高く、広大な領域に張り巡られている送電線網にきめ細やかに設置することは困難である。このため、過酷な環境下でも信頼性が確保でき、しかも低コストで導入できる着雪検知システムの測定装置の実現が要望されている。

【0005】

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、低コストで導入でき、過酷な環境下でも安定して動作する測定装置及び着雪検知システム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】

上記目的を達成するために、本発明に係る測定装置は、
監視対象物を撮影する撮影部と、
前記監視対象物の荷重を測定する測定部と、
前記撮影部及び前記測定部に対して通信可能に接続され、前記撮影部により撮影された画像に関するデータである画像データと前記測定部により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバに送信する第１の制御装置と、
前記測定部に対して通信可能に接続され、前記第１の制御装置から独立して動作し、前記第１の制御装置の動作と並行して前記測定部により測定された荷重データを取得し、外部のサーバに送信する第２の制御装置と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、低コストで導入でき、過酷な環境下でも安定して動作する測定装置及び着雪検知システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る着雪検知システムの構成を示す概略図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る測定装置の構成を示す正面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る第１の筐体の正面側の構成を示す斜視図である。

【図4】図３の第１の筐体の内部の様子を示す斜視図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る第１の筐体の背面側の構成を示す斜視図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る第２の筐体の構成を示す正面図である。

【図7】図６の第２の筐体の内部の様子を示す斜視図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る測定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図9】（ａ）は、本発明の実施の形態に係るサーバのハードウェア構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る端末装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施の形態に係る測定装置が実行する着雪検知処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態に係る測定装置の第１の制御装置が実行するデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。

【図12】本発明の実施の形態に係る測定装置の第２の制御装置が実行するデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。

【図13】本発明の実施の形態に係るサーバが実行する着雪検知処理の流れを示すフローチャートである。

【図14】本発明の実施の形態に係る端末装置が実行する着雪検知処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態に係る測定装置及び着雪検知システムを、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。

【0010】

着雪検知システムは、送電線からの荷重に関するデータである荷重データと、送電線の定点画像に関するデータである画像データと、送電線周辺の気象に関するデータである気象データとを周期的に取得し、これらのデータをユーザに向けて提供するシステムである。

【0011】

送電線からの荷重は、鉄塔部材の腕金部に設置され、送電線を支持するロードセルにより検出される。送電線の定点画像は、位置及び姿勢が固定されたカメラにより送電線の同一箇所を撮影することで得られる。気象データは、例えば、温度、湿度、気圧、風向、風速に関するデータを含み、温湿度気圧計や風向風速計により測定される。ユーザは、荷重データ、画像データ及び気象データを参照することで、送電線への着雪の進行度合いを予測したり現地巡視の必要性を検討したりすることができる。以下、荷重データ、画像データ及び気象データを総称して「測定データ」と呼ぶことがある。

【0012】

図１に示すように、着雪検知システム１は、測定装置１００（子局）と、サーバ２００（親局）と、端末装置３００と、を備える。測定装置１００及びサーバ２００、サーバ２００及び端末装置３００は、インターネットのような通信ネットワークを介してそれぞれ互いに通信可能に接続されている。サーバ２００には、複数の測定装置１００及び複数の端末装置３００が通信可能に接続されてもよい。

【0013】

測定装置１００は、送電線を架設する送電鉄塔に設置され、送電線への着雪の有無の検知に必要な測定データを周期的に取得し、取得した測定データを測定装置１００の識別情報に対応付けてサーバ２００に向けて送信する。

【0014】

サーバ２００は、例えば、汎用コンピュータである。サーバ２００は、測定装置１００から送信された測定データを受信して内部のメモリに記憶すると共に、端末装置３００からの要求に応じてメモリから測定データを読み取って端末装置３００に送信する。また、サーバ２００は、測定装置１００から送信された荷重データの測定値が警告値（閾値）以上である場合に、送電線に着雪が発生している旨の警告情報を端末装置３００に送信する。

【0015】

端末装置３００は、例えば、汎用コンピュータ、タブレット端末、スマートフォンである。端末装置３００は、ユーザの操作に従ってサーバ２００に測定データを要求し、サーバ２００から取得した測定データや警告情報をウェブブラウザに表示させる。

【0016】

図２に示すように、測定装置１００は、筐体１１０と、筐体１１０に収容され、送電線を撮影する撮影部１３０と、送電線の荷重データ及び送電線周辺の気象データを測定する測定部１４０と、筐体１１０に収容され、撮影部１３０及び測定部１４０に電気を供給する電源部１５０と、筐体１１０に収容され、撮影部１３０及び測定部１４０の動作を制御する制御装置１６０と、を備える。

【0017】

測定部１４０のロードセル１４１及び風向風速計１４３は、通信ケーブルを介して制御装置１６０に通信可能に接続され、撮影部１３０及び測定部１４０の温湿度気圧計１４２は、筐体１１０の内部の通信回路を介して制御装置１６０に通信可能に接続されている。制御装置１６０は、電源ケーブルを介して電源部１５０に電気的に接続され、撮影部１３０及び測定部１４０には、通信回線を介して制御装置１６０から電力が供給される。

【0018】

筐体１１０は、撮影部１３０、測定部１４０の温湿度気圧計１４２及び制御装置１６０を収納する第１の筐体１１０Ａと、電源部１５０の蓄電池１５３を収納する第２の筐体１１０Ｂと、を備える。第１の筐体１１０Ａ及び第２の筐体１１０Ｂは、それぞれ鉄塔部材の異なる位置に固定されている。筐体１１０を２つに分けているのは、現場での施工性を向上させるためである。また、蓄電池１５３内の溶液が原因で結露が発生し、制御装置１６０が故障したり温湿度気圧計１４２による測定に影響が及んだりすることを防ぐためでもある。

【0019】

測定部１４０のロードセル１４１及び風向風速計１４３、並びに電源部１５０の太陽パネル１５１は、第１の筐体１１０Ａ及び第２の筐体１１０Ｂのいずれにも設置されず、鉄塔部材又は腕金部に固定される。以下、第１の筐体１１０Ａ及び第２の筐体１１０Ｂの区別が不要な場合、それぞれを単に筐体１１０と表現することがある。

【0020】

図３に示すように、第１の筐体１１０Ａは、本体ケース１１１と、本体ケース１１１の正面側に設けられ、本体ケース１１１に対して開閉可能な扉１１２と、を備える。本体ケース１１１及び扉１１２は、例えば、金属材料で形成されている。扉１１２には、透明材料で形成された透明窓１１３と、ユーザにより把持可能であり、本体ケース１１１に対して扉１１２をロックするためのレバー１１４とが設けられている。

【0021】

透明窓１１３は、例えば、アクリル板材で形成されている。透明窓１１３は、撮影部１３０による撮影及び通信部１６１、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ドングルのアンテナ（メインアンテナ）によるデータ通信のために設けられている。透明窓１１３は、金属筐体に起因する通信部１６１の通信不良を回避するため、撮影部１３０のみならず通信部１６１も外部から視認可能となる大きさ及び形状で形成されることが好ましい。

【0022】

本体ケース１１１には、本体ケース１１１の内部空間と外部との間で空気の出入りを可能にする２つの通気管１１５と、通信ケーブル及び電源ケーブルが挿通されるケーブル導入ガイド（図示せず）とが設けられている。各通気管１１５は、本体ケース１１１の底面部から下向きに延び、開口部が設けられた先端側に向かって徐々に窄まるように形成されている。ケーブル導入ガイドは、本体ケース１１１の壁面を貫通するように設けられ、その内部には、メインアンテナが通信不良の場合にデータ通信を行うサブアンテナ（図示しない）を配置してもよい。

【0023】

図４に示すように、第１の筐体１１０Ａの本体ケース１１１の内部には、撮影部１３０のカメラ１３１を支持するトレー１１６が設けられている。トレー１１６は、本体ケース１１１の背面部に設けられ、背面部から扉１１２に向かって水平方向に延びるように配置されている。カメラ１３１は、回転台１３２によりカメラ１３１の光軸に垂直な軸周りに回転可能に支持され、回転台１３２は、トレー１１６の上面部に固定されている。

【0024】

トレー１１６の先端部には、第１の筐体１１０Ａの上下方向に延びるアンテナ取り付け部材１１７が設けられている。アンテナ取り付け部材１１７には、通信部１６１のアンテナを装着するための２つのスロットが設けられ、これらのスロットは、通信部１６１が装着された場合に通信部１６１が透明窓１１３の裏側に位置するように形成されている。

【0025】

第１の筐体１１０Ａの本体ケース１１１の背面部の内側には、制御装置１６０の記憶部１６２及び制御部１６３を構成するシングルボードコンピュータが固定されている。また、第１の筐体１１０Ａの本体ケース１１１の側面部の内側には、温湿度気圧計１４２が固定されている。

【0026】

図５に示すように、第１の筐体１１０Ａの本体ケース１１１の背面部には、取り付け金具１２０Ａが固定されている。取り付け金具１２０Ａは、筐体１１０の左右方向に延びる板状部材である。取り付け金具１２０Ａの長手方向に対向する一対の端部には、Ｖボルトを挿通可能な一対の貫通孔１２１Ａがそれぞれ設けられている。一対の貫通孔１２１Ａの一方は、円形に形成され、一対の貫通孔１２１Ａの他方は、サイズの異なるＶボルトを挿通可能とするように上下方向を長軸とする長円形に形成されている。取り付け金具１２０Ａは、Ｖボルトを用いて鉄塔部材に固定される。

【0027】

図６、７に示すように、第２の筐体１１０Ｂは、第１の筐体１１０Ａと同様に、本体ケース１１１と、扉１１２と、レバー１１４と、通気管１１５と、を備える。また、第２の筐体１１０Ｂは、本体ケース１１１の底面部に設けられ、底面部から下方に延びる側面視Ｌ字状の取り付け金具１２０Ｂをさらに備える。各取り付け金具１２０Ｂには、上下方向に延びるＶボルトを挿通可能な一対の貫通孔１２１Ｂが幅方向に間隔を空けて形成されている。一対の貫通孔１２１Ｂの一方は、円形に形成され、一対の貫通孔１２１Ｂの他方は、サイズの異なるＶボルトを挿通可能とするように上下方向を長軸とする長円形に形成されている。取り付け金具１２０Ｂは、取り付け金具１２０Ａと同様にＶボルトを用いて鉄塔部材に固定される。

【0028】

第２の筐体１１０Ｂの本体ケース１１１の内部には、上下二段で配置され、それぞれに蓄電池１５３が設置される２つのトレー１１８が設けられている。トレー１１８は、本体ケース１１１の背面部及び両側面部に固定されている。各トレー１１８には、例えば、２つずつ蓄電池が載せられている。

【0029】

以下、図８を参照して、実施の形態に係る測定装置１００のハードウェア構成を説明する。撮影部１３０は、制御装置１６０からの制御信号に基づいて、送電線の同一箇所を周期的に撮影し、撮影により得られた画像データを制御装置１６０に送信する。撮影部１３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを備えるカメラモジュールである。カメラモジュールは、カメラ１３１及びレンズ（図示せず）を備える。

【0030】

測定部１４０は、制御装置１６０からの制御信号に基づいて、送電線の荷重データ及び送電線周辺の気象データを測定し、得られた荷重データ及び気象データを制御装置１６０に向けて送信する。測定部１４０は、例えば、撮影部１３０による撮影と同期したタイミングで、送電線の荷重データ及び送電線周辺の気象データを測定する。測定部１４０は、ロードセル１４１と、温湿度気圧計１４２と、風向風速計１４３と、を備える。ロードセル１４１、温湿度気圧計１４２及び風向風速計１４３は、それぞれ通信回線を介して制御装置１６０に通信可能に接続され、制御装置１６０に向けて信号を送信する。

【0031】

ロードセル１４１は、送電線を把持する懸垂碍子と鉄塔の腕金部との間に接続され、送電線による下向きの荷重を測定するセンサである。ロードセル１４１は、ひずみゲージを備え、ひずみゲージで引張力を測定することで送電線の荷重を検出する。ロードセル１４１には、信号増幅器（図示せず）が接続され、信号増幅器は、ロードセル１４１で検出された信号を増幅して出力する。

【0032】

温湿度気圧計１４２は、筐体１１０の内部空間に配置され、鉄塔周辺の温度、湿度及び気圧を測定する。風向風速計１４３は、鉄塔部材に固定され、送電線周辺の風向及び風速を測定する。風向風速計１４３は、例えば、飛行機型モデルの風向風速計である。

【0033】

ロードセル１４１、温湿度気圧計１４２及び風向風速計１４３は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータにそれぞれ接続されている。各Ａ／Ｄコンバータは、制御装置１６０に接続され、制御装置１６０に向けてデジタル信号を供給する。

【0034】

電源部１５０は、制御装置１６０に向けて電力を供給する。電源部１５０は、太陽パネル１５１と、太陽パネル１５１に電気的に接続されたパワーコンディショナー（Power Conditioning System：ＰＣＳ）１５２と、ＰＣＳ１５２にそれぞれ電気的に接続された蓄電池１５３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１５４と、を備える。

【0035】

太陽パネル１５１は、鉄塔部材に固定され、太陽光のエネルギーを電気に変換する。太陽パネル１５１は、各筐体１１０の外部に配置され、電線ケーブルを介してＰＣＳ１５２に接続されている。太陽パネル１５１の裏面には、鉄塔部材に取り付けて固定するための取り付け金具（図示せず）が固定されている。太陽パネル１５１は、送電鉄塔に対して一台だけ設置されてもよく、複数台設置されてもよい。

【0036】

ＰＣＳ１５２は、第２の筐体１１０Ｂの内部に収容され、太陽パネル１５１で発電された直流の電力を交流に変換する。

【0037】

蓄電池１５３は、第２の筐体１１０Ｂの内部に収容され、ＰＣＳ１５２からの電力を充電し、夜間や悪天候時などに電気を放出する。蓄電池１５３は、交流を直流に、直流を交流に変換するＰＣＳを備え、ＰＣＳ１５２から供給された電気を充電したり内部に蓄えられた電気を放出したりする。蓄電池１５３は、例えば、密閉型鉛蓄電池である。電源部１５０では、複数の蓄電池１５３が並列して接続されてもよい。

【0038】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１５４は、ロードセル１４１に接続された信号増幅器（図示せず）及び制御装置１６０に電気的に接続され、蓄電池１５３から取り出した直流の電圧を需要側の必要電圧まで降下させ、信号増幅器及び制御装置１６０に供給する。

【0039】

制御装置１６０は、撮影部１３０及び測定部１４０の動作を制御する。制御装置１６０は、撮影部１３０及び測定部１４０に対して通信可能に接続された第１の制御装置１６０Ａと、測定部１４０に対して通信可能に接続され、第１の制御装置１６０Ａと独立して動作する第２の制御装置１６０Ｂと、を備える。測定装置１００では、制御装置１６０を二重化し、互いに異なる動作をさせることで、制御装置１６０として汎用品を採用した場合であっても装置全体の信頼性を確保できる。以下、第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂの区別が不要な場合、それぞれを単に制御装置１６０と表現することがある。

【0040】

制御装置１６０は、通信部１６１と、記憶部１６２と、制御部１６３と、を備える。制御装置１６０の各部は、内部バス（図示せず）で相互に接続されている。

【0041】

通信部１６１は、インターネットのような通信ネットワークに接続することが可能なインターフェースである。通信部１６１は、例えば、携帯通信網を介した通信が可能なＵＳＢドングルであり、内部にアンテナを備える。

【0042】

記憶部１６２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリを備える。記憶部１６２は、制御部１６３に実行されるプログラムや各種のデータ、例えば、測定装置１００に個別に割り振られた識別情報に関するデータ、第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂ毎の識別情報に関するデータ、撮影部１３０及び測定部１４０からの測定データが記録されたＣＳＶ（Comma Separated Values）ファイルを記憶する。識別情報は、例えば、測定装置１００毎に割り振られた装置ＩＤ（Identification）である。また、記憶部１６２は、制御部１６３が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。

【0043】

制御部１６３は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを備え、制御装置１６０の各部の制御を行う。また、制御部１６３は、現在時刻を計時するリアルタイムクロックを備える。記憶部１６２及び制御部１６３は、例えば、シングルボードコンピュータで構成される。

【0044】

第１の制御装置１６０Ａの制御部１６３は、記憶部１６２に記憶されているプログラムを実行することにより、図１０の着雪検知処理及び図１１のデータ取得処理を実行する。第２の制御装置１６０Ｂの制御部１６３は、記憶部１６２に記憶されているプログラムを実行することにより、第１の制御装置１６０Ａの制御部１６３の動作と並行して図１０の着雪検知処理及び図１２のデータ取得処理を実行する。

【0045】

第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂの制御部１６３が実行する処理は、画像データの取得処理及び送信処理を除けば同一の処理である。第２の制御装置１６０Ｂの制御部１６３が画像データの取得処理及び送信処理を省略しているのは、第２の制御装置１６０Ｂの記憶部１６２に書き込むデータ量を抑制し、その寿命を延ばすと共に、第２の制御装置１６０Ｂが第１の制御装置１６０Ａと同時に故障することを避けるためである。

【0046】

第１の制御装置１６０Ａの処理を具体的に説明すると、制御部１６３は、測定部１４０からの荷重データ及び気象データを記憶部１６２に作成されたＣＳＶファイルに書き込み、撮影部１３０から得られた画像ファイルを記憶部１６２に記憶する。次に、各制御部１６３は、記憶部１６２に記憶されたＣＳＶファイル及び画像ファイルをサーバ２００に向けて送信する。ただし、制御部１６３は、撮影部１３０による撮影を現在時刻が６時～１８時の場合に制限する。これは、夜間に撮影された画像が送電線への着雪検知に使用できないためである。

【0047】

第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂの各制御部１６３は、それぞれ別個のＣＳＶファイルに測定データを書き込み、各ＣＳＶファイルを第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂ毎に割り当てられた識別情報に紐付けする。これにより、サーバ２００は、測定データが記録されたＣＳＶファイルがどの制御装置１６０から送信されたものであるかを判別できる。

【0048】

また、第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂでは、一度起動されると基本的に常時起動された状態を維持するが、携帯通信網に通信障害が発生する場合を考慮して定期的なＯＳ（Operating System）再起動を実行する。ＯＳ再起動の頻度は、再起動が高頻度で繰り返され、フラッシュメモリの寿命が縮まることを避けるため、例えば、週に一度であることが好ましい。
以上が、実施の形態に係る測定装置１００のハードウェア構成である。

【0049】

次に、図９（ａ）を参照して、実施の形態に係るサーバ２００のハードウェア構成を説明する。サーバ２００は、通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０と、を備える。サーバ２００の各部は、内部バス（図示せず）で相互に接続されている。

【0050】

通信部２１０は、インターネットのような通信ネットワークに接続することが可能なインターフェースである。

【0051】

記憶部２２０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）を備える。記憶部２２０は、制御部２３０に実行されるプログラムや各種のデータを記憶する。また、記憶部２２０は、制御部２３０が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。

【0052】

制御部２３０は、ＣＰＵを備え、サーバ２００の各部の制御を行う。制御部２３０は、記憶部２２０に記憶されているプログラムを実行することにより、図１３の着雪検知処理を実行する。具体的には、測定装置１００の第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂから送電線の荷重データを取得し、第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂのいずれかで得られた送電線の荷重の測定値がユーザにより設定された警告値（閾値）以上である場合に、通信部２１０を動作させ、送電線に着雪が発生している旨の警告情報を含むメッセージを端末装置３００に向けて送信させる。これにより、制御装置１６０の一方が故障している場合であっても、制御装置１６０の他方からの荷重の測定値に基づいて警告情報を端末装置３００に向けて送信できる。

【0053】

また、制御部２３０は、端末装置３００からの要求に応じて、気象データの経時変化を示す気象グラフを含む表示画面を作成する。気象グラフは、測定装置１００毎に作成され、温度、湿度、気圧、風速、風向に関するデータを含む。気象グラフは、画像ファイル、例えば、ＰＮＧ（Portable Network Graphics）ファイルに記録される。気象グラフの画像ファイルと送電線の撮影画像を記録した画像ファイルとを用いて表示画像が作成され、作成された表示画像に関するデータが端末装置３００に送信される。
以上が、実施の形態に係るサーバ２００のハードウェア構成である。

【0054】

次に、図９（ｂ）を参照して、実施の形態に係る端末装置３００のハードウェア構成を説明する。端末装置３００は、操作部３１０と、表示部３２０と、通信部３３０と、記憶部３４０と、制御部３５０と、を備える。端末装置３００の各部は、内部バス（図示せず）で相互に接続されている。

【0055】

操作部３１０は、ユーザの指示を受け付け、受け付けた操作に対応する操作信号を制御部３５０に供給する。操作部３１０は、例えば、マウス、キーボードを備え、ユーザによるサーバ２００に向けた測定データの送信を要求する指示を受け付ける。

【0056】

表示部３２０は、制御部３５０から供給されるデータに基づいて、ユーザに向けて各種の画像、例えば、サーバ２００から受信した測定データを示す表示画像を表示する。

【0057】

通信部３３０は、インターネットのような通信ネットワークに接続することが可能なインターフェースである。

【0058】

記憶部３４０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリを備える。記憶部３４０は、制御部３５０に実行されるプログラムや各種のデータを記憶する。また、記憶部３４０は、制御部３５０が処理を実行するためのワークメモリとして機能する。

【0059】

制御部３５０は、ＣＰＵを備え、端末装置３００の各部の制御を行う。制御部３５０は、記憶部３４０に記憶されているプログラムを実行することにより、図１４の着雪検知処理を実行する。具体的には、サーバ２００から表示画面や送電線に着雪している旨のメッセージを受信した場合に、当該表示画面やメッセージを表示部３２０に表示させる。
以上が、実施の形態に係る端末装置３００のハードウェア構成である。

【0060】

次に、図１０～図１４を参照して、本発明の実施の形態に係る着雪検知システム１が実行する一連の処理の流れを説明する。

【0061】

（着雪検知処理）
図１０のフローチャートを参照して、測定装置１００の第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂがそれぞれ実行する着雪検知処理の流れを説明する。着雪検知処理は、測定装置１００で取得した測定データに基づいて、送電線の着雪の有無を検知する処理である。着雪検知処理は、測定装置１００及びサーバ２００がユーザにより起動された時点で開始される。

【0062】

まず、各制御部１６３は、現在時刻が各時００分から１０分毎の時点かどうかを判定する（ステップＳ１）。現在時刻が各時００分から１０分毎の時点であると判定された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、各制御部１６３は、サーバ２００との間でのＳＳＨ（Secure Shell）通信を確立させる（ステップＳ２）。具体的には、サーバ２００に測定装置１００毎に割り振られた識別情報とパスワードとを送信させ、サーバ２００は、測定装置１００から受信した識別情報及びパスワードがサーバ２００に記憶された識別情報及びパスワードと一致する場合に、測定装置１００に通信の認証が完了した旨の情報を通知し、ＳＳＨ通信を確立させる。

【0063】

他方、現在時刻が各時００分から１０分毎の時点でないと判定された場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、各制御部１６３は、現在時刻が日曜日の午前０時７分毎であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。現在時刻が日曜日の午前０時７分毎であると判定された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、各制御部１６３は、ＯＳを再起動させ（ステップＳ６）、処理をステップＳ１に戻す。他方、現在時刻が午前０時７分毎でないと判定された場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、制御部１６３は、そのまま処理をステップＳ１に戻す。

【0064】

ステップＳ２の処理の実行後、各制御部１６３は、撮影部１３０及び測定部１４０から測定データを取得するデータ取得処理を実行する（ステップＳ３）。第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂの各制御部１６３がそれぞれ実行するデータ取得処理は一部が相違しているため、まず、図１１を参照して、第１の制御装置１６０Ａの制御部１６３が実行するデータ取得処理の流れを説明する。

【0065】

（データ取得処理）
まず、第１の制御装置１６０Ａの制御部１６３は、不要なＣＳＶファイルを移動する（ステップＳ１１）。不要なＣＳＶファイルは、例えば、一週間前に作成されたＣＳＶファイルであり、これをゴミ箱に移動する。

【0066】

次に、制御部１６３は、ステップＳ１１の処理で移動したＣＳＶファイルを削除する（ステップＳ１２）。

【0067】

次に、制御部１６３は、測定部１４０から測定データを取得し、取得した測定データをデータ取得日時と対応付けてＣＳＶファイルへの書き込みを行う（ステップＳ１３）。

【0068】

次に、制御部１６３は、現在時刻が６時～１８時の間かどうかを判定する（ステップＳ１４）。現在時刻が６時～１８時の間であると判定された場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部１６３は、撮影部１３０から画像データを取得し（ステップＳ１５）、データ取得日時に対応付けて記憶部１６２に記憶させる（ステップＳ１６）。他方、現在時刻が６時～１８時の間でないと判定された場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、処理をステップＳ１７に移動する。

【0069】

ステップＳ１６の処理の実行終了後又はステップＳ１４の処理でＮｏの場合、制御部１６３は、ステップＳ１３の処理で書き込みを行ったＣＳＶファイル及びステップＳ１５の処理で取得した画像データを、測定装置１００に割り当てられた識別情報及び第１の制御装置１６０Ａに割り当てられた識別情報に対応付けてサーバ２００に向けて送信し（ステップＳ１７）、処理をリターンする。
以上が、第１の制御装置１６０Ａの制御部１６３が実行するデータ取得処理の流れである。

【0070】

第２の制御装置１６０Ｂの制御部１６３が実行するデータ取得処理は、図１２に示すように、図１１のデータ取得処理からステップＳ１４～ステップＳ１６の処理を省略したものである。このデータ取得処理は、図１１のデータ取得処理よりも計算負荷や扱うデータ量が小さいため、第２の制御装置１６０Ｂが第１の制御装置１６０Ａと同時に故障することを防ぐことができる。

【0071】

図１０に戻り、ステップＳ３の処理の終了後、各制御部１６０は、ＳＳＨ通信を解除し（ステップＳ４）、処理をステップＳ１に戻す。
以上が、測定装置１００の第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０Ｂがそれぞれ実行する着雪検知処理の流れである。

【0072】

（着雪検知処理）
次に、図１３のフローチャートを参照して、実施の形態に係るサーバ２００の制御部２３０が実行する着雪検知処理の流れを説明する。

【0073】

まず、制御部２３０は、測定装置１００の第１の制御装置１６０Ａ及び第２の制御装置１６０ＢからＣＳＶファイル及び画像データをそれぞれ取得する（ステップＳ２１）。

【0074】

次に、制御部２３０は、ステップＳ２１の処理で取得されたＣＳＶファイル及び画像データをそれぞれ記憶部２２０に記憶させる（ステップＳ２２）。

【0075】

次に、制御部２３０は、ステップＳ２１で取得されたいずれかのＣＳＶファイルに記録された荷重の測定値が記憶部２２０に記憶された警告値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ２３）。いずれかのＣＳＶファイルに記録された荷重の測定値が記憶部２２０に記憶された警告値以上であると判定された場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、制御部２３０は、端末装置３００に向けて送電線に着雪している旨のメッセージを送信させ（ステップＳ２４）、ステップＳ２５に移動する。他方、いずれかのＣＳＶファイルに記録された荷重の測定値が記憶部２２０に記憶された警告値未満であると判定された場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、処理をそのままステップＳ２５に移動する。

【0076】

ステップＳ２４の処理の終了後又はステップＳ２３でＮｏの場合、制御部２３０は、端末装置３００から表示画面の送信要求を受け付けたかどうかを判定する（ステップＳ２５）。端末装置３００から表示画面の送信要求を受け付けたと判定された場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、制御部２３０は、測定結果を示す表示画面を作成し（ステップＳ２６）、表示画面に関するデータ（画面データ）を端末装置３００に向けて送信させ（ステップＳ２７）、処理をステップＳ２１に戻す。

【0077】

他方、端末装置３００から表示画面の送信要求を受け付けていないと判定された場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、そのまま処理をステップＳ２１に戻す。
以上が、サーバ２００の制御部２３０が実行する着雪検知処理の流れである。

【0078】

次に、図１４のフローチャートを参照して、実施の形態に係る端末装置３００の制御部３５０が実行する着雪検知処理の流れを説明する。

【0079】

まず、制御部３５０は、サーバ２００から送電線に着雪している旨のメッセージを受信しているかどうかを判定する（ステップＳ３１）。サーバ２００から送電線に着雪している旨のメッセージを受信したと判定された場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、制御部３５０は、送電線に着雪している旨のメッセージを表示部３２０に表示させ（ステップＳ３２）、ステップＳ３３に処理を移動する。他方、サーバ２００から送電線に着雪している旨のメッセージを受信していないと判定された場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、ステップＳ３３に処理を移動する。

【0080】

次に、制御部３５０は、表示画面の表示を要求するユーザによる指示を受け付けたかどうかを判定する（ステップＳ３３）。表示画面の表示を要求するユーザによる指示を受け付けたと判定された場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、制御部３５０は、サーバ２００に表示画面の送信を要求する（ステップＳ３４）。他方、表示画面の表示を要求するユーザによる指示を受け付けていないと判定された場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、処理をステップＳ３１に戻す。

【0081】

ステップＳ３４の処理の終了後に、サーバ２００から表示画面に関する画面データを受信すると（ステップＳ３５）、制御部３５０は、受信した表示画面を表示部３２０に表示させ（ステップＳ３６）、処理をステップＳ３１に戻す。
以上が、端末装置３００の制御部３５０が実行する着雪検知処理の流れである。

【0082】

以上説明したように、実施の形態に係る測定装置１００は、撮影部１３０及び測定部１４０に対して通信可能に接続され、撮影部１３０により撮影された画像に関するデータである画像データと測定部１４０により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバ２００に送信する第１の制御装置１６０Ａと、測定部１４０に対して通信可能に接続され、第１の制御装置１６０Ａの動作と並行して測定部１４０により測定された荷重データを取得し、外部のサーバ２００に送信する第２の制御装置１６０Ｂと、を備える。このため、ＵＳＢドングルやシングルボードコンピュータのような汎用品を採用でき、結果として低コストで導入できる測定装置及び着雪検知システムを提供できる。

【0083】

本発明は上記の実施形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

【0084】

（変形例）
上記実施の形態では、第１の筐体１１０Ａに取り付け金具１２０Ａが固定され、第２の筐体１１０Ｂに取り付け金具１２０Ｂが固定されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、第１の筐体１１０Ａに取り付け金具１２０Ｂが固定されてもよく、第２の筐体１１０Ｂに取り付け金具１２０Ａが固定されてもよい。

【0085】

上記実施の形態では、第１の筐体１１０Ａ及び第２の筐体１１０Ｂを鉄塔部材に固定していたが、本発明はこれに限られない。例えば、第１の筐体１１０Ａ及び第２の筐体１１０Ｂの一方を地面に設置してもよい。

【0086】

上記実施の形態では、撮影部１３０が監視対象物である送電線を撮影して得られる画像は静止画であったが、本発明はこれに限られない。例えば、撮影部１３０は、監視対象の送電線を動画で撮影可能に構成してもよい。また、カメラ１３１をモータにより回転可能な回転台に支持させ、当該回転台の回転動作をユーザからの指示に基づき生成された制御部１６３からの制御信号により制御することで、カメラ１３１を用いて任意の位置を撮影可能に構成してもよい。

【0087】

上記実施の形態では、送電鉄塔の腕金部と懸垂碍子との間にロードセル１４１を取り付けていたが、本発明はこれに限られない。例えば、耐張碍子型の送電鉄塔やパンザーマストにロードセル１４１を取り付けてもよい。また、本発明における測定装置１００は、送電線の着雪を検知することに限らず、送電線以外の他の設備の着雪を検知するよう取り付けられてもよい。

【0088】

上記実施の形態では、温度、湿度、気圧の測定を温湿度気圧計１４２が行っていたが、本発明はこれに限られない。例えば、温度、湿度、気圧の測定を、それぞれ温度計、湿度計、気圧計が個別に行ってもよい。

【0089】

上記実施の形態では、測定装置１００が気象データを取得していたが、本発明はこれに限られない。測定装置１００で気象データを取得するかどうかは任意であり、気象データを取得するとしても、温度、湿度、気圧、風向、風速のうち一部の測定項目の測定を省略してもよい。

【0090】

上記実施の形態では、電源部１５０が太陽パネル１５１を備えていたが、本発明はこれに限られない。電源部１５０としては、風力、波力、潮力、流水、潮汐、地熱、バイオマスのような再生可能エネルギーを電気に変換可能な設備を用いてもよい。例えば、小型水力発電設備や風力発電設備を用いてもよい。また、商用電源を確保可能な場所であれば、商用電源を用いてもよい。

【0091】

上記実施の形態では、現在時刻が各時００分から１０分毎の時点で測定装置１００とサーバ２００との間でのＳＳＨ通信を確立していたが、本発明はこれに限られない。ＳＳＨ通信を確立するタイミングは任意であり、例えば、各時００分から５分毎の時点で測定装置１００とサーバ２００との間でのＳＳＨ通信を確立してもよく、各時００分から１５分毎の時点で測定装置１００とサーバ２００との間でのＳＳＨ通信を確立してもよい。

【0092】

上記実施の形態では、現在時刻が日曜日の午前０時７分の時点で測定装置１００のＯＳを再起動させていたが、本発明はこれに限られない。ＯＳを再起動するタイミングは任意であり、例えば、毎月第１土曜日の午前６時７分の時点で測定装置１００のＯＳを再起動させてもよい。

【0093】

上記実施の形態では、サーバ２００に測定データを記憶させ、サーバ２００がユーザからの要求に基づいて端末装置３００に測定データを含む表示画面に関するデータを送信していたが、本発明はこれに限られない。例えば、サーバ２００がユーザからの要求に基づいて端末装置３００に測定データを送信し、端末装置３００にて表示画面を作成して表示させてもよい。

【0094】

上記実施の形態では、測定データはサーバ２００の記憶部２２０に記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各種データは、その全部又は一部が通信ネットワークを介して外部のサーバやコンピュータに記憶されていてもよい。

【0095】

上記実施の形態では、通信ネットワークとしてインターネットを用いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、通信ネットワークは、ＬＡＮ（Local Area Network）や専用線を用いて実現してもよい。

【0096】

上記実施の形態では、測定装置１００、サーバ２００及び端末装置３００は、記憶部１６２、２２０、３４０に記憶されたプログラムに基づいて動作していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、プログラムにより実現された機能的な構成をハードウェアにより実現してもよい。

【0097】

上記実施の形態では、測定装置１００は、例えば、シングルボードコンピュータを備えていたが、本発明はこれに限られない。例えば、測定装置１００は、シングルボードコンピュータ以外の他の汎用コンピュータであってもよい。

【0098】

上記実施の形態では、サーバ２００は、例えば、汎用コンピュータであったが、本発明はこれに限られない。例えば、サーバ２００は、専用のシステムで実現してもよく、クラウド上に設けられたコンピュータであってもよい。

【0099】

上記実施の形態では、測定装置１００、サーバ２００及び端末装置３００が実行する処理は、上述の物理的な構成を備える装置が記憶部１６２、２２０、３４０に記憶されたプログラムを実行することによって実現されていたが、本発明は、プログラムとして実現されてもよく、そのプログラムが記録された記憶媒体として実現されてもよい。

【0100】

また、上述の処理動作を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）のようなコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理動作を実行する装置を構成してもよい。

【0101】

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0102】

１ 着雪検知システム
１００ 測定装置
１１０ 筐体
１１０Ａ 第１の筐体
１１０Ｂ 第２の筐体
１３０ 撮影部
１４０ 測定部
１４１ ロードセル
１５０ 電源部
１５３ 蓄電池
１６０Ａ 第１の制御装置
１６０Ｂ 第２の制御装置
２００ サーバ
３００ 端末装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る測定装置は、
監視対象物を撮影する撮影部と、
前記監視対象物の荷重を測定する測定部と、
前記撮影部及び前記測定部に対して通信可能に接続され、前記撮影部により撮影された画像に関するデータである画像データと前記測定部により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバに送信する第１の制御装置と、
前記第１の制御装置と異なる流れで処理を実行する第２の制御装置であって、前記測定部に対して通信可能に接続され、前記第１の制御装置から独立して動作し、前記第１の制御装置の動作と並行して前記測定部により測定された荷重データを取得し、前記サーバに送信する第２の制御装置と、
を備える。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視対象物を撮影する撮影部と、
前記監視対象物の荷重を測定する測定部と、
前記撮影部及び前記測定部に対して通信可能に接続され、前記撮影部により撮影された画像に関するデータである画像データと前記測定部により測定された荷重に関するデータである荷重データとを取得し、外部のサーバに送信する第１の制御装置と、
前記第１の制御装置と異なる流れで処理を実行する第２の制御装置であって、前記測定部に対して通信可能に接続され、前記第１の制御装置から独立して動作し、前記第１の制御装置の動作と並行して前記測定部により測定された荷重データを取得し、前記サーバに送信する第２の制御装置と、
を備える測定装置。

【請求項2】

前記測定装置は、送電線を支持する送電鉄塔に固定され、前記撮影部、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置を内部に収容し、前記撮影部による前記送電線の撮影を可能にする透明窓が前面に設けられた第１の筐体をさらに備える、
請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記測定装置は、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置に電力を供給する電源部と、
前記送電鉄塔に固定され、前記電源部の蓄電池を内部に収容する第２の筐体と、をさらに備える、
請求項２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記測定部は、送電線を支持する送電鉄塔の腕金部から吊り下げられた状態で前記送電線を支持し、前記送電線からの荷重を測定するロードセルを備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は、それぞれ別個のシングルボードコンピュータを備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項6】

前記第２の制御装置は、前記撮影部により撮影された画像データを取得せず、前記サーバに送信しない、
請求項１から５のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置と、
前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置に通信可能に接続され、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置のそれぞれから画像データ及び荷重データの少なくとも一方を取得し、取得した画像データ及び荷重データの少なくとも一方を端末装置からの要求に応じて前記端末装置に送信するサーバと、
を備える着雪検知システム。

【請求項8】

前記サーバは、前記第１の制御装置又は前記第２の制御装置から取得した荷重データの測定値が警告値以上である場合に、ユーザに送電線への着雪を警告する警告情報を前記端末装置に向けて送信する、
請求項７に記載の着雪検知システム。