JP6487269B2 - Current collector monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は集電装置監視システムに関する。 The present invention relates to a current collector monitoring system.
鉄道車両はその屋根の上に集電装置を備える。集電装置は集電舟を集電アームで支持する構造を有する。集電舟は、舟体と、その上面に取り付けられた摺り板とを備える。集電装置は、集電舟の摺り板を架線の下縁に押し付け、架線から電車に電気を取り入れる(特許文献1参照)。 Railway vehicles have a current collector on the roof. The current collector has a structure in which the current collector boat is supported by a current collecting arm. The current collector boat includes a boat body and a sliding plate attached to the upper surface thereof. The current collector presses the sliding plate of the current collector boat against the lower edge of the overhead wire, and takes in electricity from the overhead wire to the train (see Patent Document 1).
集電装置には、種々の異常が生じることがある。例えば、鳥が集電舟に衝突し、集電舟が変形したり、集電舟に異物が付着したりすることがある。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、集電装置に関する異常の早期発見を可能にする集電装置監視システムを提供することを目的とする。 Various abnormalities may occur in the current collector. For example, a bird may collide with a current collecting boat, the current collecting boat may be deformed, or a foreign object may adhere to the current collecting boat. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a current collector monitoring system that enables early detection of an abnormality related to a current collector.
本発明の第1の集電装置監視システムは、集電装置が集電する集電電流を測定する集電電流測定ユニットと、前記集電電流の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを判断する集電電流状態判断ユニットと、前記集電電流の状態が前記異常状態に該当することを条件として、前記集電装置が備える集電舟を画角内に含む画像を取得する画像取得ユニットと、前記画像において、前記集電舟に関する事象を認識する事象認識ユニットと、前記事象が予め設定された異常事象に該当するか否かを判断する事象判断ユニットと、前記事象判断ユニットの判断結果を含む信号を出力する判断結果出力ユニットと、を備えることを特徴とする。 A first current collector monitoring system according to the present invention includes a current collector unit for measuring a current collected by a current collector, and whether the current state corresponds to a preset abnormal state. A current collecting current state determining unit for determining whether or not the current collecting current state corresponds to the abnormal state, and obtaining an image including a current collecting boat included in the current collecting device within an angle of view; An image recognition unit, an event recognition unit for recognizing an event relating to the current collecting boat in the image, an event determination unit for determining whether the event corresponds to a preset abnormal event, and the event And a determination result output unit that outputs a signal including the determination result of the determination unit.
本発明の第1の集電装置監視システムによれば、集電装置に関する異常の早期発見が可能になる。また、本発明の第1の集電装置監視システムは、集電電流の状態が異常状態に該当することを条件として、画像を取得する。そのため、画像を常時取得する方法に比べ、集電装置監視システムが実行する処理の負担を軽減することができる。 According to the first current collector monitoring system of the present invention, it is possible to detect an abnormality related to the current collector early. In addition, the first current collector monitoring system of the present invention acquires an image on the condition that the state of the collected current corresponds to an abnormal state. Therefore, it is possible to reduce the burden of processing executed by the current collector monitoring system, as compared with a method of constantly acquiring images.
本発明の第2の集電装置監視システムは、集電装置が備える集電舟の振動を測定する振動測定ユニットと、前記振動の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを判断する振動状態判断ユニットと、前記振動の状態が前記異常状態に該当することを条件として、前記集電舟を画角内に含む画像を取得する画像取得ユニットと、前記画像において、前記集電舟に関する事象を認識する事象認識ユニットと、前記事象が予め設定された異常事象に該当するか否かを判断する事象判断ユニットと、前記事象判断ユニットの判断結果を含む信号を出力する判断結果出力ユニットと、を備えることを特徴とする。 The second current collector monitoring system of the present invention determines a vibration measurement unit for measuring the vibration of a current collector boat provided in the current collector, and whether or not the state of vibration corresponds to a preset abnormal state. An image acquisition unit that acquires an image including the current collector boat in an angle of view on the condition that the vibration state corresponds to the abnormal state; and An event recognition unit for recognizing an event related to the event, an event determination unit for determining whether the event corresponds to a preset abnormal event, and a determination result for outputting a signal including the determination result of the event determination unit And an output unit.
本発明の第2の集電装置監視システムによれば、集電装置に関する異常の早期発見が可能になる。また、本発明の第2の集電装置監視システムは、集電舟における振動の状態が異常状態に該当することを条件として、画像を取得する。そのため、画像を常時取得する方法に比べ、集電装置監視システムが実行する処理の負担を軽減することができる。 According to the second current collector monitoring system of the present invention, it is possible to detect an abnormality related to the current collector early. Moreover, the 2nd collector monitoring system of this invention acquires an image on condition that the state of the vibration in a current collector boat corresponds to an abnormal state. Therefore, it is possible to reduce the burden of processing executed by the current collector monitoring system, as compared with a method of constantly acquiring images.
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
<第1の実施形態>
1.集電装置監視システム1の構成
集電装置監視システム1の構成を図1、図2に基づき説明する。集電装置監視システム1は、鉄道車両に搭載されるシステムである。この鉄道車両は、図2に示す集電装置3を備える。1台の鉄道車両は、集電装置3を複数備えており、集電装置監視システム1は、集電装置3ごとに設けられている。以下では、集電装置監視システム1が監視する集電装置3を、その集電装置監視システム1に対応する集電装置3と呼ぶことがある。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
1. Configuration of Current Collector Monitoring System 1 The configuration of the current collector monitoring system 1 will be described with reference to FIGS. The current collector monitoring system 1 is a system mounted on a railway vehicle. This railway vehicle includes a current collector 3 shown in FIG. One railway vehicle includes a plurality of current collectors 3, and the current collector monitoring system 1 is provided for each current collector 3. Hereinafter, the current collector 3 monitored by the current collector monitoring system 1 may be referred to as a current collector 3 corresponding to the current collector monitoring system 1.
集電装置3は、鉄道車両の屋根5に設置される。集電装置3は、碍子7、9と、基台11と、集電舟13と、集電アーム15とを備える。
碍子7、9は、屋根5上に基台11を固定する。集電アーム15は、基台11の前後方向(鉄道車両の進行方向)の一方の側から他方の側に斜め上向きに延びて集電舟13を支持する。集電アーム15は図2に示す矢印方向に揺動可能であり、図示しないバネにより、集電舟13を押し上げる方向に付勢されている。
The current collector 3 is installed on the
The
集電舟13は図示しない架線と接触し、この架線から鉄道車両に電気を取り入れる。集電舟13に取り入れられた電気は、集電装置3内を通る図示しないケーブルを経て、配電ケーブル17に送られる。屋根5上には、集電装置3により生じる風切り音を低減するための風防19が設けられている。
The
図1に示すように、集電装置監視システム1は、制御装置21、第1のカメラ23、第2のカメラ25、加速度センサ27、第1のクランプメータ29、第2のクランプメータ31、車速センサ33、GPS35、出力電流センサ37、運転台モニタ39、通信機41、車両制御部45、及び記憶部47を備える。
As shown in FIG. 1, the current collector monitoring system 1 includes a control device 21, a
制御装置21は、CPU、RAM、ROM等を備える公知のコンピュータである。制御装置21は、ROMに記憶されたプログラムにより、後述する処理を実行する。制御装置21は、機能的に、集電電流測定ユニット49、集電電流状態判断ユニット51、振動測定ユニット53、振動状態判断ユニット55、画像取得ユニット57、事象認識ユニット59、事象判断ユニット61、判断結果出力ユニット63、車両制御ユニット65、制御結果出力ユニット67、及び車両情報取得ユニット69を備える。各ユニットの機能は後述する。 The control device 21 is a known computer including a CPU, RAM, ROM, and the like. The control device 21 executes processing to be described later with a program stored in the ROM. The control device 21 functionally includes a collected current measurement unit 49, a collected current state determination unit 51, a vibration measurement unit 53, a vibration state determination unit 55, an image acquisition unit 57, an event recognition unit 59, an event determination unit 61, A determination result output unit 63, a vehicle control unit 65, a control result output unit 67, and a vehicle information acquisition unit 69 are provided. The function of each unit will be described later.
第1のカメラ23は、図2に示すように、屋根5上に設置されている。第1のカメラ23の画角内には、集電舟13が含まれる。第1のカメラ23は、撮影した画像において集電舟13を認識する上で好ましい感度波長を有する。
The
第2のカメラ25は、図2に示すように、屋根5上に設置されている。第2のカメラ25の画角内には、集電舟13が含まれる。第2のカメラ25は、撮影した画像において、
集電舟13と架線との間で発生するアーク光を認識する上で好ましい感度波長を有する。
The
It has a preferable sensitivity wavelength for recognizing arc light generated between the
加速度センサ27は、図2に示すように、集電舟13に設置されている。加速度センサ27は、集電舟13の上下方向、前後方向、幅方向(図2において紙面に直交する方向)における加速度をそれぞれ計測可能である。
The
第1のクランプメータ29は、図2に示すように、集電装置監視システム1に対応する集電装置3に接続する配電ケーブル17における集電電流(以下では、対応集電電流とする)の値を測定する。
As shown in FIG. 2, the
第2のクランプメータ31は、集電装置監視システム1に対応する集電装置3に隣接する集電装置3に接続する配電ケーブル17における集電電流(以下では、隣接集電電流とする)の値を測定する。
The second clamp meter 31 is for collecting current in the
車速センサ33は鉄道車両の速度を測定する。GPS35は鉄道車両の位置を取得する。出力電流センサ37は、鉄道車両の出力電流値(鉄道車両の駆動用電流の電流値)を測定する。
The vehicle speed sensor 33 measures the speed of the railway vehicle. The
運転台モニタ39は鉄道車両の運転台に設けられた、画像を表示可能なモニタである。通信機41は、鉄道車両の外部に存在する指令所43と無線通信を行うことができる装置である。車両制御部45は、鉄道車両の速度等を制御する構成である。記憶部47はハードディスクドライブ等から成り、各種情報を記憶可能な構成である。 The cab monitor 39 is a monitor provided on the cab of the railway vehicle and capable of displaying images. The communication device 41 is a device that can perform wireless communication with a command station 43 that exists outside the railway vehicle. The vehicle control unit 45 is configured to control the speed of the railway vehicle and the like. The storage unit 47 is composed of a hard disk drive or the like and can store various information.
2.集電装置監視システム1が実行する処理。
集電装置監視システム1(特に制御装置21)が所定の周期で繰り返し実行する処理を図3に基づき説明する。図3のステップ1では、集電電流測定ユニット49が、第1のクランプメータ29を用いて、対応集電電流の値を所定時間続けて測定する。また、集電電流測定ユニット49が、第2のクランプメータ31を用いて、隣接集電電流の値を所定時間続けて測定する。測定結果は記憶部47に記憶する。
2. Processing executed by the current collector monitoring system 1
Processing that the current collector monitoring system 1 (especially the control device 21) repeatedly executes at a predetermined cycle will be described with reference to FIG. In step 1 of FIG. 3, the collected current measuring unit 49 uses the
ステップ2では、振動測定ユニット53が、加速度センサ27を用いて、集電舟13の加速度を所定時間続けて測定する。その結果、集電舟13の加速度が時系列的に変化するデータが得られる。このデータは、集電舟13の振動を表すデータである。また、本ステップ2では、加速度の測定に加えて、車速センサ33を用い、鉄道車両の速度も測定する。集電舟13の加速度が時系列的に変化するデータ、及び鉄道車両の速度は、関連付けられて記憶部47に記憶される。
In
ステップ3では、前記ステップ1で測定した集電電流の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを集電電流状態判断ユニット51が判断する。異常状態としては、以下の(a1)〜(a3)がある。 In step 3, the collected current state determination unit 51 determines whether or not the collected current state measured in step 1 corresponds to a preset abnormal state. The abnormal states include the following (a1) to (a3).
(a1)対応集電電流の大きさが予め設定された正常範囲から外れる状態。なお、正常範囲は上限値と下限値とを有する範囲であってもよいし、上限値のみを有する範囲であってもよいし、下限値のみを有する範囲であってもよい。 (A1) A state in which the magnitude of the corresponding current collection current deviates from a preset normal range. Note that the normal range may be a range having an upper limit value and a lower limit value, a range having only an upper limit value, or a range having only a lower limit value.
(a2)対応集電電流の測定結果において、無電流状態の発生頻度が閾値以上である状態。ここで、無電流状態とは、対応集電電流の値が0又はそれに近い値である状態を意味する。発生頻度とは、単位時間あたりの無電流状態の発生回数を意味する。 (A2) A state in which the occurrence frequency of the no-current state is equal to or greater than a threshold in the measurement result of the corresponding collected current Here, the no-current state means a state where the value of the corresponding collected current is 0 or a value close thereto. The occurrence frequency means the number of occurrences of no-current state per unit time.
(a3)対応集電電流と、隣接集電電流とで、電流値の大きさの差(集電装置間での集
電電流の大きさの偏り)が閾値以上である状態。
集電電流の状態が前記(a1)〜(a3)のうちのいずれかに該当する場合はステップ4に進み、いずれにも該当しない場合はステップ13に進む。
(A3) A state where the difference in current value between the corresponding current collection current and the adjacent current collection current (the deviation in the magnitude of the current collection current between the current collectors) is equal to or greater than the threshold value
If the state of the collected current corresponds to any one of the above (a1) to (a3), the process proceeds to step 4; otherwise, the process proceeds to step 13.
ステップ4では、異常状態の程度が顕著であるか否かを集電電流状態判断ユニット51が判断する。
例えば、前記(a1)の異常状態である場合、対応集電電流の大きさと、正常範囲の上限値又は下限値との差が所定の値を超えれば、異常状態の程度が顕著であると判断し、それ以外の場合は、異常状態の程度は顕著ではないと判断する。
In step 4, the collected current state determination unit 51 determines whether or not the degree of the abnormal state is significant.
For example, in the abnormal state (a1), if the difference between the magnitude of the corresponding collected current and the upper limit value or the lower limit value of the normal range exceeds a predetermined value, it is determined that the degree of the abnormal state is significant. In other cases, it is determined that the degree of abnormal state is not significant.
また、前記(a2)の異常状態である場合、無電流状態の発生頻度と、閾値との差が所定の値を超えれば、異常状態の程度が顕著であると判断し、それ以外の場合は、異常状態の程度は顕著ではないと判断する。 In the case of the abnormal state (a2), if the difference between the occurrence frequency of the no-current state and the threshold value exceeds a predetermined value, it is determined that the degree of the abnormal state is remarkable, otherwise Therefore, it is determined that the degree of abnormal state is not remarkable.
また、前記(a3)の異常状態である場合、集電装置間での集電電流の大きさの偏りと、閾値との差が、所定の値を超えれば、異常状態の程度が顕著であると判断し、それ以外の場合は、異常状態の程度は顕著ではないと判断する。 In the case of the abnormal state (a3), the degree of the abnormal state is significant if the difference between the bias of the collected current between the current collectors and the threshold exceeds a predetermined value. Otherwise, it is determined that the degree of abnormal condition is not significant.
異常状態の程度が顕著である場合はステップ5に進み、異常状態の程度が顕著ではない場合はステップ6に進む。
ステップ5では、判断結果出力ユニット63が、運転台モニタ39に異常信号を出力するとともに、通信機41を用いて、指令所43に異常信号を送信する。運転台モニタ39は、異常信号に応じて警告画像を表示する。
If the abnormal state is remarkable, the process proceeds to step 5, and if the abnormal state is not significant, the process proceeds to step 6.
In
ステップ6では、画像取得ユニット57が、第1のカメラ23及び第2のカメラ25を用いて画像を取得する。取得した画像は記憶部47に記憶する。
ステップ7では、事象認識ユニット59が、前記ステップ6で取得した画像において、集電舟13に関する事象を認識する。集電舟13に関する事象としては、集電舟13の形状、集電舟13への異物の付着、集電舟13の動作(例えば上下動の周期、上下動の振幅等)、集電舟13の傾き、集電舟13と架線との間で発生するアーク光が挙げられる。
In step 6, the image acquisition unit 57 acquires an image using the
In
集電舟13の形状、集電舟13への異物の付着、集電舟13の動作、及び集電舟の傾きは、第1のカメラ23を用いて取得した画像において認識することができる。また、集電舟13と架線との間で発生するアーク光は、第2のカメラ25を用いて取得した画像において認識することができる。
The shape of the
なお、集電舟13に関する事象の認識には、周知の画像認識技術(例えばパターン認識技術)を用いることができる。
ステップ8では、前記ステップ7で認識した、集電舟13に関する事象が予め設定された異常事象に該当するか否かを、事象判断ユニット61が判断する。異常事象としては、以下のものがある。
It should be noted that a known image recognition technique (for example, a pattern recognition technique) can be used for recognizing the event related to the
In step 8, the event determination unit 61 determines whether or not the event related to the
・前記ステップ6で取得した画像において認識された集電舟13の形状と、集電舟13の本来の形状との差(集電舟13の変形の程度)が、所定の閾値以上である。
・集電舟13に異物が付着しており、その異物の大きさが所定の閾値以上である。
The difference between the shape of the
A foreign object is attached to the
・集電舟13の動作の態様が、予め設定された正常範囲から外れる。例えば、集電舟13の上下動における振幅や周期が正常範囲から外れる。
・集電舟13の傾きが閾値以上である。
The mode of operation of the
-The inclination of the
・アーク光の発生頻度が閾値以上である。
・1つのアーク光の継続時間が閾値以上である。
集電舟13に関する事象が異常事象である場合はステップ9に進み、異常事象ではない場合はステップ12に進む。
・ The frequency of arc light generation is greater than or equal to the threshold value.
-The duration of one arc light is greater than or equal to the threshold value.
If the event related to the
ステップ9では、判断結果出力ユニット63が、集電舟13に関する事象が異常事象であるとの判断結果を含む信号(以下、異常事象信号とする)を運転台モニタ39に出力するとともに、通信機41を用いて指令所43に送信する。運転台モニタ39は、異常事象信号に応じて、異常事象が発生した旨を報知する画像を表示する。
In
また、判断結果出力ユニット63は、異常事象信号とともに、車両情報も、運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。車両情報は、鉄道車両の速度、鉄道車両の位置、及び鉄道車両の出力電流値を含む情報である。運転台モニタ39は車両情報を表示する。 The determination result output unit 63 also outputs vehicle information together with the abnormal event signal to the cab monitor 39 and transmits it to the command station 43. The vehicle information is information including the speed of the railway vehicle, the position of the railway vehicle, and the output current value of the railway vehicle. The cab monitor 39 displays vehicle information.
なお、鉄道車両の速度は、車両情報取得ユニット69が車速センサ33を用いて取得する。また、鉄道車両の位置は、車両情報取得ユニット69がGPS35を用いて取得する。また、鉄道車両の出力電流値は、車両情報取得ユニット69が出力電流センサ37を用いて取得する。
The speed of the railway vehicle is acquired by the vehicle information acquisition unit 69 using the vehicle speed sensor 33. In addition, the position of the railway vehicle is acquired by the vehicle information acquisition unit 69 using the
また、判断結果出力ユニット63は、異常事象信号及び車両情報とともに、前記ステップ6で取得した画像も、運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。運転台モニタ39はその画像を表示する。 The determination result output unit 63 also outputs the image acquired in step 6 together with the abnormal event signal and vehicle information to the cab monitor 39 and transmits it to the command station 43. The cab monitor 39 displays the image.
ステップ10では、車両制御ユニット65が、車両制御部45を用いて、鉄道車両の速度を低下させる制御を行う。速度を低下させる制御は、鉄道車両の駆動用電流を低減させる制御(ノッチダウン又はノッチオフ)であってもよいし、ブレーキをかける制御であってもよい。 In step 10, the vehicle control unit 65 performs control to reduce the speed of the railway vehicle using the vehicle control unit 45. The control for reducing the speed may be control (notch down or notch off) for reducing the driving current of the railway vehicle, or may be control for applying a brake.
ステップ11では、制御結果出力ユニット67が、前記ステップ10の処理を行った場合に特有の信号を運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。
一方、前記ステップ8で否定判断した場合はステップ12に進み、判断結果出力ユニット63が、集電舟13に関する事象が異常事象ではないとの判断結果を含む信号を運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。
In step 11, the control result output unit 67 outputs a signal peculiar to the case where the processing of step 10 is performed to the cab monitor 39 and transmits it to the command station 43.
On the other hand, if a negative determination is made in step 8, the process proceeds to step 12 where the determination result output unit 63 outputs a signal including a determination result that the event related to the
また、前記ステップ3で否定判断した場合はステップ13に進む。ステップ13では、前記ステップ2で取得したデータに表れている集電舟13の振動の状態が、予め設定された異常状態に該当するか否かを振動状態判断ユニット55が判断する。異常状態としては、以下の(b1)、(b2)がある。
If a negative determination is made in step 3, the process proceeds to step 13. In
(b1)振動の振幅が閾値以上である状態。
(b2)鉄道車両の速度が第1の速度(低速)のときの振幅に対する、第1の速度よりも高い第2の速度(高速)のときの振幅の比率Rが閾値未満である状態。なお、第1の速度、第2の速度は、予め設定しておくことができる。また、第1の速度、第2の速度は、速度に関し一定の幅を持つ区間とすることができる。
(B1) A state in which the amplitude of vibration is greater than or equal to a threshold value.
(B2) A state in which the ratio R of the amplitude at the second speed (high speed) higher than the first speed to the amplitude at the speed of the railway vehicle at the first speed (low speed) is less than the threshold. The first speed and the second speed can be set in advance. Further, the first speed and the second speed can be sections having a certain width with respect to the speed.
なお、前記(b2)については、以下のように比率Rを算出する。直前の前記ステップ2で取得したデータが第1の速度において取得したデータであった場合は、記憶部47から、過去に第2の速度において取得したデータを読み出す。そして、直前の前記ステップ2で取得したデータと、記憶部47から読み出したデータとから、比率Rを算出する。
For (b2), the ratio R is calculated as follows. If the data acquired in the
また、直前の前記ステップ2で取得したデータが第2の速度において取得したデータであった場合は、記憶部47から、過去に第1の速度において取得したデータを読み出す。そして、直前の前記ステップ2で取得したデータと、記憶部47から読み出したデータとから、比率Rを算出する。
If the data acquired in the
振動の状態が前記(b1)又は(b2)に該当する場合はステップ14に進み、いずれにも該当しない場合は本処理を終了する。
ステップ14では、異常状態の程度が顕著であるか否かを振動状態判断ユニット55が判断する。
If the state of vibration corresponds to the above (b1) or (b2), the process proceeds to step 14;
In step 14, the vibration state determination unit 55 determines whether or not the degree of the abnormal state is significant.
例えば、前記(b1)の異常状態である場合、振動の振幅と、閾値との差が所定の値を超えれば、異常状態の程度が顕著であると判断し、それ以外の場合は、異常状態の程度は顕著ではないと判断する。 For example, in the abnormal state (b1), if the difference between the amplitude of vibration and the threshold value exceeds a predetermined value, it is determined that the degree of the abnormal state is significant, and otherwise, the abnormal state It is judged that the degree of is not remarkable.
また、前記(b2)の異常状態である場合、振幅の比率Rと、閾値との差が所定の値を超えれば、異常状態の程度が顕著であると判断し、それ以外の場合は、異常状態の程度は顕著ではないと判断する。 In the abnormal state (b2), if the difference between the amplitude ratio R and the threshold value exceeds a predetermined value, it is determined that the degree of the abnormal state is remarkable. Judge that the degree of condition is not significant.
異常状態の程度が顕著である場合はステップ15に進み、異常状態の程度が顕著ではない場合は前記ステップ6に進む。
ステップ15では、判断結果出力ユニット63が、運転台モニタ39に異常信号を出力するとともに、通信機41を用いて、指令所43に異常信号を送信する。運転台モニタ39は、異常信号に応じて警告画像を表示する。
If the abnormal state is remarkable, the process proceeds to step 15, and if the abnormal state is not significant, the process proceeds to step 6.
In
3.集電装置監視システム1が奏する効果
(1A)集電装置監視システム1は、集電舟13を画角内に含む画像を取得し、その画像において集電舟13に関する事象を認識し、認識した事象が異常事象に該当するか否かを判断する。さらに、集電装置監視システム1は、その判断結果を含む信号を出力する。そのことにより、鉄道車両の乗務員及び指令所43の係員は、集電舟13に関する異常を早期に発見することができる。
3. Effects of current collector monitoring system 1 (1A) The current collector monitoring system 1 acquires an image including the
(1B)集電装置監視システム1は、集電電流の状態が異常状態に該当するか、集電舟における振動の状態が異常状態に該当することを条件として、画像を取得する。そのため、画像を常時取得する方法に比べ、集電装置監視システム1が実行する処理の負担を軽減することができる。 (1B) The current collector monitoring system 1 acquires an image on the condition that the current collecting current state corresponds to an abnormal state or the vibration state in the current collector boat corresponds to an abnormal state. Therefore, it is possible to reduce the burden of processing executed by the current collector monitoring system 1 as compared with a method of constantly acquiring images.
(1C)集電装置監視システム1は、集電電流の状態に関する異常状態として、前記(a1)〜(a3)を設定する。そのことにより、集電電流の状態が異常状態に該当するか否かを一層正しく判断することができる。 (1C) The current collector monitoring system 1 sets the above (a1) to (a3) as the abnormal state related to the state of the collected current. As a result, it is possible to more correctly determine whether or not the state of the collected current corresponds to an abnormal state.
(1D)集電装置監視システム1は、集電舟13における振動の状態に関する異常状態として、前記(b1)、(b2)を設定する。そのことにより、振動の状態が異常状態に該当するか否かを一層正しく判断することができる。
(1D) The current collector monitoring system 1 sets (b1) and (b2) as an abnormal state related to the vibration state in the
(1E)集電装置監視システム1は、集電舟13に関する事象として、集電舟13の形状、集電舟13への異物の付着、集電舟13の動作、集電舟13の傾き、及び集電舟13と架線との間で発生するアーク光を認識する。そのことにより、集電舟13に関する異常を幅広く検出することができる。
(1E) The current collector monitoring system 1 includes, as events related to the
(1F)集電装置監視システム1は、集電舟13に関する事象が異常事象に該当する場合、鉄道車両の速度を低下させる。そのことにより、鉄道車両の安全性が向上する。
(1G)集電装置監視システム1は、鉄道車両の速度を低下させた場合、その場合に特有の信号を出力する。そのことにより、鉄道車両の乗務員及び指令所43の係員は、鉄道車両の状況を容易に理解することができる。
(1F) The current collector monitoring system 1 reduces the speed of the railway vehicle when the event related to the
(1G) When the current collector monitoring system 1 decreases the speed of the railway vehicle, it outputs a signal specific to that case. As a result, the crew of the railway vehicle and the staff of the command station 43 can easily understand the situation of the railway vehicle.
(1H)集電装置監視システム1は、画像のデータを運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。そのことにより、鉄道車両の乗務員及び指令所43の係員は、集電装置3の状況を容易に理解することができる。 (1H) The current collector monitoring system 1 outputs image data to the cab monitor 39 and transmits it to the command station 43. As a result, the crew of the railway vehicle and the staff of the command station 43 can easily understand the situation of the current collector 3.
(1I)集電装置監視システム1は、車両情報を運転台モニタ39に出力し、指令所43に送信する。そのことにより、鉄道車両の乗務員及び指令所43の係員は、鉄道車両の状況を容易に理解することができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態は、基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
(1I) The current collector monitoring system 1 outputs vehicle information to the cab monitor 39 and transmits it to the command station 43. As a result, the crew of the railway vehicle and the staff of the command station 43 can easily understand the situation of the railway vehicle.
<Second Embodiment>
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.
本実施形態の集電装置監視システム1(特に制御装置21)は、図4に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。
図4のステップ21では、集電電流測定ユニット49が、第1のクランプメータ29を用いて、対応集電電流の値を所定時間続けて測定する。また、集電電流測定ユニット49が、第2のクランプメータ31を用いて、隣接集電電流の値を所定時間続けて測定する。測定結果は記憶部47に記憶する。
The current collector monitoring system 1 (particularly the control device 21) of the present embodiment repeatedly executes the process shown in FIG. 4 at a predetermined cycle.
In step 21 of FIG. 4, the collected current measuring unit 49 uses the
ステップ22では、前記ステップ21で測定した集電電流の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを集電電流状態判断ユニット51が判断する。その判断方法は前記第1の実施形態と同様である。集電電流の状態が異常状態に該当する場合はステップ23に進み、該当しない場合は本処理を終了する。 In step 22, the collected current state determination unit 51 determines whether or not the collected current state measured in step 21 corresponds to a preset abnormal state. The determination method is the same as in the first embodiment. If the collected current state corresponds to an abnormal state, the process proceeds to step 23, and if not, the process ends.
ステップ23では、異常状態の程度が顕著であるか否かを集電電流状態判断ユニット51が判断する。その判断方法は前記第1の実施形態と同様である。異常状態の程度が顕著である場合はステップ24に進み、異常状態の程度が顕著ではない場合はステップ25に進む。
In
ステップ24では、判断結果出力ユニット63が、運転台モニタ39に異常信号を出力するとともに、通信機41を用いて、指令所43に異常信号を送信する。運転台モニタ39は、異常信号に応じて警告画像を表示する。 In step 24, the determination result output unit 63 outputs an abnormality signal to the cab monitor 39 and transmits an abnormality signal to the command station 43 using the communication device 41. The cab monitor 39 displays a warning image according to the abnormality signal.
ステップ25〜31の処理は、前記第1の実施形態における前記ステップ6〜12の処理と同様である。
以上詳述した第2の実施形態によれば、前述した第1の実施形態の効果(1A)、(1C)、(1E)〜(1I)に加え、以下の効果が得られる。
According to the second embodiment described in detail above, in addition to the effects (1A), (1C), (1E) to (1I) of the first embodiment described above, the following effects are obtained.
(2A)集電装置監視システム1は、集電電流の状態が異常状態に該当することを条件として、画像を取得する。そのため、画像を常時取得する方法に比べ、集電装置監視システム1が実行する処理の負担を軽減することができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態は、基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
(2A) The current collector monitoring system 1 acquires an image on the condition that the state of the current collector corresponds to an abnormal state. Therefore, it is possible to reduce the burden of processing executed by the current collector monitoring system 1 as compared with a method of constantly acquiring images.
<Third Embodiment>
Since the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.
本実施形態の集電装置監視システム1(特に制御装置21)は、図5に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。
図5のステップ41では、振動測定ユニット53が、加速度センサ27を用いて、集電舟13の加速度を所定時間続けて測定する。その結果、集電舟13の加速度が時系列的に変化するデータが得られる。このデータは、集電舟13の振動を表すデータである。また、本ステップ41では、加速度の測定に加えて、車速センサ33を用い、鉄道車両の速度も測定する。集電舟13の加速度が時系列的に変化するデータ、及び鉄道車両の速度は記憶部47に記憶する。
The current collector monitoring system 1 (particularly the control device 21) of the present embodiment repeatedly executes the process shown in FIG. 5 at a predetermined cycle.
In step 41 of FIG. 5, the vibration measurement unit 53 uses the
ステップ42では、前記ステップ41で取得したデータに表れている集電舟13の振動の状態が、予め設定された異常状態に該当するか否かを振動状態判断ユニット55が判断する。その判断方法は前記第1の実施形態と同様である。
In step 42, the vibration state determination unit 55 determines whether or not the vibration state of the
振動の状態が異常状態に該当する場合はステップ43に進み、異常状態に該当しない場合は本処理を終了する。
ステップ43では、異常状態の程度が顕著であるか否かを振動状態判断ユニット55が判断する。その判断方法は前記第1の実施形態と同様である。異常状態の程度が顕著である場合はステップ44に進み、異常状態の程度が顕著ではない場合はステップ45に進む。
When the vibration state corresponds to the abnormal state, the process proceeds to step 43, and when the vibration state does not correspond to the abnormal state, the process ends.
In step 43, the vibration state determination unit 55 determines whether or not the degree of the abnormal state is significant. The determination method is the same as in the first embodiment. If the abnormal state is significant, the process proceeds to step 44. If the abnormal state is not significant, the process proceeds to step 45.
ステップ44では、判断結果出力ユニット63が、運転台モニタ39に異常信号を出力するとともに、通信機41を用いて、指令所43に異常信号を送信する。運転台モニタ39は、異常信号に応じて警告画像を表示する。 In step 44, the determination result output unit 63 outputs an abnormality signal to the cab monitor 39 and transmits an abnormality signal to the command station 43 using the communication device 41. The cab monitor 39 displays a warning image according to the abnormality signal.
ステップ45〜51の処理は、前記第1の実施形態における前記ステップ6〜12の処理と同様である。
以上詳述した第3の実施形態によれば、前述した第1の実施形態の効果(1A)、(1D)〜(1I)に加え、以下の効果が得られる。
The processing in steps 45 to 51 is the same as the processing in steps 6 to 12 in the first embodiment.
According to the third embodiment described in detail above, in addition to the effects (1A) and (1D) to (1I) of the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(3A)集電装置監視システム1は、集電舟13における振動の状態が異常状態に該当することを条件として、画像を取得する。そのため、画像を常時取得する方法に比べ、集電装置監視システム1が実行する処理の負担を軽減することができる。
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
(3A) The current collector monitoring system 1 acquires an image on the condition that the state of vibration in the
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
(1)集電電流に関する異常状態は、上述したものには限定されず、適宜設定することができる。また、集電舟13の振動に関する異常状態は、上述したものには限定されず、適宜設定することができる。
(1) The abnormal state related to the collected current is not limited to the above-described one, and can be set as appropriate. Moreover, the abnormal state regarding the vibration of the
(2)画像において認識する集電舟13に関する事象は、上述したものには限定されず、適宜設定することができる。
(3)集電装置監視システム1が備えるカメラは1台であってもよい。その場合、その1台のカメラで取得した画像において、集電舟13の形状、集電舟13への異物の付着、集電舟13の動作、集電舟13の傾き、及びアーク光を認識することができる。
(2) Events relating to the
(3) The current collector monitoring system 1 may include one camera. In that case, in the image acquired by the one camera, the shape of the
(4)1台の集電装置監視システム1が、複数の集電装置3を監視してもよい。 (4) One current collector monitoring system 1 may monitor a plurality of current collectors 3.
1…集電装置監視システム、3…集電装置、5…屋根、7、9…碍子、11…基台、13
…集電舟、15…集電アーム、17…配電ケーブル、19…風防、21…制御装置、23…第1のカメラ、25…第2のカメラ、27…加速度センサ、29…第1のクランプメータ、31…第2のクランプメータ、33…車速センサ、35…GPS、37…出力電流センサ、39…運転台モニタ、41…通信機、43…指令所、45…車両制御部、47…記憶部、49…集電電流測定ユニット、51…集電電流状態判断ユニット、53…振動測定ユニット、55…振動状態判断ユニット、57…画像取得ユニット、59…事象認識ユニット、61…事象判断ユニット、63…判断結果出力ユニット、65…車両制御ユニット、67…制御結果出力ユニット、69…車両情報取得ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Current collector monitoring system, 3 ... Current collector, 5 ... Roof, 7, 9 ... Isogo, 11 ... Base, 13
DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Current collecting boat, 15 ... Current collecting arm, 17 ... Power distribution cable, 19 ... Windshield, 21 ... Control device, 23 ... First camera, 25 ... Second camera, 27 ... Acceleration sensor, 29 ... First clamp Meter 31, second clamp meter 33 33
Claims (9)
前記集電電流の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを判断する集電電流状態判断ユニットと、
前記集電電流の状態が前記異常状態に該当することを条件として、前記集電装置が備える集電舟を画角内に含む画像を取得する画像取得ユニットと、
前記画像において、前記集電舟に関する事象を認識する事象認識ユニットと、
前記事象が予め設定された異常事象に該当するか否かを判断する事象判断ユニットと、
前記事象判断ユニットの判断結果を含む信号を出力する判断結果出力ユニットと、
を備えることを特徴とする集電装置監視システム。 A current collecting unit for measuring the current collected by the current collector;
A current collecting current state determination unit for determining whether or not the state of the current collecting current corresponds to a preset abnormal state;
An image acquisition unit that acquires an image including a current collecting boat included in the current collector in an angle of view, on condition that the current collecting current state corresponds to the abnormal state;
In the image, an event recognition unit for recognizing an event related to the current collector boat;
An event determination unit for determining whether the event corresponds to a preset abnormal event;
A determination result output unit that outputs a signal including a determination result of the event determination unit;
A current collector monitoring system comprising:
前記振動の状態が予め設定された異常状態に該当するか否かを判断する振動状態判断ユニットと、
前記振動の状態が前記異常状態に該当することを条件として、前記集電舟を画角内に含む画像を取得する画像取得ユニットと、
前記画像において、前記集電舟に関する事象を認識する事象認識ユニットと、
前記事象が予め設定された異常事象に該当するか否かを判断する事象判断ユニットと、
前記事象判断ユニットの判断結果を含む信号を出力する判断結果出力ユニットと、
を備えることを特徴とする集電装置監視システム。 A vibration measuring unit for measuring the vibration of the current collecting boat included in the current collector;
A vibration state determination unit for determining whether or not the vibration state corresponds to a preset abnormal state;
An image acquisition unit that acquires an image including the current collecting boat in an angle of view, on condition that the state of vibration corresponds to the abnormal state;
In the image, an event recognition unit for recognizing an event related to the current collector boat;
An event determination unit for determining whether the event corresponds to a preset abnormal event;
A determination result output unit that outputs a signal including a determination result of the event determination unit;
A current collector monitoring system comprising:
前記判断結果出力ユニットは、前記車両情報も出力することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の集電装置監視システム。 A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including one or more selected from the group consisting of a speed of a vehicle equipped with the current collector, a position of the vehicle, and an output current value of the vehicle;
The current collector monitoring system according to claim 1, wherein the determination result output unit also outputs the vehicle information.
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