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JP7369735B2 - Monitoring system and monitoring method - Google Patents
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JP7369735B2 - Monitoring system and monitoring method - Google Patents

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Description

本発明は、監視システム、および、監視方法に関わる。 The present invention relates to a monitoring system and a monitoring method.

特許文献1は、風力発電設備の点検報告書の作成業務を効率よく行うことが可能な報告書作成装置を開示する。また、特許文献1の段落0027には、以下の記載がある。
「無人飛行体2は上述したように遠隔操作により飛行制御されるが、その飛行制御システムとして、無人飛行体2と衝突回避センサにより検出した構造物との距離を算出し、強風の環境下でも点検対象物に衝突しないよう必要な離隔距離をとりつつ、点検対象物の損傷等を観察可能な写真を撮影できるよう、十分に近接した飛行を行うよう制御する機能を有することが好ましい。」
Patent Document 1 discloses a report creation device that can efficiently create an inspection report for wind power generation equipment. Further, paragraph 0027 of Patent Document 1 includes the following description.
"As mentioned above, the flight of the unmanned flying vehicle 2 is controlled by remote control, but its flight control system calculates the distance between the unmanned flying vehicle 2 and the structure detected by the collision avoidance sensor, and even in strong wind environments. It is preferable to have a function to control the aircraft so that it flies close enough to the object to be inspected so that it can take photographs that allow observation of damage, etc. to the object to be inspected, while maintaining a necessary distance to avoid colliding with the object to be inspected.

特開2018-181235号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-181235

風力発電設備(サイト)を点検する工程では、風車のブレードに近づいて撮影し、その撮影画像から損傷箇所を検査する。各サイトには、多くの風車が稼働していることから、風車のブレードの撮影を効率化することで、点検に要する時間を短縮することが望まれる。
風車のブレードはタワー上の高所に存在するため、ドローンはブレードに近づくように飛行して撮影する。ここで、ドローンとブレードとの衝突が問題となる。
In the process of inspecting wind power generation facilities (sites), the wind turbine blades are photographed up close, and damaged areas are inspected from the photographed images. Since there are many windmills in operation at each site, it is desirable to reduce the time required for inspection by streamlining the photography of windmill blades.
The windmill blades are located high above the tower, so the drone flies close to the blades to photograph them. Here, collision between the drone and the blade becomes a problem.

まず、操縦者が目視でドローンを手動操縦しながらブレードを撮影する場合、ブレードへの衝突を回避しながら撮影する必要があるため、撮影に時間を要する。
一方、特許文献1に記載のように、ドローンに衝突回避センサを設けると、ブレードへの衝突は回避される一方で、ドローンの制御が複雑になる。
First, when an operator visually and manually controls a drone while photographing the blade, it takes time to photograph because the operator must take the photograph while avoiding collisions with the blade.
On the other hand, when a drone is provided with a collision avoidance sensor as described in Patent Document 1, while collisions with blades are avoided, control of the drone becomes complicated.

そこで、本発明は、風力発電設備のブレードとの衝突を回避しながら点検可能な監視システムを提供することを主な課題とする。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a monitoring system that can be inspected while avoiding collisions with blades of wind power generation equipment.

上記の課題を解決するため、本発明の監視システムは以下の特徴を有する。
本発明は、風力発電設備を撮影した画像情報に基づき、前記風力発電設備を点検する監視システムであって、
前記風力発電設備を構成するブレードの前記画像情報を撮影する撮影装置と、前記撮影装置に前記画像情報を撮影させるように制御するとともに撮影した前記画像情報およびその画像情報に対する診断処理の結果を記憶部に記憶する制御装置と、前記診断処理の結果を表示する表示部とを備え、
前記制御装置が、
前記ブレードの前記画像情報を撮影するときの、前記ブレードの長手方向であるR軸に対して垂直な平面をR断面とした際に、R断面上における前記撮影装置から前記ブレードまでの距離である所定の離間距離と、前記撮影装置から前記ブレードに向けて撮影するときの撮影面及び画角とを含む撮影パラメータ情報を前記撮影装置に指示することで、前記所定の離間距離と前記撮影面と前記画角とに合う撮影位置に基づいて前記撮影装置を自律的に移動させて、前記ブレードの前記画像情報を前記撮影装置に撮影させ、
あらかじめ前記記憶部に記憶した前記ブレードの正常状態を示す正常画像情報と、今回の点検で撮影した前記画像情報とを比較し、双方が異なるときに今回の点検で撮影した前記画像情報を異常とする前記診断処理を行い、前記診断処理の結果として前記画像情報ごとに正常であるか異常であるかを区別し、かつ、異常であるときには前記ブレードの摩耗状態または前記ブレードの剥離状態に損傷種類を分類して、その分類結果を第1の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記診断処理の結果として異常とした前記画像情報について同じ撮影位置のものを時系列で前記記憶部に記憶し、その時系列で記憶した同じ撮影位置の前記画像情報を比較することで損傷状態である前記損傷種類の進行度合いを算出するとともに、その進行度合いを第2の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記風力発電設備が有する複数枚の前記ブレードそれぞれに割り当てられたブレード番号と、各ブレードの撮影位置とを各前記画像情報に対して付与して前記記憶部に記憶し、前記診断処理において同じ撮影位置として対応し異なる前記ブレード番号が付された前記画像情報同士を比較するとともに、その比較結果を第3の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記表示部は、前記第1の画面表示と、前記第2の画面表示と、前記第3の画面表示とを一画面で同時に表示することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
In order to solve the above problems, the monitoring system of the present invention has the following features.
The present invention is a monitoring system that inspects wind power generation equipment based on image information obtained by photographing the wind power generation equipment,
a photographing device for photographing the image information of the blades constituting the wind power generation equipment; controlling the photographing device to photograph the image information; and storing the photographed image information and the results of diagnostic processing for the image information; and a display unit that displays the results of the diagnostic processing,
The control device,
When photographing the image information of the blade, when a plane perpendicular to the R axis, which is the longitudinal direction of the blade, is the R cross section, it is the distance from the photographing device to the blade on the R cross section. By instructing the photographing device with photographing parameter information including a predetermined separation distance, and a photographing surface and angle of view when photographing from the photographing device toward the blade, the predetermined separation distance and the photographing surface can be set. autonomously moving the photographing device based on a photographing position that matches the angle of view, and causing the photographing device to photograph the image information of the blade;
The normal image information stored in the storage unit in advance indicating the normal state of the blade is compared with the image information taken during the current inspection, and if both differ, the image information taken during the current inspection is determined to be abnormal. As a result of the diagnostic processing, the image information is determined to be normal or abnormal, and if the image information is abnormal, the type of damage is determined based on the wear state of the blade or the peeling state of the blade. and displaying the classification results on the display unit as a first screen display;
The image information determined to be abnormal as a result of the diagnostic processing is stored in the storage unit in chronological order at the same imaging position, and the image information stored in the chronological order at the same imaging position is compared to determine whether the image information is in a damaged state. Calculating the degree of progress of the damage type and displaying the degree of progress on the display unit as a second screen display;
A blade number assigned to each of the plurality of blades of the wind power generation equipment and a photographing position of each blade are assigned to each of the image information and stored in the storage unit, and the same photographing is performed in the diagnostic process. Comparing the image information to which the blade numbers corresponding to the positions and different blade numbers are attached, and displaying the comparison result on the display unit as a third screen display;
The display unit is characterized in that it simultaneously displays the first screen display, the second screen display, and the third screen display on one screen.
Other means will be described later.

本発明によれば、風力発電設備のブレードとの衝突を回避しながら点検可能な監視システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a monitoring system that can be inspected while avoiding collisions with blades of wind power generation equipment.

実施例1に関する監視システムを示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a monitoring system related to Example 1. FIG. 実施例1に関する点検対象となる風車を示す立体図である。FIG. 2 is a three-dimensional diagram showing a wind turbine to be inspected in Example 1. FIG. 実施例1に関するブレードを中心に定義する座標系を示す立体図である。FIG. 3 is a three-dimensional diagram showing a coordinate system defined around the blade in Example 1. FIG. 実施例1に関する無人飛行体の設置場所を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an installation location of an unmanned flying vehicle according to Example 1. FIG. 実施例1に関するブレードのR軸に沿った飛行ルートの移動を示す立体図である。FIG. 3 is a three-dimensional diagram showing movement of the flight route of the blade along the R axis in Example 1; 実施例1に関する図5の側面図である。6 is a side view of FIG. 5 regarding Example 1. FIG. 実施例1に関する図3のR断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line R in FIG. 3 regarding Example 1; 実施例1に関する図7のR断面図の変形例である。7 is a modification of the R cross-sectional view of FIG. 7 regarding Example 1. FIG. 実施例1に関するらせん状の飛行ルートFを示す立体図である。3 is a three-dimensional diagram showing a spiral flight route F in Example 1. FIG. 実施例1に関する撮影方法を示す側面図である。3 is a side view showing a photographing method according to Example 1. FIG. 実施例1に関する図10の無人飛行体が移動する場合の側面図である。FIG. 11 is a side view of the unmanned flying vehicle shown in FIG. 10 when it moves according to Example 1; 実施例1に関する画像情報に付与された識別情報に対応する管理情報の一例を示すテーブルである。3 is a table showing an example of management information corresponding to identification information given to image information related to Example 1. FIG. 実施例2に関する監視システムを示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a monitoring system according to a second embodiment. 実施例2に関する第1の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。FIG. 7 is a diagram of a display screen when a first screen display rule related to Example 2 is specified; 実施例2に関する第2の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。FIG. 7 is a diagram of a display screen when a second screen display rule related to Example 2 is specified. 実施例2に関する第3の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。FIG. 7 is a display screen diagram when a third screen display rule related to Example 2 is specified. 実施例2に関する点検結果として正常であるか異常であるか区別した場合の表示画面図である。FIG. 7 is a display screen diagram when the inspection results related to Example 2 are distinguished as normal or abnormal.

以下、本発明の各実施例を、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、実施例1の監視システム100を示す構成図である。
監視システム100は、図2に示す風車(風力発電設備)70のブレード73を撮影する無人飛行体10(ドローン)と、無人飛行体10を制御する制御装置21と、制御装置21からの出力情報を記憶する記憶部30と、制御装置21からの出力情報を表示する表示部40とを備える。
無人飛行体10は、ブレード73を撮影する撮影装置11と、無人飛行体10に搭載されたモータの駆動制御を行うモータ駆動部13と、撮影装置11から出力された撮影画像である画像情報31を制御装置21へ送信する伝送装置12とを備えている。
図1では、撮影装置11が無人飛行体10に収容される例を示すが、撮影装置11に移動機能を備えるように構成してもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a monitoring system 100 according to a first embodiment.
The monitoring system 100 includes an unmanned flying vehicle 10 (drone) that photographs blades 73 of a wind turbine (wind power generation facility) 70 shown in FIG. , and a display section 40 that displays output information from the control device 21.
The unmanned aerial vehicle 10 includes a photographing device 11 that photographs the blade 73, a motor drive unit 13 that controls the drive of a motor mounted on the unmanned aerial vehicle 10, and image information 31 that is a photographed image output from the photographing device 11. and a transmission device 12 that transmits the information to the control device 21.
Although FIG. 1 shows an example in which the photographing device 11 is housed in the unmanned flying vehicle 10, the photographing device 11 may be configured to have a movement function.

制御装置21は、無人飛行体10に以下の情報を送信することで、無人飛行体10の飛行制御(モータの駆動制御)および撮影制御を行う。
・後記する(ステップ1)~(ステップ4)の飛行ルート情報をモータ駆動部13に送信する。これにより、ブレード73を撮影するための離陸から着陸までの大まかな飛行ルートを指示できる。
・飛行ルートに沿った画像情報31の撮影位置(カメラのシャッターを切る位置)を、撮影装置11に送信する。
・撮影装置11の位置からブレード73の位置までのピント(焦点)が合った離間距離を、モータ駆動部13に送信する。この送信した離間距離を満たすように、撮影装置11は無人飛行体10を飛行制御する。
これにより、飛行中の撮影装置11の現在位置が、指定した離間距離を満たす位置(離間位置)に合致した時点で、画像情報31の取得位置として撮影装置11に撮影させることができる。
The control device 21 performs flight control (motor drive control) and photographing control of the unmanned aerial vehicle 10 by transmitting the following information to the unmanned aerial vehicle 10.
- Send flight route information from (step 1) to (step 4), which will be described later, to the motor drive unit 13. Thereby, a rough flight route from takeoff to landing for photographing the blade 73 can be instructed.
- The photographing position of the image information 31 along the flight route (the position at which the camera shutter is released) is transmitted to the photographing device 11.
- Sends the in-focus distance from the position of the photographing device 11 to the position of the blade 73 to the motor drive unit 13. The photographing device 11 controls the flight of the unmanned flying object 10 so as to satisfy this transmitted separation distance.
Thereby, when the current position of the photographing device 11 in flight matches a position (separated position) that satisfies the specified separation distance, the photographing device 11 can be caused to take a photograph as the acquisition position of the image information 31.

無人飛行体10は、以下の(ステップ1)~(ステップ4)の順に飛行しつつ、ブレード73を撮影することで点検作業を支援する。
(ステップ1)離陸およびブレード73へ移動する工程。
(ステップ2)撮影開始地点まで移動する工程。
(ステップ3)ブレード73に接近して追従しながら撮影する工程。
(ステップ4)目標位置へ着陸する工程。
The unmanned flying object 10 supports the inspection work by photographing the blade 73 while flying in the following order (Step 1) to (Step 4).
(Step 1) The process of taking off and moving to the blade 73.
(Step 2) Step of moving to the shooting start point.
(Step 3) Step of photographing while approaching the blade 73 and following it.
(Step 4) The process of landing at the target position.

制御装置21は、以下の情報などを記憶部30に記憶する。
・撮影装置11から出力され、伝送装置12を介して受信した撮影画像である画像情報31(詳細は図14)
・制御装置21が画像情報31に付与したユニークな識別情報32(詳細は図5)
・ブレード73の正常状態をあらかじめ撮影した画像情報31である正常画像情報33(詳細は図16)
次に、図1に示す監視システム100を用いた、ブレード73の点検方法の詳細を順に説明する。
The control device 21 stores the following information in the storage unit 30.
- Image information 31 that is a photographed image output from the photographing device 11 and received via the transmission device 12 (see FIG. 14 for details)
- Unique identification information 32 given to the image information 31 by the control device 21 (see Figure 5 for details)
Normal image information 33, which is image information 31 taken in advance of the normal state of the blade 73 (see FIG. 16 for details)
Next, details of a method for inspecting the blade 73 using the monitoring system 100 shown in FIG. 1 will be explained in order.

図2は、点検対象となる風車70を示す立体図である。風車70は、タワー71上に設けられたナセル72と、ナセル72に固定されたブレード73で構成されている。各ブレード73は風力を受けて回転方向θに沿って回転し、この回転力を用いて発電が行われる。
また、以下の説明のために、ナセル72の根本からブレード73の先端に向かうブレード73の長手方向に沿ったR軸を定義する。
FIG. 2 is a three-dimensional diagram showing the wind turbine 70 to be inspected. The wind turbine 70 includes a nacelle 72 provided on a tower 71 and blades 73 fixed to the nacelle 72. Each blade 73 rotates along the rotational direction θ in response to wind power, and power generation is performed using this rotational force.
Further, for the following explanation, an R axis along the longitudinal direction of the blade 73 from the root of the nacelle 72 to the tip of the blade 73 is defined.

図3は、ブレード73を中心に定義する座標系を示す立体図である。
「R軸」は、図2で説明したようにブレード73の長手方向に沿った軸である。回転方向θがどの方向を向いていても(上空向きでも、水平向きでも、地面向きでも)、R軸は回転方向θに追従して定義される。
「R断面」とは、R軸に垂直な平面であり、便宜上その1軸をX軸とし、もう1軸をY軸とする。
FIG. 3 is a three-dimensional diagram showing a coordinate system defined around the blade 73.
The "R axis" is an axis along the longitudinal direction of the blade 73, as explained in FIG. No matter which direction the rotational direction θ is facing (whether toward the sky, horizontally, or toward the ground), the R axis is defined to follow the rotational direction θ.
The "R cross section" is a plane perpendicular to the R axis, and for convenience, one axis is the X axis and the other axis is the Y axis.

「撮影面」とは、ブレード73をR断面のどの方向から撮影するかを規定する。
例えば、図3では、Y軸プラス方向に画角を向けてブレード73を撮影する撮影面aと、X軸マイナス方向に画角を向けてブレード73を撮影する撮影面bと、X軸プラス方向の撮影面c(撮影面a,bの背後に隠れたので図示省略)と、Y軸マイナス方向の撮影面d(撮影面a,bの背後に隠れたので図示省略)とで、合計4面の撮影面を例示した。
なお、ブレード周囲の撮影面は、図3に示すように4つ設けても良いし、5つなどの4つに限定せずに設けても良い。いずれにしても、ブレード73を複数方向から撮影することで、未撮影の箇所が発生しないようにする。
The "photographing plane" defines from which direction of the R cross section the blade 73 is photographed.
For example, in FIG. 3, there is a photographing surface a for photographing the blade 73 with the angle of view in the positive direction of the Y-axis, a photographing surface b for photographing the blade 73 with the angle of view in the negative direction of the X-axis, and a photographing surface b in the positive direction of the X-axis. Photography plane c (not shown because it was hidden behind photography planes a and b), and photography plane d in the negative Y-axis direction (not shown because it was hidden behind photography planes a and b), a total of 4 planes. The following is an example of the photographic surface.
Note that the number of imaging surfaces around the blade may be four as shown in FIG. 3, or may be provided without being limited to four such as five. In any case, by photographing the blade 73 from multiple directions, it is possible to prevent unphotographed portions from occurring.

図4は、無人飛行体10の設置場所を示す側面図である。
以下、(ステップ1)として、離陸およびブレード73へ移動する工程を説明する。
風車70の監視員は、風車70の正面から一定距離Wだけ離した場所に無人飛行体10を設置する。地表面から風車70のナセル72までの高さHは、風車70の機種によって一定である。そのため、事前に距離Wを決めておくことで、無人飛行体10は自動的に風車70のナセル72の近傍まで移動する。
FIG. 4 is a side view showing the installation location of the unmanned aerial vehicle 10.
Hereinafter, as (step 1), the process of taking off and moving to the blade 73 will be described.
The observer of the windmill 70 installs the unmanned flying object 10 at a location a certain distance W away from the front of the windmill 70. The height H from the ground surface to the nacelle 72 of the wind turbine 70 is constant depending on the model of the wind turbine 70. Therefore, by determining the distance W in advance, the unmanned flying object 10 automatically moves to the vicinity of the nacelle 72 of the windmill 70.

風車70の監視員は、無人飛行体10を風車70の正面に設置したのち、制御装置21へブレード73の点検を指示する。制御装置21は、無人飛行体10のモータ駆動部13に対して、飛行ルート情報を送信する。飛行ルート情報を受信した無人飛行体10は、ブレード73のナセル72の近傍まで移動する。
飛行ルート情報は、無人飛行体10を離陸させて撮影対象物(ブレード73)の撮影位置まで効率的かつ高速に接近させるための情報である。この飛行ルート情報の作成は、既存の技術を用いてよい。
After installing the unmanned flying object 10 in front of the windmill 70, the supervisor of the windmill 70 instructs the control device 21 to inspect the blades 73. The control device 21 transmits flight route information to the motor drive unit 13 of the unmanned aerial vehicle 10. The unmanned flying vehicle 10 that has received the flight route information moves to the vicinity of the nacelle 72 of the blade 73 .
The flight route information is information for causing the unmanned flying object 10 to take off and approach the photographing position of the object (blade 73) efficiently and at high speed. Existing technology may be used to create this flight route information.

以下、(ステップ2)として、撮影開始地点までの移動工程を説明する。
図5は、ブレード73のR軸に沿った飛行ルート(往動時のF1,復動時のF2)の移動を示す立体図である。ナセル72の近傍まで移動した無人飛行体10は、ブレード73の第1端部であるナセル72の近傍の基準位置(r=1)に移動する。この基準位置が飛行ルートF1の始点である。
なお、1枚の画像情報31に対して、2つの情報(No.1,r=1など)が付加される。まず、第1付加情報(No.1,No.2,…No.100)は、その撮影位置で撮影される画像ごとにユニークな識別情報32である。つまり、識別情報32は画像の撮影順序に従って採番された情報ともいえる。
Hereinafter, as (step 2), the process of moving to the shooting start point will be explained.
FIG. 5 is a three-dimensional diagram showing movement of the flight route (F1 during forward movement, F2 during backward movement) along the R axis of the blade 73. The unmanned aerial vehicle 10 that has moved close to the nacelle 72 moves to a reference position (r=1) near the nacelle 72, which is the first end of the blade 73. This reference position is the starting point of the flight route F1.
Note that two pieces of information (No. 1, r=1, etc.) are added to one piece of image information 31. First, the first additional information (No. 1, No. 2, . . . No. 100) is unique identification information 32 for each image photographed at the photographing position. In other words, the identification information 32 can be said to be information numbered according to the order in which the images were taken.

一方、第2付加情報(r=1,2,…50)は、ブレード73の第1端部(r=1)から対向する第2端部(r=50)までのR軸に沿った撮影位置の特定情報である。rの値が小さいほどナセル72の近傍側の位置を示し、rの値が大きいほどブレード73の先端側の位置を示す。
つまり、同じ撮影位置r=1であっても、飛行ルートF1に従い撮影面aを撮影するときには識別情報32(No.1)が付され、飛行ルートF2に従い撮影面bを撮影するときには識別情報32(No.100)が付される。
On the other hand, the second additional information (r=1,2,...50) is an image taken along the R axis from the first end (r=1) of the blade 73 to the opposing second end (r=50). This is location specific information. A smaller value of r indicates a position closer to the nacelle 72, and a larger value of r indicates a position closer to the tip of the blade 73.
In other words, even if the shooting position r=1 is the same, identification information 32 (No. 1) is attached when shooting plane a according to flight route F1, and identification information 32 (No. 1) is attached when shooting plane b according to flight route F2. (No.100) is attached.

これにより、ブレードごとの撮影位置情報を画像情報31に付与することで、ドローンが往復動した場合にも、ブレード全体を正しく画面表示できる。例えば、撮影位置r=1が同じである2つの画像(識別情報32=No.1とNo.100)とを並べて表示するなど、点検に適した表示をしやすく画像情報31を管理できる。 Thereby, by adding photographing position information for each blade to the image information 31, the entire blade can be displayed correctly on the screen even when the drone moves back and forth. For example, by displaying two images (identification information 32 = No. 1 and No. 100) side by side with the same photographing position r=1, the image information 31 can be easily managed in a display suitable for inspection.

以下、(ステップ3)として、ブレード73に接近して追従しながら撮影する工程を説明する。
図6は、図5の側面図である。第1端部(r=1)まで移動した無人飛行体10は、往動時の飛行ルートF1に従い、R断面においてブレード73から所定の離間距離Dを保持しながら、第2端部(r=50)まで移動する。この移動時では、撮影装置11は、ブレード73の所定部位(撮影面a)を所定の等間隔(No.1,2,…,50まで50枚の撮影ができる間隔)で撮影する。
このとき、制御装置21は、モータ駆動部13に対して所定の離間距離Dを指定しているため、無人飛行体10はブレード73に接近しすぎて衝突したり、ブレード73から遠ざかりすぎて不明瞭な撮影画像を取得したりすることを予防できる。
Hereinafter, as (step 3), a process of photographing while approaching and following the blade 73 will be explained.
FIG. 6 is a side view of FIG. 5. The unmanned aerial vehicle 10 that has moved to the first end (r=1) follows the forward flight route F1, maintains a predetermined distance D from the blade 73 in the R cross section, and moves to the second end (r=1). 50). During this movement, the photographing device 11 photographs a predetermined portion of the blade 73 (photographing surface a) at predetermined equal intervals (intervals at which 50 images can be taken up to No. 1, 2, . . . , 50).
At this time, since the control device 21 specifies a predetermined separation distance D to the motor drive unit 13, the unmanned flying object 10 may come too close to the blade 73 and collide with it, or move too far away from the blade 73 and cause an accident. This can prevent the acquisition of clear photographed images.

図5に戻って、ブレード73の先端に到達した無人飛行体10は、今まで撮影していた撮影面aとは別の撮影面bに対して、復動時の飛行ルートF2に沿って同様に撮影を開始する。つまり、無人飛行体10は、ブレード73から所定の離間距離Dを保持しながら、基準位置に遠い第2端部(ブレード73先端のNo.51)から第1端部(ナセル72の根本のNo.100)へ戻る方向に移動するとともに、所定の等間隔で撮影する。 Returning to FIG. 5, the unmanned aerial vehicle 10 that has reached the tip of the blade 73 follows the same flight route F2 during the return flight to a photographing surface b that is different from the photographing surface a that has been photographed so far. Start shooting. That is, while maintaining a predetermined distance D from the blade 73, the unmanned aerial vehicle 10 moves from the second end (No. 51 at the tip of the blade 73) far from the reference position to the first end (No. 51 at the base of the nacelle 72). .100) and take pictures at predetermined equal intervals.

図7は、図3のR断面図である。
図5の説明では、第1端部(r=1)から第2端部(r=50)まで移動中に、同じ撮影面aを撮影し続ける飛行ルートF1を例示した。一方、図7では、同じR軸の撮影位置(例えばr=3)について、ブレード73の周囲をR断面に沿って旋回することで、4回の撮影で4方向の撮影面の画像を取得するらせん状の飛行ルートF(立体図は図9で後記)を示す。
つまり、撮影面aを撮影する位置P1→撮影面bを撮影する位置P2→撮影面cを撮影する位置P3→撮影面dを撮影する位置P4の順に、撮影が行われる。飛行ルートFは、ブレード73から所定の離間距離Dを保持しながら移動するので、R断面図では円周運動として表現される。
FIG. 7 is a sectional view along the line R in FIG. 3.
In the explanation of FIG. 5, a flight route F1 was illustrated in which the same photographing surface a is continuously photographed while moving from the first end (r=1) to the second end (r=50). On the other hand, in FIG. 7, for the same R-axis imaging position (for example, r=3), by rotating around the blade 73 along the R cross-section, images of the imaging plane in four directions are acquired in four imaging operations. A spiral flight route F (a three-dimensional view will be described later in FIG. 9) is shown.
That is, photography is performed in the following order: position P1 for photographing the photographing plane a → position P2 for photographing the photographing plane b → position P3 for photographing the photographing plane c → position P4 for photographing the photographing plane d. Since the flight route F moves while maintaining a predetermined distance D from the blade 73, it is expressed as a circular motion in the R cross-sectional view.

R断面図では、ブレード73は表面と裏面とを有する流線形の板形状として近似される。よって、無人飛行体10は、ブレード73の表面を位置P1,P2で撮影し、ブレード73の裏面を位置P3,P4で撮影することで、両面を撮影できる。
なお、ブレード73の表面を位置P1,P2で撮影する代わりに、位置Puで撮影してもよい。同様に、ブレード73の裏面を位置P3,P4で撮影する代わりに、位置Pdで撮影してもよい。これにより、撮影回数を4回から2回に削減できる。
In the R cross-sectional view, the blade 73 is approximated as a streamlined plate having a front surface and a back surface. Therefore, the unmanned aerial vehicle 10 can photograph both surfaces by photographing the front surface of the blade 73 at positions P1 and P2 and photographing the back surface of the blade 73 at positions P3 and P4.
Note that instead of photographing the surface of the blade 73 at positions P1 and P2, it may be photographed at position Pu. Similarly, instead of photographing the back surface of the blade 73 at positions P3 and P4, it may be photographed at position Pd. This allows the number of times of photographing to be reduced from four to two.

しかし、位置Puに無人飛行体10を移動させてしまうと、その位置Puはブレード73の軌道上(円周方向θ上)なので、ブレード73の位置が現在のP0から位置Puに回転してしまうと、無人飛行体10と衝突することが懸念される。
通常、点検作業時はブレード73の回転方向θを油圧ブレーキで固定することで、ブレード73が回転しないようにできる。しかし、油圧ブレーキの給電が電源消失時に断たれてしまうと、ブレード73の意図しない回転を抑止できない場合もある。
However, if the unmanned flying object 10 is moved to the position Pu, since the position Pu is on the orbit of the blade 73 (on the circumferential direction θ), the position of the blade 73 will rotate from the current P0 to the position Pu. There is a concern that there will be a collision with the unmanned aerial vehicle 10.
Normally, during inspection work, the blade 73 can be prevented from rotating by fixing the rotation direction θ of the blade 73 with a hydraulic brake. However, if the power supply to the hydraulic brake is cut off when the power is lost, it may not be possible to prevent the blade 73 from rotating unintentionally.

そこで、図7では、ブレード73の円周方向θ(点Pu,P0,Pdを通過する線)と、R断面図のブレード73面の長手方向(点Px,P0,Pyを通過する線)とが90°で直交しているとすると、その直交に対して約45°になるように撮影位置P1,P2,P3,P4を設定した。換言すると、制御装置21は、無人飛行体10の移動範囲(撮影位置)をブレード73の回転方向θの範囲外に設定した。
これにより、仮にブレード73の現在位置がP0から、PuやPdに移動してしまっても、ブレード73の撮影位置での衝突を回避できる。
Therefore, in FIG. 7, the circumferential direction θ of the blade 73 (the line passing through the points Pu, P0, Pd) and the longitudinal direction of the blade 73 surface in the R cross-sectional view (the line passing through the points Px, P0, Py) are orthogonal at 90°, the photographing positions P1, P2, P3, and P4 were set at approximately 45° to the orthogonal angle. In other words, the control device 21 sets the movement range (photographing position) of the unmanned flying object 10 outside the range of the rotation direction θ of the blade 73.
Thereby, even if the current position of the blade 73 moves from P0 to Pu or Pd, a collision at the photographing position of the blade 73 can be avoided.

図8は、図7のR断面図の変形例である。
図8では、風車70の監視員は、ブレード73のナセル72に対する固定角度(点Px,P0,Pyを通過する線)を、図7の通常稼働時(円周方向θに直交)から少し右下がりになるように、点検前にずらしておく。そして、無人飛行体10は、ブレード73の表面を位置P5で撮影し、ブレード73の裏面を位置P6で撮影する。
これにより、点検前後でブレード73の角度を調節する手間は発生してしまうが、無人飛行体10とブレード73との撮影位置での衝突を回避でき、かつ、撮影枚数も適切に削減できる。
FIG. 8 is a modification of the R cross-sectional view of FIG. 7.
In FIG. 8, the observer of the wind turbine 70 has set the fixed angle of the blade 73 relative to the nacelle 72 (a line passing through points Px, P0, Py) slightly to the right of the normal operating state in FIG. 7 (perpendicular to the circumferential direction θ). Before inspection, shift it so that it hangs downward. Then, the unmanned flying object 10 photographs the front surface of the blade 73 at position P5, and photographs the back surface of the blade 73 at position P6.
Although this requires time and effort to adjust the angle of the blade 73 before and after inspection, collision between the unmanned flying object 10 and the blade 73 at the photographing position can be avoided, and the number of photographic images can be appropriately reduced.

図9は、らせん状の飛行ルートFを示す立体図である。
無人飛行体10は、ブレード73の周囲をらせん状に旋回しながら、ナセル72の根本からブレード73の先端までR軸を徐々に進行する飛行ルートFを移動してもよい。図7で説明したように、同じ撮影位置(r=3など)では、位置P1,P2,P3,P4の合計4回の撮影で4方向の撮影面の画像を取得する。
FIG. 9 is a three-dimensional diagram showing a spiral flight route F.
The unmanned aerial vehicle 10 may move along a flight route F that gradually advances along the R axis from the base of the nacelle 72 to the tip of the blade 73 while spirally turning around the blade 73 . As explained with reference to FIG. 7, at the same imaging position (r=3, etc.), images of the imaging surface in four directions are acquired by a total of four imaging times at positions P1, P2, P3, and P4.

以上、図5~図9を参照して、R軸に沿って往復する飛行ルートと、R軸の周囲をらせん状に進行する飛行ルートとを説明した。双方の飛行ルートに共通するのは、飛行ルート上のどの位置も、ブレード73から所定の離間距離Dを保っていることである。そのため、制御装置21は、所定の離間距離D、撮影面などの撮影パラメータ情報を無人飛行体10に指示する。所定の離間距離Dは、ブレード73の長手方向であるR軸に対して垂直な平面であるR断面上の撮影装置11から、同じR断面上のブレード73に向けて焦点が合う距離である。 The flight route that travels back and forth along the R-axis and the flight route that travels spirally around the R-axis have been described above with reference to FIGS. 5 to 9. What both flight routes have in common is that every position on the flight route maintains a predetermined distance D from the blade 73. Therefore, the control device 21 instructs the unmanned aerial vehicle 10 to take photographing parameter information such as a predetermined separation distance D and a photographing surface. The predetermined separation distance D is a distance at which the imaging device 11 on the R cross section, which is a plane perpendicular to the R axis, which is the longitudinal direction of the blade 73, is focused toward the blade 73 on the same R cross section.

なお、離間距離Dの取りうる範囲は、ピント調節が可能な範囲となるので、撮影パラメータ情報のf値(絞り値)に依存する。ピント調節が可能な範囲を広く(被写界深度を深く)したい場合には、f値を大きくすればよい。ピント調節が可能な範囲を狭く(被写界深度を浅く)したい場合には、f値を小さくすればよい。 Note that the possible range of the separation distance D is a range in which focus adjustment is possible, and therefore depends on the f value (aperture value) of the photographing parameter information. If you want to widen the focus range (deepen the depth of field), you can increase the f-number. If you want to narrow the focus range (shallow the depth of field), you can reduce the f-number.

図10は、R軸の撮影位置r=1における撮影方法を示す側面図である。この側面図では、横軸をR断面(X軸およびY軸)とし、縦軸をR軸とする。
無人飛行体10は、基準位置においてブレード73から離間距離Dを保持する。そのため、撮影位置101Qの無人飛行体10(撮影装置11)は、ブレード73を被写体としてオートフォーカス機能によりピントを調節することで、ブレード73までの現在の離間距離111を求める。
FIG. 10 is a side view showing the imaging method at the R-axis imaging position r=1. In this side view, the horizontal axis is the R cross section (X axis and Y axis), and the vertical axis is the R axis.
The unmanned aerial vehicle 10 maintains a separation distance D from the blade 73 at the reference position. Therefore, the unmanned flying object 10 (photographing device 11) at the photographing position 101Q determines the current separation distance 111 to the blade 73 by adjusting the focus using the autofocus function using the blade 73 as a subject.

現在の離間距離111が離間距離Dよりも接近している場合には、現在の離間距離111を広げる方向(図10の右方向)に無人飛行体10を移動させる。
現在の離間距離111が離間距離Dよりも離れている場合には、現在の離間距離111を狭める方向(図10の左方向)に無人飛行体10を移動させる。
現在の離間距離111が離間距離Dとほぼ一致する場合には、図10の横軸方向について、無人飛行体10の位置調整は完了する。これにより、カメラのピントが離間距離Dだけ離れたブレード73に合うので、両者の衝突を回避するとともに、ブレード73表面の鮮明な画像を取得することが可能である。
If the current separation distance 111 is closer than the separation distance D, the unmanned aerial vehicle 10 is moved in a direction that increases the current separation distance 111 (to the right in FIG. 10).
If the current separation distance 111 is greater than the separation distance D, the unmanned aerial vehicle 10 is moved in a direction that narrows the current separation distance 111 (to the left in FIG. 10).
If the current separation distance 111 substantially matches the separation distance D, the position adjustment of the unmanned aerial vehicle 10 in the horizontal axis direction of FIG. 10 is completed. This allows the camera to focus on the blade 73 that is separated by the distance D, making it possible to avoid collision between the two and to obtain a clear image of the surface of the blade 73.

なお、撮影装置11には、24mm広角レンズ、50mm標準レンズ、200mm望遠レンズなど、焦点距離が異なる複数のレンズから、所望の画角101Kを撮影できるレンズが装着される。画角101Kも撮影パラメータ情報の1つとして制御装置21が無人飛行体10に指定する。
それぞれの画角101Kをもとに、撮影中心101Pを含むR軸方向の撮影範囲101Dが決定される。なお、レンズには、焦点距離を所定範囲内で変更できるズームレンズと、焦点距離が固定された単焦点レンズとが存在する。
Note that the photographing device 11 is equipped with a lens capable of photographing a desired angle of view 101K from a plurality of lenses having different focal lengths, such as a 24 mm wide-angle lens, a 50 mm standard lens, and a 200 mm telephoto lens. The angle of view 101K is also specified by the control device 21 to the unmanned aerial vehicle 10 as one of the photographing parameter information.
Based on each angle of view 101K, a photographing range 101D in the R-axis direction including the photographing center 101P is determined. Note that there are two types of lenses: a zoom lens whose focal length can be changed within a predetermined range, and a single focal length lens whose focal length is fixed.

よって、撮影装置11に24mm広角レンズなどを採用して1枚の撮影範囲101Dを広げることで、撮影枚数を削減して画像情報31のデータ量を削減できる。一方、撮影装置11に200mm望遠レンズなどを採用して1枚の撮影範囲101Dを狭めることで、撮影枚数は増えるものの画像情報31として鮮明な画像を撮影し、点検の精度を向上できる。 Therefore, by employing a 24 mm wide-angle lens or the like in the photographing device 11 to widen the photographing range 101D for one image, the number of photographed images can be reduced and the data amount of the image information 31 can be reduced. On the other hand, by employing a 200 mm telephoto lens or the like in the photographing device 11 and narrowing the photographing range 101D for one image, although the number of photographs increases, clear images can be photographed as the image information 31 and the accuracy of inspection can be improved.

図11は、図10の無人飛行体10が撮影位置r=1からr=2に移動する場合の側面図である。
無人飛行体10が撮影位置r=1からr=2に移動する際、撮影位置r=1での撮影範囲101Dと、撮影位置r=2での撮影中心102Pを含む撮影範囲102Dとの間の位置関係を検討する。
制御装置21は、以下の(撮影方針1)または(撮影方針2)に示すような撮影パラメータ情報を無人飛行体10に指定することで、適切な画像情報31(複数枚の撮影画像)を無人飛行体10に撮影させる。
FIG. 11 is a side view of the unmanned aerial vehicle 10 in FIG. 10 when it moves from the imaging position r=1 to r=2.
When the unmanned aerial vehicle 10 moves from the photographing position r=1 to r=2, the distance between the photographing range 101D at the photographing position r=1 and the photographing range 102D including the photographing center 102P at the photographing position r=2 is Consider positional relationships.
The control device 21 specifies shooting parameter information as shown in (Photography Policy 1) or (Photography Policy 2) below to the unmanned aerial vehicle 10, thereby transmitting appropriate image information 31 (a plurality of captured images) to the unmanned aircraft. The flying object 10 is caused to take a photograph.

(撮影方針1)第1の撮影範囲101Dと第2の撮影範囲102Dとの間で重複箇所は許容するが、未撮部分は発生させないように指示する。これにより、ブレード73の撮影範囲が網羅されるので、点検漏れを予防できる。
(撮影方針2)第1の撮影範囲101Dと第2の撮影範囲102Dとの間で重複箇所を許容せず、未撮部分も発生させないように指示する。つまり、撮影範囲101Dの端部(図11では上端)と、撮影範囲102Dの端部(図11では下端)とが接するように撮影する。これにより、点検漏れを予防しつつ撮影枚数を削減できる。
(Photographing policy 1) Overlapping parts are allowed between the first photographing range 101D and the second photographing range 102D, but instructions are given not to create unphotographed parts. As a result, the photographing range of the blade 73 is covered, so that omissions in inspection can be prevented.
(Photographing policy 2) Instructions are given not to allow overlap between the first photographing range 101D and the second photographing range 102D, and to prevent unphotographed portions from occurring. That is, the photograph is taken so that the end of the photographing range 101D (the upper end in FIG. 11) and the end of the photographing range 102D (the lower end in FIG. 11) are in contact with each other. This makes it possible to reduce the number of images to be taken while preventing inspection omissions.

そのため、撮影パラメータ情報は、(撮影方針1)または(撮影方針2)を示す情報と、撮影範囲101D、102Dを示す情報(画角101K、102K)とを含む。なお、一般的には画角101K=画角102Kであるが、ズームレンズを用いて画角101K≠画角102Kとしてもよい。
このように、制御装置21は、あらかじめ指定した撮影装置11の撮影パラメータ情報(焦点距離と撮影画角との関係など)に合うように、無人飛行体10を自律的に移動させる。これにより、GPS(Global Positioning System)信号や衝突回避センサを用いずに、ブレード73に対する無人飛行体10の位置を簡易に決定できる。
ここで、「自律的」な移動とは、制御装置21からの指示(撮影パラメータ情報)を受けた無人飛行体10が、その指示に合致するように移動することである。人間がリモコン等を介して操縦していないから無人飛行体10が自律的に移動するとも言える。
Therefore, the photographing parameter information includes information indicating (photographing policy 1) or (photographing policy 2) and information indicating photographing ranges 101D and 102D (angles of view 101K and 102K). Although the angle of view 101K is generally 102K, the angle of view 101K may be 102K using a zoom lens.
In this manner, the control device 21 autonomously moves the unmanned flying object 10 so as to match the photographing parameter information (such as the relationship between the focal length and the photographing angle of view) of the photographing device 11 specified in advance. Thereby, the position of the unmanned flying object 10 with respect to the blade 73 can be easily determined without using a GPS (Global Positioning System) signal or a collision avoidance sensor.
Here, "autonomous" movement means that the unmanned flying object 10 that receives an instruction (imaging parameter information) from the control device 21 moves in accordance with the instruction. It can also be said that the unmanned flying object 10 moves autonomously because it is not controlled by a human using a remote control or the like.

以下、(ステップ4)として、目標位置へ着陸する工程を説明する。
無人飛行体10は、撮影完了となった場合や残り飛行時間が僅かな場合、強風により無人飛行体10の自律的な撮影飛行が困難となった場合、あるいは図示しない通信部を通じて監視員から帰還指令を受信した場合に、任意の地点へ着陸する。
着陸する地点は無人飛行体10が離陸した地点に加えて、離陸地点とは異なる着陸候補地点をあらかじめ複数設定しておいてもよい。これにより、バッテリー状態に応じた残り飛行時間や劣環境状態により適した地点を判断して着陸地点を適宜変更することができ、安全性を高めることもできる。
Hereinafter, as (step 4), the process of landing at the target position will be explained.
The unmanned aerial vehicle 10 is returned when the photographing process is completed, when there is little flight time remaining, when strong winds make it difficult for the unmanned aerial vehicle 10 to fly autonomously for photographing, or when the unmanned aerial vehicle 10 is returned by an observer through a communication section (not shown). If a command is received, the aircraft will land at any location.
In addition to the point where the unmanned flying object 10 takes off, a plurality of candidate landing points different from the takeoff point may be set in advance as the landing point. This allows the landing site to be changed as appropriate by determining a point that is more suitable for the remaining flight time and poor environmental conditions depending on the battery status, and also for improving safety.

このように撮影された画像情報31は、撮影装置11から伝送装置12を介して、制御装置21へ送信される。制御装置21では、基準位置に近い位置から順番にユニークな識別情報32を画像情報31に付与して(図5のNo.1,2,…50など)、記憶部30へ送信する。また、撮影装置11の復動時には、基準位置に遠い位置から順番に識別情報32を付与して(図5のNo.51,…99,100など)記憶部30に送信される。 The image information 31 photographed in this manner is transmitted from the photographing device 11 to the control device 21 via the transmission device 12. The control device 21 assigns unique identification information 32 to the image information 31 in order from the position closest to the reference position (No. 1, 2, . . . 50 in FIG. 5, etc.) and transmits it to the storage unit 30. Further, when the photographing device 11 moves back, identification information 32 is assigned to the reference position in order from the farthest position (No. 51, . . . 99, 100 in FIG. 5, etc.) and transmitted to the storage unit 30.

図12は、画像情報31に付与された識別情報32に対応する管理情報の一例を示すテーブルである。
このテーブルは、記憶部30に格納されており、第1列の識別情報32(No.)ごとに以下の情報を対応付ける。
・撮影日時(テーブル第4列)
・撮影対象(第2列のサイト名、第3列の号機番号、第5列のブレードNo)。
・撮影対象の撮影範囲(第6列のブレード撮影位置であるR軸のr=1,2,…と、第7列の撮影面a,b,c,d)
・撮影画像の点検結果である損傷状態(第8列の損傷種類、第9列の損傷レベル)
FIG. 12 is a table showing an example of management information corresponding to the identification information 32 given to the image information 31.
This table is stored in the storage unit 30, and the following information is associated with each identification information 32 (No.) in the first column.
・Date and time of shooting (4th row of table)
- Shooting target (site name in the second column, machine number in the third column, blade number in the fifth column).
- Shooting range of the shooting target (R-axis r=1,2,... which is the blade shooting position of the 6th row, and shooting planes a, b, c, d of the 7th row)
・Damage status as the inspection result of photographed images (damage type in the 8th column, damage level in the 9th column)

例えば、テーブル1行目の管理情報は、2017年6月10日の撮影画像として、Aサイトの1号機のブレードNo.1を被写体として撮影位置r=1(基準位置)の撮影面aを撮影した画像に、識別情報32=No.1を割り当てたことを示す。そして、この撮影画像の点検結果で得られる損傷状態として、レベル2の摩耗状態が付加されている。 For example, the management information in the first row of the table is an image taken on June 10, 2017, taken at shooting plane a at shooting position r=1 (reference position) with Blade No. 1 of Unit 1 at site A as the subject. This indicates that identification information 32=No.1 has been assigned to the image. A level 2 wear state is added as a damage state obtained from the inspection results of this photographed image.

なお、制御装置21は、風車70が有する複数枚のブレードのうちのブレードごとの特定情報(ブレードNo)を各画像情報31に対して付与して記憶部30に記憶する。記憶したブレードNoは、制御装置21の診断処理において同じブレードごとの特定情報が付された画像情報31同士を比較するときに参照される。
このように、ブレードごとに画像情報31を取得することで、ある号機のブレード(例えば、1号機のブレードNo.1)と、他の号機のブレード(2号機のブレードNo.1)とを容易に比較して診断処理に活用できる。
Note that the control device 21 assigns specific information (blade number) for each blade among the plurality of blades included in the windmill 70 to each piece of image information 31, and stores the information in the storage unit 30. The stored blade number is referred to when comparing the image information 31 to which the same blade specific information is attached in the diagnostic processing of the control device 21.
In this way, by acquiring the image information 31 for each blade, it is possible to easily identify the blade of a certain machine (for example, blade No. 1 of machine No. 1) and the blade of another machine (blade No. 1 of machine No. 2). It can be used for diagnostic processing compared to .

また、点検結果を得るために、あらかじめ記憶部30には、ブレード73の正常状態を示す正常画像情報33が格納されている。そして、制御装置21は、同一の識別情報32ごとに、撮影装置11から取得した今回の点検で撮影した画像情報31と、事前に用意した正常画像情報33とを比較する。比較結果として両者が異なるときには、制御装置21は、今回の点検で撮影した画像情報31を異常と診断する診断処理を行う。そして、制御装置21は、図12のテーブルに対して、診断結果として損傷状態を追加する。 Further, in order to obtain inspection results, normal image information 33 indicating the normal state of the blade 73 is stored in advance in the storage unit 30. Then, the control device 21 compares the image information 31 photographed in the current inspection acquired from the photographing device 11 with the normal image information 33 prepared in advance for each of the same identification information 32. If the comparison results show that the two are different, the control device 21 performs a diagnostic process to diagnose the image information 31 taken during the current inspection as abnormal. Then, the control device 21 adds the damage state to the table of FIG. 12 as a diagnosis result.

以上説明した実施例1において、以下のような変形例としてもよい。
(変形例1)基準位置r=1をナセル72の近傍としたが(図10)、ブレード73の先端としてもよい。基準位置r=1をブレード73の先端とした場合、図5の飛行ルートF1を示す矢印と、飛行ルートF2を示す矢印とで、それぞれ矢印の向きが逆になる。つまり、往動時の飛行ルートF1はブレード73の先端からナセル72の近傍へ移動し、復動時はナセル72の近傍からブレード73の先端へ移動する。
The first embodiment described above may be modified as follows.
(Modification 1) Although the reference position r=1 is set near the nacelle 72 (FIG. 10), it may also be set at the tip of the blade 73. When the reference position r=1 is the tip of the blade 73, the arrow directions indicating the flight route F1 and the arrow indicating the flight route F2 in FIG. 5 are opposite to each other. That is, the flight route F1 during the forward movement moves from the tip of the blade 73 to the vicinity of the nacelle 72, and during the return movement it moves from the vicinity of the nacelle 72 to the tip of the blade 73.

(変形例2)制御装置21は、点検結果が正常な画像情報31を過去の所定期間に取得して統計的手法に基づいて学習することで、風車70の健全性を評価するための正常画像情報33を生成してもよい。
統計的手法に基づいた学習とは、例えば同じ被写体の同じ撮影範囲を別々の撮影日時に撮影した画像集合に対して、それらの平均画像を学習結果として求める処理である。これにより、ユーザが制御装置21に正常画像情報33を与えなくても、過去の期間に取得した画像情報31から正常画像情報33を生成できる。
(Modification 2) The control device 21 acquires image information 31 with normal inspection results in a predetermined period in the past and learns based on a statistical method to obtain normal images for evaluating the health of the wind turbine 70. Information 33 may also be generated.
Learning based on a statistical method is a process in which, for example, the average image of a set of images taken of the same subject and the same shooting range at different shooting dates and times is obtained as a learning result. Thereby, the normal image information 33 can be generated from the image information 31 acquired in the past period even if the user does not provide the normal image information 33 to the control device 21.

実施例2は、無人飛行体10が撮影した画像情報31を表示部40へ表示させるための構成である。
図13は、実施例2の監視システム100を示す構成図である。図1の監視システム100と同様の構成については、その説明を省略する。図13の監視システム100は、図1の構成から入力部22と、ルール設定部23と、表示制御部24とを追加した。
The second embodiment is a configuration for displaying image information 31 photographed by the unmanned flying vehicle 10 on the display unit 40.
FIG. 13 is a configuration diagram showing a monitoring system 100 according to the second embodiment. Descriptions of configurations similar to those of the monitoring system 100 in FIG. 1 will be omitted. The monitoring system 100 of FIG. 13 has an input section 22, a rule setting section 23, and a display control section 24 added to the configuration of FIG.

入力部22は、ブレード73の画像情報31を表示部40へ表示させる際の画面表示ルールなどの各種情報を点検者に入力させる入力手段である。入力手段は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。
ルール設定部23は、入力部22から受けた画面表示ルールを表示制御部24に設定する。表示制御部24は、設定された画面表示ルールに基づき、ブレード73の画像情報31を表示部40に表示させる(詳細は図14-図16)。
The input unit 22 is an input unit that allows the inspector to input various information such as screen display rules for displaying the image information 31 of the blade 73 on the display unit 40. Input means include, for example, a keyboard, a mouse, and a touch panel.
The rule setting unit 23 sets the screen display rules received from the input unit 22 in the display control unit 24. The display control unit 24 displays the image information 31 of the blade 73 on the display unit 40 based on the set screen display rules (see FIGS. 14 to 16 for details).

図14は、第1の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。
第1の画面表示ルール201では、Aサイトにおける1号機のブレードNo.1を撮影面aで撮影した画像集合が表示対象として指定されており、さらに、正常画像情報33との比較表示も指定されている。
表示制御部24は、第1の画面表示ルール201に合致した画像情報31を画像集合202として表示し、第1の画面表示ルール201に合致した正常画像情報33を画像集合203として、1つの画面200内の左右に分割して表示する。
FIG. 14 is a display screen diagram when the first screen display rule is specified.
In the first screen display rule 201, a set of images taken of blade No. 1 of machine No. 1 at site A at shooting plane a is specified as the display target, and a comparison display with normal image information 33 is also specified. ing.
The display control unit 24 displays the image information 31 that matches the first screen display rule 201 as an image set 202, and displays the normal image information 33 that matches the first screen display rule 201 as the image set 203 on one screen. 200 is divided into left and right parts and displayed.

なお、画面200内の縦方向は撮影位置(r=1,2,…)を示し、横方向は画像集合202の撮影日時を示す。つまり、同じ撮影位置の画像情報31と、正常画像情報33とが左右の対応する位置に並べて表示される。
このように、同じ撮影面aの画像情報31および正常画像情報33を比較して表示させることで、その表示を閲覧した点検者は、ブレード73の損傷状態を容易に確認できる。また、制御装置21は、診断処理の結果として画像情報31ごとに正常であるか異常であるかを区別して、表示部40に表示させてもよい(図14では正常の結果を図示)。これにより、点検者は診断結果を画面200で分かりやすく把握できる。
Note that the vertical direction in the screen 200 indicates the shooting position (r=1, 2, . . . ), and the horizontal direction indicates the shooting date and time of the image set 202. That is, the image information 31 and the normal image information 33 from the same photographing position are displayed side by side at corresponding positions on the left and right.
In this way, by comparing and displaying the image information 31 and the normal image information 33 of the same photographic plane a, the inspector viewing the display can easily check the damage state of the blade 73. Further, the control device 21 may distinguish whether each piece of image information 31 is normal or abnormal as a result of the diagnostic processing, and display the result on the display unit 40 (a normal result is shown in FIG. 14). Thereby, the inspector can easily understand the diagnosis results on the screen 200.

図15は、第2の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。
第2の画面表示ルール211では、図12の管理情報の一部(撮影日時、サイト名、号機番号、ブレードNo)として、2017年6月10日に撮影された、Aサイトの1号機におけるブレードNo.1の画像集合が表示対象として指定されている。さらに、撮影面a~dごとの比較表示も指定されている。
表示制御部24は、第2の画面表示ルール211に合致した画像情報31を撮影面a~dごとに分けて、1つの画面210内に表示させる。具体的には、表示制御部24は、画面210内の横方向にそれぞれの撮影面a~dを並べ、画面210内の縦方向にブレード73の撮影位置をr=1(基準位置)から順に分割して表示させる。
FIG. 15 is a display screen diagram when the second screen display rule is specified.
In the second screen display rule 211, as part of the management information in FIG. Image set No. 1 is specified as the display target. Furthermore, a comparative display for each of the photographing planes a to d is specified.
The display control unit 24 divides the image information 31 that matches the second screen display rule 211 into photographic planes a to d and displays them on one screen 210. Specifically, the display control unit 24 arranges the photographing planes a to d in the horizontal direction on the screen 210, and sequentially arranges the photographing positions of the blade 73 in the vertical direction on the screen 210 starting from r=1 (reference position). Divide and display.

図16は、第3の画面表示ルールを指定した場合の表示画面図である。
第3の画面表示ルール221では、図12の管理情報の一部(サイト名、号機番号、ブレードNo)として、Aサイトの1号機におけるブレードNo.1を撮影した画像集合が表示対象として指定されている。さらに、撮影日時ごとの比較表示も指定されている。
FIG. 16 is a display screen diagram when the third screen display rule is specified.
In the third screen display rule 221, as part of the management information (site name, machine number, blade number) in FIG. ing. Furthermore, comparison display by shooting date and time is also specified.

表示制御部24は、第3の画面表示ルール221に合致した画像情報31を撮影日時ごとに分けて、1つの画面220内に表示させる。具体的には、表示制御部24は、画面220内の横方向にそれぞれの撮影日時を並べ、画面220内の縦方向にブレード73の撮影位置をr=1(基準位置)から順に分割して表示させる。
このように、同じブレード73の画像情報31を時系列ごとに分割して表示させることで、ブレード73の損傷状況の過程を、点検者が容易に確認できる。
The display control unit 24 divides the image information 31 that matches the third screen display rule 221 by shooting date and time, and displays the image information 31 on one screen 220. Specifically, the display control unit 24 arranges the respective shooting dates and times in the horizontal direction on the screen 220, and divides the shooting positions of the blade 73 in the vertical direction on the screen 220 in order from r=1 (reference position). Display.
In this way, by dividing and displaying the image information 31 of the same blade 73 in chronological order, the inspector can easily check the process of damage to the blade 73.

図17は、点検結果として正常であるか異常であるか区別した場合の表示画面図である。
図15ではすべての表示画像が正常な場合を例示したが、一部の表示画像にだけ損傷が写っていることもある。その場合、表示制御部24は、識別情報32ごとの画像情報31に対して、損傷の説明情報を併せて表示してもよい。
FIG. 17 is a display screen diagram when the inspection results are classified as normal or abnormal.
Although FIG. 15 illustrates a case in which all displayed images are normal, damage may be shown only in some displayed images. In that case, the display control unit 24 may display damage explanation information together with the image information 31 for each identification information 32.

表示制御部24は、画面230内の第1表示231として、同じブレード73の同じ撮影位置を異なる時刻で撮影した画像情報31を横に並べて表示する。各表示画像の下には、2018/4/1などの撮影日と、正常または異常の診断結果とい、異常の場合の損傷度合い(1%~100%で数値が大きいほど損傷が深刻)とが表示される。ここでは、2018/4/1には正常であったブレード73が、2018/10/1には軽度の損傷231aが発生し、2019/4/1には重度の損傷231bへと損傷度合いが進行している。
そのため、制御装置21は、診断処理の結果として異常とした画像情報31について同じ撮影位置のものを時系列で記憶部30に記憶し、その時系列で記憶した同じ撮影位置の画像情報31を比較することで損傷状態の進行度合いを算出する。
The display control unit 24 displays, as a first display 231 on the screen 230, image information 31 obtained by photographing the same blade 73 at the same photographing position at different times, side by side. Below each displayed image, the date of shooting such as April 1, 2018, the diagnosis result (normal or abnormal), and the degree of damage in the case of abnormality (1% to 100%, the higher the value, the more serious the damage) are. Is displayed. Here, blade 73 was normal on April 1, 2018, mild damage 231a occurred on October 1, 2018, and the degree of damage progressed to severe damage 231b on April 1, 2019. are doing.
Therefore, the control device 21 stores the image information 31 determined to be abnormal as a result of the diagnostic processing at the same imaging position in the storage unit 30 in chronological order, and compares the image information 31 stored in the chronological order at the same imaging position. This calculates the degree of progress of the damage state.

表示制御部24は、画面230内の第2表示232として、異なるブレード73の対応する撮影位置(例えばr=5)を同じ時刻に撮影した画像情報31を横に並べて表示する。
ここでは、Aサイト1号機の損傷232aと、XサイトN号機の損傷232bとで、同様の損傷が発見されている。このように、第1表示231または第2表示232により、ブレード全体のうちの損傷箇所を容易に把握できる。
The display control unit 24 displays, as a second display 232 on the screen 230, image information 31 taken at the same time at corresponding photographing positions (for example, r=5) of different blades 73, side by side.
Here, similar damage is found in damage 232a to the A-site No. 1 machine and damage 232b to the X-site No. 1 machine. In this way, by the first display 231 or the second display 232, it is possible to easily understand the damaged location of the entire blade.

以上説明した実施例2において、同じブレード73の画像情報31を撮影位置(r=1,2,…)に沿って縦方向に並べて表示させる画面でも、横方向に有益な比較対象を並べて点検者に比較させる。これにより、損傷の発見などの点検を1つの画面内で効率的に実現できる。 In the second embodiment described above, even on a screen that displays the image information 31 of the same blade 73 vertically along the photographing position (r=1, 2,...), useful comparison targets are displayed horizontally so that the inspector can Let them compare. This makes it possible to efficiently perform inspections such as discovering damage within one screen.

10 無人飛行体
11 撮影装置
12 伝送装置
13 モータ駆動部
21 制御装置
22 入力部
23 ルール設定部
24 表示制御部
30 記憶部
31 画像情報
32 識別情報
33 正常画像情報
40 表示部
70 風車(風力発電設備)
71 タワー
72 ナセル
73 ブレード
100 監視システム
10 Unmanned Aerial Vehicle 11 Photographing Device 12 Transmission Device 13 Motor Drive Unit 21 Control Device 22 Input Unit 23 Rule Setting Unit 24 Display Control Unit 30 Storage Unit 31 Image Information 32 Identification Information 33 Normal Image Information 40 Display Unit 70 Wind Turbine (Wind Power Generation Facility) )
71 Tower 72 Nacelle 73 Blade 100 Surveillance System

Claims (9)

風力発電設備を撮影した画像情報に基づき、前記風力発電設備を点検する監視システムであって、
前記風力発電設備を構成するブレードの前記画像情報を撮影する撮影装置と、前記撮影装置に前記画像情報を撮影させるように制御するとともに撮影した前記画像情報およびその画像情報に対する診断処理の結果を記憶部に記憶する制御装置と、前記診断処理の結果を表示する表示部とを備え、
前記制御装置は、
前記ブレードの前記画像情報を撮影するときの、前記ブレードの長手方向であるR軸に対して垂直な平面をR断面とした際に、R断面上における前記撮影装置から前記ブレードまでの距離である所定の離間距離と、前記撮影装置から前記ブレードに向けて撮影するときの撮影面及び画角とを含む撮影パラメータ情報を前記撮影装置に指示することで、前記所定の離間距離と前記撮影面と前記画角とに合う撮影位置に基づいて前記撮影装置を自律的に移動させて、前記ブレードの前記画像情報を前記撮影装置に撮影させ、
あらかじめ前記記憶部に記憶した前記ブレードの正常状態を示す正常画像情報と、今回の点検で撮影した前記画像情報とを比較し、双方が異なるときに今回の点検で撮影した前記画像情報を異常とする前記診断処理を行い、前記診断処理の結果として前記画像情報ごとに正常であるか異常であるかを区別し、かつ、異常であるときには前記ブレードの摩耗状態または前記ブレードの剥離状態に損傷種類を分類して、その分類結果を第1の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記診断処理の結果として異常とした前記画像情報について同じ撮影位置のものを時系列で前記記憶部に記憶し、その時系列で記憶した同じ撮影位置の前記画像情報を比較することで損傷状態である前記損傷種類の進行度合いを算出するとともに、その進行度合いを第2の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記風力発電設備が有する複数枚の前記ブレードそれぞれに割り当てられたブレード番号と、各ブレードの撮影位置とを各前記画像情報に対して付与して前記記憶部に記憶し、前記診断処理において同じ撮影位置として対応し異なる前記ブレード番号が付された前記画像情報同士を比較するとともに、その比較結果を第3の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記表示部は、前記第1の画面表示と、前記第2の画面表示と、前記第3の画面表示とを一画面で同時に表示することを特徴とする
監視システム。
A monitoring system that inspects wind power generation equipment based on image information taken of the wind power generation equipment,
a photographing device for photographing the image information of the blades constituting the wind power generation equipment; controlling the photographing device to photograph the image information; and storing the photographed image information and the results of diagnostic processing for the image information; and a display unit that displays the results of the diagnostic processing,
The control device includes:
When photographing the image information of the blade, when a plane perpendicular to the R axis, which is the longitudinal direction of the blade, is the R cross section, it is the distance from the photographing device to the blade on the R cross section. By instructing the photographing device with photographing parameter information including a predetermined separation distance, and a photographing surface and angle of view when photographing from the photographing device toward the blade, the predetermined separation distance and the photographing surface can be set. autonomously moving the photographing device based on a photographing position that matches the angle of view, and causing the photographing device to photograph the image information of the blade;
The normal image information stored in the storage unit in advance indicating the normal state of the blade is compared with the image information taken during the current inspection, and if both differ, the image information taken during the current inspection is determined to be abnormal. As a result of the diagnostic processing, the image information is determined to be normal or abnormal, and if the image information is abnormal, the type of damage is determined based on the wear state of the blade or the peeling state of the blade. and displaying the classification results on the display unit as a first screen display;
The image information determined to be abnormal as a result of the diagnostic processing is stored in the storage unit in chronological order at the same imaging position, and the image information stored in the chronological order at the same imaging position is compared to determine whether the image information is in a damaged state. Calculating the degree of progress of the damage type and displaying the degree of progress on the display unit as a second screen display;
A blade number assigned to each of the plurality of blades of the wind power generation equipment and a photographing position of each blade are assigned to each of the image information and stored in the storage unit, and the same photographing is performed in the diagnostic process. Comparing the image information to which the blade numbers corresponding to the positions and different blade numbers are attached, and displaying the comparison result on the display unit as a third screen display;
A monitoring system, wherein the display unit displays the first screen display, the second screen display, and the third screen display simultaneously on one screen.
前記撮影装置は、撮影位置に移動して指示された画角で前記ブレードを撮影する工程について、第1の画像情報と第2の画像情報とを続けて撮影するときに、第1の撮影範囲と第2の撮影範囲との間において前記ブレードの未撮部分を作らないような撮影位置まで移動することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
In the step of moving to a photographing position and photographing the blade at a designated angle of view, the photographing device is configured to capture a first photographing range when sequentially photographing first image information and second image information. The monitoring system according to claim 1, wherein the monitoring system moves to a photographing position that does not create an unphotographed portion of the blade between the first photographing range and the second photographing range.
前記制御装置は、複数の前記撮影面を前記撮影パラメータ情報に含めて前記撮影装置に指示し、
前記撮影装置は、前記ブレードの第1端部から対向する第2端部までを前記R軸方向に沿って移動しながら続けて第1の撮影面を撮影し、その後に、前記ブレードの第2端部から第1端部までを前記R軸方向に沿って移動しながら続けて第2の撮影面を撮影することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
The control device instructs the imaging device to include the plurality of imaging planes in the imaging parameter information,
The photographing device continuously photographs the first photographing surface while moving from the first end of the blade to the opposing second end along the R-axis direction, and then continuously photographs the first photographing surface. The monitoring system according to claim 1, characterized in that the second imaging plane is continuously photographed while moving along the R-axis direction from the end to the first end.
前記制御装置は、前記ブレードの第1端部から第2端部までの前記R軸方向の位置情報を示す撮影位置と、撮影順序ごとに採番した識別情報とを各前記画像情報に対して付与して前記記憶部に記憶することを特徴とする
請求項3に記載の監視システム。
The control device specifies, for each piece of image information, a photographing position indicating positional information in the R-axis direction from a first end to a second end of the blade, and identification information numbered for each photographing order. The monitoring system according to claim 3, wherein the monitoring system is assigned and stored in the storage unit.
前記制御装置は、複数の前記撮影面を前記撮影パラメータ情報に含めて前記撮影装置に指示し、
前記撮影装置は、前記R断面上で前記ブレードの周囲を旋回しながら複数の前記撮影面を連続して撮影しつつ、前記ブレードの前記R軸方向に向かって移動するらせん状の飛行ルートに沿って移動しながら撮影することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
The control device instructs the imaging device to include the plurality of imaging planes in the imaging parameter information,
The photographing device sequentially photographs a plurality of photographing planes while rotating around the blade on the R cross-section, and travels along a spiral flight route moving toward the R axis direction of the blade. The surveillance system according to claim 1, wherein the surveillance system takes pictures while moving.
前記制御装置は、複数の前記撮影面を前記撮影パラメータ情報に含めて前記撮影装置に指示し、
前記制御装置は、前記R断面上で前記ブレードの回転方向の範囲外に、複数の前記撮影面を撮影するための各撮影位置を設定することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
The control device instructs the imaging device to include the plurality of imaging planes in the imaging parameter information,
The control device is characterized in that the control device sets each photographing position for photographing the plurality of photographing surfaces outside the range of the rotational direction of the blade on the R cross section.
The monitoring system according to claim 1 .
前記制御装置は、点検結果が正常な前記画像情報を過去の所定期間に取得して統計的手法に基づいて学習することで、前記風力発電設備の健全性を評価するための前記正常画像情報を生成することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
The control device acquires the image information with normal inspection results during a predetermined period in the past and learns based on a statistical method to obtain the normal image information for evaluating the health of the wind power generation equipment. The monitoring system according to claim 1, wherein the monitoring system generates the following information.
前記撮影装置および伝送装置は無人飛行体に搭載されており、
前記無人飛行体が飛行状態において前記撮影装置が前記ブレードを撮影した前記画像情報を、前記伝送装置から前記制御装置に伝送することを特徴とする
請求項1に記載の監視システム。
The photographing device and the transmission device are mounted on an unmanned flying vehicle,
The monitoring system according to claim 1, wherein the image information obtained by photographing the blade by the photographing device while the unmanned flying vehicle is in flight is transmitted from the transmission device to the control device.
風力発電設備を撮影した画像情報に基づき、前記風力発電設備を点検する監視方法であって、
監視システムは、撮影装置と、制御装置と、表示部とを備えており、
前記撮影装置は、前記風力発電設備を構成するブレードの前記画像情報を撮影し、
前記制御装置は、
前記撮影装置に前記画像情報を撮影させるように制御するとともに撮影した前記画像情報およびその画像情報に対する診断処理の結果を記憶部に記憶し、
前記ブレードの前記画像情報を撮影するときの、前記ブレードの長手方向であるR軸に対して垂直な平面をR断面とした際に、R断面上における前記撮影装置から前記ブレードまでの距離である所定の離間距離と、前記撮影装置から前記ブレードに向けて撮影するときの撮影面及び画角とを含む撮影パラメータ情報を前記撮影装置に指示することで、前記所定の離間距離と前記撮影面と前記画角とに合う撮影位置に基づいて前記撮影装置を自律的に移動させて、前記ブレードの前記画像情報を前記撮影装置に撮影させ、
あらかじめ前記記憶部に記憶した前記ブレードの正常状態を示す正常画像情報と、今回の点検で撮影した前記画像情報とを比較し、双方が異なるときに今回の点検で撮影した前記画像情報を異常とする前記診断処理を行い、前記診断処理の結果として前記画像情報ごとに正常であるか異常であるかを区別し、かつ、異常であるときには前記ブレードの摩耗状態または前記ブレードの剥離状態に損傷種類を分類して、その分類結果を第1の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記診断処理の結果として異常とした前記画像情報について同じ撮影位置のものを時系列で前記記憶部に記憶し、その時系列で記憶した同じ撮影位置の前記画像情報を比較することで損傷状態である前記損傷種類の進行度合いを算出するとともに、その進行度合いを第2の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記風力発電設備が有する複数枚の前記ブレードそれぞれに割り当てられたブレード番号と、各ブレードの撮影位置とを各前記画像情報に対して付与して前記記憶部に記憶し、前記診断処理において同じ撮影位置として対応し異なる前記ブレード番号が付された前記画像情報同士を比較するとともに、その比較結果を第3の画面表示として前記表示部に表示させ、
前記表示部は、前記第1の画面表示と、前記第2の画面表示と、前記第3の画面表示とを一画面で同時に表示することを特徴とする
監視方法。
A monitoring method for inspecting wind power generation equipment based on image information taken of the wind power generation equipment, the method comprising:
The monitoring system includes an imaging device, a control device, and a display section,
The photographing device photographs the image information of the blades constituting the wind power generation equipment,
The control device includes:
controlling the photographing device to photograph the image information, and storing the photographed image information and the results of diagnostic processing on the image information in a storage unit;
When photographing the image information of the blade, when a plane perpendicular to the R axis, which is the longitudinal direction of the blade, is the R cross section, it is the distance from the photographing device to the blade on the R cross section. By instructing the photographing device with photographing parameter information including a predetermined separation distance, and a photographing surface and angle of view when photographing from the photographing device toward the blade, the predetermined separation distance and the photographing surface can be set. autonomously moving the photographing device based on a photographing position that matches the angle of view, and causing the photographing device to photograph the image information of the blade;
The normal image information stored in the storage unit in advance indicating the normal state of the blade is compared with the image information taken during the current inspection, and if both differ, the image information taken during the current inspection is determined to be abnormal. As a result of the diagnostic processing, the image information is determined to be normal or abnormal, and if the image information is abnormal, the type of damage is determined based on the wear state of the blade or the peeling state of the blade. and displaying the classification results on the display unit as a first screen display;
The image information determined to be abnormal as a result of the diagnostic processing is stored in the storage unit in chronological order at the same imaging position, and the image information stored in the chronological order at the same imaging position is compared to determine whether the image information is in a damaged state. Calculating the degree of progress of the damage type and displaying the degree of progress on the display unit as a second screen display;
A blade number assigned to each of the plurality of blades of the wind power generation equipment and a photographing position of each blade are assigned to each of the image information and stored in the storage unit, and the same photographing is performed in the diagnostic process. Comparing the image information to which the blade numbers corresponding to the positions and different blade numbers are attached, and displaying the comparison result on the display unit as a third screen display;
The monitoring method, wherein the display unit simultaneously displays the first screen display, the second screen display, and the third screen display on one screen.
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