JP7616001B2 - Water-submerged inspection device, method and program for controlling water-submerged inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、浸水検査装置、浸水検査装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a water-submersion inspection device, a control method for the water-submersion inspection device, and a program.
配電系統には様々な設備が設けられている。例えば、変電所から各需要家までの電力供給経路を切り替えたり、工事区間を停電させたりするために、配電線路を気中で接続又は遮断する気中開閉器(例えば高圧気中開閉器)が施設されている。 A variety of equipment is installed in power distribution systems. For example, air switchgears (e.g. high-voltage air switchgears) are installed to connect or disconnect power distribution lines in the air in order to switch the power supply route from the substation to each consumer or to cut off power in construction areas.
気中開閉器は、金属製の筐体の内部に充電部等の電気部品が収容されているが、雨水などが筐体の内部に侵入すると充電部が短絡する虞がある。 Air contactors house electrical components such as live parts inside a metal housing, but if rainwater or other liquids get inside the housing, there is a risk that the live parts will short-circuit.
そのため、気中開閉器の筐体の内部の浸水を点検するための装置が開発されている(例えば特許文献1を参照)。 For this reason, a device has been developed to check for water ingress inside the housing of an air switch (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されている装置は、ヒータ及び温度センサが露出している面を気中開閉器の筐体の底面に当接させた状態で、筐体の底面をヒータで加熱したときの底面の温度を温度センサで検出し、熱伝導率の原理を利用して温度検出結果から筐体内部の浸水の有無を判定する。 The device described in Patent Document 1 has the exposed surface of the heater and temperature sensor in contact with the bottom surface of the housing of the air switch, and when the bottom surface of the housing is heated by the heater, the temperature sensor detects the temperature of the bottom surface, and uses the principle of thermal conductivity to determine whether water has entered the inside of the housing from the temperature detection result.
ところが、このような装置を気中開閉器の筐体の底面に当接させるためには、高所作業車を使って作業をしなければならない。 However, in order to attach such a device to the bottom of the housing of the air switch, a high-altitude work vehicle must be used.
そのため、地上から気中開閉器にレーザーを照射して筐体の温度を非接触で上昇させると共に、筐体の温度を地上から非接触に計測することで、気中開閉器の浸水の検査を行うようにした装置が開発されている。 As a result, a device has been developed that uses a laser to irradiate the air switch from the ground to raise the temperature of the casing without contact, and also measures the temperature of the casing without contact from the ground, allowing the air switch to be inspected for water ingress.
しかしながらこの場合、レーザー照射器を正確に気中開閉器の底面に向けてからレーザーを出射することが必要であるが、レーザー照射器を正しく気中開閉器に向けるためには、人手による様々な装置の位置合わせを行う必要があり、作業負担の軽減が求められている。 In this case, however, it is necessary to accurately aim the laser irradiator at the bottom surface of the air switch before emitting the laser, but in order to correctly aim the laser irradiator at the air switch, manual alignment of various devices is required, and there is a demand for reducing the workload.
本発明はこのような背景に鑑みてなされたものであり、柱上に設置された気中開閉器にレーザー照射器を向ける際の作業負担を軽減可能な浸水検査装置、浸水検査装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in light of this background, and aims to provide a water ingress inspection device, a control method for the water ingress inspection device, and a program that can reduce the workload when pointing a laser irradiator at an air switch installed on a pole.
上記課題を解決するための手段の一つは、柱上に設置された気中開閉器の浸水を検査する浸水検査装置であって、レーザーを出力するレーザー出力部と、前記レーザー出力部の向きに沿って外界を撮影する撮影部と、前記撮影部が撮影した画像を解析することにより、前記気中開閉器の筐体の底面にレーザーが照射されるように前記レーザー出力部の向きを制御する照射方向制御部と、レーザーの照射に伴って上昇する前記底面の温度を測定する温度測定部と、前記底面の温度の測定結果を元に、前記気中開閉器の浸水を検査する検査実行部と、を備え、前記照射方向制御部は、過去に撮影された気中開閉器の複数の画像データを用いて、画像内に写っている気中開閉器の筐体の底面を特定するように作成された、学習モデルを記憶する学習モデル記憶部と、前記撮影部によって新たに撮影された気中開閉器の画像データを前記学習モデルに入力することにより、画像内に写っている前記気中開閉器の筐体の底面を特定する底面特定部と、前記画像内における前記底面の位置を元に、前記レーザー出力部の現在の向きと、前記気中開閉器の前記底面にレーザーが照射されるような前記レーザー出力部の向きと、の差分を算出する照射方向算出部と、前記差分を元に、前記レーザー出力部の向きを調整する方向調整部と、を備える。 One of the means for solving the above problem is a water ingress inspection device for inspecting water ingress of an air-emerged switch installed on a pole, comprising a laser output unit for outputting a laser, an image capturing unit for capturing an image of the outside world along the direction of the laser output unit, an irradiation direction control unit for controlling the direction of the laser output unit so that the laser is irradiated onto the bottom surface of the housing of the air-emerged switch by analyzing the image captured by the image capturing unit, a temperature measurement unit for measuring the temperature of the bottom surface which rises with the irradiation of the laser, and an inspection execution unit for inspecting water ingress of the air-emerged switch based on the measurement results of the temperature of the bottom surface, and the irradiation direction control unit is configured to control the direction of the laser output unit by analyzing the image captured by the image capturing unit. The device includes a learning model storage unit that stores a learning model created using image data to identify the bottom surface of the housing of the air switch that is captured in the image, a bottom surface identification unit that identifies the bottom surface of the housing of the air switch that is captured in the image by inputting image data of the air switch that is newly captured by the image capture unit into the learning model, an irradiation direction calculation unit that calculates the difference between the current orientation of the laser output unit and the orientation of the laser output unit that irradiates the laser onto the bottom surface of the air switch based on the position of the bottom surface in the image, and a direction adjustment unit that adjusts the orientation of the laser output unit based on the difference.
その他、本願が開示する課題、およびその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、および図面により明らかにされる。 Other problems and solutions disclosed in this application will be made clear in the detailed description of the invention and the drawings.
本発明によれば、柱上に設置された気中開閉器にレーザー照射器を向ける際の作業負担を軽減することが可能になる。 The present invention makes it possible to reduce the workload involved in pointing a laser irradiator at an air switch installed on a pole.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。以下、本発明をその一実施形態に即して添付図面を参照しつつ説明する。 At least the following points become clear from the description in this specification and the accompanying drawings. The present invention will be described below in accordance with one embodiment with reference to the accompanying drawings.
===気中開閉器の浸水検査===
図1は、本実施形態に係る浸水検査装置500を用いて気中開閉器100の浸水を検査する際の様子を示す図である。
===Water Intrusion Inspection for Air Switches===
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a water
気中開閉器100は、配電線路210における電気の流れを変更したり、工事を行う停電区間を構築したりするために、配電線路210を気中で接続又は遮断する電力機器であり、電柱200の高位置(例えば地上から約10mの位置)に設置されている。気中開閉器100は例えば、配電線路210上における電力会社と需要家との責任分界点の位置を接続又は遮断することができるように設置される高圧気中開閉器である。
The
また気中開閉器100は、上流側(変電所側)の配電線路210と、下流側(需要家側)の配電線路210と、を接続又は遮断するための充電部110を有している。この充電部110は、外部要因(風雨、湿気、紫外線等)の影響を受けて劣化することがないように、気中開閉器100を構成する筐体120の内部に密閉された状態で収容されている。
The
しかし、筐体120内部の気密性を確保するために使用されているパッキン(不図示)は、様々な要因により経年劣化する。パッキンの劣化が一定以上に進むと、筐体120の気密性を確保することができなくなり、雨や湿気等が筐体120の内部に侵入してしまう。
However, the gasket (not shown) used to ensure airtightness inside the
そして水が筐体120内の底部に溜まると、筐体120内に収容されている充電部110において短絡事故を引き起こす虞がある。そのため、気中開閉器100に対する定期的な点検が行われている。
If water accumulates at the bottom of the
浸水検査装置500は、気中開閉器100の浸水を点検する際に用いられるコンピュータなどの情報処理装置を有して構成される装置であり、レーザー照射器300と検査装置400とが通信可能に接続されて構成される。
The water
レーザー照射器300は、出射口330から出射されるレーザーが筐体120の外側の底面130に照射されるように設置され、このレーザーによって筐体120の底面130の温度を非接触で上昇させる。
The
図7は、筐体120の底面130にレーザーを20Wで照射した際の、照射時間(横軸)と底面130の温度(縦軸)との関係を、筐体120の内部が浸水していない場合と一定量浸水している場合の双方について示す特性図である。尚、図7において、実線は筐体120の内部が浸水していない場合を示し、破線は筐体120の内部が一定量浸水している場合を示している。なおこのような特性図は、気中開閉器100の種類や外気温、レーザーの照射距離などによって変わるため、図7に示す特性図は一例である。
Figure 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the irradiation time (horizontal axis) and the temperature of the bottom surface 130 (vertical axis) when a laser is irradiated to the
図7に示す例では、浸水していない筐体120の底面130に対して、出力値が20Wのレ
In the example shown in FIG. 7, a level with an output value of 20 W is applied to the
ーザーの照射を開始すると、底面130の照射位置での温度は徐々に上昇し始め、1分を経過した時点で158℃に到達する。一方、一定量浸水している筐体120の底面130に対して20Wのレーザーを照射すると、底面130の照射位置での温度は、浸水していない筐体120の底面130の温度よりも低い温度カーブを描いて徐々に上昇し、1分を経過した時点で82℃に到達する。
When irradiation with the laser begins, the temperature at the irradiation position on the
図1に戻って、レーザー照射器300は、脚部340に載置されている。脚部340は、三脚341と、第1三脚台342と、第2三脚台343と、を有している。
Returning to FIG. 1, the
三脚341は、気中開閉器100の浸水検査を行う際に地上や車上などの所定位置に設置される。
The
第1三脚台342は、鉛直方向の第1回動軸を中心に回動可能に三脚341に装着される。第1三脚台342は、不図示の第1ステップモータなどの駆動装置に駆動されて第1回動軸を中心に回転する。
The
第2三脚台343は、水平方向の第2回動軸を中心に回動可能に第1三脚台342に装着され、レーザー照射器300を載置する。第2三脚台343は、不図示の第2ステップモータなどの駆動装置に駆動されて第2回動軸を中心に回転する。
The
なお図1には、第1回動軸と第2回動軸とがねじれの位置の関係にあって交わらないような例を示しているが、第1回動軸と第2回動軸とが交点を有する位置関係にあるとレーザー光の向きの計算が容易になるので好ましい。 Note that Figure 1 shows an example in which the first and second rotation axes are in a twisted position relationship and do not intersect, but it is preferable for the first and second rotation axes to be in a position relationship in which they have an intersection, as this makes it easier to calculate the direction of the laser light.
またレーザー照射器300には、カメラ350、加速度センサ351、傾斜センサ352が装着されている。
The
カメラ350は、レーザー照射器300の向きに沿って外界を撮影するようにレーザー照射器300に装着される。例えば本実施形態では、カメラ350の向きがレーザー照射器300から出力されるレーザーの向きと平行になるようにレーザー照射器300に装着される。
The
このため、カメラ350を用いて撮影された画像の視野の中心に写っている物体に、レーザー照射器300からレーザーを照射することが可能となる。つまり、カメラ350によって撮影された画像の中心に気中開閉器100の筐体120の底面130が写るように第1三脚台342及び第2三脚台343を回転させてから、レーザー照射器300からレーザーを出力することで、筐体120の底面130にレーザーを照射することができる。
This makes it possible for the
なお、カメラ350はレーザー照射器300と一体的に構成されることが好ましい。このような態様により、カメラ350の向きがレーザー照射器300の向きとずれなくなるので、カメラ350とレーザー照射器300との光軸合わせの手間を省くことが可能となる。
It is preferable that the
カメラ350は、静止画像を撮影する態様でもよいし動画像を撮影する態様でもよい。さらにカメラ350は、複数の波長の光を検出して多色画像を撮影する態様でも良いし、一つの波長の光を検出して単色画像を撮影する態様でもよい。またカメラ350は、可視光を検出する態様でも良いし、赤外線や紫外線などの可視光以外の光を検出する態様でもよい。
The
カメラ350が外界を撮影することにより得られた画像データは検査装置400に送信される。そして検査装置400が画像解析を行うことで、画像内における筐体120の底面130の位置を特定し、レーザー照射器300の向きの調整量(差分)を算出をする。詳細は後述する。
The image data obtained by the
加速度センサ351は、レーザー照射器300に生じる加速度を検出する。これにより、例えば作業員がレーザー照射器300に衝突するなどしてレーザー照射器300の向きがずれたことを検出することが可能になる。また加速度センサ351は重力の方向を検出できるので、レーザー照射器300の向きを検出することに使用することも可能である。
The
傾斜センサ352は、内部に振り子やフロートを備えることで、レーザー照射器300の傾斜角度や、レーザー照射器300に生じた振動を検出する。これにより、例えば作業員がレーザー照射器300に衝突するなどしてレーザー照射器300の向きがずれたことを検出することが可能になる。また傾斜センサ352は重力の方向を検出できるので、レーザー照射器300の向きを検出することに使用することも可能である。
The
検査装置400は、気中開閉器100の筐体120の底面130にレーザーが照射されるようにレーザー照射器300の向きを制御した上で、レーザー照射器300にレーザーを出力させる。そして検査装置400は、レーザーの照射に伴って上昇する筐体120の底面130の温度を非接触で測定し、底面130の温度の測定結果を元に、気中開閉器100の浸水を検査する。
The
上述した様に、検査装置400は、カメラ350が撮影した画像を解析し、画像内に写っている気中開閉器100の底面130の位置を特定することで、レーザー照射器300を向けるべき照射方向(筐体120の底面130にレーザーが照射される向き)と現在の向きとの差分を算出する。そしてこの差分を元に、上述した第1三脚台342及び第2三脚台343を回転させることで、レーザー照射器300の向きを調整する。
As described above, the
また検査装置400は、赤外線サーモグラフ410によって筐体120の底面130から放射される赤外線放射エネルギーを検出することで、底面130の温度を非接触に測定する。
The
そして検査装置400は、レーザーの照射開始から所定時間後の底面130の温度の測定結果を元に、気中開閉器100の浸水を検査する。例えば検査装置400は、レーザーの照射開始時点から60秒後の底面130の温度が所定の判定値以下の場合には気中開閉器100に浸水が発生していると判定する。
The
このような態様により、柱上に設置された気中開閉器100にレーザー照射器300を向ける際の作業負担を軽減することが可能になる。また柱上に設置された気中開閉器100の浸水検査をより効率よく行うことが可能になる。
This aspect makes it possible to reduce the workload when aiming the
また本実施形態に係る浸水検査装置500は、レーザーが筐体120の底面130に照射されているときの底面130の温度を非接触に検出し、筐体120の内部が浸水しているか否かを検査する。
The water
従って、作業者は、筐体120の内部が浸水しているか否かの検査作業のために気中開閉器100が設置されている高所まで上る必要はなく、安全に効率よく点検作業を行うことができる。
Therefore, the worker does not need to climb up to the high place where the
以下、詳細に説明する。 Details are explained below.
===浸水検査装置===
<レーザー照射器>
===Water immersion inspection device===
<Laser irradiator>
図2は、本実施形態に係る浸水検査装置500に用いられるレーザー照射器300の構成の一例を示す図である。
Figure 2 shows an example of the configuration of the
図2において、レーザー照射器300は、気中開閉器100の筐体120の底面130に照射するレーザーとして、近赤外波長(例えば1064nm)を有するファイバーレーザーを出力する。
In FIG. 2, the
レーザー照射器300は、ファイバーレーザーを出射するための構成として、励起部310、共振器部320、出射口330を含んで構成されている。
The
励起部310は、励起用の複数の半導体レーザー311と、複数の半導体レーザー311から出力されたレーザー(波長は約0.9μm)がそれぞれ光ファイバー312を介して伝搬される励起用コンバイナ313と、励起用コンバイナ313に伝搬された複数のレーザーが励起光として1つにまとまった状態で出力される光ファイバー314と、を含んで構成されている。
The
共振器部320は、励起部310の光ファイバー314から出力される励起光を増幅してファイバーレーザーとして出力する。共振器部320は、励起光をファイバーレーザーとして増幅して出力するための手段として、高反射率ミラー321、増幅用ファイバー322、低反射率ミラー323を含んで構成されている。ここで、ファイバーレーザーは、光ファイバーを増幅媒体とする固体レーザーの一種である。増幅用ファイバー322は、光ファイバーの中心部の屈折率が最も高くなるように、コアに希土類元素Yb(イッテルビウム)がドープされている。励起部310から出力された励起光は、高反射率ミラー321で増幅された後に、増幅用ファイバー322内でコアにドープされているYbを励起し、更に低反射率ミラー323で増幅され、ファイバーレーザーとして発振出力される。
The
ファイバーレーザーは、増幅用ファイバー322を通して伝搬されるため、エネルギー変換効率が良く、長焦点となる設計が可能といった利点を有している。そこで、本実施形態では、気中開閉器100の筐体120の底面130までの照射距離が10m程度の長さであることを考慮し、その底面130に対してレーザー照射器300からファイバーレーザーを照射することとする。
Since the fiber laser is propagated through the
レーザー照射器300は脚部340に載置されている。
The
脚部340は、出射口330が筐体120の底面130の方向を向くように調整可能な構造体である。
The
レーザー照射器300は、脚部340に支持されており、検査装置400が上述した不図示の第1ステップモータや第2ステップモータを制御して第1三脚台342及び第2三脚台343の向きを調整することによって、出射口330を筐体120の底面130に向けることができる。
The
これにより、出射口330を通してファイバーレーザーを筐体120の底面130に確実に照射することが可能となる。尚、脚部340は、レーザー照射器300を支持する構造の一例であって、出射口330が筐体120の底面130の方向を向くように調整可能な構造であれば、他の構造でもよい。
This allows the fiber laser to be reliably irradiated onto the
またレーザー照射器300を路面上に設置する場合、作業者が誤ってレーザー照射器300に接触してレーザー照射器300を転倒させたり、向きを変えてしまう虞がある。このとき、ファイバーレーザーが人体に照射されることを避けなければならない。そこで、レーザー照射器300に加速度センサ351や傾斜センサ352を更に備えて、ファイバーレーザーを筐体120の底面130に照射している最中に、これらのセンサがレーザー照射器300の動きを検出した場合、レーザー照射器300によるファイバーレーザーの出射動作を停止するようにしてもよい。
In addition, when the
<検査装置>
図3は、本実施形態に係る浸水検査装置500に用いられる検査装置400の構成を示す図である。
<Inspection equipment>
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an
検査装置400は、赤外線サーモグラフ410と、入力装置420と、CPU430と、記憶装置440と、タイマー450と、出力装置460と、を備える。
The
CPU430は浸水検査装置500の全体の制御を司るもので、記憶装置440に記憶される本実施形態に係る各種の動作を行うためのコードから構成される浸水検査装置制御プログラム700や各種データを実行あるいは処理することにより、浸水検査装置500としての各種機能を実現する。
The
例えば、CPU430により浸水検査装置制御プログラム700及び各種データが実行あるいは処理され、レーザー照射器300、カメラ350、加速度センサ351、傾斜センサ352、赤外線サーモグラフ410、入力装置420、記憶装置440、タイマー450、出力装置460、脚部340等のハードウェア機器と協働することにより、後述するレーザー出力部501、撮影部502、照射方向制御部503、温度測定部504、検査実行部505、学習モデル記憶部506、底面特定部507、照射方向算出部508、方向調整部509、停止部510、加速度検出部511、傾斜検出部512、台座部513などの各機能が実現される。
For example, the
浸水検査装置制御プログラム700は、浸水検査装置500が有する機能を実現するためのプログラムを総称しており、例えば、浸水検査装置500上で動作するアプリケーションプログラムやOS(Operating System)、種々のライブラリ等を含む。
The water-immersion inspection
浸水検査装置500は、例えばCD-ROMやDVD、USB(登録商標)メモリ等の不図示の記録媒体から浸水検査装置制御プログラム700を読みだして、記憶装置440に格納する。あるいは浸水検査装置500は、不図示の通信ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータから浸水検査装置制御プログラム700をダウンロードして、記憶装置440に格納する。
The water-
記憶装置440は、例えば半導体メモリやハードディスクドライブやSSD(Solid State Drive)等の各種プログラムやデータ、テーブル等を記憶するための物理的な記憶領域を提供する装置である。本実施形態では、図4に示すように、記憶装置440には浸水検査装置制御プログラム700の他、学習データ610、学習モデル620などの各種データが記憶されている。
The
記憶装置440には、学習データ610及び学習モデル620が記憶されている。浸水検査装置500は、過去に撮影された気中開閉器100の複数の画像データを用いて学習データ610を生成し、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130を特定できるような学習モデル(AIモデル)620を生成する。
The
学習データ610は、学習モデル620の学習に用いるデータ(教師データ)である。学習モデル620は、気中開閉器100の新たな画像データが入力されると、その気中開閉器100の筐体120の底面130を特定するように作成された機械学習モデルであり、より多くの学習データ610を用いて学習することにより、より正確な底面130の特定ができるようになる。
The learning
浸水検査装置500は、カメラ350によって新たに撮影された気中開閉器100の画像データを学習モデル620に入力することにより、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130を特定することができる。
The water
そして浸水検査装置500は、この画像内における底面130の位置を元に、レーザー照射器300の現在の向きと、気中開閉器100の底面130にレーザーが照射されるようなレーザー照射器300の向きと、の差分を算出することができる。
Based on the position of the
この様子を図9を参照しながら説明する。 This will be explained with reference to Figure 9.
図9には、学習モデル620に新たに入力された画像データから、気中開閉器100の筐体120の底面130(×印で示す)が特定され、画像の中心(x軸、y軸の交点)で示されるレーザー照射器300の現在の向きと、気中開閉器100の底面130にレーザーが照射されるようなレーザー照射器300の向きと、の差分が(-Δx、+Δy)であることが示されている。
In FIG. 9, the bottom surface 130 (indicated by an x) of the
この場合、浸水検査装置500は、レーザー照射器300の向きを、方位角方向に-Δx、仰角方向に+Δyだけ変化させるように調整する(つまり、第1三脚台342を第1回動軸の周りに-Δx、第2三脚台343を第2回動軸の周りに+Δyだけ変位させる)ことにより、気中開閉器100の底面130にレーザーが照射されるようにレーザー照射器300の向きを制御することができる。
In this case, the water-
浸水検査装置500は、例えば過去の所定期間(1か月、6か月、1年等。以下、「時間区間」と称する。)に実施された浸水検査で得られた気中開閉器100の画像データを説明変数(特徴量)とし、各画像データ内の気中開閉器100の底面130の位置を目的変数(ラベル)として対応づけることにより学習データ610を生成する。なお、画像データと底面130の位置との対応付け作業は時間区間単位に行う必要はなく、浸水検査の都度行ってもよい。
The water
上記の時間区間は、例えば、浸水検査の実施頻度等に基づき経験的に設定される。また、複数の時間区間に対して学習モデル620を生成し、これらの学習モデル620を用いて気中開閉器100の底面130を特定するようにしてもよい。上記の時間区間は、例えば、過去の事例に基づき、底面130の特定精度が向上するような長さに設定される。
The above time interval is set empirically, for example, based on the frequency of conducting water inundation tests. In addition, learning
あるいは、浸水検査装置500は、上記の時間区間内に実施された浸水検査の結果から学習データ610を生成するのではなく、所定個数(例えば10000個)の浸水検査の結果から学習データ610を生成するようにしてもよい。
Alternatively, the water-
あるいは、浸水検査装置500は、気中開閉器100のメーカー別に所定数ずつ(例えば各社1000個ずつ)選んで、学習データ610を生成するようにしてもよい。このような態様により、学習モデル620の学習に用いる学習データ610の内容が気中開閉器100のメーカによってばらつくことを抑制することが可能となる。
Alternatively, the
学習モデル620は、本実施形態ではDNN(Deep Neural Network)であるものとするが、勾配ブースティング(GBDT(Gradient Boosting Decision Tree))等の他の種類のモデルで実現してもよい。
In this embodiment, the
図5に学習モデル620の一例(ニューラルネットワークの構造)を示す。図5に示すように、学習モデル620の入力層621には画像データが入力される。中間層622は、学習によって調整されるパラメータを含む一つ以上のノードからなる一つ以上の隠れ層を含む。中間層622は、入力層621に与えられた画像データに基づき、出力層623から出力される画像内の底面130の位置を求める。本実施形態の学習モデル620は、検査対象の気中開閉器100の筐体120の底面130の位置を出力層623から出力する。なお、出力層623からは、検査対象の気中開閉器100の底面130の位置に加え、他の値(例えば気中開閉器100のメーカや型式、仕様など)が出力されるようにしてもよい。
Figure 5 shows an example of the learning model 620 (neural network structure). As shown in Figure 5, image data is input to the
なお学習データ610は、学習モデル620を学習する際に必要になるが、それ以外の時には必要ないので、浸水検査装置500の記憶装置440に記憶されていなくてもよい。この場合、例えば不図示のコンピュータに学習データ610を記憶しておき、このコンピュータ上で学習モデル620の学習を行うようにする。そして浸水検査装置500は、上述した記録媒体や通信ネットワークを介して、このコンピュータから学習済みの学習モデル620を取得して、記憶装置440に記憶するようにすれば良い。
The learning
図3に戻って、記憶装置440は、浸水検査装置500に内蔵されている形態とすることもできるし、外付されている形態とすることもできる。
Returning to FIG. 3, the
入力装置420は、外部から浸水検査装置500がデータを取得するための装置である。例えば、カメラ350によって撮影された気中開閉器100の画像データや、加速度センサ351、傾斜センサ352による測定データが入力装置420を通じて入力される。さらには作業員が検査日時や天候、作業員名などの情報を入力装置420から入力してもよい。
The
入力装置420としては例えばキーボードやマウス、マイク等を用いることができるが、その他、レーザー照射器300やUSB(登録商標)メモリなど他の電子機器との通信機能、さらにはインターネットやLANなどの通信網を介した他のコンピュータとの通信機能も含んでよい。
The
赤外線サーモグラフ410は、ファイバーレーザーの照射に伴って上昇する筐体120の底面130の温度を測定する。具体的には、赤外線サーモグラフ410は、レーザー照射器300からファイバーレーザーが筐体120の底面130に照射されているときの、底面130に現れる赤外線放射エネルギーを検出して見かけの温度に変換し、例えば底面130全体を、見かけの温度に対応する色を付した温度分布図にして、ディスプレイ411に表示する。
The
このとき、筐体120の底面130において、ファイバーレーザーが照射されている位置の見かけの温度を示す情報は、記憶装置440に逐次更新されながら記憶される。尚、赤外線サーモグラフ410は、例えば、レーザー照射器300に設けられている照射開始ボタン(不図示)を作業者が操作したときに発生する照射開始信号を入力装置420を介して取得した検査装置400から出力される制御指令によって動作を開始する。
At this time, information indicating the apparent temperature at the position on the
また、筐体120の底面130の温度分布を細かく検出し、作業者が底面130の温度分布の様子を把握し易くなるように、赤外線サーモグラフ410に拡大レンズ(例えば4倍レンズ)を装着した状態で、筐体120の底面130の赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換し、底面130の温度分布の様子をディスプレイ411に表示するようにしてもよい。
In addition, in order to precisely detect the temperature distribution on the
図6A及び図6Bは、赤外線サーモグラフ410によって測定された筐体120の底面130の温度がディスプレイ411に表示されている様子を示す図である。
Figures 6A and 6B show the temperature of the
図6Aは、筐体120が浸水していないときの底面130にレーザー照射器300から20Wのファイバーレーザーを照射したときの底面130の温度分布の一例を示している。
Figure 6A shows an example of the temperature distribution of the
一方図6Bは、筐体120が浸水しているときの底面130にレーザー照射器300から20Wのファイバーレーザーを照射したときの底面130の温度分布の一例を示している。
On the other hand, FIG. 6B shows an example of the temperature distribution of the
図6Aの事例では、十字印の位置はファイバーレーザーの照射位置であり、この位置の温度が照射開始から1分を経過した時点で158℃まで上昇した様子を示している。ディスプレイ411内の左上に示されている「最大158」がファイバーレーザーの照射位置の温度である。この様子から、作業者は、目視においてもディスプレイ411を通して、筐体120が浸水していないことを把握することが可能となる。
In the example of FIG. 6A, the position of the cross mark is the position where the fiber laser is irradiated, and it shows that the temperature at this position rose to 158°C one minute after irradiation started. The "Maximum 158" shown in the upper left corner of the
また、図6Bの事例では、十字印の位置はファイバーレーザーの照射位置であり、この位置の温度が照射開始から1分を経過した時点で82℃まで上昇した様子を示している。ディスプレイ411内の左上に示されている「最大82」がファイバーレーザーの照射位置の温度である。この様子から、作業者は、目視においてもディスプレイ411を通して、筐体120が浸水していることを把握することが可能となる。
尚、ディスプレイ411における中央上部には、外気温が示されている。例えば図6Aでは外気温は34.7℃であり、図6Bでは外気温は36.7℃である。
6B, the position of the cross mark is the position of irradiation with the fiber laser, and shows that the temperature at this position rose to 82° C. one minute after the start of irradiation. The "maximum 82" shown in the upper left corner of the
The outside temperature is shown in the upper center of the
図3に戻って、タイマー450は、例えば、照射開始ボタンの操作を契機としてリセットされた状態から計時を開始する。なおタイマー450は、CPU430が浸水検査装置制御プログラム700を実行することにより実現されるソフトウェアタイマーでもよいし、ハードウェアにより構成されたタイマーでもよい。
Returning to FIG. 3, the
<機能構成>
図8に、本実施形態に係る浸水検査装置500の機能ブロック図を示す。浸水検査装置500は、レーザー出力部501、撮影部502、照射方向制御部503、温度測定部504、検査実行部505、学習モデル記憶部506、底面特定部507、照射方向算出部508、方向調整部509、停止部510、加速度検出部511、傾斜検出部512、台座部513、第1台座部514、第2台座部515、第3台座部516の各機能を備える。これらの機能は、図2及び図3に示したハードウェアによって本実施形態に係る浸水検査装置制御プログラム700や各種のデータが実行あるいは処理されることにより実現される。
<Functional configuration>
8 shows a functional block diagram of the water
レーザー出力部501は、レーザーを出力する。レーザー出力部501は、本実施形態ではレーザー照射器300として具現化されており、ファイバーレーザーを出力する。
The
撮影部502は、レーザー出力部501の向きに沿って外界を撮影する。撮影部502は、本実施形態ではカメラ350として具現化されている。なお撮影部502は、レーザー出力部501と一体的に構成されてもよい。このような態様により、撮影部502の向きがレーザー出力部501の向きとずれなくなるので、撮影部502の向きをレーザー出力部501の向きと一致させるための光軸合わせの手間を省くことが可能となる。
The photographing
照射方向制御部503は、撮影部502が撮影した画像を解析することにより、気中開閉器100の筐体120の底面130にレーザーが照射されるようにレーザー出力部501の向きを制御する。
The irradiation
照射方向制御部503は、学習モデル記憶部506、底面特定部507、照射方向算出部508、方向調整部509を有して構成されている。
The irradiation
学習モデル記憶部506は、過去に撮影された気中開閉器100の複数の画像データを用いて、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130を特定するように作成された学習モデル620を記憶する。本実施形態では、学習モデル記憶部506は記憶装置440として具現化されている。
The learning
底面特定部507は、撮影部502によって新たに撮影された気中開閉器100の画像データを学習モデル620に入力することにより、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130を特定する。底面特定部507が気中開閉器100の底面130を特定している様子を図10に示す(図10において×印で示す部分)。
The bottom
照射方向算出部508は、画像内における底面130の位置を元に、レーザー出力部501の現在の向きと、気中開閉器100の底面130にレーザーが照射されるようなレーザー出力部501の向きと、の差分を算出する。照射方向算出部508によって算出された上記差分は、図10において(-Δx、+Δy)で示されている。
The irradiation
なお照射方向算出部508は、より詳しくは、気中開閉器100が写っている画像内の底面130の位置と、撮影部502が気中開閉器100を撮影した際の倍率と、を元に、上記差分を算出する。例えば撮影部502が倍率を変化させて外界を撮影できる場合には、撮影部502が撮影した画面のサイズが同じでも倍率によって画角が変わるので、レーザー出力部501の角度の調整量(差分)を算出するためには、倍率を考慮することが必要になる。逆に言えば、照射方向算出部508が、気中開閉器100が写っている画像内の底面130の位置と、撮影部502が気中開閉器100を撮影した際の倍率と、を元に、上記角度の調整量(差分)を算出するようにすれば、撮影部502は倍率を変えて外界を撮影することが可能になる。しかしながら、撮影部502の倍率が一定の場合には、画角も一定になるので、照射方向算出部508は画面内の底面130の位置が分かれば、上記差分を算出することができる。
More specifically, the irradiation
方向調整部509は、照射方向算出部508が算出した上記差分を元に、レーザー出力部501の向きを調整する。本実施形態では、方向調整部509は、不図示の上述した第1ステップモータ及び第2ステップモータを制御することにより、レーザー出力部501の向きを調整する。
The
温度測定部504は、レーザー出力部501から気中開閉器100の筐体120の底面130にレーザーが照射された際に、レーザーの照射に伴って上昇する気中開閉器100の底面130の温度を測定する。例えば温度測定部504は、レーザーを照射開始した第1時点における筐体120の底面130の第1温度と、第1時点から所定時間(例えば60秒)が経過した第2時点における底面130の第2温度と、を測定する。このようにして第1温度と第2温度とを測定することで、所定時間における筐体120の温度上昇値を算出することができる。なお温度測定部504は、本実施形態では赤外線サーモグラフ410として具現化されている。
When the
検査実行部505は、気中開閉器100の筐体120の底面130の温度の測定結果を元に、気中開閉器100の浸水を検査する。例えば検査実行部505は、上記第2時点における温度の値を所定の判定値と比較することにより、気中開閉器100の浸水を検査する。この場合検査実行部505は、例えばレーザーの照射開始時点から60秒後の底面130の温度が所定の判定値以下の場合には気中開閉器100に浸水が発生していると判定し、所定の判定値を超えている場合には浸水していないと判定する。
The inspection execution unit 505 inspects the
あるいは、検査実行部505は、上記第1時点から第2時点の間における温度上昇値を所定の判定値と比較することにより、気中開閉器100の浸水を検査する。この場合は、外気温の違いの影響を受けずに、気中開閉器100の浸水有無を検査することが可能になる。
Alternatively, the inspection execution unit 505 inspects the
以上のように、本実施形態に係る浸水検査装置500は、撮影部502によって撮影された気中開閉器100の画像を学習モデル620に入力することで底面130の位置を特定した上で、レーザー出力部501の向きを調整するようにしているので、作業員がレーザー出力部501の向きを調整する作業を効率化することが可能となり、柱上に設置された気中開閉器100にレーザー出力部501を向ける際の作業負担を軽減することが可能になる。
As described above, the water
停止部510は、気中開閉器100の筐体120の底面130に対するレーザーの照射位置がずれた場合、レーザー出力部501からのレーザーの出力を停止する。このような態様により、意図せぬ場所へのレーザーの照射を防止でき、安全性を高めることが可能となる。
The
例えば停止部510は、レーザー出力部501がレーザーを出力中に撮影部502によって撮影された気中開閉器100の画像データを学習モデル620に入力することにより特定される、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130の位置が、所定値以上変化した場合に、レーザーの照射位置がずれたことを検知するようにするとよい。あるいは停止部510は、レーザー出力部501の向きを示す画像の中心(図9に示すx軸、y軸の交点)が、気中開閉器100の筐体120の底面130の範囲外になった場合に、レーザーの照射位置がずれたことを検知するようにしてもよい。
For example, the stopping
また停止部510は、レーザー出力部501に生ずる加速度を検出する加速度検出部511の検出結果を元に、レーザーの照射位置がずれたことを検出してもよい。この場合例えば停止部510は、レーザー出力部501がレーザーを出力中に加速度検出部511によって検出された加速度の値を第1判定値と比較することにより、レーザーの照射位置のずれを検知する。なお本実施形態では、加速度検出部511は加速度センサ351として具現化されている。
The stopping
また停止部510は、レーザー出力部501の傾斜を検出する傾斜検出部512の検出結果を元に、レーザーの照射位置がずれたことを検出してもよい。この場合例えば停止部510は、レーザー出力部501がレーザーを出力中に傾斜検出部512によって検出された傾斜の変化量を第2判定値と比較することにより、レーザーの照射位置のずれを検知する。なお本実施形態では、傾斜検出部512は傾斜センサ352として具現化されている。
The stopping
台座部513は、レーザー出力部501を載置する装置であり、気中開閉器100の浸水を検査する際に所定位置に設置される。本実施形態では台座部513は脚部340として具現化されている。なお台座部513は、第1台座部514と第2台座部515と第3台座部516とを備えている。
The
第1台座部514は、気中開閉器100の浸水を検査する際に所定位置に設置される。本実施形態では、第1台座部514は三脚341として具現化されている。
The first base portion 514 is installed in a predetermined position when inspecting the
第2台座部515は、鉛直方向の第1回動軸を中心に回動可能に第1台座部514に装着される。また第3台座部516は、水平方向の第2回動軸を中心に回動可能に第2台座部515に装着され、レーザー出力部501を載置する。本実施形態では、第2台座部515は第1三脚台342、第3台座部516は第2三脚台343として具現化されている。
The
そして方向調整部509は、第2台座部515の向き及び第3台座部516の向きをそれぞれ調整することにより、レーザー出力部501の向きを調整するようにする。
The
このような態様により、レーザー出力部501の向きを気中開閉器100の底面130に正確に向けることが可能となる。
This configuration makes it possible to accurately orient the
そして浸水検査装置500は、気中開閉器100の浸水の検査結果を、例えば図12に示すような態様で出力装置460あるいはディスプレイ411に表示する。
The
以上のように、本実施形態に係る浸水検査装置500は、撮影部502によって撮影された気中開閉器100の画像を学習モデル620に入力することで底面130の位置を特定した上で、レーザー出力部501の向きを調整するようにしているので、作業員がレーザー出力部501の向きを調整する作業が省略可能となり、柱上に設置された気中開閉器100にレーザー出力部501を向ける際の作業負担を軽減することが可能になる。そして柱上に設置された気中開閉器100の浸水検査を、より正確にかつより効率よく行うことが可能になる。
As described above, the water
==処理の流れ==
次に、図10~図11を参照しながら、本実施形態に係る浸水検査装置500が学習データ610を用いて学習モデル620の学習を行う処理と、この学習モデル620を用いてレーザー照射器300の向きを調整した上で気中開閉器100の浸水検査を行う際の処理の流れを説明する。
==Process flow==
Next, with reference to Figures 10 to 11, the process in which the water
図10は、浸水検査装置500が学習データ610を用いて学習モデル620の学習を行う際の処理を説明するフローチャートである。尚、浸水検査装置500が学習モデル620の学習を実行するタイミングは必ずしも限定されないが、例えば、浸水検査装置500が新たな画像データを取得したタイミングや、入力装置420等のユーザインタフェースを介して担当者から学習の実行指示を受け付けたタイミング、あるいは、所定期間毎(1か月に1回、1年に1回など)に到来する所定のタイミングなどを契機として、浸水検査装置500は学習モデル620の学習処理を実行する。
Figure 10 is a flowchart explaining the process when the water-
まず浸水検査装置500は、時間区間内に実施された過去の浸水検査の際にカメラ350で撮影された気中開閉器100の複数の画像と、各画像内に写っている気中開閉器100の底面130の位置とを対応づけたデータを学習データ610として生成する(S1000)。各画像内の底面130の位置は、学習データ610の作成者によって個々に指定される。
First, the water
次に浸水検査装置500は、学習データ610を用いて学習モデル620の学習処理を行う(S1010)。
Next, the water
尚、浸水検査装置500は、学習済の学習モデル620について予測精度の検証を行うようにしてもよい。その場合、浸水検査装置500は、学習データ610を学習用のデータと検証用のデータに予め分類しておき、学習用のデータを用いて学習モデル620の学習を行い、検証用のデータを用いて学習モデル620の検証を行うようにする。
The water
図11は、浸水検査装置500が学習モデル620を用いてレーザー照射器300の向きを調整した上で、気中開閉器100の浸水検査を行う際の処理の流れを説明するフローチャートである。
Figure 11 is a flowchart that explains the process flow when the water
先ず、作業員は、電柱200の高位置に設置されている気中開閉器100における筐体120の底面130にファイバーレーザーを照射することが可能な路面上の位置を特定し、その位置に脚部340及びレーザー照射器300を設置する。このとき作業員は、レーザー照射器300の出射口330が筐体120の底面130の方向を向くように、脚部340の位置や第1三脚台342、第2三脚台343の向きを大まかに調整する。また作業員は、ファイバーレーザーが筐体120の底面130に照射されているときの底面130の赤外線放射エネルギーを見かけの温度に変換することが可能な位置に検査装置400を設置する。
First, the worker identifies a position on the road surface where the fiber laser can be irradiated onto the
脚部340、レーザー照射器300及び検査装置400の設置が完了したら、浸水検査装置500は、カメラ350を用いて気中開閉器100を撮影する(S2000)。そして浸水検査装置500は、この画像データをカメラ350から検査装置400に転送する。
Once the installation of the
検査装置400は、カメラ350によって新たに撮影された気中開閉器100の画像データを学習モデル620に入力することにより、画像内に写っている気中開閉器100の筐体120の底面130の位置を特定する(S2010)。
The
そして検査装置400は、画像内における底面130の位置を元に、レーザー照射器300の現在の向きと、気中開閉器100の底面130にレーザーが照射されるようなレーザー照射器300の向きと、の差分を算出し(S2020)、この差分を元に、レーザー照射器300が底面130を向くように、レーザー照射器300の向きを調整する(S2030)。
Then, based on the position of the
そして浸水検査装置500は、作業者によってレーザー照射器300の照射開始ボタンが操作されて照射開始信号の発生を検知すると(S2040)、レーザー照射器300から筐体120の底面130に向けてファイバーレーザーを照射する(S2050)。
Then, when the operator operates the irradiation start button of the
そして浸水検査装置500は、赤外線サーモグラフ410を制御して、筐体120の底面130に現れる赤外線放射エネルギーを一定時間(例えば1秒)ごとに見かけの温度に変換し、図6Aや図6Bに示したように、ディスプレイ411に、底面130全体の温度分布図として表示する。また浸水検査装置500は、気中開閉器100の底面130にファイバーレーザーが照射されている位置における見かけの温度を示す情報を、記憶装置440に逐次更新しながら記憶させる。
The water
また浸水検査装置500は、照射開始信号が検出された第1時点における底面130の温度(第1温度)を記憶装置440に記憶しておく。
The water
浸水検査装置500は、タイマー450による計時タイミングが1分を経過しているか否かを検査する(S2060)。
The water
浸水検査装置500は、タイマー450の計時タイミングが、第1時点から1分後の第2時点となった場合(S2060)、第2時点における底面130の温度(第2温度)を記憶装置440に記憶する。
When the timing of the
そして浸水検査装置500は、第1温度と第2温度との差分を所定の判定値と比較することによって、気中開閉器100が浸水しているか否かを判定する。
The water
そして浸水検査装置500は、図12に示すような検査結果が表示された画面を生成し、検査結果としてディスプレイ411あるいは出力装置460に出力する(S2070)。なお図12には、検査日時や検査対象開閉器の識別番号などが表示されているが、これらの情報は、浸水検査開始前に検査装置400に入力されている。
The water
以上、本実施形態に係る浸水検査装置500、浸水検査装置500の制御方法及び浸水検査装置制御プログラム700について説明したが、本実施形態によれば、カメラ350によって撮影された気中開閉器100の画像を学習モデル620に入力することで気中開閉器100の底面130の位置を特定した上で、レーザー照射器300の向きを調整するようにしているので、作業員がレーザー照射器300の向きを調整する作業が省略可能となり、柱上に設置された気中開閉器100にレーザー照射器300を向ける際の作業負担を軽減することが可能になる。そして柱上に設置された気中開閉器100の浸水検査を、より正確にかつより効率よく行うことが可能にできる。
The above describes the water
尚、本実施形態では、筐体120の底面130上の1か所にファイバーレーザーを照射することによって、筐体120の内部が浸水しているか否かを検査しているが、これに限るものではない。例えば、筐体120の底面130上の異なる複数の位置にファイバーレーザーを順次照射し、ファイバーレーザーの複数の照射位置ごとに、図11の検査動作を実行することによって、筐体120の浸水の有無に係る検査の確度を高めてもよい。
In this embodiment, the fiber laser is irradiated to one location on the
また、本実施形態では、筐体120の浸水の有無を検査するためにファイバーレーザーを用いているが、これに限るものではない。ファイバーレーザー以外の固体レーザーであっても、本実施形態と同様に筐体120の浸水の有無を検査可能であれば採用してもよい。
In addition, in this embodiment, a fiber laser is used to inspect whether or not water has entered the
また本実施形態では、浸水検査装置500を地上に設置した状態で気中開閉器100の浸水を検査する態様について説明したが、空中から検査を行ってもよい。例えば脚部340にプロペラを設け、レーザー照射器300を空中に浮上させた状態で気中開閉器100にレーザーを照射して浸水を検査する態様でもよい。
In addition, in this embodiment, the water
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 The above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention may be modified or improved without departing from the spirit of the present invention, and equivalents thereof are also included in the present invention.
100 気中開閉器
110 充電部
120 筐体
130 底面
200 電柱
210 配電線路
300 レーザー照射器
310 励起部
311 半導体レーザー
312 光ファイバー
313 励起用コンバイナ
314 光ファイバー
320 共振器部
321 高反射率ミラー
322 増幅用ファイバー
323 低反射率ミラー
330 出射口
340 脚部
341 三脚
342 第1三脚台
343 第2三脚台
350 カメラ
351 加速度センサ
352 傾斜センサ
400 検査装置
410 赤外線サーモグラフ
411 ディスプレイ
420 入力装置
430 CPU
440 記憶装置
450 タイマー
460 出力装置
500 浸水検査装置
501 レーザー出力部
502 撮影部
503 照射方向制御部
504 温度測定部
505 検査実行部
506 学習モデル記憶部
507 底面特定部
508 照射方向算出部
509 方向調整部
510 停止部
511 加速度検出部
512 傾斜検出部
513 台座部
514 第1台座部
515 第2台座部
516 第3台座部
610 学習データ
620 学習モデル
621 入力層
622 中間層
623 出力層
700 浸水検査装置制御プログラム
100
440
Claims (11)
レーザーを出力するレーザー出力部と、
前記レーザー出力部の向きに沿って外界を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影した画像を解析することにより、前記気中開閉器の筐体の底面にレーザーが照射されるように前記レーザー出力部の向きを制御する照射方向制御部と、
レーザーの照射に伴って上昇する前記底面の温度を測定する温度測定部と、
前記底面の温度の測定結果を元に、前記気中開閉器の浸水を検査する検査実行部と、
を備え、
前記照射方向制御部は、
過去に撮影された気中開閉器の複数の画像データを用いて、画像内に写っている気中開閉器の筐体の底面を特定するように作成された、学習モデルを記憶する学習モデル記憶部と、
前記撮影部によって新たに撮影された気中開閉器の画像データを前記学習モデルに入力することにより、画像内に写っている前記気中開閉器の筐体の底面を特定する底面特定部と、
前記画像内における前記底面の位置を元に、前記レーザー出力部の現在の向きと、前記気中開閉器の前記底面にレーザーが照射されるような前記レーザー出力部の向きと、の差分を算出する照射方向算出部と、
前記差分を元に、前記レーザー出力部の向きを調整する方向調整部と、
を備える、浸水検査装置。 A water ingress inspection device for inspecting water ingress of an air switchgear installed on a pole, comprising:
A laser output unit that outputs a laser;
an imaging unit that captures an external environment along the direction of the laser output unit;
an irradiation direction control unit that controls a direction of the laser output unit so that a laser is irradiated onto a bottom surface of a housing of the air switch by analyzing the image captured by the imaging unit;
a temperature measuring unit that measures the temperature of the bottom surface that increases with the irradiation of a laser;
an inspection execution unit that inspects the air contactor for flooding based on the measurement result of the temperature of the bottom surface;
Equipped with
The irradiation direction control unit is
a learning model storage unit that stores a learning model that is created by using a plurality of image data of the air contact switch that have been photographed in the past, so as to identify the bottom surface of the housing of the air contact switch that is photographed in the image;
a bottom surface identification unit that inputs image data of the air contact switch newly photographed by the photographing unit into the learning model to identify a bottom surface of a housing of the air contact switch photographed in the image;
an irradiation direction calculation unit that calculates a difference between a current orientation of the laser output unit and an orientation of the laser output unit such that a laser is irradiated onto the bottom surface of the air switch, based on a position of the bottom surface within the image;
a direction adjustment unit that adjusts the direction of the laser output unit based on the difference;
A water immersion inspection device comprising:
前記撮影部は、前記レーザー出力部と一体的に構成される、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to claim 1,
The imaging unit is integral with the laser output unit,
前記レーザー出力部を載置する台座部と、
をさらに備え、
前記台座部は、
前記気中開閉器の浸水を検査する際に所定位置に設置される第1台座部と、
鉛直方向の第1回動軸を中心に回動可能に第1台座部に装着される第2台座部と、
水平方向の第2回動軸を中心に回動可能に第2台座部に装着され、前記レーザー出力部を載置する第3台座部と、
を有し、
前記方向調整部は、前記第2台座部の向き及び前記第3台座部の向きをそれぞれ調整することにより、前記レーザー出力部の向きを調整する、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to claim 1 or 2,
A base portion on which the laser output unit is placed;
Further equipped with
The base portion is
a first base portion that is installed at a predetermined position when inspecting the air switch for flooding;
a second base portion attached to the first base portion so as to be rotatable about a first rotation axis in a vertical direction;
a third base portion that is attached to the second base portion so as to be rotatable about a second rotation axis in a horizontal direction and on which the laser output unit is placed;
having
The direction adjustment unit adjusts the direction of the laser output unit by adjusting the direction of the second base unit and the direction of the third base unit, respectively.
前記照射方向算出部は、
前記気中開閉器が写っている画像内の前記底面の位置と、前記撮影部が前記気中開閉器を撮影した際の倍率と、を元に、前記差分を算出する、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to any one of claims 1 to 3,
The irradiation direction calculation unit is
A water-submersion inspection device that calculates the difference based on the position of the bottom surface in an image in which the air contactor is captured and the magnification at which the photographing unit photographed the air contactor.
前記筐体の底面に対するレーザーの照射位置がずれた場合、前記レーザー出力部からのレーザーの出力を停止する停止部と、
をさらに備える、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to any one of claims 1 to 4,
a stopper that stops output of a laser from the laser output unit when an irradiation position of the laser with respect to the bottom surface of the housing is shifted;
The water immersion inspection device further comprises:
前記停止部は、
前記レーザー出力部がレーザーを出力中に前記撮影部によって撮影された気中開閉器の画像データを前記学習モデルに入力することにより特定される、画像内に写っている前記気中開閉器の筐体の底面の位置が所定値以上変化した場合に、レーザーの照射位置がずれたことを検知する、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to claim 5,
The stop portion is
A water-submersion inspection device that detects a shift in the laser irradiation position when the position of the bottom surface of the housing of the air contactor shown in the image, which is identified by inputting image data of the air contactor captured by the photographing unit while the laser output unit is outputting a laser, changes by more than a predetermined value.
前記レーザー出力部に生ずる加速度を検出する加速度検出部と、
をさらに備え、
前記停止部は、前記レーザー出力部がレーザーを出力中に前記加速度検出部によって検出された加速度の値を第1判定値と比較することにより、前記レーザーの照射位置のずれを検知する、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to claim 5 or 6,
an acceleration detection unit that detects acceleration generated in the laser output unit;
Further equipped with
The stopping unit detects a shift in the laser irradiation position by comparing the acceleration value detected by the acceleration detection unit while the laser output unit is outputting a laser with a first judgment value.
前記レーザー出力部の傾斜を検出する傾斜検出部と、
をさらに備え、
前記停止部は、前記レーザー出力部がレーザーを出力中に前記傾斜検出部によって検出された傾斜の変化量を第2判定値と比較することにより、前記レーザーの照射位置のずれを検知する、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to any one of claims 5 to 7,
A tilt detection unit that detects a tilt of the laser output unit;
Further equipped with
The stopping unit detects a shift in the laser irradiation position by comparing the amount of change in inclination detected by the inclination detection unit while the laser output unit is outputting a laser with a second judgment value.
前記レーザーは、ファイバーレーザーである、浸水検査装置。 The water immersion inspection device according to any one of claims 1 to 8,
The water immersion inspection apparatus, wherein the laser is a fiber laser.
前記レーザー出力部の向きに沿って外界を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影した画像を解析することにより、柱上に設置された気中開閉器の筐体の底面にレーザーが照射されるように前記レーザー出力部の向きを制御する照射方向制御部と、
レーザーの照射に伴って上昇する前記底面の温度を測定する温度測定部と、
前記底面の温度の測定結果を元に、前記気中開閉器の浸水を検査する検査実行部と、
を備えた浸水検査装置の制御方法であって、
前記照射方向制御部が、
過去に撮影された気中開閉器の複数の画像データを用いて、画像内に写っている気中開閉器の筐体の底面を特定するように作成された、学習モデルを記憶し、
前記撮影部によって新たに撮影された気中開閉器の画像データを前記学習モデルに入力することにより、画像内に写っている前記気中開閉器の筐体の底面を特定し、
前記画像内における前記底面の位置を元に、前記レーザー出力部の現在の向きと、前記気中開閉器の前記底面にレーザーが照射されるような前記レーザー出力部の向きと、の差分を算出し、
前記差分を元に、前記レーザー出力部の向きを調整する、
浸水検査装置の制御方法。 A laser output unit that outputs a laser;
an imaging unit that captures an external environment along the direction of the laser output unit;
an irradiation direction control unit that controls a direction of the laser output unit so that a laser is irradiated onto a bottom surface of a housing of an air contact switch installed on a pole by analyzing an image captured by the imaging unit;
a temperature measuring unit that measures the temperature of the bottom surface that increases with the irradiation of a laser;
an inspection execution unit that inspects the air contactor for flooding based on the measurement result of the temperature of the bottom surface;
A method for controlling a water immersion inspection device comprising:
The irradiation direction control unit,
A learning model is created to identify the bottom surface of the housing of the air contact switch captured in the image by using multiple image data of the air contact switch captured in the past, and the learning model is stored;
inputting image data of the air contact switch newly photographed by the photographing unit into the learning model, thereby identifying a bottom surface of a housing of the air contact switch photographed in the image;
Calculating a difference between a current orientation of the laser output unit and an orientation of the laser output unit such that a laser is irradiated onto the bottom surface of the air switch based on a position of the bottom surface in the image;
adjusting the direction of the laser output unit based on the difference;
A method for controlling a water immersion inspection device.
前記レーザー出力部の向きに沿って外界を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影した画像を解析することにより、柱上に設置された気中開閉器の筐体の底面にレーザーが照射されるように前記レーザー出力部の向きを制御する照射方向制御部と、
レーザーの照射に伴って上昇する前記底面の温度を測定する温度測定部と、
前記底面の温度の測定結果を元に、前記気中開閉器の浸水を検査する検査実行部と、
を備えた浸水検査装置を制御するコンピュータに、
過去に撮影された気中開閉器の複数の画像データを用いて、画像内に写っている気中開閉器の筐体の底面を特定するように作成された、学習モデルを記憶する機能と、
前記撮影部によって新たに撮影された気中開閉器の画像データを前記学習モデルに入力することにより、画像内に写っている前記気中開閉器の筐体の底面を特定する機能と、
前記画像内における前記底面の位置を元に、前記レーザー出力部の現在の向きと、前記気中開閉器の前記底面にレーザーが照射されるような前記レーザー出力部の向きと、の差分を算出する機能と、
前記差分を元に、前記レーザー出力部の向きを調整する機能と、
を実現するためのプログラム。
A laser output unit that outputs a laser;
an imaging unit that captures an external environment along the direction of the laser output unit;
an irradiation direction control unit that controls a direction of the laser output unit so that a laser is irradiated onto a bottom surface of a housing of an air contact switch installed on a pole by analyzing an image captured by the imaging unit;
a temperature measuring unit that measures the temperature of the bottom surface that increases with the irradiation of a laser;
an inspection execution unit that inspects the air contactor for flooding based on the measurement result of the temperature of the bottom surface;
A computer that controls a water immersion inspection device comprising:
A function of storing a learning model created to identify the bottom surface of the housing of the air contact switch captured in the image by using multiple image data of the air contact switch captured in the past;
a function of inputting image data of the air contact switch newly photographed by the photographing unit into the learning model, thereby identifying a bottom surface of the housing of the air contact switch photographed in the image;
a function of calculating a difference between a current orientation of the laser output unit and an orientation of the laser output unit such that a laser is irradiated onto the bottom surface of the air switch, based on a position of the bottom surface within the image;
a function of adjusting the direction of the laser output unit based on the difference;
A program to achieve this.
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