JP2010122102A - Ultraviolet ray detection device and pantograph bounce detection recorder - Google Patents

Ultraviolet ray detection device and pantograph bounce detection recorder Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet ray detection device and a pantograph bounce detection recorder capable of detecting a discharge phenomenon caused by pantograph bounce without being affected by sunlight and noises. <P>SOLUTION: In the ultraviolet ray detection device 100, an ultraviolet ray detection part 10 includes an ultraviolet ray detection tube 11 wherein a wavelength in an ultraviolet domain is used as a detection sensitivity domain. A pulse generation part 20 synchronizes each detection time of a plurality of ultraviolet ray detection parts 10. An AND circuit 30 outputs an operation result by a logic product of signals having the synchronized detection time and detected by the plurality of ultraviolet ray detection parts 10. In the pantograph bounce detection recorder 200, an image synchronizing recorder 51 records output information of the ultraviolet ray detection device 100 and an image imaged by a video camera 54 correlatively with present position data outputted by a GPS terminal 53. A pulse counter 41 counts output information of the ultraviolet ray detection device 100, and a counting result is recorded by a pulse counting recording device 43. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、紫外線を検出する紫外線検出装置及び紫外線検出装置を利用した離線検出記録計に関する。   The present invention relates to an ultraviolet ray detection device that detects ultraviolet rays and a line separation detection recorder using the ultraviolet ray detection device.

離線検出記録計とは、架空単線式電気鉄道における地上に敷設された架線（以下、「トロリ線」という。）と電気車（以下、「電車」という。）上に備えるパンタグラフとの接触状況を記録する記録計である。
架空単線式電気鉄道において、電車の運行に必要な電力は、変電所から送られ、地上に敷設されたトロリ線とこれに接触する電車上のパンタグラフを経由して車内に取り込まれる。電車の安定運行のためには、パンタグラフを流れる電流が遮断されず、電車の負荷に送られる必要がある。
パンタグラフは、低速走行時にはトロリ線との接触を維持できるが、高速走行やトロリ線に凸凹があると、トロリ線とパンタグラフが離れた状態の離線に至る。この離線が発生すると、車内停電が発生することがある。また、離線により、放電が発生すると、電波雑音や、パンタグラフのすり板とトロリ線の磨耗が増大する。そのため、集電系の良否を判断するために、これらの原因となる離線の頻度を測定することがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２７４５０１号公報 The track separation detection recorder is the contact status between the overhead line (hereinafter referred to as “trolley line”) and the pantograph provided on the electric vehicle (hereinafter referred to as “train”) in an overhead single-wire electric railway. It is a recorder that records.
In an overhead single-line electric railway, electric power necessary for train operation is sent from a substation and taken into the vehicle via a trolley line laid on the ground and a pantograph on the train that contacts the trolley line. For stable train operation, the current flowing through the pantograph is not interrupted and needs to be sent to the train load.
The pantograph can maintain contact with the trolley line during low-speed traveling, but if there is unevenness in the high-speed traveling or trolley line, the pantograph is separated from the trolley line and the pantograph. When this separation occurs, an in-vehicle power failure may occur. In addition, when a discharge occurs due to separation, radio noise and wear of pantograph sliding plates and trolley wires increase. Therefore, in order to judge the quality of a current collection system, the frequency of the separation line which causes these may be measured (for example, refer patent document 1).
JP 2003-274501 A

ところで、この離線を測定する方法としては、放電の発生を光センサで検出する光学式や、電流の遮断を電流計などで検出する電流式がある。
光学式の離線測定に用いられるセンサとして、Ｓｅ（セシウム）-Ｔｅ（テルル）光電面を備える電子管が知られている。この電子管は、深紫外線領域に強い感度を持つセンサであり、その感度波長範囲が２００ｎｍ〜３４０ｎｍにある。そのため、太陽光の影響を完全に避けることができないという問題がある。 By the way, as a method of measuring this separation line, there are an optical method in which the occurrence of discharge is detected by an optical sensor, and a current method in which interruption of current is detected by an ammeter.
As a sensor used for optical separation measurement, an electron tube having a Se (cesium) -Te (tellurium) photocathode is known. This electron tube is a sensor having strong sensitivity in the deep ultraviolet region, and its sensitivity wavelength range is 200 nm to 340 nm. Therefore, there exists a problem that the influence of sunlight cannot be avoided completely.

他のセンサとしては、感度波長範囲が１８５〜２６０ｎｍにあるニッケル電極を用いた紫外線検出管と呼ばれる電子管がある。この紫外線検出管では、宇宙線や静電気などによるノイズの影響を受けやすいという問題がある。
このような紫外線検出管は、燃焼による炎が検出する紫外線を検出できる。火災報知機などに紫外線検出管を応用する際には、このようなノイズの影響を回避するための誤検出した信号を除去する対策が知られている。 As another sensor, there is an electron tube called an ultraviolet ray detection tube using a nickel electrode having a sensitivity wavelength range of 185 to 260 nm. This ultraviolet detector tube has a problem that it is easily affected by noise caused by cosmic rays or static electricity.
Such an ultraviolet detector tube can detect ultraviolet rays detected by a flame caused by combustion. When applying an ultraviolet detector tube to a fire alarm or the like, a countermeasure for removing a falsely detected signal for avoiding the influence of such noise is known.

図９に示すブロック図は、誤検出した信号を除去する対策回路を備える火災報知機３００の一例を示す。火災報知機３００における紫外線検出部３１０は、紫外線検出管３１１と、紫外線検出管を駆動する駆動回路３１２を備える。紫外線検出部３１０で紫外線が検出されるとパルス信号が出力される。燃焼による炎から放出される紫外線であれば、連続的に放出されているので紫外線検出部３１０の出力信号は連続したパルス信号となる。また、紫外線検出部３１０によって、誤検出され出力される信号は、離散的な単発のパルス信号になる。   The block diagram shown in FIG. 9 shows an example of a fire alarm 300 provided with a countermeasure circuit that removes an erroneously detected signal. The ultraviolet ray detection unit 310 in the fire alarm 300 includes an ultraviolet ray detection tube 311 and a drive circuit 312 that drives the ultraviolet ray detection tube. When the ultraviolet ray is detected by the ultraviolet ray detector 310, a pulse signal is output. Since the ultraviolet rays emitted from the flame caused by combustion are emitted continuously, the output signal of the ultraviolet ray detector 310 is a continuous pulse signal. In addition, a signal erroneously detected and output by the ultraviolet ray detection unit 310 becomes a discrete single-shot pulse signal.

ノイズ除去部３３０は、連続するパルス信号とノイズによる離散的な単発のパルスとを分離するフィルタ回路である。ノイズ除去部３３０は、入力されるパルス信号を計数するカウンタ回路３３１と、所定の時間パルス信号が入力されないとカウンタ回路３３１をリセットするリセット信号を出力するタイマ回路３３２を備える。ノイズ除去部３３０は、連続的にパルス信号が入力されたときにカウンタ回路３３１の計数が進み、リセットされずに所定の値に達すると連続的に紫外線が入力されていると判定する。   The noise removing unit 330 is a filter circuit that separates continuous pulse signals and discrete single pulses due to noise. The noise removing unit 330 includes a counter circuit 331 that counts input pulse signals, and a timer circuit 332 that outputs a reset signal that resets the counter circuit 331 when a pulse signal is not input for a predetermined time. When the pulse signal is continuously input, the noise removing unit 330 advances the count of the counter circuit 331, and determines that the ultraviolet ray is continuously input when it reaches a predetermined value without being reset.

図１０に示すタイミングチャートは、ノイズ除去部３３０の処理を示す。
（ａ）は、紫外線検出部３１０によって検出結果によって出力された出力パルスを示し、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６において、出力パルスが出力されている。（ｂ）は、タイマ回路３３１が作動する時間を示し、時刻ｔ１からタイマ動作を開始し、タイマ設定時間Ｔ１が経過するまで計時する。タイマ設定時間Ｔ１が経過し、設定された時間の計時が満了すると、タイマ回路３３１は停止する。停止したタイマ回路３３１は、紫外線検出部３１０が出力する次の出力パルス（時刻ｔ６）を検出すると時刻ｔ６から再びタイマ動作を開始する。（ｃ）は、タイマ回路３３１が設定時間の計時を満了したときに出力するカウンタ回路３３２へのリセット信号を示す。タイマ回路３３１は、時刻ｔ１から始めた設定時間の計時が満了した時刻（ｔ１＋Ｔ１）にリセット信号を出力する。（ｄ）は、カウンタ回路３３２におけるカウンタ値（カウンタレベル）を示す。カウンタ回路３３２は、タイマ回路３３１における設定時間の計時が満了するとリセット信号を出力し、カウンタ回路３３２がリセットされる。カウンタ回路３３２は、そのリセット後に紫外線検出部３１０の出力パルスを検出すると、カウンタ値が順に加算され計数される。（ｅ）は、カウンタ回路３３２の出力信号を示す。このカウンタ回路３３２は、予め定められる閾値（設定カウント値）に、紫外線検出部３１０の出力パルスの検出回数が達するとパルス信号を出力する。カウンタ回路３３２は、設定されたタイマ設定時間Ｔ１が経過するまでに、その検出回数に達しないときには、カウント値がリセットされる。 The timing chart shown in FIG. 10 shows the processing of the noise removing unit 330.
(A) shows the output pulse output by the ultraviolet detection part 310 according to the detection result, and the output pulse is output at the times t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 and t 6 . (B) shows a time timer circuit 331 is activated, the timer operation is started at time t 1, counts up the timer set time T 1 is passed. Elapsed timer set time T 1 is, the measurement of the time set has expired, the timer circuit 331 stops. Timer circuit 331 stops, restarts the timer operation from time t 6 when detecting the next output pulse ultraviolet detector 310 outputs (time t 6). (C) shows a reset signal to the counter circuit 332 that is output when the timer circuit 331 expires the set time. The timer circuit 331 outputs a reset signal at the time (t 1 + T 1 ) at which the counting of the set time started from the time t 1 has expired. (D) shows a counter value (counter level) in the counter circuit 332. The counter circuit 332 outputs a reset signal when the time of the set time in the timer circuit 331 expires, and the counter circuit 332 is reset. When the counter circuit 332 detects the output pulse of the ultraviolet ray detector 310 after the reset, the counter values are sequentially added and counted. (E) shows the output signal of the counter circuit 332. The counter circuit 332 outputs a pulse signal when the number of detections of the output pulse of the ultraviolet ray detection unit 310 reaches a predetermined threshold value (set count value). Counter circuit 332, until the lapse of the timer setting time T 1 which is set, when not reaching the detection count, the count value is reset.

この図では、駆動パルスの周期を５０ミリ秒、パルス幅を５マイクロ秒、タイマ設定時間Ｔ１を１秒、予め定められる閾値（設定カウント値）を３に設定したときの例が示される。紫外線検出部３１０が出力する出力パルスを検出した回数が３回目の検出となることによって、そのカウント値が３となって閾値に達する。その時刻ｔ３の時点で出力信号にパルス信号を出力する。カウンタ回路３３２は、その後も紫外線検出部３１０の出力パルスの検出を続け、タイマ設定時間Ｔ１が経過するとリセットされる。カウンタ回路３３２は、紫外線を検出回数が少なくカウント値が閾値に達せずにタイマ設定時間Ｔ１が経過すると、カウント値がリセットされる。つまり、火災報知機３００に用いられることを目的としたタイマ回路３３１とカウンタ回路３３２を組み合わせたノイズ除去部３３０では、所定の時間（タイマ設定時間Ｔ１）内に継続的に検出された信号を正規の信号として判定している。
この判定方法によれば、発生する入力パルスの回数に基づいて、ノイズと思われる発生頻度の低い単発的なパルス信号を除去できる。このようにして紫外線検出部３１０を適用した火災報知機３００では、火災警報を出力することができる。 In this figure, 50 milliseconds period of the drive pulse, a pulse width of 5 microseconds, the timer set time T 1 1 sec, an example of when setting the predetermined are threshold (set count value) to 3 are shown. When the number of times the output pulse output from the ultraviolet ray detection unit 310 is detected becomes the third detection, the count value becomes 3, and the threshold value is reached. And it outputs a pulse signal to the output signal at the time t 3. Counter circuit 332 also continues to detect the output pulses of the ultraviolet detector 310 then resets the timer set time T 1 is passed. Counter circuit 332, the timer set time T 1 is passed to not reach ultraviolet detection number is small count threshold, the count value is reset. That is, the noise removing unit 330 combines the timer circuit 331 and a counter circuit 332 for the purpose of use in fire alarm 300, the continuously detected signal within a predetermined time (timer set time T 1) It is determined as a regular signal.
According to this determination method, it is possible to remove a single pulse signal with low occurrence frequency that seems to be noise based on the number of generated input pulses. In this way, the fire alarm device 300 to which the ultraviolet ray detector 310 is applied can output a fire alarm.

しかしながら、この火災報知機を目的とするノイズ除去部３３０を用いると、正規に検出されるべき現象が単発的であるがために、紫外線検出部で検出され出力される信号が単発的に発生するパルス信号であるときには、ノイズによる信号と区別することができずノイズと共に除去されてしまうという問題がある。   However, when the noise removing unit 330 for the purpose of the fire alarm is used, a phenomenon that should be detected normally is single, and thus a signal detected and output by the ultraviolet detection unit is generated once. When it is a pulse signal, there is a problem that it cannot be distinguished from a signal due to noise and is removed together with noise.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、太陽光及びノイズに影響されずに離線による放電現象を検出できる紫外線検出装置及び離線検出記録計を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet ray detection device and a line separation detection recorder that can detect a discharge phenomenon due to line separation without being affected by sunlight and noise.

上記問題を解決するために、本発明は、複数の紫外線検出部と、前記複数の紫外線検出部によって検出された信号に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力する判定部と、を備えたことを特徴とする紫外線検出装置である。
また、本発明は、上記発明において、紫外線検出装置は、パルス信号を発生するパルス発生部を備え、前記紫外線検出部は、紫外線領域の波長を検出感度領域とする紫外線検出管と、前記パルス発生部から入力される信号に応じて前記紫外線検出管を駆動する駆動電圧を供給する駆動回路と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記判定部は、前記複数の紫外線検出部によって検出された信号の論理積演算による判定処理に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記判定部は、前記複数の紫外線検出部によって検出された信号の数が予め定められた所定の数以上とする判定基準に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the present invention includes a plurality of ultraviolet detection units, and a determination unit that determines the presence or absence of ultraviolet rays based on signals detected by the plurality of ultraviolet detection units and outputs a determination result. This is an ultraviolet detection device.
Further, the present invention is the above invention, wherein the ultraviolet detection device includes a pulse generation unit that generates a pulse signal, and the ultraviolet detection unit includes an ultraviolet detection tube having a wavelength in the ultraviolet region as a detection sensitivity region, and the pulse generation. And a driving circuit that supplies a driving voltage for driving the ultraviolet ray detection tube in accordance with a signal input from the unit.
Further, the present invention is the above invention, wherein the determination unit determines the presence or absence of ultraviolet rays based on a determination process based on a logical product operation of signals detected by the plurality of ultraviolet detection units, and outputs a determination result. And
Further, the present invention is the above invention, wherein the determination unit determines the presence or absence of ultraviolet rays based on a determination criterion that the number of signals detected by the plurality of ultraviolet detection units is equal to or greater than a predetermined number. The determination result is output.

上記に記載の紫外線検出装置と、現在位置を検出して位置データを出力する位置検出部と、前記紫外線検出装置の判定部が出力する判定結果を前記位置検出部が検出する位置データに関連させて内部に備える記憶部に記録する記録部と、を備えること特徴とする離線検出記録計である。
また、本発明は、上記発明において、離線検出記録計は、前記紫外線検出装置の前記判定部が出力する判定結果を計数する計数部と、を備えることを特徴とする。 The ultraviolet detection device described above, a position detection unit that detects the current position and outputs position data, and a determination result output by the determination unit of the ultraviolet detection device is associated with the position data detected by the position detection unit. And a recording unit for recording in a storage unit provided therein.
Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the line separation recording recorder includes a counting unit that counts a determination result output from the determination unit of the ultraviolet ray detection device.

また、本発明は、上記発明において、前記記憶部は、映像情報をさらに記憶し、前記記録部は、入力される映像信号を前記判定結果に対応させ、該判定結果によって示された時刻を含む予め定められた時間の映像を記録することを特徴とする。   In the present invention, the storage unit further stores video information, and the recording unit associates an input video signal with the determination result and includes a time indicated by the determination result. A video of a predetermined time is recorded.

この本発明によれば、紫外線検出装置は、複数の紫外線検出部によって検出された信号による演算結果を判定条件とすることを特徴とする。これにより、単発性の現象をノイズに影響されることなく検出することができる。
また、本発明によれば、上記発明において、紫外線検出装置は、パルス発生部がパルス信号を発生する。紫外線検出部における紫外線検出管は、紫外線領域の波長を検出感度領域とする。また駆動回路は、パルス発生部から入力されるパルス信号に応じて紫外線検出管を駆動する駆動電圧を供給することとした。また、これにより、複数の紫外線検出部を同じ検出タイミングで動作させることにより、複数の紫外線検出部で検出する現象と検出しない現象を区別することができる。そして、複数の紫外線検出部で検出する単発性の現象と、個別の紫外線検出部で誤検出した現象とを区別することができる。また、太陽光の波長範囲外に検出領域を設定することができ、太陽光に影響することなく紫外線の検出を行うことができる。 According to the present invention, the ultraviolet ray detection device is characterized in that a calculation result based on signals detected by a plurality of ultraviolet ray detection units is used as a determination condition. Thereby, a single phenomenon can be detected without being affected by noise.
According to the present invention, in the above-described invention, in the ultraviolet ray detection device, the pulse generation unit generates a pulse signal. The ultraviolet detector tube in the ultraviolet detector uses the wavelength in the ultraviolet region as the detection sensitivity region. The drive circuit supplies a drive voltage for driving the ultraviolet detection tube in accordance with the pulse signal input from the pulse generator. Further, by operating the plurality of ultraviolet detection units at the same detection timing, it is possible to distinguish a phenomenon detected by the plurality of ultraviolet detection units from a phenomenon not detected. Then, it is possible to distinguish between a single phenomenon detected by a plurality of ultraviolet detection units and a phenomenon erroneously detected by individual ultraviolet detection units. In addition, the detection region can be set outside the wavelength range of sunlight, and ultraviolet rays can be detected without affecting sunlight.

また、本発明によれば、上記発明において、判定部は、複数の紫外線検出部によって検出された信号の論理積演算による判定処理に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力することとする。また、これにより、全ての紫外線検出管で検出された現象のみを選択して検出することができる。
また、本発明によれば、上記発明において、判定部は、複数の紫外線検出部によって検出された信号の数が予め定められた所定の数以上の数とする判定基準に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力することを特徴とする。また、これにより、予め定められた所定の数以上の紫外線検出管で検出された現象のみを選択して検出することができる。一部の紫外線検出管の劣化などに影響されることなく現象の特定を行うことができる。 According to the invention, in the above invention, the determination unit determines the presence or absence of ultraviolet rays based on a determination process based on a logical product operation of signals detected by the plurality of ultraviolet detection units, and outputs a determination result. . In addition, it is possible to select and detect only the phenomenon detected by all the ultraviolet detection tubes.
According to the present invention, in the above invention, the determination unit determines whether or not there is ultraviolet light based on a determination criterion in which the number of signals detected by the plurality of ultraviolet light detection units is equal to or greater than a predetermined number. It judges and outputs a judgment result, It is characterized by the above-mentioned. In addition, this makes it possible to select and detect only the phenomenon detected by a predetermined number or more of ultraviolet detection tubes. The phenomenon can be identified without being affected by deterioration of some of the ultraviolet detection tubes.

また、本発明によれば、離線検出記録計は、上記に記載の紫外線検出装置の判定結果と位置検出部が検出した現在位置データに関連させて内部に備える記憶部に記録する。また、これにより、離線が生じたときに起こる放電による紫外線放射の発生場所に関する情報を記録することができる。
また、本発明によれば、上記発明において、離線検出記録計における計数部は、紫外線検出装置の判定結果の判定情報、すなわち紫外線の検出回数を計数する。また、これにより、離線が生じたときに起こる放電による紫外線放射の検出件数を計数することが可能となる。計数された情報を解析することにより、所定の時間或いは所定の区間における紫外線検出量を分析することができる。 Further, according to the present invention, the separation line recording recorder records the determination result of the ultraviolet ray detection apparatus described above and the current position data detected by the position detection unit in the storage unit provided therein. This also makes it possible to record information relating to the location where ultraviolet radiation is generated by the discharge that occurs when a line break occurs.
Further, according to the present invention, in the above invention, the counting unit in the line separation detection recorder counts the determination information of the determination result of the ultraviolet detection device, that is, the number of times of detection of ultraviolet rays. In addition, this makes it possible to count the number of detections of ultraviolet radiation due to discharge that occurs when separation occurs. By analyzing the counted information, it is possible to analyze the UV detection amount in a predetermined time or a predetermined section.

また、本発明によれば、上記発明において、記憶部は、映像情報をさらに記憶する。記録部は、入力される映像信号を判定結果に対応させ、判定結果によって示された時刻を含む予め定められた時間の映像を記録することを特徴とする。また、これにより、判定結果によって示された時刻において検出した紫外線検出の発生状況を、記憶部に映像情報として記録する。紫外線検出の有無だけでなく、そのときの発生状況を映像によって確認することにより、紫外線発生の原因の解析に有効となる情報を収集することができる。   According to the invention, in the above invention, the storage unit further stores video information. The recording unit is characterized in that an input video signal is associated with a determination result, and a video of a predetermined time including a time indicated by the determination result is recorded. Also, the occurrence state of ultraviolet detection detected at the time indicated by the determination result is recorded as video information in the storage unit. By confirming not only the presence / absence of ultraviolet detection but also the state of occurrence at that time by video, it is possible to collect information effective for analyzing the cause of ultraviolet generation.

（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態による紫外線検出装置について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による離線検出記録計２００の利用形態を示す構成図である。
この図には、軌道１とその上部にトロリ線２が設けられている。軌道１に沿って、電車３が走行する。電車３の上面には、パンタグラフ４が設けられ、軌道１とトロリ線２の間に印加されている高圧電力を受電し走行用の電力に用いられる。パンタグラフ４の先端が、トロリ線２と接触することでトロリ線２からの電車３への電力供給が行われる接続点となる。電車３の上面において、トロリ線２とパンタグラフ４の接点における放電による光を受光できる位置に離線検出記録計２００が設けられ、トロリ線２とパンタグラフ４との間に発生する放電現象を検出することができる。
この離線検出記録計２００は、紫外線検出装置１００、記録処理部１５０、ビデオカメラ５４からなる。紫外線検出装置１００は、紫外線を用いてトロリ線２とパンタグラフ４の接点における放電を検出するセンサとなる。紫外線検出装置１００によって放電が検出されると、検出された事象に合わせて、そのときの状況をビデオカメラ５４で撮像した映像情報とともに記録される。 (First embodiment)
Hereinafter, an ultraviolet detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a usage pattern of the separation line detection recorder 200 according to the present embodiment.
In this figure, a track 1 and a trolley wire 2 are provided above it. A train 3 travels along the track 1. A pantograph 4 is provided on the upper surface of the train 3 and receives high-voltage power applied between the track 1 and the trolley wire 2 and is used for traveling power. When the tip of the pantograph 4 comes into contact with the trolley line 2, it becomes a connection point where power is supplied from the trolley line 2 to the train 3. On the upper surface of the train 3, a separation line detection recorder 200 is provided at a position where light from the discharge at the contact point between the trolley line 2 and the pantograph 4 can be received, and a discharge phenomenon occurring between the trolley line 2 and the pantograph 4 is detected. Can do.
The separation line detector / recorder 200 includes an ultraviolet ray detector 100, a recording processor 150, and a video camera 54. The ultraviolet ray detection device 100 is a sensor that detects discharge at the contact point between the trolley wire 2 and the pantograph 4 using ultraviolet rays. When discharge is detected by the ultraviolet ray detection device 100, the situation at that time is recorded together with video information captured by the video camera 54 in accordance with the detected event.

現在の日本の鉄道では、トロリ線には主に銅系合金が、パンタグラフには主に銅・炭素系材料が使われている。この様な材料間に発生する放電では、太陽光には含まれない２００〜２３４ｎｍの領域の光（深紫外線と呼ばれている光）を放出する。また、地上に到達する太陽光では、太陽からは放出されていてもそこに含まれる３００ｎｍ以下の成分は、大気による吸収などよって殆ど到達しない。そのため、紫外線の波長領域にのみ感度を持つセンサを用いれば、太陽光による誤検出を回避して放電により放出される紫外線を検出することが可能になる。   In current Japanese railways, copper-based alloys are mainly used for trolley wires, and copper / carbon-based materials are mainly used for pantographs. In the discharge generated between such materials, light in a region of 200 to 234 nm (light called deep ultraviolet light) that is not included in sunlight is emitted. Moreover, in the sunlight which reaches | attains on the ground, even if it has discharge | released from the sun, the component below 300 nm contained there hardly reaches | attains by absorption by air | atmosphere etc. Therefore, if a sensor having sensitivity only in the wavelength region of ultraviolet rays is used, it is possible to detect ultraviolet rays emitted by discharge while avoiding erroneous detection due to sunlight.

紫外線検出装置１００及び離線検出記録計２００に適用される紫外線検出部の一実施形態について説明する。
図２は、紫外線検出部１０とパルス発生回路２０を示すブロック図である。また、図３は、図２に示した紫外線検出部１０における各部の電圧波形を示した図である。
紫外線検出部１０は、パルス発生回路２０と組み合わせて用いられる。この図に示される紫外線検出部１０は、紫外線を検出して検出信号を出力する。紫外線検出部１０は、紫外線検出管１１、駆動回路１２を備える。
紫外線検出部１０における紫外線検出管１１は、紫外線を検出する放電管である。紫外線検出管１１は、アノードカソード間に所定の電圧が印加されているときに紫外線を検出すると、電極間にグロー放電が発生し紫外線を検出したことを検知することができる。 An embodiment of an ultraviolet detection unit applied to the ultraviolet detection device 100 and the separation line detection recorder 200 will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the ultraviolet detection unit 10 and the pulse generation circuit 20. FIG. 3 is a diagram showing voltage waveforms of respective parts in the ultraviolet ray detection unit 10 shown in FIG.
The ultraviolet detection unit 10 is used in combination with the pulse generation circuit 20. The ultraviolet detector 10 shown in this figure detects ultraviolet rays and outputs a detection signal. The ultraviolet detection unit 10 includes an ultraviolet detection tube 11 and a drive circuit 12.
The ultraviolet detection tube 11 in the ultraviolet detection unit 10 is a discharge tube that detects ultraviolet rays. When detecting a UV ray when a predetermined voltage is applied between the anode and cathode, the UV detector tube 11 can detect that a glow discharge has occurred between the electrodes and the UV ray has been detected.

紫外線検出部１０における駆動回路１２は、紫外線検出管１１に紫外線を検出させるための高電圧を印加する回路である。駆動回路１２は、昇圧回路１３、抵抗Ｒ１２−６、コンデンサＣ１２−７、ワンショットマルチバイブレータ回路１２−８を備える。
駆動回路１２における昇圧回路１３は、スイッチング素子であるトランジスタＴｒ１２−１、昇圧トランスＴ１２−２、昇圧トランスＴ１２−２の１次巻線の逆起電力を抑えるダイオードＤ１２−３、整流用ダイオードＤ１２−４及び平滑用コンデンサＣ１２−５を備える。昇圧回路１３においてトランジスタＴｒ１２−１は、エミッタが基準電位に接続され、コレクタが昇圧用トランスＴ１２−２の1次巻線を介して電源に接続される。昇圧用トランスＴ１２−２の1次巻線には、並列にダイオードＤ１２−３が接続される。昇圧用トランスＴ１２−２の２次巻線は、一端が基準電位に接続され、他端には整流用ダイオードＤ１２−４のアノードが接続される。ダイオードＤ１２−４のカソードには、パルス電圧の出力端子（アノード接続端）と並列接続される平滑用コンデンサＣ１２−５を介して基準電位に接続される。
入力端子（カソード接続端）には、並列に接続された抵抗Ｒ１２−６とコンデンサＣ１２−７で構成された負荷インピーダンスと、ワンショットマルチバイブレータ１２−８の入力端が接続される。ワンショットマルチバイブレータ１２−８の出力端は、紫外線検出部１０の出力端子に接続される。 The drive circuit 12 in the ultraviolet detection unit 10 is a circuit that applies a high voltage for causing the ultraviolet detection tube 11 to detect ultraviolet rays. The drive circuit 12 includes a booster circuit 13, a resistor R12-6, a capacitor C12-7, and a one-shot multivibrator circuit 12-8.
The booster circuit 13 in the drive circuit 12 includes a transistor Tr12-1, which is a switching element, a booster transformer T12-2, a diode D12-3 that suppresses the back electromotive force of the primary winding of the booster transformer T12-2, and a rectifier diode D12-. 4 and a smoothing capacitor C12-5. In the booster circuit 13, the transistor Tr12-1 has an emitter connected to the reference potential and a collector connected to the power supply via the primary winding of the booster transformer T12-2. A diode D12-3 is connected in parallel to the primary winding of the step-up transformer T12-2. The secondary winding of the step-up transformer T12-2 has one end connected to the reference potential and the other end connected to the anode of the rectifying diode D12-4. The cathode of the diode D12-4 is connected to the reference potential via a smoothing capacitor C12-5 connected in parallel with the pulse voltage output terminal (anode connection end).
The input terminal (cathode connection end) is connected to a load impedance composed of a resistor R12-6 and a capacitor C12-7 connected in parallel and the input end of the one-shot multivibrator 12-8. The output terminal of the one-shot multivibrator 12-8 is connected to the output terminal of the ultraviolet ray detector 10.

昇圧回路１３においてトランジスタＴｒ１２−１は、図３（ａ）に示す発振回路２２の出力信号（出力電圧Ｖ１）を入力信号としてスイッチング動作を行う。トランジスタＴｒ１２−１が、「ＯＮ（オン）」状態になると、昇圧用トランスＴ１２−２の1次巻線にパルス電流が流れる。昇圧用トランスＴ１２−２の1次巻線にパルス電流が流れると、２次巻線に高電圧のパルス電圧が発生する。昇圧用トランスＴ１２−２の２次巻線に接続される整流用ダイオードＤ１２−４と平滑用コンデンサＣ１２−５によって、２次巻線に発生したパルス電圧が平滑化され高電圧（例えば、数百ボルト）を得る。この高電圧は、紫外線検出管１１のアノード端子に印加される。 In the booster circuit 13, the transistor Tr12-1 performs a switching operation using the output signal (output voltage V 1 ) of the oscillation circuit 22 shown in FIG. When the transistor Tr12-1 is in the “ON” state, a pulse current flows through the primary winding of the boosting transformer T12-2. When a pulse current flows through the primary winding of the step-up transformer T12-2, a high pulse voltage is generated in the secondary winding. The rectifying diode D12-4 connected to the secondary winding of the step-up transformer T12-2 and the smoothing capacitor C12-5 smooth the pulse voltage generated in the secondary winding to a high voltage (for example, several hundreds). Bolt). This high voltage is applied to the anode terminal of the ultraviolet detection tube 11.

紫外線検出部１０において並列に接続された抵抗Ｒ１２−６とコンデンサＣ１２−７とは、紫外線検出管１１のカソードに接続される負荷インピーダンスである。ワンショットマルチバイブレータ回路１２−８は、入力されるパルス信号を検出すると、予め定められる所定のパルス幅のパルスを出力する。入力されるパルスが不規則な波形であっても、波形を整えたパルス信号を出力することができる。   The resistor R12-6 and the capacitor C12-7 connected in parallel in the ultraviolet detection unit 10 are load impedances connected to the cathode of the ultraviolet detection tube 11. When the one-shot multivibrator circuit 12-8 detects an input pulse signal, it outputs a pulse having a predetermined pulse width. Even if the input pulse has an irregular waveform, it is possible to output a pulse signal whose waveform is adjusted.

紫外線検出管１１に負荷インピーダンスを接続し、アノードに高電圧Ｖ２を印加する。高電圧Ｖ２が印加された状態で紫外線検出管１１に紫外線が入射すると、電極間にグロー放電が生じ電流iが流れる。このとき、コンデンサＣ１２−５の電荷の放出とともに、紫外線検出管１１のアノードカソード間電圧が急激に下がり、放電が停止する。そのため、紫外線検出管１１のカソード電圧（出力電圧Ｖ３）は、図３（ｂ）に示す連続した波形のパルス電圧を示す。紫外線検出部１０では、この出力電圧Ｖ３をワンショットマルチバイブレータ回路１２−８により図３（ｃ）に示す矩形波に波形整形し、紫外線検出部１０の出力電圧Ｖｏｕｔとする。この矩形波のパルス幅は、連続して入力されるパルス電圧の周期より短く設定し、波形整形された矩形波のパルスが連続しないようにする。 Connect the load impedance UV detection tube 11, a high voltage is applied V 2 to the anode. When ultraviolet UV detection tube 11 in a state where the high voltage V 2 is applied is incident, a glow discharge is generated current i flows between the electrodes. At this time, with the discharge of the electric charge of the capacitor C12-5, the voltage between the anode and the cathode of the ultraviolet ray detection tube 11 is rapidly lowered, and the discharge is stopped. Therefore, the cathode voltage (output voltage V 3 ) of the ultraviolet detection tube 11 indicates a pulse voltage having a continuous waveform shown in FIG. In the ultraviolet detection unit 10, the output voltage V 3 is shaped into a rectangular wave shown in FIG. 3C by the one-shot multivibrator circuit 12-8 to obtain the output voltage V out of the ultraviolet detection unit 10. The pulse width of the rectangular wave is set to be shorter than the period of the pulse voltage that is continuously input so that the waveform-shaped rectangular wave pulse does not continue.

パルス発生回路２０は、紫外線検出部１０に紫外線を検出するタイミング信号を入力する信号発生部である。パルス発生回路２０は、電源部２１と発振回路２２を備える。パルス発生回路２０において電源部２１は、発振回路２２並びに紫外線検出部１０に供給する電力を出力する電源である。発振回路２２は、定期的に繰り返されるパルス電圧を出力する。例えば、周波数は数十〜数百Ｈｚ（ヘルツ）のパルス電圧である。なお、パルス発生回路２０は、出力するパルス電圧を分岐して、図示されない複数の紫外線検出部１０に同じパルス電圧をそれぞれ入力することができる。   The pulse generation circuit 20 is a signal generation unit that inputs a timing signal for detecting ultraviolet rays to the ultraviolet detection unit 10. The pulse generation circuit 20 includes a power supply unit 21 and an oscillation circuit 22. In the pulse generation circuit 20, the power supply unit 21 is a power supply that outputs power to be supplied to the oscillation circuit 22 and the ultraviolet ray detection unit 10. The oscillation circuit 22 outputs a pulse voltage that is periodically repeated. For example, the frequency is a pulse voltage of several tens to several hundreds Hz (hertz). Note that the pulse generation circuit 20 can branch the output pulse voltage and input the same pulse voltage to a plurality of ultraviolet detection units 10 (not shown).

紫外線検出部１０とパルス発生回路２０を組み合わせることにより、紫外線検出管１１の電極（アノードカソード）間に、パルス高電圧（パルス間隔は数ミリ秒から数十ミリ秒間隔、パルス幅は数マイクロ秒、電圧は数百Ｖ（ボルト））を印加する。そして、紫外線検出管１１に紫外線が入射したとき、紫外線検出部１０はパルス電圧を出力する。
図を参照し、紫外線検出部１０の動作を説明する。
図４は、入力される紫外線強度に応じて紫外線検出部１０が出力する信号の変化を示すタイミングチャートである。この図の横軸は、時間の経過を示し、各縦軸は紫外線検出部１０が出力する出力信号を示す出力電圧を示す。また、この図では入射される紫外線強度が異なる条件を、４段階に分けて示し、図の上部に示される条件では、入射される紫外線強度が最も弱く、下部に行くほど強い条件となることを示している。図に示される出力信号にパルス信号として表されているときが、紫外線を検出した時点を示す。入射される紫外線の強度が強くなるほど、出力されるパルス数が多くなり、紫外線の強度が所定の値より強くなると出力されるパルスは、パルス発生回路２０によって誘起される全てのタイミングで発生する連続的なパルス列を示す。 By combining the ultraviolet detection unit 10 and the pulse generation circuit 20, a pulse high voltage (pulse interval is several milliseconds to several tens of milliseconds and pulse width is several microseconds) between the electrodes (anode cathode) of the ultraviolet detection tube 11. A voltage of several hundred volts (volts) is applied. When the ultraviolet rays are incident on the ultraviolet detection tube 11, the ultraviolet detection unit 10 outputs a pulse voltage.
The operation of the ultraviolet ray detection unit 10 will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a timing chart showing a change in a signal output from the ultraviolet ray detection unit 10 in accordance with the inputted ultraviolet ray intensity. In this figure, the horizontal axis indicates the passage of time, and each vertical axis indicates an output voltage indicating an output signal output from the ultraviolet ray detection unit 10. Also, in this figure, the conditions under which the incident ultraviolet intensity is different are shown in four stages. The conditions shown in the upper part of the figure indicate that the incident ultraviolet intensity is the weakest and becomes stronger toward the lower part. Show. When the output signal shown in the figure is represented as a pulse signal, it indicates a point in time when ultraviolet rays are detected. As the intensity of the incident ultraviolet light increases, the number of pulses to be output increases. When the intensity of the ultraviolet light becomes higher than a predetermined value, the output pulses are continuously generated at all timings induced by the pulse generation circuit 20. A typical pulse train is shown.

ここで示した紫外線検出部１０の動作原理を示した。紫外線検出部１０では、基本回路を示したものでありノイズ除去などの対策を施されたものではない。紫外線検出部１０が備える紫外線検出管１１は、検出感度が高く、紫外線の入射だけでなく、宇宙線の入射や、周囲環境の静電気によっても放電が開始されることがあり、そのような状態のもとで誤って検出された出力信号がまばらに出力されることがある。   The principle of operation of the ultraviolet detector 10 shown here is shown. The ultraviolet detection unit 10 shows a basic circuit and is not provided with measures such as noise removal. The ultraviolet ray detection tube 11 provided in the ultraviolet ray detection unit 10 has high detection sensitivity, and discharge may be started not only by the incidence of ultraviolet rays but also by the incidence of cosmic rays and static electricity in the surrounding environment. An output signal that is erroneously detected may be output sparsely.

続いて、単発的な現象を捕捉し、そしてまばらに出力されるノイズによるパルスに対してノイズ除去処理を施した紫外線検出装置１００について説明する。
図５は、紫外線検出装置１００を示すブロック図である。前述の紫外線検出部１０、パルス発生回路２０と同じ構成には、同じ符号を付し、異なる構成について説明する。
紫外線検出装置１００は、紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎ、パルス発生回路２０、ＡＮＤ回路３０を備える。ｎは２以上の自然数を示す。紫外線検出装置１００において紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎは、複数設けられた紫外線検出部１０を示し、それぞれが前述の紫外線検出部１０と同じものを示す。また、それぞれの紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎが備える紫外線検出管と駆動回路は、対応して設けられ、それぞれ紫外線検出管１１−１、１１−２、・・・１１−ｎ及び駆動回路１２−１、１２−２、・・・１２−ｎとする。ＡＮＤ回路３０は、紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎからそれぞれ出力される出力信号を入力し、論理積演算による判定処理を行った判定結果を出力する。ＡＮＤ回路３０が判定処理をする信号は、パルス発生回路２０から出力されるパルス信号に同期して検出された信号をワンショットマルチバイブレータ１２−８によって波形整形されたパルス信号である。そのため、波形整形されたパルス信号のパルス幅を検出された信号より延長することで、それぞれの紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎがそれぞれ出力する信号の位相差を吸収することができる。 Next, a description will be given of the ultraviolet ray detection apparatus 100 that captures a single phenomenon and applies noise removal processing to pulses due to sparsely output noise.
FIG. 5 is a block diagram showing the ultraviolet detection device 100. The same components as those in the ultraviolet detection unit 10 and the pulse generation circuit 20 described above are denoted by the same reference numerals, and different components will be described.
The ultraviolet detection device 100 includes ultraviolet detection units 10-1, 10-2,... 10 -n, a pulse generation circuit 20, and an AND circuit 30. n represents a natural number of 2 or more. In the ultraviolet ray detection apparatus 100, ultraviolet ray detection units 10-1, 10-2,..., 10-n indicate a plurality of ultraviolet ray detection units 10, each of which is the same as the ultraviolet ray detection unit 10 described above. In addition, the ultraviolet ray detection tubes and drive circuits included in the respective ultraviolet ray detection units 10-1, 10-2,..., 10-n are provided correspondingly, and the ultraviolet ray detection tubes 11-1, 11-2,. .. 11-n and drive circuits 12-1, 12-2,... 12-n. The AND circuit 30 receives output signals output from the ultraviolet detection units 10-1, 10-2,..., 10-n, respectively, and outputs a determination result obtained by performing a determination process using a logical product operation. The signal for which the AND circuit 30 performs the determination processing is a pulse signal obtained by shaping the signal detected in synchronization with the pulse signal output from the pulse generation circuit 20 by the one-shot multivibrator 12-8. Therefore, by extending the pulse width of the waveform-shaped pulse signal from the detected signal, the phase difference between the signals output from the respective ultraviolet detection units 10-1, 10-2,. Can be absorbed.

紫外線検出装置１００におけるパルス発生回路２０の出力端には、各紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎが備える駆動回路１２−１、１２−２、・・・１２−ｎがそれぞれ接続され、駆動回路１２−１、１２−２、・・・１２−ｎを介して紫外線検出管１１−１、１１−２、・・・１１−ｎがパルス発生回路２０によって出力されるパルス信号に同期して誘起される。各紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎの出力端には、パルス発生回路２０に同期したタイミングで検出した紫外線検出結果がそれぞれ出力される。各紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎの出力端には、ＡＮＤ回路３０の入力端がそれぞれ接続され、ＡＮＤ回路３０に入力された信号の論理積演算による判定処理を行った結果がＡＮＤ回路３０の出力端に出力される。   At the output end of the pulse generation circuit 20 in the ultraviolet ray detection device 100, the drive circuits 12-1, 12-2,... n are connected to each other, and the ultraviolet detection tubes 11-1, 11-2,... 11-n are output by the pulse generation circuit 20 through the drive circuits 12-1, 12-2,. Induced in synchronization with the pulse signal. The UV detection results detected at the timing synchronized with the pulse generation circuit 20 are output to the output terminals of the UV detection units 10-1, 10-2,. The input terminals of the AND circuit 30 are respectively connected to the output terminals of the ultraviolet detection units 10-1, 10-2,... 10 -n. The result of performing is output to the output terminal of the AND circuit 30.

図を参照し、紫外線検出装置１００におけるノイズ除去について説明する。
図６は、それぞれの紫外線検出部１０が誤検出して出力された信号とノイズ除去処理を示すタイミングチャートである。この図の横軸は、時間の経過を示し、各縦軸は紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎが出力する出力信号を示す出力電圧とノイズ除去処理を施した結果の信号を示す。また、この図に示される条件は入射される紫外線強度が最も弱い条件、すなわち紫外線の入射がない状態を示す。 The noise removal in the ultraviolet ray detection apparatus 100 will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a timing chart showing signals output by erroneous detection by each ultraviolet ray detection unit 10 and noise removal processing. The horizontal axis of this figure shows the passage of time, and each vertical axis is subjected to output voltage and noise removal processing indicating the output signal output from the ultraviolet detection units 10-1, 10-2,... 10-n. The resulting signal is shown. Further, the conditions shown in this figure indicate the conditions where the intensity of incident ultraviolet rays is the weakest, that is, the state where no ultraviolet rays are incident.

紫外線検出部１０−１の出力信号を示すグラフ（ａ）には、時刻ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３で誤検出された信号が出力されたことが示される。紫外線検出部１０−２の出力信号を示すグラフ（ｂ）には、時刻ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３で誤検出された信号が出力されたことが示される。また、紫外線検出部１０−ｎの出力信号を示すグラフ（ｃ）には、時刻ｔｎ１、ｔｎ２、ｔｎ３で誤検出された信号が出力されたことが示される。以上に示した時刻では、全ての紫外線検出部から信号が同時に出力される時刻はない。したがって、それぞれの紫外線検出部の出力信号が入力されるＡＮＤ回路３０は、論理積演算による判定処理を行うので、全ての入力に「１」がそろわないと、ＡＮＤ回路３０の出力信号には「１」が出力されない。すなわち、全ての紫外線検出部１０−１、１０−２、・・・１０−ｎでそろって紫外線を検出した条件となったときに正しい検出信号と判定して、検出信号を判定結果として出力する。
この紫外線検出装置１００を用いることで、紫外線検出部１０のノイズ除去処理を施すことができる。 The graph (a) showing the output signal of the ultraviolet ray detection unit 10-1 shows that signals erroneously detected at the times t11, t12, and t13 are output. The graph (b) showing the output signal of the ultraviolet ray detection unit 10-2 shows that signals erroneously detected at the times t21, t22, and t23 are output. Further, the graph (c) showing the output signal of the ultraviolet ray detection unit 10-n shows that signals erroneously detected at the times tn1, tn2, and tn3 are output. At the time indicated above, there is no time at which signals are simultaneously output from all the ultraviolet ray detection units. Therefore, the AND circuit 30 to which the output signals of the respective ultraviolet ray detection units are input performs determination processing by logical product operation. Therefore, if all the inputs are not “1”, the output signal of the AND circuit 30 is “ 1 "is not output. That is, when all the ultraviolet ray detection units 10-1, 10-2,..., 10-n meet the conditions for detecting ultraviolet rays, the detection signal is determined as a correct detection signal and the detection signal is output as a determination result. .
By using this ultraviolet ray detection device 100, noise removal processing of the ultraviolet ray detection unit 10 can be performed.

（第２実施形態）
以下、本発明の一実施形態による離線検出記録計について図面を参照して説明する。
図を参照し、離線検出記録計２００について説明する。
図７は、離線検出記録計２００を示すブロック図である。前述の紫外線検出装置１００と同じ構成を示すときには同じ符号を付し、異なる構成について説明する。
離線検出記録計２００は、紫外線検出装置１００、ビデオカメラ５４及び記録処理部１５０を備える。離線検出記録計２００におけるビデオカメラ５４は、屋外設置を可能とする構造を備え、パンタグラフ並びにその周囲を撮像し、動画の映像信号を出力する。記録処理部１５０は、パルスカウンタ４１、カウンタ表示部４２、画像同期記録計５１、記憶装置５２、ＧＰＳ端末５３を備える。記録処理部１５０においてパルスカウンタ４１は、紫外線検出装置１００から出力されるパルス数を計数する。カウンタ表示部４２は、パルスカウンタ４１で計数した結果を表示する。パルス計数記録装置４３は、パルスカウンタ４１で計数した結果をフラッシュメモリなどの書き換え可能な不揮発性の記録媒体に記録する。 (Second Embodiment)
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A line separation detection recorder according to an embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings.
With reference to the drawings, the separation detection recorder 200 will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the separation line detection recorder 200. When the same configuration as the above-described ultraviolet detection device 100 is shown, the same reference numeral is given, and a different configuration will be described.
The line separation detection recorder 200 includes an ultraviolet ray detection device 100, a video camera 54, and a recording processing unit 150. The video camera 54 in the separation line detection recorder 200 has a structure that enables outdoor installation, images the pantograph and its surroundings, and outputs a video signal of a moving image. The recording processing unit 150 includes a pulse counter 41, a counter display unit 42, an image synchronous recorder 51, a storage device 52, and a GPS terminal 53. In the recording processing unit 150, the pulse counter 41 counts the number of pulses output from the ultraviolet detection device 100. The counter display unit 42 displays the result counted by the pulse counter 41. The pulse counting recording device 43 records the result counted by the pulse counter 41 on a rewritable nonvolatile recording medium such as a flash memory.

ＧＰＳ端末５３は、全地球測位システム（Global Positioning System）で用いられる端末装置で、ＧＰＳ衛星を捕捉しＧＰＳ端末５３が位置する地点におけるＧＰＳ位置情報を取得し出力する。
画像同期記録計５１は、ＧＰＳ位置情報に関連付けて、事象を検出した時刻、紫外線検出装置１００の出力パルスとパルスカウンタ４１によって計数されたパルス計数、ビデオカメラ５４が出力するパンタグラフ４並びにその周囲の映像信号を動画の情報として記憶装置５２に間欠的に記録する。記憶装置５２は、ハードディスク等の書換え可能な不揮発性の記録媒体を備え、着脱容易な構造を有し、記録処理部１５０から取り出すことができる。記憶装置５２に記録された情報は、図示しない情報再生装置を用いて再生する。その情報再生装置では、記憶装置５２に記録された紫外線検出装置１００の出力パルスとパルスカウンタ４１が出力するパルス数とビデオカメラ５４が出力するパンタグラフ４のビデオ映像と関係付けて参照することができる。 The GPS terminal 53 is a terminal device used in the Global Positioning System, acquires a GPS satellite, and acquires and outputs GPS position information at a point where the GPS terminal 53 is located.
The image synchronous recorder 51 correlates with the GPS position information, the time when the event was detected, the output pulse of the ultraviolet ray detection device 100 and the pulse count counted by the pulse counter 41, the pantograph 4 output by the video camera 54 and its surroundings The video signal is intermittently recorded in the storage device 52 as moving image information. The storage device 52 includes a rewritable nonvolatile recording medium such as a hard disk, has a structure that can be easily attached and detached, and can be taken out from the recording processing unit 150. The information recorded in the storage device 52 is reproduced using an information reproducing device (not shown). In the information reproducing apparatus, it is possible to refer to the output pulse of the ultraviolet ray detection apparatus 100 recorded in the storage device 52, the number of pulses output from the pulse counter 41, and the video image of the pantograph 4 output from the video camera 54. .

図８は、離線検出記録計２００における画像同期記録計５１の記憶処理を示すタイムチャートである。
（ａ）は、紫外線検出装置１００の出力パルスを示す。時刻ｔ０とｔ１に放電による紫外線を検出された場合の波形である。
（ｂ）は、上記の紫外線検出装置１００の出力パルスに同期して、パンタグラフ４を撮像したビデオカメラ５４から入力される映像信号を記録として残すタイミングを示す。画像同期記録装置５１は、紫外線検出装置１００の出力パルスが入力されたことを検出（以下、「事象検出」という。）することにより、その事象検出された時刻（例えば、時刻ｔ１０）の前後のビデオカメラ５４からの映像を記録する。その事象検出前及び事象検出後に記録する時間は、予め設定される時間Ｔ１１と時間Ｔ１２とする。ビデオカメラ５４から入力される映像信号は、画像同期記録計５１内において常時一時的に記録され、事象検出によって設定時間範囲の映像情報を切り出して、恒久的な記録として記憶装置５２に記録される。すなわち、時刻ｔ１０における事象検出では、時刻（ｔ１０−Ｔ１１）から時刻（ｔ１０＋Ｔ１２）の間の映像が、紫外線検出装置１００の出力パルスとその時刻、位置情報などと関連付けられて記録される。例えば、時間Ｔ１１と時間Ｔ１２の設定時間は、それぞれ数十秒程度の時間とすることにより状況を把握しやすくなる。また、次の事象検出が時刻ｔ２０に検出されたとすると、時刻（ｔ２０−Ｔ１１）から時刻（ｔ２０＋Ｔ１２）の間の映像などが同様に記録される。
また、事象検出が離散的で、時刻ｔ１０と時刻ｔ２０とが離れているときには、記憶装置５２に記録される情報は、間欠的な情報として記録される。このような完結的な記録とすることにより、必要とされる時刻周辺の事象のみを記録として残すことができ、記録媒体の容量を削減できるだけでなく、情報の検索が容易となる。 FIG. 8 is a time chart showing the storage process of the image synchronization recorder 51 in the line separation detection recorder 200.
(A) shows the output pulse of the ultraviolet-ray detection apparatus 100. FIG. It is a waveform when ultraviolet rays due to discharge are detected at times t 0 and t 1 .
(B) shows the timing which leaves the video signal input from the video camera 54 which imaged the pantograph 4 as a record in synchronization with the output pulse of the ultraviolet ray detection device 100 described above. The image synchronous recording device 51 detects that the output pulse of the ultraviolet ray detection device 100 has been input (hereinafter referred to as “event detection”), and thus before and after the time (for example, time t 10 ) at which the event was detected. The video from the video camera 54 is recorded. Time recorded after the event detection before and event detection, a time T 11 and the time T 12 is set in advance. The video signal input from the video camera 54 is always temporarily recorded in the image synchronous recorder 51, and the video information in the set time range is cut out by event detection and recorded in the storage device 52 as a permanent record. . That is, in the event detection at time t 10, the image between the time (t 10 -T 11) from the time (t 10 + T 12) is the output pulse and its time of ultraviolet detector 100, associated with the location information To be recorded. For example, the set time of the time T 11 and the time T 12 is easily grasp the situation by a time of several tens of seconds, respectively. Further, when the next event detected has been detected at time t 20, such as video between the time (t 20 -T 11) time (t 20 + T 12) are recorded as well.
Further, when the event detection is discrete and the time t 10 and the time t 20 are separated, the information recorded in the storage device 52 is recorded as intermittent information. By making such a complete recording, it is possible to leave only events around the required time as a record, not only reducing the capacity of the recording medium, but also facilitating information retrieval.

なお、記録処理部１５０は、ＣＰＵと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に対して周期的に割込み信号を発生するタイマＩＣと、外部に接続されるコンピュータとの間でデータの送受信を行うインタフェース部（以下、ＩＦともいう。）及びＣＰＵの作業領域やプログラム格納領域として用いられるＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ハードディスクを備える。パルス計数記憶装置４３、画像同期記録計５１によって保持されるデータは、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭあるいはハードディスクに割り付けられた記憶領域に記憶される。   The recording processing unit 150 includes an interface unit (transmission / reception of data) between the CPU, a timer IC that periodically generates an interrupt signal for the CPU (Central Processing Unit), and an externally connected computer. (Hereinafter also referred to as IF) and a PROM (Programmable Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), and a hard disk, which are used as a work area of the CPU and a program storage area. Data held by the pulse count storage device 43 and the image synchronous recorder 51 is stored in a storage area allocated to the RAM, EEPROM, or hard disk.

トロリ線２とパンタグラフ４との接触状況の変化によって離線が発生し、その離線による放電で紫外線が放出される。この離線検出記録計２００は、離線で放出される紫外線を検出し、検出状況を記録する。離線検出記録計２００に記憶された検出状況を解析することで、トロリ線２及びトロリ線２へのパンタグラフ４の接触部（すり板）の劣化状況を判定することができる。   Separation occurs due to a change in the contact state between the trolley wire 2 and the pantograph 4, and ultraviolet rays are emitted by discharge due to the separation. This separation line detection recorder 200 detects ultraviolet rays emitted by the separation line and records the detection status. By analyzing the detection status stored in the separation line detection recorder 200, it is possible to determine the deterioration status of the trolley wire 2 and the contact portion (slip plate) of the pantograph 4 to the trolley wire 2.

離線検出記録計２００には、２種類の情報が記録される。第１の情報は、離線が生じたときに発生する放電による紫外線放射の検出件数である。この発生件数は、離線検出記録計２００におけるパルスカウンタ４１にて計数されたパルス回数として記録される。この第１の情報を解析することにより、パンタグラフ４のすり板の劣化状況を判定することができる。すなわち、同じ路線の特定の区間を走行したときに、同じ車両または他の車両で検出された紫外線放射検出回数の平均回数に比べ、検出回数が多くなる傾向があるパンタグラフ４は、劣化していると推定できる。   Two types of information are recorded in the line separation detection recorder 200. The first information is the number of detections of ultraviolet radiation due to the discharge that occurs when the separation occurs. The number of occurrences is recorded as the number of pulses counted by the pulse counter 41 in the separation line detection recorder 200. By analyzing this first information, it is possible to determine the deterioration state of the plow graph 4 sliding plate. That is, the pantograph 4, which tends to increase the number of detection times compared to the average number of detection times of ultraviolet radiation detected by the same vehicle or another vehicle when traveling on a specific section of the same route, is deteriorated. Can be estimated.

また、第２の情報は、離線が生じたときに起こる放電による紫外線放射の発生場所に関する情報である。この発生場所に関する情報は、離線検出記録計２００における画像同期記録計５１にて記録された位置情報と関連付けて記録されたパルス検出履歴やパンタグラフ４とその周囲の状況を映像として記録される。この第２の情報を解析することにより、トロリ線２の劣化状況を判定することができる。すなわち、複数の離線検出記録計２００で検出された情報をもとに、紫外線検出箇所が多く検出されている場所では、トロリ線２が劣化していると推定できる。
また、第２の情報を時系列的に記録し、時系列的による発生件数及び発生箇所の増加傾向を劣化状況の傾向を解析することにより、特定箇所において急に発生件数が増えたとすれば、その箇所においてトロリ線２の状況が変化しているものと推定できる。さらに、離線発生箇所のビデオ映像を分析することにより、パンタグラフ４の挙動から異常の発生原因を特定することも可能である。
このように、離線検出記録計２００において記録された情報を用いて、トロリ線２及びパンタグラフ４の予防保全を行うことが可能となり、事故発生を未然に防ぐことが可能となる。 The second information is information relating to the place where the ultraviolet radiation is generated by the discharge that occurs when the separation occurs. The information on the occurrence location is recorded as a video of the pulse detection history and the pantograph 4 recorded in association with the position information recorded by the image synchronous recorder 51 in the separation line detection recorder 200 and the surrounding situation. By analyzing the second information, the deterioration state of the trolley wire 2 can be determined. That is, it can be estimated that the trolley wire 2 is deteriorated in a place where many ultraviolet detection points are detected based on the information detected by the plurality of separation detection recorders 200.
In addition, if the second information is recorded in time series, and the number of occurrences in the time series and the increasing tendency of the occurrence locations are analyzed by analyzing the tendency of the deterioration status, if the occurrence number suddenly increases in a specific location, It can be presumed that the state of the trolley wire 2 has changed at that location. Furthermore, it is possible to identify the cause of the abnormality from the behavior of the pantograph 4 by analyzing the video image of the part where the separation line occurs.
In this way, it is possible to perform preventive maintenance of the trolley wire 2 and the pantograph 4 using the information recorded in the separation line detection recorder 200, and it is possible to prevent an accident from occurring.

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。紫外線検出装置１００が備える紫外線検出部１０の構成や接続形態ついても特に限定されるものではなく、用途に応じて変更することが可能である。
実施形態に示した紫外線検出装置１００における紫外線検出部１０には、地表に届く太陽光の波長領域に感度を有しない紫外線検出管１１を適用した。この紫外線検出管１１の感度特性は、波長が約２６０ｎｍ（ナノメートル）以下の紫外線の検出特性が優れている。また、太陽光の波長領域の光に反応せず紫外線に反応する他の光センサを用いることも可能である。これにより、太陽光の影響を受けることなく、紫外線の発生状況を検出することが可能となり、日中に屋外環境において利用する離線検出記録計２００への応用が可能となる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. The configuration and connection form of the ultraviolet detection unit 10 included in the ultraviolet detection device 100 are not particularly limited, and can be changed according to the application.
The ultraviolet ray detection tube 11 having no sensitivity in the wavelength region of sunlight reaching the ground surface is applied to the ultraviolet ray detection unit 10 in the ultraviolet ray detection device 100 shown in the embodiment. The sensitivity characteristic of the ultraviolet detection tube 11 is excellent in the detection characteristic of ultraviolet rays having a wavelength of about 260 nm (nanometer) or less. It is also possible to use another optical sensor that does not react to light in the wavelength region of sunlight but reacts to ultraviolet rays. Thereby, it becomes possible to detect the generation | occurrence | production state of an ultraviolet-ray, without receiving to the influence of sunlight, and the application to the line-separation detection recorder 200 utilized in an outdoor environment in the daytime is attained.

また、高感度の紫外線検出管１１を用いることにより、離線検出記録計２００の設置場所をパンタグラフ４の位置から離して設けることが可能となる。
また、カウンタ表示部４２は、離線検出記録計２００に設けずに記録処理部１５０が備えるインタフェース部に接続されたコンピュータとすることができる。 Further, by using the high-sensitivity ultraviolet detection tube 11, it is possible to provide the installation place of the separation line detection recorder 200 away from the position of the pantograph 4.
Further, the counter display unit 42 may be a computer connected to the interface unit provided in the recording processing unit 150 without being provided in the separation line detection recorder 200.

また、複数（ｎ個）の紫外線検出部１０からのノイズ処理をＡＮＤ回路２０によって論理積演算による判定処理をすることとした。この論理積演算による判定処理に変えて、検出された信号の数が予め定められた所定の数以上とする判定基準による判定処理に代えることも可能である。すなわち、所定の数を（ｎ−ｋ）個以上とし、複数の紫外線検出部１０から出力される出力信号を加算回路によって加算し、その加算結果が（ｎ−ｋ）以上となることを比較する判定回路による判定処理に代えることが可能である。このｋは、（ｎ−１）以下の予め定められる所定の自然数を示す。このように判定基準を所定の数以上の検出数に変えることにより、紫外線検出部の特性のばらつきを許容することを可能とすることができる。   In addition, the noise processing from a plurality (n) of ultraviolet detection units 10 is subjected to determination processing by AND operation by the AND circuit 20. Instead of the determination process based on the logical product operation, it is also possible to replace with a determination process based on a determination criterion in which the number of detected signals is a predetermined number or more. That is, the predetermined number is set to (n−k) or more, the output signals output from the plurality of ultraviolet ray detection units 10 are added by the adder circuit, and the result of the addition is compared to (n−k) or more. It is possible to replace the determination process by the determination circuit. This k represents a predetermined natural number that is not more than (n−1). In this way, by changing the determination criterion to a detection number greater than or equal to a predetermined number, it is possible to allow variation in the characteristics of the ultraviolet ray detection unit.

本発明の第１実施形態による電源システム１を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a power supply system 1 according to a first embodiment of the present invention. 第１実施形態による紫外線検出部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ultraviolet-ray detection part by 1st Embodiment. 第１実施形態における紫外線検出部の出力信号を示すタイムチャート（その１）である。It is a time chart (the 1) which shows the output signal of the ultraviolet-ray detection part in 1st Embodiment. 第１実施形態における紫外線検出部の出力信号を示すタイムチャート（その２）である。It is a time chart (the 2) which shows the output signal of the ultraviolet-ray detection part in 1st Embodiment. 第１実施形態における紫外線検出装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ultraviolet-ray detection apparatus in 1st Embodiment. 第１実施形態における紫外線検出装置の処理を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the process of the ultraviolet-ray detection apparatus in 1st Embodiment. 第２実施形態における離線検出記録計を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the separation line recording recorder in 2nd Embodiment. 第２実施形態における離線検出記録計の処理を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the process of the separation line recording recorder in 2nd Embodiment. 従来技術における火災報知機を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the fire alarm in a prior art. 従来技術における火災報知機の処理を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the process of the fire alarm in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 紫外線検出装置
１５０ 記録処理部
２００ 離線検出記録計
１０−１、１０−２、・・・１０−ｎ 紫外線検出部
１１−１、１１−２、・・・１１−ｎ 紫外線検出管
１２−１、１２−２、・・・１２−ｎ 駆動回路
２０ パルス発生回路
３０ ＡＮＤ回路（判定部）
４１ パルスカウンタ
４２ カウンタ表示部
４３ パルス計数記録装置
５１ 画像同期記録計
５２ 記憶装置
５３ ＧＰＳ端末
５４ ビデオカメラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultraviolet detection apparatus 150 Recording processing part 200 Separation detection recorder 10-1, 10-2, ... 10-n Ultraviolet detection part 11-1, 11-2, ... 11-n Ultraviolet detection tube 12-1 , 12-2,... 12-n Drive circuit 20 Pulse generation circuit 30 AND circuit (determination unit)
41 Pulse Counter 42 Counter Display Unit 43 Pulse Count Recording Device 51 Image Synchronized Recorder 52 Storage Device 53 GPS Terminal 54 Video Camera

Claims (7)

複数の紫外線検出部と、
前記複数の紫外線検出部によって検出された信号に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力する判定部と、
を備えたことを特徴とする紫外線検出装置。 A plurality of UV detectors;
A determination unit that determines the presence or absence of ultraviolet rays based on signals detected by the plurality of ultraviolet detection units and outputs a determination result;
An ultraviolet detection device comprising: パルス信号を発生するパルス発生部
を備え、
前記紫外線検出部は、
紫外線領域の波長を検出感度領域とする紫外線検出管と、
前記パルス発生部から入力される信号に応じて前記紫外線検出管を駆動する駆動電圧を供給する駆動回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の紫外線検出装置。 It has a pulse generator that generates a pulse signal,
The ultraviolet detector is
An ultraviolet detector tube having a wavelength in the ultraviolet region as a detection sensitivity region;
A drive circuit for supplying a drive voltage for driving the ultraviolet ray detection tube in accordance with a signal input from the pulse generator;
The ultraviolet detection device according to claim 1, further comprising: 前記判定部は、
前記複数の紫外線検出部によって検出された信号の論理積演算による判定処理に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紫外線検出装置。 The determination unit
The ultraviolet detection device according to claim 1, wherein the presence or absence of ultraviolet rays is determined based on a determination process based on a logical product operation of signals detected by the plurality of ultraviolet detection units, and a determination result is output. . 前記判定部は、
前記複数の紫外線検出部によって検出された信号の数が予め定められた所定の数以上とする判定基準に基づいて紫外線の有無を判定し判定結果を出力する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紫外線検出装置。 The determination unit
The presence or absence of ultraviolet rays is determined based on a determination criterion that the number of signals detected by the plurality of ultraviolet detection units is equal to or greater than a predetermined number, and a determination result is output. Item 3. The ultraviolet detection device according to Item 2. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の紫外線検出装置と、
現在位置を検出して位置データを出力する位置検出部と、
前記紫外線検出装置の前記判定部が出力する判定結果と前記位置検出部が検出する位置データとを記憶する記憶部と、
前記紫外線検出装置の前記判定部が出力する判定結果を前記位置検出部が検出する位置データに関連させて前記記憶部に記録する記録部と、
を備えること特徴とする離線検出記録計。 The ultraviolet detection device according to any one of claims 1 to 4,
A position detector that detects the current position and outputs position data;
A storage unit that stores a determination result output by the determination unit of the ultraviolet ray detection device and position data detected by the position detection unit;
A recording unit that records a determination result output by the determination unit of the ultraviolet ray detection apparatus in the storage unit in association with position data detected by the position detection unit;
A line separation detection recorder characterized by comprising. 前記紫外線検出装置の前記判定部が出力する判定結果を計数する計数部と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の離線検出記録計。 A counting unit that counts a determination result output by the determination unit of the ultraviolet detection device;
The line separation detection recorder according to claim 5. 前記記憶部は、
映像情報をさらに記憶し、
前記記録部は、
入力される映像信号を前記判定結果に対応させ、該判定結果によって示された紫外線検出時刻を含む予め定められた時間の範囲の映像を記録する
ことを特徴とする請求項５に記載の離線検出記録計。 The storage unit
Store more video information,
The recording unit is
6. The line separation detection according to claim 5, wherein an input video signal is made to correspond to the determination result, and an image in a predetermined time range including an ultraviolet detection time indicated by the determination result is recorded. Record meter.
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