JP2016222025A - Railroad wayside monitoring system, monitoring device, and railroad wayside monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数のセンサデバイスから受信した情報に基づいて、監視装置で鉄道沿線の環境を監視する鉄道沿線監視システムおよび鉄道沿線監視方法に関するものである。 The present invention relates to a railroad track monitoring system and a railroad track monitoring method for monitoring an environment along a railroad with a monitoring device based on information received from a plurality of sensor devices.
昨今、地球環境の変化に伴って、深刻な被害をもたらす自然災害の発生が増加してきている。特に、地球温暖化が与える影響は大きく、例えば、積乱雲の発達により、ゲリラ豪雨や台風が頻発することによって、大雨や集中豪雨等が発生する頻度も高くなってきている。 In recent years, with the change of the global environment, the occurrence of natural disasters causing serious damage is increasing. In particular, the influence of global warming is great. For example, due to the development of cumulonimbus clouds, frequent occurrences of heavy rain and heavy rain due to frequent occurrences of guerrilla heavy rain and typhoons are increasing.
また、大雨によって、川の氾濫や洪水といった水害だけでなく、山間部等では、斜面が崩落することで土砂が崩れ、家屋や鉄道設備の倒壊による交通の麻痺が引き起こされることが大きな問題となっている。そこで、近年、こうした土砂災害に対する予防策や被害軽減策が求められてきており、例えば、鉄道沿線の降雨量や斜面の状況等、環境を監視するために、通信機能を搭載した各種センサが鉄道沿線に配置されることがある。 Another major problem is that heavy rain causes not only flood damage such as river flooding and flooding, but also slopes in mountainous areas, causing landslides due to collapse of slopes and paralysis of traffic due to collapse of houses and railway facilities. ing. Therefore, in recent years, there have been demands for preventive measures and damage mitigation measures against landslide disasters. For example, various sensors equipped with communication functions have been installed on railways to monitor the environment, such as rainfall along the railways and slope conditions. May be placed along the railway.
これらのセンサは、同一能力を有する場合であっても、架線柱や専用柱、沿線との境界の柵上、路面等、様々な場所に取り付けられることが予想される。また、例えば振動を検知するセンサを用いる場合には、センサと線路との距離が短くなる程、列車の通過に伴う振動の検知によって環境監視の目的外の測定データが収集される可能性が高くなるため、誤検知が発生する恐れがある。 Even if these sensors have the same ability, it is expected that they will be attached to various places such as overhead poles, dedicated pillars, fences at the border with railway lines, road surfaces, and the like. For example, when using a sensor that detects vibration, the shorter the distance between the sensor and the track, the higher the possibility that measurement data outside the purpose of environmental monitoring will be collected by detecting vibration associated with the passage of a train. Therefore, there is a risk of false detection.
そこで、装置本体内部のセンサデバイスが計測した内部環境データとあらかじめ設定された判定データとを比較することによって、装置本体外部に設けられたセンサデバイスが計測した計測データに対する信頼性の度合いを特定するとともに、特定結果および計測データを管理装置に送信する計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, the degree of reliability of the measurement data measured by the sensor device provided outside the apparatus main body is specified by comparing the internal environment data measured by the sensor device inside the apparatus main body with preset determination data. At the same time, a measurement device that transmits a specific result and measurement data to a management device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、特許文献１に記載された計測装置では、例えば、センサデバイスが振動センサである場合において、装置本体が振動しているときには、管理装置が、受信した信頼性の度合いの特定結果に基づいて計測データを管理することにより、誤検知の影響が低減される。
However, the prior art has the following problems.
That is, in the measurement apparatus described in
一方、鉄道沿線にセンサデバイスを配置した場合に、このセンサデバイスの計測データに影響を与えるのは、装置本体である監視装置内部の振動ではなく、列車の通過に伴う振動である。そのため、このセンサデバイスの計測データに対する信頼性の度合いが得られたとしても、信頼性の度合いには列車の通過に伴う振動の影響は含まれておらず、誤検知を抑制することができないという問題がある。 On the other hand, when the sensor device is arranged along the railway, it is not the vibration inside the monitoring device that is the main body of the device but the vibration accompanying the passage of the train that affects the measurement data of the sensor device. Therefore, even if the degree of reliability of the measurement data of this sensor device is obtained, the degree of reliability does not include the influence of vibration associated with the passage of the train, and it cannot suppress false detection. There's a problem.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤検知の発生を抑制しながら鉄道沿線の環境を監視することができる鉄道沿線監視システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a railway line monitoring system that can monitor the environment along a railway line while suppressing the occurrence of erroneous detection.
この発明に係る鉄道沿線監視システムは、列車の走行位置および通過時刻を管理する運行管理装置からの運行情報と、鉄道沿線に設置された複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報とに基づいて、監視装置で鉄道沿線の環境を監視する鉄道沿線監視システムであって、監視装置は、センサデバイスからのセンシング情報および監視装置にあらかじめ設定された当該センサデバイスの設置位置情報と、列車の走行位置および通過時刻とを照合して、センシング情報が列車の通過に伴うものであるか否かを判定するものである。 The railway track monitoring system according to the present invention is based on the operation information from the operation management device that manages the travel position and transit time of the train, and the sensing information collected from a plurality of sensor devices installed along the railway. A railway track monitoring system that monitors the environment along a railroad with a device. The monitoring device includes sensing information from the sensor device, installation position information of the sensor device set in advance in the monitoring device, and a traveling position and passage of the train. The time is collated to determine whether or not the sensing information is associated with the passage of the train.
この発明に係る鉄道沿線監視システムによれば、監視装置は、センサデバイスから収集したセンシング情報および監視装置にあらかじめ設定された当該センサデバイスの設置位置情報と、運行管理装置からの運行情報である列車の走行位置および通過時刻とを照合して、センシング情報が列車の通過に伴うものであるか否かを判定する。
そのため、誤検知の発生を抑制しながら鉄道沿線の環境を監視することができる。
According to the railway line monitoring system according to the present invention, the monitoring device is a train which is sensing information collected from the sensor device, installation position information of the sensor device preset in the monitoring device, and operation information from the operation management device. The travel position and the passage time are collated to determine whether the sensing information is associated with the passage of the train.
Therefore, the environment along the railway can be monitored while suppressing the occurrence of false detection.
以下、この発明に係る鉄道沿線監視システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of a railway track monitoring system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る鉄道沿線監視システムを示す構成図である。この鉄道沿線監視システムは、斜面や防護柵等に設置された複数のセンサデバイスから収集した情報に基づいて、鉄道沿線の環境を監視するシステムである。
FIG. 1 is a block diagram showing a railway track monitoring system according to
図１において、この鉄道沿線監視システムは、監視装置１００、列車の走行位置や通過時刻を管理する運行管理装置１０１、ルータ１０５、センサデバイス１０６〜１１１およびケーブル１１２、１１３を備えている。また、図１には、図の左側から右側に走行する列車１０２、架線柱１０３および防護柵１０４が併せて示されている。
In FIG. 1, the railway track monitoring system includes a
また、この発明の実施の形態１では、センサデバイス１０６〜１０８が斜面に、センサデバイス１０９〜１１１が防護柵１０４に設置されている。また、センサデバイス１０６〜１０８は、それぞれ線路から同じ距離に位置している。また、ケーブル１１２は、監視装置１００とルータ１０５とを接続し、ケーブル１１３は、監視装置１００と運行管理装置１０１とを接続している。なお、図１では、列車のパンタグラフや架線等は図示していない。
In the first embodiment of the present invention, the
ルータ１０５は、Ｗｉ−ＳＵＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｍａｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に準拠する無線通信モジュールを備え、センサデバイス１０６〜１１１は、それぞれ加速度センサとＷｉ−ＳＵＮ無線通信モジュールとを備えている。また、ルータ１０５およびセンサデバイス１０６〜１１１は、Ｗｉ−ＳＵＮ規格に準拠するセンサネットワークを構築し、ネットワーク内でマルチホップ通信を行うことで、メッシュ型トポロジを形成している。
The
また、ルータ１０５は、架線柱１０３に設置され、各センサデバイスから送信されるセンシング情報を監視装置１００へ送信する中継器であり、自らはセンシングを行わない。さらに、ルータ１０５は、監視装置１００と、例えば光ファイバ等のケーブル１１２により有線接続されているため、ルータ１０５は、有線通信モジュールも内部に備えている。なお、図示していないが、一般的に、架線柱は線路に沿って設置されており、例えば、センサデバイスを上記設置位置に加えて、架線柱に設置することも可能である。
The
図２は、この発明の実施の形態１に係る鉄道沿線監視システムのセンサデバイスの構成を示すブロック図である。ここでは、この発明の実施の形態１の説明に必要な構成のみを示し、電池等は示していない。なお、この構成は、センサデバイス１０６〜１１１のそれぞれに共通の構成である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the sensor device of the railway track monitoring system according to
図２において、このセンサデバイスは、加速度を測定するセンサ部２００、測定したデータを管理する測定データ管理部２０１、信号の変復調等の送受信処理を行う通信部２０２およびアンテナ２０３を有している。なお、センサ部２００および測定データ管理部２０１がセンサモジュールを構成し、通信部２０２およびアンテナ２０３がＷｉ−ＳＵＮ通信モジュールを構成している。
In FIG. 2, the sensor device includes a
センサ部２００では、定期的に加速度値が測定され、センサ部２００で測定された加速度値は、測定データ管理部２０１へ送信される。測定データ管理部２０１では、図３に示すフォーマットに従い、測定された加速度値にタイムスタンプを付与して測定データを管理する。なお、図３は一例を示しており、測定データの管理フォーマットはこれに限定されない。また、タイムスタンプは、年／月／日／時刻で表され、１秒毎に測定データが管理されている。
The
ここで、この発明の実施の形態１における加速度センサは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３方向の加速度値を測定するものであり、測定データ管理部２０１では、各軸で測定された加速度値を同時に管理している。また、測定データ管理部２０１は、管理する測定データをセンシング情報として周期的に通信部２０２に送信する。
Here, the acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention measures acceleration values in the three directions of the x axis, the y axis, and the z axis, and the measurement
ここでは、測定データ管理部２０１が、１０秒周期でセンシング情報を送信するものとし、センシング情報を通信部２０２へ送信すると、管理していた情報は、新しい測定データに随時上書きされる。通信部２０２は、センシング情報をパケット化、フレーム化した後、変調等の送信処理を施し、アンテナ２０３から送信する。
Here, it is assumed that the measurement
アンテナ２０３から送信されたセンシング情報は、センサデバイス毎にあらかじめ決められた経路でルータ１０５へ中継され、ルータ１０５からケーブル１１２を介して監視装置１００へ送信される。なお、センシング情報には、送信元センサデバイスのノード番号がヘッダ情報として格納されており、これによって、監視装置１００は、受信したセンシング情報の送信元を特定することができる。また、監視装置１００は、各センサデバイスから送信されたセンシング情報を集約し斜面の状況を監視する。
Sensing information transmitted from the
図４は、この発明の実施の形態１に係る鉄道沿線監視システムの監視装置の構成を示すブロック図である。図４において、監視装置１００は、通信部４００、４０１、センシング情報解析部４０２、センシング情報管理部４０３および出力部４０４を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the monitoring device of the railway track monitoring system according to
通信部４００は、ケーブル１１２を介してルータ１０５と接続され、通信部４０１は、ケーブル１１３を介して運行管理装置１０１と接続されており、それぞれ信号の変復調等の送受信処理を行う。受信処理が完了したセンシング情報は、センシング情報解析部４０２での解析が完了すると、センシング情報管理部４０３で管理される。また、運行管理装置１０１から送信される運行情報も、センシング情報管理部４０３で管理される。
The
センシング情報管理部４０３には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により各センサデバイスの設置位置情報があらかじめ設定されており、時間同期がとられている。そのため、センサデバイスのノード番号と設置位置情報とを紐付けて管理することができる。また、出力部４０４は、センシング情報管理部４０３からの各種通知に対応した結果を出力し、監視員に斜面の状況を知らせる。
In the sensing
以下、図１、２、４を参照しながら、監視装置１００における鉄道沿線環境の監視方法について詳細に説明する。図１において、センサデバイス１０９〜１１１は、防護柵１０４に等間隔に設置され、センサデバイス１０６〜１０８は、センサデバイス１０９〜１１１よりも短い間隔で斜面に設置されている。列車１０２は、センサデバイス１１０の傍を通過する直前であり、センサデバイス１１０で振動が検知されている。
Hereinafter, the monitoring method of the railway line environment in the
このとき、センサデバイス１１０で得られる測定データを図５に示す。センサデバイスの測定データ管理部２０１には、あらかじめ加速度参考値および振動閾値が設定されており、１０秒間の測定データのうち、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の何れかの測定値において、次式（１）が満たされる場合に、センサデバイスで振動が検知される。
Measurement data obtained by the
｜（加速度の測定値）−（加速度参考値）｜＞振動閾値 ・・・（１） | (Measurement value of acceleration)-(Reference value of acceleration) |> Vibration threshold value (1)
なお、式（１）は一例であり、また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸すべての測定値が式（１）を満たした場合に振動を検知する等、振動検知の基準も、必ずしも上述のとおりである必要はない。ここで、センサデバイス１１０では、加速度参考値が１００、振動閾値が３００に設定されている。すなわち、図５に従えば、センサデバイス１１０では、１２時２０分３３秒から１２時２０分４０秒までの間で式（１）を満たし、振動が検知されていることが分かる。
Note that equation (1) is an example, and the criteria for vibration detection, such as detecting vibration when all measured values of the x-axis, y-axis, and z-axis satisfy equation (1), are not necessarily described above. It does not have to be. Here, in the
センサデバイス１１０は、通信部２０２で上記測定データにデータフレーム化等の送信処理を施し、センシング情報として監視装置１００へ送信する。なお、センサデバイスは、振動を検知した段階でセンシング情報を送信することも可能で、このときは、１０秒分の測定データが得られる前に送信してもよい。
The
監視装置１００では、受信したデータフレームに対して、通信部４００で受信処理を施しセンシング情報を復調した後、センシング情報をセンシング情報解析部４０２へ送信する。センシング情報解析部４０２は、受信したセンシング情報を解析し、送信元のセンサデバイスで振動が検知されたか否かを判定する。
In the
すなわち、センシング情報解析部４０２は、各センサデバイスに設定されている加速度参考値をノード番号毎に管理しており、上記式（１）に従ってあらかじめ設定された振動閾値と比較することで、振動が検知されたか否かを判定する。
That is, the sensing
なお、振動閾値は、センサデバイスと監視装置１００とで同じ値に設定しても、それぞれ異なる値に設定してもよいが、この発明の実施の形態１においては、互いに同じ値とする。つまり、センシング情報解析部４０２は、解析の結果、センサデバイス１１０では、１２時２０分３３秒から１２時２０分４０秒までの間で振動が検知されたと判定する。
Note that the vibration threshold value may be set to the same value in the sensor device and the
センシング情報解析部４０２は、振動検知有無の判定が完了すると、センシング情報をセンシング情報管理部４０３へ通知する。このとき、センシング情報に送信元センサデバイスのノード番号と振動検知有無の判定結果とを紐付けて通知する。センシング情報管理部４０３は、通知された内容に基づいて、センシング情報を管理する。
The sensing
図６は、この発明の実施の形態１に係る鉄道沿線監視システムの監視装置で管理されるセンシング情報を例示する説明図である。また、図６において、センサデバイスのノード番号は、図１に示す符号と対応している。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating sensing information managed by the monitoring device of the railway track monitoring system according to the first embodiment of the present invention. Further, in FIG. 6, the node number of the sensor device corresponds to the code shown in FIG.
図６において、振動判定の欄が０であれば振動が検知されていないことを表し、１であれば振動が検知されていることを表す。これにより、センシング情報管理部４０３は、ノード番号１１０のセンサデバイスにおいて、１２時２０分３３秒から１２時２０分４０秒までの間で振動が検知されたことを把握する。なお、センシング情報を管理する方法はこれに限定されるものではない。
In FIG. 6, if the vibration determination column is 0, it indicates that vibration is not detected, and if it is 1, it indicates that vibration is detected. Thereby, the sensing
しかしながら、上記のセンシング情報のみでは、検知された振動が斜面崩落に起因するものであるか否かを判断することはできない。そこで、センシング情報管理部４０３は、運行情報の取得を試みる。すなわち、この発明の実施の形態１における特徴として、センシング情報管理部４０３は、「運行情報通知要求」を生成し、通信部４０１へ送信する。また、通信部４０１は、「運行情報通知要求」に送信処理を施した後、ケーブル１１３を介して運行管理装置１０１へ送信する。
However, it is impossible to determine whether or not the detected vibration is caused by a slope collapse only with the above-described sensing information. Therefore, the sensing
「運行情報通知要求」を受信した運行管理装置１０１は、過去１０秒間の運行情報を、ケーブル１１３を介して監視装置１００へ送信する。この運行情報には、列車１０２の走行位置の情報とその時々の通過時刻の情報とが含まれている。
The operation management apparatus 101 that has received the “operation information notification request” transmits operation information for the past 10 seconds to the
監視装置１００では、受信した運行情報に対して、通信部４０１で受信処理を施した後、運行情報をセンシング情報管理部４０３へ送信する。センシング情報管理部４０３は、受信した運行情報を参照し、列車１０２が１２時２０分３３秒から１２時２０分４０秒までの間、センサデバイス１１０の傍を通過していたことを知ることができる。
In the
センシング情報管理部４０３は、収集したセンシング情報およびあらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報と、運行管理装置１０１から取得した運行情報とを照合し、センサデバイス１１０が振動を検知した時刻と列車１０２がセンサデバイス１１０の傍を通過した時刻とが一致することを検知して、センサデバイス１１０で検知された振動が、列車１０２の通過に起因するものと判定する。
The sensing
監視装置１００は、このように運行情報とセンシング情報、センサデバイスの設置位置情報とを照らし合わせることで、センサデバイスが列車の通過に伴う振動を検知した場合の誤検知を防ぐことができる。
The
ここで、斜面に設置されているセンサデバイス１０８でも振動が検知されており、図７に示す測定データが得られているとする。このとき、センサデバイス１０８の測定データ管理部２０１でも上記式（１）により振動検知の判定を行うが、斜面に設置されているセンサデバイスでは、加速度参考値を５０とする。このように、センサデバイスの設置位置によって加速度参考値の設定を変えることで、センサデバイスによる誤検知の発生を抑えている。なお、振動閾値は、共通の値３００が設定されている。
Here, it is assumed that vibration is also detected in the
したがって、センサデバイス１０８では、１２時２０分３５秒から１２時２０分４０秒までの間で振動が検知されたことになる。なお、振動閾値は、センサデバイス毎に値を設定するものであってもよい。センサデバイス１０８は、その後センシング情報を監視装置１００へ送信する。
Therefore, the
監視装置１００では、センサデバイス１０８からセンシング情報を受信すると、センシング情報解析部４０２で上述した手順に従って解析を行い、解析結果をセンシング情報管理部４０３で管理する。
In the
続いて、センシング情報管理部４０３は、運行管理装置１０１から運行情報を取得し、運行情報からセンサデバイス１０８で振動が検知された時間帯には、付近を列車が通っていないことを検知する。これにより、センシング情報管理部４０３は、センサデバイス１０８で検知された振動が、斜面崩落に起因するものと判定し、斜面崩落を検知する。
Subsequently, the sensing
ここで、センシング情報管理部４０３が斜面崩落を検知すると、「斜面崩落検知通知」を生成し、出力部４０４へ送信する。出力部４０４は、「斜面崩落検知通知」を受信すると、斜面崩落が発生したことを監視員に知らせる。なお、出力方法は図示していないが、例えば、「斜面が崩落しました」といった画面表示やアラーム等の出力によって実現することができる。
Here, when the sensing
このように、この発明の実施の形態１に係る鉄道沿線監視システムにおいて、監視装置１００では、センシング情報を解析した際にセンサデバイスで振動が検知されたと判定した場合、収集したセンシング情報およびあらかじめ設定されたセンサデバイスが設置された位置情報と運行管理装置１０１から取得した運行情報とを照らし合わせ、検知された振動が列車の通過に伴うものであるか否かを判定することで、列車通過に伴う振動を検知したことを、斜面崩落と誤検知することを排除することができる。
As described above, in the railway track monitoring system according to
また、運行管理装置１０１から運行情報を定期的に監視装置１００へ送信することで、監視装置１００がセンサデバイスの設置位置に列車が近づいていることを事前に知ることができるため、監視装置１００が該当するセンサデバイスから送信されたセンシング情報を解析した際に振動が検知されれば、それが列車通過に伴う振動であると判定することも可能である。
Moreover, since the operation information is periodically transmitted from the operation management apparatus 101 to the
なお、この発明の実施の形態１の適用は、加速度センサに限定されるものではなく、例えば、振動センサのように振動を検知できる他のセンサデバイスにも適用できることは明らかである。そのため、監視対象が必ずしも斜面崩落である必要はなく、例えば、地震等の揺れを伴う他の自然災害を監視するシステムに適用することも可能である。また、無線通信のプロトコルもＷｉ−ＳＵＮに限定されるものではなく、例えば、ＺｉｇＢｅｅ等の他のプロトコルを用いてセンサネットワークを構築する場合においても同様に実施することが可能である。 It should be noted that the application of the first embodiment of the present invention is not limited to the acceleration sensor, and it is obvious that the first embodiment can be applied to other sensor devices that can detect vibration, such as a vibration sensor. Therefore, the monitoring target does not necessarily need to be a slope collapse, and can be applied to a system for monitoring other natural disasters accompanying shaking such as an earthquake, for example. Also, the wireless communication protocol is not limited to Wi-SUN, and can be similarly implemented when a sensor network is constructed using other protocols such as ZigBee.
以上のように、実施の形態１によれば、監視装置は、センサデバイスから収集したセンシング情報および監視装置にあらかじめ設定された当該センサデバイスの設置位置情報と、運行管理装置からの運行情報である列車の走行位置および通過時刻とを照合して、センシング情報が列車の通過に伴うものであるか否かを判定する。
そのため、誤検知の発生を抑制しながら鉄道沿線の環境を監視することができる。
As described above, according to the first embodiment, the monitoring device is the sensing information collected from the sensor device, the installation position information of the sensor device preset in the monitoring device, and the operation information from the operation management device. The traveling position of the train and the passing time are collated to determine whether the sensing information is associated with the passing of the train.
Therefore, the environment along the railway can be monitored while suppressing the occurrence of false detection.
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２に係る鉄道沿線監視システムについて説明する。なお、この発明の実施の形態２に係る鉄道沿線監視システムの構成は、上記実施の形態１と同様とし、実施の形態１と重複する部分については詳しい説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, a railway line monitoring system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Note that the configuration of the railway track monitoring system according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of
上記実施の形態１における鉄道沿線監視システムは、監視装置１００でセンシング情報を解析した際にセンサデバイスで振動が検知されたと判定した場合、列車の運行情報と照らし合わせ、検知された振動が列車の通過に起因するか否かを検知することで、斜面崩落の誤検知を抑制するものであった。
When it is determined that the vibration is detected by the sensor device when the monitoring information is analyzed by the
具体的には、あらかじめ設定されたセンサデバイスが設置された位置情報とセンシング情報およびセンシング情報に付与されたタイムスタンプとを運行情報と照合し、当該時刻に当該位置を列車が通過していたと判断できる場合には、検知された振動が列車の通過に伴うものと判定することで、列車の通過に起因する振動を検知したことを、斜面崩落と誤検知することを防いでいた。 Specifically, the position information where the preset sensor device is installed, the sensing information, and the time stamp given to the sensing information are collated with the operation information, and it is determined that the train has passed the position at the time. When it was possible, it was determined that the detected vibration was accompanied by the passage of the train, thereby preventing the fact that the vibration caused by the passage of the train was detected as a slope collapse.
これに対して、この発明の実施の形態２における鉄道沿線監視システムは、監視装置１００が任意のセンサデバイスから収集した情報を解析する際に、監視装置１００にあらかじめ設定された、センサデバイスが設置された位置情報と、運行管理装置１０１から取得する列車の走行位置、通過時刻等の情報とを照合する。
In contrast, in the railway line monitoring system according to the second embodiment of the present invention, when the
その結果、列車の通過に伴うセンシング情報が得られたと判断された場合、このときのセンシング情報に基づいて崩落の有無を判定する崩落検知閾値を設定し、センサデバイスは、この崩落検知閾値に基づいて崩落検知を行う。以下、図１、２を参照しながら、監視装置１００における鉄道沿線環境の監視方法について説明する。
As a result, when it is determined that the sensing information associated with the passage of the train has been obtained, a collapse detection threshold value for determining whether or not there is a collapse is set based on the sensing information at this time, and the sensor device is based on the collapse detection threshold value. To detect collapse. Hereinafter, a method for monitoring the railroad environment in the
監視装置１００は、周期的に任意のセンサデバイスからセンシング情報を収集し、あらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報や運行管理装置１０１から取得した運行情報と照合し、列車通過に伴う振動が検知されたか否かを判断する。ここでは、例えば毎日始発列車が出発する時刻から１時間の測定データを収集するものとするが、この発明の実施の形態２に示す周期や収集に要する時間は一例であり、これに限定されるものではない。
The
また、センシング情報の収集対象を１台とするが、任意の複数台のセンサデバイスからセンシング情報を収集してもよく、センシング情報の収集対象は、１台のみに限定されるものではない。また、例えば、センサデバイス１０６と１０９、センサデバイス１０７と１１０のようにグループ化して、グループ内の任意の台数から収集するものでもよい。
In addition, although the collection target of sensing information is one, sensing information may be collected from an arbitrary plurality of sensor devices, and the collection target of sensing information is not limited to only one. In addition, for example,
ここで、監視装置１００は、列車通過に伴う振動が検知されたと判断した場合、そのときの加速度値に基づいて崩落検知閾値を設定する。崩落検知閾値は、斜面崩落を検知する際の判定基準とするものであり、斜面崩落に伴う振動は、列車通過に起因する振動以上の加速度値の変動が得られることが期待される。
Here, when the
そのため、例えば、列車通過に伴う振動を検知するときの加速度値の測定値と、加速度参考値との差分の絶対値の平均が、３００程度かつ最大の差分が３６０であったとすると、崩落検知閾値を４５０とすることで、斜面崩落に伴う振動と列車通過に伴う振動とを区別することができる。 Therefore, for example, if the average of the absolute value of the difference between the measured acceleration value and the acceleration reference value when detecting vibration accompanying the train passing is about 300 and the maximum difference is 360, the collapse detection threshold value By setting the value to 450, it is possible to distinguish between vibration accompanying slope collapse and vibration accompanying train passage.
また、崩落検知閾値の設定基準は、振動の種類を区別できればよいため、上記に限られたものではなく、システムに応じた設定を行うことが望ましい。また、センサデバイスをグループ化してセンシング情報を収集する場合には、グループ毎に崩落検知閾値を設定することも可能である。 The collapse detection threshold setting criterion is not limited to the above as long as the type of vibration can be distinguished, and it is desirable to set according to the system. When sensor devices are grouped and sensing information is collected, a collapse detection threshold can be set for each group.
続いて、監視装置１００は、崩落検知閾値の設定が完了すると、すべてのセンサデバイスに対して崩落検知閾値を通知する。これ以降、センサデバイスにおいては、測定された加速度の測定値と加速度参考値との差分の絶対値が崩落検知閾値を超過する場合のみ、センシング情報を監視装置１００へ通知する。なお、センサデバイスをグループ化している場合には、グループ毎に崩落検知閾値が異なっていれば、それぞれのグループに設定した崩落検知閾値を通知する。
Subsequently, when the setting of the collapse detection threshold is completed, the
また、監視装置１００は、受信したセンシング情報の解析が完了すると崩落の発生を検知し、出力部４０４にて斜面崩落が発生したことを監視員に知らせる。なお、監視装置１００では、事前に運行情報に基づいて崩落検知閾値を設定することで、列車通過に起因する振動検知の可能性を排除している。そのため、センシング情報と運行情報との照合を必要とせず、センシング情報の解析が完了した段階で、斜面崩落が発生したと判断することが可能となる。
In addition, when the analysis of the received sensing information is completed, the
このように、この発明の実施の形態２に係る鉄道沿線監視システムにおいて、監視装置１００が、任意のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて設定した崩落検知閾値をすべてのセンサデバイスに通知し、センサデバイスでは、加速度の測定値と加速度参考値との差分の絶対値が通知された崩落検知閾を超過する場合のみ、センシング情報を監視装置１００へ通知する。
As described above, in the railway track monitoring system according to Embodiment 2 of the present invention, the
これにより、列車通過に伴う振動を検知することを防ぐことができるため、センサデバイスで発生する通信の頻度が低くなり、センサネットワークが逼迫するのを抑制することが可能となる。さらに、通信頻度が低くなることで、センサデバイスのバッテリを長寿命化することも可能となる。 Thereby, since it can prevent detecting the vibration accompanying train passage, it becomes possible to suppress the frequency of communication which generate | occur | produces with a sensor device, and to suppress that a sensor network is tightened. Furthermore, since the communication frequency is lowered, the battery of the sensor device can be extended.
また、この発明の実施の形態２における鉄道沿線監視システムが、上記実施の形態１で示した機能を同時に備えてもよい。さらに、この発明の実施の形態２の適用についても、上記実施の形態１と同様に、加速度センサやＷｉ−ＳＵＮのみに限定されないことは明らかであり、監視対象も必ずしも斜面崩落である必要はなく、例えば、地震等の揺れを伴う他の自然災害を監視するシステムに適用することも可能である。
Moreover, the railway track monitoring system in Embodiment 2 of this invention may be provided with the function shown in the said
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３に係る鉄道沿線監視システムについて説明する。なお、この発明の実施の形態３に係る鉄道沿線監視システムの構成は、上記実施の形態１、２と同様とし、実施の形態１、２と重複する部分については詳しい説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, a railway line monitoring system according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The configuration of the railway track monitoring system according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first and second embodiments, and detailed description of portions overlapping with the first and second embodiments is omitted.
上記実施の形態１、２における鉄道沿線監視システムは、運行管理装置１０１から取得した運行情報を利用して、列車通過に伴う振動を検知したことを、斜面崩落と誤検知することを防ぐことで、監視システムの信頼性を向上させている。 The railroad track monitoring system in the first and second embodiments described above prevents misdetection of a slope collapse by detecting the vibration associated with the passage of the train using the operation information acquired from the operation management device 101. , Improve the reliability of the monitoring system.
これに対して、この発明の実施の形態３における鉄道沿線監視システムは、監視装置１００がセンサデバイスから収集した情報を解析する際に、監視装置１００にあらかじめ設定されたセンサデバイスが設置された位置情報と、運行管理装置１０１から取得する列車の走行位置、通過時刻等の情報とを照合することで、期待されるセンシング情報が収集されていないと判定した場合に、センサデバイスの故障を検知する。以下、図１を参照しながら、監視装置１００におけるセンサデバイスの故障検知方法について説明する。
In contrast, in the railway line monitoring system according to the third embodiment of the present invention, when the
上記実施の形態１と同様に、列車１０２は、防護柵１０４に設置されているセンサデバイス１１０の傍を通過しようとしている。このとき、運行管理装置１０１は、列車１０２の走行位置の情報とその時々の通過時刻の情報とを、運行情報として周期的に監視装置１００へ送信する。
Similar to the first embodiment, the
監視装置１００が受信した運行情報は、センシング情報管理部４０３で管理される。そのため、センシング情報管理部４０３は、あらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報と随時送信される運行情報とを照合することで、列車１０２がセンサデバイス１１０の設置位置を通過する時刻を予測することができる。なお、列車１０２がセンサデバイス１１０の傍を通過する時刻は、上記実施の形態１と同じく１２時２０分３３秒から１２時２０分４０秒までとする。
The operation information received by the
このとき、センサデバイス１１０では、図８に示す測定データが得られているとする。なお、加速度参考値および振動閾値は、ともに上記実施の形態１と同じ、すなわち加速度参考値＝１００、振動閾値＝３００とする。ここで、センサデバイス１１０では、１２時２０分３２秒から１２時２０分４１秒までの間で振動が検知されておらず、この測定データをセンシング情報として監視装置１００へ送信する。
At this time, it is assumed that the measurement data shown in FIG. The acceleration reference value and the vibration threshold are both the same as those in the first embodiment, that is, the acceleration reference value = 100 and the vibration threshold = 300. Here, in the
監視装置１００は、センサデバイス１１０から受信したセンシング情報を、センシング情報解析部４０２で、上記実施の形態１で示した手順に従って解析し、解析結果をセンシング情報管理部４０３で管理する。このときのセンシング情報の解析結果は、図９に例示する通りであり、これがセンシング情報管理部４０３で把握している情報である。
The
ここで、上述したように、センシング情報管理部４０３は、あらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報と運行管理装置１０１から随時送信される運行情報とを照合することで、１２時２０分３３秒あたりから列車１０２がセンサデバイス１１０の設置位置付近を通過することを予測している。すなわち、１２時２０分３３秒あたりからセンサデバイス１１０で振動が検知されることが期待される。
Here, as described above, the sensing
しかしながら、図９に示した解析結果では、列車１０２がセンサデバイス１１０の傍を通過したと判断できる時刻においても振動が検知されていない。そこで、センシング情報管理部４０３は、期待されるセンシング情報が収集されていないと判断し、センサデバイス１１０の故障を検知する。
However, in the analysis result shown in FIG. 9, no vibration is detected even at a time when it can be determined that the
また、センシング情報管理部４０３は、期待されるセンシング情報が収集されていないと判断した場合に、運行管理装置１０１に「運行情報通知要求」を送信して取得した運行情報により、センサデバイス１１０の傍を列車１０２が通過したことを確認してから、センサデバイス１１０の故障を検知してもよい。
In addition, when the sensing
センシング情報管理部４０３がセンサデバイス１１０の故障を検知すると。「センサデバイス故障検知通知」を生成し、出力部４０４へ送信する。「センサデバイス故障検知通知」には、対象となるセンサデバイスのノード番号１１０が紐付けられている。
When the sensing
出力部４０４は、「センサデバイス故障検知通知」を受信すると、紐づけられたノード番号の情報からセンサデバイス１１０が故障したと判断し、センサデバイス１１０の故障が検知されたことを監視員に知らせる。なお、出力方法は図示していないが、例えば、「センサデバイス１１０が故障しています」といった画面表示やアラーム等の出力によって実現することができる。
When receiving the “sensor device failure detection notification”, the
このように、この発明の実施の形態３に係る鉄道沿線監視システムにおいて、監視装置１００では、センサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際に、センシング情報およびあらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報と、運行管理装置１０１から随時取得する運行情報とを照合することで、期待されるセンシング情報が収集されていないと判定した場合に、センサデバイスの故障を検知する。
As described above, in the railway track monitoring system according to Embodiment 3 of the present invention, when the
また、この発明の実施の形態３における鉄道沿線監視システムのもうひとつの特徴として、監視装置１００がセンサデバイスに対してセンシング情報を通知させることによっても、センサデバイスの故障を検知できる。監視装置１００がセンサデバイスにセンシング情報を通知するよう指示し、通知したにも関わらず何のセンシング情報も収集できなかったセンサデバイスがある場合に、監視装置１００は、当該センサデバイスが故障していると判断することができる。
Further, as another feature of the railway track monitoring system according to Embodiment 3 of the present invention, the failure of the sensor device can also be detected by causing the
一方、監視装置１００がセンシング情報を収集できた場合には、受信したセンシング情報およびあらかじめ設定されたセンサデバイスの設置位置情報と、運行管理装置１０１から取得した運行情報とを照らし合わせ、当該センサデバイスの傍を列車が通過した時刻において、当該センサデバイスで振動が検知されたか否かを判定する。
On the other hand, when the
このとき、当該時刻において振動が検知されていれば、センサデバイスが正常であると判断することができ、当該時刻において振動が検知されていなければ、センサデバイスが故障していると判断することができる。 At this time, if vibration is detected at the time, it can be determined that the sensor device is normal. If vibration is not detected at the time, it can be determined that the sensor device is broken. it can.
そのため、監視装置１００が上記手順をすべてのセンサデバイスに対して周期的に実施することで、すべてのセンサデバイスの故障を検知することができる。これは、特に、鉄道沿線において異常が検知されない場合に、長時間センサデバイスからセンシング情報が通知されないといった状況が起こり得る上記実施の形態２における鉄道沿線監視システムと組み合わせた場合に有効な方法である。また、故障検知であるため、必ずしも短周期で行う必要はなく、周期を長くすることでネットワークの輻輳を抑えることもできる。
Therefore, the
このように、この発明の実施の形態３に係る鉄道沿線監視システムでは、監視装置１００がセンシング情報およびセンサデバイス設置位置情報と、運行情報とを照合し、列車が通過すると予測できる、または、列車が通過した時刻においてセンサデバイスで振動が検知されたか否かを判定することにより、センサデバイスの故障を検知する。これにより、センサデバイスの故障が発見されないといった状況が排除されるため、監視システムの信頼性を保つことができる。
Thus, in the railway track monitoring system according to Embodiment 3 of the present invention, the
なお、この発明の実施の形態３では、対象とするセンサデバイスが１台の場合を例に挙げて説明したが、複数台のセンサデバイスが対象となる場合でも同様に実施することが可能である。このとき、期待されるセンシング情報が収集されなかったセンサデバイスに対しては故障検知を行い、他のセンサデバイスで期待されるセンシング情報が収集されれば、列車の通過に伴い振動が検知されたと判定することができる。 In the third embodiment of the present invention, the case where there is only one target sensor device has been described as an example. However, even when a plurality of sensor devices are targeted, it can be similarly implemented. . At this time, failure detection is performed on the sensor device for which the expected sensing information has not been collected, and if sensing information expected by other sensor devices is collected, vibration is detected as the train passes. Can be determined.
このように、この発明の実施の形態３における鉄道沿線監視システムが、上記実施の形態１で示した機能を同時に備えることも可能である。さらに、この発明の実施の形態３の適用についても、上記実施の形態１、２と同様に、加速度センサやＷｉ−ＳＵＮのみの適用に限られないことは明らかである。 Thus, the railway track monitoring system according to the third embodiment of the present invention can simultaneously have the functions shown in the first embodiment. Furthermore, the application of the third embodiment of the present invention is obviously not limited to the application of only the acceleration sensor and Wi-SUN, as in the first and second embodiments.
１００ 監視装置、１０１ 運行管理装置、１０２ 列車、１０３ 架線柱、１０４ 防護柵、１０５ ルータ、１０６〜１１１ センサデバイス、１１２、１１３ ケーブル、２００ センサ部、２０１ 測定データ管理部、２０２ 通信部、２０３ アンテナ、４００、４０１ 通信部、４０２ センシング情報解析部、４０３ センシング情報管理部、４０４ 出力部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記監視装置は、センサデバイスからのセンシング情報および前記監視装置にあらかじめ設定された当該センサデバイスの設置位置情報と、前記列車の走行位置および通過時刻とを照合して、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであるか否かを判定する
鉄道沿線監視システム。 A railway that monitors the environment along the railway with a monitoring device based on the operation information from the operation management device that manages the travel position and transit time of the train and the sensing information collected from multiple sensor devices installed along the railway A railway monitoring system,
The monitoring device collates the sensing information from the sensor device and the installation position information of the sensor device preset in the monitoring device with the traveling position and the passage time of the train, and the sensing information is A railroad monitoring system that determines whether or not it is associated with passage.
センサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、
前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合には、鉄道沿線の環境の異常を検知せず、
前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものでないと判定された場合には、鉄道沿線の環境の異常を検知する
監視装置。 A monitoring device applied to the railway line monitoring system according to claim 1,
When analyzing sensing information collected from sensor devices,
If it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train, no abnormalities in the environment along the railway are detected.
A monitoring device that detects an environmental abnormality along a railway line when it is determined that the sensing information does not accompany the passage of the train.
任意のセンサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、
前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合には、このセンシング情報に基づいて鉄道沿線の環境の異常を検知する閾値を設定し、前記複数のセンサデバイスに対して、前記閾値を超過するセンシング情報のみを通知するように指示するとともに、
その後、センサデバイスからセンシング情報を受信したときに、鉄道沿線の環境の異常を検知する
監視装置。 A monitoring device applied to the railway line monitoring system according to claim 1,
When analyzing sensing information collected from any sensor device,
When it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train, a threshold value for detecting an abnormality in the environment along the railway is set based on the sensing information, and for the plurality of sensor devices, Instructing to notify only sensing information exceeding the threshold,
A monitoring device that detects abnormalities in the environment along the railway when receiving sensing information from the sensor device.
センサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、
前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合において、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものとは異なるものであるときに、センサデバイスの故障を検知する
監視装置。 A monitoring device applied to the railway line monitoring system according to claim 1,
When analyzing sensing information collected from sensor devices,
A monitoring device that detects a failure of a sensor device when it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train and the sensing information is different from that associated with the passage of the train.
鉄道沿線監視システム。 A railway along-railway monitoring system comprising the monitoring device according to at least one of claims 2 to 4.
センサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合には、鉄道沿線の環境の異常を検知せず、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものでないと判定された場合には、鉄道沿線の環境の異常を検知するステップ
を有する鉄道沿線監視方法。 A railway that monitors the environment along the railway with a monitoring device based on the operation information from the operation management device that manages the travel position and transit time of the train and the sensing information collected from multiple sensor devices installed along the railway A railway line monitoring method in a railway line monitoring system,
When analyzing the sensing information collected from the sensor device, if it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train, an abnormality in the environment along the railway is not detected, and the sensing information is A railroad alongside monitoring method comprising a step of detecting an environmental abnormality along a railroad when it is determined not to be associated with the passage of a railroad.
任意のセンサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合には、このセンシング情報に基づいて鉄道沿線の環境の異常を検知する閾値を設定し、前記複数のセンサデバイスに対して、前記閾値を超過するセンシング情報のみを通知するように指示するステップと、
センサデバイスからセンシング情報を受信したときに、鉄道沿線の環境の異常を検知するステップと、
を有する鉄道沿線監視方法。 A railway that monitors the environment along the railway with a monitoring device based on the operation information from the operation management device that manages the travel position and transit time of the train and the sensing information collected from multiple sensor devices installed along the railway A railway line monitoring method in a railway line monitoring system,
When analyzing sensing information collected from any sensor device, if it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train, an abnormality in the environment along the railway is detected based on the sensing information. Setting a threshold and instructing the plurality of sensor devices to notify only sensing information exceeding the threshold; and
A step of detecting an abnormality in the environment along the railway when sensing information is received from the sensor device;
A method for monitoring a railway along a railway line.
センサデバイスから収集したセンシング情報を解析する際、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものであると判定された場合において、前記センシング情報が前記列車の通過に伴うものとは異なるものであるときに、センサデバイスの故障を検知するステップ
を有する鉄道沿線監視方法。 A railway that monitors the environment along the railway with a monitoring device based on the operation information from the operation management device that manages the travel position and transit time of the train and the sensing information collected from multiple sensor devices installed along the railway A railway line monitoring method in a railway line monitoring system,
When analyzing the sensing information collected from the sensor device, when it is determined that the sensing information is associated with the passage of the train, the sensing information is different from that associated with the passage of the train And a method for monitoring a railway along the railway line.
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