JP7392562B2 - 着雪軽減装置、制御装置、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、着雪軽減装置、制御装置、及びプログラムに関する。

降雪量の多い地域においては、送電線などの架空線への着雪が、断線やギャロッピング現象の発生原因となる。架空線の断線やギャロッピング現象は、架空線における着雪が多くなるほど発生しやすくなる。この対策として、架空線にスパイラルロッドと称される螺旋状の電線を取り付けることが実施されている。スパイラルロッドは、架空線に吹き付ける風を用いて架空線周りに回転することによって、架空線における着雪を抑制する。

一方、スパイラルロッドは、無風状態では回転しない。そのため、無風状態において、スパイラルロッドは、着雪を抑制できない場合がある。架空線に付着した雪は、氷の塊となって落下する可能性がある。そこで、架空線を挿通した可動体を架空線に沿って移動させることで、着雪を抑制する着雪軽減装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－９７３１４号公報

特許文献１では、可動体を移動させることで、能動的に着雪を抑制することができる点で有用である。また、作業員にかかる負担を抑えつつ、容易に架空線における着雪の軽減を図ることができる点で有用である。そこで、他の手法で容易に着雪の軽減を図ることができれば、これもまた有用である。

本発明は、容易に着雪の軽減を図ることができる着雪軽減装置、制御装置、及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、飛翔体を用いて電線の着雪を軽減する着雪軽減装置であって、飛翔体と、前記電線を挿通する環状体と、前記環状体と前記飛翔体とを接続する線条体と、前記飛翔体の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記飛翔体の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部と、取得された環境情報に基づいて、前記飛翔体の飛行開始を判断する判断部と、判断結果に基づいて、前記飛翔体を前記電線に沿って飛翔する動作を実行する実行部と、を備える着雪軽減装置に関する。

また、前記環境情報取得部は、温度及び湿度を環境情報として取得し、前記判断部は、前記環境情報によって示される温度及び湿度の少なくとも一方が所定の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体の飛行開始を判断するのが好ましい。

また、前記制御装置は、前記飛翔体の動作日時を実績情報として取得する実績情報取得部をさらに備えるのが好ましい。

また、前記制御装置は、前記電線を撮像する撮像部をさらに備え、前記実績情報取得部は、前記実績情報とともに、撮像された撮像画像を取得するのが好ましい。

また、前記環境情報取得部は、風速を環境情報として取得し、前記判断部は、前記環境情報によって示される風速が所定の第１の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体の飛行を停止するのが好ましい。

また、前記判断部は、前記環境情報によって示される風速が所定の第２の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体による前記環状体の凍結防止の実行を判断し、前記実行部は、前記飛翔体に前記環状体の凍結防止を実行させるのが好ましい。

また、前記制御装置は、前記飛翔体に搭載されるのが好ましい。

また、本発明は、上記の制御装置に関する。

また、本発明は、上記の制御装置としてコンピュータを動作させるプログラムであって、前記コンピュータを、前記飛翔体の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部、取得された環境情報に基づいて、前記飛翔体の飛行開始を判断する判断部、判断結果に基づいて、前記飛翔体を前記電線に沿って飛翔する動作を実行する実行部、として機能させるプログラムに関する。

本発明によれば、容易に着雪の軽減を図ることができる着雪軽減装置、制御装置、及びプログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る着雪軽減装置を含むシステムの概略図である。 一実施形態の制御装置の構成を示すブロック図である。 一実施形態の着雪軽減装置の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る着雪軽減装置１、制御装置、及びプログラムについて、図１から図３を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る着雪軽減装置１が用いられる電線Ｌ（架空線）について、図１を参照して説明する。

電線Ｌは、例えば図１に示すように、送電線である。寒冷地において風雨にさらされる電線Ｌには、一定の条件下で着雪が発生する。着雪は、時間の経過により氷の塊となって落下することがある。そこで、着雪が氷の塊となる前に、適切に軽減（除去）されることが好ましい。本実施形態に係る着雪軽減装置１は、着雪の発生する環境下であるか否かを判断する。また、本実施形態に係る着雪軽減装置１は、着雪の発生する環境下において、電線Ｌの着雪を軽減する。

次に、本実施形態の着雪軽減装置１の構成について説明する。
着雪軽減装置１は、例えば、図１に示すように、鉄塔Ｐ（又は電柱）に架設された電線Ｌへの着雪を軽減（除去）する装置である。具体的には、着雪軽減装置１は、飛翔体１０を用いて、鉄塔Ｐに架設された電線Ｌ（架空線）の着雪を軽減する装置である。鉄塔Ｐにおいて、飛翔体１０の発着する発着ターミナル１００が電線Ｌ架設位置よりも高い位置に設けられる。着雪軽減装置１は、飛翔体１０と、環状体２０と、線条体３０と、制御装置４０と、を備える。

飛翔体１０は、例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、全球測位衛星システム）、気圧計、赤外線センサ、カメラセンサ、音波センサ等により自律制御され得るドローン（マルチローターヘリコプター）である。飛翔体１０には、例えば、図２に示すように、温度センサ１１、湿度センサ１２、及び風速センサ１３が配置される。飛翔体１０は、発着ターミナル１００から離着陸可能に構成される。また、飛翔体１０は、発着ターミナル１００において、充電部（図示せず）から充電可能に構成される。

環状体２０は、例えば、金属で形成される。環状体２０は、電線Ｌを挿通する。したがって、環状体２０は、電線Ｌの径よりも大きな内径で形成される。また、環状体２０は、電線Ｌに沿って移動自在に構成される。

線条体３０は、例えば、ロープである。線条体３０の一端は、環状体２０に取り付けられる。また、線条体３０の他端は、飛翔体１０に接続される。これにより、線条体３０は、環状体２０と飛翔体１０とを接続する。すなわち、線条体３０は、飛行する飛翔体１０の移動にともなって環状体２０を移動させる。

制御装置４０は、例えば、コンピュータ（電子計算機）である。制御装置４０は、飛翔体１０の動作を制御する。制御装置４０は、例えば、飛翔体１０の飛行動作を制御する。本実施形態において、制御装置４０は、飛翔体１０に搭載される。制御装置４０は、図２に示すように、環境情報取得部４１と、判断部４２と、動作内容格納部４３と、撮像部４４と、計時部４５と、実績情報取得部４６と、送信部４７と、実行部４８と、を備える。

環境情報取得部４１は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。環境情報取得部４１は、飛翔体１０の周囲の環境を環境情報として取得する。環境情報取得部４１は、例えば、飛翔体１０の周囲の環境として、温度、湿度、及び風速を環境情報として取得する。

判断部４２は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。判断部４２は、取得された環境情報に基づいて、飛翔体１０の飛行開始を判断する。判断部４２は、例えば、判断部４２は、環境情報によって示される温度及び湿度の少なくとも一方が所定の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行開始を判断する。すなわち、判断部４２は、電線Ｌへの着雪が発生する温度及び湿度の閾値を超えたことに応じて飛翔体１０の飛行開始を判断する。判断部４２は、例えば、温度（地上気温）が１度を低下したことに応じて飛翔体１０の飛行開始を判断する。また、判断部４２は、例えば、湿度が９０％を超えたことに応じて飛翔体１０の飛行開始を判断する。

また、判断部４２は、環境情報によって示される風速が所定の第１の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行を停止する。すなわち、判断部４２は、風速が飛翔体１０を飛行させるのに適さない速さを超えたことに応じて飛翔体１０の飛行を停止する。判断部４２は、例えば、風速が１７ｍ／ｓを超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行を停止する。また、判断部４２は、環境情報によって示される風速が所定の第２の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０による環状体２０の凍結防止の実行を判断する。すなわち、判断部４２は、風速が環状体２０の凍結に繋がる速さを超えたことに応じて、飛翔体１０の凍結防止の実行を判断する。なお、本実施形態において、第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい速度として説明される。

動作内容格納部４３は、例えば、ハードディスク等の記憶装置である。動作内容格納部４３は、発着ターミナル１００の位置、飛行経路、及び飛行高度等を格納する。

撮像部４４は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現されるである。撮像部４４は、電線Ｌを撮像する。具体的には、撮像部４４は、飛翔体１０に設けられる撮像装置（図示せず）を制御して電線Ｌを撮像する。撮像部４４は、例えば、環状体２０の位置を含む電線Ｌを撮像する。

計時部４５は、例えば、タイマーである。計時部４５は、飛翔体１０の飛行日時を計時する。

実績情報取得部４６は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。実績情報取得部４６は、飛翔体１０の動作日時を実績情報として取得する。また、実績情報取得部４６は、実績情報とともに、撮像された撮像画像を取得する。すなわち、実績情報取得部４６は、飛翔体１０による着雪の除去の実行時刻と、環状体２０による電線Ｌの着雪の除去状況とを取得する。また、実績情報取得部４６は、飛翔体１０の飛行を停止した日時を実績情報として取得する。

送信部４７は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。送信部４７は、取得された実績情報を外部に送信する。送信部４７は、例えば、外部のサーバ（図示せず）に取得された実績情報を送信する。

実行部４８は、例えば、ＣＰＵが動作することにより実現される。実行部４８は、判断結果に基づいて、飛翔体１０を電線Ｌに沿って飛翔する動作を実行する。また、実行部４８は、飛翔体１０に環状体２０の凍結防止を実行させる。実行部４８は、例えば、動作内容格納部４３に格納されている動作内容を読み出す。実行部４８は、読み出した動作内容に沿って、飛翔体１０の飛行を開始させる。また、逆に、実行部４８は、風速が第１の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行を停止させる。そして、実行部４８は、風速が第２の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の充電熱を用いて環状体２０の凍結を防止する。

次に、着雪軽減装置１による着雪除去の動作について説明する。
着雪除去動作が実行される場合、飛翔体１０は、制御装置４０による制御により、発着ターミナル１００から離陸する。飛翔体１０は、制御装置４０による制御にしたがって、電線Ｌに沿って飛行する。飛翔体１０が電線Ｌに沿って飛行することにより、環状体２０は、線条体３０に引っ張られて電線Ｌに沿って摺動する。これにより、環状体２０は、電線Ｌの着雪を除去する。

飛翔体１０は、例えば、離陸した鉄塔Ｐの発着ターミナル１００から隣の鉄塔Ｐの発着ターミナル１００まで飛行する。これにより、着雪軽減装置１による、着雪除去動作が完了する。

次に、制御装置４０の動作の流れについて、図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、環境情報取得部４１は、各種センサから、環境情報を取得する（ステップＳ１）。次いで、判断部４２は、環境情報に含まれる温度（地上気温）が所定の閾値以下になったか否かを判断する（ステップＳ２）。温度が所定の閾値以上である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、すなわち、温度が所定の温度以上である場合、処理は、ステップＳ３に進む。一方、温度が所定の閾値未満である場合（ステップＳ２：ＮＯ）、すなわち、温度が所定の温度未満である場合、処理は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ３において、判断部４２は、環境情報に含まれる湿度が所定の閾値以下になったか否かを判断する。湿度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ４に進む。一方、湿度が所定の閾値未満である場合（ステップＳ３：ＮＯ）、処理は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ４において、判断部４２は、環境情報に含まれる風速が第２の閾値以上になったか否かを判断する。風速が第２の閾値以上である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ５に進む。一方、風速が第２の閾値未満である場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５において、実行部４８は、環状体２０の凍結防止を実行する。実行部４８は、例えば、充電熱を発生させるために、飛翔体１０の充電を開始する。

ステップＳ６において、実績情報取得部４６は、実績情報を取得する。実績情報取得部４６は、取得した実績情報を外部に送信する。これにより、本フローによる処理は終了する。

ステップＳ７において、判断部４２は、環境情報に含まれる風速が第１の閾値以下になったか否かを判断する。風速が第１の閾値以下である場合、すなわち、風速が飛翔体１０を飛行させるのに適する速度である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ８に進む。一方、風速が第１の閾値未満である場合、すなわち、風速が飛翔体１０を飛行させるのに適する速度でない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、処理は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ８において、実行部４８は、取得した動作内容に基づいて飛翔体１０を飛翔させる。すなわち、実行部４８は、電線Ｌの着雪の除去を実行させる。そして、処理は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ９において、実行部４８は、飛翔体１０の飛行を停止させる。すなわち、実行部４８は、飛翔体１０に着雪の除去動作を実行させない。そして、処理は、ステップＳ４に進む。

次に、本実施形態のプログラムについて説明する。
制御装置４０に含まれる各構成は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。また、表示プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線Ｌ及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、一実施形態の着雪軽減装置１、制御装置４０、及びプログラムによれば、以下の効果を奏する。
（１）飛翔体１０を用いて電線Ｌの着雪を軽減する着雪軽減装置１であって、飛翔体１０と、電線Ｌを挿通する環状体２０と、環状体２０と飛翔体１０とを接続する線条体３０と、飛翔体１０の動作を制御する制御装置４０と、を備え、制御装置４０は、飛翔体１０の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部４１と、取得された環境情報に基づいて、飛翔体１０の飛行開始を判断する判断部４２と、判断結果に基づいて、飛翔体１０を電線Ｌに沿って飛翔する動作を実行する実行部４８と、を備える。
また、制御装置４０としてコンピュータを動作させるプログラムであって、コンピュータを、飛翔体１０の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部４１、取得された環境情報に基づいて、飛翔体１０の飛行開始を判断する判断部４２、判断結果に基づいて、飛翔体１０を電線Ｌに沿って飛翔する動作を実行する実行部４８、として機能させる。これにより、環境情報に基づいて飛翔体１０を飛翔させるだけで着雪を除去できるので、容易に着雪の軽減を図ることができる。また、鉄塔Ｐ又は電柱の位置に着雪軽減装置１を纏めて配置することができるので、着雪軽減装置１のメンテナンスを容易にすることができる。

（２）環境情報取得部４１は、温度及び湿度を環境情報として取得し、判断部４２は、環境情報によって示される温度及び湿度の少なくとも一方が所定の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行開始を判断する。これにより、着雪の可能性のあるときに着雪除去を実行することができるので、効率よく着雪を除去することができる。

（３）制御装置４０は、飛翔体１０の動作日時を実績情報として取得する実績情報取得部４６をさらに備える。これにより、着雪除去の日時を管理することができるので、着雪軽減装置１を適切に管理しやすくなる。

（４）制御装置４０は、電線Ｌを撮像する撮像部４４をさらに備え、実績情報取得部４６は、実績情報とともに、撮像された撮像画像を取得する。これにより、着雪除去の状況について、画像を用いて確認することができるので、電線Ｌの着雪状況をより容易に把握することが可能になる。

（５）環境情報取得部４１は、風速を環境情報として取得し、判断部４２は、環境情報によって示される風速が所定の第１の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０の飛行を停止する。これにより、飛翔体１０を飛行させるのに適さない程の強風の場合、飛翔体１０の飛行を停止することができる。これにより、より安全な着雪の除去を期待することができる。

（７）判断部４２は、環境情報によって示される風速が所定の第２の閾値を超えたことに応じて、飛翔体１０による環状体２０の凍結防止の実行を判断し、実行部４８は、飛翔体１０に環状体２０の凍結防止を実行させる。これにより、環状体２０が凍結してしまうことで、着雪の除去ができない状況を抑制することができる。

（８）制御装置４０は、飛翔体１０に搭載される。これにより、着雪軽減装置１のメンテナンスを容易にすることができる。

以上、本発明の着雪軽減装置１、制御装置４０、及びプログラムの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、温度及び湿度のすくなくとも一方が着雪除去の条件を満たしている場合に飛翔体１０を飛行させるとしたが、これに制限されない。例えば、温度及び湿度の両方が着雪除去の条件を満たしている場合に限り、飛翔体１０の飛行を実行してもよい。これにより、効果的な着雪除去を期待することができる。

また、上記実施形態において、実行部４８は、実績情報に含まれる、実際に飛翔体１０が飛行した飛行日時に対して、所定時間経過までは飛翔体１０の飛行動作の実行をしないようにしてもよい。すなわち、実行部４８は、飛行日時に対して所定のインターバルの経過後までは飛翔体１０の飛行を実行させないようにしてもよい。これにより。飛翔体１０が飛行し続けることにより充電の不足を抑制することができる。また、着雪軽減装置１の劣化を抑制することができる。

また、上記実施形態において、実行部４８は、充電熱を用いて環状体２０の凍結を防止するとしたが、これに制限されない。実行部４８は、飛翔体１０の回転翼（図示せず）のモータ（図示せず）を回転させることで発熱させて、環状体２０の凍結を防止するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、複数の環状体２０が１つの飛翔体１０に接続されてもよい。例えば、それぞれに別の電線Ｌが挿通された複数の環状体２０が、１つの飛翔体１０に接続されてもよい。また例えば、複数の環状体２０は、１つの電線Ｌが挿通されて、１つの飛翔体１０に接続されてもよい。

また、上記実施形態において、着雪提言装置は、飛翔体１０が飛行する際に報知する報知部（図示せず）をさらに備えてもよい。報知部は、例えば、音声を再生することで、電線Ｌからの雪の落下を報知してもよい。

また、上記実施形態において、判断部４２は、さらに天候を加味して飛翔体の飛行について判断してもよい。判断部４２は、例えば、雨天又は降雪の際に、飛翔体を飛行するように判断してもよい。

１ 着雪軽減装置
１０ 飛翔体
２０ 環状体
３０ 線条体
４０ 制御装置
４１ 環境情報取得部
４２ 判断部
４４ 撮像部
４６ 実績情報取得部
４８ 実行部
Ｌ 電線

Claims (9)

1. 飛翔体を用いて電線の着雪を軽減する着雪軽減装置であって、
   飛翔体と、
   前記電線を挿通する環状体と、
   前記環状体と前記飛翔体とを接続する線条体と、
   前記飛翔体の動作を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記飛翔体の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部と、
   取得された環境情報に基づいて、前記飛翔体の飛行開始を判断する判断部と、
   判断結果に基づいて、前記飛翔体を前記電線に沿って飛翔する動作を実行する実行部と、
   を備える着雪軽減装置。
2. 前記環境情報取得部は、温度及び湿度を環境情報として取得し、
   前記判断部は、前記環境情報によって示される温度及び湿度の少なくとも一方が所定の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体の飛行開始を判断する請求項１に記載の着雪軽減装置。
3. 前記制御装置は、前記飛翔体の動作日時を実績情報として取得する実績情報取得部をさらに備える請求項１又は２に記載の着雪軽減装置。
4. 前記制御装置は、前記電線を撮像する撮像部をさらに備え、
   前記実績情報取得部は、前記実績情報とともに、撮像された撮像画像を取得する請求項３に記載の着雪軽減装置。
5. 前記環境情報取得部は、風速を環境情報として取得し、
   前記判断部は、前記環境情報によって示される風速が所定の第１の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体の飛行を停止する請求項１から４のいずれかに記載の着雪軽減装置。
6. 前記判断部は、前記環境情報によって示される風速が所定の第２の閾値を超えたことに応じて、前記飛翔体による前記環状体の凍結防止の実行を判断し、
   前記実行部は、前記飛翔体に前記環状体の凍結防止を実行させる請求項５に記載の着雪軽減装置。
7. 前記制御装置は、前記飛翔体に搭載される請求項１から６のいずれかに記載の着雪軽減装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の制御装置。
9. 請求項８に記載の制御装置としてコンピュータを動作させるプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記飛翔体の周囲の環境を環境情報として取得する環境情報取得部、
   取得された環境情報に基づいて、前記飛翔体の飛行開始を判断する判断部、
   判断結果に基づいて、前記飛翔体を前記電線に沿って飛翔する動作を実行する実行部、
   として機能させるプログラム。

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