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公開番号2025157823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060087
出願日2024-04-03
発明の名称落雪損傷範囲推定装置
出願人中国電力株式会社
代理人弁理士法人維新国際特許事務所,個人,個人,個人
主分類G01M 99/00 20110101AFI20251008BHJP(測定;試験)
要約【課題】構造物に、送電設備からの落雪を起因とする損傷を発生させる落雪損傷範囲を、精度良く推定する落雪損傷範囲推定装置を提供する。
【解決手段】落雪損傷範囲推定装置1は、飛行体16に搭載される撮影手段16aが、積雪前に、構造物が含まれる地上の領域を撮影して取得した積雪前画像と、構造物の周囲での積雪時における気象条件と、電線の積雪時における特徴要素を入力データとし、落雪損傷範囲を出力データとする教師データから機械学習を行い、モデルを生成するモデル生成部7と、モデルに基づいて、撮影手段16aが、融雪後に、領域を撮影して取得した融雪後画像と、所定の積雪時における気象条件と、所定の積雪時における特徴要素を含む推定用入力データに対応する、落雪損傷範囲を推定する推定部8を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地上に存在する構造物の、送電設備からの落雪に起因する落雪損傷範囲を推定する落雪損傷範囲推定装置であって、
飛行体に搭載される撮影手段が、積雪前に、前記構造物が含まれる前記地上の領域を撮影して取得した積雪前画像と、前記構造物の周囲での積雪時における気象条件と、前記送電設備を構成する電線の前記積雪時における特徴要素を入力データとし、前記落雪損傷範囲を出力データとする教師データから機械学習を行い、モデルを生成するモデル生成部と、
前記モデルに基づいて、前記撮影手段が、融雪後に、前記領域を撮影して取得した融雪後画像と、所定の積雪時における前記気象条件と、前記所定の積雪時における前記特徴要素を含む推定用入力データに対応する、前記落雪損傷範囲を推定する推定部を備えることを特徴とする落雪損傷範囲推定装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記気象条件は、外気温、湿度、降雪量、第１の風向、風速であり、
前記特徴要素は、少なくとも、電線太さと、電線地上高と、電線電流であることを特徴とする請求項１に記載の落雪損傷範囲推定装置。
【請求項３】
前記入力データは、前記積雪時における地形条件を含み、
前記地形条件は、前記領域の標高と、前記構造物の前記周囲の地物に応じて発生する風の第２の風向と、前記電線が張設される張設方向であり、
前記推定部は、前記融雪後画像と、前記所定の積雪時における前記気象条件と、前記所定の積雪時における前記特徴要素と、前記所定の積雪時における前記地形条件を含む前記推定用入力データに対応する、前記落雪損傷範囲を推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の落雪損傷範囲推定装置。
【請求項４】
前記積雪前画像から、前記構造物の積雪前損傷を検出する損傷検出部を備え、
前記モデル生成部は、前記積雪前損傷と、前記積雪時における前記気象条件と、前記積雪時における前記特徴要素を、前記入力データとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の落雪損傷範囲推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、落雪による構造物の損傷の範囲を推定する落雪損傷範囲推定装置に係り、特に、送電設備からの落雪に起因する損傷の範囲を推定する落雪損傷範囲推定装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、送電線や鉄塔といった送電設備に付着した雪や氷が落下して、地上にあるビニールハウス等の構造物を損傷させることがある。その場合、送配電事業者は、構造物の所有者に対して補償を行っている。
しかし、実際には、融雪後において、損傷の原因が送電設備からの落雪であるか、これ以外の原因によるものか、の判別が困難である。そのため、送配電事業者は、補償の必要性やその程度を正確に把握することができず、所有者との交渉の際に補償内容の決定に苦慮している。
なお、構造物に発生した損傷が、送電設備からの落雪によるものか否かを判別するには、落雪が発生する範囲を地図上や画像上で把握することが望ましい。そして、この落雪が発生する範囲は、送電線に付着する着雪量や、気象条件、地形条件に依存すると考えられる。
そこで、近年、補償交渉のためではないが、気象条件に基づいて着雪量に比例する着雪ポテンシャルを予測する技術が開発されており、それに関して既に発明が開示されている。
【０００３】
特許文献１には「着雪予測方法および着雪予測プログラム」という名称で、架線への着雪量の予測精度を向上させる着雪予測方法等に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、架線の着雪予測を行う対象領域を任意の大きさのメッシュに区切り、予測時点での気象データに基づいて数値気象予報モデルにより任意のｎ時間後までの降水量、風速、風向、気温を各メッシュ毎に任意の出力時間間隔で予測し、予測された各メッシュ毎の気温および予め構築された気温と着雪率の関係を示す着雪率関数により各メッシュ毎の着雪率を求め、降水量、風速、風向および着雪率に基づいて着雪量に比例する着雪ポテンシャルを各メッシュについて風向別に求めることを特徴とする。
このような特徴を有する発明においては、風向別に各メッシュ毎の着雪量を精度良く予測することができる。これにより、予め着雪による事故が発生する可能性の高い地域および時間帯の予測を行うことができる。
また、着雪ポテンシャルの数時間毎の統計量を対象領域の地図上の対応する位置に表示させる着雪ポテンシャル分布では、どの地域にどの時間帯で着雪が多く発生するかを一目で判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１５７７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された発明においては、どの地域にどの時間帯で着雪が多く発生するかを一目で判断することができる。しかし、前述したように、落雪が発生する範囲は、送電線に付着する着雪量や、気象条件等に依存すると考えられるので、特許文献１に開示された発明では、落雪の範囲を予測するには至っていない。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、構造物に、送電設備からの落雪を起因とする損傷を発生させる落雪損傷範囲を、精度良く推定する落雪損傷範囲推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明は、地上に存在する構造物の、送電設備からの落雪に起因する落雪損傷範囲を推定する落雪損傷範囲推定装置であって、飛行体に搭載される撮影手段が、積雪前に、構造物が含まれる地上の領域を撮影して取得した積雪前画像と、構造物の周囲での積雪時における気象条件と、送電設備を構成する電線の積雪時における特徴要素を入力データとし、落雪損傷範囲を出力データとする教師データから機械学習を行い、モデルを生成するモデル生成部と、モデルに基づいて、撮影手段が、融雪後に、領域を撮影して取得した融雪後画像と、所定の積雪時における気象条件と、所定の積雪時における特徴要素を含む推定用入力データに対応する、落雪損傷範囲を推定する推定部を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成の発明において、教師データの入力データに含まれる積雪前画像とは、落雪損傷範囲を推定したい時点に直近の、過去の積雪時（以下、直近の積雪時という。）以外の、過去の複数回の積雪がすべて融雪した毎に、それぞれ撮影される複数の画像である。そして、積雪時とは、直近の積雪時以外の、過去の複数回の積雪時である。
また、推定用入力データに含まれる融雪後画像とは、直近の積雪時での積雪が融雪した画像である。さらに、所定の積雪時とは、直近の積雪時である。
【０００９】
さらに、教師データの出力データである落雪損傷範囲は、電線からの落雪による構造物の損傷のみが含まれる範囲であって、電線からの落雪以外による損傷のみが発生する範囲は含まれない。
このような落雪損傷範囲は、例えば、構造物に積雪が発生した際の積雪時画像から、複数の雪の落下跡が含まれる最大範囲を特定することで得られる。なお、最大範囲を特定する際に使用した積雪時画像に写っている積雪が、すべて融解したタイミングで撮影された画像が、入力データとして用いられる積雪前画像となる。
【００１０】
また、落雪損傷範囲は、積雪時における気象条件と、電線の積雪時における特徴要素に依存すると考えられる。
よって、モデルは、積雪時における気象条件と、電線の積雪時における特徴要素の下で、積雪前画像に写された構造物にどのような落雪損傷範囲が形成されたかを学習するためのものである。
したがって、上記構成の発明においては、推定部が、モデルに基づいて、所定の積雪時での気象条件と、所定の積雪時での特徴要素の下で、融雪後画像に写された構造物にどのような落雪損傷範囲が形成されるか、を推定できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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