JP2004356020A - Interior illuminator or interior observation system of storage tank equipped with illuminator - Google Patents

Interior illuminator or interior observation system of storage tank equipped with illuminator Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and lightweight interior illuminator of a storage tank and an interior observation system of the storage tank equipped with the illuminator relating to the interior illuminator of the storage tank which is used for observing the interior of the storage tank and the interior observation system of the storage tank equipped with the illuminator. <P>SOLUTION: The interior illuminator of the storage tank for illuminating the interior of the storage tank comprises an illuminating section 52 having an approximately cylindrical outer shape equipped bar-like lamps 36 for the side and reflecting plates 40 for reflecting light from the lamps 36 for the side in a prescribed direction, and a pan rotating mechanism 50 for rotating the illuminating section 52 using the cylinder axis of the illuminating section 52 as the axis of rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯槽の内部を観察する際に用いられる貯槽内部照明装置及びそれを備えた貯槽内部観察システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
液化天然ガス(LNG;Liquefied Natural Gas)を貯蔵する低温貯槽(LNG貯槽)には、地上式(LNG地上式貯槽)と地下式(LNG地下式貯槽)とがある。
【0003】
非特許文献1には、LNG地下式貯槽の内部を観察するLNG地下式貯槽内部観察システムが記載されている。図5は、非特許文献1に記載された従来のLNG地下式貯槽内部観察システムの構成を示している。図5に示すように、従来のLNG地下式貯槽内部観察システム150は、LNG地下式貯槽109内部を照明する照明装置140と、LNG地下式貯槽109内部を撮像する撮像装置142と、照明装置140及び撮像装置142を制御する制御装置102とを有している。照明装置140と撮像装置142は、それぞれ別の筐体を有している。制御装置102は、照明装置140及び撮像装置142に対する制御を行う制御部と、撮像装置142からの画像等の情報を表示する表示部とを有している。また、LNG地下式貯槽内部観察システム150は、照明装置140に接続されたケーブル144を収納するケーブル収納台148aと、撮像装置142に接続されたケーブル146を収納するケーブル収納台148bとを有している。制御装置102及びケーブル収納台148a、148bは、LNG地下式貯槽109の外部に設置される。
【0004】
照明装置140は、ノズル112aからLNG地下式貯槽109内に挿入され、ケーブル144により吊り下げられるようになっている。照明装置140は、側方用ランプ及び下方用ランプ(共に図示せず)を有している。各ランプには、棒状の形状を有し、当該ランプ周囲の全方位に光を照射可能な全方位照射型が用いられる。また、撮像装置142は、他のノズル112bからLNG地下式貯槽109内に挿入され、ケーブル146により吊り下げられるようになっている。
【0005】
撮像装置142は、パン回転機構部(不図示)により円筒軸を回転軸として回転する撮像部を有している。撮像部は、下向きに取り付けられたカメラやレンズ等を備えている。撮像部には、チルト可能な側視ミラーと、当該側視ミラーをチルトさせるチルト機構とを有する側視ヘッド部が取り付けられるようになっている。LNG地下式貯槽109内の底面を観察する際には側視ヘッド部が取り外され、LNG地下式貯槽109内の側面を観察する際には側視ヘッド部が取り付けられる。
【0006】
このLNG地下式貯槽内部観察システム150は、照明装置140と撮像装置142とが別々の筐体を有しているため、各装置140、142が比較的小型かつ軽量になっている。このため、ノズルの口径の制限が少なく、多くの地下式貯槽に用いることができる。また、LNG地下式貯槽109の屋根部に取り付けられるのは、照明装置140と撮像装置142のみであるため、LNG地下式貯槽内部観察システム150の設置や撤去が人力で可能である。
【0007】
このようなLNG地下式貯槽内部観察システム150に対して、非特許文献2には、LNG地上式貯槽の内部を観察するLNG地上式貯槽内部観察システムが記載されている。図6は、非特許文献2に記載された従来のLNG地上式貯槽内部観察システムの構成を示している。図6に示すように、従来のLNG地上式貯槽内部観察システムは、観察装置104とケーブルドラム装置106と制御装置102とを有している。観察装置104は、観察時にはノズル112からLNG地上式貯槽110内に挿入され、ケーブル108により吊り下げられる。
【0008】
図7は、観察装置104の概略構成を示している。図7に示すように、観察装置104は、カメラやレンズ等を備えた撮像部120と、撮像部120で撮像する領域近傍を照明する複数のランプ122を備えた照明部124とを有している。ランプ122は砲弾型の反射板をそれぞれ有し、所定方向のみに光を照射するようになっている。
【0009】
観察装置104は、略円筒状の外形を有している。観察装置104の先端の撮像部120は、LNG地上式貯槽110の側面を観察する際に、チルト機構部130により両矢印X方向に傾動(チルト)するようになっている。撮像部120及び照明部124は、筐体上部126に対して回動自在に取り付けられている。筐体上部126には、撮像部120及び照明部124を両矢印Y方向に水平面内で回転(パン回転)させるパン回転機構部128が設けられている。
【0010】
ケーブルドラム装置106は、LNG地上式貯槽110の屋根部に設けられているノズル112上に取り付けられている。ケーブルドラム装置106は、ドラム駆動部(図示せず)によりケーブルドラム107を回動させることによって、ケーブル108を巻き取り、あるいは送り出す。これにより、ケーブル108先端に接続され、LNG地上式貯槽110内に吊り下げられた観察装置104の鉛直方向の位置が調整できるようになっている。
【0011】
制御装置102は、ケーブルドラム装置106や観察装置104に対する制御を行う制御部と、観察装置104からの情報を表示する表示部とを有している。制御装置102は、LNG地上式貯槽110の外部に設置される。
【0012】
LNG地上式貯槽110の屋根部のノズル112には、観察装置104、ケーブルドラム装置106、及びこれらを覆うカバー等が一体化された観察装置ユニットが取り付けられる。制御装置102からパン回転角度や撮像部120の傾斜角度、観察装置104の鉛直方向の位置等を制御することにより、LNG地上式貯槽110内の各部の観察が行われる。
【0013】
【非特許文献1】
石山弘之、他2名、「小型軽量LNGタンク液中観察装置の実用化」、配管技術、日本工業出版、平成13年4月、第43巻、第5号、p.16−20
【非特許文献2】
長沼二巳、「LNG貯槽内部観察装置」、配管技術、日本工業出版、平成13年4月、第43巻、第5号、p.21−25
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、LNG地下式貯槽109内の側面及び底面は光の反射率の高いステンレス鋼製であるのに対し、LNG地上式貯槽110内の側面及び底面は一般に9%ニッケル(Ni)鋼製であり、さらに錆止め塗装が施されている。このため、LNG地上式貯槽110内の側面及び底面は、LNG地下式貯槽109内の側面及び底面よりも光の反射率が低い。したがって、LNG地上式貯槽110の内部を観察するには、LNG地下式貯槽109の内部を観察するのより高い照度で照明する必要がある。ところが、図5に示す非特許文献1のLNG地下式貯槽内部観察システム150の照明装置140では十分な発光輝度が得られないため、当該観察システム150をそのまま用いてLNG地上式貯槽110内部を観察するのは極めて困難である。照明装置140の各ランプの発光輝度を高めればLNG地上式貯槽110内部をより高い照度で照明することが可能であるものの、照明装置140が大型化するという新たな問題が生じてしまう。このため、貯槽内部観察システム150の設置や撤去が困難になるだけでなく、照明装置140の挿入に必要なノズルの口径が大きくなってしまう。
【0015】
図6及び図7に示す非特許文献2の観察装置104を用いれば、LNG地上式貯槽110内の観察領域を十分な照度で照明できる。しかしながら観察装置104は、撮像部120と照明部124とが同一の筐体に格納されているため筐体寸法が大きくなっている。この観察装置104をLNG地上式貯槽110に挿入するためには、LNG地上式貯槽110が口径の大きいノズル(ゲート弁ノズルで8B(8インチ≒203mm)以上)を備えている必要がある。
【0016】
また、1t程度の質量を有する観察装置ユニット一式をLNG地上式貯槽110の屋根部に設置するため、事前に屋根部の強度を確認する必要がある。LNG地上式貯槽110によっては観察装置ユニットの設置が不可能で、内部を観察できない場合もあり得る。たとえ設置可能であっても、重量物である観察装置ユニットを屋根部のノズル112に取り付ける作業は、大規模な足場や大型クレーン等が必要な大工事になる。このため、高額の観察コストや長い検討期間が必要になる。またこの作業は、細心の注意と十分な安全対策が要求される危険度の高い作業でもある。
【0017】
また、LNG地上式貯槽110内の側面を観察するときにはLNG地上式貯槽110内で撮像部120がチルトし、観察装置104が屈曲するようになっている。このため、観察装置104が故障等により屈曲したまま円筒形状に戻らなくなると、LNG地上式貯槽110から取り出せなくなるおそれもある。
【0018】
本発明の目的は、小型かつ軽量な貯槽内部照明装置及びそれを備えた貯槽内部観察システムを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、貯槽の内部を照明する貯槽内部照明装置であって、棒状の光源と、前記光源からの光を所定方向に反射させる反射板とを備えた照明部を有することを特徴とする貯槽内部照明装置によって達成される。
【0020】
上記本発明の貯槽内部照明装置において、前記照明部は、略円筒状の外形を有することを特徴とする。上記本発明の貯槽内部照明装置において、前記照明部を回転させる回転機構部をさらに有することを特徴とする。
【0021】
上記本発明の貯槽内部照明装置において、前記反射板は、前記光源の中心軸にほぼ平行に延びるとともに、前記光源の中心軸を焦点とする放物線状の断面形状を有することを特徴とする。上記本発明の貯槽内部照明装置において、前記光源は、前記照明部の中心軸からずれた位置に配置されていることを特徴とする。また、前記貯槽は、地上式低温貯槽であることを特徴とする。
【0022】
また、上記目的は、貯槽内部の所定の領域を撮像する撮像装置と、前記所定の領域を照明する照明装置と、前記撮像装置及び前記照明装置を制御する制御装置とを有する貯槽内部観察システムにおいて、前記照明装置に、上記本発明の貯槽内部照明装置が用いられていることを特徴とする貯槽内部観察システムによって達成される。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による貯槽内部照明装置及びそれを備えた貯槽内部観察システムについて図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施の形態による貯槽内部観察システムの概略構成を示している。図1に示すように、LNG貯槽内部観察システム30は、LNG地上式貯槽10内部を照明する照明装置22と、LNG地上式貯槽10内部を撮像する撮像装置24と、照明装置22及び撮像装置24を制御する制御装置20とを有している。制御装置20は、照明装置22及び撮像装置24に対する制御を行う制御部と、撮像装置24からの画像等の情報を表示する表示部とを有している。また、LNG貯槽内部観察システム30は、照明装置22に接続されたケーブル32を収納するケーブル収納台26aと、撮像装置24に接続されたケーブル34を収納するケーブル収納台26bとを有している。制御装置20及びケーブル収納台26a、26bは、LNG地上式貯槽10の外部に設置される。
【0024】
照明装置22は、LNG地上式貯槽10の屋根部に設けられているノズル12aからLNG地上式貯槽10内に挿入され、ケーブル32により吊り下げられるようになっている。撮像装置24は、LNG地上式貯槽10の屋根部に設けられている他のノズル12bからLNG地上式貯槽10内に挿入され、ケーブル34により吊り下げられるようになっている。照明装置22及び撮像装置24は、ノズル12a、12bでの挿抜が容易なように例えば略円筒状の外形を有している。なお、照明装置22及び撮像装置24は、同一のノズルからLNG地上式貯槽10内に挿入するようにしてもよい。
【0025】
ケーブル32、34は、例えば各装置22、24を吊り下げるための吊下げ用ワイヤや、各装置22、24に電力を供給する電力供給用導体、各装置22、24と制御装置20との間で送受信される信号を伝送する信号伝送用導体等が一体化した複合ケーブルである。
【0026】
図2は、本実施の形態による貯槽内部照明装置を円筒軸方向に切断した断面構成を示している。図2に示すように、照明装置22は、略円筒状の外形を有する照明部52を末端側に有している。照明部52は、照明装置22の円筒軸方向に配列する3つの側方用ランプユニット36及び1つの下方用ランプユニット38を有している。隣接する側方用ランプユニット36や下方用ランプユニット38は、ボルト等で互いに固定されている。
【0027】
側方用ランプユニット36は、互いに対向して配置され、照明装置22の円筒軸にほぼ垂直な円板状の2つのベース部80、81を有している。両ベース部80、81間は、例えば複数本の線状フレーム(図示せず)により互いに固定されている。各線状フレームは、側方用ランプユニット36の外周部に所定間隔で配置され、照明装置22の円筒軸方向に延伸している。線状フレームのさらに外周は、ランプ84、86破損時の破片や部品等がLNG地上式貯槽10内に落下するのを防止するためのステンレス鋼製のメッシュ76で覆われている。
【0028】
一方のベース部80には、電力供給用導体90に接続されたソケット部82が取り付けられている。ソケット部82には、全方位照射型の棒状の側方用ランプ84が着脱可能に接続されている。棒状の側方用ランプ84の中心軸は、照明装置22の円筒軸にほぼ平行に配置される。側方用ランプ84には、極低温のLNG中でも使用可能であり、また小型で大出力の低温用ハロゲンランプが用いられている。側方用ランプユニット36の外周部より内側であって側方用ランプ84の近傍には、側方用ランプ84の中心軸にほぼ平行に延びる反射板40が設けられている。反射板40の一端はベース部80に固定され、他端はベース部81に固定されている。
【0029】
図3は、側方用ランプユニット36を円筒軸に垂直に切断した断面図であり、側方用ランプ84及び反射板40の配置を示している。図3に示すように、側方用ランプ84は、照明装置22の円筒軸(中心軸)aから図中右方にずれた位置に配置されている。反射板40は、側方用ランプ84の図中左方に配置されている。反射板40は、側方用ランプ84の中心軸を焦点とする放物線状の断面形状を有している。これにより照明装置22の円筒軸方向に見ると、側方用ランプ84から反射板40に入射した光は、図中右方にほぼ平行光として反射するようになる。したがって、図中太矢印で示す照明方向のLNG地上式貯槽10内の側面が高い光強度で照明され、観察に必要な照度が確保される。側方用ランプ84から反射板40に直接入射して反射した光が側方用ランプ84に直接戻ると、側方用ランプ84に過熱による破壊や劣化が生じるおそれがある。これを防止するために、反射板40の放物線断面の底部には、照明装置22の円筒軸方向に延びるスリット状の開口部42(図3では破線で示している)が形成されている。
【0030】
図2に戻り、下方用ランプユニット38は、ベース部83と、ベース部83に取り付けられ、電力供給用導体90に接続されたソケット部82とを有している。ソケット部82には、全方位照射型の棒状の下方用ランプ86が着脱可能に接続されている。棒状の下方用ランプ86は、例えば照明装置22の円筒軸上に配置される。また、下方用ランプ86には、側方用ランプ84と同様に低温用ハロゲンランプが用いられている。
【0031】
また、照明装置22は、当該照明装置22の円筒軸を回転軸として両矢印A方向に照明部52を回転させるパン回転機構部50を有している。パン回転機構部50は、モータ及び減速機を備えた駆動部46と、軸受け部44とを有し、図1に示す制御装置20からの制御信号に基づいて、照明部52を所定の回転方向に所定の回転角度だけ回転させるようになっている。照明部52が回転することにより照明方向が変化し、LNG地上式貯槽10内の側面の全ての方向を照明できるようになっている。また、照明装置22の鉛直方向の位置は、人力により容易に調整できる。
【0032】
図4は、LNG貯槽内部観察システム30の撮像装置24の構成を示している。図4に示すように、撮像装置24は、照明装置22のパン回転機構部50と同様のパン回転機構部60と、撮像装置24の円筒軸を回転軸としてパン回転機構部60により両矢印B方向に回転する撮像部62とを有している。撮像部62は、真空断熱容器70内に格納されたCCDカメラ66及び光学ズームレンズ68を有している。CCDカメラ66及び光学ズームレンズ68は、観察窓72を介してLNG地上式貯槽10の底面を撮像するように下向きに取り付けられている。撮像部62の観察窓72側には、LNG地上式貯槽10の側面を撮像するための側視ヘッド部64が着脱可能に取り付けられている。
【0033】
側視ヘッド部64は、両矢印C方向にチルト可能な側視ミラー74と、チルト機構部(図示せず)とを有している。チルト機構部は、制御装置20からの制御信号に基づいて、側視ミラー74を所定の傾斜角度だけチルトさせるようになっている。撮像装置24は、撮像部62のパン回転と側視ミラー74のチルト動作によって、LNG地上式貯槽10の側面の各部を撮像できるようになっている。また、撮像装置24の鉛直方向の位置は、例えば人力により容易に調整できる。
【0034】
次に、本実施の形態による貯槽内部照明装置22及びそれを備えた貯槽内部観察システム30を用いたLNG地上式貯槽10内部の観察方法について、再び図1を用いて説明する。まず、内部を観察するLNG地上式貯槽10の近傍に、制御装置20及びケーブル収納台26a、26bを設置する。次に、ケーブル収納台26a、26bにそれぞれ収納されているケーブル32、34を引き出しつつ、照明装置22及び撮像装置24を例えば人力によりLNG地上式貯槽10の屋根部上に持ち上げる。続いて、照明装置22をノズル12aから挿入してケーブル32によりLNG地上式貯槽10内に吊り下げ、撮像装置24をノズル12bからLNG地上式貯槽10内に挿入してケーブル34によりLNG地上式貯槽10内に吊り下げる。
【0035】
次に、照明装置22の照明方向及び撮像装置24の撮像方向を制御装置20により調整し、LNG地上式貯槽10内の側面(あるいは底面や上面)の画像を制御装置20の表示部に表示させる。必要に応じて、照明装置22及び撮像装置24の鉛直方向の位置を人力により調整する。
【0036】
観察が終了したら、照明装置22及び撮像装置24を人力により引き上げてノズル12a、12bから引き抜く。その後、照明装置22及び撮像装置24を人力によりLNG地上式貯槽10の屋根部から下ろすとともに、ケーブル32、34をケーブル収納台26a、26bにそれぞれ収納する。
【0037】
本実施の形態では、照明装置22と撮像装置24とが別々の筐体を有している。また、照明装置22に反射板40を設けることによって、ランプの発光輝度を高めずにLNG地上式貯槽10内の側面を高い照度で照明できる。このため、照明装置22及び撮像装置24を比較的小型かつ軽量(共に20kg以下)にすることができる。さらに、ケーブル収納台26a、26b及び制御装置20が、LNG地上式貯槽10の外部の地上に設置されている。LNG地上式貯槽10の屋根部には、照明装置22、撮像装置24、及び各装置22、24を吊り下げるための滑車等が取り付けられるのみである。このため、LNG貯槽内部観察システム30のセッティングから観察、撤去までの一連の作業が人力のみで可能である。したがって、観察に要するコストを大幅に削減できるとともに、作業の危険度も低く短期間でLNG地上式貯槽10内部を観察できる。
【0038】
また、本実施の形態では、挿入に必要なノズルの口径が例えば5B(5インチ≒127mm)と小さいことに加え、屋根部に取り付けられる装置等が軽量であるため、ほぼ全てのLNG地上式貯槽の内部を観察できる。さらに、撮像装置24は、LNG地上式貯槽10内の側面を観察するときにも、屈曲せずに略円筒状の外形を維持しているため、LNG地上式貯槽10から取り出せなくなるおそれがない。
【0039】
本実施の形態では、ケーブル収納台26a、26bが地上に設置されているため、ケーブル32、34の必要長さが長くなる。しかし、ケーブル32、34のうちLNG地上式貯槽10の外部の引回しに利用される部分は比較的安価な常温仕様にすることによってコストの上昇が抑えられる。
【0040】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、パン回転機構部50は照明部52全体を回転させているが、本発明はこれに限られない。側方用ランプ84を照明装置22の円筒軸上に配置し、パン回転機構部50が反射板40のみを回転させるようにしてもよい。
【0041】
また、上記実施の形態では反射板40が側方用ランプ84の中心軸を焦点とする放物線状の断面形状を有しているが、本発明はこれに限られない。反射板40は部分楕円状や部分円状、「く」の字状、「ハ」の字状等の断面形状を有していてもよい。
【0042】
さらに、上記実施の形態では、照明装置22が略円筒状の外形を有しているが、本発明はこれに限られない。照明装置22は、三角筒状や四角筒状などの多角筒状や、その他の形状の外形を有していてもよい。
【0043】
また、上記実施の形態では、LNG貯槽内部観察システム30をLNG地上式貯槽10に適用した例を挙げたが、本発明はこれに限らず、LNG地下式貯槽や液化石油ガス(LPG;Liquefied Petroleum Gas)貯槽等の他の貯槽にも適用可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、小型かつ軽量な貯槽内部照明装置及びそれを備えた貯槽内部観察システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による貯槽内部観察システムの概略構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施の形態による貯槽内部照明装置の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施の形態による貯槽内部照明装置の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態による貯槽内部観察システムの撮像装置の構成を示す図である。
【図5】従来のLNG地下式貯槽内部観察システムの構成を示す図である。
【図6】従来のLNG地上式貯槽内部観察システムの構成を示す図である。
【図7】従来のLNG地上式貯槽内部観察装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
10 LNG地上式貯槽
12a、12b ノズル
20 制御装置
22 照明装置
24 撮像装置
26a、26b ケーブル収納台
30 LNG貯槽内部観察システム
32、34 ケーブル
36 側方用ランプユニット
38 下方用ランプユニット
40 反射板
42 開口部
44 軸受け部
46 駆動部
50、60 パン回転機構部
52 照明部
62 撮像部
64 側視ヘッド部
66 CCDカメラ
68 光学ズームレンズ
70 真空断熱容器
72 観察窓
74 側視ミラー
76 メッシュ
80、81 ベース部
82 ソケット部
84 側方用ランプ
86 下方用ランプ
90 電力供給用導体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage tank interior illumination device used when observing the inside of a storage tank, and a storage tank interior observation system including the same.
[0002]
[Prior art]
Low-temperature storage tanks (LNG storage tanks) for storing liquefied natural gas (LNG: Liquid Natural Gas) include a ground-based storage tank (LNG ground storage tank) and an underground storage tank (LNG underground storage tank).
[0003]
Non-Patent Document 1 describes an LNG underground storage tank internal observation system for observing the inside of an LNG underground storage tank. FIG. 5 shows a configuration of a conventional LNG underground storage tank internal observation system described in Non-Patent Document 1. As shown in FIG. 5, a conventional LNG underground storage tank internal observation system 150 includes an illumination device 140 for illuminating the inside of the LNG underground storage tank 109, an imaging device 142 for imaging the inside of the LNG underground storage tank 109, and a lighting device 140. And a control device 102 for controlling the imaging device 142. The lighting device 140 and the imaging device 142 have different housings, respectively. The control device 102 includes a control unit that controls the lighting device 140 and the imaging device 142, and a display unit that displays information such as an image from the imaging device 142. In addition, the LNG underground storage tank internal observation system 150 has a cable storage table 148 a that stores the cable 144 connected to the lighting device 140 and a cable storage table 148 b that stores the cable 146 connected to the imaging device 142. ing. The control device 102 and the cable storage tables 148a and 148b are installed outside the LNG underground storage tank 109.
[0004]
The lighting device 140 is inserted into the LNG underground storage tank 109 from the nozzle 112a, and is suspended by the cable 144. The lighting device 140 has a side lamp and a lower lamp (both not shown). For each lamp, an omnidirectional irradiation type having a rod shape and capable of irradiating light in all directions around the lamp is used. Further, the imaging device 142 is inserted into the LNG underground storage tank 109 from another nozzle 112 b and is suspended by the cable 146.
[0005]
The imaging device 142 has an imaging unit that is rotated by a pan rotation mechanism (not shown) with a cylindrical axis as a rotation axis. The imaging unit includes a camera, a lens, and the like mounted downward. A side-view head having a tiltable side-view mirror and a tilt mechanism for tilting the side-view mirror is attached to the imaging unit. When observing the bottom inside the LNG underground storage tank 109, the side view head is removed, and when observing the side inside the LNG underground storage tank 109, the side view head is attached.
[0006]
In the LNG underground storage tank interior observation system 150, since the illumination device 140 and the imaging device 142 have separate housings, the devices 140 and 142 are relatively small and lightweight. Therefore, there is little restriction on the diameter of the nozzle, and the nozzle can be used for many underground storage tanks. Since only the illumination device 140 and the imaging device 142 are attached to the roof of the LNG underground storage tank 109, the installation and removal of the LNG underground storage tank internal observation system 150 can be performed manually.
[0007]
For such an LNG underground storage tank internal observation system 150, Non-Patent Document 2 describes an LNG ground-based storage tank internal observation system that observes the inside of an LNG ground storage tank. FIG. 6 shows a configuration of a conventional LNG ground-based storage tank internal observation system described in Non-Patent Document 2. As shown in FIG. 6, the conventional LNG ground-based storage tank internal observation system includes an observation device 104, a cable drum device 106, and a control device 102. The observation device 104 is inserted from the nozzle 112 into the LNG ground storage tank 110 during observation, and is suspended by the cable 108.
[0008]
FIG. 7 shows a schematic configuration of the observation device 104. As illustrated in FIG. 7, the observation device 104 includes an imaging unit 120 including a camera, a lens, and the like, and an illumination unit 124 including a plurality of lamps 122 that illuminate the vicinity of a region to be imaged by the imaging unit 120. I have. Each of the lamps 122 has a bombshell-shaped reflector, and irradiates light only in a predetermined direction.
[0009]
The observation device 104 has a substantially cylindrical outer shape. When observing the side surface of the LNG terrestrial storage tank 110, the imaging unit 120 at the tip of the observation device 104 is tilted (tilted) in the double arrow X direction by the tilt mechanism unit 130. The imaging unit 120 and the illumination unit 124 are rotatably attached to the housing upper part 126. A pan rotation mechanism unit 128 that rotates (pan rotation) the imaging unit 120 and the illumination unit 124 in a double-headed Y direction in a horizontal plane is provided on the housing upper part 126.
[0010]
The cable drum device 106 is mounted on a nozzle 112 provided on the roof of the LNG ground storage tank 110. The cable drum device 106 winds or sends out the cable 108 by rotating the cable drum 107 by a drum driving unit (not shown). Thus, the vertical position of the observation device 104 connected to the distal end of the cable 108 and suspended in the LNG ground-type storage tank 110 can be adjusted.
[0011]
The control device 102 includes a control unit that controls the cable drum device 106 and the observation device 104, and a display unit that displays information from the observation device 104. The control device 102 is installed outside the LNG ground storage tank 110.
[0012]
The observation device unit in which the observation device 104, the cable drum device 106, and a cover that covers them are integrated is attached to the nozzle 112 on the roof of the LNG ground storage tank 110. By controlling the pan rotation angle, the inclination angle of the imaging unit 120, the vertical position of the observation device 104, and the like from the control device 102, observation of each part in the LNG ground storage tank 110 is performed.
[0013]
[Non-patent document 1]
Hiroyuki Ishiyama and 2 others, "Practical use of small and light LNG tank submerged observation device", Piping Technology, Nippon Kogyo Shuppan, April 2001, Vol. 43, No. 5, p. 16-20
[Non-patent document 2]
Fumi Naganuma, "LNG storage tank interior observation device", Piping technology, Nippon Kogyo Shuppan, April 2001, Vol. 43, No. 5, p. 21-25
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the side surface and the bottom surface in the LNG underground storage tank 109 are made of stainless steel having high light reflectance, whereas the side surface and the bottom surface in the LNG ground storage tank 110 are generally made of 9% nickel (Ni) steel. , And rust-proof coating. Therefore, the side surface and the bottom surface in the LNG underground storage tank 110 have a lower light reflectance than the side surface and the bottom surface in the LNG underground storage tank 109. Therefore, in order to observe the inside of the LNG underground storage tank 110, it is necessary to illuminate with higher illuminance than to observe the inside of the LNG underground storage tank 109. However, since the illumination device 140 of the LNG underground storage tank internal observation system 150 of Non-Patent Document 1 shown in FIG. 5 cannot provide sufficient light emission luminance, the observation system 150 is used as it is to observe the inside of the LNG ground storage tank 110. It is extremely difficult to do. If the emission luminance of each lamp of the lighting device 140 is increased, the inside of the LNG ground-type storage tank 110 can be illuminated with higher illuminance, but a new problem that the lighting device 140 becomes large arises. This not only makes it difficult to install and remove the storage tank interior observation system 150, but also increases the diameter of the nozzle required to insert the illumination device 140.
[0015]
By using the observation device 104 of Non-Patent Document 2 shown in FIGS. 6 and 7, it is possible to illuminate the observation region in the LNG ground storage tank 110 with sufficient illuminance. However, the observation device 104 has a large housing size because the imaging unit 120 and the illumination unit 124 are stored in the same housing. In order to insert the observation device 104 into the LNG ground-type storage tank 110, the LNG ground-type storage tank 110 needs to have a large-diameter nozzle (8B (8 inches8203 mm) or more as a gate valve nozzle).
[0016]
In addition, since a complete observation device unit having a mass of about 1 t is installed on the roof of the LNG ground storage tank 110, it is necessary to check the strength of the roof in advance. Depending on the LNG terrestrial storage tank 110, it may not be possible to install the observation device unit and the interior may not be observed. Even if it can be installed, the work of attaching the heavy observation device unit to the nozzle 112 on the roof is a major work requiring a large-scale scaffold, a large crane, and the like. For this reason, high observation costs and long study periods are required. This is a high-risk operation that requires careful attention and sufficient safety measures.
[0017]
Further, when observing the side surface in the LNG terrestrial storage tank 110, the imaging unit 120 is tilted in the LNG terrestrial storage tank 110, and the observation device 104 is bent. Therefore, if the observation device 104 does not return to the cylindrical shape while being bent due to a failure or the like, there is a possibility that the observation device 104 may not be able to be taken out of the LNG ground storage tank 110.
[0018]
An object of the present invention is to provide a small and light storage tank interior illumination device and a storage tank interior observation system including the same.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The above object is a storage tank internal lighting device for illuminating the inside of a storage tank, which has a lighting unit including a rod-shaped light source and a reflector that reflects light from the light source in a predetermined direction. Achieved by internal lighting devices.
[0020]
In the storage tank interior lighting device according to the present invention, the lighting unit has a substantially cylindrical outer shape. The above-described storage tank interior lighting device of the present invention is characterized by further comprising a rotation mechanism for rotating the lighting unit.
[0021]
In the storage tank interior lighting device according to the present invention, the reflection plate extends substantially parallel to the central axis of the light source, and has a parabolic cross-sectional shape whose focal point is the central axis of the light source. In the above-described illumination device inside a storage tank of the present invention, the light source is arranged at a position shifted from a central axis of the illumination unit. Further, the storage tank is a ground-type low-temperature storage tank.
[0022]
Further, the object is to provide an imaging device for imaging a predetermined region inside a storage tank, an illumination device for illuminating the predetermined region, and a storage device inside observation system having a control device for controlling the imaging device and the illumination device. The present invention is attained by a storage tank interior observation system, wherein the storage device interior illumination device of the present invention is used for the illumination device.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A storage tank interior illumination device and a storage tank interior observation system including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a storage tank interior observation system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the LNG storage tank internal observation system 30 includes an illumination device 22 that illuminates the inside of the LNG terrestrial storage tank 10, an imaging device 24 that captures an image of the inside of the LNG terrestrial storage tank 10, the illumination device 22 and the imaging device 24 And a control device 20 for controlling the The control device 20 includes a control unit that controls the lighting device 22 and the imaging device 24, and a display unit that displays information such as an image from the imaging device 24. Further, the LNG storage tank internal observation system 30 includes a cable storage table 26a that stores the cable 32 connected to the lighting device 22 and a cable storage table 26b that stores the cable 34 connected to the imaging device 24. . The control device 20 and the cable storage stands 26a and 26b are installed outside the LNG ground storage tank 10.
[0024]
The lighting device 22 is inserted into the LNG terrestrial storage tank 10 from a nozzle 12 a provided on the roof of the LNG terrestrial storage tank 10, and is suspended by a cable 32. The imaging device 24 is inserted into the LNG terrestrial storage tank 10 from another nozzle 12 b provided on the roof of the LNG terrestrial storage tank 10, and is suspended by the cable 34. The illumination device 22 and the imaging device 24 have, for example, a substantially cylindrical outer shape so that insertion and removal with the nozzles 12a and 12b are easy. The illumination device 22 and the imaging device 24 may be inserted into the LNG ground storage tank 10 from the same nozzle.
[0025]
The cables 32 and 34 include, for example, a suspending wire for suspending each of the devices 22 and 24, a power supply conductor for supplying power to each of the devices 22 and 24, and a cable between each of the devices 22 and 24 and the control device 20. This is a composite cable in which signal transmission conductors and the like for transmitting signals transmitted and received by the above are integrated.
[0026]
FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the storage tank internal lighting device according to the present embodiment, which is cut in a cylindrical axis direction. As shown in FIG. 2, the lighting device 22 has a lighting unit 52 having a substantially cylindrical outer shape on a distal end side. The lighting unit 52 has three side lamp units 36 and one lower lamp unit 38 arranged in the cylindrical axis direction of the lighting device 22. The adjacent side lamp unit 36 and lower lamp unit 38 are fixed to each other with bolts or the like.
[0027]
The side lamp units 36 are disposed to face each other, and have two disk-shaped base portions 80 and 81 that are substantially perpendicular to the cylindrical axis of the lighting device 22. The base portions 80 and 81 are fixed to each other by, for example, a plurality of linear frames (not shown). Each linear frame is arranged at a predetermined interval on the outer peripheral portion of the side lamp unit 36 and extends in the cylindrical axis direction of the lighting device 22. The outer periphery of the linear frame is further covered with a stainless steel mesh 76 for preventing debris, parts and the like when the lamps 84 and 86 are damaged from falling into the LNG ground storage tank 10.
[0028]
A socket portion 82 connected to the power supply conductor 90 is attached to one base portion 80. An omnidirectional irradiation type rod-shaped side lamp 84 is detachably connected to the socket portion 82. The central axis of the rod-shaped side lamp 84 is arranged substantially parallel to the cylindrical axis of the lighting device 22. As the side lamp 84, a small-sized, high-output halogen lamp for low temperature can be used even in very low temperature LNG. A reflector 40 extending substantially parallel to the central axis of the side lamp 84 is provided inside the outer peripheral portion of the side lamp unit 36 and near the side lamp 84. One end of the reflection plate 40 is fixed to the base 80, and the other end is fixed to the base 81.
[0029]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the side lamp unit 36 cut perpendicularly to the cylindrical axis, and shows an arrangement of the side lamp 84 and the reflector 40. As shown in FIG. 3, the side lamp 84 is disposed at a position shifted rightward in the figure from a cylindrical axis (center axis) a of the lighting device 22. The reflection plate 40 is disposed on the left side of the side lamp 84 in the drawing. The reflector 40 has a parabolic cross-sectional shape whose focal point is the central axis of the side lamp 84. Thus, when viewed in the direction of the cylindrical axis of the illumination device 22, the light incident on the reflector 40 from the side lamp 84 is reflected as substantially parallel light to the right in the drawing. Therefore, the side surface in the LNG ground storage tank 10 in the illumination direction indicated by the thick arrow in the drawing is illuminated with high light intensity, and the illuminance required for observation is secured. When the light directly incident on the reflector 40 from the side lamp 84 and reflected directly returns to the side lamp 84, the side lamp 84 may be damaged or deteriorated due to overheating. To prevent this, a slit-shaped opening 42 (shown by a broken line in FIG. 3) extending in the cylindrical axis direction of the illumination device 22 is formed at the bottom of the parabolic section of the reflection plate 40.
[0030]
Returning to FIG. 2, the lower lamp unit 38 has a base portion 83 and a socket portion 82 attached to the base portion 83 and connected to the power supply conductor 90. An omnidirectional irradiation type rod-shaped lower lamp 86 is detachably connected to the socket portion 82. The rod-shaped lower lamp 86 is disposed, for example, on the cylindrical axis of the lighting device 22. As the lower lamp 86, a low-temperature halogen lamp is used as in the case of the side lamp 84.
[0031]
The illumination device 22 has a pan rotation mechanism 50 that rotates the illumination unit 52 in the direction of the double arrow A with the cylindrical axis of the illumination device 22 as a rotation axis. The pan rotation mechanism unit 50 includes a drive unit 46 having a motor and a speed reducer, and a bearing unit 44. The pan rotation mechanism unit 50 rotates the illumination unit 52 in a predetermined rotation direction based on a control signal from the control device 20 shown in FIG. Is rotated by a predetermined rotation angle. The rotation of the illumination unit 52 changes the illumination direction, so that all directions of the side surface in the LNG ground storage tank 10 can be illuminated. The vertical position of the lighting device 22 can be easily adjusted by human power.
[0032]
FIG. 4 shows a configuration of the imaging device 24 of the LNG storage tank internal observation system 30. As shown in FIG. 4, the imaging device 24 includes a pan rotation mechanism 60 similar to the pan rotation mechanism 50 of the lighting device 22, and a double arrow B using the pan rotation mechanism 60 with the cylindrical axis of the imaging device 24 as the rotation axis. And an imaging unit 62 that rotates in the direction. The imaging unit 62 has a CCD camera 66 and an optical zoom lens 68 stored in a vacuum insulated container 70. The CCD camera 66 and the optical zoom lens 68 are attached downward so as to capture an image of the bottom surface of the LNG ground storage tank 10 via the observation window 72. On the observation window 72 side of the imaging unit 62, a side-viewing head unit 64 for imaging the side surface of the LNG terrestrial storage tank 10 is detachably attached.
[0033]
The side-view head unit 64 includes a side-view mirror 74 that can be tilted in the double-headed arrow C direction, and a tilt mechanism (not shown). The tilt mechanism tilts the side-view mirror 74 by a predetermined tilt angle based on a control signal from the control device 20. The image pickup device 24 can pick up an image of each part on the side surface of the LNG terrestrial storage tank 10 by the pan rotation of the image pickup section 62 and the tilt operation of the side-view mirror 74. The vertical position of the imaging device 24 can be easily adjusted by, for example, human power.
[0034]
Next, a method of observing the inside of the LNG ground-based storage tank 10 using the storage tank interior lighting device 22 and the storage interior observation system 30 including the same according to the present embodiment will be described again with reference to FIG. 1. First, the control device 20 and the cable storage stands 26a and 26b are installed near the LNG ground storage tank 10 for observing the inside. Next, while pulling out the cables 32 and 34 stored in the cable storage stands 26a and 26b, respectively, the lighting device 22 and the imaging device 24 are lifted on the roof of the LNG terrestrial storage tank 10 by, for example, human power. Subsequently, the lighting device 22 is inserted from the nozzle 12a and suspended in the LNG terrestrial storage tank 10 by the cable 32, and the imaging device 24 is inserted from the nozzle 12b into the LNG terrestrial storage tank 10 and the LNG terrestrial storage tank is connected by the cable 34. Hang it in 10.
[0035]
Next, the illumination direction of the illumination device 22 and the imaging direction of the imaging device 24 are adjusted by the control device 20, and an image of the side surface (or the bottom surface or the upper surface) in the LNG terrestrial storage tank 10 is displayed on the display unit of the control device 20. . If necessary, the positions of the illumination device 22 and the imaging device 24 in the vertical direction are manually adjusted.
[0036]
When the observation is completed, the illumination device 22 and the imaging device 24 are manually pulled up and pulled out from the nozzles 12a and 12b. Thereafter, the lighting device 22 and the imaging device 24 are manually lowered from the roof of the LNG terrestrial storage tank 10, and the cables 32 and 34 are stored in the cable storage tables 26a and 26b, respectively.
[0037]
In the present embodiment, the lighting device 22 and the imaging device 24 have different housings. Further, by providing the reflecting plate 40 in the lighting device 22, the side surface in the LNG ground storage tank 10 can be illuminated with high illuminance without increasing the light emission luminance of the lamp. For this reason, the illumination device 22 and the imaging device 24 can be made relatively small and lightweight (both 20 kg or less). Further, the cable storage stands 26 a and 26 b and the control device 20 are installed on the ground outside the LNG ground storage tank 10. The lighting device 22, the imaging device 24, and the pulleys for suspending the devices 22, 24 are merely attached to the roof of the LNG ground storage tank 10. For this reason, a series of operations from setting of the LNG storage tank internal observation system 30 to observation and removal can be performed only by human power. Therefore, the cost required for observation can be significantly reduced, and the risk of work is low, so that the inside of the LNG ground-type storage tank 10 can be observed in a short time.
[0038]
In addition, in this embodiment, since the diameter of the nozzle required for insertion is small, for example, 5B (5 inchesmm127 mm), and the device mounted on the roof is lightweight, almost all LNG ground storage tanks are used. You can observe inside. Furthermore, even when observing the side surface inside the LNG terrestrial storage tank 10, the imaging device 24 maintains the substantially cylindrical outer shape without bending, so that there is no possibility that the imaging device 24 cannot be removed from the LNG terrestrial storage tank 10.
[0039]
In the present embodiment, since the cable storage stands 26a and 26b are installed on the ground, the required length of the cables 32 and 34 is increased. However, the portion of the cables 32 and 34 used for routing outside the LNG ground storage tank 10 is kept at a relatively inexpensive room temperature specification to suppress an increase in cost.
[0040]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
For example, in the above embodiment, the pan rotation mechanism unit 50 rotates the entire lighting unit 52, but the present invention is not limited to this. The side lamp 84 may be arranged on the cylindrical axis of the lighting device 22, and the pan rotation mechanism 50 may rotate only the reflection plate 40.
[0041]
In the above embodiment, the reflector 40 has a parabolic cross-sectional shape whose focal point is the center axis of the side lamp 84, but the present invention is not limited to this. The reflection plate 40 may have a cross-sectional shape such as a partial ellipse, a partial circle, a “C” shape, and a “C” shape.
[0042]
Furthermore, in the above embodiment, the lighting device 22 has a substantially cylindrical outer shape, but the present invention is not limited to this. The lighting device 22 may have a polygonal tubular shape such as a triangular tubular shape or a square tubular shape, or an external shape of another shape.
[0043]
In the above-described embodiment, an example in which the LNG storage tank internal observation system 30 is applied to the LNG terrestrial storage tank 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the LNG underground storage tank or liquefied petroleum gas (LPG; The present invention can be applied to other storage tanks such as a gas storage tank.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a compact and lightweight storage tank interior illumination device and a storage tank interior observation system including the same can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a storage tank interior observation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a storage tank internal lighting device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a storage tank internal lighting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an imaging device of the storage tank internal observation system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional LNG underground storage tank internal observation system.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional LNG ground-based storage tank internal observation system.
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a conventional LNG ground-based storage tank interior observation device.
[Explanation of symbols]
10 LNG ground-type storage tanks 12a, 12b Nozzle 20 Control device 22 Illumination device 24 Imaging device 26a, 26b Cable storage base 30 LNG storage tank internal observation system 32, 34 Cable 36 Side lamp unit 38 Lower lamp unit 40 Reflector 42 Opening Unit 44 bearing unit 46 driving unit 50, 60 pan rotation mechanism unit 52 illumination unit 62 imaging unit 64 side-view head unit 66 CCD camera 68 optical zoom lens 70 vacuum insulation container 72 observation window 74 side-view mirror 76 mesh 80, 81 base unit 82 Socket part 84 Side lamp 86 Down lamp 90 Power supply conductor

Claims (7)

貯槽の内部を照明する貯槽内部照明装置であって、
棒状の光源と、前記光源からの光を所定方向に反射させる反射板とを備えた照明部を有すること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
A storage tank interior lighting device for illuminating the inside of the storage tank,
An illumination device inside a storage tank, comprising: an illumination unit including a rod-shaped light source and a reflection plate that reflects light from the light source in a predetermined direction.
請求項1記載の貯槽内部照明装置において、
前記照明部は、略円筒状の外形を有すること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
The storage tank internal lighting device according to claim 1,
The illuminating unit has a substantially cylindrical outer shape.
請求項1又は2に記載の貯槽内部照明装置において、
前記照明部を回転させる回転機構部をさらに有すること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
The storage tank internal lighting device according to claim 1 or 2,
A storage tank interior lighting device, further comprising a rotation mechanism for rotating the lighting unit.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の貯槽内部照明装置において、
前記反射板は、前記光源の中心軸にほぼ平行に延びるとともに、前記光源の中心軸を焦点とする放物線状の断面形状を有すること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
The storage tank interior lighting device according to any one of claims 1 to 3,
The internal reflector of the storage tank, wherein the reflector extends substantially parallel to a central axis of the light source and has a parabolic cross-sectional shape whose focal point is the central axis of the light source.
請求項4記載の貯槽内部照明装置において、
前記光源は、前記照明部の中心軸からずれた位置に配置されていること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
The storage tank internal lighting device according to claim 4,
The lighting device inside a storage tank, wherein the light source is disposed at a position shifted from a central axis of the lighting unit.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の貯槽内部照明装置において、
前記貯槽は、地上式低温貯槽であること
を特徴とする貯槽内部照明装置。
The storage tank interior lighting device according to any one of claims 1 to 5,
The storage tank internal lighting device, wherein the storage tank is a ground-type low-temperature storage tank.
貯槽内部の所定の領域を撮像する撮像装置と、前記所定の領域を照明する照明装置と、前記撮像装置及び前記照明装置を制御する制御装置とを有する貯槽内部観察システムにおいて、
前記照明装置に、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の貯槽内部照明装置が用いられていること
を特徴とする貯槽内部観察システム。
An imaging device for imaging a predetermined region inside the storage tank, an illumination device for illuminating the predetermined region, and a storage device inside observation system having a control device for controlling the imaging device and the illumination device,
A storage tank interior observation system, wherein the storage tank interior illumination device according to any one of claims 1 to 6 is used as the illumination device.
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