JP2008165689A

JP2008165689A - プラント監視システム

Info

Publication number: JP2008165689A
Application number: JP2007000325A
Authority: JP
Inventors: Taketomo Yamane; 丈知山根
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2008-07-17

Abstract

【課題】プラント施設や重要監視管理対象物の周囲に配置された複数の監視装置の監視情報機能に異常を環境条件に左右されることが少なく故障装置の特定を可能とする。
【解決手段】少なくとも３台以上の複数台の監視装置１〜３から前記３台の、または任意の隣接する３台を取り出して、一方端から第２、第１、第３の監視装置２、１、３と称し、第１の監視装置１の監視範囲とそれぞれ第２、第３の監視装置２、３の監視範囲との重複監視領域４、５の監視情報を、回線６を介した監視情報比較装置７が比較して、第１〜第３の監視装置１〜３の監視機能異常発生の有無を判別する。
【選択図】図１

Description

この発明は、原子力や火力発電所の建屋や、その広大な敷地内に不法な人物や車両等の侵入を複数の監視装置によって監視するシステムに関するものであり、特にプラントに設けられた監視装置の監視機能（カメラ）の故障を容易に検出可能とするプラント監視システムに係るものである。

遠隔地における事象の監視を、監視領域が重なるように配置したディジタル監視カメラを配置し、重なった監視領域における監視画像データを比較し、その差分を検出して差分が予め設定したしきい値以上である場合には、ディジタル監視カメラの故障であると判別し、故障を通知する技術が示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３６９２２４号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された技術を原子力発電所建屋等巨大な建屋の不特定個所から不法に侵入しようとする人物、車両等を監視するシステムに適用しようとすると、以下のような問題点がある。
（１）前記特許文献１は、ディジタル監視カメラの故障は検出できるが、２台の内のどちらかのカメラが故障しているかの判断が出来ない。従って、故障カメラを特定するのに手間を要し、特に夜間や天候悪化時における故障特定、修復作業に困難が伴う。
（２）さらに、正常なパターン映像を保持しておき、それとの比較でもって故障判断を行うことが開示されているが、監視対象物が屋外の建屋であると、四季を通じての天候（晴天、曇天、雨、雪など）変化や、昼間と夜間との映像パターンの濃淡差などにより、正常とするパターン映像が全く異なることになり故障発生を判別することは出来ない。

この発明は、前記のような課題を解決するものであり、故障の発生した監視装置を容易に特定可能とし、かつ屋外建屋等を監視対象とした場合でも、環境条件に左右されることなく故障発生の判別と、故障装置の特定を可能とする。

この発明に係るプラント監視システムは、監視対象物の周囲を監視する、少なくとも３台以上の複数台の監視装置を、互いに隣接して設置されており、監視装置は所定の監視範囲を監視するものであり、３台以上の複数台の内から任意の隣接して設置された３台をとり出し、一方の端から第２、中央を第１、他端を第３の監視装置と称するとき、第１の監視装置が監視する第１の監視範囲の一部分と、隣接する第２、第３の監視装置がそれぞれ監視する第２、第３の監視範囲の一部分とがそれぞれに重複する第１および第２の重複監視領域を監視するよう設置されており、複数の監視装置に通信回線を介して設けられた監視情報比較装置が、第１、第２の監視装置が監視する第１の重複監視領域の監視情報と、第１、第３の監視装置が監視する第２の重複監視領域の監視情報とを比較することによって、第１〜第３の監視装置の監視機能の異常発生の有無を判別するものである。

この発明のプラント監視システムは、監視対象物の周囲を監視する、少なくとも３台以上の複数台の監視装置を、互いに隣接して設置されており、監視装置は所定の監視範囲を監視するものであり、３台以上の複数台の内から任意の隣接して設置された３台をとり出し、一方の端から第２、中央を第１、他端を第３の監視装置と称するとき、第１の監視装置が監視する第１の監視範囲の一部分と、隣接する第２、第３の監視装置がそれぞれ監視する第２、第３の監視範囲の一部分とがそれぞれに重複する第１および第２の重複監視領域を監視するよう設置されており、複数の監視装置に通信回線を介して設けられた監視情報比較装置が、第１、第２の監視装置が監視する第１の重複監視領域の監視情報と、第１、第３の監視装置が監視する第２の重複監視領域の監視情報とを比較することによって、第１〜第３の監視装置の監視機能の異常発生の有無を判別することが出来るので、いずれの監視装置に故障が発生したか容易に判別可能となり、また、周囲環境の変化に左右されることなく、故障判別が可能となるという効果がある。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、例えば原子力発電所の建屋全体の周辺に５０ｍ〜１００ｍ程度の間隔で互いに隣接して設置された複数台の監視装置の内、任意の３台分のみを取り出して図示したプラント監視システム１００のブロック図である。
図１において、プラント監視システム１００は３台の監視装置の内、図１の中央に配置された監視装置を第１の監視装置１とし、この第１の監視装置１の両端には第２の監視装置２および第３の監視装置３が配置されている。第１の監視装置１に設けられた例えば、ディジタルカメラは、第１の監視範囲１０ａを所定の監視範囲とし、同様に第２の監視装置２は第２の監視範囲２０ａを、第３の監視装置は第３の監視範囲３０ａを監視している。そして、前記第１の監視装置１の前記隣接する監視装置２側の第１の監視範囲１０ａの一部と、前記第２の監視装置２の前記隣接する監視装置１側の第２の監視範囲２０ａの一部とは、第１の重複監視領域４を監視するように、また同様に第１の監視範囲１０ａと第３の監視範囲３０ａの互いに隣接する一部は、第２の重複領域５を監視するように前記第１〜第３の監視装置１〜３が設置されている。

なお、図１に示す監視装置２および監視装置３のそれぞれの他端には、図示省略の他の監視装置が設けられており、これらとの間にも前記したと同様の重複監視領域を監視する。前記監視装置１〜３を含めプラント監視システム１００内のすべての監視装置は、通信回線６を介して接続され、監視装置の送信する映像情報を受信し、その映像情報を分析して監視装置に発生した監視機能の故障を判別する監視情報比較装置７が設けられている。
なお、この監視情報比較装置７は、例えば発電プラントの中央管理室や、人や車両が出入りする主要ゲート（守衛室）に設けてあり、監視装置１〜３の監視機能例えばカメラや、情報伝送系の故障に伴うところの監視映像が受信できない場合、前記監視装置１〜３の内のいずれに故障発生したかを判別し、その情報を警報として画面、音声等で出力する。

次に動作を図２のフロー図に基づいて説明する。
ＳＴ１において、監視情報比較装置７は第１、第２の監視装置１、２から受信する映像情報の内、監視範囲がオーバラップした第１の重複監視領域４の映像情報を比較する。第１、第２の監視装置１、２の監視機能に異常（故障）が発生していない状態では、監視情報比較装置７は、第１、第２の監視装置１、２から同じ映像情報を受信し、ＳＴ２において食い違いがないと判定してＳＴ４に移行する。

一方、ＳＴ２において食い違いがあると判定すると、つまり第１、第２の監視装置１、２から受信する第１の重複監視領域４の映像情報が異なる場合は、ＳＴ３に移行する。その後ＳＴ５にて第１、第３の監視装置１、３から受信する映像情報の内、第２の重複監視領域５の映像情報を比較し、第１、第３の監視装置１、３から同じ映像情報を受信していると、つまり食い違いがないと判別するとＳＴ８に移行し監視装置２の監視機能に異常が発生していると判別し、画像、音声による警報を発信する。

ＳＴ５にて、食い違いがあると判別すると、つまり第１、第３の監視装置１、３から第２の重複監視領域５の異なる映像情報を受信している場合には、ＳＴ７に移行し第１の監視装置１の監視機能に異常発生と判別する。

一方、ＳＴ４にて、第１、第３の監視装置１、３から受信する映像情報のうち第２の重複監視領域５の映像情報を比較し、ＳＴ６で第１、第３の監視装置１、３から同じ情報を入手していない、つまり食い違いがあると判別すると、ＳＴ９にて第３の監視装置３の監視機能に異常があると判別する。

ＳＴ６にて、第１、第３の監視装置１、３から同じ情報を入手している、つまり食い違いがないと判別すると、ＳＴ１０にて監視装置１〜３の監視機能には故障なしと判別する。

このようにして、任意の３台の監視装置の監視機能の異常発生の有無のチェックを終了すると、故障の修理または複数台の監視装置の次の任意の３台について前記ＳＴ１〜ＳＴ１０と同様のフローによって異常発生の有無をチェックする作業に移行する。

前記監視情報比較装置７による映像監視情報の比較は、例えば受信する映像の明暗度をパターンマッチングすることなどによって行われる。

以上のように、この実施の形態１によるプラント監視システム１００は、少なくとも３台以上の複数の監視装置から隣接する３台の監視装置間の重複監視領域の映像監視情報の食い違いを逐次比較することにより、どの監視装置の監視機能に異常が発生しているかを、監視装置の設置環境変化の影響に左右されることなく容易に判別することが出来る。

実施の形態２．
次に実施の形態２について説明する。なお、この実施の形態２は、前述した実施の形態１において、監視装置１の監視機能に異常発生が有りと判別された後の処理に関するものである。この実施の形態２によるプラント監視システム１００の構成要素は実施の形態１で示した図１とほぼ同じであるが、以下の点が異なる。
すなわち、第１〜第３の監視装置１〜３には、監視範囲を可変とする機構、例えば首振りカメラがそれぞれに設けてある。この監視範囲可変機構は、監視情報比較装置７の出力する信号によって駆動され、監視範囲を可変とする。従って、この実施の形態２のプラント監視システム１００は、前述した図１を用いて以下の説明を行う。但し、前記監視範囲可変機構は、図示省略されている。
第１の監視装置１は監視範囲１０ａを所定の監視範囲とし、同様に第２の監視装置２は所定の監視範囲２０ａを、第３の監視装置も所定の監視範囲３０ａを監視している。そして、前記第１の監視装置１の前記隣接する監視装置２側の監視範囲１０ａの一部と、前記第２の監視装置２の前記隣接する監視装置１側の監視範囲２０ａの一部とは、第１の重複監視領域４を監視するように、また同様に監視装置１０ａと監視範囲３０ａの互いに隣接する一部は、第２の重複監視領域５を監視するように前記第１〜第３の監視装置１〜３が設置されている。なお、図１に示す監視装置２および監視装置３のそれぞれの他端には、図示省略の監視装置が設けられており、これらとの間にも前記重複した監視範囲を有している。

次に動作について述べる。
前述したようにこの実施の形態２は、例えば隣接して設置された中央に位置する第１の監視装置１が所定の監視範囲を監視中に監視機能に異常が認められた後の処理に係るものである。従って第１の監視装置１の異常発生有と判別するフローは、実施の形態１で示したフロー図２によると、ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ５、ＳＴ７のフローとなる。第１の監視装置１が監視機能に異常発生した状態を図３のブロック図に示す。第１の監視装置１は図１に示した監視範囲と同じ監視範囲である所定の監視範囲を監視していたが、図３では故障により監視不可能な状態である。第１の監視装置１に異常が発生したことを監視情報比較装置７が判別すると、第２、第３の監視装置２、３の図示省略した監視範囲可変機構に駆動信号を出力し、これを受信した第２、第３の監視装置２、３は監視範囲可変機構を駆動させ図３に示すように、それぞれ第２、第３の監視装置２、３の前記所定の監視範囲２０ａ、３０ａより広い第１、第２の拡大監視範囲２０ｂ、３０ｂを監視可能とする。
この場合、第２の監視装置２は第１の監視装置１が監視していた所定の監視範囲１０ａを補完するように、前記監視範囲可変機構によって第１の拡大監視範囲２０ｂを監視可能とするよう設定される。また同様に第３の監視装置３も第１の監視装置１が監視していた所定の監視範囲１０ａを補完するように、第２の拡大監視範囲３０ｂを監視可能とするように設定される。そして前記第１の監視装置１の元の所定の監視範囲１０ａ内において、前記第１、第２の拡大監視範囲２０ｂ、３０ｂの一部分がオーバラップして、第３の重複監視領域８を監視する。

以上を含め、図３の状態を初期状態として、第２、第３の監視装置２、３の故障を判別するフローを図４によって説明する。繰り返しの説明となるが図４におけるＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ５、ＳＴ７は、前述した実施の形態１の図２におけるそれと同一である。図４のＳＴ７において、監視情報比較装置７が第１の監視装置１の異常発生を判別すると信号を出力し、ＳＴ２１にて第２の監視装置２の監視範囲可変機構を動作し、監視範囲を拡大させて第１の拡大監視範囲２０ｂを監視可能とするよう設定するとともに、ＳＴ２２にて、第３の監視装置３も同様に第２の拡大監視範囲３０ｂを監視可能とするよう設定する。この状態が図３に示されている。
ＳＴ２３にて、監視装置２、３による第３の重複監視領域８を監視する。監視装置１の異常回復までの期間は、第３の重複監視領域８と図３の監視装置２では図示省略の左隣の監視装置と監視装置３では右隣の図示省略した監視装置とのいずれかの重複監視領域からの監視情報の比較を行うことにより、監視装置１以外の監視装置の異常発生の有無を判別するとともにプラント監視を継続して実施する。

このようにこの実施の形態２では、監視装置の異常を判別可能であるとともに、この判別した監視装置の両隣に設置された監視装置の監視範囲可変機構によって監視範囲の再構成を行って重複領域を監視することにより監視対象物全体の監視を継続して行うことができる。従って、例えば午後８時頃の夜間に異常の発生を判別した際にでも、前記監視範囲の再構成を自動的に行えるので、夜間における修復作業を行う必要なく継続した監視が可能となるとともに、監視装置に異常の発生の判別も行えるという優れた効果がある。

実施の形態３．
この実施の形態３は、前述した実施の形態１、２の重複監視領域内の監視情報をより容易に判別することを可能とするものである。以下、図に基づいて説明する。
図５は実施の形態１に示した図１のプラント監視システム１００に点滅光源９を追加して設けたものであり、点滅光源９以外は図１と同様であるので説明を省略する。図５に示すように点滅光源９は、第１と第２の監視装置１、２による第１の重複監視領域４および第１、第３の監視装置１、３による第２の重複監視領域５に配置されている。この点滅光源９は一定のパターンで点滅する。従って監視情報比較装置７は、送信されるパターンを検出／比較すれば異常発生の有無を容易に判別することが出来る。
このような構成のプラント監視システム１００は、例えば昼間の晴天時に監視対象物である建屋付近の樹木の影が第１の重複監視領域４に投影され、第２の重複監視領域５には日光が照射されて強いコントラスト差があるような画像が判別しにくい場合でも、点滅光源９の点滅パターンを判別することによって異常発生の判別を容易とする効果がある。

この実施の形態３の動作フローを図６に示す。図２にて示した実施の形態１のフローのＳＴ１、ＳＴ３、ＳＴ４の比較すべき監視情報が第１、第２の重複監視領域４と５であるのに対し、この実施の形態３では重複監視領域４または５の点滅光源９を対象としている点が異なるのみであるので、動作フローの説明は省略する。

実施の形態４．
この実施の形態４は前述した実施の形態３の点滅光源９に代わり、図７に示すように日時表示装置１１を配置したものである。この日時表示装置１１は、ＬＥＤ等により表示されるとともに前記点滅光源９と同様に一定パターンで点滅する。
この実施の形態４にプラント監視システム１００を図７に、動作フローを図８に示すが、前記実施の形態３の点滅光源９に代わり日時表示装置１１とした点が異なるのみであるので、図７、図８の説明は省略する。
このようにこの実施の形態４では日時表示装置１１を重複監視領域４、５に設けているので、不法者によって監視装置１〜３に細工、改造を施して同じ映像画面を繰り返し表示させることにより見かけ上プラント監視システム１００に異常発生がないとしようとする悪い計画を防止できるという効果がある。

実施の形態５．
次に実施の形態５のプラント監視システム１００を図９に基づいて説明する。
図９に示すプラント監視システム１００は監視対象物周囲の環境条件によって第１の監視装置１に対して第３の監視装置３を離れた個所に設置させなければならないような場合や、監視対象物の周囲に設置すべき監視装置の台数を削減させる必要が生じた場合を示す図であり、前述した図１に第１の鏡１３ａ、第２の鏡１３ｂを追加し、第１の鏡１３ａは第１の監視装置１の第１の監視範囲１０ａ内に、第２の鏡１３ｂは第３の監視装置３の第３の監視範囲３０ａ内に設置するとともに、この第１、第２の鏡１３ａ、１３ｂは共通のエリアである第２の重複監視領域１２の監視情報をキャッチして、前記第１、第３の監視装置１、３に重複した監視情報を送信するものである。図９から判るように図１に比較して第１の監視装置１と第３の監視装置３との距離は図９の方が大きい。上記以外は図１と同様であるので、説明省略する。
このような構成のプラント監視システム１００の動作の内、第１、第２の鏡１３ａ、１３ｂに関する監視情報処理動作についてのみ説明する。前述したように、第１の監視装置１の監視範囲１０ａ内に設置された第１の鏡１３ａと、第３の監視装置３の監視範囲３０ａ内に設置された第２の鏡１３ｂは共通した監視範囲である第２の重複監視領域１２を監視し、第１の鏡１３ａは第１の監視装置１を介し、第２の鏡１３ｂは第３の監視装置３を介して第２の重複監視領域１２の監視情報を監視情報比較装置７に送信する。監視情報比較装置７は、説明省略した第１の重複監視領域４の監視情報と、前記第２の重複監視領域１２の監視情報を比較することにより監視装置１〜３のいずれかの装置の異常発生有無を判別する。この動作フローを図１０に示すが動作フローは前述した実施の形態１と類似であるので省略する。

以上この実施の形態５では第１、第２の鏡を設置しているので監視装置の設置困難な場合や監視装置の設置台数削減の必要性から、監視装置によって監視対象物を監視すべき監視範囲に欠落が生じた場合に、第１、第２の鏡によって代替機能を果たすことが出来るという効果がある。

なお、図９では第１と第３の監視装置１、３の間の第２の重複監視領域を監視する例を示したがこれに限らず第１、第２の監視装置１、２の間を重複監視領域として第１、第２の鏡１３ａ、１３ｂを設置してもよく、また監視装置１、２の間、監視装置１、３の間の双方を重複監視領域としてもよい。

なお前記実施の形態１〜５では、監視対象物の周囲に配置された、いわゆるエンドレス配置の例を示したが、必ずしもエンドレス配置に限定されることなく配置端を有する多数の複数台の監視装置が配置される場合に適用すると、両配置端の監視装置以外の監視装置には前記実施の形態１〜５と同様の効果を奏する。

この発明の実施の形態１〜５は発電所建屋や重要な監視管理対象物に地上からの不法な人物や車両の侵入を監視する監視システムに利用可能である。

この発明の実施の形態１によるプラント監視システムを示すブロック図である。実施の形態１のプラント監視システムの動作フローを示す図である。実施の形態２によるプラント監視システムを示すブロック図である。実施の形態２のプラント監視システムの動作フローを示す図である。実施の形態３によるプラント監視システムを示すブロック図である。実施の形態３のプラント監視システムの動作フローを示す図である。実施の形態４によるプラント監視システムを示すブロック図である。実施の形態４のプラント監視システムの動作フローを示す図である。実施の形態５によるプラント監視システムを示すブロック図である。実施の形態５のプラント監視システムの動作フローを示す図である。

符号の説明

１第１の監視装置、２第２の監視装置、３第３の監視装置、
４第１の重複監視領域、５，１２第２の重複監視領域、６通信回線、
７監視情報比較装置、８第３の重複監視領域、９点滅光源、１１日時表示装置、
１３ａ第１の鏡、１３ｂ第２の鏡、１００プラント監視システム。

Claims

監視対象物の周囲を監視する、少なくとも３台以上の複数台の監視装置を、互いに隣接して設置したプラント監視システムであって、前記監視装置は所定の監視範囲を監視するものであり、前記複数台の内から任意の隣接して設置された３台をとり出し、一方の端から第２、中央を第１、他端を第３の監視装置と称するとき、前記第１の監視装置が監視する第１の監視範囲の一部分と、隣接する前記第２、第３の監視装置がそれぞれ監視する第２、第３の監視範囲の一部分とがそれぞれに重複する第１および第２の重複監視領域を監視するよう設置されており、前記複数の監視装置に通信回線を介して設けられた監視情報比較装置が、前記第１、第２の監視装置が監視する前記第１の重複監視領域の監視情報と、前記第１、第３の監視装置が監視する前記第２の重複監視領域の監視情報とを比較することによって、前記第１〜第３の監視装置の監視機能の異常発生の有無を判別することを特徴とするプラント監視システム。
監視対象物の周囲を監視する少なくとも３台以上の複数台の監視装置を、監視対象物の周囲に互いに隣接して設置したプラント監視システムであって、前記監視装置は所定の監視範囲と、該監視装置に設けられた監視範囲可変機構によって可変されて前記所定の監視範囲より広い拡大監視範囲を監視可能とするものであり、前記複数台の内から任意の隣接して設置された３台をとり出し、一方の端から第２、中央を第１、他端を第３の監視装置と称するとき、前記第１の監視装置が監視する前記所定の監視範囲の一部分と、隣接する前記第２、第３の監視装置がそれぞれ監視する所定の監視範囲の一部分とがそれぞれに重複する第１および第２の重複監視領域を監視するよう設置されており、前記複数の監視装置に通信回線を介して設けられた監視情報比較装置が、前記第１、第２の監視装置が監視する前記第１の重複監視領域の監視情報と、前記第１、第３の監視装置が監視する前記第２の重複監視領域の監視情報とを比較することによって、前記第１〜第３の監視装置の監視機能の異常発生の有無を判別するとともに、前記第１の監視装置に異常が発生したと判別したとき、前記監視情報比較装置の出力信号により、前記第２、第３の監視装置の監視範囲可変機構が駆動されて、前記拡大監視範囲を監視可能とすることにより、前記第１の監視装置が監視していた所定の監視範囲を前記第２、第３の監視装置で補完するとともに、前記第２、第３の監視装置の拡大監視範囲の一部分が重複する第３の重複監視領域を監視することを特徴とするプラント監視システム。
前記第１、第２の重複監視領域には、点滅光源が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラント監視システム。
前記第１、第２の重複監視領域には、日時表示装置が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラント監視システム。
監視対象物の周囲を監視する、少なくとも３台以上の複数台の監視装置を、互いに隣接して設置したプラント監視システムであって、前記監視装置は所定の監視範囲を監視するものであり、前記複数台の内から任意の隣接して設置された３台をとり出し、一方の端から第２、中央を第１、他端を第３の監視装置と称するとき、前記第１〜第３の監視装置は、それぞれ第１〜第３の監視範囲を監視するものであり、前記第１の監視範囲の一部分と第２の監視範囲の一部分とが重複する第１の重複監視領域を監視するように、前記第１、第２の監視装置が設置されており、前記第１の監視範囲の前記第１の重複監視領域の反対側には、第１の鏡が設けられているとともに、前記第３の監視範囲には第２の鏡が設けられており、前記第１、第２の鏡は、前記第１、第３の監視装置間の第２の重複監視領域の監視情報を映すものであり、前記複数の監視装置に通信回線を介して設けられた監視情報比較装置が、前記第１、第２の監視装置が監視する前記第１の重複監視領域の監視情報と、前記第１、第３の監視装置が前記第１、第２の鏡を介して監視する前記第２の重複監視領域の監視情報とを比較することによって、前記第１〜第３の監視装置の監視機能の異常発生の有無を判別することを特徴とするプラント監視システム。