JP2013196655A - 火災検知システム及び火災検知方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数台の赤外線カメラ111、112と、複数台の可視カメラ121、122により、森林の火災監視を行うシステムにおいて、複数台の遠赤外線カメラまたは複数台の可視カメラのいずれか1台を操作する操作装置と、複数台の赤外線カメラ及び可視カメラの相互位置関係を示す位置関連情報及びそれぞれのカメラの旋回の向きや旋回量を示すプリセット旋回量情報が登録されているプリセット情報テーブル171を有する制御装置170とを備え、制御装置は火災を検知すると、プリセット情報テーブルの位置関連情報とプリセット旋回量情報とに基づき、可視カメラを火災検知位置に旋回する制御を行い、制御装置は環境情報を元に火災の延焼方向を予測し、操作装置に予測した前記延焼方向を表示する。
【選択図】図1
Description
特許文献1では、このような火災の検知を行うシステムとして、監視領域内の火災を赤外線カメラにて検出し、発報及び表示する。
さらに、狭い区域で発生した火災については、火災が発生した現場に急行して消火活動を行えばよいので有効な手段である。しかし、森林などの広い区域においては監視範囲が広がること、及び、消火する人員及び危機が現場に到着するまでに時間がかかり、その間に延焼区域が広がるかまたは火災発生区域から離れた区域で火災があり、適切な消火活動ができない恐れがある。
本発明は、森林などの広い区域において火災検知を行い、その延焼予測を行うことで、速やかな消火活動を可能にする火災検知システム及び火災検知方法を提供することを目的とする。
以下に本発明の一実施形態について、図面等を用いて説明する。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避け、できるだけ説明を省略する。
なお、監視区域内に設置された赤外線カメラ111、112、可視カメラ121、122、及び風速計140等の各監視機器は、それらの機器の駆動電源として、種々考えられる。例えば、個々にまたは複数台にまとめて供給するための商用電源がある場合には、商用電源から供給を受ける場合もあるが、その他バッテリを備え、更に、太陽電池等を備えている場合もある。
エンコーダ131は、遠赤外線カメラ111から入力された映像をネットワーク150が伝送可能な形式の映像データに変換してネットワーク150を介して制御装置170に送信する。同様に、エンコーダ132は、遠赤外線カメラ112から入力された映像をネットワーク150が伝送可能な形式の映像データに変換してネットワーク150を介して制御装置170に送信する。
エンコーダ133は、可視カメラ121から入力された映像をネットワーク150が伝送可能な形式の映像データに変換してネットワーク150を介して制御装置170に送信する。同様に、エンコーダ134は、可視カメラ122から入力された映像をネットワーク150が伝送可能な形式の映像データに変換してネットワーク150を介して制御装置170に送信する。
風速計140は、設置場所の風速及び風向を観測し、所定の周期でネットワーク150を介して制御装置170に送信する。
なお、遠赤外線カメラ111、112及び可視カメラ121、122がWebカメラの場合には、エンコーダは不要である。
監視者は、監視端末160の操作画面161(後述)を見ながら、制御装置170の操作、及び、他の監視端末との通信等のために、入出力装置(図示しない)を使って操作するものである。
制御装置170は、ネットワーク150を介して、遠赤外線カメラ111、112、可視カメラ121、122、及び風速計140と相互に通信を行う。
161は操作画面、162は赤外線カメラ111、112及び可視カメラ121、122のうち、選択されたカメラの出力映像を表示する映像表示エリア、163は監視区域のマップとそのマップ上のどの位置にカメラが設置されているかを示すアイコンを表示する監視カメラ設置表示エリア、164は図示しない操作者が入出力装置からGUI操作等によって操作するためのボタン等の操作図形を表示する操作ボタン表示エリア、165は操作ボタン表示エリア164内の選択したカメラのパン角とチルト角を操作するための雲台操作ボタン、166は操作ボタン表示エリア164内の選択されたカメラのズーム倍率を変更するためのズーム倍率変更ボタン、167は風速計140が観測した風速及び風向情報等の気象情報を表示する気象情報表示エリア、181は火災ボタン、182は否定ボタンである。
また、監視カメラ設置表示エリア163において、168はカメラ表示エリア、111aはカメラ表示エリア168に表示される遠赤外線カメラ111を表すカメラアイコン、112aはカメラ表示エリア168に表示される遠赤外線カメラ112を表すカメラアイコン、121aはカメラ表示エリア168に表示される可視カメラ121を表すカメラアイコン、122aはカメラ表示エリア168に表示される可視カメラ122を表すカメラアイコンである。また、操作ボタン表示エリア164において、111bは遠赤外線カメラ111を表すカメラ選択ボタン、112bは遠赤外線カメラ112を表すカメラ選択ボタン、121bは可視カメラ121を表すカメラ選択ボタン、122bは可視カメラ122を表すカメラ選択ボタンである。
本発明の監視端末160は、少なくとも、このような操作画面を表示するための表示部と、CPU、及び操作者が操作画面を操作するための入出力装置を備えている(図示しない)。
映像表示エリア162には、監視カメラ設置表示エリア163に表示されているカメラアイコン111a、112a、121a、122a、または、操作ボタン表示エリア164に表示されているカメラ選択ボタン111b、112b、121b、122bにて選択された遠赤外線カメラ111、112、または可視カメラ121、122のいずれかが撮像した映像が表示される。
また、これらのカメラアイコン111a〜122aは、制御サーバ170のプリセット情報テーブル151に登録されている位置関係情報に応じて表示されるものである。例えば、監視カメラ設置表示エリア163の左から順に遠赤外線カメラ111、可視カメラ121、遠赤外線カメラ112、可視カメラ122の順に配置されている。
また、カメラアイコン111a〜122aのいずれかが選択されると、その選択されたカメラアイコン111a〜122aに対応するカメラ(遠赤外線カメラ111、112または可視カメラ121、122)が撮像した映像が、上記の映像表示エリア162に表示される。この時好ましくは、選択されたカメラに対応するカメラアイコン及びカメラ選択ボタンの表示色を、別の色(例えば青色)で表示するようにしても良い。 これにより、選択されたカメラアイコン111a〜122aのいずれかと、選択されていないカメラアイコン111a〜122aとの区別が容易になる。
逆の言い方をすると、監視カメラ設置エリア163では、カメラアイコン映像表示エリア162に表示されている映像を撮像したカメラに対応するカメラアイコンが、青色表示や点滅表示等の手段によって、強調表示されるようにしても良い。同様に、操作ボタン表示エリア164のカメラアイコン映像表示エリア162に表示されている映像を撮像したカメラに対応するカメラ選択ボタンが、青色表示や点滅表示等の手段によって、強調表示されるようにしても良い。さらに好ましくは、強調表示は、カメラアイコンとカメラ選択ボタンとで、同一の様式で強調表示されるようにしても良い。
この結果、カメラアイコン111a〜122a、及びカメラ選択ボタン111b〜122bのどれが選択されているかが、操作者には迅速容易に区別できる。
また、制御装置170は、風速計140の情報を保存する気象情報メモリ172を有する。
また、制御装置170は、監視区域の概要と延焼方向予測結果を保存する地図情報メモリ173を有する。
また、制御装置170は、監視端末160からの操作に応じて、赤外線カメラまたは可視カメラのいずれか1台の旋回量(パン角及びチルト角、並びにズーム倍率)を制御する雲台制御処理部174を有する。
雲台制御部174は、定期的に、上記のプリセット情報テーブル151の位置関係情報とプリセットのための旋回量情報とに基づき、遠赤外線カメラ111、112を自動で旋回させ、ズーム倍率を変更する。
また、制御装置170は、遠赤外線カメラ111、112が撮像した画像データを保存する遠赤外線カメラメモリ175を有する。
また、制御装置170は、遠赤外線カメラメモリ173に保存された画像データをもとに、たとえば遠赤外線カメラ111によって火災が撮像されたかどうかを判断するための画像認識判別処理を行う遠赤外線カメラ画像処理部176を有する。 即ち、遠赤外線カメラ画像処理部176は、撮像した映像におけるフレーム間の画像データの変化を検出することで、火災が発生したかどうかを判断する。
なお、以下の説明は、遠赤外線カメラ111と可視カメラ121によって説明する。また、気象情報メモリ172には、風速計等の気象観測計から送信される観測データ(気象情報)が入力され、常に保存され続けている。また、後述の実施例2〜実施例5において述べる気象観測計、気象衛星からの気象情報、及び気象庁等、外部機関から送信される気象情報等、入力されるすべての気象情報が、常に気象情報メモリ172に保存され続けている。
ステップS2では、プリセット区域iのプリセット位置に遠赤外線カメラ111をプリセット移動する。
ステップS3では、遠赤外線カメラ111はプリセット区域iを撮像し、撮像した映像を制御装置170に送信する。
ステップS4では、赤外線カメラ画像メモリ175に映像を保存する。
ステップS5では、赤外線カメラ画像処理部176で、背景画像との差分または前のフレームの画像との差分を求め、2値化する等の画像処理を行う。
ステップS6では、画像処理の結果から、火災が検出されたか否かを判断する。例えば、所定の温度(例えば、80℃)以上の画素のかたまりがあるか否かを画像処理によって検出する。火災が検出されたと判断した場合には、ステップS7に分岐する。また、火災が検出されないと判断した場合には、ステップS12に分岐する。
ステップS8では、旋回が終了した可視カメラ121は、火災が検出されたプリセット区域iを撮像し、撮像した映像を制御装置170に送信する。
ステップS9では、制御装置170の延焼方向予測処理部177は、シミュレーション処理して、所定時間後の延焼方向と延焼予測区域を求める。所定時間後に延焼することが予測される区域(延焼予測区域)の大きさは、通常、監視区域を分割したプリセット区域毎に求め、所定時間後に延焼することが予測される延焼予測区域であるかないかを判断する。例えば、延焼方向予測処理部177は、気象情報メモリ172の気象情報と、プリセット情報テーブル171位置関係情報及びプリセット旋回量情報とをもとに、延焼シミュレーションを行い所定時間後に延焼することが予測される延焼予測区域であるかないかをシミュレーションする。
ステップS11では、アラーム音を出力するように制御信号を各監視端末に送信し、各送信端末160は、アラームを出力すると共に、図3に示すように、監視カメラ設置表示エリア163において、火災発生場所に相当するプリセット区域に火災発生を示の記号(マーク)を表示し、次の所定時刻後に延焼すると予測したプリセット区域に延焼を示す記号(マーク)を表示する。
なお、延焼の複数の所定時間後に延焼するプリセット区域を示す場合には、それぞれ異なる色や記号(マーク)を表示するようにしても良い。
さらに好ましくは、表示色を別の色に変更するようしても良い、また、アイコンや枠等を点滅するようにしても良い。
さらに、監視カメラ設置表示エリア163において、火災が発生したプリセット区域、或いは、延焼が予測されるプリセット区域の記号や色と同じか類似する記号や色を同時に表示する赤外線カメラや可視カメラに施すことによって、次に監視員が、実際に火災が発生した否かを確認するための操作を行う時に、分かり易い。
またさらに、監視員が、操作器を操作することよってプリセット区域を選択すると、選択したプリセット区域の緯度や経度等に位置情報や、植生の情報、木造住宅や鉄筋住宅等の情報、至近の消火組織等の情報が、監視カメラ設置表示エリア163等に表示されるようにすると、監視員は、更に有益な情報が得られ、より適切な判断ができる。
ステップS13では、iが当該遠赤外線カメラ111のプリセット位置の数nより大であるかないかを判定する(nは自然数)。iがnより小さいか等しければステップS2に分岐する。iがnより大(i>n)であればステップS1に分岐する。
以降、ステップS2からまたはステップS1の動作を繰り返す。
なお、アラームを出力した後、監視員から、監視端末160を介して、火災か否かの情報を受信するまで、本フローチャートの処理は待機状態に入る。
しかし、監視員からの情報(火災発生か否か)が受信されない場合も考えられので、所定時間Zが経過しても情報受信が無い場合には、あらかじめ定められた関係者や関係部署(消防署、市役所、警察、森林等の管理事務所等)に通報するようにしても良い。
なお、映像表示エリア162に表示される映像は、通常設定では、現在撮像された映像であるが、過去に撮像された映像に遡って再生することも可能である。
しかし、図7の第3の実施例に示すように、他の気象観測計701−1〜701−m(mは自然数)を用い、それらの観測情報を気象情報として気象情報メモリ172に保存し、延焼方向予測処理部177が、気象情報としてこれらの気象情報を利用して延焼方向を予測するようにしても良い。例えば、気象観測計701−1〜701−mは、それぞれ、接地場所の気象状態を観測し、観測した情報を、ネットワーク150を介して、制御装置170に送信する。制御装置170の制御部179は、受信した気象状態を気象情報メモリ172に保存する。
図7は、本発明の火災検知システムの第3の実施例の構成を説明するためのブロック図である。
なお、気象観測計701−1〜701−mは、例えば、温度計、湿度計、照度計、及び雨量計、並びに河川の水位計等である。
実施例3によれば、延焼方向の予測が実施例1や実施例2よりも適切に実行できるので、システムの信頼性が一層向上する。
なお、気象予報を気象庁等の予測機関からネットワークを介して受信するようにして、同様の延焼方向の予測をするようにしても良い。
図9のシステム構成は、本発明の第2の実施例と同様に、ネットワーク150を介して複数台の監視端末160及び601を設け、さらに、本発明の第3の実施例と同様に、風速計140の他に、他の気象観測計701−1〜701−m(mは自然数)を用い、それらの情報を気象情報として気象情報メモリ172に保存し、延焼方向予測処理部177が、気象情報としてこれらの気象情報を利用して延焼方向を予測する。そしてさらに、本発明の第4の実施例と同様に、気象情報メモリ172に保存される気象情報は、風速計140等の各種気象観測計701−1〜701−mによる現在と過去の情報に加え、気象衛星801から気象情報を受信して、気象情報メモリ172に保存する。この結果、制御装置170は、気象予報情報を利用することができる。
Claims (2)
- 複数のプリセット区域に分割された監視区域と、所定の前記プリセット区域を撮像し、撮像した赤外線映像を送信するプリセット動作を行う赤外線カメラ部と、指定された位置座標の区域を撮像し、撮像した可視映像送信する可視カメラ部と、気象情報を観測する気象観測計と、監視者が監視する監視端末と、前記赤外線カメラ部、前記可視カメラ部、前記気象観測計、及び前記監視端末を制御する制御装置とを備えた火災検知システムであって、
前記赤外線カメラ部は、前記制御装置の制御によって、前記所定の前記プリセット区域を所定の周期でプリセット移動して撮像し、撮像した赤外線映像を送信し、
前記可視カメラ部は、パン角、チルト角及びズーム倍率を変更して、前記制御装置から指定された位置座標の区域を撮像し、撮像した可視映像送信し、
前記気象観測計は、設置場所の気象状態を観測し、
前記監視端末は、前記制御装置から送信される赤外線映像及び可視映像、並びに赤外線カメラ部及び可視カメラ部のマップ情報を、表示部に表示し、火災ボタンが押されたか否定ボタンが押された場合には、当該捜査結果を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記監視端末から操作結果として、否定ボタンが押された場合には、前記赤外線カメラ部の前記プリセット動作を再開することを特徴とする火災検知システム。 - 複数のプリセット区域に分割された監視区域のうちの、所定の前記プリセット区域を撮像し、撮像した赤外線映像を制御装置に送信するプリセット動作を行い、
画像処理によって火災が検出された場合には、当該火災が検出された位置を可視映像を撮像すると共に、気象観測計、気象衛星、または外部機関から受信した気象情報の少なくともいずれかの気象情報によって、延焼方向を予測し、前記可視映像と共に、前記予測した延焼方向を前記監視区域を示すマップ上に表示した表示画像を、監視端末に送信し、
前記監視端末に前記可視映像と前記表示画像を表示し、
火災ボタンが押された場合には、実際に火災が発生したと判定して前記赤外線カメラ部の前記プリセット動作を停止し、否定ボタンが押された場合には、前記赤外線カメラ部の前記プリセット動作を再開することを特徴とする火災検知方法。
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