JP2020201800A - 自動点検システム及び無線子機 - Google Patents

Abstract

【課題】データサイズが大きい熱画像のデータをそのまま送信すると、無線子機の消費電力が大きくなっていた。【解決手段】自動点検システム１が備える無線子機１０は、撮影範囲に存在する点検対象物２の温度に基づく熱画像を取得する熱画像取得部１１と、熱画像取得部１１が取得した熱画像を解析し、解析結果を出力する解析部１２と、無線親機３０に解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部１３と、熱画像取得部１１、解析部１２及び無線通信部１３に電力を供給する電源部１４とを有する。無線親機３０は、無線子機１０からデータを受信して管理し、当該データに含まれる解析結果に基づいた点検対象物２の状態を示す情報を監視端末４０に送信する処理を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、設備の温度を点検する自動点検システム及び無線子機に関する。

発電プラント、化学プラント、及び鉄鋼プラントなどの現場では、モータ、コンプレッサ、タービン等の設備が設置されている。従来、作業員が設備の表面温度を測定し、異常な過熱が発生していないかどうかを判断する運用が行われていた。設備によっては作業員が直接設備に手を触れたり、設備に温度計を接触させたりして測定することができない部位（高電圧部、超高温部）があるが、そのような設備には、示温材(サーモラベル)がよく用いられている。示温材は、特定温度を超過すると不可逆に色変化を起こす素材でできており、作業員は示温材の色から過去に異常な過熱があったかを判断することができる。

しかし、作業員は、示温材を貼り付けた局所的なポイントでしか異常過熱の有無を判定することができない。そこで、特許文献１において、作業員の装着したウェアラブル端末に監視対象物のサーモグラフィ画像を表示し、設備の異常な過熱の有無を点検するシステムが提案されている。

また、非特許文献１では、常設型のサーモカメラで取得した熱画像をネットワーク経由でサーバに転送し、ソフトウェアで熱画像を解析することにより設備の異常な過熱の有無を常時監視するシステムが提案されている。

特開２０１９−２９９８３号公報

フリアーシステムズ（FLIR Systems, Inc.）のホームページ、［平成３１年３月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.flir.jp/discover/instruments/utilities/thermal-imaging-cameras-for-substation-monitoring/＞

特許文献１に記載の従来技術では、作業員が点検をしたタイミングで異常な過熱があるかどうかを発見することができるものの、作業員が点検をしたタイミング以外（過去の任意のタイミング）で異常な過熱があったかどうかを特定することができなかった。また、作業員が広い現場をあちこち歩き回って点検するため、作業員の負荷が大きい。近年では、熟練作業員の高齢化が進み、新たな作業員の確保も難しい。

非特許文献１に記載の従来技術では、特許文献１の課題を解決できるものの、一般的に熱画像データはそのままではデータサイズが大きい。そのため、サーモカメラからサーバに熱画像データを転送するためにネットワーク負荷が大きくなる。また、その画像解析に多くのコンピュータリソースが必要となってしまう。点検対象の設備の数が多くなるほどこれらの課題は顕著となるため、結果的にシステムの導入コストが増加してしまう。

また、プラントの現場設備にいわゆる後付けでセンサ装置を設置する場合、設備の近くにコンセントがあるとは限らず、センサ装置に電力を供給可能な有線の電源を得ることが難しい。したがって、センサ装置は内蔵電池を動力源として作動させる必要がある。しかし、センサ装置が消費電力の大きい処理（例えば、データサイズが大きい画像データを送信する処理）を実行すると、すぐに内蔵電池が切れてしまい、電池交換の頻度が高くなって使い勝手が悪くなる。

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、点検対象物の熱画像を取得するセンサ装置の消費電力を低減することを目的とする。

本発明の一態様の自動点検システムは、無線子機と、無線親機とを備える。無線子機は、撮影範囲に存在する点検対象物の温度に基づく熱画像を取得する熱画像取得部と、その熱画像取得部が取得した熱画像を解析し、解析結果を出力する解析部と、無線親機に当該解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、熱画像取得部、解析部及び無線通信部に電力を供給する電源部とを有する。無線親機は、無線子機からデータを受信して管理し、当該データに含まれる解析結果に基づいた点検対象物の状態を示す情報を、点検対象物の状態を監視する監視端末に送信する処理を行う。

本発明によれば、無線子機は、点検対象物を撮影した熱画像全体のデータを無線親機へ送信するのではなく、取得した熱画像を無線子機内で解析し、解析結果のみを無線親機に送信する。このため、無線子機から無線親機に送信するデータのデータサイズを低減し、無線子機の消費電力を低減することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムの全体構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る解析結果を含むパケットの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線子機を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線中継機、無線親機及び監視端末を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線子機で実行される処理の例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る無線中継機で実行される処理の例と、無線親機で実行される処理の例とを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る第１の特徴抽出方法の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第２の特徴抽出方法の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第３の特徴抽出方法の例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第４の特徴抽出方法の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る自動点検システムの全体構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る学習済み熱画像の第１の選択方法の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る学習済み熱画像の第２の選択方法の例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る学習済み熱画像の第３の選択方法の例を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る自動点検システムのマルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る自動点検システムのマルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。以下に説明する各実施の形態に係る自動点検システムでは、プラントなどの現場設備の熱画像を撮影し、撮影した熱画像を解析してその特徴となる部分を解析結果として無線親機へ送信する。

＜第１の実施の形態＞
初めに、本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について図１〜図１０を参照して説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１の全体構成例を示すブロック図である。自動点検システム１は、例えば、発電プラント、化学プラント、鉄鋼プラント、及び変電所等のプラントやビル等の建物に適用される。

自動点検システム１は、無線子機１０，１０’、無線中継機２０、無線親機３０及び監視端末４０を備える。無線子機１０，１０’と無線中継機２０の間、及び、無線中継機２０と無線親機３０の間は、無線通信経路Ｌ１により各種のデータを送受信可能である。また、無線親機３０と監視端末４０の間は、無線通信経路Ｌ２により各種のデータを送受信可能である。なお、無線親機３０と監視端末４０の間は、有線通信経路により各種のデータを送受信可能としてもよい。

プラントには、例えば、モータ、ポンプ、コンプレッサ、タービン、ボイラ、変圧器、高圧端子等の、動作時に温度上昇が発生する設備が設けられている。それらの温度上昇が発生する設備の少なくとも一部は、自動点検システム１による監視対象（点検対象）となる。以下の説明では、監視対象となる設備を「点検対象物」と呼ぶ。点検対象物Ａ２の近傍には、無線子機１０（無線子機の一例）が設けられている。無線子機１０は、点検対象物Ａ２から離れて設けられている。図１では、異なる点検対象物Ａ２及び点検対象物Ｂ３に対して、それぞれ一つの異なる無線子機１０及び無線子機１０’が設けられ、それぞれの無線子機１０及び無線子機１０’により点検対象物Ａ２及び点検対象物Ｂ３を監視する構成である。また、一つの点検対象物に対して２以上の無線子機を設け、点検対象物の異なる部位をそれぞれの無線子機が監視する構成としてもよい。無線子機１０と無線子機１０’は同じ機能を有している。以下、無線子機１０について説明する。

［無線子機］
無線子機１０は、点検対象物Ａ２の熱画像を撮影し、当該熱画像の特徴を検出する「温度センサ装置」として用いられる。このため、無線子機１０は、点検対象物Ａ２の熱画像を撮影し、撮影した熱画像を解析した解析結果を得て、無線親機３０に解析結果を含むデータを送信する。解析結果を含むデータは、後述する図２に示されるパケットＤ１であり、以下の説明では、解析結果を含むデータをパケットＤ１と呼ぶ。

この無線子機１０は、例えば、熱画像取得部１１、解析部１２、無線通信部１３、電源部１４を備える。無線子機１０が備える各部は、防水、防塵機能を有する筐体内に格納されることが望ましい。ここでは、無線子機１０を、センサ機能と無線通信機能とを一体化した装置として説明する。ただし、別々に構成されたセンサ機能部（熱画像取得部１１、解析部１２）と、無線通信機能部（無線通信部１３）とを信号線を通じて接続した装置を無線子機１０として扱ってもよい。

熱画像取得部１１は、一定時間ごとに点検対象物Ａ２を撮影し、点検対象物Ａ２の表面の温度分布を示す画像（熱画像）を取得してデジタルデータとして出力する。本明細書では、熱画像のデジタルデータを「熱画像データ」と表記することがある。熱画像取得部１１が出力する熱画像データは、解析部１２へ入力される。

解析部１２は、熱画像取得部１１により取得された熱画像を解析し、当該熱画像の特徴を表す情報（特徴量）を抽出する特徴量抽出部１５を備える。解析部１２は、特徴量抽出部１５で抽出された熱画像の特徴量を、当該熱画像の解析結果として無線通信部１３へ送る。

無線通信部１３は、解析部１２が得た解析結果に無線親機３０の宛先情報を付したパケットＤ１を、無線中継機２０を介して無線親機３０に所定のタイミングで無線送信する。この処理は、無線通信部１３が、無線中継機２０の無線通信部２１と通信することで行われる。解析結果を含むパケットＤ１は、無線通信経路Ｌ１に示すように無線中継機２０に送信され、さらに無線通信経路Ｌ１に示すように無線中継機２０から無線親機３０へ送信される。

電源部１４は、無線子機１０が内蔵する内蔵電池５８（後述する図３を参照）に蓄電された電力を供給して、熱画像取得部１１、解析部１２及び無線通信部１３を動作させる。内蔵電池５８の種類は問わないものとする。なお、無線子機１０に、電源部１４に給電する発電部１４Ａ（後述する図１１を参照）を設けてもよい。

［無線中継機］
無線中継機２０は、プラントに張り巡らされたセンサネットワークの一部を構成しており、上述したように無線子機１０，１０’から送信されたパケットＤ１を無線親機３０に転送することが可能である。センサネットワークは、点検対象物Ａ２，Ｂ３が放射する赤外線（温度）を検出して点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を診断することが可能な温度センサネットワークの他にも、音、湿度、圧力、電圧値、電流値、周波数、抵抗値、流量、流速、色、画像等の少なくともいずれか一つ以上の情報を検出することが可能なセンサネットワークを含んでもよい。あるいは、プラント内に設けられたセンサネットワークの全てが温度センサネットワークで構成されてもよい。

無線中継機２０は、一つの無線子機１０又は複数の無線子機１０，１０’から無線送信されたパケットＤ１（解析結果）を受信した後、無線親機３０にパケットＤ１を無線送信することが可能である。また、無線中継機２０は、複数の無線子機１０，１０’から受信したそれぞれのパケットＤ１を無線親機３０に転送することが可能である。具体的には、無線中継機２０は、複数の無線子機１０，１０’と無線通信し、各無線子機１０，１０’から受信したパケットＤ１を無線親機３０へ送信することができる。ここで、無線親機３０は、複数の無線子機１０，１０’に対してパケットＤ１の送信順を指示して、送信順に従って無線子機１０，１０’が送信したデータを、無線中継機２０を介して無線受信する。

例えば、無線親機３０は、ポーリング方式により順に選択した複数の無線子機１０，１０’に対して、パケットＤ１の送信を無線中継機２０を介して指示する。無線親機３０から指示を受信した無線子機１０，１０’は、無線中継機２０にパケットＤ１を順に送信する。その後、無線中継機２０は、各無線子機１０，１０’から受信したパケットＤ１を、指示された送信順に従って無線親機３０に向けて順に送信する。このため、無線親機３０は、複数の無線子機１０，１０’から無線中継機２０を介して送信されるパケットＤ１の衝突を避けてパケットＤ１を受信することができる。なお、近接する複数の無線子機１０，１０’間では、後述する図１５と図１６に示すように、いわゆるバケツリレー方式（マルチホップルーティング）で無線子機１０，１０’同士がパケットＤ１を無線親機３０まで転送することもできる。このとき、パケットＤ１をバケツリレーする無線子機１０（３）（図１５と図１６を参照）はパケットＤ１を中継する無線中継機として機能する。

なお、図１には、１つの無線中継機２０だけが設けられた例が示されるが、複数の無線中継機２０が設けられてもよい。また、無線通信経路Ｌ１が無線中継機２０を含まなくてもよい。この場合、無線子機１０，１０’は無線親機３０と直接無線通信することもできる。また、無線中継機２０には、パケットＤ１を一時蓄積したり、パケットＤ１のデータ編集・変換を行うゲートウェイ機能を持たせたりしてもよい。

［無線親機］
無線親機３０は、無線子機１０から無線中継機２０を介して受信したデータ（パケットＤ１）を保持及び管理する。このため、無線親機３０は、例えば、パケットＤ１の内容を解釈して（これを例えばデータパース機能と呼ぶ）、ファイルとして保存する機能を有する。このファイルに記載されるデータの内容は、無線子機１０，１０’から送信された解析結果がテキストに変換されたものでもよいし、パケットのビット、もしくは、バイト情報をそのままテキスト化したものでもよい。ファイルの形式もタブ区切り、スペース区切り、カンマ区切り等、様々なものが考えられ、作業者が任意に設計すればよい。

この無線親機３０は、当該データに含まれる解析結果に基づいた点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を示す情報を、点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を監視する監視端末４０に送信する処理を行う。このため、無線親機３０は、無線子機１０，１０’から受信した解析結果を保持する。そして、無線親機３０は、解析結果である熱画像の特徴量に基づいて、点検対象物Ａ２，Ｂ３に異常が発生したことなど点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を示す情報を監視端末４０に通知する。この無線親機３０は、無線通信部３１と、データ格納部３２と、データ公開部３３とを備える。

無線通信部３１は、無線中継機２０と通信する。
データ格納部３２は、無線子機１０から受信したパケットＤ１から解析結果を含むデータを取り出し、無線親機３０がパケットＤ１を収集した時刻と対応付けてデータを格納する。これにより、データ格納部３２は、データを時系列データ化する。データ格納部３２が全ての時系列データを保持可能なストレージ容量を具備していない場合には、外部の情報処理装置、もしくは、情報記憶装置に保存用データを転送してシステム全体としては全ての情報を保持するように構成してもよい。
データ公開部３３は、データ格納部３２が保持する点検対象物Ａ２，Ｂ３に関する時系列データや点検対象物Ａ２，Ｂ３の異常の可能性などを、監視端末４０からの要求に応じて監視端末４０に提供（送信）する。また、データ公開部３３は、所定のタイミングで又は異常発生時などに、監視端末４０からの要求にかかわらず能動的に、これらの点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を示す情報を監視端末４０に提供してもよい。

無線親機３０に、データ格納部３２が保持する時系列データに対しクラスタリング処理などを行うデータ分析処理手段を設けることで、異常度の変動パターンを分析することも可能である。データ公開部３３が、このデータ分析処理手段の機能を備えていてもよい。

［監視端末］
監視端末４０は、無線親機３０を通じて、作業者が点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を監視するために用いられる。この監視端末４０は、無線親機３０から受信した解析結果から点検対象物Ａ２，Ｂ３の状態を判定して公開する処理を行う。例えば、監視端末４０は、時系列データのグラフ表示等を監視結果として、例えば、ディスプレイ、プリンタ等へ出力する。また、監視端末４０は、無線親機３０のデータ公開部３３に対して、上述した異常度の変動パターンの分析結果を要求し、当該分析結果を表示することも可能である。監視端末４０に、データ格納部３２が保持する時系列データに対しクラスタリング処理などを行うデータ分析処理手段を設けてもよい。

図２は、解析結果を含むパケットＤ１の構成例を示す。
パケットＤ１は、ヘッダとデータ部によって構成される。ヘッダには、パケットＤ１が最終的に到達する無線親機３０を特定するネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレス）、又は無線親機３０の識別情報等で表される宛先情報が含まれている。データ部には、熱画像の特徴量（解析結果）を表すデータとして格納される。

［計算機のハードウェア構成］
次に、自動点検システム１の各装置を構成する計算機５０，６０のハードウェア構成例について、図３と図４を参照して説明する。
図３は、無線子機１０を構成する計算機５０のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、無線子機１０’を構成する計算機５０のハードウェア構成例は、無線子機１０と同様であるため、以下の説明では、無線子機１０に注目して無線子機１０を構成する計算機５０のハードウェア構成例を説明する。

計算機５０は、無線子機１０で使用されるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機５０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）５１、主記憶装置５２、補助記憶装置５３及びバス５４を備える。さらに、計算機５０は、熱画像カメラ５５、入出力回路５６、通信回路５７及び内蔵電池５８を備える。各ブロックは、バス５４を介して相互に通信可能に接続されている。

ＭＰＵ５１は、本実施の形態に係る無線子機１０の各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを補助記憶装置５３から読み出して主記憶装置５２にロードし、実行する。このため、補助記憶装置５３には、ブートプログラム、各種のパラメーターの他に、計算機５０を機能させるためのプログラムが記録されている。補助記憶装置５３は、ＭＰＵ５１が動作するために必要なプログラムやデータ等を永続的に記録しており、計算機５０によって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。補助記憶装置５３としては、半導体メモリ等からなる不揮発性のメモリが用いられる。

主記憶装置５２には、ＭＰＵ５１の演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、これらの変数やパラメーター等がＭＰＵ５１によって適宜読み出される。無線子機１０では、ＭＰＵ５１がプログラムを実行することで無線子機１０内の各部の機能が実現される。また、無線子機１０では、熱画像取得部１１（熱画像カメラ５５）から受け取った熱画像データが補助記憶装置５３に一時的に記憶され、解析部１２の解析結果についても補助記憶装置５３に一時的に記憶される。

熱画像カメラ５５は、撮影範囲に存在する点検対象物２が放射する赤外線から点検対象物２の温度分布を取得し、その温度分布を表す画像（熱画像）をデジタルデータとして出力する。熱画像カメラ５５は、ＭＰＵ５１の制御に従って一定時間ごとに起動し、点検対象物Ａ２の熱画像を撮影する。熱画像取得部１１には、例えば赤外線サーモグラフィカメラを用いることができる。

入出力回路５６は、データを入出力するためのインターフェースである。熱画像カメラ５５から入力したデータを解析部１２に出力する機能を有する。

通信回路５７には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）やＩｏＴ（Internet of Things）向け低電力無線モジュールなどが用いられ、ＮＩＣに接続された無線ＬＡＮ（Local Area Network）やマルチホップ型低電力無線などからなる無線通信経路を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。無線子機１０では、無線通信部１３が通信回路５７の動作を制御して、パケットＤ１を無線中継機２０に送信したり、他の無線子機１０から受信したパケットＤ１を無線中継機２０に転送したりすることができる。

内蔵電池５８は、無線子機１０に搭載され、図１に示した電源部１４の制御により計算機５０内の各部に電力を供給する。本実施の形態に係る内蔵電池５８は、一次電池を想定したものであるが、後述する第２の実施の形態（図１１参照）では内蔵電池５８を二次電池としてもよい。

図４は、無線中継機２０、無線親機３０及び監視端末４０を構成する計算機６０のハードウェア構成例を示すブロック図である。

計算機６０は、無線中継機２０、無線親機３０及び監視端末４０で使用されるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機６０は、ＭＰＵ６１、主記憶装置６２、補助記憶装置６３、バス６４、通信回路６５及びユーザインターフェース装置６６を備える。各ブロックは、バス６４を介して相互に通信可能に接続されている。

ＭＰＵ６１は、本実施の形態に係る無線中継機２０、無線親機３０及び監視端末４０の各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを補助記憶装置６３から読み出して主記憶装置６２にロードし、実行する。

主記憶装置６２には、ＭＰＵ６１の演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、これらの変数やパラメーター等がＭＰＵ６１によって適宜読み出される。無線中継機２０では、無線子機１０から受信したパケットＤ１を無線親機３０に転送するために無線通信部２１を制御する機能がＭＰＵ６１によって実現される。無線親機３０では、無線通信部３１が通信回路６５の動作を制御して、無線中継機２０から転送されたパケットＤ１を取り込み、ＭＰＵ６１がパケットＤ１のデータ部から取り出した各種のデータをデータ格納部３２に格納する。また、無線親機３０では、データ公開部３３がデータ格納部３２から取り出したデータを監視端末４０に公開（送信）する機能がＭＰＵ６１によって実現される。監視端末４０では、データ公開部３３によって公開処理が行われたデータを受信し、このデータを、ユーザインターフェース装置６６を通じて作業者に提示する機能がＭＰＵ６１によって実現される。

補助記憶装置６３としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。補助記憶装置６３には、ＯＳ、各種のパラメーターの他に、計算機６０を機能させるためのプログラムが記録されている。補助記憶装置６３は、ＭＰＵ６１が動作するために必要なプログラムやデータ等を永続的に記録しており、計算機６０によって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。無線親機３０では、データ格納部３２の機能が補助記憶装置６３によって実現される。また、監視端末４０では、無線親機３０から送信された解析結果を蓄積する機能が補助記憶装置６３によって実現される。

通信回路６５には、例えば、監視端末４０ではＮＩＣ等が用いられ、ＮＩＣに接続された無線ＬＡＮ等からなる無線通信経路、又は有線通信経路を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。無線中継機２０及び無線親機３０では通信回路６５にＩｏＴ向け低電力無線モジュールなどが用いられる。そして、無線中継機２０では、無線通信部２１が通信回路６５の動作を制御して、無線子機１０，１０’から受信したパケットＤ１を無線親機３０に転送することができる。無線親機３０では、無線通信部３１が通信回路６５の動作を制御して、無線中継機２０から送信されたパケットＤ１を受信する。また、無線親機３０は、通信回路６５を通じて監視端末４０にデータを送信することができる。監視端末４０では、不図示の無線通信部が通信回路６５の動作を制御して、無線親機３０から送信されたデータを受信する。

ユーザインターフェース装置６６には、例えば、液晶ディスプレイモニタ、タッチパネル装置、マウス、キーボード等が用いられる。作業者は、ユーザインターフェース装置６６に表示されたデータを確認し、ユーザインターフェース装置６６を通じて各種のコマンドを入力することが可能である。ユーザインターフェース装置６６は、主に監視端末４０に設けられる。無線中継機２０、無線親機３０には、ユーザインターフェース装置６６が設けられなくてもよい。

なお、計算機６０が無線親機３０及び監視端末４０に実装される場合には、各部に対し有線の電源から電力を供給することが可能であるが、その電源の記載は省略する。また、無線中継機２０に対する外部電源からの電力供給がない場合に、無線中継機２０も内蔵電池を備えてもよい。

［無線子機の処理］
次に、無線子機１０で実行される処理の例について、図５を参照して説明する。
図５は、無線子機１０で実行される処理の例を示すフローチャートである。無線子機１０で実行される処理と同様である無線子機１０’で実行される処理の詳細な説明は省略する。

無線子機１０は、所定のタイミングが到来したか監視している（Ｓ１１）。所定のタイミングが到来しなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、無線子機１０は、所定のタイミングの到来を監視し続ける。

所定のタイミングが到来すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、無線子機１０は、電源部１４から熱画像取得部１１に電力を供給し、熱画像カメラ５５を起動する（Ｓ１２）。所定のタイミングは、一定の周期でもよいし、あるいは不定でもよい。さらには、無線中継機２０を介して無線子機１０に伝えられる無線親機３０からの指示に従って、無線子機１０が所定のタイミングを設定してもよい。

熱画像取得部１１は、熱画像カメラ５５により点検対象物２の熱画像を撮影する（Ｓ１３）。熱画像取得部１１により撮影された熱画像は、解析部１２へ入力される（Ｓ１４）。

解析部１２は、熱画像取得部１１から入力された熱画像を解析し、熱画像の特徴を表すデータ（特徴量）を解析結果として抽出する（Ｓ１５）。この熱画像の特徴量を抽出する方法については図７〜図１０を用いて詳述する。そして、解析部１２は、解析結果を無線通信部１３へ送信する（Ｓ１６）。

無線通信部１３は、解析部１２から受信した解析結果に基づいてパケットＤ１を生成し、無線中継機２０へ送信する（Ｓ１７）。ステップＳ１７の処理後、ステップＳ１１の判定処理に移行し、無線子機１０は再び所定のタイミングの到来を監視する。

［無線中継機及び無線親機の処理］
次に、無線中継機２０及び無線親機３０で実行される処理の例について、図６を参照して説明する。
図６は、無線中継機２０で実行される処理の例と、無線親機３０で実行される処理の例とを示すフローチャートである。

無線中継機２０は、無線通信部２１により無線子機１０から解析結果を含むパケットＤ１を受信すると（Ｓ２１）、その解析結果を含むパケットＤ１を無線親機３０へ転送する（Ｓ２２）。無線子機１０から送信されたパケットＤ１は、途中で他の装置を経由した場合でも、ヘッダに含まれるネットワークアドレス又は識別情報に従って無線親機３０へ到達する。

無線親機３０は、無線通信部３１により、無線中継機２０を介して無線子機１０からの解析結果を含むパケットＤ１を受信すると（Ｓ３１）、そのパケットＤ１から解析結果を取り出して、データ化する（Ｓ３２）。データ化とは、パケットＤ１を収集した時刻の時刻情報と解析結果とを対応付けてデータ格納部３２に格納することにより、時系列データとしてデータ格納部３２に登録することである。

その後、無線親機３０は、データ公開部３３により監視端末４０からの要求に応じて時系列データ（解析結果の一例）を送信し、監視端末４０が解析結果から点検対象物Ａ２の状態を判定して公開する（Ｓ３３）。監視端末４０には、要求に応じて公開された時系列データが、ユーザインターフェース装置６６にて所定のユーザインターフェースで表示される。

［特徴量抽出方法の例］
次に、図５のステップＳ１５における、特徴量抽出部１５による熱画像の特徴量を抽出する方法の例を説明する。

（第１の特徴量抽出方法）
図７は、特徴量抽出部１５による第１の特徴量抽出方法の例を示す。
熱画像カメラ５５（図３参照）は、作業者が接触できない物体の温度を計測する目的で使用されるものであるため、通常は点検対象物Ａ２（設備）から一定距離離れた位置に設置される。したがって、熱画像カメラ５５から得られた熱画像には、点検対象物Ａ２以外の部分も多く含まれる場合がある。設備の異常な過熱を検知することを目的とする場合には、得られた熱画像のうち温度に関する情報として最高温度点の値が分かれば、作業者は設備の異常判定を行うことができる。熱画像は多数の温度データの集まりである。そのため、第１の特徴量抽出方法では、多数ある温度データ（すなわち熱画像を構成する画素）のうち、最高温度点の値のみを無線通信部１３へ送る。

図７に示す例の場合、特徴量抽出部１５は、熱画像Ｉｍの特徴量として、熱画像Ｉｍの最高温度点Ｐ１の値を抽出する。そして、解析部１２は、最高温度点Ｐ１の値を熱画像Ｉｍの解析結果として無線通信部１３へ送る。無線親機３０は、無線中継機２０を介して無線子機１０から熱画像Ｉｍの解析結果（最高温度点Ｐ１の値）を受信して蓄積することができる。

なお、上述した本例では、撮影された熱画像の最高温度点の値を抽出する構成としたが、最高温度点の値に加えて、他の１つ以上の温度点（例えば２番目に高い温度点）の値を抽出するようにしてもよい。

（第２の特徴量抽出方法）
図８は、特徴量抽出部１５による第２の特徴量抽出方法の例を示す。
第２の特徴量抽出方法では、熱画像カメラ５５で撮影した熱画像のうち予め測定したい領域を無線子機１０に設定しておく。特徴量抽出部１５は、熱画像のうち予め測定したい領域の情報のみを無線通信部１３へ送る。

図８に示す例の場合、特徴量抽出部１５は、熱画像Ｉｍの特徴量として、熱画像Ｉｍのうち指定領域Ａ１の情報（温度データ）と指定領域Ａ２の情報（温度データ）とを抽出する。そして、解析部１２は、指定領域Ａ１の情報（温度データ）と指定領域Ａ２の情報（温度データ）とを、熱画像Ｉｍの解析結果として無線通信部１３へ送る。無線親機３０は、無線中継機２０を介して無線子機１０から熱画像Ｉｍの解析結果（指定領域Ａ１，Ａ２の情報）を受信して蓄積することができる。

これにより、無線親機３０へ熱画像Ｉｍ全体を送ることなく、過熱が予想される範囲（例えば指定領域Ａ１，Ａ２）のみを効率的に無線親機３０に蓄積することができる。そして、監視端末４０を使用する作業者は、熱画像カメラ５５から得られた熱画像の一部の領域の情報に基づいて、設備の異常判定を行うことができる。本例は、熱画像カメラ５５で撮影した範囲のうち、点検対象物Ａ２が過熱すると予想される領域が複数存在する場合、又は過熱すると予想される領域（例えば面積又は外径）が所定の大きさを超えると予想される場合に有効な方法である。

なお、上述した本例では、撮影された熱画像の指定領域の情報として各画素の温度データ、すなわち当該指定領域の温度分布を表す画像（熱画像の一部）を抽出するようにしているが、これに限定されない。例えば、指定領域を構成している各画素の温度データと、該当画素の位置情報とを抽出するようにしてもよい。点検対象物Ａ２上の位置と、熱画像の各画素の位置との関係を予め対応づけて補助記憶装置５３に設定しておくことで、対象画素の位置情報から対象画素が点検対象物Ａ２のどの部分に該当するかがわかる。このようにした場合、指定領域内の各画素の温度データと位置情報とから、点検対象物Ａ２の状態についてさらに詳細な分析を行うことができる。

（第３の特徴量抽出方法）
図９は、特徴量抽出部１５による第３の特徴量抽出方法の例を示す。
第３の特徴量抽出方法では、予め無線子機１０に温度データの値に対するしきい値を設定しておく。特徴量抽出部１５は、熱画像カメラ５５で撮影した熱画像のうち、しきい値を超過している温度データの数を無線通信部１３へ送る。

図９に示す例の場合、特徴量抽出部１５は、熱画像Ｉｍの特徴量として、熱画像Ｉｍのうちしきい値を超過した温度データの数（図９では「しきい値超過点Ｐ２の数」と表記）を抽出する。そして、解析部１２は、しきい値超過点Ｐ２の数を、熱画像Ｉｍの解析結果として無線通信部１３へ送る。無線親機３０は、無線中継機２０を介して無線子機１０から熱画像Ｉｍの解析結果（しきい値超過点Ｐ２の数）を受信して蓄積することができる。

これにより、無線親機３０へ熱画像Ｉｍ全体を送ることなく、しきい値を超過した温度データの数（しきい値超過点Ｐ２の数）を無線親機３０に蓄積することができる。そして、監視端末４０を使用する作業者は、熱画像カメラ５５から得られた熱画像Ｉｍのうちしきい値を超過している温度データの数の時系列変化を見ることができるため、設備の過熱の進行具合を把握することができる。

なお、上述した本例では、撮影された熱画像のうちしきい値を超過した温度データの数を抽出するようにしたが、温度データがしきい値を超過した箇所（画素）の位置情報のみを無線通信部１３へ送るようにしてもよい。熱画像のどの画素でしきい値を超過したかを示す位置情報は、設備の異常判定を行う上で有用な情報となり得る。

（第４の特徴量抽出方法）
図１０は、特徴量抽出部１５による第４の特徴量抽出方法の例を示す。
第４の特徴量抽出方法では、過熱が発生していない状態（正常運転時）の点検対象物Ａ２の熱画像（参照温度データ）を予め学習しておき、学習済み熱画像Ｉｍａを無線子機１０の補助記憶装置５３に記憶しておく。そして、図１０に示すように、特徴量抽出部１５は、撮影した熱画像Ｉｍｂの特徴量として、当該熱画像Ｉｍｂを、過熱が発生していない状態の点検対象物Ａ２の熱画像から学習した学習済み熱画像Ｉｍａと比較して、撮影した熱画像Ｉｍｂと学習済み熱画像Ｉｍａとの差分を評価し、その結果（差分評価値ＭＳＥ）を無線通信部１３へ送る。差分評価値ＭＳＥが大きくなるほど、点検対象物Ａ２の点検時の温度が予め学習した正常運転時の温度と相違することを示すため、設備の異常判定を行うことができる。

差分評価の方法は、一例として下記式（１）に示す平均二乗誤差（Mean Squared Error）を用いて行う。ここで、Ｍは熱画像の縦方向のピクセル数、Ｍ´は熱画像の横方向のピクセル数、ａ（ｉ，ｊ）は学習済み熱画像Ｉｍａの画素（ｉ，ｊ）における温度値、ｂ（ｉ，ｊ）は熱画像Ｉｍｂの画素（ｉ，ｊ）における温度値を示す。

ただし、本例のポイントは、無線子機１０において撮影で得られた熱画像Ｉｍｂを学習済みの熱画像Ｉｍａと差分評価を行うことにあり、差分評価の具体的方法は問わない。解析部１２が差分評価等の解析処理を実行するときの消費電力は、無線通信部１３のデータ送信時の消費電力と比べれば微々たるものである。

上述した第１〜第３の特徴量抽出方法は、熱画像の特徴的な部分の情報を抽出する構成であり、第４の特徴量抽出方法は、熱画像全体の温度データから特徴量を算出する構成である。これら第１の特徴量抽出方法から第４の特徴量抽出方法において、特徴量抽出部１５から無線通信部１３へ送信する熱画像の特徴量のデータサイズの小さい順番は、第１の特徴量抽出方法、第３の特徴量抽出方法、第４の特徴量抽出方法、そして第２の特徴量抽出方法の順である。

第１の特徴量抽出方法が、最も簡素な方法かつ出力するデータサイズが最も小さい。
第４の特徴量抽出方法は、予め学習した熱画像を利用するため、環境や気候等の変動を反映できるという点で好適である。環境や気候等の情報は、温度センサ１７（後述する図１１参照）や湿度センサから取得できる。

また、本実施の形態では、上述した第１の特徴量抽出方法から第４の特徴量抽出方法を適宜組み合わせてもよい。例えば第１の特徴量抽出方法と第２の特徴量抽出方法の組み合わせ、第２の特徴量抽出方法と第４の特徴量抽出方法の組み合わせ、又は第２の特徴量抽出方法と第３の特徴量抽出方法の組み合わせなどが考えられる。

以上説明した第１の実施の形態に係る自動点検システム１では、熱画像カメラ５５で撮影した熱画像全体のデータを無線子機１０から無線親機３０へ送信するのではなく、そのごく一部である特徴量だけを解析結果として含むパケットＤ１を無線親機３０へ送信する。このため、無線子機１０から無線親機３０へ送信する解析結果を含むパケットＤ１のデータサイズを、熱画像全体のデータサイズよりも低減できる。

また、無線子機１０は、間欠駆動するとともに、解析結果を含む最低限のサイズのパケットＤ１を送信するため、無線子機１０の消費電力を低減することができる。したがって、無線子機１０は、点検対象物Ａ２の状態を表す情報を一回送信するのに要する電力エネルギーを少なくし、内蔵電池５８の電力消費（消耗）を抑制することができる。この結果、無線子機１０の内蔵電池５８の寿命が長くなるので、無線子機１０の内蔵電池５８の交換頻度を少なくすることができる。それゆえ、長期間にわたって点検対象物Ａ２を監視することができる。また、本実施の形態に係る自動点検システム１では、電池交換の頻度を減少できるため、自動点検システム１の運用コストを低減するだけではなく、自動点検システム１の使い勝手を向上することも可能となる。

また、無線子機１０は、長期間にわたって点検対象物Ａ２から取得した熱画像から抽出した特徴量を無線親機３０に向けて送信する。そして、無線親機３０は、無線子機１０が取得した熱画像の特徴量を管理し、異常を検出した際には、監視端末４０に対して、点検対象物Ａ２に異常が発生したことを通知する。このため、監視端末４０を使用する作業者は、点検対象物Ａ２の状態を遠隔監視することができるため、点検対象物Ａ２まで近づいて温度を点検する機会を減らすことができる。このため、点検対象物Ａ２を備えるプラントの運用コストを低減するだけではなく、自動点検システム１の使い勝手を向上することも可能となる。

なお、無線子機１０の通信可能距離の範囲内に無線親機３０があれば、自動点検システム１に無線中継機２０を設けず、無線子機１０が無線親機３０と直接通信するように構成してもよい。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について、図１１を参照して説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態における第４の特徴量抽出方法で使用する学習済み熱画像（いわゆる学習データ）を、点検対象物Ａ２の環境温度に応じて選択（取得）する方法の例である。

図１１は、第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａの全体構成例を示すブロック図である。本実施の形態では、解析部１２が、特徴量抽出部１５と選択部１６を備える。なお、無線子機１０に発電部１４Ａを設けることにより、電源部１４の内蔵電池５８の消耗を抑制することを可能としている。電源部１４Ａを、第１の実施形態及び後述する第３の実施形態にも適用することができる。

図１１に示す解析部１２は、選択部１６と特徴量抽出部１５を備える。選択部１６は、温度センサ１７で測定された環境温度と予め用意された学習済み熱画像の学習条件の温度とを比較し、比較結果に基づいて、熱画像取得部１１で撮影された熱画像と比較すべき学習済み熱画像を選択する。そして、選択部１６は、選択した学習済み熱画像を特徴量抽出部１５へ送る。温度センサ１７は、点検対象物Ａ２の周辺又は無線子機１０に設置され、測定した温度（環境温度）に応じたデジタル信号を選択部１６に出力する。

特徴量抽出部１５は、熱画像取得部１１で撮影された熱画像を、選択部１６で選択された学習済み熱画像と比較し、熱画像の特徴量（解析結果）として、撮影された熱画像と学習済み熱画像との差分評価値を出力する。

［学習済み熱画像の選択方法の例］
以下、選択部１６による学習済み熱画像を選択する方法の例を説明する。

（第１の選択方法）
図１２は、選択部１６による学習済み熱画像の第１の選択方法の例を示す説明図である。第１の選択方法では、予め複数の学習条件で学習した学習済み熱画像を用意しておき、学習条件が温度センサ１７で測定された環境温度にもっとも近い学習済み熱画像を選択する。

例えば図１２に示すように、予め補助記憶装置５３（図３参照）に、学習条件としての環境温度が“１０℃”のときの学習済み熱画像Ｉｍａ（１）、学習条件“２０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（２）、及び学習条件“３０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（３）を記憶しておく。ここで、温度センサ１７で測定された環境温度が１４℃の場合、選択部１６は、学習条件“１０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（１）を選択し、特徴量抽出部１５へ通知する。

特徴量抽出部１５は、撮影された熱画像Ｉｍｂ（図１０参照）を補助記憶装置５３内の学習済み熱画像Ｉｍａ（１）と比較し、熱画像Ｉｍｂの特徴量（解析結果）を得る。

（第２の選択方法）
図１３は、選択部１６による学習済み熱画像の第２の選択方法の例を示す説明図である。第２の選択方法では、予め用意された学習済み熱画像に補間処理を行い、目的の環境温度の学習済み熱画像（図中「仮想学習済み熱画像」と表記）を作成する。学習済み熱画像を元に作成される仮想学習済み熱画像は、学習済み熱画像の一種である。

例えば図１３に示すように、予め補助記憶装置５３（図３参照）に、学習条件“１０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（１）、学習条件“２０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（２）、及び学習条件“３０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（３）を記憶しておく。ここで、温度センサ１７で測定された環境温度が１４℃の場合、選択部１６は、学習条件“１０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（１）と学習条件“２０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（２）とを用いて補間処理（例えば線形補間）を行い、目的の環境温度１４℃の仮想学習済み熱画像Ｉｍｖを算出する。

特徴量抽出部１５は、撮影された熱画像Ｉｍｂ（図１０参照）を目的の環境温度１４℃の仮想学習済み熱画像Ｉｍｖと比較し、熱画像Ｉｍｂの特徴量（解析結果）を得る。

（第３の選択方法）
図１４は、選択部１６による学習済み熱画像の第３の選択方法の例を示す説明図である。
環境温度上昇に対する設備の温度上昇幅は、環境温度の高低にかかわらずほぼ一定である。例えば環境温度が２０℃から３０℃に上昇（上昇幅１０℃）するとき、環境温度の変化を受けて設備の温度も６０℃から７０度へ上昇（上昇幅１０℃）するというように、互いの温度が同じように変化する。そこで、第３の選択方法では、一つの学習済み熱画像とそのときの環境温度に基づいて、仮想学習済み熱画像を作成する。

例えば図１４に示すように、予め補助記憶装置５３（図３参照）に、学習条件“１０℃”の学習済み熱画像Ｉｍａ（１）を記憶しておく。ここで、温度センサ１７で測定された環境温度が１４℃の場合、選択部１６は、学習条件“１０℃”と環境温度“１４℃”との差分“＋４℃”に基づいて、学習済み熱画像Ｉｍａ（１）に補正情報を適用し、目的の環境温度１４℃の仮想学習済み熱画像Ｉｍｖを算出する。補正情報は、学習済み熱画像Ｉｍａ（１）の各温度データの値をどの程度補正するかを表す情報であり、例えば学習条件と環境温度との差分１℃あたりの、学習済み熱画像Ｉｍａ（１）を構成する各温度データの値の変化量である。

環境温度が学習条件と異なる場合における環境温度に対する学習済み熱画像の精度は、第２の選択方法による仮想学習済み画像がもっとも高く、次に第３の選択方法による仮想学習済み画像、最後に第１の選択方法で選択される学習済み画像となる。

上述したとおり、図１１に示す無線子機１０Ａは、発電部１４Ａをさらに備えている。発電部１４Ａは、例えば、太陽光や室内光を電気エネルギー（電力）に変換する発電装置である。発電部１４Ａで発電された電力は、電源部１４に供給される。

電源部１４は、発電部１４Ａから供給された電力と、内蔵電池５８から取り出した電力の両方を、熱画像取得部１１、解析部１２及び無線通信部１３へ電力を供給（給電）することができる。内蔵電池５８を充電可能な二次電池として構成することで、電源部１４は、発電部１４Ａで発電された電力で内蔵電池５８を充電してもよい。また、発電部１４Ａからの電力だけでは足りない場合に、電源部１４は、無線子機１０内の各部に内蔵電池５８からの電力を供給する構成でもよい。発電部１４Ａの発電方式は問わない。例えば、発電部１４Ａは、圧電振動子等を含んで構成されており、点検対象物Ａ２が発する音波による振動、又は点検対象物Ａ２から生じる振動を電気エネルギーに変換して発電する装置でもよい。

第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａにおいても、第１の実施の形態に係る自動点検システム１と同様の作用効果を奏する。さらに第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａでは、無線子機１０が発電部１４Ａを備えているため、内蔵電池５８の交換頻度を、第１の実施の形態に係る無線子機１０の内蔵電池５８よりも低減することができる。

上記のとおり発電部１４Ａはいわゆる環境発電を行う装置である。本実施形態では、無線子機１０の消費電力（特にデータ送信に係る消費電力）を低減できるために、発電部１４Ａの発電量が小さくても、無線子機１０において電力不足が発生する可能性を低く抑えられる。発電部１４Ａの発電量で無線子機１０の電力を賄うことができれば、内蔵電池５８の交換、又は内蔵電池５５自体が不要になる。

＜第３の実施の形態＞
［マルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）］
図１５は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１のマルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）を示す図である。

図１に示したように、自動点検システム１は、複数の無線子機１０，１０’、無線中継機２０で構成される。通常、無線子機１０，１０’がパケットＤ１を最初に送信する宛先である無線中継機２０は予め決まっている。しかし、無線子機１０，１０’が設置される環境は、様々な形状の設備が配置されるプラント内であることが多い。このため、無線子機１０，１０’が設置された後に、新たに設備６が設置されると無線子機１０，１０’から無線中継機２０にパケットＤ１を送信できなくなってしまう。

ここで、自動点検システム１が構成する第１の構成例に係るマルチホップネットワークについて説明する。マルチホップネットワークでは、複数の無線子機１０，１０’がパケットＤ１を転送することが可能となる。複数の無線子機１０，１０’を識別するため、（１）〜（４）の符号を付した無線子機１０（１）〜１０（４）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。また、複数の無線中継機２０を識別するため、（１），（２）の符号を付した無線中継機２０（１），２０（２）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。

無線子機１０（１）は、点検対象物Ａ２から熱画像を取得し、無線子機１０（２）は、点検対象物Ｂ３から熱画像を取得する。そして、無線子機１０（３），１０（４）は、それぞれ点検対象物Ｃ４の異なる場所から熱画像を取得する。例えば、図１１の左側に示す無線中継機２０（１）には、２台の無線子機１０（１），１０（２）からパケットＤ１が送信される。また、図１１の右側に示す無線中継機２０（２）にも、２台の無線子機１０（３），１０（４）からパケットＤ１が送信されていたとする。

しかし、図１１の右側に示す無線中継機２０（２）と、２台の無線子機１０（３），１０（４）との間に設備６が設置されたことにより、無線中継機２０（２）と、２台の無線子機１０（３），１０（４）とが直接通信できなかったとする。このように、複数の無線子機１０（１）〜１０（４）のうち、無線子機１０（３），１０（４）は、無線中継機２０（２）に対してパケットＤ１を送信できないことを検出した場合に、他の無線中継機２０（１）にデータを送信可能である他の無線子機１０（２）に対して、パケットＤ１の転送を依頼する。

そこで、無線中継機２０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機１０（３），１０（４）は、他の無線中継機２０（１）にパケットＤ１を送信できる無線子機１０（１），１０（２）を探索する。そして、無線中継機２０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機１０（３），１０（４）は、パケットＤ１を送信できる無線子機１０（２）までパケットＤ１を転送する。この時、無線子機１０（３）は、自身のパケットＤ１を無線子機１０（２）に送信し、さらに無線子機１０（４）から送信されたパケットＤ１を無線子機１０（２）に転送する。

そして、他の無線子機１０（２）は、無線子機１０（３），１０（４）から送信されたパケットＤ１を無線中継機２０（１）に転送する。つまり、無線子機１０（２）は、自身のパケットＤ１を無線中継機２０（１）に送信するとともに、無線子機１０（３）から送信又は転送されたパケットＤ１についても無線中継機２０（１）に送信する。このように自動点検システム１がマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機１０（１）〜１０（４）が無線中継機２０（１）を介して無線親機３０までパケットＤ１を送信することができる。

なお、無線子機１０（２），１０（３）が長期間にわたってパケットＤ１の転送を続けると、無線子機１０（２），１０（３）の内蔵電池５８の消費電力が他の無線子機１０（１），１０（４）よりも多くなってしまう。このため、他の無線子機１０（３），１０（４）から送信されたパケットＤ１の転送を開始した無線子機１０（２）の存在が無線親機３０（１）を通じて監視端末４０に通知されてもよい。この通知により、作業者は、無線子機１０（３），１０（４）と無線中継機２０（２）とが無線通信できていない状況を知ることができる。そして、作業者は、無線中継機２０（２）と通信可能な位置に無線子機１０（３），１０（４）を移動させたり、設備６を移動させたりする等の措置をとることができる。

監視端末４０は、外部のインターネットを介して、点検対象物Ａ２が設置されたプラントから離れた場所で点検対象物Ａ２の状態を監視することが可能である。

［マルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）］
次に、自動点検システム１が構成する第２の構成例に係るマルチホップネットワークについて説明する。
図１６は、第３の実施の形態に係る自動点検システム１のマルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。

自動点検システム１は、無線中継機２０を備えない形態でマルチホップネットワークを構成することができる。複数の無線親機３０を識別するため、（１），（２）の符号を付した無線親機３０（１），３０（２）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。つまり、このマルチホップネットワークでは、図１５に示した無線中継機２０（１），２０（２）が、２台の無線親機３０（１），３０（２）に置き換えて構成される。そして、無線親機３０（１），３０（２）は、インターネット等からなる通信網を経由して監視端末４０に接続される。

マルチホップネットワークでは、複数の無線子機１０，１０’がパケットＤ１を転送することが可能となる。例えば、図１６の左側に示す無線親機３０（１）には、２台の無線子機１０（１），１０（２）からパケットＤ１が送信される。また、図１６の右側に示す無線親機３０（２）にも、２台の無線子機１０（３），１０（４）からパケットＤ１が送信されていたとする。

しかし、図１６の右側に示す無線親機３０（２）と、２台の無線子機１０（３），１０（４）との間に設備６が設置されたことにより、無線親機３０（２）と、２台の無線子機１０（３），１０（４）とが直接通信できなかったとする。このように、複数の無線子機１０（１）〜１０（４）のうち、無線子機１０（３），１０（４）は、無線親機３０（２）に対してパケットＤ１を送信できないことを検出した場合に、他の無線親機３０（１）にデータを送信可能である他の無線子機１０（２）に対して、パケットＤ１の転送を依頼する。

そこで、無線親機３０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機１０（３），１０（４）は、他の無線親機３０（１）にパケットＤ１を送信できる無線子機１０（１），１０（２）を探索する。そして、無線親機３０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機１０（３），１０（４）は、パケットＤ１を送信できる無線子機１０（２）までパケットＤ１を転送する。この時、無線子機１０（３）は、自身のパケットＤ１を無線子機１０（２）に送信し、さらに無線子機１０（４）から送信されたパケットＤ１を無線子機１０（２）に転送する。

そして、他の無線子機１０（２）は、無線子機１０（３），１０（４）から送信されたパケットＤ１を無線親機３０（１）に転送する。つまり、無線子機１０（２）は、自身のパケットＤ１を無線親機３０（１）に送信するとともに、無線子機１０（３）から送信又は転送されたパケットＤ１についても無線親機３０（１）に送信する。このように自動点検システム１がマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機１０（１）〜１０（４）が無線親機３０（１）を介して監視端末４０までパケットＤ１を送信することができる。

なお、無線子機１０（２），１０（３）が長期間にわたってパケットＤ１の転送を続けると、無線子機１０（２），１０（３）の内蔵電池５８の消費電力が他の無線子機１０（１），１０（４）よりも多くなってしまう。このため、他の無線子機１０（３），１０（４）から送信されたパケットＤ１の転送を開始した無線子機１０（２）の存在が無線親機３０（１）を通じて監視端末４０に通知されてもよい。この通知により、作業者は、無線子機１０（３），１０（４）と無線親機３０（２）とが無線通信できていない状況を知ることができる。そして、作業者は、無線親機３０（２）と通信可能な位置に無線子機１０（３），１０（４）を移動させたり、設備６を移動させたりする等の措置をとることができる。

［マルチホップネットワークの第３の構成例（マルチマネージャ）］
図１６に示したマルチホップネットワークの第２の構成例に係るマルチマネージャ構成では、無線子機１０と無線親機３０との間に無線中継機２０が配置されてもよい。例えば、マルチホップネットワークの第３の構成例では、無線子機１０（１），１０（２）に無線中継機２０（１）（図示略）が接続され、無線子機１０（３），１０（４）に無線中継機２０（２）（図示略）が接続される。そして、無線中継機２０（１）と無線親機３０（１）が接続され、無線中継機２０（２）と無線親機３０（２）が接続される。

第３の構成例に係るマルチホップネットワークにおいても、無線子機１０（３），１０（４）と無線中継機２０（２）（図示略）との間に設備６が設置され、無線中継機２０（２）と、２台の無線子機１０（３），１０（４）とが直接通信できない場合、無線子機１０（３），１０（４）が、他の無線子機１０（２）を探索する。そして、無線子機１０（４）は、無線子機１０（３）にパケットＤ１を送信する。無線子機１０（３）は、無線子機１０（３）自体が作成するパケットＤ１を無線子機１０（２）に送信すると共に、無線子機１０（４）から受信したパケットＤ１を無線子機１０（２）に転送する。その後、無線子機１０（２）が無線中継機２０（１）（図示略）にパケットＤ１を転送することで、無線子機１０（３），１０（４）のパケットＤ１は、無線中継機２０（１）から無線親機３０（１）に送信され、無線親機３０（１）から通信網を経て監視端末４０に送信される。

このように自動点検システム１が第３の構成例に係るマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機１０（１）〜１０（４）が、無線中継機２０（１）、無線親機３０（１）を介して監視端末４０までパケットＤ１を送信することができる。なお、長期間にわたってパケットＤ１の転送が続くことを防ぐため、無線子機１０（２），１０（３）がパケットＤ１の転送を開始したことを監視端末４０に通知する処理は、第１の構成例に係るマルチホップネットワークと同様である。

なお、本発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができ、本発明の目的を達成する範囲内で、実施の形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。
また、図中の制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…自動点検システム、２…点検対象物、１０…無線子機、１１…熱画像取得部、１２…解析部、１３…無線通信部、１４…電源部、１５…特徴量抽出部、２０…無線中継機、２１…無線通信部、３０…無線親機、３１…無線通信部、３２…データ格納部、３３…データ公開部、４０…監視端末、５８…内蔵電池、Ａ１，Ａ２…領域、Ｉｍ，Ｉｍｂ…熱画像、Ｉｍａ，Ｉｍａ（１）〜Ｉｍａ（３）…学習済み熱画像、Ｉｍｖ…仮想学習済み熱画像、Ｐ１…最高温度点、Ｐ２…しきい値超過点

Claims (13)

1. 無線子機と、無線親機と、を備え、
   前記無線子機は、
   撮影範囲に存在する点検対象物の温度に基づく熱画像を取得する熱画像取得部と、
   前記熱画像取得部が取得した熱画像を解析し、解析結果を出力する解析部と、
   前記無線親機に前記解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、
   前記熱画像取得部、前記解析部及び前記無線通信部に電力を供給する電源部と、を有し、
   前記無線親機は、前記無線子機から前記データを受信して管理し、前記データに含まれる前記解析結果に基づいた前記点検対象物の状態を示す情報を、前記点検対象物の状態を監視する監視端末に送信する処理を行う
   自動点検システム。
2. 前記解析部は、前記解析結果として前記熱画像の特徴を表す特徴量を出力する
   請求項１に記載の自動点検システム。
3. 前記解析部は、前記熱画像の前記特徴量として、前記熱画像から最も高い温度の値を出力する
   請求項２に記載の自動点検システム。
4. 前記解析部は、前記熱画像の前記特徴量として、前記熱画像の予め設定された指定領域の温度データを出力する
   請求項２に記載の自動点検システム。
5. 前記解析部は、前記熱画像の前記特徴量として、前記熱画像のうち閾値を超過した温度データの数を出力する
   請求項２に記載の自動点検システム。
6. 前記解析部は、前記熱画像の前記特徴量として、前記熱画像取得部で撮影された熱画像を、過熱が発生していない状態の前記点検対象物の熱画像から学習した学習済み熱画像と比較し、撮影された前記熱画像と前記学習済み熱画像との差分評価値を出力する
   請求項２に記載の自動点検システム。
7. 前記解析部は、環境温度と前記学習済み熱画像の学習条件の温度とを比較し、比較結果に基づいて、前記熱画像取得部で撮影された前記熱画像と比較すべき前記学習済み熱画像を取得する
   請求項６に記載の自動点検システム。
8. 複数の前記無線子機に対して前記解析結果を含むデータの送信順を指示する前記無線親機と前記無線子機との間に配置され、前記送信順に従って前記無線子機から受信した前記データを前記無線親機に無線送信する無線中継機、を備える
   請求項１に記載の自動点検システム。
9. 複数の前記無線子機のうち、一の前記無線子機は、一の前記無線中継機に前記解析結果を含むデータを送信できないことを検出した場合に、他の前記無線中継機にデータを送信可能である他の前記無線子機に対して、前記解析結果を含むデータの転送を依頼し、
   他の前記無線子機は、一の前記無線子機から送信された前記解析結果を含むデータを一の前記無線中継機に転送する
   請求項８に記載の自動点検システム。
10. 複数の前記無線子機のうち、一の前記無線子機は、一の前記無線親機に前記解析結果を含むデータを送信できないことを検出した場合に、前記無線親機にデータを送信可能である他の前記無線子機に対して、前記解析結果を含むデータの転送を依頼し、
    他の前記無線子機は、一の前記無線子機から送信された前記解析結果を含むデータを前記無線親機に転送する
    請求項１に記載の自動点検システム。
11. 前記無線子機は、内蔵電池、を有し、
    前記電源部は、前記内蔵電池の電力を前記熱画像取得部、前記解析部及び前記無線通信部へ供給するように制御する
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の自動点検システム。
12. 前記無線子機は、環境発電を行う発電部を備え、
    前記電源部は、前記発電部が発電した電力を前記熱画像取得部、前記解析部及び前記無線通信部に供給し、又は前記無線子機の前記内蔵電池を充電する
    請求項１１に記載の自動点検システム。
13. 撮影範囲に存在する点検対象物の温度に基づく熱画像を取得する熱画像取得部と、
    前記熱画像取得部が取得した熱画像を解析し、解析結果を出力する解析部と、
    前記解析結果を含むデータを受信して管理する無線親機であって、前記データに含まれる前記解析結果に基づいた前記点検対象物の状態を示す情報を、前記点検対象物の状態を監視する監視端末に送信する処理を行う前記無線親機に対して、前記解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、
    前記熱画像取得部、前記解析部及び前記無線通信部に電力を供給する電源部と、を備える
    無線子機。