JP2022160241A - Monitor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体(飛行体、所謂ドローンを含む)を用いた監視システムに関するもので、特に工場の建屋内に配置された原動設備の監視に用いるシステムを提供する。 The present invention relates to a monitoring system using mobile objects (including flying objects, so-called drones), and particularly provides a system used for monitoring driving equipment installed in factory buildings.
近年、無線制御、自立走行若しくは自立飛行のできるマルチコプターが、「ドローン」と称して様々な局面で利用されるようになってきた。プロペラを具備するドローンは高位置から下方を俯瞰できるので、カメラを搭載させ、撮影機能を持たせたうえで、利用される場合が多い。また、移動速度が速いので、かなりの距離を短時間で移動することができる。 In recent years, multicopters capable of wireless control, self-driving, or self-sustaining flight have come to be used in various situations under the name of "drone." Drones equipped with propellers can overlook the bottom from a high position, so they are often used after being equipped with a camera and having a shooting function. It also has a high movement speed, so it can travel a considerable distance in a short time.
このような移動体の利用の一例として「対象の監視」という局面で利用される場合が提案されている。特許文献1は、荷物が載置された状態のパレットが収容される倉庫におけるドローンを活用した倉庫内の荷物監視システムについて開示されている。特許文献1の荷物監視システムでは、広い倉庫内を移動しながら荷物の載置状態について監視を行う。
As an example of the use of such a mobile body, a case of use in the situation of "monitoring an object" has been proposed.
ところで、プロペラを具備するドローンはホバリングや低速度での移動ができる点に利用価値を見出されており、その結果、マルチコプターといった飛行形態を取る場合が多い。マルチコプターは、プロペラの回転数を調整することにより、前後左右上下の動きを実現している。したがって、もし1つでもプロペラの動きに支障が生じると、飛行が不可能になり墜落する。若しくは予期せぬ方向へ飛んでいく。 By the way, drones equipped with propellers are found to be useful in that they can hover and move at low speeds, and as a result, they often take flight forms such as multicopters. Multicopters can move forward, backward, left, right, up and down by adjusting the number of rotations of the propeller. Therefore, if even one of the propellers is disturbed, flight becomes impossible and the aircraft crashes. Or fly in an unexpected direction.
ドローンの墜落は、ドローンの喪失になるばかりでなく、人や建物等に衝突すると、損害を発生させる場合もある。したがって、ドローンの飛行システムが故障して、ドローンが墜落しても、周囲に被害を及ぼさないようにするという観点の発明も開示されている。 A crash of a drone not only results in the loss of the drone, but may also cause damage if it collides with a person, building, or the like. Therefore, an invention is also disclosed from the viewpoint of preventing damage to the surroundings even if the flight system of the drone breaks down and the drone crashes.
特許文献2には、金属製の丈夫なワイヤーを張り、ワイヤ-の直下にて、水平&垂直方向にてワイヤーとの一定距離を保ちながらドローンが正確に飛行できるよう、2個の側面用距離センサーを三角測量の原理で使用し、ドローン飛行時にワイヤーの上部に位置するセフティフックをもった金具棒をドローン上部に装着することで、ドローン落下時にはワイヤーにフック部がひっかかり、ドローンの落下を防止できる発明が開示されている。
In
また、特許文献3には、ドローンの飛行軌道に沿って張設されたガイドラインと、このガイドラインに沿ってドローンを飛行させる誘導手段とを備え、前記誘導手段は、水平方向及び垂直方向に自在に回動する回動継手を有することを特徴とする、ドローンの安全飛行システムが開示されている。 Further, in Patent Document 3, a guideline stretched along the flight trajectory of the drone and a guide means for causing the drone to fly along the guideline are provided, and the guide means can freely move in the horizontal and vertical directions. A safe flight system for a drone is disclosed, characterized by having a pivoting pivot joint.
工場の建屋は面積も広く、内部に様々な原動設備が配置されている場合が多い。したがって、人が歩行しながら各設備の点検を行うのは、時間と手間、強いてはコストもかかる。したがって、原動設備の点検に移動体を用いるのは、自然な要請である。 A factory building has a large area, and in many cases, various driving equipment is arranged inside. Therefore, it takes a lot of time and effort, and even more costly, for a person to inspect each facility while walking. Therefore, it is a natural request to use a moving body for inspection of motor equipment.
マルチコプターのような飛行体では、飛行姿勢を制御するためにジャイロセンサが搭載されている。ジャイロセンサは、鉄筋コンクリート上に着陸してしまうと零点が狂ってしまい、次に正常に離陸できない場合が多い。一方、重量のある設備が配置されている工場建屋の床は、補強のために床面下には鉄筋が配置されている。したがって、4輪の自走車である移動体や、ドローンのような飛行体を使い分けて、各種設備の点検が行えるようにする必要がある。 An aircraft such as a multicopter is equipped with a gyro sensor to control its flight attitude. If the gyro sensor lands on reinforced concrete, the zero point becomes distorted, and in many cases the takeoff cannot be performed normally. On the other hand, the floor of the factory building where heavy equipment is arranged has reinforcing bars under the floor surface for reinforcement. Therefore, it is necessary to use a mobile object such as a four-wheeled self-propelled vehicle and an flying object such as a drone to inspect various facilities.
また、工場の設備を移動体で監視する際には、移動体のシステムに故障が発生しても、周囲の設備や人に衝突したり、予期せぬ方向に移動しないような安全性を確保する必要がある。 In addition, when monitoring factory equipment with a mobile unit, safety is ensured so that even if the system of the mobile unit malfunctions, it will not collide with surrounding equipment or people, or move in an unexpected direction. There is a need to.
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたもので、工場の建屋内に配置された設備を地上又は空中から監視するシステムを提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in view of the above problems, and provides a system for monitoring equipment arranged in a factory building from the ground or from the air.
より具体的に本発明に係る監視システムは、
工場内を自動で移動する移動体と、
前記移動体を制御する制御装置を有し、
前記移動体は、前記建屋内に設置された設備の運転状況を運転状況映像化手段によって監視することを特徴とする。
More specifically, the monitoring system according to the present invention includes:
A moving body that automatically moves in the factory,
Having a control device for controlling the moving body,
The moving body is characterized by monitoring the operating conditions of the equipment installed in the building by means of operating condition visualization means.
また、本発明に係る監視システムにおいては、前記工場内に具備された移動体のなかでも特に飛行体においては、飛行体墜落安全手段(例えばワイヤー、伸縮ポールなど)に連結されていることを特徴とする。 Further, in the monitoring system according to the present invention, among the moving objects provided in the factory, the flying objects in particular are connected to flying object crash safety means (for example, wires, telescopic poles, etc.). and
本発明に係る監視システムでは、設備の運転状態を映像化する運転状況映像化手段を有するので、移動体は、床面又は空中から設備の運転状態を確認することができる。 Since the monitoring system according to the present invention has the operating state visualization means for visualizing the operating state of the facility, the moving body can confirm the operating state of the facility from the floor surface or from the air.
また、本発明に係る監視システムでは、移動体の中でも特に飛行体は建屋内での墜落安全手段に連結されているので、飛行システムに故障が生じても飛行体墜落安全手段であるワイヤーに繋がれているため、予期せぬ方向に飛行したり、墜落することを回避できる。 In addition, in the monitoring system according to the present invention, since the mobile objects, especially the flying objects, are connected to the crash safety means in the building, even if the flight system fails, they are not connected to the wire, which is the flying object crash safety means. so you can avoid flying in unexpected directions or crashing.
また、床を自走する移動体は自走経路に障害物がある場合は、移動体に具備する画像カメラやセンサーによって、周囲の設備や人への接触防止や予期せぬ方向に移動しないようにして衝突を回避できる。 In addition, if there are obstacles in the self-propelled path of a mobile object that is self-propelled on the floor, the image camera and sensors installed in the mobile object will prevent contact with surrounding facilities and people and prevent it from moving in an unexpected direction. to avoid collisions.
また、移動体の中でも特に飛行体とワイヤーの間に、連結線巻取装置を搭載し、ワイヤー上を自走可能な自走搬器を備えることで、飛行体を連結線に結合させておけば、ワイヤーに連結された状態でも飛行体は必要な飛行の自由度を得ることができる。 In addition, if a connecting wire winding device is installed between the moving body and the wire, and a self-propelled carrier capable of self-propelled on the wire is attached, the flying body can be connected to the connecting wire. , the aircraft can obtain the necessary degree of freedom of flight even when it is connected to the wire.
以下に本発明に係る監視システムについて図面を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の実施形態を例示するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。 A monitoring system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the following description illustrates the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following description. The following description can be modified without departing from the spirit of the invention.
(実施の形態1)
図1に本実施形態に係る監視システム1の構成を示す。なお、本実施の形態においては、移動体12を飛行体12として説明する。本実施形態の監視システム1は、基地10と飛行体12と制御装置14と運転状況映像化手段16によって構成される。飛行体12は、ホバリング機能を有していれば特に限定されない。通常マルチコプターが利用され、特にクアドコプターが好適に利用できる。飛行体12には、飛行のために必要な機器と通信機12aおよび運転状況映像化手段16が搭載される。また、飛行体12は自律型でもよく、自律型の飛行体12の場合は、ジャイロセンサのゼロ点が狂いにくいので屋内では有効である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of a
なお、飛行体12は、後述する制御装置14によって制御されながら飛行するのが好適である。屋内では、GPSによる位置確認ができないので、人による飛行制御が望ましいからである。(もちろん、建屋内部を無人且、飛行体12の自律飛行することを排除するものではない)。そのため、前方から真下まで見下ろせる運転カメラ12bが備えられるのが望ましい。
The
基地10は、飛行体12が帰投する場所であって、少なくとも飛行体12への充電設備10aおよび、ジャイロセンサへの影響を受けない環境を備える。
The
制御装置14は、飛行体12の制御および飛行体12が収集した監視結果画像Sbの整理および比較を行い、最終的に監視対象となった設備の故障の有無や、故障の予兆を示す。制御装置14は、作業者5(図6参照)が飛行体12を運転する場合、操作装置14a(以下「コントローラー14a」という。)と視野画面14bおよび通信機14cも備えられている。
The
図2に飛行体12を例示する。図2(a)は上方からの平面図であり、図2(b)は側面図であり、図2(c)は正面図である。飛行体12は、通信機12aと、運転カメラ12bに加えて、プロペラ12caおよびモータ12cbを含む駆動部12cと筐体12d、支持脚12eを有する。
The flying
筐体12d内には、飛行を制御するための制御器やジャイロセンサ、バッテリー等が内蔵される。運転カメラ12bは、上方を確認する必要がほとんどないので、筐体12dの下側に配置されるのがよい。また、筐体12dの下方には、後述する運転状況映像化手段16が配置される。
A controller for controlling flight, a gyro sensor, a battery, and the like are built in the
運転状況映像化手段16は、設備の運転状況を映像化するもので、特に設備の振動状態を把握するものである。設備に振動を映像化できるものであれば、制限されない。工場で用いられる設備は、稼働状態にあれば、必ず振動を伴う。そして、一定の運転状況になっていれば、設備の外板は何等かの共鳴状態にある。 The operating condition imaging means 16 visualizes the operating condition of the equipment, and particularly grasps the vibration condition of the equipment. There are no restrictions as long as the equipment can visualize vibrations. Equipment used in a factory always accompanies vibration when in operation. And under certain operating conditions, the equipment skin is in some resonance.
したがって、設備の外板は一定の固有振動状態にある。一方、設備のどこかに故障が生じた場合には、この固有振動状態に変換が生じる。その変化は、設備外面に振動状態の変換によって現れる。したがって、設備の外板の振動を映像化し、正常な稼働状態の場合と比較することで、設備に異変が生じたことがわかる。このような変化は、設備停止の予兆となる場合も多い。 Therefore, the skin of the installation is in a constant natural vibration state. On the other hand, when a failure occurs somewhere in the equipment, a transformation occurs in this natural vibration state. The change appears by conversion of the vibration state on the outer surface of the equipment. Therefore, by visualizing the vibration of the outer plate of the equipment and comparing it with the case of normal operation, it can be understood that an abnormality has occurred in the equipment. Such a change often becomes a sign of equipment stoppage.
運転状況映像化手段16の具体例としては、ホログラム、レーザードップラー、ストロボ、砂紋、水紋およびこれらの組み合わせが好適に利用することができる。 As specific examples of the driving situation visualization means 16, holograms, laser Dopplers, strobes, ripple marks, water marks, and combinations thereof can be preferably used.
光学ホログラフィは、レーザー光線をハーフミラーで2本に分岐させ、一方を対象に照射させ物体光とし、他方を参照光とし、物体光と参照光を同時に記録する。元々同位相であったレーザー光であるが、一方は物体に反射しているため位相が変化し、元の参照光と合わせることで干渉縞が生じる。この干渉縞を記録したものがホログラムである。 In optical holography, a laser beam is split into two by a half mirror, one of which is irradiated onto an object as object light and the other as reference light, and the object light and reference light are simultaneously recorded. Although the laser beams were originally in phase, one of them is reflected by an object, so the phase changes, and when combined with the original reference beam, interference fringes are generated. A hologram is a record of these interference fringes.
物体が振動している場合は、ホログラムの大きさに対してホログラム面と物体の距離が十分に大きく、レーザーの入射光および反射光と物体の振動方向が同じであると、等振幅線を観測することができる。 When the object is vibrating, if the distance between the hologram surface and the object is sufficiently large relative to the size of the hologram, and the vibration direction of the incident light and reflected light of the laser and the object are the same, the isoamplitude line is observed. can do.
したがって、設備表面のホログラムを得ることで、設備の振動状態を映像化することができる。 Therefore, by obtaining a hologram of the equipment surface, it is possible to visualize the vibration state of the equipment.
レーザードップラーは、ホログラフィでホログラムを作るのと原理は同じであり、物体の振動による等振幅線を直接観察する。 The principle of laser Doppler is the same as that of creating a hologram in holography.
ホログラムもレーザードップラーも平面だけでなく、曲面や傾斜面、垂直面に対しても用いることができる。図3には、直方体の設備50を斜め上から見た場合のホログラム画像の概念例を示す。内部には、回転体や、流動管が配置されており、稼働状態のときには、全体に振動が伝搬される。正常に動作している場合に、図3(a)のようなホログラム像を得たとすると、設備50に故障が生じた場合は、その振動状態が変化する。例えば、図3(b)のような状態である。この両者の画像を比較することで、設備50の故障若しくは変化を検出する。
Both hologram and laser Doppler can be used not only for flat surfaces but also for curved, inclined and vertical surfaces. FIG. 3 shows a conceptual example of a hologram image when the
運転状況映像化手段16をホログラムやレーザードップラーとする場合は、飛行体12にこれらの撮影機16bを搭載する。
When the driving situation imaging means 16 is a hologram or a laser Doppler, the
ストロボは、一定周期で点滅するライトを振動する対象に照射し、その反射光を観測する。ストロボの周波数を設備50の固有振動からわずかにずらすことで、振動状態がゆっくりと変化するのを観察し映像化することができる。ストロボを用いる場合は、運転状況映像化手段16は、ストロボライト16aと動画撮影カメラ16c(図2では符号16bと同じ)である。
A strobe irradiates a vibrating object with a light that blinks at regular intervals, and the reflected light is observed. By slightly shifting the frequency of the strobe from the natural vibration of the
砂紋、水紋は、上面に平面を有する設備50に対して利用できる。図4(a)に砂紋を生じさせる砂紋器18を示す。図4(b)は図4(a)のA-A断面図である。砂紋器18は、縁のある容器18aの中ほどに薄膜18bを張ったもので、薄膜18bの上に粉体18eを撒いたものである。薄膜18bは、容器18aの縁の内枠18cで固定されている。
Ripples and ripples can be used for
薄膜18bは、薄く質量が小さいものがよい。振動をよく伝えるからである。粉体18eは、粒形が数百μm程度のものがよい。細かすぎると、振動によって広がらない。
The
縁の上には透明体の蓋(図示せず。)があってもよい。砂紋器18は縁が設備50の上面に固定器18dによって固定されるように取り付けられる。
There may be a transparent lid (not shown) over the rim.
砂紋器18は、設備50が稼働すると振動に応じた模様を描く。飛行体12はその模様を撮影し、異常がなかった時の模様と比較する。図5には、その砂紋を例示する。設備50上に砂紋器18を固定した状態である。図5(a)は、正常稼働状態であり、図5(b)は異常稼働状態であるとする。このような砂紋の違いを画像の違いとして検出する。設備50上には設備50のID50aが明示されている。
The
水紋器(特に図示せず)は、バット状の容器に水を入れて設備50の上面に固定したものである。設備50が稼働すると、その振動で水紋が発生する。その水紋を撮影し、異常がなかった時の模様と比較する。
A watermarker (not particularly shown) is a vat-shaped container filled with water and fixed to the upper surface of the
砂紋、水紋をする場合は、砂紋器18、水紋器及び砂紋、水紋の撮影カメラが、運転状況映像化手段16となる。撮影カメラは、運転カメラ12bと兼用してもよいし、別途飛行体12に搭載してもよい。一方、砂紋器18又は水紋器は、監視対象となる設備50に取り付けられる。なお、砂紋、水紋を利用する場合は、同時にストロボライト16aを用いてもよい。
In the case of creating ripple marks and water ripples, the driving situation visualization means 16 is a
以上の構成を有する監視システム1での飛行体の動きを、図6を用いて説明する。なお、以下の説明は、人(作業者5)が制御装置14を介して飛行体12の動きを制御することを前提とする。また、監視対象の設備50はコンプレッサー52を例にする。大きさは、例えば、幅1500mm、奥行き900mm、高さ1700mmの直方体のもので、上面は平面となっている。しかし、監視対象の設備50はこれらに限定されない。
The movement of the flying object in the
また、コンプレッサー52が複数ある場合は、各コンプレッサー52を識別できるID50aが付与されているものとする。ID50aの識別方法は特に限定されるものではない。ここでは、各コンプレッサー52に番号が付与されており、飛行体12は撮影カメラでコンプレッサー52を撮影した際にそのID50aで各コンプレッサー52を識別できるように構成されているものとする。
Also, when there are a plurality of
運転状況映像化手段16として砂紋、水紋を用いる場合は、砂紋器18若しくは水紋器をコンプレッサー52の上面に配置しておく。また、ストロボライト16aを用いる場合は、コンプレッサー52の上面に模様を描いておくのが望ましい。模様の動きで振動を見やすくなるからである。また、正常に運転している際の基準画像Ssは予め撮影されているものとする。基準画像Ssは動画であってもよい。
When the driving situation visualization means 16 uses sand ripples or water ripples, the sand ripples 18 or water ripples are arranged on the upper surface of the
基地10を飛び立った飛行体12は、まず、障害物のない高さまで高度を取る(F1)。そして、監視対象となる設備50(コンプレッサー52)まで飛行する(F2)。コンプレッサー52に到着したら、運転状況映像化手段16を使用するのに適する位置までさらに移動する(F3)。この際の移動には、高度の変更が含まれていてもよい。図6では、降下の際に向きを変えている。
After taking off from the
運転状況映像化手段16を使用するのに適する位置とは、例えばホログラムやレーザードップラーの場合は、コンプレッサー52の斜め上であってもよい。ストロボライト16aや砂紋、水紋を使用する場合は、コンプレッサー52のほぼ真上が望ましい。そして、監視が開始される。監視によって得た画像データは、監視結果画像Sbとして飛行体12内に記憶させる。若しくは、制御装置14へ送信する。
A suitable position for using the driving situation imaging means 16 may be diagonally above the
1台のコンプレッサー52の監視が終了したら次のコンプレッサー52の監視に移る(F4)。そして、監視する予定のコンプレッサー52の監視が終了したら(F5)、再び高度を取り(F6)、基地10に帰投する(F7)。上記の説明では飛行体12を人(作業者5)が制御することを前提としたが、無人で自律型の飛行体12にあらかじめ飛行ルート、飛行高度、測定位置等をプログラミングすることでも同様の動作を得ることができる。
When the monitoring of one
図7に制御装置14の処理フローを示す。なお、以下の処理は制御装置14が、1台の飛行体12を制御する場合について説明する。制御装置14は、処理がスタートすると(ステップS100)、終了判断を行う(ステップS102)。終了する場合(ステップS102のY分岐)は、制御装置14を停止する(ステップS104)。なお、終了判定は、作業者5の終了指示によるほか、緊急停止によるものであってもよい。
FIG. 7 shows a processing flow of the
処理を継続する場合(ステップS102のN分岐)は、監視時刻になるまで、待機している(ステップS106)。監視は、一定期間毎に行えばよい。また、監視時刻は予め入力されているものとする。 When continuing the process (N branch of step S102), it waits until the monitoring time (step S106). Monitoring may be performed at regular intervals. Also, it is assumed that the monitoring time has been input in advance.
監視時間になったら(ステップS106のY分岐)、監視開始時間の通知を行う(ステップS108)。この通知によって、作業者5がコントローラー14aで飛行体12を運転する。作業者5が飛行体12を運転している間は、以下のステップを繰り返す。
When the monitoring time comes (Y branch of step S106), the monitoring start time is notified (step S108). By this notification, the
まず監視終了判断を行う(ステップS110)。監視終了判断は作業者5が行う。基本的に、飛行体12が帰投されていることが、監視終了の条件となる。監視終了の場合(ステップS110のY分岐)は、終了判断(ステップS102)に戻る。
First, it is determined whether monitoring is finished (step S110). The
監視を継続する場合(ステップS110のN分岐)は、制御装置14に対して入力か受信の有無について判断する(ステップS112)。作業者5からの入力も、飛行体12からの送信信号があるまで待機する(ステップS112のN分岐)。
If monitoring is to be continued (N branch of step S110), it is determined whether there is an input or reception to the control device 14 (step S112). Input from the
入力若しくは飛行体12からの送信があった場合(ステップS112のY分岐)は、それが作業者5による入力か否かを判定する(ステップS114)。作業者5による入力であった場合(ステップS114のY分岐)は、その入力を飛行体12に送信し(ステップS116)、ステップS110にフローを戻す。 If there is an input or transmission from the flying object 12 (Y branch of step S112), it is determined whether or not it is input by the operator 5 (step S114). If the input was made by the operator 5 (Y branch of step S114), the input is transmitted to the aircraft 12 (step S116), and the flow returns to step S110.
作業者5による入力でない場合(ステップS114のN分岐)は、飛行体12からの送信信号であると判断し、信号を受信する(ステップS118)。そして、受信したデータを記録し(ステップS120)、ステップS110にフローを戻す。この受信したデータは監視結果画像Sbが含まれる。また受信したデータは、監視結果画像Sb以外のデータが含まれていてもよい。
If the input is not from the operator 5 (N branch of step S114), it is determined that the signal is transmitted from the
次に監視結果画像Sbを受信した場合の処理について説明する。以下の処理は、作業者5が飛行体12を操作している間(ステップS110からステップS120)であっても、処理が進められてもよい。また、飛行体12が帰投した後に行われてもよい。また、サブルーチンの形式でフローを示す。
Next, processing when receiving the monitoring result image Sb will be described. The following processes may proceed even while the
図8を参照して、監視結果画像Sbを受信したら(ステップS150)、監視結果画像Sbに映っているID50aでどのコンプレッサー52かを識別する(ステップS152)。次にそのコンプレッサー52の基準画像Ssを取得する(ステップS154)。そして、基準画像Ssと監視結果画像Sbが同一か否かを判断する(ステップS156)。
Referring to FIG. 8, when the monitoring result image Sb is received (step S150), which
比較の仕方は特に限定されるものではない。例えば、特定領域内の画素同士を比較し、画素の値の差を積算する。その差が一定値以下であれば、基準画像Ssと監視結果画像Sbは、同じであると判断する。 The method of comparison is not particularly limited. For example, pixels in a specific region are compared with each other, and the differences in pixel values are integrated. If the difference is equal to or less than a certain value, it is determined that the reference image Ss and the monitoring result image Sb are the same.
基準画像Ssと監視結果画像Sbが同じと判断できれば(ステップS156のY分岐)、「異常なし」の通知を行う(ステップS158)。一方、基準画像Ssと監視結果画像Sbが異なっていると判断したら(ステップS156のN分岐)、「予兆あり」の通知を行う(ステップS160)。そして、コンプレッサー52のID50aと比較結果等を記録し(ステップS162)、処理をメインルーチンに戻す(ステップS164)。なお、複数の監視結果画像Sbを続けて処理する際には、繰り返し処理を行う。
If it can be determined that the reference image Ss and the monitoring result image Sb are the same (Y branch of step S156), a notification of "no abnormality" is given (step S158). On the other hand, if it is determined that the reference image Ss and the monitoring result image Sb are different (N branch of step S156), "there is a sign" is notified (step S160). Then, the
以上のように、本発明に係る監視システム1は、工場の建屋内に配置された設備50の運転状態を画像化し、異常のない場合の画像と比較することで、設備50の故障若しくは予兆を行うことができる。
As described above, the
(実施の形態2)
図9には、本実施形態に係る監視システム2の構成を示す。本実施形態においても、移動体12は飛行体12として説明する。本実施形態に係る監視システム2では、実施の形態1で説明した監視システム1において、飛行体12が建屋内で安全に飛行するための仕組みが付加されている。また、実施の形態1で示したものと同じものは同一の符号を付し、説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 9 shows the configuration of a
本実施の形態における監視システム2では、基地10と飛行体12と制御装置15と運転状況映像化手段16に加え、連結線巻取装置32を有する自走搬器30と、自走搬器30を走らせるための建屋内に張られたワイヤー40を有する。
In the
飛行体12には、実施の形態1の場合同様に、飛行のために必要な機器と通信装置および運転状況映像化手段16が搭載されている。さらに、本実施の形態に係る飛行体12は、飛行体12の筐体12dの上面にフック12fが取り付けられている。フック12fは後述する連結線34と結合するためのものである。また、制御装置15は、飛行体12だけでなく、自走搬器30の動きも制御することができる。
As in the first embodiment, the
ワイヤー40は建屋内において、監視対象となる設備50と基地10の上方を通過するように張られる。自走搬器30は、モータ駆動の駆動プーリー30dと従動プーリー30rが備えられており、駆動プーリー30dと従動プーリー30rでワイヤー40を挟持する。したがって、駆動プーリー30dが回転すると、自走搬器30はワイヤー40上を移動することができる。また、通信機30cが搭載されていてもよい。
The
また、自走搬器30は、連結線巻取装置32を有する。連結線巻取装置32は、巻取モータ32aと連結線34を巻き取るリール32rを有する。連結線34は、飛行体12を吊り上げることができる程度の張力に耐えることができればよい。また、自走搬器30は、駆動プーリー30dや巻取モータ32aや通信機30c等を動作させるためのバッテリー(図示せず。)を搭載している。
The self-propelled
自走搬器30はワイヤー40上に載置されている。飛行体12は、連結線34とフック12fで連結されている。したがって、飛行体12はワイヤー40に連結されていると言ってよい。
Self-propelled
次に本実施の形態に係る監視システム2の動作について図10を参照して説明する。自走搬器30は、基地10上方に停止している。自走搬器30の連結線巻取装置32から繰り出された連結線34は、飛行体12の上面のフック12fに取り付けられている。
Next, operation of the
制御装置15は、監視時刻が来るまで待機している。監視時刻になったら、監視開始を通知する。この通知によって作業者5がコントローラー15aで自走搬器30および飛行体12を操作する。なお、自走搬器30の連結線巻取装置32は巻取側に付勢がかけられている。したがって、飛行体12が上昇すれば、連結線34は巻き取られ、飛行体12が下降すれば、連結線34は繰り出される。
The
まず、作業者5は、飛行体12を自走搬器30まで上昇させる。次に飛行体12と、自走搬器30をワイヤー40に沿って監視対象の設備50上空まで移動させる。そして、設備50上空まで自走搬器30が移動したら、作業者5は、飛行体12を設備50上方に下降させる。
First, the
なお、連結線34は常に巻取側に付勢がかけられているので、連結線34が弛むことはない。したがって、連結線34が飛行体12のプロペラ12caに絡むことを回避することができる。なお、連結線34は一定の長さで繰り出しが止まるようにしてあり、飛行体12が建屋の床に墜落することはない。
Since the connecting
また、飛行体12が何等かの原因で、姿勢制御を喪失したとしても、連結線34の半径外に飛び去ることはない。もちろん、作業者5のコントローラー15aの操作によって、連結線巻取装置32は、強制的に連結線34を巻き取り、飛行体12を自走搬器30の直下に位置させることができる。
Also, even if the flying
飛行体12は、実施の形態1の場合と同様に設備50の振動を画像化する。振動の画像化については、実施の形態1で説明した方法を好適に利用できる。1台の設備50の監視が終了したら、飛行体12は、次の設備50に移動する。この移動の際には、自走搬器30自体も一緒に移動する。これは、飛行体12がワイヤー40方向に移動する際には、自走搬器30も一緒に移動するように設定しておくことで、行うことができる。
The flying
全ての設備50の監視が終了したら、飛行体12を自走搬器30まで上昇させ、基地10の上方まで移動させる。その後、再び基地10まで飛行体12を下降させる。監視結果画像Sbと基準画像Ssの比較および「異常なし」若しくは「予兆あり」の判定の表示は実施の形態1の場合と同じである。また、制御装置15の処理は実施の形態1の制御装置14の処理と同じであってよい。
After all the
以上のように本発明に係る監視システム2は、設備50の運転状態を振動の画像化を通じて監視することができる。
As described above, the
(実施の形態3)
図11には、本実施形態に係る監視システム3の構成を示す。本実施形態に係る監視システム3では、実施の形態1、実施の形態2で説明した監視システム1、監視システム2において、飛行体12を、床面を自動走行する方式に変更したものである。建屋内で安全に自動走行するための仕組みが付加されている。また、実施の形態1、実施の形態2で示したものと同じものは同一の符号を付し、説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows the configuration of a monitoring system 3 according to this embodiment. In the monitoring system 3 according to this embodiment, in the
実施の形態1、2では移動体12を飛行体12の例で説明したが、本実施形態では、地上の自動走行車12として説明する。なお、実施の形態1で説明した構成および技術思想で本実施形態に適用できるものは、記載がなくても適用できるものとする。
In
図11を参照して、図11(a)は自動走行車12の側面と基地10および充電設備10aである。図11(b)は自動走行車12の正面図である。自動走行車12は、車輪60aを有する車両本体60の上面に略直方体形状の台座62を有し、台座62の天面に回転台64を備えている。回転台64は水平方向360度回転可能で、回転台64にはベース64aに運転状況映像化手段16が設けられている。ベース64aは垂直方向90度回転可能である。
Referring to FIG. 11, FIG. 11(a) shows a side view of an
運転状況映像化手段16の具体例としては、ホログラム、レーザードップラー、ストロボ、およびこれらの組み合わせが好適に利用することができる。例えば、ストロボライト16aと動画撮影カメラ16cの組み合わせとしたり、ストロボライト16aを通常のライトとして、ホログラムとレーザードップラーを撮影する撮影機16b(16cと同じ)とする等である。
As specific examples of the driving situation imaging means 16, holograms, laser Dopplers, strobes, and combinations thereof can be preferably used. For example, a combination of a
また、自動走行車12は設備50(図3参照)を斜め上方から監視するための視野確保手段66が設けられている。自動走行車12が運転状況映像化手段16を設備50の斜め上に設けるためには、運転状況映像化手段16を持ち上げるクレーンのような腕を設ける若しくは、自動走行車12上に実施の形態1で示したような運転状況映像化手段16を有するドローンを載置しておき、監視の際には、ドローンを飛ばせることで設備50の斜め上の視野を確保するといった手法が考えられる。
Further, the
ここでは、より簡便な方法として、繰り出しロッド66aの先端に設けた回転可能なミラー66bを視野確保手段66として示す。繰り出しロッド66aは、上方向に伸縮させることができる。繰り出しロッド66aの先端には、ミラー調節器66cが備えられており、ミラー調節器66cが回転可能な軸によってミラー66bがミラー調節器66cと連結されている。
Here, as a simpler method, a
なお、ミラー66bは、ライト用と撮影機用のそれぞれに設けられているのが望ましい。また、ミラー調節器66cは、左右のミラーの角度および正面方向に対するあおり角も調節できることが望ましい。
Incidentally, it is desirable that the
図12は、繰り出しロッド66aを伸ばした場合の図である。図12(a)は、正面図、図12(b)は側面図である。繰り出しロッド66aが伸びた状態で、ミラー調節器66cはミラー66bを回転させることができる。また、繰り出しロッド66aの伸長と共に、運転状況映像化手段16が上方を向く。つまり、高い位置のミラー66bを見ることで設備50の俯瞰画像を得る。このようにすることで、ミラー66bの位置まで視野を高くすることができる。
FIG. 12 is a diagram showing the
図13には、自動走行車12が設備50を監視する際の様子を示す。図13(a)を参照して、自動走行車12が設備50を斜め上から監視する際は、繰り出しロッド66aを伸ばし、ミラー66bの角度をミラー調節器66cで調節し、設備50を斜め上からの視点で観察する。この際に照明用および撮影用のミラー66bはそれぞれ角度と正面に対するあおり角を調節することができるので、自動走行車12が停止した位置で設備50の天板と側板が映る好ましい視野を得ることができる。なお、図13(b)のように、設備50の側面を撮影するだけであってもよい。
FIG. 13 shows how the
以上のように本発明に係る監視システム3は、設備50の運転状態を振動の画像化を通じて監視することができる。
As described above, the monitoring system 3 according to the present invention can monitor the operating state of the
本発明に係る監視システムは、工場の建屋内に配置された設備の運転状態の監視を行う際に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY A monitoring system according to the present invention can be suitably used when monitoring the operating state of equipment arranged in a factory building.
1 監視システム
2 監視システム
5 作業者
10 基地
10a 充電設備
12 移動体(飛行体、自動走行車)
12a 通信機
12b 運転カメラ
12f フック
12ca プロペラ
12cb モータ
12c 駆動部
12d 筐体
12e 支持脚
14 制御装置
15 制御装置
14a 操作装置
14a コントローラー
15a コントローラー
14b 視野画面
14c 通信機
16 運転状況映像化手段
16a ストロボライト
16c 動画撮影カメラ
16b 撮影機
18 砂紋器
18a 容器
18b 薄膜
18c 内枠
18e 粉体
18d 固定器
30 自走搬器
30d 駆動プーリー
30r 従動プーリー
30c 通信機
32 連結線巻取装置
32a 巻取モータ
32r リール
34 連結線
40 ワイヤー
50 設備
50a ID
52 コンプレッサー
Ss 基準画像
Sb 監視結果画像
1
52 Compressor Ss Reference image Sb Monitoring result image
Claims (7)
前記移動体を制御する制御装置を有し、
前記移動体は、前記工場内に設置された設備の運転状況を運転状況映像化手段によって監視することを特徴とする工場内における監視システム。 A moving body that automatically moves in the factory,
Having a control device for controlling the moving body,
A monitoring system in a factory, wherein the moving body monitors the operating status of equipment installed in the factory by operating status visualization means.
工場内に設置され、前記飛行体を停留させる基地を有し、
前記飛行体は、前記工場内に設置された設備の運転状況を運転状況映像化手段によって空中から監視することを特徴とする請求項1に記載された監視システム。 the moving body is an aircraft,
Having a base installed in the factory and stopping the aircraft,
2. The monitoring system according to claim 1, wherein the flying object monitors the operating conditions of the equipment installed in the factory from the air by means of operating condition visualization means.
工場内に設置され、前記自動走行車を停留させる基地を有し、
前記自動走行車は、前記工場内に設置された設備の運転状況を運転状況映像化手段によって監視することを特徴とする請求項1に記載された監視システム。 The moving body is an automatic driving vehicle that automatically travels on the ground,
Having a base installed in the factory and stopping the automatic driving vehicle,
2. The monitoring system according to claim 1, wherein the automatic driving vehicle monitors the operating conditions of the equipment installed in the factory by means of operating condition visualization means.
前記飛行体は、前記連結線巻取装置に連結されていることを特徴とする請求項2に記載された監視システム。 The flying object crash safety means is provided with a self-propelled carrier having a coupling wire winding device,
3. The surveillance system according to claim 2, wherein the flying object is connected to the connecting wire winding device.
前記制御装置は、前記干渉縞と基準干渉縞を比較することで前記コンプレッサーの故障を予測することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一の請求項に記載された監視システム。 The moving body observes the vibration of the compressor placed in the factory with interference fringes,
4. The monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller predicts failure of the compressor by comparing the interference fringes with a reference interference fringe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021064875A JP2022160241A (en) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | Monitor system |
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