JP2023076650A - Plant management method, plant management device, and plant management program - Google Patents

Plant management method, plant management device, and plant management program Download PDF

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Abstract

To provide a plant management method, a plant management device, and a plant management program capable of improving simulation accuracy while suppressing a cost increase.SOLUTION: A plant management method includes: a three-dimensional model generation step of generating a three-dimensional model of a plant facility in a virtual space in a computer based on design information related to a plant facility in a real space; a status image acquisition step of acquiring information related to the status of the plant facility as image information; and a storage step of storing the information related to the status of the plant facility acquired as the image information in association with a corresponding place of the three-dimensional model.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラント管理方法、プラント管理装置およびプラント管理プログラムに関する。 The present invention relates to a plant management method, a plant management device, and a plant management program.

例えば、特許文献1には、水質異常または異常の兆候を検出することのできる発電プラントの水質異常検出装置が開示されている。この水質異常検出装置は、発電プラントを構成する機器に対応して設けられ、発電プラントの運転データと機器の内部状態を示す内部パラメータとに基づいて給水の水質に関する水質情報が演算可能なプラントモデルと、発電プラントから運転データを取得する取得部と、運転データとプラントモデルより算出した水質情報に基づいて、機器における現在の内部状態に対応する内部パラメータを演算して運転内部パラメータを演算する演算部と、正常運転の状態において基準となる基準内部パラメータと運転内部パラメータとに基づいて、水質異常または異常の兆候の有無を判定する判定部と、を備えている。 For example, Patent Literature 1 discloses a water quality abnormality detection device for a power plant that can detect water quality abnormality or signs of abnormality. This water quality abnormality detection device is provided corresponding to the equipment that constitutes the power plant, and is a plant model that can calculate the water quality information regarding the water quality of the feed water based on the operation data of the power plant and the internal parameters that indicate the internal state of the equipment. , an acquisition unit that acquires operation data from the power plant, and an operation that calculates internal parameters corresponding to the current internal state of the equipment based on the operation data and water quality information calculated from the plant model to calculate the operation internal parameters. and a judgment unit for judging presence/absence of abnormalities in water quality or signs of abnormalities based on the reference internal parameters and the operational internal parameters that serve as references in the state of normal operation.

機器や設備の設計データを用いて仮想空間上に3Dモデルを生成し、実空間にある現実の機器や設備の稼働状況、環境情報などの情報をリアルタイムで取得し、その情報を仮想空間上の3Dモデルにフィードバックしてシミュレーションを実施することで、設計の改善や環境に応じた動作指示、故障予測などを可能にするデジタルツインと呼ばれる技術が広まりつつある。 A 3D model is generated in the virtual space using the design data of equipment and facilities, and information such as the operating status and environmental information of the actual equipment and facilities in the real space is acquired in real time, and that information is displayed in the virtual space. A technology called digital twin, which enables design improvements, operation instructions according to the environment, failure prediction, etc., by performing simulations with feedback to 3D models, is spreading.

例えば、特許文献2には、データ収集サーバーが保持する電気的諸量のデータを基に、各部分系統を再現したモデルを含む電力系統のシミュレーションモデルを生成し、且つ、電気的諸量の変化を基にモデルを更新することで、実際の電力系統を忠実に模擬する技術が記載されている。現在の電力系統がどのくらい系統事故などの外乱に対して強固な構成になっているかなど、現在の電力系統の安定性を定量的に示すことができる。そのため、系統増強や電力機器の増強を行う際に、より経済的に必要最小限の対策を提示することが可能となる。 For example, in Patent Document 2, based on data of various electrical quantities held by a data collection server, a simulation model of a power system including a model that reproduces each subsystem is generated, and changes in various electrical quantities are generated. describes a technology that faithfully simulates an actual power system by updating the model based on It is possible to quantitatively indicate the stability of the current power system, such as how robust the current power system is against disturbances such as system faults. Therefore, it is possible to present the minimum necessary countermeasures more economically when performing system reinforcement or power equipment reinforcement.

特開2019-144751号公報JP 2019-144751 A 特開2019-154201号公報JP 2019-154201 A

ところで、プラント管理にデジタルツイン技術を用いる場合、例えば機器の振動状態や温度状態を振動センサや温度センサを用いて取り込む場合には、測定点での情報しか取得することができない。多くのデータを取得したい場合には、多数のセンサを配置する必要があり、コストが上昇することなどにより、実現するには困難を伴う。一方、センサが少ない場合には、得られる情報が少なく、シミュレーションの精度を上げるのは困難であるという問題点があった。 By the way, when digital twin technology is used for plant management, for example, when the vibration state and temperature state of equipment are captured using vibration sensors and temperature sensors, information can only be obtained at measurement points. Acquiring a large amount of data requires arranging a large number of sensors, which is difficult to achieve due to increased costs and the like. On the other hand, when the number of sensors is small, the amount of information obtained is small, and there is a problem that it is difficult to improve the accuracy of the simulation.

本発明の目的は、コストの上昇を抑えつつ、シミュレーションの精度を上げることが可能なプラント管理方法、プラント管理装置およびプラント管理プログラムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plant management method, a plant management apparatus, and a plant management program capable of improving simulation accuracy while suppressing an increase in cost.

上記の目的を達成するため、本発明におけるプラント管理方法は、
実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する3次元モデル生成ステップと、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する状況画像取得ステップと、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する記憶ステップと、
を備える。
In order to achieve the above object, the plant management method of the present invention includes:
a three-dimensional model generating step of generating a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
a situation image acquisition step of acquiring information about the status of the plant equipment as image information;
a storage step of storing the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
Prepare.

本発明におけるプラント管理装置は、
実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する生成部と、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する取得部と、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する記憶部と、
を備える。
The plant management device in the present invention is
a generation unit that generates a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
an acquisition unit that acquires information about the status of the plant equipment as image information;
a storage unit that stores the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
Prepare.

本発明におけるプラント管理プログラムは、
実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する処理と、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する処理と、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する処理と、
をコンピュータに実行させる。
The plant management program in the present invention is
a process of generating a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
A process of acquiring information about the status of the plant equipment as image information;
a process of storing the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
run on the computer.

本発明によれば、コストの上昇を抑えつつ、シミュレーションの精度を上げることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the accuracy of simulation can be improved, suppressing a rise in cost.

本発明の実施の形態に係るプラント管理装置の構成を概略的に示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows roughly the structure of the plant management apparatus which concerns on embodiment of this invention. 3次元モデルの画像上に重ねて表示された状況画像の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a situation image superimposed and displayed on the image of the three-dimensional model; 3次元モデルの位置座標に関連付けられて記憶される状況情報の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of situation information stored in association with position coordinates of a three-dimensional model; 状況画像の各画素が持つ情報を、プラント画像上の対応位置に重畳して表示する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which superimposes and displays the information which each pixel of a situation image has on the corresponding position on a plant image. 本発明の実施の形態に係るプラント管理方法の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the plant management method concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るプラント管理方法の他の例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing another example of the plant management method according to the embodiment of the present invention; 視点からのプラント画像に重ねて表示される状況情報の一例を示す図である。ある。It is a figure which shows an example of the situation information superimposed and displayed on the plant image from a viewpoint. be. 本実施の形態の変形例1に係るプラント管理装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the plant management apparatus which concerns on the modification 1 of this Embodiment. 本実施の形態の変形例2に係るプラント管理装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the plant management apparatus based on the modification 2 of this Embodiment. 3次元モデルに関連付けられて記憶されるメンテナンス情報の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of maintenance information stored in association with a three-dimensional model; FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るプラント管理装置1の構成を概略的に示す図である。図2は、3次元モデルの画像上に重ねて表示された状況画像の一例を示す図である。以下の説明で、プラント設備Pの状況に関する情報を「状況情報」という場合がある。また、状況情報のうちの画像情報を「状況画像」という場合がある。また、撮像装置で取得された状況画像を「撮影画像」という場合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a plant management system 1 according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a situation image superimposed on the three-dimensional model image. In the following explanation, the information about the status of the plant equipment P may be referred to as "status information". Also, image information in the situation information may be referred to as a "situation image". Also, a situation image acquired by an imaging device may be referred to as a “captured image”.

図1に示すように、プラント管理装置1は、入力部12と、赤外線カメラ14(撮像装置)と、制御部20と、記憶部30と、表示部40とを備える。 As shown in FIG. 1 , the plant management apparatus 1 includes an input section 12 , an infrared camera 14 (imaging device), a control section 20 , a storage section 30 and a display section 40 .

入力部12は、各種データ(例えば、プラント設備Pに関する設計情報および計測情報等)を入力する。 The input unit 12 inputs various data (for example, design information and measurement information regarding the plant equipment P).

赤外線カメラ14は、プラント設備Pやその背景から放射される赤外線を撮影する。赤外線カメラ14は、プラント設備P内の所定の箇所に設置されてもよく(設置型)、搬送可能に配置されてもよく(可搬型)、小型無人機に搭載されてもよく(ドローン型)、プラント設備P内を自動で巡回するロボットに搭載されてもよい(巡回撮影ロボット型)。 The infrared camera 14 captures infrared rays radiated from the plant equipment P and its background. The infrared camera 14 may be installed at a predetermined location in the plant facility P (installation type), may be arranged so as to be transportable (portable type), or may be mounted on a small unmanned aircraft (drone type). , may be mounted on a robot that automatically patrols the inside of the plant facility P (patrol photographing robot type).

赤外線カメラ14は、撮影したプラント設備Pの赤外線画像を定期的に制御部20に送信する。記憶部30は、赤外線画像、および、赤外線画像に付帯する、赤外線カメラ14の撮影地点および撮影方向にかかる付帯情報を記憶する。 The infrared camera 14 periodically transmits the photographed infrared image of the plant equipment P to the control unit 20 . The storage unit 30 stores the infrared image and additional information about the shooting location and shooting direction of the infrared camera 14 that accompanies the infrared image.

可視光カメラ16は、プラント設備Pから反射される可視光を撮影する。取得部24は、可視光カメラ16の撮影地点および撮影方向を取得する。可視光カメラ16は、プラント設備P内の所定の箇所に設置されてもよく(設置型)、搬送可能に配置されてもよく(可搬型)、小型無人機に搭載されてもよく(ドローン型)、プラント設備P内を自動で巡回するロボットに搭載されてもよい(巡回撮影ロボット型)。 The visible light camera 16 captures visible light reflected from the plant equipment P. The acquisition unit 24 acquires the shooting location and shooting direction of the visible light camera 16 . The visible light camera 16 may be installed at a predetermined location in the plant facility P (installation type), may be arranged so as to be transportable (portable type), or may be mounted on a small unmanned aircraft (drone type). ), it may be mounted on a robot that automatically patrols the inside of the plant facility P (patrol photographing robot type).

可視光カメラ16は、撮影したプラント設備Pの可視光画像を定期的に制御部20に送信する。記憶部30は、可視画像、および、可視画像に付帯する、可視光カメラ16の撮影地点および撮影方向にかかる付帯情報を記憶する。可視光カメラ16は、赤外線カメラ14と同じ撮影地点から同じ撮影方向を撮影することが好ましい。可視光カメラ16と赤外線カメラ14は一体的に構成されてもよい。 The visible light camera 16 periodically transmits the captured visible light image of the plant equipment P to the control unit 20 . The storage unit 30 stores a visible image and additional information about the shooting location and shooting direction of the visible light camera 16 that accompanies the visible image. It is preferable that the visible light camera 16 shoots in the same shooting direction from the same shooting point as the infrared camera 14 . The visible light camera 16 and the infrared camera 14 may be configured integrally.

制御部20は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。CPUは、ROMから処理内容に応じたプログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムと協働してプラント管理装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部30に記憶されている各種データが参照される。記憶部30は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。 The control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU reads a program corresponding to the processing content from the ROM, expands it in the RAM, and centrally controls the operation of each block of the plant management apparatus 1 in cooperation with the expanded program. At this time, various data stored in the storage unit 30 are referenced. The storage unit 30 is configured by, for example, a nonvolatile semiconductor memory (so-called flash memory) or a hard disk drive.

制御部20は、通信部を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide rea Network)等の通信ネットワークに接続された装置(例えば、赤外線カメラ14、可視光カメラ16)との間で各種データの送受信を行う。制御部20は、例えば、外部の装置から送信された各種データに基づいて、生成部22、取得部24、位置合わせ部26および画像生成部28の各機能を実現する。 The control unit 20 communicates variously with a device (for example, an infrared camera 14, a visible light camera 16) connected to a communication network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide rea Network) via a communication unit. Send and receive data. The control unit 20 implements the functions of the generation unit 22, the acquisition unit 24, the alignment unit 26, and the image generation unit 28, for example, based on various data transmitted from an external device.

生成部22は、入力部12により入力された各種データに基づいて、コンピュータ上の仮想空間に3次元モデルを生成する。ここで、各種データとは、プラント設備P全体としての配置(位置座標を含む)、プラント設備Pを構成する構成部品の位置、形状、プラント設備Pにおける精製物の情報(例えば、ガスの場合、種類、配管内での流量、圧力、温度等)、プラント設備Pの設計情報、プラント設備Pの計測データ(温度、湿度、日照条件、風速、気圧などの環境データ)が含まれる。 The generation unit 22 generates a three-dimensional model in a virtual space on the computer based on various data input by the input unit 12 . Here, the various data include the layout of the plant equipment P as a whole (including position coordinates), the positions and shapes of the component parts that make up the plant equipment P, information on the refined product in the plant equipment P (for example, in the case of gas, type, flow rate in piping, pressure, temperature, etc.), design information of plant equipment P, measurement data of plant equipment P (environmental data such as temperature, humidity, sunshine conditions, wind speed, atmospheric pressure, etc.).

取得部24は、プラント設備Pの状況に関する情報(状況情報)を状況画像として取得する。例えば、プラント設備Pの状況に関する情報が温度情報や流体の漏洩情報である場合、取得部24は、赤外線カメラ14により撮影されたプラント設備Pの赤外線画像(状況画像)を取得する。また、取得部24は、赤外線カメラ14の撮影地点および撮影方向を取得する。また、取得部24は、可視光カメラ16により撮影されたプラント設備Pの可視光画像(状況画像)を取得する。また、取得部24は、可視光カメラ16の撮影地点および撮影方向を取得する。 The acquisition unit 24 acquires information (status information) about the status of the plant equipment P as a status image. For example, when the information about the status of the plant equipment P is temperature information or fluid leakage information, the acquisition unit 24 acquires an infrared image (status image) of the plant equipment P photographed by the infrared camera 14 . The acquisition unit 24 also acquires the shooting location and shooting direction of the infrared camera 14 . The acquisition unit 24 also acquires a visible light image (situation image) of the plant equipment P photographed by the visible light camera 16 . The acquisition unit 24 also acquires the shooting location and shooting direction of the visible light camera 16 .

画像処理・解析部25は、赤外線カメラ14により撮影された赤外線画像を画像処理することによって、ガス漏洩エリアの画像(抽出画像)および温度画像を抽出する。また、画像処理・解析部25は、可視光カメラ16により撮影された可視光画像を画像処理および画像解析することによって、プラント設備Pの錆の発生状況を示す錆エリアの画像(抽出画像)、プラント設備Pの外観形状の変形状況を示す変形エリアの画像(抽出画像)、あるいはプラント設備Pの振動状況を示す振動エリアの画像(抽出画像)、を抽出する。以下の説明において、状況画像には、画像処理によって、赤外線画像(原画像)から抽出されたガス漏洩エリアの画像(抽出画像)や温度画像が含まれる。また、状況画像には、可視光画像(原画像)から抽出された錆エリアの画像(抽出画像)、変形エリアの画像(抽出画像)、あるいはプラント設備Pの振動画像(抽出画像)、が含まれる。 The image processing/analysis unit 25 extracts an image (extracted image) and a temperature image of the gas leakage area by image-processing the infrared image captured by the infrared camera 14 . In addition, the image processing/analysis unit 25 performs image processing and image analysis on the visible light image captured by the visible light camera 16 to obtain an image (extracted image) of the rust area showing the state of rust generation in the plant equipment P, An image (extracted image) of the deformation area indicating the deformation state of the external shape of the plant equipment P or an image (extracted image) of the vibration area indicating the vibration state of the plant equipment P is extracted. In the following description, the situation image includes an image (extracted image) of the gas leakage area and a temperature image extracted from the infrared image (original image) by image processing. The situation image includes an image of the rust area (extracted image), an image of the deformed area (extracted image), or a vibration image of the plant equipment P (extracted image) extracted from the visible light image (original image). be

また、画像処理・解析部25は、ガス漏洩エリアの画像から、空間に広がるガス雲の空間座標情報、およびガスの漏洩位置の情報(状況情報)を得る。漏洩位置の推定方法は、例えば特許第6620878号に記載の方法など、公知の手法を用いることができる。 Further, the image processing/analysis unit 25 obtains spatial coordinate information of the gas cloud spreading in space and information (situation information) of the gas leak position from the image of the gas leak area. A known method such as the method described in Japanese Patent No. 6620878 can be used as a method for estimating the leak position.

画像処理・解析部25は、撮像された赤外線画像(状況画像)の各画素の値を、所定の式に基づき変換することで、構成部品の温度情報(状況情報)を得る。 The image processing/analysis unit 25 obtains temperature information (status information) of the components by converting the value of each pixel of the captured infrared image (situation image) based on a predetermined formula.

画像処理・解析部25は、撮像された可視光画像(状況画像)を解析することで、プラント設備を構成する配管などの構成部品の振動の情報(振幅および周波数)を得る。振動の情報を得る手法としては、例えば国際公開公報WO2018207528に記載されている。 The image processing/analysis unit 25 obtains vibration information (amplitude and frequency) of component parts such as piping that constitutes the plant equipment by analyzing the captured visible light image (situation image). A technique for obtaining vibration information is described in, for example, International Publication WO2018207528.

画像処理・解析部25は、撮像された可視光画像(状況画像)を解析することで、プラント設備を構成する配管などの構成部品の外観に関する錆の情報(状況情報)を得る。錆の発生は、例えば画像の色情報を用いることで、認識できる。 The image processing/analysis unit 25 obtains rust information (status information) regarding the appearance of component parts such as piping that constitutes the plant equipment by analyzing the captured visible light image (status image). The occurrence of rust can be recognized by using color information of the image, for example.

画像処理・解析部25は、撮像された可視光画像(状況画像)を解析することで、プラント設備を構成する配管などの構成部品の外観に関する変形情報(状況情報)を得る。変形の発生は、例えば撮影画像とプラント設備Pの設計情報とを比較することで得ることができる。あるいは、撮影対象の3次元情報を取得できるカメラを用い、得られた撮影対象の3次元形状と、プラント設備Pの設計情報とを比較することで得ることができる。3次元情報は、例えば三角測量に基づく距離測定方法や、光速を利用した距離測定方法を用いて得ることができる。 The image processing/analysis unit 25 obtains deformation information (situation information) regarding the appearance of component parts such as piping that constitutes the plant equipment by analyzing the captured visible light image (situation image). Occurrence of deformation can be obtained by comparing the photographed image and the design information of the plant facility P, for example. Alternatively, it can be obtained by using a camera capable of acquiring three-dimensional information of an object to be photographed and comparing the obtained three-dimensional shape of the object to be photographed with the design information of the plant equipment P. Three-dimensional information can be obtained using, for example, a distance measurement method based on triangulation or a distance measurement method using the speed of light.

位置合わせ部26は、複数種類の状況画像(ガス漏洩エリアの画像、錆エリアの画像等)の各画素の位置を3次元モデルの座標における位置と関連付ける。以下の説明で、状況画像を3次元モデルと関連付けるとは、状況画像の各画素の位置を3次元モデルの座標における位置と関連付けることを意味する。 The alignment unit 26 associates the position of each pixel of multiple types of situation images (gas leak area image, rust area image, etc.) with the coordinate position of the three-dimensional model. In the following description, associating the situation image with the three-dimensional model means associating the position of each pixel of the situation image with the position in the coordinates of the three-dimensional model.

記憶部30は、プラント設備Pの状況に関する情報(状況情報)を、3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する。具体的には、記憶部30は、赤外線カメラ14により撮影されたプラント設備Pの赤外線画像を3次元モデルに関連付けて記憶する。また、記憶部30は、可視光カメラ16により撮影されたプラント設備Pの可視光画像を3次元モデルに関連付けて記憶する。 The storage unit 30 stores information (status information) about the status of the plant equipment P in association with the corresponding part of the three-dimensional model. Specifically, the storage unit 30 stores an infrared image of the plant equipment P captured by the infrared camera 14 in association with the three-dimensional model. The storage unit 30 also stores the visible light image of the plant equipment P captured by the visible light camera 16 in association with the three-dimensional model.

図3は、3次元モデルの位置座標に関連付けられて記憶される状況情報の一例を示す図である。図3に示すように、記憶部30は、撮影日時を付帯情報として記憶する。また、記憶部30は、状況情報として表面温度(℃)、ガス漏洩の有無、錆の有無を記憶する。図3に示すように、表面温度の列の「20」、「40」「25」は、表面温度℃を示し、ガス漏洩の列の「0」は、ガス漏洩がないことを示し、「1」は、ガス漏洩があることを示す。またガスの漏洩位置と対応づけて、ガス雲の3次元空間における広がり(空間座標)を記憶する(不図示)。ガス雲の空間座標は、複数の位置から撮影された赤外画像から算出できる。一方向からの赤外画像しかない場合は、奥行き方向の広がりを左右方向の広がりと同じだと仮定して算出してもよい。また、ガスの漏洩位置と対応づけて、撮影された赤外画像(動画を含む)あるいは画像処理されて抽出されたガス雲の画像(動画を含む)を記憶してもよい。錆の列の「0」は、錆がないことを示し、「1」は、錆があることを示す。錆の状態に応じて多段階で記憶されてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of situation information stored in association with position coordinates of a three-dimensional model. As shown in FIG. 3, the storage unit 30 stores the shooting date and time as supplementary information. The storage unit 30 also stores the surface temperature (° C.), the presence or absence of gas leakage, and the presence or absence of rust as status information. As shown in FIG. 3, "20", "40", and "25" in the column of surface temperature indicate the surface temperature ° C., "0" in the column of gas leakage indicates that there is no gas leakage, and "1 ” indicates that there is a gas leak. In addition, the extent (spatial coordinates) of the gas cloud in the three-dimensional space is stored in association with the gas leak position (not shown). The spatial coordinates of the gas cloud can be calculated from infrared images taken from multiple locations. If there is only an infrared image from one direction, the calculation may be performed by assuming that the spread in the depth direction is the same as the spread in the horizontal direction. In addition, captured infrared images (including moving images) or gas cloud images (including moving images) extracted by image processing may be stored in association with gas leak positions. A "0" in the rust column indicates no rust and a "1" indicates rust present. It may be stored in multiple stages according to the state of rust.

画像生成部28は、3次元モデルに基づいて、所定の視点からのプラント設備Pの画像(以下、プラント画像)を生成する。 The image generator 28 generates an image of the plant equipment P (hereinafter referred to as a plant image) from a predetermined viewpoint based on the three-dimensional model.

表示部40は、状況画像の各画素が持つ情報をプラント画像上の対応位置に重畳して表示する。 The display unit 40 displays the information of each pixel of the situation image by superimposing it on the corresponding position on the plant image.

図4は、状況画像の各画素が持つ情報を、プラント画像上の対応位置に重畳して表示する一例を示す図である。図4に示す一例では、プラント画像はガスタンクの画像である。また、状況画像は、ガス漏洩の状態を示す画像(ここでは、ガス雲)である。なお、ガス雲は、記憶部30に記憶されているガス雲の空間座標に基づいて生成されたCG(Computer Graphics)画像が表示される。表示画面の下部にプラント設備Pの地図(3Dモデルの平面図)が表示される。赤外線カメラ14の視点位置は黒丸として3Dモデルの平面図内に示されている。視点の高さを指定する高さバーは、3Dモデルの平面図の右側に表示されている。平面図内には、視点(黒丸)からの、プラント画像の画角範囲が破線で示されている。表示画面の右下部に、視点の向きを示す楕円の組み合わせの図が表示されている。視点の方向と表示画角は、プラント画像に対するマウス操作により変更可能にされる。あるいは平面図内の黒丸および高さバーの移動により変更可能にされてもよい。表示画角は、+、-ボタンにより変更可能にされてもよい。 FIG. 4 is a diagram showing an example of displaying the information of each pixel of the situation image superimposed on the corresponding position on the plant image. In one example shown in FIG. 4, the plant image is an image of a gas tank. The situation image is an image (here, gas cloud) showing the state of gas leakage. As for the gas cloud, a CG (Computer Graphics) image generated based on the spatial coordinates of the gas cloud stored in the storage unit 30 is displayed. A map (a plan view of a 3D model) of the plant facility P is displayed at the bottom of the display screen. The viewpoint position of the infrared camera 14 is indicated in the plan view of the 3D model as a black circle. A height bar specifying the height of the viewpoint is displayed on the right side of the plan view of the 3D model. In the plan view, the field angle range of the plant image from the viewpoint (black circle) is indicated by a dashed line. A diagram of a combination of ellipses indicating the orientation of the viewpoint is displayed in the lower right portion of the display screen. The direction of the viewpoint and the display angle of view can be changed by operating the mouse on the plant image. Alternatively, it may be made changeable by moving a black circle and a height bar in the plan view. The display angle of view may be changed by + and - buttons.

なお、制御部20の各構成は、ネットワークで繋がれて、例えば、3次元モデルはクラウド上に記憶されてもよい。また、制御部20もクラウド上にあってもよい。制御部20は、複数のCPUで構成され、ネットワークで繋がることで一体的に動作してもい。記憶部30も、複数で分散されて構成されてもよい。また、表示部40は、プラント設備P内に配置されてもよい。また、表示部40は、本社の中央監視室等に配置され、各地のプラント設備Pを集中管理するようにしてもよい。 Each component of the control unit 20 may be connected via a network, and the three-dimensional model may be stored on the cloud, for example. Also, the control unit 20 may be on the cloud. The control unit 20 may be composed of a plurality of CPUs and may operate integrally by being connected via a network. The storage unit 30 may also be configured in a distributed manner. Moreover, the display unit 40 may be arranged in the plant facility P. Further, the display unit 40 may be arranged in a central monitoring room or the like of the head office to centrally manage the plant facilities P in various places.

次に、本発明の実施の形態にかかるプラント管理方法の一例について説明する。図5は、本発明の実施の形態にかかるプラント管理方法の一例を示すフローチャートである。本フローは、CPUがプラント管理プログラムをRAMに展開することにより開始される。なお、制御部20が生成部22、取得部24、画像処理・解析部25、位置合わせ部26等の各機能を実行するものとして説明する。 Next, an example of the plant management method according to the embodiment of the present invention will be explained. FIG. 5 is a flow chart showing an example of the plant management method according to the embodiment of the invention. This flow starts when the CPU develops the plant management program in the RAM. It is assumed that the control unit 20 executes each function of the generation unit 22, the acquisition unit 24, the image processing/analysis unit 25, the alignment unit 26, and the like.

先ず、プラント管理方法の一例として、本フローの開始から状況情報を記憶するまでのステップについて図5を参照して説明する。ここでは、状況情報として、ガス漏漏洩エリアの画像(状況画像)を一例に挙げて説明する。 First, as an example of the plant management method, the steps from the start of this flow to the storage of the status information will be described with reference to FIG. Here, an image (situation image) of a gas leakage area will be described as an example of situation information.

ステップS100において、制御部20は、プラント設備Pに関する設計情報および計測情報の少なくとも一つに基づいて、コンピュータ上の仮想空間にプラント設備Pの3次元モデルを生成する。設計情報には、プラント設備Pの3次元形状および位置情報が含まれる。計測情報は、レーザー等を用いた3次元測定装置により計測された、プラント設備Pの3次元形状および位置情報が含まれる。 In step S100, the control unit 20 generates a three-dimensional model of the plant equipment P in the virtual space on the computer based on at least one of the design information and the measurement information regarding the plant equipment P. The design information includes the three-dimensional shape and position information of the plant equipment P. The measurement information includes the three-dimensional shape and position information of the plant equipment P measured by a three-dimensional measuring device using a laser or the like.

次に、ステップS110において、制御部20は、赤外線画像を取得する。 Next, in step S110, the controller 20 acquires an infrared image.

次に、ステップS120において、制御部20は、画像処理によって、赤外線画像からガス漏洩エリアの画像(抽出画像)を抽出する。また、制御部20は、ガス漏洩エリアの画像から漏洩位置を推定する。 Next, in step S120, the control unit 20 extracts an image (extracted image) of the gas leakage area from the infrared image by image processing. Further, the control unit 20 estimates the leak position from the image of the gas leak area.

次に、ステップS130において、制御部20は、ガス漏洩エリアの画像および漏洩位置を3次元モデルと関連付けする。 Next, in step S130, the control unit 20 associates the image of the gas leak area and the leak position with the three-dimensional model.

ガス漏れエリアの画像と3次元モデルとの関連付けの方法は、例えば、赤外線カメラ14の撮影地点は、GPS(Global Positioning System)、高度センサ等で取得する。赤外線カメラ14の撮影方向は、加速度センサ、ジャイロセンサ(角速度センサ)、地磁気センサ等で取得する。取得した撮影地点および撮影方向をプラント設備Pの3次元モデルに適用し、カメラの画角情報(焦点距離とイメージセンササイズの情報)に基づいて、3次元モデルから生成されたプラント画像からカメラの画角範囲を切り取ることで、撮影画像と同じ視点かつ同じ画角のプラント画像を得る。あるいは、撮影地の情報とプラント設備Pの形状情報とから、撮影画像内の設備を、例えばパターン認識等で認識してもよい。これにより、状況画像(撮影画像)の各画素とプラント設備Pの3次元モデルとを対応させることが可能となる。さらに、状況画像から抽出された画素毎の情報(状況画像の画素が有する情報)を、当該画素と対応する位置におけるプラント設備Pの状況に関する情報として3次元モデルに取り込むことが可能となる。 As for the method of associating the image of the gas leak area with the three-dimensional model, for example, the photographing point of the infrared camera 14 is acquired by a GPS (Global Positioning System), an altitude sensor, or the like. The photographing direction of the infrared camera 14 is acquired by an acceleration sensor, a gyro sensor (angular velocity sensor), a geomagnetic sensor, or the like. The acquired shooting point and shooting direction are applied to the 3D model of the plant facility P, and based on the angle of view information (focal length and image sensor size information) of the camera, the plant image generated from the 3D model is converted to the camera. By cutting out the field angle range, a plant image having the same viewpoint and the same field angle as the photographed image is obtained. Alternatively, the equipment in the photographed image may be recognized from the information of the photographing location and the shape information of the plant equipment P, for example, by pattern recognition. As a result, each pixel of the situation image (captured image) and the three-dimensional model of the plant equipment P can be associated with each other. Furthermore, information for each pixel extracted from the situation image (information possessed by the pixel of the situation image) can be incorporated into the three-dimensional model as information about the situation of the plant facility P at the position corresponding to the pixel.

次に、ステップS140において、記憶部30は、ガス漏れエリアの画像および漏洩位置を、3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する。その後、図5に示すフローは終了する。 Next, in step S140, the storage unit 30 stores the image of the gas leak area and the leak position in association with the corresponding part of the three-dimensional model. After that, the flow shown in FIG. 5 ends.

次に、状況情報(ここでは、ガス漏洩エリアの情報)をプラント画像上に表示するまでのステップについて、図6を参照して説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかるプラント管理方法の他の例を示すフローチャートである。本フローは、CPUがプラント管理プログラムをRAMに展開することにより開始される。なお、制御部20が、画像生成部28等の機能を実行するものとして説明する。 Next, the steps up to displaying the situation information (here, information on the gas leakage area) on the plant image will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flow chart showing another example of the plant management method according to the embodiment of the invention. This flow starts when the CPU develops the plant management program in the RAM. Note that the control section 20 will be described as executing the functions of the image generating section 28 and the like.

ステップS200において、制御部20は、3次元モデル作成のための視点が指定されたか否かについて判定する。 In step S200, the control unit 20 determines whether or not a viewpoint for creating a three-dimensional model has been designated.

ステップS210において、制御部20は、3次元モデルのデータを記憶部30から読み出し、指定された視点からのプラント画像を生成し、表示部40に表示させる。 In step S<b>210 , the control unit 20 reads the three-dimensional model data from the storage unit 30 , generates a plant image from the specified viewpoint, and causes the display unit 40 to display the image.

ステップ220において、制御部20は、プラント画像に重ねて表示させる状況情報(表面温度、ガス漏洩、錆の有無、振動等)のいずれが指定されたか否かについて判定する。 At step 220, the control unit 20 determines whether or not any of the status information (surface temperature, gas leakage, presence or absence of rust, vibration, etc.) to be superimposed on the plant image has been specified.

ステップS230において、制御部20は、指定された状況情報(ここでは、ガス漏洩)に基づいて、漏洩位置(赤色のターゲットマーク)をプラント画像の対応位置に点滅表示させるとともに、ガス雲をプラント画像の対応位置にCG表示させる。その後、図6に示すフローは終了する。なお、その後、ステップS200の前に戻ってもよい。 In step S230, based on the specified situation information (here, gas leakage), the control unit 20 blinks the leak position (red target mark) at the corresponding position on the plant image, and also displays the gas cloud on the plant image. CG is displayed at the position corresponding to . After that, the flow shown in FIG. 6 ends. In addition, you may return to before step S200 after that.

図7は、視点からのプラント画像Pの画像(プラント画像)上の対応位置に重ねて表示される状況情報の他の一例を示す図である。図7に示すように、視点からのプラント画像が表示され、プラント画像の対応位置に状況情報(ここでは、温度分布)が重ねて表示される。図7では、温度の違いをハッチングの種類で表している。液体が貯留されている量が、温度情報で認識できる(図7では、黒色の領域で示されている)。また表示画面では、温度、振動、錆、ガス漏洩の情報を表示させるためのそれぞれの切替ボタンが表示されている。表示させたい情報を指定することで、プラント画像上に情報を重畳させて表示することができる。「温度」を指定した場合、測定温度に対応して、低温:紫から高温:赤まで多色表示される。「振動」を指定した場合、例えば、振動が所定値を超えているエリアを点滅表示させる。振動の振幅に応じて多色表示させてもよい。「錆」を指定した場合、例えば、錆あり領域を赤色で点滅表示させる。錆の程度に応じて多色表示させてもよい。「ガス漏洩」を指定した場合、漏洩位置を例えば赤色のターゲットマークで表示し、点滅表示させる。プラント画像上に表示させる情報は複数であってもよい。複数の切替ボタンを指定することで、指定された情報が同時に表示される。 FIG. 7 is a diagram showing another example of situation information displayed superimposed on the corresponding position on the image of the plant image P (plant image) from the viewpoint. As shown in FIG. 7, a plant image from a viewpoint is displayed, and situation information (here, temperature distribution) is superimposed on the corresponding position of the plant image. In FIG. 7, the difference in temperature is represented by the type of hatching. The amount of liquid stored can be recognized from the temperature information (indicated by the black area in FIG. 7). The display screen also displays switching buttons for displaying information on temperature, vibration, rust, and gas leakage. By specifying the information to be displayed, the information can be superimposed on the plant image and displayed. When "Temperature" is specified, the measured temperature is displayed in multiple colors, from low temperature: purple to high temperature: red. When "vibration" is specified, for example, an area where the vibration exceeds a predetermined value is displayed blinking. It may be displayed in multiple colors according to the amplitude of vibration. If "rust" is specified, for example, the area with rust is displayed blinking in red. It may be displayed in multiple colors according to the degree of rust. When "gas leakage" is specified, the location of the leakage is indicated by, for example, a red target mark and blinking. A plurality of pieces of information may be displayed on the plant image. By specifying multiple switching buttons, the specified information is displayed at the same time.

本実施の形態におけるプラント管理方法は、実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する3次元モデル生成ステップと、プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する状況画像取得ステップと、画像情報として取得されたプラント設備の状況に関する情報を、3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する記憶ステップと、を備える。 The plant management method according to the present embodiment includes a three-dimensional model generation step of generating a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space, and A situation image acquisition step of acquiring information as image information, and a storage step of storing the information relating to the situation of the plant equipment acquired as image information in association with the corresponding portion of the three-dimensional model.

上記構成により、プラント設備Pの状況に関する情報(状況情報)を状況画像として取得するため、プラント設備Pの状況に関する情報を検出する多数のセンサを配置する場合と比較して安価に多くの状況画像を取得することができる。これにより、コストの上昇を抑えることが可能となる。また、一度に多量の状況情報をデータとしてプラントの3次元モデルに取り込むことが可能となり、プラント設備Pの運転シミュレーションや劣化シミュレーション等、各種シミュレーションの精度を向上させることができる。 With the above configuration, since information (status information) about the status of the plant equipment P is obtained as a status image, a large number of status images can be obtained at a low cost compared to the case of arranging a large number of sensors for detecting information about the status of the plant equipment P. can be obtained. This makes it possible to suppress an increase in cost. In addition, it becomes possible to import a large amount of situation information as data into the three-dimensional model of the plant at one time, so that the accuracy of various simulations such as operation simulation and deterioration simulation of the plant equipment P can be improved.

また、本実施の形態におけるプラント管理方法は、互いに異なる位置に配置された複数の赤外線カメラ14や、巡回撮影ロボットやドローンを用いてプラント設備Pを撮影することで、多数の視点からのプラント設備Pの赤外線画像を取得する。複数の視点による赤外線画像が得られるため、プラント設備Pに関する様々な方向からの情報を得ることができる。そのため、プラント設備Pに関する情報を漏れなく取得できる。また、ガス漏洩を撮影した場合には、複数視点からの画像から、3次元空間上のガス漏洩の位置やガス雲の広がりが算出できるため、プラント設備Pのガス漏洩エリアを立体的に捉えることが可能となる。 In addition, the plant management method according to the present embodiment captures the plant equipment P using a plurality of infrared cameras 14 arranged at mutually different positions, a patrolling photographing robot, or a drone, so that the plant equipment can be viewed from many viewpoints. Acquire an infrared image of P. Since infrared images are obtained from a plurality of viewpoints, information regarding the plant equipment P can be obtained from various directions. Therefore, information about the plant equipment P can be obtained without omission. In addition, when a gas leak is photographed, the position of the gas leak in a three-dimensional space and the spread of the gas cloud can be calculated from the images from multiple viewpoints, so the gas leak area of the plant equipment P can be captured three-dimensionally. becomes possible.

また、本実施の形態におけるプラント管理方法は、多くの赤外線画像から得られる情報(例えば、温度情報、ガス漏れ情報)や可視画像からの情報(錆や振動の情報)を3Dモデルに入力することができ、プラントの状況のシミュレーションに生かすことができるため、シミュレーションの精度を容易に上げることが可能となる。 In addition, the plant management method according to the present embodiment inputs information obtained from many infrared images (for example, temperature information, gas leak information) and information from visible images (information on rust and vibration) into the 3D model. can be used to simulate plant conditions, so the accuracy of the simulation can be easily improved.

(変形例1)
次に、本実施の形態の変形例について説明する。なお、変形例の説明においては、上記実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。
(Modification 1)
Next, a modified example of this embodiment will be described. In addition, in the description of the modified example, the configuration different from the above-described embodiment will be mainly described, and the same configuration will be given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

先ず、本実施の形態の変形例1について図8を参照して説明する。図8は、本実施の形態の変形例1に係るプラント管理装置1の構成を概略的に示す図である。変形例1に係るプラント管理装置1は、図8に示すように、プラント設備の光景を透過する透過式メガネ型端末50(以下、スマートグラス)を備えている。スマートグラス50は、LAN(Local Area Network)や、インターネット回線などの通信回線を介して制御部20とデータを送受信する。なお、図8では、制御部20およびスマートグラス50のそれぞれに設けられる送受信部を省略して示す。 First, Modification 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a plant management device 1 according to Modification 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 8, the plant management apparatus 1 according to Modification 1 includes a transmissive spectacles-type terminal 50 (hereinafter referred to as smart glasses) through which the view of the plant equipment is transmitted. The smart glasses 50 transmit and receive data to and from the control unit 20 via a communication line such as a LAN (Local Area Network) or the Internet line. Note that FIG. 8 omits the transmission/reception units provided in each of the control unit 20 and the smart glasses 50 .

スマートグラス50は、エリア特定部52と、投射部54と、を備えている。スマートグラス50は、プラント設備Pの光景を透過するレンズ部を有する。 The smart glasses 50 are provided with an area specifying section 52 and a projection section 54 . The smart glasses 50 have a lens portion through which the sight of the plant facility P is transmitted.

エリア特定部52は、作業員に装着されるスマートグラス50(レンズ部)の位置座標および座標軸に対する傾きに基づいて作業員の位置および視線の方向(つまり、視界)を特定する。 The area specifying unit 52 specifies the worker's position and the direction of the line of sight (that is, the field of view) based on the positional coordinates of the smart glasses 50 (lens unit) worn by the worker and the inclination with respect to the coordinate axes.

制御部20は、スマートグラス50からスマートグラス50(レンズ部)の位置座標および座標軸に対する傾きに関する情報を受信する。取得部24は、作業員の視界内におけるプラント設備の状況に関する情報を、状況画像(例えば、赤外線カメラ14により撮影された赤外線画像)として取得する。 The control unit 20 receives information about the position coordinates of the smart glasses 50 (lens unit) and the tilt with respect to the coordinate axes from the smart glasses 50 . The acquisition unit 24 acquires information about the status of the plant equipment within the field of view of the worker as a status image (for example, an infrared image captured by the infrared camera 14).

画像処理・解析部25は、赤外線画像からガス漏洩エリアを示すガス雲イメージ画像を抽出する。 The image processing/analysis unit 25 extracts a gas cloud image representing the gas leakage area from the infrared image.

制御部20は、ガス雲イメージ画像をプラント設備Pの3次元データと関連付けられて、記憶させる。 The control unit 20 associates the gas cloud image with the three-dimensional data of the plant equipment P and stores them.

位置合わせ部26は、スマートグラス50(レンズ部)の位置座標および座標軸に対する傾きに基づいて、スマートグラス50から見えるプラント設備Pの画像(プラント画像)を生成し、プラント画像とスマートグラスから見える光景とを対応付ける。 The alignment unit 26 generates an image (plant image) of the plant equipment P seen from the smart glasses 50 based on the position coordinates of the smart glasses 50 (lens unit) and the inclination with respect to the coordinate axes, and aligns the plant image with the scene seen from the smart glasses. and

制御部20は、プラント設備Pの3次元データと関連付けられるガス雲データを記憶部30から読み出し、スマートグラス50から見える光景と対応付けて、ガス雲イメージ画像がレンズ部に投射されるように投射部54を制御する。なお、制御部20は、ガス雲イメージ画像に代えて、ガス漏洩位置、ガスの流量、および、ガスの流れる方向を示す画像がレンズ部に投射されるように投射部54を制御してもよい。 The control unit 20 reads the gas cloud data associated with the three-dimensional data of the plant equipment P from the storage unit 30, associates it with the scene seen from the smart glasses 50, and projects the gas cloud image onto the lens unit. 54. Note that the control unit 20 may control the projection unit 54 so that an image showing the gas leak position, gas flow rate, and gas flow direction is projected onto the lens unit instead of the gas cloud image. .

変形例1にかかるプラント管理装置1は、プラント設備Pの光景を透過するレンズ部にガス雲イメージ画像を投射するスマートグラス50を備える。これにより、例えば、肉眼では捉えることができない可視光を透過する炭化水素ガスを、スマートグラス50を通して可視化できるため、爆発の危険があるガスを瞬時にかつ的確に視認することが可能となる。 The plant management apparatus 1 according to Modification 1 includes smart glasses 50 that project a gas cloud image onto a lens portion that transmits the scene of the plant equipment P. FIG. As a result, for example, hydrocarbon gases that transmit visible light, which cannot be seen with the naked eye, can be visualized through the smart glasses 50, making it possible to instantly and accurately visually recognize gases that are at risk of explosion.

なお、変形例1にかかるプラント管理装置1においては、スマートグラス50が制御部20の各機能を有してもよい。 Note that in the plant management device 1 according to Modification 1, the smart glasses 50 may have each function of the control unit 20 .

(変形例2)
次に、変形例2にかかるプラント管理装置1について図9を参照して説明する。図9は、本実施の形態の変形例1に係るプラント管理装置の構成を概略的に示す図である。なお、変形例2の説明においては、上記実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一符号を付してその説明を省略する。
(Modification 2)
Next, the plant management device 1 according to Modification 2 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of a plant management device according to Modification 1 of the present embodiment. In addition, in the description of Modification 2, the configuration different from that of the above-described embodiment will be mainly described, and the same configuration will be given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

変形例2に係るプラント管理装置1は、上記実施の形態の構成に加え、シミュレーション実行部66と、メンテナンス情報作成部68と、を備えている。 A plant management apparatus 1 according to Modification 2 includes a simulation execution unit 66 and a maintenance information creation unit 68 in addition to the configuration of the above embodiment.

シミュレーション実行部66は、3次元モデルおよび、記憶部30に連続的に記憶された状況画像の履歴および状況情報に基づいて、プラント設備Pの劣化をシミュレーションする。ここで、プラント設備Pの劣化とは、プラント設備Pおよびプラント設備Pの構成部それぞれの劣化をいい、例えば、金属疲労や、傷、錆、変形の広がりや、故障リスクなどが含まれる。 The simulation execution unit 66 simulates the deterioration of the plant equipment P based on the three-dimensional model, the history of the situation images and the situation information continuously stored in the storage unit 30 . Here, the deterioration of the plant equipment P refers to the deterioration of the plant equipment P and the constituent parts of the plant equipment P, and includes, for example, metal fatigue, damage, rust, spread of deformation, failure risk, and the like.

メンテナンス情報作成部68は、シミュレーションした結果に基づいて、プラント設備Pにおけるメンテナンスの必要な場所、時期、内容に関するメンテナンス情報を作成する。記憶部30は、メンテナンス情報を3次元モデルに関連付けて記憶する。 The maintenance information creation unit 68 creates maintenance information regarding the location, timing, and content of maintenance required for the plant equipment P based on the simulation results. The storage unit 30 stores maintenance information in association with the three-dimensional model.

図10は、3次元モデルに関連付けて記憶されるメンテナンス情報の一例を示す図である。図10に示すように、特定の部品(例えば、パイプ1)に対して、メンテナンスを行った時期、メンテナンスの内容などのように、メンテナンス情報の履歴が記憶部30に記憶されている。また、シミュレーション等に基づく次回のメンテナンス時期やその内容などのメンテナンス情報の予定が記憶されている。図10に示すように、パイプ1に対しては、2018年3月5日と2019年3月10日にパイプの交換が行われ、2020年4月に交換の予定が記憶されている。 FIG. 10 is a diagram showing an example of maintenance information stored in association with a three-dimensional model. As shown in FIG. 10, the history of maintenance information is stored in the storage unit 30, such as when maintenance was performed on a particular component (for example, the pipe 1) and the details of the maintenance. In addition, schedules of maintenance information such as the timing of the next maintenance based on a simulation or the like and the details of the maintenance are stored. As shown in FIG. 10, the pipe 1 was replaced on March 5, 2018 and March 10, 2019, and the replacement schedule for April 2020 is stored.

表示部40は、メンテナンス情報を3次元モデルの画像に重ねて表示する。具体的には、表示部40は、図2に示すように、「点検時期20xx年xx月」のメンテナンス情報を3次元モデルの画像に重ねて表示する。 The display unit 40 displays the maintenance information superimposed on the image of the three-dimensional model. Specifically, as shown in FIG. 2, the display unit 40 displays the maintenance information of "inspection time 20xx year xx month" superimposed on the image of the three-dimensional model.

変形例2にかかるプラント管理装置1は、3次元モデルおよび連続的に記憶された状況画像および状況情報の履歴に基づいて、プラント設備Pの劣化をシミュレーションするシミュレーション実行部66を備える。シミュレーション実行部66は、記憶部30に記憶されている温度情報、振動情報、錆の情報、変形の情報やその変化の履歴情報、およびプラントン設備Pに配置されている各種センサからの計測情報から、例えば金属疲労の程度をシミュレーションし、またその変化の状況から将来の状況を予測する。例えば温度情報では、異常温度の発生箇所、異常温度が発生した回数、温度変化サイクルの振幅、回数を考慮して劣化度合を判定する。例えば、振動情報では、振動発生箇所、振動の振幅、振動の周波数から異常状態や劣化度合を判定する。また、例えばパイプ等の錆や変形の状態から劣化度合を判定する。これらの外観からの情報に加え、例えばパイプ内を流れる流体の流量、圧力や、パイプの材料、厚さ等の設計情報や計測情報を加味し、パイプの劣化の進行状況を推定できる。プラント設備Pの表面状態を状況画像に基づいて取得し、状況画像が有する情報を用いてプラント設備の劣化をシミュレーションするため、多数のセンサの検出結果に基づいてシミュレーションする場合に比較して、安価に緻密にシミュレーション結果を得ることが可能となる。 The plant management apparatus 1 according to Modification 2 includes a simulation execution unit 66 that simulates the deterioration of the plant equipment P based on the three-dimensional model, continuously stored situation images, and the history of the situation information. The simulation execution unit 66 uses the temperature information, vibration information, rust information, deformation information and change history information stored in the storage unit 30, and measurement information from various sensors arranged in the planton facility P. From this, for example, the degree of metal fatigue is simulated, and the future situation is predicted from the situation of that change. For example, with temperature information, the degree of deterioration is determined in consideration of the location of abnormal temperature occurrence, the number of abnormal temperature occurrences, the amplitude of the temperature change cycle, and the number of times. For example, in the vibration information, the abnormal state and the degree of deterioration are determined from the location of vibration occurrence, the amplitude of vibration, and the frequency of vibration. Further, the degree of deterioration is determined from the state of rust and deformation of pipes, for example. In addition to this information from the appearance, for example, design information and measurement information such as the flow rate and pressure of the fluid flowing through the pipe, the material and thickness of the pipe, etc., can be taken into account to estimate the progress of deterioration of the pipe. The surface condition of the plant equipment P is acquired based on the situation image, and the information contained in the situation image is used to simulate the deterioration of the plant equipment. It is possible to obtain simulation results precisely.

また、変形例2にかかるプラント管理装置1は、シミュレーションした結果に基づいて、プラント設備に関するメンテナンス情報を作成するメンテナンス情報作成部68を備える。これにより、3次元モデルの画像に重ねて表示されるメンテナンス情報を、メンテナンスを計画する際の有効な判断材料とすることができる。また、図2に示すように、メンテナンス情報を3次元モデルの画像に重ねて表示することで、故障リスクが少ない箇所を容易に把握することができる。 The plant management apparatus 1 according to Modification 2 also includes a maintenance information creation unit 68 that creates maintenance information regarding plant equipment based on the simulation results. As a result, the maintenance information displayed superimposed on the image of the three-dimensional model can be used as an effective judgment material when planning maintenance. In addition, as shown in FIG. 2, by displaying the maintenance information superimposed on the image of the three-dimensional model, it is possible to easily grasp the locations where the risk of failure is low.

なお、変形例2にかかるプラント管理装置1は、変形例1に係るスマートグラス50を備えてもよい(図8を参照)。変形例2においては、スマートグラス50を備えることで、スマートグラス50(レンズ部)に、プラント設備Pの状況に関する情報として温度情報や振動情報などを表示することができる。 Note that the plant management apparatus 1 according to Modification 2 may include smart glasses 50 according to Modification 1 (see FIG. 8). In Modified Example 2, by providing the smart glasses 50, it is possible to display temperature information, vibration information, and the like as information about the status of the plant equipment P on the smart glasses 50 (lens portion).

なお、上記実施の形態においては、プラント設備Pの劣化予測をシミュレーションした結果に基づいて行ったが、本発明は、これに限らず、人工知能(Artificial Intelligence:AI)によって行ってもよい。 In the above-described embodiment, the deterioration prediction of the plant equipment P is performed based on the simulation result, but the present invention is not limited to this, and may be performed by artificial intelligence (AI).

また、上記実施の形態では、3次元モデルに重畳して表示する情報として、プラント設備Pの劣化予測やメンテナンス情報を挙げているが、本発明の応用例として例えば、劣化予測と関連する危険場所候補の情報でもよい。例えば、配管において、本来温度が高くない場所が高温になっている場合や、錆やへこみ等の変形が発生している場合、破損の危険が有ると判断し、その旨を3次元モデルに重畳して表示してもよい。また、プラント設備Pの温度分布、振動分布、漏洩位置、錆の発生位置、設備(例えば、パイプ等)の変形位置、変形量等の様々な情報を用いて、劣化や異常等による危険度をランク付けし、危険度を3次元モデルに重畳して表示してもよい。 In the above-described embodiment, the information superimposed on the three-dimensional model includes deterioration prediction and maintenance information of the plant equipment P, but as an application example of the present invention, for example, a dangerous place related to deterioration prediction Candidate information may be used. For example, if a pipe is hot in a place where it is not originally hot, or if there is deformation such as rust or dents, it is judged that there is a risk of damage, and this fact is superimposed on the 3D model. may be displayed as In addition, using various information such as temperature distribution, vibration distribution, leakage position, rust generation position, deformation position and deformation amount of equipment (for example, pipes etc.) of plant equipment P, the degree of danger due to deterioration and abnormality etc. It may be ranked and displayed by superimposing the degree of danger on the three-dimensional model.

その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, the above-described embodiments are merely examples of specific implementations of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. Thus, the invention may be embodied in various forms without departing from its spirit or essential characteristics.

2020年7月16日出願の特願2020-122165の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容はすべて本願に援用される。 The disclosure contents of the specification, drawings and abstract contained in the Japanese application of Japanese Patent Application No. 2020-122165 filed on July 16, 2020 are incorporated herein by reference.

1 プラント管理装置
12 入力部
14 赤外線カメラ
16 可視光カメラ
20 制御部
22 生成部
24 取得部
25 画像処理・解析部
26 位置合わせ部
28 画像生成部
30 記憶部
40 表示部
50 スマートグラス
52 エリア特定部
54 投射部
62 可視光画像解析部
64 赤外線画像解析部
66 シミュレーション実行部
68 メンテナンス情報作成部
1 plant management device 12 input unit 14 infrared camera 16 visible light camera 20 control unit 22 generation unit 24 acquisition unit 25 image processing/analysis unit 26 alignment unit 28 image generation unit 30 storage unit 40 display unit 50 smart glasses 52 area identification unit 54 projection unit 62 visible light image analysis unit 64 infrared image analysis unit 66 simulation execution unit 68 maintenance information creation unit

Claims (12)

実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する3次元モデル生成ステップと、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する状況画像取得ステップと、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する記憶ステップと、
を備える、プラント管理方法。
a three-dimensional model generating step of generating a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
a situation image acquisition step of acquiring information about the status of the plant equipment as image information;
a storage step of storing the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
A plant management method comprising:
前記プラント設備の状況に関する情報は、前記プラント設備の温度情報、振動情報および流体の漏洩情報、並びに、前記プラント設備の外観に関する情報の少なくとも1つを含む、
請求項1に記載のプラント管理方法。
The information about the status of the plant equipment includes at least one of temperature information, vibration information and fluid leakage information of the plant equipment, and information about the appearance of the plant equipment.
The plant management method according to claim 1.
前記状況画像取得ステップにおいて、前記プラント設備の状況に関する情報を、撮像装置を用いて取得する、請求項1または2に記載のプラント管理方法。 3. The plant management method according to claim 1, wherein in said situation image acquiring step, information relating to the situation of said plant equipment is acquired using an imaging device. 前記記憶ステップにおいて、
前記撮像装置の撮影地点および撮影方向に関する情報を用いて、前記撮像装置で取得された画像上の位置と前記3次元モデルの位置とを対応させ、
前記3次元モデルの各位置と対応付けて、対応位置の前記プラント設備の状況に関する情報を記憶する、請求項3に記載のプラント管理方法。
In the storing step,
Corresponding the position on the image acquired by the imaging device and the position of the three-dimensional model using information about the shooting location and shooting direction of the imaging device;
4. The plant management method according to claim 3, wherein information relating to the status of the plant equipment at the corresponding position is stored in association with each position of the three-dimensional model.
前記撮像装置は、赤外線カメラおよび可視光カメラの少なくともいずれかである、
請求項3または4に記載のプラント管理方法。
The imaging device is at least one of an infrared camera and a visible light camera,
The plant management method according to claim 3 or 4.
記憶されている、前記3次元モデルと、前記3次元モデルの対応箇所と関連づけられている前記プラント設備の状況に関する情報とを取得する関連情報取得ステップと、
前記3次元モデルから、所定の視点位置からの前記プラント設備の画像を生成し、前記プラント設備の状況に関する情報を3次元モデル上の対応位置に重ねて表示する表示ステップと、をさらに備える、
請求項1から5のいずれか一項に記載のプラント管理方法。
a related information acquiring step of acquiring the stored three-dimensional model and information relating to the status of the plant facility associated with the corresponding portion of the three-dimensional model;
a display step of generating an image of the plant equipment from a predetermined viewpoint position from the three-dimensional model and displaying information on the status of the plant equipment superimposed on the corresponding position on the three-dimensional model;
The plant management method according to any one of claims 1 to 5.
前記3次元モデルおよび前記プラント設備の状況に関する情報に基づいて、前記プラント設備の劣化をシミュレーションするステップをさらに備える、
請求項1から6のいずれか一項に記載のプラント管理方法。
further comprising a step of simulating deterioration of the plant equipment based on the three-dimensional model and information about the status of the plant equipment;
The plant management method according to any one of claims 1 to 6.
前記シミュレーションした結果に基づいて、前記プラント設備におけるメンテナンスの必要な場所、時期、内容に関するメンテナンス情報を作成するステップと、
前記作成された前記メンテナンス情報を前記3次元モデルと関連付けて記憶するステップと、
前記メンテナンス情報を前記3次元モデルの対応箇所に表示するステップと、をさらに備える、
請求項7に記載のプラント管理方法。
a step of creating maintenance information regarding the location, timing, and content of maintenance required for the plant equipment based on the simulation results;
a step of storing the created maintenance information in association with the three-dimensional model;
and displaying the maintenance information at the corresponding location of the three-dimensional model.
The plant management method according to claim 7.
前記3次元モデルおよび前記プラント設備の状況に関する情報に基づいて、前記プラント設備の危険度の情報を作成するステップと、
前記作成された前記危険度の情報を前記3次元モデルと関連付けて記憶するステップと、
前記危険度の情報を前記3次元モデルの対応箇所に表示するステップと、をさらに備える、
請求項1から6のいずれか一項に記載のプラント管理方法。
a step of creating risk information of the plant equipment based on the three-dimensional model and information about the status of the plant equipment;
a step of storing the generated risk information in association with the three-dimensional model;
a step of displaying the information on the degree of risk at the corresponding location of the three-dimensional model;
The plant management method according to any one of claims 1 to 6.
前記プラント設備の光景を透過する透過式メガネ型端末のレンズ部に前記プラント設備の状況に関する情報を投射する、投射ステップをさらに備える、
請求項1から9のいずれか一項に記載のプラント管理方法。
further comprising a projection step of projecting information about the status of the plant equipment onto a lens unit of a transmissive eyeglass-type terminal that transmits the scene of the plant equipment;
The plant management method according to any one of claims 1 to 9.
実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する生成部と、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する取得部と、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する記憶部と、
を備える、プラント管理装置。
a generation unit that generates a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
an acquisition unit that acquires information about the status of the plant equipment as image information;
a storage unit that stores the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
A plant management device.
実空間のプラント設備に関する設計情報に基づいて、コンピュータ上の仮想空間に前記プラント設備の3次元モデルを生成する処理と、
前記プラント設備の状況に関する情報を画像情報として取得する処理と、
前記画像情報として取得された前記プラント設備の状況に関する情報を、前記3次元モデルの対応箇所に関連付けて記憶する処理と、
をコンピュータに実行させるプラント管理プログラム。
a process of generating a three-dimensional model of the plant equipment in a virtual space on a computer based on design information related to the plant equipment in the real space;
A process of acquiring information about the status of the plant equipment as image information;
a process of storing the information about the status of the plant equipment acquired as the image information in association with the corresponding part of the three-dimensional model;
A plant management program that causes a computer to execute
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