JP2023147353A - Disaster prevention facility inspection device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本開示は、防災設備で用いられる配管または銅パイプのエアリークの有無を点検する防災設備点検装置に関する。 The present disclosure relates to a disaster prevention equipment inspection device that inspects piping or copper pipes used in disaster prevention equipment for air leaks.
監視環境における温度の上昇率が許容以上になることで火災の発生を感知する熱感知器がある。熱感知器としては、故障しにくく性能が安定している空気管式のものが広く使われている。空気管式熱感知器では、例えば、監視対象となる建物の天井部分に空気管を張り巡らせ、空気管内に封入されている空気の温度上昇を監視することで、火災が発生したか否かの判定が行われる。 There are heat detectors that detect the occurrence of a fire when the temperature rise rate in a monitored environment exceeds an allowable level. Air tube type heat detectors are widely used because they are difficult to break down and have stable performance. With air tube type heat detectors, for example, air tubes are stretched around the ceiling of the building being monitored, and by monitoring the temperature rise of the air sealed inside the air tubes, it is possible to determine whether a fire has occurred or not. A judgment is made.
空気管は、施工時や使用環境あるいは長期にわたる使用の影響により、劣化あるいは損傷し、空気管に切断や穴が開いてしまうことが考えられる。穴が開いてしまった場合には、空気管内に封入されていた空気が穴から漏れてしまい、エアリークが発生するため、熱感知器が正常に動作しなくなる。 Air pipes may deteriorate or be damaged during construction, the operating environment, or the effects of long-term use, resulting in cuts or holes in the air pipes. If a hole opens, the air sealed in the air pipe will leak through the hole, causing an air leak and causing the heat sensor to malfunction.
そこで、熱感知器の性能を維持するために、空気管においてエアリークが発生している位置を特定することのできる従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、空気の代わりに反応ガスを空気管に送給し、布設されている空気管に沿ってガス感知器を使用した検査を実施し、ガス感知器に反応ガスによる反応があった位置をエアリークが発生した位置として特定している。 Therefore, in order to maintain the performance of a heat sensor, there is a conventional technique that can identify the position where an air leak occurs in an air pipe (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, a reaction gas is supplied to an air pipe instead of air, and an inspection using a gas sensor is carried out along the installed air pipe, and a reaction due to the reaction gas is detected on the gas sensor. The location has been identified as the location where the air leak occurred.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
例えば、空気管が建物の天井部分に張り巡らされているような設置環境の場合には、空気管に沿ってガス感知器を用いた検査を行うために、高所作業を伴う必要がある。また、特許文献1に係る技術は、反応ガスを必要とする。従って、エアリークが発生した位置を特定するために、費用と手間が発生してしまう課題があった。
However, the conventional technology has the following problems.
For example, in the case of an installation environment where air pipes are stretched across the ceiling of a building, it is necessary to perform work at heights in order to conduct inspections using gas detectors along the air pipes. Furthermore, the technique disclosed in Patent Document 1 requires a reactive gas. Therefore, there is a problem in that it costs money and time to specify the location where the air leak has occurred.
また、設置環境によっては、反応ガス自体を使用できない場合、あるいは空気管に沿ってガス感知器を用いた検査を行うこと自体が不可能な場合も考えられる。さらに、反応ガスを用いた検査を行うことのできる作業者は、限られてしまう。 Further, depending on the installation environment, there may be cases where the reaction gas itself cannot be used, or where it is impossible to perform an inspection using a gas sensor along the air pipe. Furthermore, the number of workers who can perform tests using reactive gases is limited.
ここで、エアリークの発生位置を特定する課題は、空気管式熱感知器に限らず、配管または銅パイプを用いた防災設備の点検に共通する事項である。従って、配管または銅パイプを有する防災設備においては、種々の設置環境において、容易な作業によってエアリークが発生した位置を特定できる手法が強く望まれている。 Here, the problem of identifying the location where an air leak occurs is not limited to air tube type heat detectors, but is common to inspections of disaster prevention equipment using piping or copper pipes. Therefore, in disaster prevention equipment having piping or copper pipes, there is a strong demand for a method that can easily identify the location where an air leak occurs in various installation environments.
本開示は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、種々の設置環境において、容易な作業によってエアリークが発生した位置を特定することのできる防災設備点検装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a disaster prevention equipment inspection device that can easily identify the location where an air leak occurs in various installation environments. shall be.
本開示に係る防災設備点検装置は、防災設備で用いられる配管または銅パイプのエアリークを点検する防災設備点検装置であって、点検対象である配管または銅パイプを含む点検領域を撮像した画像データを出力するとともに、点検領域内で音波を発生する音波源を検出して出力する検出部と、検出部で検出された音波源のうち、可変設定可能な所望の周波数レンジに属する音波源をエアリークが発生しているおそれのある候補領域として特定し、検出部から出力された画像データに対して候補領域を識別表示させるための合成画像を生成する演算処理部と、演算処理部で生成された合成画像を表示することで、点検領域内においてエアリークが発生したおそれのある候補領域を可視化表示する表示部とを備えるものである。 A disaster prevention equipment inspection device according to the present disclosure is a disaster prevention equipment inspection device that inspects air leaks in piping or copper pipes used in disaster prevention equipment, and uses image data capturing an inspection area including the piping or copper pipe to be inspected. There is also a detection unit that detects and outputs a sound wave source that generates a sound wave within the inspection area, and a detection unit that detects and outputs a sound wave source that generates a sound wave within the inspection area. An arithmetic processing unit that generates a composite image for identifying and displaying the candidate area based on the image data output from the detection unit, and a composite image generated by the arithmetic processing unit. The apparatus includes a display section that visually displays a candidate area where an air leak may occur within the inspection area by displaying an image.
本開示によれば、種々の設置環境において、容易な作業によってエアリークが発生した位置を特定することのできる防災設備点検装置を得ることができる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a disaster prevention equipment inspection device that can easily identify the position where an air leak has occurred in various installation environments.
以下、本開示の防災設備点検装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。本開示は、点検対象である配管または銅パイプにおいて所定範囲の音波源を検出することでエアリークが発生しているおそれのある候補領域を特定して可視化表示することで、防災設備の点検作業を容易化することを特徴としている。 Hereinafter, preferred embodiments of the disaster prevention equipment inspection device of the present disclosure will be described using the drawings. The present disclosure identifies and visualizes candidate areas where air leaks may occur by detecting sound sources in a predetermined range in piping or copper pipes that are subject to inspection, thereby facilitating inspection work on disaster prevention equipment. It is characterized by facilitation.
実施の形態1.
図1は、本開示の実施の形態1に係る防災設備点検装置の機能ブロック図である。本実施の形態1に係る防災設備点検装置10は、防災設備で用いられる配管または銅パイプのエアリークを点検するために用いられる装置であり、検出部11、演算処理部12、および表示部13を備えて構成されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a functional block diagram of a disaster prevention equipment inspection device according to Embodiment 1 of the present disclosure. The disaster prevention equipment inspection device 10 according to the first embodiment is a device used for inspecting air leaks in piping or copper pipes used in disaster prevention equipment, and includes a detection section 11, an arithmetic processing section 12, and a display section 13. Configured with the necessary features.
検出部11は、点検対象である配管または銅パイプを含む点検領域を撮像した画像データを出力するとともに、点検領域内で発生する音波源を検出して出力する。 The detection unit 11 outputs image data of an inspection area including piping or copper pipes to be inspected, and also detects and outputs a sound wave source generated within the inspection area.
演算処理部12は、検出部11で検出された音波源のうち、可変設定可能な所望の周波数レンジに属する音波源をエアリークが発生しているおそれのある候補領域として特定する。そして、演算処理部12は、検出部11から出力された画像データに対して、特定した候補領域を識別表示させるための合成画像を生成する。 The arithmetic processing unit 12 specifies, among the sound wave sources detected by the detection unit 11, sound wave sources that belong to a variably settable desired frequency range as candidate areas where an air leak may occur. Then, the arithmetic processing unit 12 generates a composite image for displaying the identified candidate area with respect to the image data output from the detection unit 11.
さらに、演算処理部12は、生成した合成画像を表示部13に表示させることで、点検領域内においてエアリークが発生したおそれのある候補領域を可視化表示させることができる。 Furthermore, by displaying the generated composite image on the display unit 13, the arithmetic processing unit 12 can visually display a candidate area where an air leak may occur within the inspection area.
次に、本実施の形態1における防災設備点検装置を用いて実施した検証実験例について説明する。なお、以下では、防災設備で用いられる配管または銅パイプとして、空気管と配管ネジ部の2つを具体例として検証実験を行った結果を説明する。 Next, an example of a verification experiment conducted using the disaster prevention equipment inspection device according to the first embodiment will be described. In the following, the results of a verification experiment will be described using two specific examples of piping or copper pipes used in disaster prevention equipment: an air pipe and a threaded part of the pipe.
図2は、本開示の実施の形態1において、空気管のエアリークに関する検証実験例を示した説明図である。図2(A)では、空気管内に0.1MPaおよび0.3MPaの圧力の空気が封入されている状況で、空気管の一部からエアリークを故意に発生させた状況において、本装置によって可視化が可能であった距離を、特定可能距離として示している。また、図2(A)では、圧力0.1MPaでエアリークを発生させた際に、人の耳で聞き取ることができた距離に関する検証結果についても、参考までに示している。言うまでもないが、図2(A)中に示した値は、空気管の亀裂あるいは穴の大きさによって変化する。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a verification experiment regarding air leaks in air pipes in the first embodiment of the present disclosure. In Figure 2 (A), this device can visualize an air leak intentionally generated from a part of the air pipe when air is sealed in the air pipe at pressures of 0.1 MPa and 0.3 MPa. The possible distance is shown as the identifiable distance. For reference, FIG. 2(A) also shows the verification results regarding the distance that human ears could hear when an air leak was generated at a pressure of 0.1 MPa. Needless to say, the values shown in FIG. 2(A) vary depending on the size of the crack or hole in the air pipe.
圧力0.1MPaの場合には、エアリークを音として可聴するためには、エアリーク箇所から2~3mまで接近する必要があった。従って、空気管が監視対象である建物の天井に張り巡らされている場合などは、音を聞き取ることでエアリーク箇所を特定するには、手間がかかり、エアリークの発生箇所によっては、音を聞き取ること自体が困難になることが考えられる。 In the case of a pressure of 0.1 MPa, it was necessary to get as close as 2 to 3 meters from the air leak location in order to hear the air leak as a sound. Therefore, in cases where air pipes are stretched across the ceiling of the building being monitored, it is time-consuming to identify the location of the air leak by listening to the sound. itself may become difficult.
これに対して、本実施の形態1に係る防災設備点検装置を用いることで、圧力0.1MPaの場合には、エアリーク箇所から20mの距離まで、可視化表示するための合成画像を生成することができた。また、圧力0.3MPaの場合には、エアリーク箇所から27mの距離まで、可視化表示するための合成画像を生成することができた。 On the other hand, by using the disaster prevention equipment inspection device according to the first embodiment, it is possible to generate a composite image for visual display up to a distance of 20 m from the air leak location when the pressure is 0.1 MPa. did it. Furthermore, when the pressure was 0.3 MPa, it was possible to generate a composite image for visual display up to a distance of 27 m from the air leak location.
図2(B)は、空気管にエアリークが発生している際に、演算処理部12により生成された合成画像を表示部13上に可視化表示させた場合の一例を示している。点検作業員は、検出部11で検出可能な音波源のうち、エアリーク箇所を点検するための所望の周波数レンジを設定することで、設定した周波数レンジ内の候補領域を可視化することができ、エアリークが発生しているおそれのある箇所を容易に視認することができる。 FIG. 2B shows an example of a case where a composite image generated by the arithmetic processing section 12 is visually displayed on the display section 13 when an air leak occurs in the air pipe. By setting a desired frequency range for inspecting the air leak location among the sound wave sources that can be detected by the detection unit 11, the inspection worker can visualize candidate areas within the set frequency range, and detect air leaks. This allows you to easily see the areas where the problem may be occurring.
なお、エアリークを故意に発生させた箇所を、台車あるいは5mm厚のアクリル板で覆った状態で検証実験を行ったところ、台車の端、あるいはアクリル板の端において、エアリークが発生しているおそれのある箇所としての候補領域を特定できた。 In addition, when we conducted a verification experiment with the area where the air leak was intentionally caused covered with a trolley or a 5mm thick acrylic plate, we found that the air leak may have occurred at the edge of the trolley or the edge of the acrylic plate. We were able to identify a candidate area as a certain location.
図3は、本開示の実施の形態1において、配管ネジ部のエアリークに関する検証実験例を示した説明図である。図3(A)では、空気管内に0.3MPa、0.8MPa、および1.0MPaの圧力の空気が封入されている状況で、配管ネジ部の一部からエアリークを故意に発生させた状況において、本装置によって可視化が可能であった距離を、特定可能距離として示している。また、図3(A)では、圧力0.3MPaおよび1.0MPaでエアリークを発生させた際に、人の耳で聞き取ることができた距離に関する検証結果についても、参考までに示している。言うまでもないが、図3(A)中に示した値は、配管の締め付け状態によって変化する。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a verification experiment regarding an air leak in a threaded portion of a pipe in the first embodiment of the present disclosure. In Figure 3(A), air is sealed in the air pipe at pressures of 0.3 MPa, 0.8 MPa, and 1.0 MPa, and an air leak is intentionally caused from a part of the threaded part of the pipe. , the distance that could be visualized by this device is shown as the identifiable distance. For reference, FIG. 3(A) also shows the verification results regarding the distance that human ears could hear when air leaks occurred at pressures of 0.3 MPa and 1.0 MPa. Needless to say, the values shown in FIG. 3(A) change depending on the tightening state of the piping.
圧力0.3MPaの場合には、エアリークを音として可聴することは不可能であった。また、圧力1.0MPaの場合には、エアリークを音として可聴するためには、エアリーク箇所から5cmまで接近する必要があった。従って、配管ネジ部が点検対象である場合には、音を聞き取ることでエアリーク箇所を特定することが非常に困難になることが考えられる。 At a pressure of 0.3 MPa, it was impossible to hear the air leak as sound. Further, in the case of a pressure of 1.0 MPa, in order to make the air leak audible as a sound, it was necessary to get as close as 5 cm from the air leak location. Therefore, if the pipe thread is to be inspected, it may be extremely difficult to identify the air leak location by listening to the sound.
これに対して、本実施の形態1に係る防災設備点検装置を用いることで、圧力0.3MPaの場合には、エアリーク箇所から0.3mの距離まで、可視化表示するための合成画像を生成することができた。また、圧力0.8MPaの場合には、エアリーク箇所から3.5mの距離まで、可視化表示するための合成画像を生成することができた。さらに、圧力1.0MPaの場合には、エアリーク箇所から4.3mの距離まで、可視化表示するための合成画像を生成することができた。 On the other hand, by using the disaster prevention equipment inspection device according to the first embodiment, when the pressure is 0.3 MPa, a composite image for visual display can be generated up to a distance of 0.3 m from the air leak location. I was able to do that. Furthermore, when the pressure was 0.8 MPa, it was possible to generate a composite image for visual display up to a distance of 3.5 m from the air leak location. Furthermore, when the pressure was 1.0 MPa, it was possible to generate a composite image for visual display up to a distance of 4.3 m from the air leak location.
図3(B)は、配管ネジ部にエアリークが発生している際に、演算処理部12により生成された合成画像を表示部13上に可視化表示させた場合の一例を示している。点検作業員は、検出部11で検出可能な音波源のうち、エアリーク箇所を点検するための所望の周波数レンジを設定することで、設定した周波数レンジ内の候補領域を可視化することができ、エアリークが発生しているおそれのある箇所を容易に視認することができる。 FIG. 3(B) shows an example of a case where a composite image generated by the arithmetic processing section 12 is visually displayed on the display section 13 when an air leak has occurred in the threaded part of the pipe. By setting a desired frequency range for inspecting the air leak location among the sound wave sources that can be detected by the detection unit 11, the inspection worker can visualize candidate areas within the set frequency range, and detect air leaks. This allows you to easily see the areas where the problem may be occurring.
以上のように、実施の形態1によれば、図1に示した構成を備えることで、エアリークが発生しているおそれのある候補領域を可視化表示させることが可能となる。また、検証実験を通じて、人の耳で音を聞き取ることができない、あるいは聞き取るためにはエアリーク箇所にかなり接近しなければならないエアリークが発生した場合にも、エアリークの発生箇所から離れた位置で、合成画像に基づいてエアリーク箇所を特定できることが検証できた。 As described above, according to the first embodiment, by providing the configuration shown in FIG. 1, it is possible to visually display a candidate area where an air leak may occur. In addition, through verification experiments, we have found that even when an air leak occurs where the human ear cannot hear the sound, or where the sound must be very close to the air leak point in order to be heard, the sound can be synthesized at a location far away from the air leak point. We were able to verify that air leak locations can be identified based on images.
さらに、エアリーク箇所が何らかの障害物で覆われており、エアリーク箇所が直接画像データとしてとらえることができない場合であっても、障害物の端部から漏れる音波を検出することで、障害物の端部を、エアリークが発生しているおそれのある候補領域として可視化表示できることが検証できた。 Furthermore, even if the air leak location is covered by some kind of obstacle and cannot be captured directly as image data, the sound waves leaking from the edge of the obstacle can be detected to detect the edge of the obstacle. We were able to verify that it is possible to visualize and display candidate areas where air leaks may occur.
従って、点検作業員は、配管または銅パイプに近づくことなく、合成画像を視認することで、エアリークが発生しているおそれのある箇所、あるいはエアリークが発生しているおそれのある箇所の近傍を特定することができる。この結果、種々の設置環境において、容易な作業によってエアリークが発生した位置を特定することのできる防災設備点検装置を実現できる。 Therefore, inspection workers can identify locations where air leaks may occur or near locations where air leaks may occur by visually checking the composite image without approaching the piping or copper pipes. can do. As a result, it is possible to realize a disaster prevention equipment inspection device that can easily identify the location where an air leak occurs in various installation environments.
実施の形態2.
先の実施の形態1では、室内における検証実験例を説明した。これに対して、本実施の形態2では、実際に防災設備が配備されているお城において、屋外で行った検証実験について説明する。
Embodiment 2.
In the first embodiment described above, an example of an indoor verification experiment was explained. In contrast, in the second embodiment, a verification experiment conducted outdoors in a castle where disaster prevention equipment is actually installed will be described.
実際の防災設備は、お城の室内上部に空気管が張り巡らされている。本実施の形態2で説明する実証実験では、実際の空気管に穴を開けるのではなく、お城の屋外において、ダミーの空気管に対して空気を充填し、空気管漏れを再現し、同等の設置環境での可視化が可能か否かを実証した。 The actual disaster prevention equipment consists of air pipes strung across the upper part of the castle's interior. In the demonstration experiment described in Embodiment 2, instead of drilling a hole in an actual air pipe, we filled a dummy air pipe with air outdoors in a castle to reproduce air pipe leakage and We demonstrated whether visualization is possible in the installed environment.
お城に防災設備が配備されているような設置環境では、雑音として、以下のような要因が考えられる。
・多くの観光客の声・足音など
・鳥などのさえずり
・堀に流れ込む水の音
・観光客によるカメラのシャッター音
・屋外スピーカーから流れる放送音、BGMなど
In an installation environment where disaster prevention equipment is installed in a castle, the following factors can be considered as noise.
・The voices and footsteps of many tourists ・The chirping of birds, etc. ・The sound of water flowing into the moat ・The sound of cameras being shuttered by tourists ・Broadcast sounds from outdoor speakers, BGM, etc.
これらの雑音が存在する環境下で、ダミーの空気管によるエアリーク発生箇所の特定に関する検証実験を行ったところ、雑音と区別してエアリークの発生を音として可聴することは、エアリーク箇所に接近しても不可能であった。 In an environment where these noises exist, we conducted a verification experiment to identify the location of air leaks using a dummy air pipe, and found that the occurrence of air leaks can be audible as a sound, distinguishing it from noise, even when approaching the air leak location. It was impossible.
一方、エアリーク箇所から20m離れた地点において、本装置を適用したところ、雑音の影響を受けずに、合成画像に基づくエアリーク箇所の可視化が可能であることを実証できた。 On the other hand, when this device was applied at a point 20 meters away from the air leak location, it was demonstrated that it was possible to visualize the air leak location based on a composite image without being affected by noise.
一般に、本願の検出対象であるエアリークに起因する音波の周波数は、雑音の周波数よりも高い。逆に言うと、エアリークに起因する音波の周波数は、音として可聴することが困難な15kHz以上が主流であり、本装置を用いることで、エアリークを雑音と識別することが可能となる。 Generally, the frequency of sound waves caused by air leaks, which is the detection target of the present application, is higher than the frequency of noise. Conversely, the frequency of sound waves caused by air leaks is generally 15 kHz or higher, which is difficult to hear as sound, and by using this device, it becomes possible to distinguish air leaks from noise.
従って、候補領域を特定するための所望の周波数レンジとしては、雑音を検知しない周囲数帯域、望ましくは、15kHz~35kHzの周波数帯域を設定することで、雑音を除去した上で、エアリークが発生しているおそれのある候補領域を可視化表示させることが実証できた。 Therefore, the desired frequency range for specifying the candidate region should be a few surrounding bands in which noise is not detected, preferably a frequency band of 15 kHz to 35 kHz, in order to remove noise and prevent air leaks from occurring. We were able to demonstrate that it is possible to visualize and display candidate areas that may be affected.
以上のように、実施の形態2によれば、屋外の環境においても、本装置を用いることで、エアリークが発生しているおそれのある候補領域を可視化表示させることが可能となることを実証できた。特に、エアリークが発生しているおそれのある候補領域を抽出するための所望の周波数レンジとして、15kHz以上の周波数帯を設定することで、雑音の影響を受けることなしに、かつ、エアリークの発生箇所から離れた位置で、合成画像に基づいてエアリーク箇所を特定できることが検証できた。 As described above, according to Embodiment 2, it has been demonstrated that by using this device, it is possible to visually display candidate areas where air leaks may occur even in outdoor environments. Ta. In particular, by setting a frequency band of 15 kHz or higher as the desired frequency range for extracting candidate regions where air leaks may occur, it is possible to extract locations where air leaks occur without being affected by noise. We were able to verify that the air leak location could be identified based on the composite image at a location far away from the
10 防災設備点検装置、11 検出部、12 演算処理部、13 表示部。 10 disaster prevention equipment inspection device, 11 detection unit, 12 arithmetic processing unit, 13 display unit.
Claims (2)
点検対象である前記配管または前記銅パイプを含む点検領域を撮像した画像データを出力するとともに、前記点検領域内で音波を発生する音波源を検出して出力する検出部と、
前記検出部で検出された前記音波源のうち、可変設定可能な所望の周波数レンジに属する音波源をエアリークが発生しているおそれのある候補領域として特定し、前記検出部から出力された画像データに対して前記候補領域を識別表示させるための合成画像を生成する演算処理部と、
前記演算処理部で生成された前記合成画像を表示することで、前記点検領域内において前記エアリークが発生したおそれのある前記候補領域を可視化表示する表示部と
を備える防災設備点検装置。 A disaster prevention equipment inspection device that checks air leaks in piping or copper pipes used in disaster prevention equipment,
a detection unit that outputs image data of an inspection area including the piping or the copper pipe to be inspected, and detects and outputs a sound wave source that generates a sound wave within the inspection area;
Among the sound wave sources detected by the detection unit, a sound wave source belonging to a variably settable desired frequency range is identified as a candidate area where an air leak may occur, and image data is output from the detection unit. an arithmetic processing unit that generates a composite image for identifying and displaying the candidate area;
A display unit that visually displays the candidate area where the air leak may have occurred within the inspection area by displaying the composite image generated by the arithmetic processing unit.
請求項1に記載の防災設備点検装置。 The disaster prevention equipment inspection device according to claim 1, wherein the arithmetic processing unit generates the composite image using a frequency band of 15 kHz to 35 kHz as the desired frequency range.
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