JP2023160558A - 異常監視システム及び異常監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工事現場にて使用される電気機械の異常を従来よりも効率的に診断する異常監視システム及び異常監視方法を提供する。【解決手段】工事現場に設置されているサーマルカメラを有し、前記工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を前記サーマルカメラにより検出することで、前記監視対象の温度を常時監視する監視部と、前記監視部に対して通信ネットワークを介して接続されている情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置は、前記監視部により常時監視されている前記温度を、前記監視部から前記通信ネットワークを介して取得し、取得した前記温度が所定値を超えた場合には、前記監視対象の異常を検出する異常監視システムである。【選択図】図１

Description

本発明は、異常監視システム及び異常監視方法に関する。

工事現場では、様々な機械や電子機器などの電気機械が使用されている。例えば、電気機械における構造的な異常の有無は、目視に加えて実際に手で触ったりすることによって診断される場合がある。また、電気機械における電気的な異常の有無は、電線一本一本をテスターで測って検査したり、クランプメータで検査したりすることによって診断される場合がある。

特開２０２１－６４３８４号公報

電気機械の異常を診断するために、実際に手で触ったり、テスターやクランプメータで検査したりする従来の方法は、異常の診断に多大な時間を必要とし、効率的ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、工事現場にて使用される電気機械の異常を従来よりも効率的に診断する異常監視システム及び異常監視方法を提供することである。

（１）本発明の一態様は、工事現場に設置されているサーマルカメラを有し、前記工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を前記サーマルカメラにより検出することで、前記監視対象の温度を常時監視する監視部と、前記監視部に対して通信ネットワークを介して接続されている情報処理装置と、を備え、前記情報処理装置は、前記監視部により常時監視されている前記温度を、前記監視部から前記通信ネットワークを介して取得し、取得した前記温度が所定値を超えた場合には、前記監視対象の異常を検出する、異常監視システムである。

（２）上記（１）の異常監視システムであって、前記情報処理装置は、前記監視対象の異常が検出された場合には、その旨を出力する出力部を更に備えてもよい。

（３）上記（２）の異常監視システムであって、前記出力部は、前記監視対象の異常が検出された場合には、その旨を前記通信ネットワークを介してユーザが利用する通信端末に対して出力してもよい。

（４）上記（２）又は上記（３）の異常監視システムであって、前記出力部は、前記温度の変化が基準値の範囲外になった場合には、その旨を出力してもよい。

（５）上記（１）から上記（４）のいずれかの異常監視システムであって、前記情報処理装置は、複数の温度のそれぞれに対応する電圧値及び電流値の少なくとも一方の情報が予め格納されている格納部と、前記監視部から前記通信ネットワークを介して取得した前記温度に対応する前記電圧値及び前記電流値の少なくとも一方の情報を前記格納部から取得することで、前記監視対象に印加されている電圧値及び電流値の少なくとも一方を測定する測定部と、を備えてもよい。

（６）上記（１）から上記（５）のいずれかの異常監視システムであって、複数の前記監視部が前記工事現場に設置されており、複数の前記監視部のうち、１つ以上の前記監視部が制御盤内に設けられてもよい。

（７）本発明の一態様は、工事現場に設置されているサーマルカメラを有し、前記工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を前記サーマルカメラにより検出することで、前記監視対象の温度を常時監視する監視ステップと、前記監視ステップで常時監視されている前記温度を、前記通信ネットワークを介して取得し、取得した前記温度が所定値を超えた場合には、前記監視対象の異常を検出する検出ステップと、を含む異常監視方法である。

以上説明したように、本発明によれば、工事現場にて使用される電気機械の異常を従来よりも効率的に診断する異常監視システムを提供することができる。

本実施形態に係る異常監視システムの概略構成図である。 本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。 本実施形態に係るプロセッサの機能部を説明する図である。 本実施形態に係る異常監視システムにおける異常監視方法の動作のフロー図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。

図１は、本実施形態に係る異常監視システム１の概略構成図である。本実施形態に係る異常監視システム１は、１つ以上の監視部１０及び情報処理装置２０を備える。

監視部１０は、工事現場に設置されている。監視部１０は、工事現場における監視対象の温度を常時監視する。監視対象は、工事現場で使用されるものであって、例えば電気が流れるものと、電気を動力源として動作する電気機械との少なくともいずれかである。電気機械とは、電気を動力源として動作する機械又は機器である。例えば、電気機械は、杭打機、回転体、油圧ショベル又はクレーンなどの建設機械等の作業用機械であってもよい。電気機械は、工事現場にて設置されている分電盤、制御盤又はセンサであってもよい。

例えば、監視部１０は、サーマルカメラ１１及び通信装置１２を備える。

サーマルカメラ１１は、工事現場に設置されている。サーマルカメラ１１は、工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を常時検出することで、対象エリア内の監視対象の温度を常時計測する。サーマルカメラ１１は、例えば、広角のサーマルカメラであって、ＰＴＺ（Pan-Tilt-Zoom）機能を搭載してもよい。

本実施形態では、サーマルカメラ１１は、監視カメラとして使用される。サーマルカメラ１１は、画角内の温度を常時計測している。サーマルカメラ１１の画角内において、監視対象が含まれるように設定されている。

通信装置１２は、通信ネットワークＮＷに接続されており、通信ネットワークＮＷを介して情報処理装置２０に接続されている。通信ネットワークＮＷは、無線通信の伝送路（例えば、無線ＬＡＮ）であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワークＮＷは、携帯電話回線網などの移動体通信網、無線パケット通信網、インターネット及び専用回線又はそれらの組み合わせであってもよい。例えば、通信ネットワークＮＷは、省電力広域ネットワーク(LPWAN：Low-power Wide-area)を用いてもよいし、短距離無線通信規格であるＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＢＬＥ等を用いてもよい。

監視部１０は、サーマルカメラ１１で計測された温度Ｔ１を、通信装置１２を用いて情報処理装置２０に常時送信する。例えば、監視部１０は、サーマルカメラ１１を用いて一定周期で温度Ｔ１を計測する。そして、監視部１０は、一定周期で温度Ｔ１を情報処理装置２０に送信する。ここで、監視部１０は、監視対象に応じた位置に設置されている。例えば、監視対象が分電盤又は制御盤である場合には、サーマルカメラ１１はその盤内に設置されてもよい。

図２は、情報処理装置２０のハードウェア構成図である。図２に示すように、情報処理装置２０は、表示装置２１、メモリ２２、プロセッサ２３、記憶装置２４、入力装置２５、及び通信ＩＦ（Interface）２６を備える。尚、例えば、情報処理装置２０の一部又は全ては、システムオンチップ（System-on-a-chip）として実装される。情報処理装置２０は、コンピュータであってもよい。

表示装置２１は、液晶ディスプレイ、又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。例えば、表示装置２１は、タッチパネル式の表示画面を備えてもよい。

メモリ２２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性のメモリである。

プロセッサ２３は、メモリ２２内に格納されたプログラムを実行し、プログラムによって記述された動作を実行するように動作可能である。一例として、プロセッサ２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit)又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などである。

記憶装置２４は、データを保存する装置であって、例えば、ハードドライブやソリッドステートドライブなどである。

入力装置２５は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力装置２５は、ユーザからの入力操作を受け付けると、その受け付けた入力操作に応じた操作信号をプロセッサ２３に出力する。入力装置２５は、タッチパネル、タッチパッド、マウス等のポインティングデバイス、ボタン、スイッチ、モーションセンシティブコントローラ、キーボード、マウス、ジェスチャー入力デバイス、または音声入力デバイス（例えば、マイクロフォン）などである。

通信ＩＦ２６は、情報処理装置２０が外部の装置と通信するためのインタフェースである。外部の装置とは、例えば、監視部１０である。通信ＩＦ２６は、通信ネットワークＮＷを介して監視部１０の通信装置１２と通信することで情報を送受可能である。通信ＩＦ２６により、情報処理装置２０は、監視部１０により常時監視されている温度を、通信ネットワークＮＷを介して常時受信する。

上記プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体によって提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるメモリ２２にインストールされ、プロセッサ２３によって実行される。上記プログラムは、通信ネットワークＮＷを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

次に、本実施形態のプロセッサ２３の機能部について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係るプロセッサ２３の機能構成図である。図３に示すように、プロセッサ２３は、検出部３０、格納部３１、測定部３２及び出力部３３を備える。検出部３０、格納部３１、測定部３２及び出力部３３は、プロセッサ２３がメモリ２２内に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現されてもよい。

検出部３０は、監視部１０により常時監視されている温度Ｔ１を、通信ネットワークＮＷを介して常時受信する。すなわち、検出部３０は、監視部１０から通信ネットワークＮＷを介して温度Ｔ１を受信し、受信した温度Ｔ１が所定値Ｔｔｈを超えた場合には、監視対象の異常を検出する。

格納部３１には、複数の温度のそれぞれに対応する電圧値の情報（以下、「電圧対応情報」という。）が予め格納されている。格納部３１には、複数の温度のそれぞれに対応する電流値の情報（以下、「電流対応情報」という。）が予め格納されている。

測定部３２は、監視部１０から通信ネットワークＮＷを介して取得した温度Ｔ１に対応する電圧値を格納部３１に格納されている電圧対応情報から取得することで、監視対象に印加されている電圧値を測定する。測定部３２は、監視部１０から通信ネットワークＮＷを介して取得した温度Ｔ１に対応する電流値を格納部３１に格納されている電流対応情報から取得することで、監視対象に印加されている電流値を測定する。

出力部３３は、検出部３０により監視対象の異常が検出された場合には、その旨を出力する。例えば、出力部３３は、検出部３０により監視対象の異常が検出された場合には、その旨を表示装置２１に表示させる。出力部３３は、検出部３０により監視対象の異常が検出された場合には、その旨を通信ネットワークＮＷ経由で、ユーザが利用する通信端末に対して通知してもよい。ここで、ユーザとは、例えば、日々の機械点検業務を行う機電職員である。

出力部３３は、温度Ｔの変化が基準値の範囲外になった場合には、その旨を出力してもよい。出力部３３は、温度Ｔの変化が基準値の範囲外になった場合には、その旨を表示装置２１及びユーザが利用する通知端末の少なくともいずれに出力してもよい。

以下に、本実施形態に係る異常監視システム１における異常監視方法の動作の流れを、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る異常監視システム１の動作のフロー図である。

監視部１０は、工事現場に設置されているサーマルカメラ１１を有し、工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線をサーマルカメラ１１により検出することで、監視対象の温度Ｔ１を常時監視している。監視部１０は、情報処理装置２０に対して、監視対象の温度Ｔ１を通信ネットワークＮＷ経由で常時送信している（ステップＳ１０１）。

情報処理装置２０は、監視ステップで常時監視されている温度Ｔ１を、通信ネットワークＮＷを介して受信する（ステップＳ１０２）。情報処理装置２０は、受信した温度Ｔ１が所定値Ｔｔｈを超えるかを判定する（ステップＳ１０３）。情報処理装置２０は、温度Ｔ１が所定値Ｔｔｈを超えると判定した場合には、監視対象に異常が発生したことを検出する（ステップＳ１０４）。情報処理装置２０は、監視対象に異常が発生したことを検出した場合には、監視対象に異常が発生したことを、表示装置２１及びユーザが利用する通知端末の少なくともいずれに出力する（ステップＳ１０５）。

情報処理装置２０は、温度Ｔ１に対応する電圧値及び電流値の少なくとも一方を、格納部３１に格納されている電圧対応情報及び電流対応情報の少なくとも一方から取得することで、監視対象に印加されている電圧値及び電流値の少なくとも一方を測定する。情報処理装置２０は、測定した電圧値及び電流値の少なくとも一方を、表示装置２１及びユーザが利用する通知端末の少なくともいずれに出力する（ステップＳ１０６）。

従来において、工事現場で使用される電子機械の異常診断は、目視に加えて機電職員が実際に手で触ったり、電線一本一本をテスター又はクランプメータで測ったりするなどして行われていた。したがって、従来の異常診断では、たくさんの作業用機械を短時間でチェックすることができず、また、点検を行う人を雇うにも専門技術者を確保できないのが現状である。

また、従来では、トラブル時に異常箇所を特定するまでに、電圧値又は電流値の計測を複数回行わなければならない。また、従来では、直射日光や特定の機械の稼働による電圧降下等の異常を特定するために、決められた時間かつ決められた場所で電圧値又は電流値を確認しなければならない場合がある。

本実施形態に係る異常監視システム１は、サーマルカメラ１１により、監視対象として例えば分電盤、制御盤、電線及び回転体の少なくとも１つ以上の監視対象の温度を常時監視する。すなわち、異常監視システム１は、サーマルカメラ１１を、監視対象の温度を監視する監視カメラとして用いている。異常監視システム１は、日常的に監視対象の温度をモニタリングし、その温度の異常時にアラートを発砲してもよい。

このような構成により、工事現場にて使用される電気機械の異常（例えば、異常電圧、異常電流値による発熱）を従来よりも効率的に診断することができる。また、異常監視システム１は、電気機械の異常を従来よりも効率的に診断することができることで、作業用機械の停止によって発生するコンクリート打設中断による、コールドジョイント等の発生を抑制することができる。また、異常監視システム１では、夜間や遠方からでも、即座に電子機械の異常の確認が可能となり、常駐電工の人員の削減及び機電職員の日々の機械点検業務を省力化に寄与する。異常監視システム１は、サーマルカメラ１１による監視対象の温度の常時監視を行うことで、電子機械の充電部の温度上昇やポンプの過負荷を即座に検出可能である。

また、本実施形態に係る異常監視システム１は、監視対象の温度と普段の電圧又は電流とを紐づけ、その紐づけた情報に基づいて、サーマルカメラ１１で計測された温度に応じた電圧又は電流を求めてもよい。このような構成により、異常特定にあたって、テスターやクランプメータによる電圧値又は電流値の計測を行う必要がなく、異常特定にかかる時間を短縮することができる。また、電圧値又は電流値を遠隔から確認することが可能となり、決められた時間かつ決められた場所で電圧値又は電流値を確認しなければならないという従来の課題を解決することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

明細書に記載の「…部」の用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現されてもよい。

１…異常監視システム、１０…監視部、１１…サーマルカメラ、１２…通信装置、２０…情報処理装置、３０…検出部、３１…格納部、３２…測定部、３３…出力部

Claims (7)

1. 工事現場に設置されているサーマルカメラを有し、前記工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を前記サーマルカメラにより検出することで、前記監視対象の温度を常時監視する監視部と、
   前記監視部に対して通信ネットワークを介して接続されている情報処理装置と、
   を備え、
   前記情報処理装置は、
   前記監視部により常時監視されている前記温度を、前記監視部から前記通信ネットワークを介して取得し、取得した前記温度が所定値を超えた場合には、前記監視対象の異常を検出する、
   異常監視システム。
2. 前記情報処理装置は、
   前記監視対象の異常が検出された場合には、その旨を出力する出力部を更に備える、
   請求項１に記載の異常監視システム。
3. 前記出力部は、前記監視対象の異常が検出された場合には、その旨を前記通信ネットワークを介してユーザが利用する通信端末に対して出力する、請求項２に記載の異常監視システム。
4. 前記出力部は、前記温度の変化が基準値の範囲外になった場合には、その旨を出力する、
   請求項２に記載の異常監視システム。
5. 前記情報処理装置は、
   複数の温度のそれぞれに対応する電圧値及び電流値の少なくとも一方の情報が予め格納されている格納部と、
   前記監視部から前記通信ネットワークを介して取得した前記温度に対応する前記電圧値及び前記電流値の少なくとも一方の情報を前記格納部から取得することで、前記監視対象に印加されている電圧値及び電流値の少なくとも一方を測定する測定部と、
   を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の異常監視システム。
6. 複数の前記監視部が前記工事現場に設置されており、
   複数の前記監視部のうち、１つ以上の前記監視部が制御盤内に設けられている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の異常監視システム。
7. 工事現場に設置されているサーマルカメラを有し、前記工事現場内の監視対象を含む対象エリアから放射された赤外線を前記サーマルカメラにより検出することで、前記監視対象の温度を常時監視する監視ステップと、
   前記監視ステップで常時監視されている前記温度を、通信ネットワークを介して取得し、取得した前記温度が所定値を超えた場合には、前記監視対象の異常を検出する検出ステップと、
   を含む異常監視方法。

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