JP4652740B2

JP4652740B2 - ごみ処理工場用自動クレーン

Info

Publication number: JP4652740B2
Application number: JP2004223301A
Authority: JP
Inventors: 進村上; 智之草野
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: JP2006044804A

Description

本発明は、ごみ処理工場用自動クレーンに関し、特に、ピット内の火災を番地毎に立体的に特定して検知することができるごみ処理工場用自動クレーンに関するものである。

現在、ごみ処理工場では、建屋ピット内の天井に赤外線感知器を設置し、この赤外線感知器で火災を感知した場合に、クレーン操作室や中央操作室の操作盤やパソコンＣＲＴに火災警報を表示したり、警報鳴動させたりして火災を通報している。
また、これらはいずれもプラント側で検出したもので、操作盤への表示データのみを自動クレーンの制御装置に伝送してもらい、表示している。

一方、火災発生の番地の特定は、クレーンの操作員がＩＴＶ（監視カメラ）の画像で確認したり、クレーン操作室窓から目視にて確認している。
このため、煙が充満した場合等は特定が困難であるとともに、発見から番地を特定するまでに時間がかかり、これが延焼の原因となって、クレーンの操業不能やごみ処理工場の操業不能に至る場合がある。

本発明は、上記従来のごみ処理工場用自動クレーンが有する問題点に鑑み、早期に火災の発生場所を立体的に特定することにより、正確に早期消火を行って延焼を防止し、火災によるクレーンやごみ処理工場の操業停止を未然に防ぐことができるごみ処理工場用自動クレーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のごみ処理工場用自動クレーンは、ごみピットを撮影するように所定の間隔を隔てて配設した２台のカメラと、該２台のカメラのステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測するごみ高さ計測手段と、該ごみ高さの情報をごみ高さマップとして記憶するごみ高さ記憶手段と、ごみピットを撮影するように配設した赤外線カメラと、該赤外線カメラで撮影した赤外線画像からごみ温度データを計測するごみ温度データ計測手段と、該ごみ温度データを前記ごみ高さマップに重ねて、ピット内ごみの温度分布が色調として表示されるごみ温度マップとして記憶するごみ温度記憶手段とを備え、前記ごみ温度マップに基づいてピット内の火災の番地特定を行うようにしたごみ処理工場用自動クレーンであって、クレーンガーダに放水銃を配設し、ピット内で火災の発生を認識したときに該放水銃で放水するようにしたことを特徴とする。

この場合において、ピット内で火災の発生を認識したときに、共通操作盤及び中央操作盤の画面をごみ温度マップに自動的に切り替えるようにすることができる。

また、ピット内の番地のごみ温度が１２０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識することができる。

また、ピット内の番地のごみ温度と隣接する番地のごみ温度との差が５０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識することができる。

また、放水銃で６０秒以上放水した後、その番地のごみ温度が１２０℃以上であるときに、放水を止めてクレーンをあらかじめ定めた待機位置に退避させることができる。

本発明のごみ処理工場用自動クレーンによれば、ごみピットを撮影するように所定の間隔を隔てて配設した２台のカメラと、該２台のカメラのステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測するごみ高さ計測手段と、該ごみ高さの情報をごみ高さマップとして記憶するごみ高さ記憶手段と、ごみピットを撮影するように配設した赤外線カメラと、該赤外線カメラで撮影した赤外線画像からごみ温度データを計測するごみ温度データ計測手段と、該ごみ温度データを前記ごみ高さマップに重ねて、ピット内ごみの温度分布が色調として表示されるごみ温度マップとして記憶するごみ温度記憶手段とを備え、前記ごみ温度マップに基づいてピット内の火災の番地特定を行うことから、早期に火災の発生場所を立体的に特定することができ、これにより、正確に早期消火を行って延焼を防止し、火災によるクレーンやごみ処理工場の操業停止を未然に防ぐことができる。

そして、クレーンガーダに放水銃を配設し、ピット内で火災の発生を認識したときに該放水銃で放水することにより、火災番地での初期消火を早期に行い、延焼を効果的に防止することができる。

この場合、ピット内で火災の発生を認識したときに、共通操作盤及び中央操作盤の画面をごみ温度マップに自動的に切り替えることにより、火災の発生とその場所を操作員にいち早く通知することができる。

また、ピット内の番地のごみ温度が１２０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識することにより、火災の発生とその場所を迅速かつ的確に通知することができる。

また、ピット内の番地のごみ温度と隣接する番地のごみ温度との差が５０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識することにより、火災の発生とその場所を迅速かつ的確に通知することができる。

また、放水銃で６０秒以上放水した後、その番地のごみ温度が１２０℃以上であるときに、放水を止めてクレーンをあらかじめ定めた待機位置に退避させることにより、放水が効かない大きな火災からクレーンを保護することができる。

以下、本発明のごみ処理工場用自動クレーンの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１−１に、本発明のごみ処理工場用自動クレーンの一実施例を示す。

このごみ処理工場用自動クレーンは、クレーンガーダ１のごみピットＰが撮影できる位置に所定の間隔を隔てて配設した２台のカメラ２ａ、２ｂと、該２台のカメラ２ａ、２ｂのステレオ視による視差を利用してごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測するごみ高さ計測手段と、該ごみ高さの情報をごみ高さマップとして記憶するごみ高さ記憶手段と、前記ステレオ視を行う２台のカメラ２ａ、２ｂの近傍に設置した赤外線カメラ３と、該赤外線カメラ３で撮影した赤外線画像からごみ温度データを計測するごみ温度データ計測手段と、該ごみ温度データを前記ごみ高さマップに重ねて、ピットＰ内ごみの温度分布が色調として表示されるごみ温度マップとして記憶するごみ温度記憶手段とを備え、前記ごみ温度マップに基づいてピットＰ内の火災の番地特定を行うようにしている。
なお、図中、５はホッパ、６はクレーン操作室、７はごみ搬入扉を示す。

この場合、ピットＰ内で火災の発生を認識したときに、共通操作盤や中央操作盤の画面をごみ温度マップに自動的に切り替えるようにしており、これにより、火災の発生とその場所を操作員にいち早く通知するようにしている。
また、ピットＰ内の番地のごみ温度が１２０℃以上であると検知したときや、ピットＰ内の番地のごみ温度と隣接する番地のごみ温度との差が５０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識するようにしており、これにより、火災の発生とその場所を迅速かつ的確に通知するようにしている。

また、クレーンガーダ１に放水銃４を配設し、ピットＰ内で火災の発生を認識したときに該放水銃４で放水することにより、火災番地での初期消火を早期に行い、延焼を効果的に防止するようにしている。
そして、放水銃４で６０秒以上放水した後、その番地のごみ温度が１２０℃以上であるときに、放水を止めてクレーンをあらかじめ定めた待機位置に退避させることにより、放水が効かない大きな火災からクレーンを保護するようにしている。

一方、２台のカメラ２ａ、２ｂは、図１−２に示すように、クレーンガーダ１以外に、ごみピットＰの壁部や天井に設置することもでき、ごみピットＰ内に堆積したごみＧの表面全体を撮影できるようにしている。
なお、カメラ２ａ、２ｂの配設位置は、ごみピットＰの形状や大きさに応じて、適宜変更することができ、また、台数も４台以上の複数台とすることができる。

２台のカメラ２ａ、２ｂのステレオ視による視差を利用してごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測する方法としては、具体的には、図４及び図５−１〜図５−３に示すように、一方のカメラ（左カメラ）２ａにより撮影した左画像と、他方のカメラ（右カメラ）２ｂにより撮影した右画像とを、コンピュータ上で対比し、両画像に撮影されているごみ表面（Ａ点）までの距離Ｈを、横方向の視差（画素数）を用いて、下記式（１）により算出するようにした。
なお、本実施例においては、カメラ２ａ、２ｂには、３．３ＭＥＧＡＰＩＸＥＬ、画素数：２２４０×１６８０、カメラ画角α：約６０゜のデジタルカメラを使用したが、これに限定されるものではなく、同程度の性能を有するカメラを用いることができる。
また、カメラ２ａ、２ｂの撮影は、所定の周期（例えば、数秒間隔）毎に行ったり、クレーンガーダ１の走行に合わせてごみピットＰ内の各位置（番地）毎に行ったり、これらを組み合わせる等、任意に設定して行うことができ、これに合わせて、ごみ高さ記憶手段にごみ高さマップとして記憶されているごみ高さの情報を更新するようにすることにより、ごみピットＰ内の各位置（番地）のごみ高さをリアルタイムで正確に管理することができる。

Ｈ＝ｆ（Ｄ，Ｐｘ，Ｘｌ，Ｘｒ，α）
＝０．５・Ｄ・Ｐｘ／（（Ｘｌ−Ｘｒ）・ｔａｎ（α／２））・・・（１）
ここで、Ｈ：カメラとごみ表面（Ａ点）の距離
Ｄ：カメラ光軸間隔（４００〜２０００ｍｍ程度）
Ｐｘ：ＰＩＸＥＬ（２２４０ＰＩＸＥＬ）
Ｘｌ−Ｘｒ：視差
α：カメラ画角
である。

なお、図６に、上記ステレオ視による視差を利用してごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測する方法による設定距離と距離測定誤差及び視差との関係を示す。
この図６の結果から、実用上問題のない精度で、カメラ２ａ、２ｂとごみ表面（Ａ点）の距離Ｈ、すなわち、ごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測できることが分かる。

他方、赤外線カメラ３も、クレーンガーダ１以外に、ごみピットＰの壁部や天井に設置することができ、ごみピットＰ内に堆積したごみＧの表面全体を撮影できるようにしている。
なお、赤外線カメラ３の配設位置は、ごみピットＰの形状や大きさに応じて、適宜変更することができ、また、台数も２台以上の複数台とすることができる。

赤外線カメラ３から取り込まれた画像は、図３−１〜図３−２に示すように、平面温度データとして画像メモリに格納された後、火災検知処理部にて設定温度以上のごみ位置が平面的に検出される。
この検出したごみ位置をごみ高さマップに重ね、平面温度に対応する高さデータを取り込んで、立体的なごみ温度マップを作成し、このごみ温度マップに基づいてピットＰ内の火災位置を立体的に算出する。
そして、放水銃４の水平角度と仰角度とを演算し、放水銃制御装置にデータを送信して火災位置に放水を開始する。

このように、本実施例のごみ処理工場用自動クレーンは、ごみピットＰを撮影するように所定の間隔を隔てて配設した２台のカメラ２ａ、２ｂと、該２台のカメラ２ａ、２ｂのステレオ視による視差を利用してごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測するごみ高さ計測手段と、該ごみ高さの情報をごみ高さマップとして記憶するごみ高さ記憶手段と、ごみピットＰを撮影するように配設した赤外線カメラ３と、該赤外線カメラ３で撮影した赤外線画像からごみ温度データを計測するごみ温度データ計測手段と、該ごみ温度データを前記ごみ高さマップに重ねて、ピットＰ内ごみの温度分布が色調として表示されるごみ温度マップとして記憶するごみ温度記憶手段とを備え、前記ごみ温度マップに基づいてピットＰ内の火災の番地特定を行うことから、早期に火災の発生場所を立体的に特定することができ、これにより、正確に早期消火を行って延焼を防止し、火災によるクレーンやごみ処理工場の操業停止を未然に防ぐことができる。

以上、本発明のごみ処理工場用自動クレーンについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明のごみ処理工場用自動クレーンは、早期に火災の発生場所を立体的に特定することにより、正確に早期消火を行って延焼を防止し、火災によるクレーンやごみ処理工場の操業停止を未然に防ぐという特性を有していることから、ごみ処理工場の自動クレーンの用途に好適に用いることができる。

本発明のごみ処理工場用自動クレーンの第１実施例を示す平面図である。本発明のごみ処理工場用自動クレーンの第２実施例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。本発明のごみ処理工場用自動クレーンのシステム構成図である。同ステレオカメラと赤外線カメラ周辺のシステム構成図である。ごみ温度マップの作成フロー図である。ステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測する方法を示す原理説明図である。ステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測する方法のフロー図である。ステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測する方法のフロー図である。ステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測する方法の補足説明図である。ステレオ視による視差を利用してごみピットＰ内に堆積したごみ高さを計測する方法による設定距離と距離測定誤差及び視差との関係を示す説明図である。

１クレーンガーダ
２ａカメラ
２ｂカメラ
３赤外線カメラ
４放水銃
５ホッパ
６クレーン操作室
７ごみ搬入扉
Ｐごみピット

Claims

ごみピットを撮影するように所定の間隔を隔てて配設した２台のカメラと、該２台のカメラのステレオ視による視差を利用してごみピット内に堆積したごみ高さを計測するごみ高さ計測手段と、該ごみ高さの情報をごみ高さマップとして記憶するごみ高さ記憶手段と、ごみピットを撮影するように配設した赤外線カメラと、該赤外線カメラで撮影した赤外線画像からごみ温度データを計測するごみ温度データ計測手段と、該ごみ温度データを前記ごみ高さマップに重ねて、ピット内ごみの温度分布が色調として表示されるごみ温度マップとして記憶するごみ温度記憶手段とを備え、前記ごみ温度マップに基づいてピット内の火災の番地特定を行うようにしたごみ処理工場用自動クレーンであって、クレーンガーダに放水銃を配設し、ピット内で火災の発生を認識したときに該放水銃で放水するようにしたことを特徴とするごみ処理工場用自動クレーン。
ピット内で火災の発生を認識したときに、共通操作盤及び中央操作盤の画面をごみ温度マップに自動的に切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のごみ処理工場用自動クレーン。
ピット内の番地のごみ温度が１２０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のごみ処理工場用自動クレーン。
ピット内の番地のごみ温度と隣接する番地のごみ温度との差が５０℃以上であると検知したときに、該番地で火災発生と認識するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のごみ処理工場用自動クレーン。
放水銃で６０秒以上放水した後、その番地のごみ温度が１２０℃以上であるときに、放水を止めてクレーンをあらかじめ定めた待機位置に退避させるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のごみ処理工場用自動クレーン。