JP6837244B2 - 水素火炎監視装置および水素取扱施設 - Google Patents
水素火炎監視装置および水素取扱施設 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6837244B2 JP6837244B2 JP2019124056A JP2019124056A JP6837244B2 JP 6837244 B2 JP6837244 B2 JP 6837244B2 JP 2019124056 A JP2019124056 A JP 2019124056A JP 2019124056 A JP2019124056 A JP 2019124056A JP 6837244 B2 JP6837244 B2 JP 6837244B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- infrared
- hydrogen
- hydrogen flame
- monitoring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 314
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 298
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 298
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims description 115
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 42
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 39
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 37
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 32
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 20
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 19
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- JXSJBGJIGXNWCI-UHFFFAOYSA-N diethyl 2-[(dimethoxyphosphorothioyl)thio]succinate Chemical compound CCOC(=O)CC(SP(=S)(OC)OC)C(=O)OCC JXSJBGJIGXNWCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
かかる要請に応じ、本発明の出願人は、無色透明の水素火炎を画像処理によって可視化する技術の研究開発に努め、例えば、特許文献1(特開2013−36974号公報)および特許文献2(特開2006−267097号公報)に記載された水素火炎可視化装置を提案した。
したがって、例えば、特許文献1および2に記載の水素火炎可視化装置では、電源を使用する水素火炎撮像用のCCDカメラなどは発火源となり得るので、防爆区域内に設置することができず、監視対象領域から相当に離れた非防爆区域内に設置せざるを得なかった。そのため、小さな水素火炎の検知が難しく、また火災などによって煙が生じた場合には、水素火炎の発する光が煙で遮られ検知できなくなるといった問題がある。
不審者の侵入を連続監視する汎用の侵入者監視装置は、その多くの機種において概ね800〜950nmの波長領域を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像機と、同波長領域の近赤外線を照射する近赤外線照射機を備えている。その理由は、800〜950nmの比較的波長が短い近赤外線であれば、近赤外線検知機として汎用の安価なCCDカメラを用いることができるため、侵入者監視装置の価格を低く抑えることができるからである。
また、水素ガスが漏出する恐れのある防爆区域内において、監視対象領域を間近で監視でき、しかも小型でコスト性に優れた水素火炎監視装置を提供することを課題とする。
さらに、汎用の近赤外線照射機を備えた侵入者監視装置から照射される近赤外線を誤検知することなく、かかる侵入者監視装置と併用することができる水素火炎監視装置を提供することを課題とする。
さらに、汎用の近赤外線照射機を備えた侵入者監視装置と、水素火炎監視装置の両方が設置された水素取扱施設を提供することを課題とする。
[1] 水素火炎を可視化する水素火炎監視装置であって、
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合に、上記記憶装置への水素火炎発生の前後にわたる所定時間の近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合に、上記合成画像作成手段による合成画像の作成を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段と、上記二値画像に基づき水素火炎の有無を判別する判別手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合であって、かつ、上記判別手段によって水素火炎が存在すると判別された場合に、上記記憶装置への水素火炎発生の前後にわたる所定時間の近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。
該分光手段によって分けられた近赤外線が近赤外線画像撮像手段に導かれ、可視光線が可視光線画像撮像手段へ導かれるように構成されていることを特徴とする上記[1]から[4]のいずれかに記載の水素火炎監視装置。
上記[7]に記載の水素火炎監視装置が設置されており、
これらの水素火炎監視装置の構成要素のうち、各集光手段が防爆区域内に配置され、
該集光手段と光伝送ケーブルを介して接続された分光手段、遠赤外線検知手段および紫外線検知手段を含む他の構成要素が非防爆区域内に配置されていることを特徴とする水素取扱施設。
また、演算装置の合成画像作成手段によって、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分を求めることで、両画像に写り込んだ各種照明機器から発せられる照明光などの外乱光の成分を差し引いて消去した差分画像を抽出し、かかる差分画像を設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色することで火炎画像とし、得られた火炎画像を上記可視光線画像による背景画像上に重畳して合成画像を作成することができる。
そして、表示装置によって上記合成画像を画面に表示することで、水素火炎を可視化して、その火炎の大きさや発生位置を特定することができる。
そのため、上記[3]に記載の水素火炎監視装置は、かかる演算装置の「判別手段」と、上記の「判定手段」とを組み合わせることで、水素火炎発生の検知精度をより高めることができるものであり、「判定手段」によって水素火炎の発生が検知された場合であって、かつ「判別手段」によって水素火炎の存在が検知された場合に、水素火炎が発生したものと判断して、記憶装置への画像の保存を開始するようにしてある。そのため、ガス遮断を行った後に火炎発生箇所(水素ガスの漏出箇所)を特定したり、火炎発生の原因究明に役立てたりすることができるため便宜である。
さらに、かかる遠赤外線画像撮像機によって取得した遠赤外線画像に基づいて、監視対象領域内の最高温度の位置表示と温度表示を行うことや、機器の温度上昇を検知し電気的に温度を出力するサーモグラフィーとして使用するなど、監視対象領域における温度監視を行うことも可能である。
なお、遠赤外線画像撮像機を防爆仕様にして発火源にならないようにした場合には、水素ガスが漏出する恐れのある箇所の近傍に設置することが可能となり、より水素火炎や侵入者の検知精度を高めることができる。
したがって、例えば、防爆区域と非防爆区域が設けられた水素取扱施設に本発明の水素火炎監視装置を設置する場合には、集光手段を防爆区域内に配置することができるため、水素ガスが漏出する恐れのある箇所の近傍に集光手段を配置することによって、水素火炎の検知を高精度で行うことができる。
したがって、例えば、防爆区域と非防爆区域が設けられた水素取扱施設に本発明の水素火炎監視装置を設置する場合には、集光手段を防爆区域内に配置することができるため、水素ガスが漏出する恐れのある箇所の近傍に集光手段を配置することによって、水素火炎の検知を高精度で行うことができる。
したがって、本発明の水素取扱施設では、小さな水素火炎であっても検知でき、また、水素火炎の大きさや位置を正確に特定できるので、水素ガスの漏出を伴う火災が発生した場合には、消火作業を的確かつ安全に行うことが可能となる。
まず、水素火炎監視装置の参考形態を説明する。
図1に示す水素火炎監視装置1は、撮像部2と情報処理部3を具備する。
撮像部2は、主に、監視対象領域からの光を受け取る集光手段23と、集光手段23で受け取った光を近赤外線と可視光線に分ける分光手段24と、分光手段24から導かれた近赤外線による画像を撮像する近赤外線画像撮像手段21と、分光手段24から導かれた可視光線による画像を撮像する可視光線画像撮像手段22とからなる。
集光手段23は、分光手段24と光伝送ケーブル25を介して接続されており、集光手段23に備えられたレンズ(図示せず)に入射した監視対象領域からの光が、光伝送ケーブル25を通過して分光手段24へ導かれるように構成されている。
このような分光手段24の具体例としては、透過波長の中心が1350〜1450nmであって、バンド幅が半値全幅70〜90nmである光学バンドパスフィルターとして機能する分光鏡を好適に使用することができる。
かかる光伝送ケーブル25により集光手段23から分光手段24に導かれた光は、分光手段24によって近赤外線と可視光線に分光され、それぞれ近赤外線画像撮像手段21と可視光線画像撮像手段22へと導かれる。
かかるCCDカメラが静止画を撮像するものである場合には、例えば、自動的に数秒毎に撮像できるものであれば連続監視が可能となるため好ましい。さらに、多様な監視用画像を取得するために、広角から望遠まで幅広い画角をカバーできるものであることが好ましい。
なお、上記の分光手段24に光学バンドパスフィルターの機能を付与する場合には、別途に光学バンドパスフィルターを設ける必要はない。
折れ線Q1は、晴天の野外において、1分間あたり1L量で噴出する水素ガスを燃焼させ、直近位置から近赤外線の発光強度を測定した結果を示しており、水素火炎の発する近赤外線の発光強度と、太陽光に含まれる近赤外線の発光強度との合算値を表している。
また、折れ線Q2は、水素ガスを遮断して水素火炎が存在しない状態とし、その他はQ1の測定と同じ条件で近赤外線の発光強度を測定した結果を示しており、太陽光に含まれる近赤外線の発光強度のみを表している。
なお、グラフの横軸(X軸)は波長(単位:nm)を示しており、縦軸(Y軸)は、相対的な発光強度(任意単位)を示している。
不審者の侵入を連続監視する汎用の侵入者監視装置は、その多くの機種において概ね800〜950nmの波長領域の近赤外線を検知する近赤外線検知機と、同波長領域の近赤外線を照射する近赤外線照射機を備えている。このように800〜950nmの比較的波長が短い近赤外線であれば、近赤外線検知機として汎用の安価なCCDカメラを用いることができるため、侵入者監視装置のコストを低く抑えることができるからである。
なお、可視光線画像撮像手段22は、昼間の侵入者監視用の撮像機としても利用することが可能である。
情報処理部3はハードディスクなどの記憶装置31と、CPUなどの演算装置32と、ディスプレイ画面などの表示装置33を備えており、例えば、パーソナルコンピュータにより構成することができる。
記憶装置31は、平常時には、近赤外線画像と可視光線画像を時系列で連続的に記録し、新しい画像を取り込む度に過去の古い画像を消去するようにしてある。ただし、水素火炎が検知された場合には、火炎検知の前後にわたる所定時間の画像(例えば、火炎発生前後の24時間の画像)を保存する。そうすることで、ガス遮断を行った後に火炎発生箇所(水素ガスの漏出箇所)を特定したり、火炎発生の原因究明に役立てたりすることができるため便宜である。そのためには、水素火炎の検知後から所定時間の画像を取得し画像更新を停止するか、火炎検知前後の所定時間の画像を別領域に移動し上書き不可とした上で画像更新を継続するようにすればよい。
ここで、近赤外線画像と可視光線画像との差分を取る理由は、水素火炎の発する近赤外線を捉えるときにその波長領域において照明光などの外乱光が存在するので、この外乱光の成分を可視光線の波長で検知して、近赤外線画像から外乱光の成分を差し引いて消去するためである。
なお、可視光線画像がカラー画像である場合には、そのカラー画像から単色成分画像を抽出して、近赤外線画像と単色成分画像との差分を取ればよい。
二値化処理に用いる閾値は、演算装置32によって、差分画像の濃度ヒストグラムを作成し、そのヒストグラムから公知の閾値自動決定方法によって自動的に算出する。
なお、閾値の設定は、上記のように演算装置が自動的に算出して設定する方法に限られず、例えば、現場でユーザーが差分画像の表示を見ながら手動で調整して適宜に値を入力設定する方法であってもよい。
かかる判別手段によって水素火炎が検知された場合、情報処理部3は、水素火炎発生の警報を発報すると共に、記憶装置31に水素火炎発生の前後にわたる所定時間の近赤外線画像および可視光線画像を保存するように作動する。
次に、本発明の水素火炎監視装置の実施形態を説明する。
図2に示す水素火炎監視装置10は、上記の水素火炎監視装置1に検知部4を付加して構成されており、検知部4は、監視対象領域からの紫外線を受け取り可視光線に変換する集光手段43と、集光手段43から導かれた可視光線から特定波長の紫外線を検知する紫外線検知手段41を備える。また、検知部4は、監視対象領域からの遠赤外線を受け取る集光手段44と、集光手段44から導かれた特定波長の遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段42を備える。
以下、検知部4および情報処理部3について説明するが、撮像部2は上記参考形態の撮像部2と同じものなので、ここでは説明を省略する。
集光手段43は、監視対象領域からの光を受け取るレンズ(図示せず)と、200〜400nmの波長領域の紫外線を可視光線に変換する波長変換器(図示せず)を備えており、紫外線検知手段41と光伝送ケーブル45を介して接続されている。かかる構成により、水素火炎が発する上記波長領域の紫外線がレンズに入射すると、波長変換器によって可視光線に変換されて光伝送ケーブル45を通過して紫外線検知手段41へと導かれる。
なお、光伝送ケーブル45で伝送された可視光線が微弱である場合には、増幅器(図示せず)によって増幅した後に紫外線検知手段41へと導くようにすればよい。
かかる可視光線変換器の具体例としては、住田光学ガラス社製の機能性蛍光ガラス「ルミラス」(型番ルミラス−G9)を好適に使用することができる。
したがって、紫外線検知手段41のセンサは、特定波長領域の可視光線にのみ感度を有する受光素子により構成することができ、また、特定領域の可視光線のみを透過させる光学バンドパスフィルターとフォトダイオードの組み合わせにより構成してもよい。
かかる紫外線検知手段41の具体例としては、住田光学ガラス社製の紫外センサ(型番UV−200)を好適に使用することができる。
かかる遠赤外線検知手段42(遠赤外線センサ)の具体例としては、ニッタン社製の赤外線式炎検知器(型番:1RB−EW)を好適に使用することができる。
さらに、かかる遠赤外線画像撮像機によって取得した遠赤外線画像に基づいて、監視対象領域中の最高温度の位置表示と温度表示を行うことや、機器の温度上昇を検知し電気的に温度を出力するサーモグラフィーとして使用するなど、監視対象領域における温度監視を行うことも可能である。
水素火炎監視装置10の情報処理部3は、上記第1実施形態の水素火炎監視装置1の情報処理部3と同様に、記憶装置31と演算装置32と表示装置33を備えており、例えばパーソナルコンピュータによって構成することができる。
かかる演算装置32には、上記参考形態の演算装置32の構成要素に加えて、検知部4において、水素火炎の発する波長の紫外線と、水素火炎の熱に起因する波長の遠赤外線とを同時に検知した場合に水素火炎が発生したものと判定する判定手段が設けられている。
さらに、かかる水素火炎発生の検知をトリガーとして、記憶装置31への水素火炎発生の前後における所定時間の近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始すると共に、演算装置32による近赤外線画像と可視光線画像との差分画像抽出から水素火炎画像と背景画像との合成画像作成までの一連の画像処理を開始するようになっている。
例えば、「判定手段」によって水素火炎の発生が検知された場合であって、かつ「判別手段」によって水素火炎の存在が検知された場合に、水素火炎が発生したものと判断して、警報を発報したり、記憶装置31への近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始したりすることができる。
このように、水素火炎監視装置10を防犯用の監視装置として利用する場合には、同じ監視対象領域について別の防犯用の監視装置を設けることが不要となり便宜である。
次に、本発明の水素取扱施設を説明する。
図3に示す水素取扱施設5は、燃料電池自動車Cに水素ガスを充填するための水素供給ステーションであり、水素供給装置53とその周辺に配置された図示しない水素輸送配管や水素貯蔵タンクなどの水素取扱機器を備え、さらに管理棟51とこれらを覆うキャノピー(屋根)52が設置されている。
水素取扱施設5の水素供給装置53の付近には、発火源となり得るものの設置が禁止されている防爆区域E1が設けられており、かかる防爆区域E1以外の区域は非防爆区域E2とされている。
なお、集光ユニット54は、図2に示す3つの集光手段23、43および44を、まとめて1つの小さな筐体内に配置したものであり、また、光伝送ケーブルユニット55は、図2に示す3本の光伝送ケーブル25、45および46を一体に束ねて形成したケーブルである。
また、水素火炎監視装置10のうち、集光ユニット54と光伝送ケーブルユニット55以外の本体部分は、非防爆区域E2にある管理棟51内に配置されているので、かかる本体部分を防爆仕様にする必要がなく、水素取扱施設5をコスト性に優れたものとすることができる。
この侵入者監視装置56は、一般に普及している侵入者監視装置であり、侵入者を近赤外線画像撮像機で捉えて監視するものであるが、夜間は近赤外線照射機から概ね800〜950nmの波長領域の近赤外線を照射して、その反射光を近赤外線画像撮像機で捉えるようになっている。
したがって、侵入者監視装置56の近赤外線照射機による照射光やその反射光を、水素火炎による近赤外線であると誤検知する恐れがないため、水素火炎監視装置10は、汎用の侵入者監視装置56と併用することができるものであり便利である。
2 ・・撮像部
21 ・・近赤外線画像撮像手段
22 ・・可視光線画像撮像手段
23 ・・集光手段
24 ・・分光手段
25 ・・光伝送ケーブル
3 ・・情報処理部
31 ・・記憶装置
32 ・・演算装置
33 ・・表示装置
4 ・・検知部
41 ・・紫外線検知手段
42 ・・遠赤外線検知手段
43,44 ・・集光手段
45,46 ・・光伝送ケーブル
5 ・・水素取扱施設(水素供給ステーション)
51 ・・管理棟
52 ・・キャノピー
53 ・・水素供給装置
54 ・・集光ユニット
55 ・・光伝送ケーブルユニット
56 ・・侵入者監視装置
C ・・燃料電池自動車
F ・・水素火炎
E1 ・・防爆区域
E2 ・・非防爆区域
S ・・監視対象領域
Claims (8)
- 水素火炎を可視化する水素火炎監視装置であって、
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合に、上記記憶装置への水素火炎発生の前後にわたる所定時間の近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。 - 水素火炎を可視化する水素火炎監視装置であって、
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合に、上記合成画像作成手段による合成画像の作成を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。 - 水素火炎を可視化する水素火炎監視装置であって、
1340〜1500nmの波長領域内で設定された波長を含む近赤外線画像を撮像する近赤外線画像撮像手段、
および可視光線画像を撮像する可視光線画像撮像手段を備える撮像部と、
水素火炎の発する紫外線の波長領域内で設定された波長を含む紫外線を検知する紫外線検知手段、
および水素火炎の発する遠赤外線の波長領域内で設定された波長を含む遠赤外線を検知する遠赤外線検知手段を備える検知部と、
上記撮像部で撮像した監視対象領域の近赤外線画像および可視光線画像を記録する記憶装置、
上記検知部において上記の設定された波長を含む紫外線および上記の設定された波長を含む遠赤外線が同時に検知された場合に、水素火炎の発生と判定する判定手段と、上記近赤外線画像と上記可視光線画像との差分画像を抽出し、設定した閾値を基準に二値化して二値画像とし、さらに着色して火炎画像とし、該火炎画像を上記可視光線画像からなる背景画像に重畳した合成画像を作成する合成画像作成手段と、上記二値画像に基づき水素火炎の有無を判別する判別手段とを有する演算装置、
および上記合成画像を画面に表示する表示装置を備える情報処理部を具備し、
上記演算装置の上記判定手段によって水素火炎が発生したと判定された場合であって、かつ、上記判別手段によって水素火炎が存在すると判別された場合に、上記記憶装置への水素火炎発生の前後にわたる所定時間の近赤外線画像および可視光線画像の保存を開始することを特徴とする水素火炎監視装置。 - 遠赤外線検知手段は、遠赤外線画像を撮像する遠赤外線画像撮像機からなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の水素火炎監視装置。
- 撮像部は単一の集光手段と、該集光手段に入射した光を近赤外線と可視光線とに分ける分光手段を備え、
該分光手段によって分けられた近赤外線が近赤外線画像撮像手段に導かれ、可視光線が可視光線画像撮像手段へ導かれるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の水素火炎監視装置。 - 上記集光手段は発火源を有しておらず、該集光手段と分光手段とは光伝送ケーブルを介して接続されていることを特徴とする請求項5に記載の水素火炎監視装置。
- 遠赤外線検知手段および紫外線検知手段には、それぞれ集光手段が光伝送ケーブルを介して接続されており、該集光手段は発火源を有しないことを特徴とする請求項6に記載の水素火炎監視装置。
- 防爆区域と非防爆区域が設けられた水素取扱施設であって、
請求項7に記載の水素火炎監視装置が設置されており、
これらの水素火炎監視装置の構成要素のうち、各集光手段が防爆区域内に配置され、
該集光手段と光伝送ケーブルを介して接続された分光手段、遠赤外線検知手段および紫外線検知手段を含む他の構成要素が非防爆区域内に配置されていることを特徴とする水素取扱施設。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019124056A JP6837244B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 水素火炎監視装置および水素取扱施設 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019124056A JP6837244B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 水素火炎監視装置および水素取扱施設 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015160733A Division JP6566779B2 (ja) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | 水素火炎監視装置が設置された水素取扱施設 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019205180A JP2019205180A (ja) | 2019-11-28 |
JP6837244B2 true JP6837244B2 (ja) | 2021-03-03 |
Family
ID=68727428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019124056A Active JP6837244B2 (ja) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 水素火炎監視装置および水素取扱施設 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6837244B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111915832A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-11-10 | 国网浙江嵊州市供电有限公司 | 一种避免红外误报的输电线路山火监测装置及方法 |
JP7430801B2 (ja) | 2020-07-29 | 2024-02-13 | 富士フイルム株式会社 | 撮像制御装置、撮像制御装置の作動方法、プログラム、並びに撮像装置 |
KR102393978B1 (ko) * | 2021-10-20 | 2022-05-03 | 주식회사 제이디글로벌 | 수소 불꽃 감지장치 및 수소 불꽃 감지시스템 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5149792A (ja) * | 1974-10-25 | 1976-04-30 | Nippon Bunko Kogyo Kk | Ekitaikuromatogurafunokenshutsuki |
JP2004294423A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-10-21 | Shikoku Res Inst Inc | 火炎監視システム |
JP4745863B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-08-10 | 株式会社四国総合研究所 | 火炎可視化装置 |
JP4676867B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2011-04-27 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 異常検知装置 |
JP5876347B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2016-03-02 | 株式会社四国総合研究所 | 水素火炎可視化装置および方法 |
-
2019
- 2019-07-02 JP JP2019124056A patent/JP6837244B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019205180A (ja) | 2019-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6837244B2 (ja) | 水素火炎監視装置および水素取扱施設 | |
EP1602918B1 (en) | Gas leakage monitoring method and system | |
JP3783019B2 (ja) | ガス漏洩監視方法、及びそのシステム | |
US20030038877A1 (en) | Imaging fire detector | |
US7710280B2 (en) | Flame detection device and method of detecting flame | |
JP5876347B2 (ja) | 水素火炎可視化装置および方法 | |
GB2472728A (en) | Fire detector device and method for fire detection | |
JP6782974B2 (ja) | 火炎監視方法、火炎監視装置およびガス取扱施設 | |
WO2002069292A1 (fr) | Procede et dispositif de detection de feux base sur l'analyse d'images | |
JP4745863B2 (ja) | 火炎可視化装置 | |
EP1233386B1 (en) | Improvements to fire detection sensors | |
US7154400B2 (en) | Fire detection method | |
JPH08305980A (ja) | 炎検知装置および炎検知方法 | |
US20110304728A1 (en) | Video-Enhanced Optical Detector | |
KR100268771B1 (ko) | 화상에 확률 분포함수를 이용한 화재 감시 방법 | |
JP6566779B2 (ja) | 水素火炎監視装置が設置された水素取扱施設 | |
CN206096497U (zh) | 一种危险源探测系统 | |
CN111932817A (zh) | 一种火灾探测预警系统及方法 | |
JP3263311B2 (ja) | 対象検知装置および対象検知方法および対象監視システム | |
US11062586B2 (en) | Method of monitoring health of protective cover of detection device | |
KR101489215B1 (ko) | 영상을 이용한 복합 적외선 감지센서와 그 동작방법 및 이를 이용한 보안시설물 통합관리시스템 | |
JP4732377B2 (ja) | パイロット炎監視方法及びその装置 | |
Naranjo et al. | IR gas cloud imaging in oil and gas applications: immunity to false stimuli | |
JPH11295142A (ja) | 赤外線撮像装置 | |
Gouverneur et al. | Archeological treasures protection based on early forest wildfire multi-band imaging detection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190730 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190730 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190807 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200616 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210126 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6837244 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |