JPH05281104A

JPH05281104A - プラント異常点検装置

Info

Publication number: JPH05281104A
Application number: JP4102495A
Authority: JP
Inventors: Toshio Takenaka; 俊夫竹中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JP2898465B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プラント内で発生する火災や機器の過熱等の
異常を自動的に点検できるプラント異常点検装置を得
る。【構成】ガスセンサと赤外線カメラもしくはテレビカ
メラを旋回装置２に装着し、旋回装置を制御してガスセ
ンサの出力が基準値を超えたとき赤外線カメラもしくは
テレビカメラでとらえた映像を画像処理し、その結果、
異常発熱物体や物体の外観的な異常などの存在が確認さ
れたときに警報を発する。【効果】広範囲のプラントを短時間に精度よく点検す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラント内で発生す
る、火災や機器の過熱等の異常を自動的に検知するプラ
ント異常点検装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は例えば特開昭５９−２１１１９
５号公報に示された従来のプラント異常点検装置を示す
ハードウェア構成図である。図において、１はプラント
内を移動する移動手段、２はこの移動手段１上に搭載さ
れた方位設定手段としての旋回装置であり、３はこの旋
回装置２に装着されたテレビカメラである。４は正常時
のプラント内の映像が予め記憶される画像記憶装置、５
はテレビカメラ３でとらえたプラント内の映像を画像記
憶装置４内に記憶されている映像と比較してプラントの
異常や異物の存在を検知し、警報の発生を制御する画像
比較装置であり、６はテレビカメラ３でとらえた映像を
画像記憶装置４に送るか画像比較装置５に送るかを切り
替えるスイッチである。

【０００３】次に動作について説明する。まずプラント
の正常時において、スイッチ６を画像記憶装置４側に切
り替えてから、移動手段１および旋回装置２にてテレビ
カメラ３の視野を順次移動させてプラント内の要所を撮
影し、正常状態におけるプラント内の映像を画像記憶装
置４内に記憶させておく。その後、スイッチ６を画像比
較装置５側に切り替え、同様にして移動手段１および旋
回装置２でテレビカメラ３の視野を移動させながらプラ
ント内の撮影を行う。画像比較装置５はスイッチ６を経
由してテレビカメラ３より送られてくる映像を、画像記
憶装置４内に予め記憶されている正常時の映像と比較
し、プラントの異常や異物の存在を検出すると警報を発
生させる。

【０００４】なお、この種のプラント異常点検装置とし
てはこの他にも、例えば特開昭６４−１４０８号公報、
特開平２−１３６７９３号公報に記載のものなどがあ
る。特開昭６４−１４０８号公報に記載されたものは、
点検用センサとして赤外線カメラを用い、赤外線カメラ
の映像を画像処理装置によってサーモグラフィに変換
し、点検対象の表面温度を読みとって予め設定した許容
値と比較することによって電力ケーブル系統の自動監視
を行うようにしている。

【０００５】また、特開平２−１３６７９３号公報に記
載のものでは点検用センサとしてガスセンサを用い、ガ
スセンサを移動装置に搭載して平常時のガス基準値と比
較して異常を判定することによりプラントの異常、例え
ば火災や機器の過熱に伴う異常な臭いを自動的に検知で
きるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント異常点
検装置は以上のように構成されているので、テレビカメ
ラ３や赤外線カメラなどの映像センサによる点検では設
定した視野内についてしか異常を検出できず、広範囲の
プラント内を隈なく点検するためには多大な時間を要す
ること、またガスセンサによる点検では広範囲のプラン
トを同時に点検できるものの空間を伝わるガスを検出す
るためレベルが安定しないこと、異常でなくても他の臭
いに反応して誤警報を出してしまう可能性があるなど信
頼性に欠けるという問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、広範囲のプラントを短時間
に精度よく点検できるプラント異常点検装置を得ること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るプラント異常点検装置は、方位設定手段に搭載され
たプラントの異常な臭いに感度を有するガスセンサ、お
よび物体表面から放射する赤外線を二次元映像としてと
らえる赤外線カメラと、赤外線カメラの映像より異常発
熱物体の存在を検出する画像処理手段と、方位設定手段
を制御してガスセンサ出力と画像処理手段の出力とから
プラントの異常を判定して警報を発する制御手段とを備
えたものである。

【０００９】請求項２に記載の発明に係るプラント異常
点検装置は、前記赤外線カメラを物体の外観を二次元映
像としてとらえるテレビカメラで代替し、画像処理手段
はテレビカメラの映像より外観的な異常を検出するよう
にしたものである。

【００１０】請求項３に記載の発明に係るプラント異常
点検装置は、制御手段がガスセンサの方向をその出力が
強くなる方位に変更するように方位設定手段を制御する
ものである。

【００１１】請求項４に記載の発明に係るプラント異常
点検装置は、さらに、プラント内の風の流れを検出する
風流検出手段を付加したものである。

【００１２】請求項５に記載の発明に係るプラント異常
点検装置は、さらに、ガスセンサ、赤外線カメラ等が装
着されてプラント内を移動する移動手段を付加したもの
である。

【００１３】請求項６に記載の発明に係るプラント異常
点検装置は、点検頻度をガスセンサまたは画像処理手段
の出力によって変更するものである。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明における制御手段は、方
位設定手段を制御して赤外線カメラとガスセンサでプラ
ント内を走査し、ガスセンサの出力が基準値を超えた場
合に、赤外線カメラのとらえた物体表面から放射される
赤外線の二次元映像を画像処理した画像処理手段によっ
て異常発熱物体の存在が検出された場合に警報の発生を
制御する。

【００１５】また、請求項２に記載の発明における制御
手段は、方位設定手段を制御してテレビカメラとガスセ
ンサでプラント内を走査し、ガスセンサの出力が基準値
を超えた場合に、テレビカメラのとらえた物体外観の二
次元映像を画像処理した画像処理手段によって外観的な
異常が検出された場合に警報の発生を制御する。

【００１６】また、請求項３に記載の発明における制御
手段は、ガスセンサの出力が強くなる方向に方位設定手
段による設定方位を変更してゆき、画像処理手段による
画像処理によって異常の存在が確認された場合に警報の
発生を制御する。

【００１７】また、請求項４に記載の発明における風流
検出手段は、プラント内における風の流れを検出して制
御手段に送り、制御手段は検出された風の流れに基づい
て方位設定手段による設定方位を補正する。

【００１８】また、請求項５に記載の発明における移動
手段は、ガスセンサと赤外線カメラもしくはテレビカメ
ラが装着された方位設定手段を搭載してプラント内を移
動することにより、より広範囲のプラントの点検を可能
とする。

【００１９】また、請求項６に記載の発明における制御
手段は、ガスセンサの出力または画像処理手段の出力に
基づいて点検の頻度を変更することにより点検作業を効
率化する。

【００２０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は請求項１に記載の発明の一実施例を示すハ
ードウェア構成図である。図において、７は方位設定手
段としての旋回装置２に装着され、臭いの発生源に対し
て弱い指向性を持ち、その感度中心が臭いの発生源の方
向に向いていない場合でもある程度の感度を有するガス
センサである。８はその視野がガスセンサ７の感度中心
と一定の関係を持つように旋回装置２に装着され、物体
表面から放射される赤外線を二次元画像としてとらえて
物体表面の温度分布を検出する赤外線カメラである。

【００２１】また、９はこの赤外線カメラ８の映像を画
像処理して異常発熱物体の存在を検出する画像処理手段
であり、１０は旋回装置２を制御してガスセンサ７およ
び赤外線カメラ８の方向を変化させてプラント内を走査
させ、ガスセンサ７の出力が基準値を超えた場合、画像
処理手段９による赤外線カメラ８の映像の画像処理によ
って異常発熱物体の存在が確認されると警報の発生を制
御する制御手段である。

【００２２】次に動作について説明する。ここで、図２
は制御手段１０における処理の手順を示すフローチャー
トである。まずステップＳＴ１において、旋回装置２を
駆動してガスセンサ７および赤外線カメラ８を旋回さ
せ、プラント内の走査を開始する。次に、ステップＳＴ
２で走査中にガスセンサ７の出力が予め設定した基準値
を超えたことが検出されると、ステップＳＴ３で旋回装
置２の旋回動作を停止させ、ステップＳＴ４にて赤外線
カメラ８を作動させる。次に、ステップＳＴ５にて画像
処理手段９による赤外線カメラ８でとらえた映像の画像
処理を実行させて異常発熱物体の存在を確認させる。次
にステップＳＴ６で異常発熱物体が確認されたか否かを
チェックし、異常発熱物体の存在が確認された場合には
ステップＳＴ７にて警報の発生を制御する。一方、異常
発熱物体の存在が確認されなければ、ステップＳＴ８で
赤外線カメラ８を停止させ、処理をステップＳＴ１に戻
して走査を続ける。

【００２３】ここで、ガスセンサ７はプラントの異常な
臭い、例えば可燃性ガスの漏洩や火災、機器の過熱に伴
う焦げる臭いに感度を有するもので、可燃性ガス（Ｈ
₂ ，ＣＯ，ＣＨ₄ ，アルコール等）検知センサ、酸化性
ガス（酸素，ハロゲンガス等）検知センサ、酸性・塩基
性ガス（ＳＯｘ，ＮＯｘ，Ｈ₂ Ｓ，ＣＯ₂ ，ＨＣｌ等）
検知センサ等をプラントで予想される異常事象に合わせ
て単一もしくは複数のセンサを適宜組合せて使用すれば
よい。

【００２４】また、ガスセンサ７の出力と比較する基準
値としては予め正常時のレベルを調べておき、その最大
値にしておくか、見つけたい異常に対応するガスセンサ
レベルの最小値にするなどの方法をとるのが一般的であ
る。

【００２５】また、画像処理手段９は赤外線カメラ８の
とらえた映像を画像処理して異常発熱物体を検出するも
のであるが、物体は表面温度に対応した赤外線を放射し
ているので、例えば赤外線カメラ８の映像信号において
一定輝度以上の領域が一定面積以上存在するとき異常と
するなどの処理により容易に実現できる。

【００２６】なお、上記実施例では赤外線カメラ８をガ
スセンサ７の出力が基準値を超えたときのみ作動させる
ようにしているが、これは赤外線カメラ８の通電時間を
最小限にして寿命の拡大を図ろうとするものであり、寿
命上の問題がない場合は省略してよく、必須項目ではな
い。

【００２７】また、上記実施例では旋回動作を連続的に
繰り返して点検するようにしているが、点検周期を定め
て一定時間毎に実施するようにしてもよく、さらに点検
する方位も予め定めておき、その方位だけ選択的に実施
する方法も考えられる。

【００２８】実施例２．なお、上記実施例１では、異常
発熱物体を検知することでプラントの異常を点検する場
合について述べたが、物体の外観的な異常を検知するこ
とでプラントの異常を点検するようにしてもよい。図３
は請求項２に記載したそのような発明の一実施例を示す
ハードウェア構成図で、図１と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。図において、３はその視野
がガスセンサ７の感度中心と一定の関係を持つように旋
回装置２に装着され、プラント内の物体の外観を二次元
画像としてとらえる、図１１に同一符号を付した従来の
ものと同等のテレビカメラであり、１１はこのテレビカ
メラ３の映像を画像処理して物体の外観的な異常を検出
する画像処理手段である。

【００２９】次に動作について説明する。ここで、図４
は制御手段１０における処理の手順を示すフローチャー
トである。基本的な動作は実施例１の場合と同様であ
り、この実施例２では、ステップＳＴ１２でガスセンサ
７の出力が基準値を超えたことが検出され、ステップＳ
Ｔ１３で旋回装置２の旋回動作を停止させた後、ステッ
プＳＴ１４にてテレビカメラ３を動作させて、ステップ
ＳＴ１５で画像処理手段１１にテレビカメラ３でとらえ
た映像の画像処理を行わせて物体の外観的な異常を確認
させ、外観異常が確認されたか否かをステップＳＴ１６
でチェックしている。なお、ステップＳＴ１５における
画像処理手段１１による物体の外観的な異常の検出処理
としては、例えば予め記憶した正常時の画像と比較して
画像変化を抽出して異常を検出する方法、連続する画像
間の差分をとり火災や蒸気等によるゆらぎを抽出して異
常を検出する方法などがある。

【００３０】実施例３．次にこの発明の実施例３を図に
ついて説明する。この実施例３ではハードウェア構成は
実施例１または実施例２と同一であるが、その制御方法
はそれとは異なるものである。ここで、図５は請求項３
に記載した発明の一実施例における制御手段１０の処理
手順を示すフローチャートである。図に示すように、こ
の実施例では通常時は旋回装置２による旋回動作は行わ
せず、ステップＳＴ２１でガスセンサ７の出力が基準値
を超えたことが検出されたときにステップＳＴ２２で走
査を開始して、ガスセンサ７の出力が最大となる方向を
ステップＳＴ２３において検出すると、ステップＳＴ２
４にてその位置で赤外線カメラ８を作動させ、以下実施
例１の場合と同様にして画像処理を実行する。

【００３１】なお、上記実施例３ではガスセンサ７の出
力が最大となる方向に旋回するとしたが、最大となる方
向が明確に決められないときは警戒値レベルを定め、こ
れを超える範囲について走査して画像処理により判定す
るようにしてもよい。

【００３２】実施例４．次に、この発明の実施例４を図
について説明する。図６は請求項４に記載の発明の一実
施例を示すハードウェア構成図であり、図において、１
２はプラント内における風の流れを検出する風流検出手
段としての風向・風速センサである。なお、制御手段１
０はこの風向・風速センサ１２で検出された風の流れに
基づいて旋回装置２による方位の設定を補正する点で実
施例１などのそれとは異なっている。また、その他の部
分は図１の同一符号を付したものと同一である。

【００３３】次に動作について説明する。ここで、図７
は制御手段１０における処理の手順を示すフローチャー
トであり、基本的な動作は実施例１の場合と同様であ
る。即ち、ガスセンサ７の出力が基準値を超えるとステ
ップＳＴ３３で旋回装置２の旋回動作を停止させ、風向
・風速センサ１２で検知したプラント内における風の流
れのデータに基づいて、停止した旋回装置２の方位修正
をステップＳＴ３４にて実行し、その後、ステップＳＴ
３５で赤外線カメラ８を動作させ、画像処理手段９の画
像処理によるプラントの異常の有無を判定する。

【００３４】実施例５．なお、上記各実施例では、旋回
装置がプラント内の所定の位置に固定されているものに
ついて示したが、プラント内を移動するように構成して
もよい。図８は請求項５に記載したそのような発明の一
実施例を示すハードウェア構成図で、図において、１は
図１１に同一符号を付した従来のものと同様の、プラン
ト内を移動する移動手段であり、この移動手段１にはガ
スセンサ７および赤外線カメラ８が装着された旋回装置
２が搭載されている。また１３，１４は旋回装置２と移
動手段１の制御信号、およびガスセンサ７と赤外線カメ
ラ８の出力信号を多重化して無線で相互に送受信する通
信装置である。なお、他の部分には図１と同一符号を付
してその説明を省略する。

【００３５】次に動作について説明する。ここで、図９
は制御手段１０における処理手順を示すフローチャート
である。なお、基本的な動作は実施例３の場合と同様で
あり、このフローチャートでは１回の点検動作について
示したものである。まず、ステップＳＴ４１で移動手段
１をスタートさせ、ステップＳＴ４２で終点に達したこ
とを検出するまでの間、ガスセンサ７の出力をステップ
ＳＴ４３にてチェックする。ガスセンサ７の出力が基準
値を超えたことが検出されるとステップＳＴ４４で移動
手段１を停止させ、その場でステップＳＴ４５による旋
回装置２の旋回動作をスタートさせる。以下、実施例３
の場合と同様に、ガスセンサ７の出力が最大となる方向
を見つけ、赤外線カメラ８を作動させて画像処理を実行
し判定を行う。異常発熱物体がなければ赤外線カメラ８
を停止して処理をステップＳＴ４１に戻し、移動手段１
を再スタートさせて点検を続行する。

【００３６】なお、上記フローチャートは１回の点検動
作を示したものであるが、通常のプラント点検では、終
点に達したあと移動手段１をスタート点に戻し、連続ま
たは一定周期で繰り返し実行することにより異常を早期
に発見することができる。

【００３７】また、上記実施例では移動手段１が移動中
は旋回装置２による旋回動作を行っていないが、移動中
に旋回動作を行ってガスセンサ７の出力を監視するよう
にしても予め点検する位置を定めておき、設定されたポ
イントで停止してガスセンサ７の出力レベルを確認する
ようにしてもよい。

【００３８】さらに、上記実施例では移動手段１や旋回
装置２の制御信号、およびガスセンサ７や赤外線カメラ
８などの出力を通信装置１３，１４を介した無線方式に
よって伝送する場合について示したが、移動手段１の移
動経路に沿って施設されたトロリなどを用いた有線方式
によって伝送するようにしてもよい。

【００３９】実施例６．次に、この発明の実施例６を図
について説明する。この実施例のハードウェア構成は実
施例５と同一であるが、その制御方法はそれとは異なる
ものであり、図１０は、請求項６に記載した発明の一実
施例における制御手段１０の処理手順を示すフローチャ
ートである。この実施例による点検は予め点検する位置
を登録しておくもので、次に示す表１はこの点検位置を
登録する運転管理データの例を示すものである。この運
転管理データには過去の点検時のガスセンサ７の出力レ
ベルと、そのガスセンサ７の出力レベルに基づく点検周
期が記録されている。

【００４０】

【表１】

【００４１】次に動作について説明する。なお、基本的
な動作は実施例５の場合と同様であるため異なる部分を
中心に説明する。まず、ステップＳＴ６１にて前述のよ
うに設定された運転管理データを取り出し、ステップＳ
Ｔ６２で最小単位時間毎に点検周期の項目を確認する。
該当する項目があれば、ステップＳＴ６３で移動手段１
をその位置まで移動させ、その位置でガスセンサ７の出
力レベルをステップＳＴ６４で確認して点検を行うとと
もに、運転管理データにこの値を登録し、この値に基づ
いて点検周期をステップＳＴ７３にて更新する。表１の
運転管理データの例では、ガスセンサ７の出力レベルが
０ｄＢのときは最大点検周期の１週間を、４０ｄＢを超
えるときは最小点検周期の１時間とするようにした例を
示している。

【００４２】なお、上記実施例ではガスセンサ７の出力
レベルにより点検周期を決めるようにしているが、定期
的に赤外線カメラ８でとらえた映像の画像処理を行い、
画像の変化によって点検周期を変更するようにしてもよ
い。また、ガスセンサ７の出力レベルや画像の変化も点
検時の絶対値ではなく、点検中の変動量や前回との変化
量により点検周期を決めるようにしてもよい。このよう
にすれば、異常が徐々に進行するようなケースに対して
効果的に異常の発見を行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、ガスセンサと赤外線カメラを方位設定手段に装
着し、ガスセンサ出力が基準値を超えたとき赤外線カメ
ラの映像を画像処理して異常発熱物体の存在を確認して
警報するように構成したので、広範囲のプラントを短時
間に精度よく点検することができる。

【００４４】また、請求項２に記載の発明によれば、ガ
スセンサとテレビカメラを方位設定手段に装着し、ガス
センサ出力が基準値を超えたときテレビカメラの映像を
画像処理して外観異常の存在を確認して警報するように
構成したので、広範囲のプラントを短時間に精度よく点
検することができる。

【００４５】また、請求項３に記載の発明によれば、ガ
スセンサの出力が強くなる方向にガスセンサの方位の設
定を変更して、画像処理手段による画像処理によって異
常の存在が確認された場合に警報を発生するように構成
したので、プラントの点検をより精度よく行うことが可
能となる。

【００４６】また、請求項４に記載の発明によれば、風
流検出手段にて検出されたプラント内の風の流れに基づ
いて方位設定手段による設定方位を補正するように構成
したので、プラントの点検をさらに精度よく行うことが
可能となる。

【００４７】また、請求項５に記載の発明によれば、ガ
スセンサと赤外線カメラまたはテレビカメラが装着され
た方位設定手段を移動手段に搭載してプラント内を移動
させるように構成したので、プラントの点検をより広範
囲に行うことが可能となる。

【００４８】また、請求項６に記載の発明によれば、ガ
スセンサの出力または画像処理手段の出力に基づいて点
検の頻度を変更するように構成したので、プラントの点
検をより短時間で行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すハードウェア構成図
である。

【図２】上記実施例の制御手段における処理の手順を示
すフローチャートである。

【図３】この発明の実施例２を示すハードウェア構成図
である。

【図４】上記実施例の制御手段における処理の手順を示
すフローチャートである。

【図５】この発明の実施例３の制御手段における処理の
手順を示すフローチャートである。

【図６】この発明の実施例４を示すハードウェア構成図
である。

【図７】上記実施例の制御手段における処理の手順を示
すフローチャートである。

【図８】この発明の実施例５を示すハードウェア構成図
である。

【図９】上記実施例の制御手段における処理の手順を示
すフローチャートである。

【図１０】この発明の実施例６の制御手段における処理
の手順を示すフローチャートである。

【図１１】従来のプラント異常点検装置を示すハードウ
ェア構成図である。

【符号の説明】

１移動手段２方位設定手段（旋回装置）３テレビカメラ７ガスセンサ８赤外線カメラ９画像処理手段１０制御手段１１画像処理手段１２風流検出手段（風向・風速センサ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントで発生する異常な臭気を検知す
るガスセンサと、前記プラント内の物体表面から放射さ
れる赤外線を二次元画像としてとらえる赤外線カメラ
と、前記ガスセンサおよび赤外線カメラの方位を設定す
る方位設定手段と、前記赤外線カメラの映像を画像処理
して異常発熱物体の存在を検出する画像処理手段と、前
記方位設定手段を制御して、前記ガスセンサの出力が基
準値を超えたときに、前記画像処理手段による前記赤外
線カメラの映像の画像処理で異常発熱物体の存在が確認
されると警報を発生させる制御手段とを備えたプラント
異常点検装置。
【請求項２】プラントで発生する異常な臭気を検知す
るガスセンサと、前記プラント内の物体の外観を二次元
画像としてとらえるテレビカメラと、前記ガスセンサお
よびテレビカメラの方位を設定する方位設定手段と、前
記テレビカメラの映像を画像処理して外観的な異常を検
出する画像処理手段と、前記方位設定手段を制御して、
前記ガスセンサの出力が基準値を超えたときに、前記画
像処理手段による前記テレビカメラの映像の画像処理で
外観的な異常の存在が確認されると警報を発生させる制
御手段とを備えたプラント異常点検装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記ガスセンサの出力
が基準値を超えると前記方位設定手段を制御して、前記
出力が強くなる方向に前記ガスセンサの方位を変更して
ゆき、前記画像処理手段による画像処理によって異常の
存在が確認された場合に警報を発生させることを特徴と
する請求項１または２に記載のプラント異常点検装置。
【請求項４】前記プラント内における風の流れを検出
する風流検出手段を設け、前記風流検出手段で検出され
た風の流れに基づいて前記方位設定手段にて設定する方
位を補正することを特徴とする請求項３に記載のプラン
ト異常点検装置。
【請求項５】前記ガスセンサと前記赤外線カメラもし
くはテレビカメラが装着された方位設定手段を、前記プ
ラント内を移動する移動手段に搭載したことを特徴とす
る請求項１ないし４に記載のプラント異常点検装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記ガスセンサの出力
または前記画像処理手段の出力に基づいて点検の頻度を
変更することを特徴とする請求項５に記載のプラント異
常点検装置。