JPH0629787B2 - 稼働設備の異常発熱検出装置 - Google Patents
稼働設備の異常発熱検出装置Info
- Publication number
- JPH0629787B2 JPH0629787B2 JP15632090A JP15632090A JPH0629787B2 JP H0629787 B2 JPH0629787 B2 JP H0629787B2 JP 15632090 A JP15632090 A JP 15632090A JP 15632090 A JP15632090 A JP 15632090A JP H0629787 B2 JPH0629787 B2 JP H0629787B2
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- Japan
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- heat generation
- abnormal heat
- infrared
- operating equipment
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、稼働設備例えば圧延設備の異常発熱検出装置
に関する。
に関する。
稼働設備例えば圧延ミルラインでは高速圧延操業が行わ
れている。また圧延ラインに限らず、連続焼鈍等他の製
造ラインでも高速通板せしめる操業がなされている。
れている。また圧延ラインに限らず、連続焼鈍等他の製
造ラインでも高速通板せしめる操業がなされている。
かかる製造稼働設備では負荷荷重を受けた状態下での回
転体や摩擦力を受ける箇所があり、潤滑機能を設置して
いても自然発生的に熱が生じることが避けられない。こ
のようなことから防災のために消化装置が備えられてい
るのが一般的である。
転体や摩擦力を受ける箇所があり、潤滑機能を設置して
いても自然発生的に熱が生じることが避けられない。こ
のようなことから防災のために消化装置が備えられてい
るのが一般的である。
ところで、異常発熱部分を検出する方法としては、例え
ば特開昭63-30164号公報に記載されているように工業テ
レビを用いて物体を撮像して、物体の映像において局部
的に明るくなった部分を高度箇所として異常を検出する
方法、特開昭61-8739号公報に記載されているように赤
外線カメラと可視光カメラで物体を撮像し、画像処理に
より温度分布を測定する方法、あるいは特開昭59−1649
27号公報に記載されているように、赤外線カメラを用い
て貯蔵炭の温度を監視して自然発火を防止する方法等が
ある。
ば特開昭63-30164号公報に記載されているように工業テ
レビを用いて物体を撮像して、物体の映像において局部
的に明るくなった部分を高度箇所として異常を検出する
方法、特開昭61-8739号公報に記載されているように赤
外線カメラと可視光カメラで物体を撮像し、画像処理に
より温度分布を測定する方法、あるいは特開昭59−1649
27号公報に記載されているように、赤外線カメラを用い
て貯蔵炭の温度を監視して自然発火を防止する方法等が
ある。
ところが、赤外線カメラを用いた物体の温度監視は有用
であるが、反面監視環境からのノイズの影響を受けやす
く異常発熱を検出し防災を完全確固に達成するには問題
があった。特に、圧延ミルライン等の稼働製造設備では
監視環境自体が高温でまた蒸気発生等があり、被監視設
備箇所の異常発熱を誤動作なく検出することが難しい。
であるが、反面監視環境からのノイズの影響を受けやす
く異常発熱を検出し防災を完全確固に達成するには問題
があった。特に、圧延ミルライン等の稼働製造設備では
監視環境自体が高温でまた蒸気発生等があり、被監視設
備箇所の異常発熱を誤動作なく検出することが難しい。
かかる問題が解決し、悪い監視環境下であっても、圧延
ミルライン等の稼働製造設備における被検箇所の異常発
熱を確実に且つ自動的に検出し、防災または設備保全監
視を高精度で行うことを目的とする。
ミルライン等の稼働製造設備における被検箇所の異常発
熱を確実に且つ自動的に検出し、防災または設備保全監
視を高精度で行うことを目的とする。
本発明は、要旨は、稼働設備の被監視対象箇所を撮像す
る赤外線撮像装置および可視光撮像装置と、前記赤外線
撮像装置で撮像された画像を所定大きさの画素に分割す
る手段と、分割された画素を予め定めた危険レベルを基
準として二値化する手段と、二値化した画素を全画像に
ついて合計し、その累計値が予め被監視設備に応じて定
めた危険検知レベル以上になったときに警報信号を出力
する手段とを備えたことを特徴とする稼働設備の異常発
熱検出装置にある。
る赤外線撮像装置および可視光撮像装置と、前記赤外線
撮像装置で撮像された画像を所定大きさの画素に分割す
る手段と、分割された画素を予め定めた危険レベルを基
準として二値化する手段と、二値化した画素を全画像に
ついて合計し、その累計値が予め被監視設備に応じて定
めた危険検知レベル以上になったときに警報信号を出力
する手段とを備えたことを特徴とする稼働設備の異常発
熱検出装置にある。
以下、本発明を実施例を参照しながら具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る異常発熱検出装置の実施例を示す
ブロック図であり、冷延ミルラインに適用した例を示し
ている。
ブロック図であり、冷延ミルラインに適用した例を示し
ている。
同図において、１は圧延ロール、２はその駆動軸、３は
ギヤボックスである。
ギヤボックスである。
これらの圧延ロール１〜ギヤボックス３を見込む赤外線
カメラ４を設置するとともに、可視光カメラ５も併設す
る。６は照明灯として赤外線領域を含む光源である水銀
灯、７はフードである。
カメラ４を設置するとともに、可視光カメラ５も併設す
る。６は照明灯として赤外線領域を含む光源である水銀
灯、７はフードである。
前記赤外線カメラ４で撮像された画像信号は計器室10に
設置された画像処理装置11に入力され、後で詳細に述べ
る画像処理により２値化画像に変換され、これにより生
成された警報接点出力及び赤外線画像信号とともにタイ
マーユニット12に入力される。なお13は画像処理装置11
で処理された画像信号をモニターするモニターテレビで
ある。
設置された画像処理装置11に入力され、後で詳細に述べ
る画像処理により２値化画像に変換され、これにより生
成された警報接点出力及び赤外線画像信号とともにタイ
マーユニット12に入力される。なお13は画像処理装置11
で処理された画像信号をモニターするモニターテレビで
ある。
また、可視光カメラ５で撮像された画像信号も、前記タ
イマーユニット12に入力される。このタイマーユニット
12は前記の警報接点出力が継続的なものではなく瞬時的
なものであればノイズと見なして誤動作を防止するため
に設けられる。
イマーユニット12に入力される。このタイマーユニット
12は前記の警報接点出力が継続的なものではなく瞬時的
なものであればノイズと見なして誤動作を防止するため
に設けられる。
タイマーユニット12からの信号はスプライシンクボック
ス14によって合成され、例えば光複合ケーブル15を通し
て運転室20に伝送される。
ス14によって合成され、例えば光複合ケーブル15を通し
て運転室20に伝送される。
運転室20は、伝送された信号をスプライシングボックス
21によって元の可視光画像、赤外線画像、２値化画像、
各種接点出力に分解し、遠方監視盤22及びモニターテレ
ビ23に出力する。
21によって元の可視光画像、赤外線画像、２値化画像、
各種接点出力に分解し、遠方監視盤22及びモニターテレ
ビ23に出力する。
第２図は前述の画像処理装置11における処理を詳細に示
したブロック図である。赤外線カメラ４は環境温度変化
により動作不良が起きたり特性が変化しないように恒温
カメラケース31内に収納することが好ましい。また可視
光分を除去するために可視光遮蔽フィルターが望まし
い。
したブロック図である。赤外線カメラ４は環境温度変化
により動作不良が起きたり特性が変化しないように恒温
カメラケース31内に収納することが好ましい。また可視
光分を除去するために可視光遮蔽フィルターが望まし
い。
本実施例においては、赤外線カメラ４のモニターの１画
面に相当する監視エリアを例えば４ｍ×５ｍとし、１画
面を76,800画素に分割して各画素単位での赤外線輝度信
号レベルの２値化を行う。この１画素は、監視エリアに
おいて５cm×５cm（＝25cm2）の面積に相当し、これが
監視物発熱検出最小面積となる。
面に相当する監視エリアを例えば４ｍ×５ｍとし、１画
面を76,800画素に分割して各画素単位での赤外線輝度信
号レベルの２値化を行う。この１画素は、監視エリアに
おいて５cm×５cm（＝25cm2）の面積に相当し、これが
監視物発熱検出最小面積となる。
第２図において、画像処理装置11では、赤外線カメラ４
からの赤外線画像信号を受けて前記のように画面を76,8
00画素に分割し、１画素信号毎に輝度信号に信号分離す
る。この輝度信号を２値化判定する。本装置において
は、第３図に示すように赤外線輝度信号レベルを予め定
めた危険レベル例えば0.098Vを基準として電圧の高低判
定を行い、白黒レベルに変換し、画素単位で計測して総
合計をカウント表示させる。なお、赤外線輝度信号レベ
ルの0.098Vは赤外線波長の１．５μｍに相当し、これは
発熱体お度の350℃に相当する。この総合計が被監視設
備に応じて定めた危険検知レベル例えば10画素以上にな
ったときは異常発熱が有ったと判定するが、誤報対策と
してタイマー回路12を設けている。一定時間経過後も異
常発熱に相当する信号が継続するときは、これを遠方監
視盤22に伝送し、警報を発する。
からの赤外線画像信号を受けて前記のように画面を76,8
00画素に分割し、１画素信号毎に輝度信号に信号分離す
る。この輝度信号を２値化判定する。本装置において
は、第３図に示すように赤外線輝度信号レベルを予め定
めた危険レベル例えば0.098Vを基準として電圧の高低判
定を行い、白黒レベルに変換し、画素単位で計測して総
合計をカウント表示させる。なお、赤外線輝度信号レベ
ルの0.098Vは赤外線波長の１．５μｍに相当し、これは
発熱体お度の350℃に相当する。この総合計が被監視設
備に応じて定めた危険検知レベル例えば10画素以上にな
ったときは異常発熱が有ったと判定するが、誤報対策と
してタイマー回路12を設けている。一定時間経過後も異
常発熱に相当する信号が継続するときは、これを遠方監
視盤22に伝送し、警報を発する。
なお、赤外線画像信号の２値化画像はスイッチ32を切り
替えることにより赤外線カメラ４で撮像したそのままの
画像と切り替えてモニターテレビ13で監視することがで
きる。
替えることにより赤外線カメラ４で撮像したそのままの
画像と切り替えてモニターテレビ13で監視することがで
きる。
次に、第１図における可視光カメラ５と水銀灯６の機能
について説明する。
について説明する。
可視光カメラ５は、熱源自体ではないため赤外線カメラ
４では検出できない画像を監視するために設置する。た
とえば煙、蒸気等である。これは熱源が赤外線カメラの
視野になかったり、障害物に隠れていたときに有効であ
る。
４では検出できない画像を監視するために設置する。た
とえば煙、蒸気等である。これは熱源が赤外線カメラの
視野になかったり、障害物に隠れていたときに有効であ
る。
水銀灯６は、赤外線カメラ４により白煙や水蒸気発生を
検出するときに有効である。すなわち、白煙や水蒸気自
体は低温（350℃以下）の場合には赤外線カメラ４では
検出できないが、水銀灯６の照明灯が白煙等に当たり、
水銀灯６の光に含まれる赤外線波長分が白煙等に乱反射
して赤外線カメラ４に検出されるのである。これによ
り、異常加熱による白煙発生を検出して事故に至る前に
早期発見することができる。なお、照明灯として、ナト
リウム灯を用いて実験を行ったが、これは単色光である
ため、赤外線領域には影響がなく、白煙発生を検出する
ことができなかった。
検出するときに有効である。すなわち、白煙や水蒸気自
体は低温（350℃以下）の場合には赤外線カメラ４では
検出できないが、水銀灯６の照明灯が白煙等に当たり、
水銀灯６の光に含まれる赤外線波長分が白煙等に乱反射
して赤外線カメラ４に検出されるのである。これによ
り、異常加熱による白煙発生を検出して事故に至る前に
早期発見することができる。なお、照明灯として、ナト
リウム灯を用いて実験を行ったが、これは単色光である
ため、赤外線領域には影響がなく、白煙発生を検出する
ことができなかった。
以上に述べたように、本発明によれば、監視環境が悪い
状況下であっても、稼働設備の異常発熱が検出され、防
災が完全になされ、また設備の保全も図られる。
状況下であっても、稼働設備の異常発熱が検出され、防
災が完全になされ、また設備の保全も図られる。
第１図は本発明に係る異常発熱検出装置の構成を示すブ
ロック図、第２図は画像処理装置における処理の詳細を
示すブロック図、第３図は輝度信号レベルの２値化処理
を説明するグラフである。 １：圧延ロール、２：駆動軸 ３：ギヤボックス、４：赤外線カメラ ５：可視光カメラ、６：水銀灯 ７：フード、10：計器室 11：画像処理装置、12：タイマーユニット 13：モニターテレビ 14：スプライシングボックス 15：光複合ケーブル、20：運転室 21：スプライシングボックス 22：遠方監視盤、23：モニターテレビ 31：恒温カメラケース、32：切り替えスイッチ
ロック図、第２図は画像処理装置における処理の詳細を
示すブロック図、第３図は輝度信号レベルの２値化処理
を説明するグラフである。 １：圧延ロール、２：駆動軸 ３：ギヤボックス、４：赤外線カメラ ５：可視光カメラ、６：水銀灯 ７：フード、10：計器室 11：画像処理装置、12：タイマーユニット 13：モニターテレビ 14：スプライシングボックス 15：光複合ケーブル、20：運転室 21：スプライシングボックス 22：遠方監視盤、23：モニターテレビ 31：恒温カメラケース、32：切り替えスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 勝利 福岡県北九州市八幡東区枝光１丁目１番２ 号 日鐵電設工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−63427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−48739（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】稼働設備の被監視対象箇所を撮像する赤外
線撮像装置および可視光撮像装置と、 前記赤外線撮像装置で撮像された画像を所定大きさの画
素に分割する手段と、 分割された画素を予め定めた危険レベルを基準として二
値化する手段と、 二値化した画素を全画像について合計し、その累計値が
予め被監視設備に応じて定めた危険検知レベル以上にな
ったときに警報信号を出力する手段と を備えたことを特徴とする稼働設備の異常発熱検出装
置。 - 【請求項２】赤外線撮像装置で撮像された画像の二値化
画像をモニターするモニター装置を設けたことを特徴と
する請求項１に記載の稼働設備の異常発熱検出装置。 - 【請求項３】被監視対象近傍を照明する、赤外線領域を
波長として含む照明灯を設けたことを特徴とする請求項
１または２に記載の稼働設備の異常発熱検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632090A JPH0629787B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 稼働設備の異常発熱検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632090A JPH0629787B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 稼働設備の異常発熱検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447238A JPH0447238A (ja) | 1992-02-17 |
| JPH0629787B2 true JPH0629787B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15625222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15632090A Expired - Lifetime JPH0629787B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 稼働設備の異常発熱検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629787B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4764295B2 (ja) * | 2006-09-08 | 2011-08-31 | 株式会社東芝 | 赤外線計測表示装置 |
| JP2013246652A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Toshiba Corp | 設備監視装置 |
| JP2017211702A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社トヨタ車体研究所 | 設備の異常診断システム |
| CN115063754B (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-01 | 中国工业互联网研究院 | 基于人工智能的设备监测方法、装置、设备及存储介质 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP15632090A patent/JPH0629787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447238A (ja) | 1992-02-17 |
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