JPH0773384A

JPH0773384A - 漏油・発煙探知装置

Info

Publication number: JPH0773384A
Application number: JP12338493A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Emoto; 能尚江本; Yasunori Matsumoto; 恭昇松本; Yoichi Osawa; 陽一大澤; Shinji Takahara; 信治高原
Original assignee: MISUZU MACH KK
Current assignee: MISUZU MACH KK
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1995-03-17
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JP2880043B2

Abstract

(57)【要約】【目的】船の機関室の火災発生を未然防止し、又火災
を早期に発見する。【構成】機関室に高感度ＣＣＤテレビカメラを設け、
ブリッジに設置された電源ユニット２と同軸ケーブル３
で結合し、その間で電源及びカメラからの映像信号を多
重伝送し、これを画像データ比較器４に送り、数値化し
た画像データとしてメモリーする一方、このメモリー内
容と次に取り込まれた画像データとを順次比較し、一定
量以上の変化があったときには、警報回路６により警報
サイレン７が鳴らされ、一方、録画装置８では、映像信
号の入力により映像を録画することができ、又、これを
介してテレビモニタ９に映像を表示することができる。【効果】漏油や煙が映像の変化としてとらえられ、火
災原因の発生又は火災発生の初期段階で警報が出され、
火災予防及び初期消火が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶の機関室内におけ
る火災の発生原因を油漏れや少量の発煙の段階で検知し
たり、火災の発生を早期に発見する火災監視装置として
の漏油・発煙探知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶の機関室内の火災監視装置として
は、従来、火災発生時にその火災による発熱を感知する
感熱式の火災報知器や、発生した煙を電位差でとらえる
イオン式の火災報知器が用いられていた。しかしなが
ら、これらの火災報知器は、感知物の近くに設置されな
ければ熱や煙を感知しないため、或る程度多量の炎や煙
が発生するまで、火災を検知することができなかった。
更に、油漏れにような、火災を起こす蓋然性の高い現象
は当然検知できなかった。そのため、火災予防ができな
いことは勿論として、消火の可能な早期に火災を発見す
ることができないという問題があった。そして、火災警
報が発せられたときには、既に機関室内に火が回り消火
不可能な状態になっている例が多かった。

【０００３】一方、最近では、機関室が無人化された船
舶が多く、機関室内の監視が不十分であり、油漏れや発
煙はもとより火災が発生しても発見されにくい状態にあ
る。更に、推進用のディーゼルエンジンはもとより、発
電機用のディーゼルエンジンに対しても、その燃料とし
て低質重油が多用されてきており、このため燃料油系統
が高温、高圧化し、燃料の噴出により火災を発生させる
可能性が、従来よりもはるかに高くなっている。従っ
て、火災予防とその早期発見の可能な装置の開発が望ま
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、船舶の機関室内における災害を
油漏れや発煙の段階で探知することにより、火災発生の
未然防止及び火災の早期発見の可能な漏油・発煙探知装
置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、漏油・発煙探知装置
が、船舶の機関室内を撮影すると共に撮影した映像を発
信する撮影手段と、該撮影手段により撮影した映像とそ
の後に撮影した他の映像とを比較すると共に比較した映
像が所定量以上相違したことを検出したときには信号を
発生する映像比較手段と、該信号を受信して警報を発生
する警報手段と、を有することを特徴とし、請求項２の
発明は、上記に加えて、前記警報手段は、前記映像比較
手段が映像の相違を複数回検出したときに警報を発生す
ることを特徴とし、請求項３の発明は、請求項１又２の
発明の特徴に加えて、前記撮影した映像を表示する表示
手段を有することを特徴とし、請求項４の発明は、請求
項１乃至３の発明の特徴に加えて、前記映像を多数の区
分に分割してそれぞれの区分毎に比較を行い、前記撮影
した映像とその後に撮影した他の映像とを比較する時間
間隔を０．１秒乃至０．５秒の範囲とし、前記所定量を
前記区分の総数に対して０．１％乃至０．３％の範囲と
したことを特徴とし、請求項５の発明は、請求項２の発
明の特徴に加えて、前記警報を発生するときの映像の相
違の検出回数を設定する複数の設定手段と、該複数の設
定手段を切り換える切り換え手段と、を有することを特
徴とする。

【０００６】

【作用】請求項１の発明によれば、撮影手段により、
船舶の機関室内を撮影してその映像を発信し、映像比較
手段により、撮影した映像とその後に撮影した他の映像
とを比較すると共に、比較した映像が所定量以上相違し
たことを検出したときには信号を発生すので、例えば火
災発生の原因になる燃料油等の油漏れが発生したり、火
炎又は煙が発生すると、撮影した映像に変化が生じ、漏
油等の発生前の状態と発生後の状態との間の相違が検出
され、その信号が発信される。そして、警報手段がその
信号を受信すると警報を発生するので、漏油等の火災原
因が予知され、又は、火災の発生が知らされる。この場
合、現実に火災が発生したときでも、その場面を映像で
とらえるので、従来のものよりも火災が早期に発見され
ることになる。即ち、従来の火災報知器では、検知部が
煙で覆われるか、又は、火炎もしくはその輻射熱が検知
部に到達して検知部で温度上昇が感知されるまで、火災
を報知しないからである。

【０００７】請求項２の発明によれば、映像の相違を複
数回検出したときに警報を発生させるので、突発的なノ
イズの影響による誤検知が防止される。例えば、荒天時
に突発的に起きる船体の動揺等による誤警報の発生が防
止される。

【０００８】請求項３の発明によれば、撮影した映像を
表示する表示手段を設けるので、火災が発生したときに
は、その映像が火災状況の確認や消火作業に活用され、
且つ作業者の安全性も確保される。

【０００９】請求項４の発明によれば、前記の如く映像
の比較時間間隔と映像の相違する所定量とを特定するの
で、機関室内の振動や操舵時等の船体振動が引き起こす
撮影面の“ずれ”等の継続的に発生するノイズの影響を
受けることなく、比較的少量の漏油や発煙のみの検出が
可能になる。即ち、少ない映像変化を検出するために
は、映像比較時間の間隔を長くすると共に、相違する所
定量を少なくするのがよいが、反面このようにすればノ
イズの影響を受け易くなる。従って、検出精度の向上と
ノイズの排除という２つの要請を満足するためには、時
間間隔及び所定量を適当な範囲にする必要がある。一
方、漏油や発煙の噴出、拡散の状況は、撮影手段の設置
位置やそれぞれの事故毎に相違するものであり、又、機
関室内における振動等に伴い発生するノイズも、船体や
機関室の大きさ、エンジンの種類、エンジンやプロペラ
の回転数等の諸要因により相違する。このような事情を
考慮し、発明者等は諸実験を行った結果、通常の船舶に
おける漏油検出では、前記の如き数値範囲に限定するの
が効果的であることを見出した。

【００１０】請求項５の発明によれば、請求項２の発明
の構成に加えて、警報を発生するときの映像の相違の検
出回数を設定する複数の設定手段と、その設定手段を切
り換える切り換え手段とを設けるので、簡単な操作で、
ノイズの影響をより完全に防止することができる。即
ち、ノイズの程度は、船の運転条件や運行時の気象・海
象条件等により種々異なってくるので、このように検出
回数を複数種類設け、その設定及び切り換えを可能にす
ることにより、設定の切り換えという簡単な操作で、種
々の条件毎により完全に誤報を回避すると共に、実際に
発煙又は漏油したときには、これをより早く警報するこ
とが可能になる。

【００１１】

【実施例】図１は実施例の火災監視装置の全体構成
を示す。本装置は、船舶のエンジンルームに設けられる
撮影手段としての監視カメラ部分と、ブリッジに設けら
れるモニタ部分とにより構成されている。監視カメラ１
は、例えば、約３８万個の画素を有し、標準照度３ルッ
クスまでの被写体を撮影できる高解像度且つ高感度ＣＣ
Ｄテレビカメラであり、本実施例では３台設けられ、例
えばディーゼルエンジンや燃料油系統等の火災の発生し
易い場所を監視するように設置される。但し、実際の船
では、エンジンルームの大きさや内部機器類の種類、台
数、配置等により、その設置台数及び場所が適当に決定
される。監視カメラ１とブリッジに設置された電源ユニ
ット２との間は、同軸ケーブル３で結合され、その間で
電源及びカメラからの映像信号が多重伝送される。

【００１２】ブリッジのモニタ部分には、上記電源ユニ
ット２と、映像比較手段としての画像データ比較器４
と、自動映像切替えスイッチ５と、警報手段としての警
報回路６及び警報サイレン７と、録画装置８と、表示手
段としてのテレビモニタ９とが設けられている。画像デ
ータ比較器４は、監視カメラ１から同軸ケーブル３及び
電源ユニット２を介して送信される映像信号を一定間隔
で受信し、これらを数値化した画像データとし、この画
像データを順次比較して行く。

【００１３】図２はこのような画像データ比較器４の一
例を示す。電源ユニット２から出力される信号はアナロ
グ信号のみであり、これが同様に同軸ケーブル３を通し
て画像データ比較器４に入力される。画像データ比較器
４に入力されたアナログ信号は内部で２系統に分岐さ
れ、１系統は単純に内部を通過するのみで、その出力は
自動映像切替えスイッチ５及びテレビモニタ９へ接続さ
れる（図１）。分岐されたもう一方は、Ａ／Ｄ変換回路
４ａに入力され、アナログ信号からデジタル信号へ変換
される。このデジタル信号は、監視カメラ１が捕らえた
平面画像データであるから、平面を縦横格子割りにした
ような画像データとして取り込まれる。即ち、水平方向
１２８ドット、垂直方向１２１ドットの総数１５４８８
ドットのドット画像データとなる。

【００１４】更に、この１ドットデータには、輝度の変
化である明暗が６ビットの情報で付加されている。即
ち、明暗の度合いの情報が、６ビット＝２⁶ ＝６４階調
で付加されていることになる。このデジタル映像は、内
部メモリ回路４ｂに入力されて画像比較データとして記
憶される。この比較データに対して、次の間隔で入力さ
れた映像信号は、同様にＡ／Ｄ変換された後、メモリ回
路４ｂをパスしてデータ比較演算回路４ｃに入力され、
そこで先の画像比較データと対比演算（引算）される。

【００１５】次に、この演算されたデータは、判定回路
４ｄで２値化処理により判定される。この２値化処理と
は、黒白何れかのデータに変換することであり、実際に
は変化したものを“１”、変化していないものを“０”
とし、変化分である“１”のみを数値化する。これを画
素の変化数と称し、一定数例えば３０以上の画素変化が
あったときには、判定回路４ｄから即座に警報信号が発
せられる。なお、このような画像データ比較器４として
は、例えば「エリアセンサ」という商品名で市販されて
いるものがある。

【００１６】図１に戻って、３台の画像データ比較器４
から発信されたそれぞれの警報信号及び映像信号は、例
えば１〜２秒間隔で自動映像切替えスイッチ５により切
り替えられる。警報信号が発信されたときには、警報回
路６に信号が入力されて警報サイレン７が鳴らされる。
一方、録画装置８では、映像信号を入力して映像を録画
することができ、又、これを介してテレビモニタ９に映
像を表示することができる。テレビモニタ９では、オン
／オフの選択ができ、オンにしたときには、１〜２秒間
隔でそれぞれのカメラからの映像を映し出すことができ
る。又、オフにしたときには、通常映像は映し出されな
いが、警報信号が入力されたときには、その警報に対応
する映像を自動的に映し出すようにしている。そして、
その映像のカメラに固定して、常時その映像を写すこと
ができる。又、録画装置８は、火災が発生したとき等
に、当初からその状況を記録させることにより、火災原
因の解明等に利用することができる。但し、録画装置８
は必ずしも必要なものではなく、オプション装置とする
ことができる。

【００１７】このような構成により、例えば、監視カメ
ラ１の監視領域内で燃料油等の油の噴出があったときに
は、噴出前と噴出後、又、噴出後次第に油により汚染領
域が拡大して行く状況が、監視カメラ１により映像とし
て捉えられ、この映像が画像データ比較器４に入力さ
れ、ここで数値化された画像データに変換され、一定の
時間間隔で前画像と後画像とが順次比較され、燃料油噴
出による画像の変化が検出され、警報信号が発せられ
る。この場合、或る程度の量の漏油の発生や拡散の状態
を映像の変化としてとらえて確実に警報する必要がある
が、一方、監視カメラ１で撮影する映像には、船体やエ
ンジンの振動、船の動揺、その他の諸原因がノイズとな
って現れるので、これらのノイズをカットする必要があ
る。従って、映像を比較する時間間隔や、映像を比較し
て警報を発生させるときの映像が相違する所定量は、こ
の点を考慮して定められなければならない。本実施例で
は、映像を比較する時間間隔を、実験の結果０．３秒に
している。そして、所定量をセンサ点３０とし、これ以
上の画像データが相違したときに警報を発生させるよう
にしている。即ち、検知精度を上げ、少ない映像変化を
検出するためには、相違するセンサ点を少なくし、比較
時間を長くするのがよいが、ノイズをカットするために
は、その反対にする必要がある。実船における１つの実
験例では、センサ点を３０として、０．１秒の時間間隔
で漏油を検知し、この時間間隔を次第に長くして行った
ときに、０．３秒以上長くするとノイズによる誤検知が
発生した。従って、この実験例の装置では、時間間隔を
０．３秒とすると共に、映像の相違を５〜６回連続検出
したときに警報を発生するようにしている。但し、漏油
の噴出、拡散の程度やノイズの発生状況は、各船毎に又
各事故毎に異なってくるので、上記諸数値は一例を示す
ものである。発明者等の行った他の諸実験例も勘案すれ
ば、通常に船舶においては、時間間隔としては０．１秒
〜０．５秒程度で、センサ点としては１０〜５０程度が
妥当な範囲であることが判明した。しかしながら、この
ような警報条件は、実際の船舶毎に実情に合わせて調整
して設定されることが望ましい。又、ノイズの影響の少
ない船舶では、次々と送られてくる映像を順次比較する
いわゆる動画像比較に代えて、火災又は火災原因の発生
していない正常状態の画像をベースとして、これと順次
送られてくる映像とを比較する静画像と動画像との比較
をするようにしてもよい。更に、連続検知回数を減ら
し、１度の検知で警報を発生させてもよい場合もある。
なお以上では、漏油が発生した場合について説明した
が、煙が発生した場合には、発生時点で映像の輝度に大
きな変化が現れ、これが画像データを２値化演算した結
果大きな数値変化として現され、画像データ比較器４で
検出される。実験によれば、煙が発生した場合に従来の
火災報知器が全く作動しないときでも、このような検出
方法により、煙の発生が警報された。

【００１８】図３は、警報用の外部回路として感度セレ
クタを設けた場合の構成を示す。この外部回路は、警報
を発生するときの映像の相違の検出回数を設定する複数
の設定手段の一例であるタイマＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃から成
るタイマ部１０と、このタイマを切り換える切り換え手
段としてのスイッチ部１１とを備えている。又、それぞ
れ図２に示す画像データ比較器４及びタイマ部１０の信
号で作動するリレーＲ及びＲ₁が設けられている。タイ
マＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃は設定時間の調整機能付きの可変タ
イマであり、例えばそれぞれ１．８秒、２．７秒、３．
６秒に設定される。なお本図ではリレー回路の例を示し
たが、リレーに代わり基板を用いてもよい。

【００１９】このような回路によれば、例えば０．３秒
間に３０以上の画素において所定の輝度の変化があった
ときに比較器４が信号を発生すると、この信号によりリ
レーＲがオンになり、タイマ部１０のタイマのうち、ス
イッチ部１１により選択されたタイマが作動する。例え
ばタイマタイマＴ₁が選択されているときには、比較器
４が０．３秒毎に連続して６回信号を発生すると、その
間リレーＲがオンになった状態で１．８秒間が経過する
ので、タイマＴ₁が作動してリレーＲ₁がオンになり、
図１に示す警報サイレン７が警報を発する。一方、比較
器４が信号を発信しても、それが６回連続しないときに
は、タイマによりリレーＲ₁がオンにならず、警報信号
は発信されない。即ち、この場合の比較器４が発信した
信号は、振動等による誤報として扱われる。タイマＴ₂
又はタイマＴ₃が選択されている場合には、比較器４が
連続して９回又は１２回信号を発信したときに警報が発
せられる。

【００２０】船の通常の運行では、上記のようにタイマ
Ｔ₁を選択することにより、誤報を防止しつつ、実際に
漏油等が発生したときには、いち早くそれを警報するこ
とができる。しかしながら、荒天時や大きく舵を取った
とき等には、船体の動揺や振動等によるノイズが多くな
り、タイマＴ₁による１．８秒間の警報設定では誤報が
多くなる。タイマＴ₂又はＴ₃を選択して連続検出の時
間及び回数を増やすと、実際に漏油した時等にはその警
報時期が遅くなるが、誤報の発生はより完全に防止され
る。本実施例のようにタイマを例えば３種類設け、これ
らを船の運行条件に合わせて選択できるようにしておけ
ば、簡単な操作により、それぞれの条件において、誤報
の防止及び漏油・発煙の早期警報の両方の要請が満たさ
れる。

【００２１】なお、上記例のように外部回路により警報
条件を切り換えられるようにすれば、例えば図１におい
て警報回路６までがビデオセンサとして既成品になって
いてその内容を変更できない場合でも、比較判定信号を
取り出して外部回路に結合することにより、実船の仕様
に適合した警報システムを構築することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、漏油等の火災原因の発生を映像の変化
としてとらえ、映像比較手段を介して警報手段により警
報されるので、火災を未然に防止することができる。更
に、煙や火炎等も同様に映像の変化として現れ、警報さ
れるので、火災が早期に発見され、鎮火するに当たって
最も重要な初期消火を行うことができる。そして、この
ような火災予防及び火災の早期発見の可能な信頼性のあ
る火災監視装置により、機関室の点検回数を減らし、省
力化を図ることができると共に、機関室を無人化したと
きでも、乗組員が十分な安心感を得ることができる。請
求項２の発明においては、上記に加えて、誤検知により
警報の発生を防止することができる。又、請求項３の発
明においては、請求項１又は２の発明に加えて、警報発
生時にその状況を確認することができ、火災発生時等に
は適正な消火作業を行なうことができる。更に請求項４
の発明においては、請求項１乃至３の発明の効果に加え
て、ノイズの排除及び検出精度の向上により装置の信頼
性を高めることができる。請求項５の発明においては、
簡単な操作により、船の運行条件に対応して最適の警報
条件を選択し、誤報を防止しつつ可能な限り早期警報を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の漏油・発煙探知装置の構成を示す説明
図である。

【図２】上記漏油・発煙探知装置の画像データ比較器の
構成例を示す説明図である。

【図３】上記漏油・発煙探知装置の感度セレクタの構成
例を示す回路図である。

【符号の説明】

１監視カメラ（撮影手段）４画像データ比較器（映像比較手段）６警報回路（警報手段）７警報サイレン（警報手段）９テレビモニタ（表示手段）１０タイマ部（複数の設定手段）１１スイッチ部（切り換え手段）

フロントページの続き (72)発明者高原信治兵庫県神戸市中央区栄町通５丁目２番22号三鈴マシナリー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】船舶の機関室内を撮影すると共に撮影し
た映像を発信する撮影手段と、該撮影手段により撮影し
た映像とその後に撮影した他の映像とを比較すると共に
比較した映像が所定量以上相違したことを検出したとき
には信号を発生する映像比較手段と、該信号を受信して
警報を発生する警報手段と、を有することを特徴とする
漏油・発煙探知装置。
【請求項２】前記警報手段は、前記映像比較手段が映
像の相違を複数回検出したときに警報を発生することを
特徴とする請求項１に記載の漏油・発煙探知装置。
【請求項３】前記撮影した映像を表示する表示手段を
有することを特徴とする請求項１又は２に記載の漏油・
発煙探知装置。
【請求項４】前記映像を多数の区分に分割してそれぞ
れの区分毎に比較を行い、前記撮影した映像とその後に
撮影した他の映像とを比較する時間間隔を０．１秒乃至
０．５秒の範囲とし、前記所定量を前記区分の総数に対
して０．１％乃至０．３％の範囲としたことを特徴とす
る請求項１乃至３に記載の漏油・発煙探知装置。
【請求項５】前記警報を発生するときの映像の相違の
検出回数を設定する複数の設定手段と、該複数の設定手
段を切り換える切り換え手段と、を有することを特徴と
する請求項２に記載の漏油・発煙探知装置。