KR20170039737A - 누유 검출 장치와 방법 - Google Patents

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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

장치를 복잡화하지 않고, 노이즈광의 영향을 제거한 검출 정밀도가 높은 누유 검출 장치 및 그 방법을 실현한다. 복수의 상이한 입사 각도로부터 유입 기기를 비추도록 배치되며, 각각의 입사 각도로 차례로 점등 및 소등을 행하는, 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원(1a, 1b)과, 점등 시에 자외 광원(1a, 1b)으로부터의 자외광에 의해 조사된 유입 기기를 촬영하는 촬상기(2)와, 촬상기(2)에 의해 촬영된 화상 각각을 기록하는 기록부(4)와, 화상 각각을 표시하는 표시부(5)로 누유 검출 장치를 구성한다. 화상 각각을 비교하여, 항상 발광하는 위치가 변하지 않는 부위를 누유 부위로 판정하고, 발광하는 경우와 발광하지 않는 경우가 있는 부위를 노이즈광 부위로 판정한다.

Description

누유 검출 장치와 방법{OIL LEAKAGE DETECTION DEVICE AND METHOD}
본 발명은 변압기, 콘덴서, GIS의 유압 조작기, 정류기 등의 유입(油入) 기기의 누유 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래부터, 저유 탱크나 변압기 등에서는, 열화 또는 사고 등에 의해, 오일 유출(누유)이 발생할 우려가 있었다. 누유는 환경 오염 및 재해로 연결될 가능성이 있기 때문에, 열화의 초기 단계에 있어서의 미량의 누유를 검출하는 기술이 요구되어 왔다. 미량의 누유를 검출하는 종래 기술로서는, 누유의 흡수 파장을 포함하는 자외광을 외부로부터 조사하였을 때에, 누유로부터 방출되는 형광(자발광)을 검출하는 것이 있다.
일반적으로 당해 자외광의 외부 조사광원에는, 블랙 라이트가 사용되지만, 블랙 라이트의 조사광에는, 자외광 외에, 자외광에 가까운 파장의 가시광 성분이 포함되는 경우가 있다. 그 결과, 광원에 포함되는 가시광 성분의 강반사광(노이즈광)도 형광과 함께 검출되어, 검출의 방해가 될 우려가 있어, 노이즈 제거에 의한 검출 진단 정밀도의 향상이 필요하였다.
이 문제를 해결하기 위한 종래 기술로서는 일본 특허 공개 평09-304281호(특허문헌 1)에 기재되어 있는 바와 같이, 펄스 레이저광을 누유에 조사하고, 밴드 패스 필터를 이용한 파장 선택 소자와, 형광만을 검출하는 고속 셔터 기능과 영상 배증 기능을 갖는 이미지 인텐시파이어로 형광만을 관찰함으로써, 검출 정밀도를 향상시키는 방법이 있다.
일본 특허 공개 평09-304281호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 검출기의 구조가 복잡화될 우려나, 오일의 종별마다, 밴드 패스 필터를 교체할 필요가 있는 것 등의 문제가 있었다. 또한, 정밀 기기로 되기 때문에, 현지에 항시 설치한 경우에는, 기기의 관리 등에 수고를 들일 필요가 있었다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 누유 검출 장치는, 복수의 상이한 입사 각도로부터 유입 기기를 비추도록 배치되며, 각각의 상기 입사 각도로 차례로 점등 및 소등을 행하는, 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원과, 상기 점등 시에 상기 자외 광원으로부터의 자외광에 의해 조사된 유입 기기를 촬영하는 촬상기와, 상기 촬상기에 의해 촬영된 화상 각각을 기록하는 기록부와, 상기 화상 각각을 비교하여, 항상 발광하는 위치가 변하지 않는 부위를 누유 부위로 판정하고, 발광하는 경우와 발광하지 않는 경우가 있는 부위를 노이즈광 부위로 판정하기 위해, 상기 화상 각각을 표시하는 표시부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 장치를 복잡화하지 않고, 노이즈광의 영향을 제거한 검출 정밀도가 높은 누유 검출 방법과 그 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 누유 검출 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 제1 실시 형태에서의 제1 자외 광원을 조사하였을 때에 얻어지는 누유와 노이즈광을 포함하는 촬상의 모식도이다.
도 4는 제1 실시 형태에서의 제2 자외 광원을 조사하였을 때에 얻어지는 누유와 노이즈광을 포함하는 촬상의 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 8은 제3 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 9는 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제4 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 10은 제4 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 11은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제5 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 12는 제5 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 13은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제6 실시 형태이며, 촬영된 화상을 도시하는 모식도이다.
도 14는 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제6 실시 형태이며, 미리 설정한 시간 간격 후에 촬영된 화상을 도시하는 모식도이다.
도 15는 제6 실시 형태의 누유 검출 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 16은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제7 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 17은 도 16의 위에서 본 도면이다.
이하, 본 발명의 누유 검출 방법과 장치에 관한 실시 형태를, 도면 도 1∼도 17에 기초하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 기재하는 이 실시 형태가 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이후의 실시예에서는 변압기에서 일반적으로 사용되는 절연유(광유, 식물 에스테르유 등)를 예로 들어, 누유 검출 방법과 장치에 대하여 설명하지만, 유입 기기 전반의 누유 검출 방법과 장치에 관해서도 본 발명은 널리 적용 가능하고, 변압기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연료유를 보존하는 탱크나 파이프라인 등의 누유 검출에 있어서도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
실시예 1
도 1은 본 발명에 따른 누유 검출 방법과 장치를 구체적으로 나타내는 제1 실시 형태를 도시하는 도면이다.
누유 검출 장치(100)는 제1 자외 광원(1a)과, 제2 자외 광원(1b)과, 고정 배치된 촬상기(2)와, 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b), 및 촬상기(2)의 동작을 제어하는 제어부(3)와, 촬영된 화상을 기록하는 기록부(4)와, 기록부(4)에 저장된 화상을 표시하는 표시부(5)를 구비하고 있다.
여기서, 제1 자외 광원(1a) 및 제2 자외 광원(1b)으로서는 오일의 흡수 파장을 포함하는 자외 광원을 사용한다. 구체적으로는, 발광 피크가 각각 265㎚±50㎚, 275㎚±50㎚, 345㎚±50㎚, 365㎚±50㎚인 블랙 라이트를 사용하는 것이 가능하다. 이 중에서도, 특히 발광 피크가 365㎚±50㎚인 블랙 라이트를 사용하는 것이 바람직하다.
촬상기(2)는 화상 데이터를 외부 출력할 수 있는, 예를 들어 가시광을 촬영하는 디지털 카메라 등의 범용적인 것이어도 된다. 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b)은 촬상기(2)를 사이에 두고 배치하는 것이 바람직하다.
누유(11)는 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b)으로부터의 자외광 성분(7a 또는 7b)이 조사되면, 형광(9)을 방출한다. 형광(9)은 가시광이기 때문에, 가시광용의 촬상기(2)에 의해 촬영할 수 있다.
일반적으로, 자외 광원인 블랙 라이트는 자외광 성분 외에 가시광 성분을 함유하기 때문에, 당해 가시광이 피촬상물(13)의 표면에서 반사된다. 피촬상물(13)의 표면 상태에 의해, 반사광은 확산 반사광과 경면 반사광으로 나누어진다. 반사광은 가시광이기 때문에, 가시광용의 촬상기(2)에 의해 촬영되게 된다.
확산 반사광만이 촬영되는 경우에는, 촬영된 가시광의 강도는 일반적으로 형광(9)의 강도보다 낮기 때문에, 형광(9)에 의한 발광이 현저하게 나타나, 누유(11)의 검출의 방해로는 될 수 없다. 그러나, 경면 반사광이 발생하는 경우에는, 촬상기(2)의 배치 위치에 의해, 촬영된 반사광의 강도는 형광(9)의 강도와 동일 정도로 되는 경우가 있다.
예를 들어, 제1 자외 광원(1a)을 피촬상물(13)에 조사할 때에는, 피촬상물(13)의 표면 부위(12a)에 대하여, 당해 제1 자외 광원(1a)에 의한 조사광의 가시광 성분(8a)의 경면 반사광(10a)의 강도는 입사 각도 θa와 반사 각도 θa'가 동등하게 된 경우에 최대로 된다. 즉, 경면 반사광(10a)의 입사 방향에 촬상기(2)가 위치하는 경우에는, 피촬상물(13)의 표면 부위(12a)로부터 고강도의 가시광이 촬영되게 된다. 그 강도는 형광(9)의 강도와 동일 정도로 되어, 누유를 검출하는 것이 곤란해져 버린다. 이하, 이와 같이 촬상기(2)에 투영하는 자외 광원의 가시광 성분의 경면 반사광을 노이즈광으로서 기술한다. 예를 들어, 경면 반사광(10a)은 노이즈광(10a)으로 기술한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 예를 들어 제1 자외 광원(1a)과 촬상기(2)를 사용하여 촬영된 화상에 있어서는, 피촬상물(13)의 표면 부위(12a)가 노이즈광(10a)을 발하는 위치로 된다.
동일하게, 제2 자외 광원(1b)을 피촬상물(13)에 조사하는 경우에는, 당해 조사광의 자외광 성분(7b)에 의해, 형광(9)이 방출됨과 함께, 가시광 성분(8b)에 의해 피촬상물(13)의 표면 부위(12b)로부터는, 노이즈광(10b)이 발해진다. 여기서, 입사 각도 θb와 반사 각도 θb'는 동등한 관계에 있다.
또한, 도 1에서는, 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 자외 광원(1a 및 1b)으로부터 조사되는 자외광 성분(7a 및 7b)과, 경면 반사를 발하는 가시광 성분(8a 및 8b)만을 조사광으로서 나타내고 있지만, 당해 자외 광원(1a 및 1b)으로부터는 당연히, 피촬상물(13)의 전역에 걸쳐 조사되고 있다. 그러나, 당해 자외광 성분(7a 및 7b)과 가시광 성분(8a 및 8b)으로부터 발생하는 형광(9)과 경면 반사에 의한 노이즈광(10a 및 10b) 이외는, 확산 반사광으로 되어, 촬상기(2)에 고강도의 발광 화상을 형성하는 것은 아니다.
여기서, 촬상기(2)가 고정되어 있는 것, 및 형광(9)이 자발광이기 때문에, 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b)의 배치 위치, 및 피촬상물(13)에의 조사 각도에 상관없이, 촬상기(2)에 의해 촬영한 화상 상의 누유(11)에 의한 형광(9)의 발광 위치는 변하지 않는다.
따라서, 제1 자외 광원(1a)만을 조사하는 경우에 촬영된 화상과, 제2 자외 광원(1b)만을 조사하는 경우에 촬영된 화상을 비교함으로써, 화상 상에서 항상 동일 위치에 발광이 관측되는 부위(AND 조건)를 누유(11)의 위치로 하고, 또한, 각각의 화상에서 상이한 위치에 발광이 관측되는 위치(OR 조건)를 노이즈광 발생 위치로 하여 검출 및 식별할 수 있다.
이하, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4를 사용하여 본 실시 형태의 누유 검출 장치의 동작을 상세하게 설명한다.
우선, STEP1에서는, 제1 자외 광원(1a)을 피촬상물(13)에 조사한다. 당해 조사광의 자외광 성분(7a)이 누유(11)에 조사되면, 도 1, 도 3에 도시한 바와 같이 누유(11)는 형광(9)을 방출하여 촬상기(2)에 투영한다. 또한, 동시에, 피촬상물(13) 상의 표면 부위(12a)로부터의 노이즈광(10a)도 촬상기(2)에 투영한다.
STEP2에서는, 촬상기(2)로 촬영하고, 또한 얻어진 화상 A를 기록부에 보존한다. 화상 A에서의 가시광의 강도가 강한 부위는 형광(9)의 부위(누유(11)의 부위)와 표면 부위(12a)이다.
STEP3에서는, 당해 광원(1a)을 소등한다.
STEP4에서는, 제2 자외 광원(1b)을 피촬상물(13)에 조사한다. 당해 조사광의 자외광 성분(7b)이 누유(11)에 조사되면, 도 1, 도 4에 도시한 바와 같이 누유(11)는 형광(9)을 방출하여 촬상기(2)에 투영한다. 또한 동시에, 피촬상물(13) 상의 표면 부위(12b)로부터의 노이즈광(10b)도 촬상기(2)에 투영한다.
STEP5에서는, 촬상기(2)로 촬영하고, 또한 얻어진 화상 B를 기록부에 보존한다. 화상 B에서의 가시광의 강도가 강한 부위는 형광(9)의 부위(누유(11)의 부위)와 표면 부위(12b)이다.
STEP6에서는, 당해 광원(1b)을 소등한다.
STEP7에서는, STEP2와 STEP5에서 촬영한 화상 A 및 B를 표시부(5)에 동시에 표시한다. 형광(9)이 발생하는 누유(11)의 부위는 어느 화상에 있어서도 동일한 장소에 발광이 나타나므로, 누유로 판정한다(AND 조건). 한편, 표면 부위(12a)와 표면 부위(12b)는 화상마다 상이한 위치에서 발광하기 때문에, 오퍼레이터가 발광의 모습을 표시기로 표시하여 육안에 의해 확인하고, 노이즈광 발생 부위로 판정한다(OR 조건). 이와 같이, 오퍼레이터의 기량에 상관없이, 누유(11)를 간단히 시각적으로 검출 및 식별할 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 도면이다. 여기에서는 실시예 1과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대해서만 설명한다. 화상 처리부(6)에서는, 기록부(4)에서 기록한 화상을 호출하여, 누유(11)를 자동 판정한다. 판정한 결과는 표시부(5)에 표시한다.
도 6은 실시예 2의 누유 검출 방법 및 장치에 의해, 누유(11)를 자동 검출할 때의 플로우차트이다. 또한, STEP1부터 STEP6의 동작은 제1 실시 형태와 동일하다.
STEP7에서는, 촬영된 화상 A를 호출하여, 각 픽셀의 R, G, B값을 추출하고, 휘도 Yn을 계산한다. Yn의 계산식으로서는, 예를 들어 일반적으로 알려져 있는
Figure pct00001
등이 있다. 여기서, n은 STEP7에서는 n=1, 후술하는 STEP8에서는 n=2로서 구별한다.
화상 A의 휘도 Y1과, 화상 처리부(6)에 미리 설정된 누유(11)로 판정하는 휘도의 역치를 비교하여, 당해 역치 이상의 부위를 기록한다.
STEP8에서는, 식(1)을 이용하여, 화상 B의 각 픽셀의 휘도를 산출한다. 다음에 STEP7과 마찬가지로 화상 처리부(6)에 미리 설정된 누유(11)로 판정하는 휘도의 역치와 비교하여, 당해 역치 이상의 부위를 기록한다.
또한, 화상 A 및 화상 B에 대한 각각의 휘도의 역치는, 변압기의 신규 설치시 등의 누유(11)가 없는 상태와, 인위적으로 오일을 부착시킨 상태에 대하여, 제1 자외 광원(1a) 및 제2 자외 광원(1b)을 사용하여 미리 측정, 평가하고, 백데이터로서 화상 처리부(6)에 설정해 두면 된다.
STEP9에서는, 화상 A와 화상 B의 각각의 휘도의 역치 이상의 부위를 비교한다. 화상 A와 화상 B에 있어서, 양쪽의 화상에서 휘도 Y1 및 Y2가 각각의 휘도의 역치 이상의 부위가 일치하면 누유(11)로 판정한다. 화상마다 휘도의 역치 이상의 부위가 상이한 부위를 노이즈광(10a 및 10b)이 발해지는 부위로 판정한다.
상기와 같이, 본 실시예에서는, 휘도의 역치를 이용함으로써, 누유의 자동 판정과 검출 정밀도의 향상을 동시에 행하는 것이 가능해진다.
실시예 3
도 7은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제3 실시 형태를 도시하는 도면이다. 제어부(3)와, 기록부(4)와, 표시부(5)는 상기 실시예 1 및 실시예 2와 동일하고, 또한, 화상 처리부(6)는 상기 실시예 2와 동일하기 때문에 생략한다.
실시예 1과 2에서는 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b)을 배치함으로써, 형광(9)과 노이즈광(10a 및 10b)을 발하는 부위를 검출ㆍ식별하지만, 본 실시예에서는 제1 자외 광원(1a)만을 배치하고, 제1 자외 광원(1a)을 변압기 주변에 배치한 광원 이동 수단에 의해 이동시켜, 실시예 1 및 2에서 설명한 제2 자외 광원(1b)의 배치 위치로 이동한다. 그 이외의 부분은 실시예 1 및 2와 동일하다. 또한, 광원 이동 수단으로서는, 레일이나 로봇 아암 등이 적합하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 8은 실시예 3에서의 누유 검출 방법 및 장치에 의해, 누유를 자동 검출할 때의 플로우차트이다. 여기에서는, 도 6과 대비하여, 본 실시예의 형태에서의 추가 항목에 대하여 설명한다.
도 8의 STEP4 이외의 부분은 실시예 2와 동일하다. 도 8의 STEP4에서는, 도 8의 STEP3에서 화상 A의 촬영이 완료된 후에, 제1 자외 광원(1a)을 상술한 방법으로 이동한다.
또한, 여기에서는 일례로서 실시예 3의 플로우차트를 사용하여 나타냈지만, 도 2에 도시한 실시예 1의 플로우차트에서는, 도 2의 STEP3과 STEP4 사이에 본 실시예의 도 8에 도시한 STEP4를 추가하여 자외 광원을 1대로 하면 된다.
실시예 4
도 9는 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제4 실시 형태를 도시하는 도면이다. 제어부(3)와, 기록부(4)와, 표시부(5)는 실시예 1 및 실시예 2와 동일하고, 또한, 화상 처리부(6)는 실시예 2와 동일하기 때문에 생략한다. 여기에서는 상기 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
본 실시예에서는, 자외 광원(1c)만을 배치하고, 또한 촬상기(2a와 2b)를 배치한다. 피촬상물(13)의 표면 부위(12c)에 대하여, 자외 광원(1c)의 조사광의 가시광 성분(8c)에 의한 노이즈광(10c)은 촬상기(2a)에 투영하지만, 촬상기(2b)에 투영하지 않는다. 동일하게 표면 부위(12d)에 대하여, 가시광 성분(8c)에 의한 노이즈광(10c)은 촬상기(2a)에 투영하지 않지만, 촬상기(2b)에 투영한다.
도 10은 실시예 4에 있어서의 검출 방법 및 장치에 의해 누유(11)를 자동 검출할 때의 플로우차트이다.
STEP1에서는, 자외 광원(1c)을 피촬상물(13)에 조사한다.
STEP2에서는, 촬상기(2a)로 촬영하고, 또한 얻어진 화상 A1을 기록부(4)에 보존한다. 화상 A1에 있어서, 고강도의 가시광을 나타내는 부위는 누유(11)의 부위와 표면 부위(12c)로 된다.
STEP3에서는, 촬상기(2b)로 촬영하고, 또한 얻어진 화상 B1을 기록부(4)에 보존한다. 화상 B1에 있어서, 고강도의 가시광을 나타내는 부위는 누유(11)의 부위와 표면 부위(12d)로 된다.
STEP4에서는, 자외 광원(1c)을 소등한다.
STEP5에서는, 화상 A1과 B1을 기록부(4)로부터 판독하여, 화상 처리부(6)에서 화상 처리를 행한다. 촬상기(2a와 2b)의 2대가 상이한 장소로부터 피촬상물(13)을 촬영하므로, 피촬상물(13)의 위치가 화상 A1과 B1에서 동일한 위치로 되도록 화상의 위치 보정을 행한다.
또한, 화상 위치를 간단하게 보정할 수 있도록 피촬상물(13)의 미리 특징이 있는 복수의 스폿을 표식으로 하여, 보정 계수를 구해 두거나 해 두면 적합하다. 또한, 촬상기(2a)와 촬상기(2b)는 피촬상물(13)의 표면으로부터 동일한 거리, 또한 피촬상물(13)의 표면과 평행하게 배치하면, 보다 간단하게 위치 보정이 가능해진다. 즉, 이와 같이 배치하면, 화상의 확대나 축소 등의 복수의 보정이 불필요해진다.
화상 처리부(6)에 화상 B1을 보정한 화상 B1' 및 화상 A1을 보존한다.
STEP6부터 STEP8에서는, A1과 B1'를 이용하여, 누유의 자동 판정을 행한다. 자동 판정 방법은 실시예 2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
실시예 5
도 11은 본 발명에 따른 누유 검출 방법 및 장치의 제5 실시 형태를 도시하는 도면이다. 제어부(3)와, 기록부(4)와, 표시부(5)는 실시예 1 및 실시예 2와 동일하고, 또한 화상 처리부(6)는 상기 실시예 2와 동일하기 때문에 생략한다. 여기에서는 실시예 4와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
실시예 4에서는 촬상기(2a와 2b)를 설치하지만, 본 실시예에서는, 촬상기(2a)만 설치한다. 촬상기(2a)를 변압기 주변에 배치한 촬상기(2a)의 이동 수단에 의해 이동시켜 실시예 4의 촬상기(2b)의 설치 장소로 이동한다. 또한, 촬상기의 이동 수단으로서는, 실시예 3과 마찬가지로 레일이나 로봇 아암이 적합하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 12는 실시예 5에 있어서의 누유 검출 방법 및 장치에 의해 누유(11)를 자동 검출할 때의 플로우차트이다. STEP3 이외의 부분은 실시예 4와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. STEP3에 있어서, STEP2에서 화상 A1의 촬영이 완료된 후에, 촬상기(2a)를 상술한 방법으로 이동한다.
실시예 6
본 실시예는 변압기의 측면에 부착된 오일을 검출할 때에, 고정한 제1 자외 광원(1a)과 촬상기(2)를 이용하여, 미리 설정한 시간 간격으로 피촬상물(13)을 촬영하고, 얻어진 화상에 대하여, 누유(11)의 형상 변화를 검출하여 누유(11)와 노이즈광(10a)을 발하는 부위를 식별하는 방법이다. 도 13 및 도 14는 미리 설정한 시간 간격으로 촬영된 2매의 화상을 도시하는 모식도이다.
도 13에서의 피촬상물(13)에 대한 고강도의 가시광이 촬영된 부위는, 부위(12e)(누유 부위로 함)와 부위(12f)(노이즈광이 발생하는 부위로 함)이다. 누유(11)는 중력의 영향에 의해, 시간의 경과와 함께 형상이 변화된다. 도 14는 미리 설정한 시간 간격을 지나 촬영된 피촬상물(13)의 화상 모식도이다. 누유(11)는 기기의 측면을 타고 하향으로 흐르기 때문에, 파선으로 나타내는 바와 같이 형상이 변화된다. 한편, 부위(12f)는 노이즈광(10a)이 발생하는 부위이기 때문에, 시간의 변화에 상관없이, 형상에 변화는 없다. 이들 화상을 비교함으로써, 발광 형상이 변화되지 않는 부위(12f)는 노이즈광(10a)을 발하는 부위로 하고, 또한, 발광 형상이 변화되는 부위는 누유(11)의 부위로 하여 검출ㆍ식별할 수 있다.
도 15는 실시예 5에 있어서의 검출 방법 및 장치에 의해 누유를 자동 검출할 때의 플로우차트이다. STEP1에서는, 제1 자외 광원(1a)을 피촬상물(13)에 조사한다.
STEP2에서는, 촬상기(2)로 촬영하고, 또한 얻어진 화상 A2를 기록부(4)에 보존한다. 화상 A2에서, 피촬상물(13)의 표면에 고강도의 가시광이 촬영되는 부위는 누유(11)의 표면 부위(12e)와 표면 부위(12f)이다.
STEP3에서는, 미리 설정한 시간 간격을 두고 촬상기(2)로 재차 촬영하여, 얻어진 화상 B2를 기록부(4)에 보존한다. 화상 B2에서, 고강도의 가시광이 촬영되는 부위는, 누유(11)의 표면 부위(12e)와 표면 부위(12f)이다.
STEP4에서는, 제1 자외 광원(1a)을 소등한다. STEP5와 STEP6에서는, 제2 실시 형태와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.
STEP7에서는, 화상 A2와 B2의 휘도의 역치 이상의 부분을 비교한다. A2와 비교하여, B2의 역치 이상의 부위가 증가하고, 또한 당해 부위의 형상에 변화가 발생한 경우에는 누유(11)로 판정한다. 또한, 변화가 없는 경우에는 노이즈광(10a)을 발하는 부위로 판정한다.
실시예 7
본 실시예는, 도 16에 도시한 부싱(14), 탱크(15), 라디에이터(16), 탱크(15)와 라디에이터(16)를 연결하는 상부 배관(17a)과 하부 배관(17b), 및 상부 배관의 접속부(18a)와 하부 배관의 접속부(18b)를 갖는, 일반적으로 전력 설비에 사용되는 유입 변환기를 예로 들어, 라디에이터(15)와 하부 배관의 접속부(18b)의 누유(11)를 검출하는 방법 및 장치에 대하여 나타낸다.
유입 변환기는 그 이름과 같이, 부싱(14), 탱크(15), 라디에이터(16), 상부 배관(17a)과 하부 배관(17b)이 절연유로 채워진 구조이며, 상ㆍ하부 배관의 접속부(18a 및 18b)는 일반적으로 패킹을 개재하여 볼트와 너트로 고정되어 있다.
도 16은 제1 자외 광원(1a), 제2 자외 광원(1b)과 촬상기(2)를 상기 변압기의 주변에 배치한 상태에서의 측면도이다.
도 17은 도 16의 위에서 본 도면이다. 제1 자외 광원(1a)과 촬상기(2)는 라디에이터(16)의 측면으로부터 이격된 장소에 배치한다. 또한, 제2 자외 광원(1b)은 라디에이터(16)의 정면으로부터 이격된 장소에 배치한다.
제1 자외 광원(1a), 제2 자외 광원(1b) 및 촬상기(2)는 라디에이터(16)의 저면 높이보다 낮고, 또한 라디에이터(16)의 하부와, 하부 배관의 접속부(18b)의 저부를 조사 가능한 위치 및 높이에 설치한다.
이상의 배치에 의하면, 자외 광원(1a, 1b) 2대와 촬상기(2)의 1대의 구성으로, 제1 자외 광원(1a)과 제2 자외 광원(1b)이 조사되는 라디에이터(16)와 하부 배관의 접속부(18b)의 부위에 대하여 누유(11)를 검출하는 것이 가능하다. 누유(11)의 검출 방법 및 장치의 상세에 대해서는, 실시예 2에서 설명한 방법과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 또한 발명자가 예의 검토한 결과, 누유 검출 대상 기기의 주변 환경의 조도가 50lx 이하인 경우에 누유의 검출 감도를 높일 수 있었다. 따라서, 변압기의 그림자나 일몰 후, 특히 야간을 이용하여 누유를 검출하면, 검출 감도를 높일 수 있다.
또한, 변전소 내의 감시 카메라를 촬상기(2)로서 이용하거나, 누유 검출 대상 기기가 설치되어 있는 구내의, 예를 들어 감시용의 적외 센서 등에 급전하고 있는 이미 설치된 전원을 이용함으로써, 당해 검출 장치의 도입 비용을 저감할 수 있다. 또한, 당해 검출 장치의 전원에 관해서는, 이에 한하지 않고, 배터리 등을 이용해도 된다.
100 : 누유 검출 장치
1a : 제1 자외 광원
1b : 제2 자외 광원
1c : 자외 광원
2 : 촬상기
2a : 촬상기
2b : 촬상기
3 : 제어부
4 : 기록부
5 : 표시부
6 : 화상 처리부
7a : 누유에 조사되는 제1 자외 광원(1a)의 조사광의 자외광 성분
7b : 누유에 조사되는 제2 자외 광원(1b)의 조사광의 자외광 성분
8a : 제1 자외 광원(1a)에 의한 조사광의 가시광 성분
8b : 제2 자외 광원(1b)에 의한 조사광의 가시광 성분
8c : 자외 광원(1c)에 의한 조사광의 가시광 성분
9 : 형광
10a : 제1 자외 광원(1a)에 의한 조사광의 가시광 성분의 경면 반사광(노이즈광)
10b : 제2 자외 광원(1b)에 의한 조사광의 가시광 성분의 경면 반사광(노이즈광)
10c : 자외 광원(1c)에 의한 조사광의 가시광 성분의 경면 반사광(노이즈광)
11 : 누유
12a : 피촬상물(13)의 표면 부위
12b : 피촬상물(13)의 표면 부위
12c : 피촬상물(13)의 표면 부위
12d : 피촬상물(13)의 표면 부위
12e : 피촬상물(13)의 표면 부위
12f : 피촬상물(13)의 표면 부위
13 : 피촬상물
14 : 변압기 부싱
15 : 변압기 탱크
16 : 변압기 라디에이터
17a : 변압기 탱크와 라디에이터를 연결하는 상부 배관
17b : 변압기 탱크와 라디에이터를 연결하는 하부 배관
18a : 상부 배관의 접속부
18b : 하부 배관의 접속부

Claims (9)

  1. 복수의 상이한 입사 각도로부터 유입(油入) 기기를 비추도록 배치되며, 각각의 상기 입사 각도로 차례로 점등 및 소등을 행하는, 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원과,
    상기 점등 시에 상기 자외 광원으로부터의 자외광에 의해 조사된 유입 기기를 촬영하는 촬상기와,
    상기 촬상기에 의해 촬영된 화상 각각을 기록하는 기록부와,
    상기 화상 각각을 비교하여, 항상 발광하는 위치가 변하지 않는 부위를 누유 부위로 판정하고, 발광하는 경우와 발광하지 않는 경우가 있는 부위를 노이즈광 부위로 판정하기 위해, 상기 화상 각각을 표시하는 표시부를 갖는 누유 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원은, 발광 피크가 265㎚±50㎚, 275㎚±50㎚, 345㎚±50㎚, 365㎚±50㎚ 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누유 부위와 상기 노이즈광 부위의 광량을 정량적으로 판정하기 위한 화상 처리부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화상 처리부의 상기 광량을 정량적으로 판정하기 위해, 휘도에 의한 역치의 판정 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판정 기능은 미리 누유가 없는 상태에서의 상기 광량을 백데이터로서 갖는 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자외 광원은 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화상 각각을 위치 보정하는 위치 보정 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 누유 검출 장치.
  8. 복수의 상이한 입사 각도로부터 유입 기기를 비추도록, 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원을 배치하고,
    상기 자외 광원을 상기 각각의 입사 각도로 차례로 점등 및 소등하고,
    상기 점등하였을 때에 상기 자외 광원으로부터의 자외광에 의해 조사된 유입 기기를 각각 촬영하고,
    상기 촬영한 화상 각각을 비교하여, 항상 발광하는 위치가 변하지 않는 부위를 누유 부위로 판정하고, 발광하는 경우와 발광하지 않는 경우가 있는 부위를 노이즈광 부위로 판정하는 누유 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오일을 여기하는 파장을 포함하는 자외 광원은, 발광 피크가 265㎚±50㎚, 275㎚±50㎚, 345㎚±50㎚, 365㎚±50㎚ 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 누유 검출 방법.
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