JP6140061B2

JP6140061B2 - 監視システム

Info

Publication number: JP6140061B2
Application number: JP2013244453A
Authority: JP
Inventors: 良荒木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: JP2015104028A

Description

この発明は、プラント等の監視システムにおいて、効率的な映像の記録を行い、記憶容量を削減しつつ、異常検知装置との連携により異常の発生原因の解析に用いることが可能な情報量を維持する方式に関するものである。

従来、監視カメラでの記憶容量削減については、異常発生までの映像について映像の異常をトリガとしてビットレートもしくは圧縮率の上昇により行われていた（例えば、特許文献１参照）。
このため、平常時、または異常発生直前の映像について、異常発生の原因検証のための十分な映像を記録することができなかった。

特開２００２−２６２２７２

従来の記録方法では、圧縮率を高めているため、異常発生までの記録画質が低く、監視映像の利用による十分な事後検証ができないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、効率的な映像の記録を行い、記憶容量を削減しつつ、異常の発生原因の解析に用いることが可能な情報量を維持することを目的とする。

この発明に係る監視システムは、監視対象に関する物理量を検知するセンサと、このセンサからの検出値に基づいて異常発生の兆候を捉える異常検知装置と、前記監視対象を撮像しその映像を記録する監視カメラと、前記監視カメラで記録された映像をフレームレートの変更ができる映像圧縮装置を介して入力し保存するストレージ手段とを備え、前記異常検知装置が捉えた異常発生の可能性に応じて前記映像圧縮装置により前記フレームレートを制御するとともに、前記監視カメラは前記監視対象を拡大または縮小し映像として記録する機能を有するものであって、前記異常検知装置は、前記センサからの検出値が第１の閾値を超えたか、この第１の閾値より大きな第２の閾値を超えたかを判断する機能を有し、第１の閾値より小さな場合は、フレームレートを低に設定するとともに、監視対象からズームアウトするよう制御し、第１の閾値を超えたが第２の閾値を超えない場合は、フレームレートを中に設定するとともに、監視対象周辺にズームインするよう制御し、第２の閾値を超えた場合は、フレームレートを高に設定するとともに、監視対象にズームインするよう制御するようにしたものである。

この発明によれば、効率的な映像の記録を行い、記憶容量を削減しつつ、異常の発生原因の解析に用いることが可能な情報量を維持することが可能となる。

この発明に係る実施の形態１における構成を示すシステム構成図である。この発明に係る実施の形態１における動作を示す制御フロー図である。この発明に係る実施の形態２における構成の１例を示すシステム構成図である。この発明に係る実施の形態２における他の構成例を示すシステム構成図である。この発明に係る実施の形態３における動作を説明するタイミングチャートである。

実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１を図１および図２に基づいて説明する。図１は実施の形態１における構成を示すシステム構成図である。図２は実施の形態１における動作を示す制御フロー図である。
プラント等の監視対象１０１に対して監視カメラ１０２が設置される。監視カメラ１０２は小容量メモリ１０３からなるメモリ手段を備え、非圧縮の映像を短時間記録する機能を備える。監視カメラ１０２は非圧縮の映像を小容量メモリ１０３にサイクリックに記録し、記録された映像は外部に出力することが可能である。

また、監視カメラ１０２は外部からの信号入力による撮影位置と拡大率の指示に応じて、監視対象１０１を拡大して記録する機能を備える。これにより、異常発生時の解析に有用な異常箇所が拡大された映像を取得することができる。

この監視カメラシステムは大容量ストレージ１０４からなるストレージ手段を備えており、圧縮された映像を長時間記録する機能を備える。
映像の記録後、短時間ならば外部からの信号入力により自動的にメモリ１０３から非圧縮の映像を記録することが可能である。

この監視カメラシステムは、メモリ１０３のデータを大容量ストレージ１０４にフレームレートを落として保存するための映像圧縮装置１０５を備える。映像圧縮装置１０５は外部からの信号入力により映像のフレームレートを段階的に変化させる機能を備える。これにより、平常時の記録容量を低く抑えることが可能となる。

この監視カメラシステムは入力されたセンサ１０７のデータから、異常の兆候を検知する異常検知装置１０６を持ち、異常発生前から異常発生の可能性に応じてフレームレートを上げて映像を記録するように、映像圧縮装置１０６に指示を出す。異常検知とフレームレート、拡大率の制御は図２に示したフローチャートに従って行われる。これにより、異常発生時の解析に有用な時間分解能が高い映像を取得することができる。
なお、センサ１０７からのデータとしては、例えば、監視対象１０１の温度、圧力等の物理量が使われる。

図２に示すように、ステップ２０１でセンサ１０７からの異常検知装置１０６への入力（監視対象１０１の温度および圧力を含む物理量の何れか）が第１の閾値（しきい値１）を超えたか否かが判断される。
第１の閾値（しきい値１）を超えていなければ、ステップ２０２でフレームレートを低めに設定し、ステップ２０３で、監視対象１０１からズームアウトするよう制御される。

第１の閾値（しきい値１）を超えている場合は、ステップ２０４で第２の閾値（しきい値２）を超えているかが判断される。ここで、第２の閾値（しきい値２）は、第１の閾値（しきい値１）よりも高い値に設定されている。第２の閾値（しきい値２）を超えていない場合はステップ２０５でフレームレートを中程度に設定し、ステップ２０６で、監視対象１０１周辺にズームインするよう制御される。

ステップ２０４で第２の閾値（しきい値２）を超えている場合は、ステップ２０７でフレームレートを高に設定し、ステップ２０８で、監視対象１０１にズームインするよう制御される。

なお、異常検知装置１０６は監視カメラ１０２に異常が発生する可能性がある監視対象を異常発生の可能性に応じて拡大して記録するような指示を出す機能を持つ。センサ１０７の設置場所と対応する映像の拡大位置の関係は予め設定しておく必要がある。

実施の形態２．
この発明に係る実施の形態２を図３および図４に基づいて説明する。図３は実施の形態２における構成の１例を示すシステム構成図である。図４は実施の形態２における他の構成例を示すシステム構成図である。
実施の形態１において、異常が発生する可能性のある監視対象１０１を拡大して表示する場合、監視カメラ１０２に映らないエリアが出来てしまうため、この実施の形態２の監視カメラシステムは常に監視領域全体の映像が記録できるような監視カメラの配置を有する。また、異常検知装置１０６は異常兆候検知による監視対象１０１の拡大によりカメラに映らなくなったエリアを他のカメラ１０８に縮小指示を出すことで常に監視領域全体の映像が記録できるように監視カメラを制御する機能を持つ。

図３は、監視カメラとして第１の監視カメラ１０２と第２の監視カメラ１０８の２台の監視カメラを備えたシステム構成を示し、第１の監視カメラ１０２は実施の形態１で説明したフレームレートの切換、ズームイン、ズームアウトの機能を持つが、第２の監視カメラ１０８はメモリ１０９を備え、縮小機能を持ち、監視領域全体の映像を記録できる機能を持つ。
なお、以上の説明では、第２の監視カメラに縮小機能を持たせたが、第１の監視カメラ１０２と第２の監視カメラ１０８の双方に、拡大、縮小機能を持たせておいても良い。

また、図３では、監視対象が１つの場合を示したが、図４のように、第１の監視対象１０１と第２の監視対象１１０のように監視対象を複数設けた場合にも本発明は適用できる。第２の監視対象１１０は、センサ１１１を備える。

実施の形態３．
この発明に係る実施の形態３を図５に基づいて説明する。図５は実施の形態３における動作を説明するタイミングチャートである。
映像圧縮装置１０５は、平常時のフレームレートが低い状態の場合に重複する領域を異なる監視カメラで交互に記録する機能を持つ。
この機能の動作は図５に示した時系列に従って行われる。図５は、監視カメラ１〜監視カメラ４までの４台の監視カメラを備えた例で、監視カメラ１と監視カメラ２とは一部で撮影位置が重複している。そして、監視カメラ１と監視カメラ２とは記録する時間が交互にずれるよう制御される。
また、監視カメラ２と監視カメラ３との関係も、監視カメラ３と監視カメラ４との関係も同様に撮影位置が一部で重複し、かつ記録する時間が交互にずれるよう制御される。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０１監視対象、１０２監視カメラ、１０３小容量メモリ（メモリ手段）、１０４大容量ストレージ（ストレージ手段）、１０５映像圧縮装置、１０６異常検知装置、１０７センサ、１０８監視カメラ、１０９メモリ、１１０監視対象、１１１センサ。

Claims

監視対象に関する物理量を検知するセンサと、このセンサからの検出値に基づいて異常発生の兆候を捉える異常検知装置と、前記監視対象を撮像しその映像を記録する監視カメラと、前記監視カメラで記録された映像をフレームレートの変更ができる映像圧縮装置を介して入力し保存するストレージ手段とを備え、前記異常検知装置が捉えた異常発生の可能性に応じて前記映像圧縮装置により前記フレームレートを制御するとともに、前記監視カメラは前記監視対象を拡大または縮小し映像として記録する機能を有するものであって、前記異常検知装置は、前記センサからの検出値が第１の閾値を超えたか、この第１の閾値より大きな第２の閾値を超えたかを判断する機能を有し、第１の閾値より小さな場合は、フレームレートを低に設定するとともに、監視対象からズームアウトするよう制御し、第１の閾値を超えたが第２の閾値を超えない場合は、フレームレートを中に設定するとともに、監視対象周辺にズームインするよう制御し、第２の閾値を超えた場合は、フレームレートを高に設定するとともに、監視対象にズームインするよう制御するようにしたことを特徴とする監視システム。
前記監視カメラは、非圧縮の映像をサイクリックに記録するメモリ手段を備えるとともに、外部からの信号入力により前記監視対象を拡大して記録する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
前記監視カメラは複数台設けられ、これら複数台の監視カメラを連携させて動作させるとともに、前記複数台の監視カメラのうち少なくとも１台は監視領域全体の映像の記録ができるカメラ配置を備えた請求項１または請求項２に記載の監視システム。
前記監視カメラは複数台設けられ、これら複数台の監視カメラは一部で撮影位置が重複するよう配置されるとともに、前記映像圧縮装置は、平常時のフレームレートが低い状態の場合に重複する領域を異なる監視カメラで交互に記録する機能を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視システム。