JPH0370098A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野〉 本発明はプラントにおける機器の異常を監視する監視装
置に関する。

（従来の技術〉 従来、プラントにおける回転１器等の機器の振動を監視
する場合には、センサ等を用い、そのセンサ等からの検
出信号を処理して、間接的に振動の監視を行なっていた
。そして、機器の振動を目視する場合には、その機器ま
で実際に行って確認していた。

また、第４図に示すような工業用テレビ（ＩＴＶ　：　
１ｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）設備を
用いた監視装置が提案されている。すなわち、この監視
装置には、現場の状況を監視する監視制御！！Ａ１と、
ＩＴＶの制御を行なう制御盤２と、現場に設置する■Ｔ
Ｖカメラ３と、これら装置間の信号伝送用のメタルケー
ブル４とが備えられる。なお、監視制御盤１にはモニタ
テレビ５および操作スイッチ６が収納され、現場の状況
は操作スイッチ６により選択してモニタテレビ５に映し
出されるようになっている。

また、プラントの主要パラメータは、指示計および記録
計等により運転員が定時的に指示を確認し、あるいは警
報が発生したときに関連午１器の指示を確認している。

（発明が解決しようとする課題） 従来、回転機器等の振動をセンサ等で検知し、電気信号
に変換していたため、間接的であり、誤動作、誤差が生
じ易く、正確に検知できない可能性があった。センナ等
で振動を検知した場合でも、実際の状況を確認するため
に、そのＰ３２！ｉまで実際に行って目視する必要があ
った。

また、第４図に示す監視装置では、監視制御盤１と現場
に設置されたＩＴＶカメラ３との間の信号伝送にメタル
ケーブル４を使用し、各ＩＴＶカメラ３毎にメタルケー
ブル４を布設するため、ケーブルの布設量が多く、ケー
ブル布設にイＹう工事物量も多い。また、ＩＴＶカメラ
３にメタルケーブル４が接続されるため、ＩＴＶカメラ
３の移動が容易に行なえず、移動距離にも制約がある。

さらに、現場にはＩＴＶカメラ３のみ設置されるため、
モニタ画像の表示だけであり、音声を入力することはで
きず、さらに画像処理を行なっていない゛ため、異常時
の検出を行なうことができない。

プラントの主要パラメータの監視に当っては、運転員が
指示計および記録計等により定時的にプラントの運転状
態の確認を行なっているが、確認の時間間隔が長く、運
転員の定時確認では、パラメータの異常の発見、あるい
は異常徴候の早期発見は困難であった。

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、回転機
器等の！１器の振動監視を画像として入力して直接確認
し、誤差や誤動作を除去すると共に、機器の設置場所ま
で行くことなく機器全体や周囲の状況を把握することが
できる監視装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、画像入力装置毎にケーブルを設置
することなく、ケーブル物量を削減し、任意の場所に画
像入力装置を設置して、移動が自由であると共に、画像
および音声の双方による監視が可能であり、さらに画像
および音声の処理を行ない、異常時の検出をすることか
できる監？Ｊ１装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、指示計や記録計等を画像入
力装置により画像として映し出し、画像処理を行ない、
連続的に監視、診断することにより、異常あるいは異常
ｍ候を早期に発見し、運転員へ報知することである。

（発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本件第１番目の発明に係る監視装置は、ｍ器の映像を入
力する画像入力装置と、この画像入力装置から入力した
正常時の画像信号を記憶する記憶装置と、上記画像入力
装置から入力した画像信号と記憶装置から入力した正常
時の画像と比較して異常がある場合に警報を発生させる
比較装置とを具備したものである。

本件第２番目の発明に係る監視装置は、機器の映像を入
力する画像入力装置と、機器からの音を入力づる音声入
力装置と、これらの画像入力装「ｌおよび音声入力装置
をｉｔ、ＩＩ　ｌｉｔする現場制御装置と、この現場制
ｍ装置からの信号により機器の監視を行なう監視υＩｔ
ｉｌ装埴と、上記各装置間の信号伝送を光ケーブルまた
は熱線により行なう信号伝送装置とを具備したものであ
る。

本件第３番目の発明に係る監視装置は、機器の映像を入
力する画像入力装置と、この画像入力装置からのアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する信９変換装愉と、この
信号変ｊ！ｊ！装置からの画像を処理する画像処理装置
と、この画像処理装置により処理された画像を認識する
画像認識装置と、この画像認識装置により認識された情
報を診断する情報診断装置と、この情報診断装置による
診断により異常がある場合に異常を報知する出力装置と
を具備したものである。

（作用〉 本件第１番目の発明に係る監視装置は、回転機器等の機
器の映像を画像入力装置により入力し、この画像入力ｖ
ｔ置から入力した画像信号を、記憶装着から入力した正
常時の画Ｖｊ！装置と比較装置により比較し、異常があ
る場合に警報を発生させる。

したがって、機器の振動等を直接的に監視することがで
き、誤動作、誤差を除去することができると共に、実際
に機器まで行って目視確認する必要がなくなる。

本件第２番目の発明に係るＣ視装置は、現場制ｍ＋装置
を備え、この現場ゐり御装悌と画像入力装愉Ｊ３にび高
声入力ｖ装置とを無線装置で連絡づるため、各両像入力
装置および音声入力装置と監視制御装置とを直接ケーブ
ルで接続する必要がなく、信号伝送のためのケーブル物
量を削減することができる。また、信号伝送を無線によ
り行なう信号伝送装置を備えたから、任意の場所に画像
入力装置および高声入力装置を設置することが可能とな
る。

さらに、音声入力装置を備えたから、音声による監視お
よび５′４常の検知が可能となる。

本件第３番目の発明に係る監７５１訓旧ま、プラントの
主要パラメータを表示する指示計、記録計等の１１器の
映像を入力する画像入力装置を備え、この画像入力装置
（よ入力したアナログ信号を信″Ｉ−ｊ変換装置へ出ノ
ノする。信号変換装置は人ノノされたアナログ信号をデ
ジタル信号に変換し、画像処理装置へ出力する。画像処
理装置で（よ、入力された画像を画像認識装置での認識
が容易となるように、平滑化、２値化を行ない、さらに
ノイズ除去、細線化を行ない、鮮明な画像を作成して画
（ｇＡＸ’ｌ識装置へ出力する。画像認識装置では、入
力された画面より、画像認識装置内部に持っている指示
計、記録５１等の図形のモデルパターンと比較、照合す
ることにより、注目すべき対象を認識し、認識した情報
を情報診断ｖＲ置へ出力する。情報診断装置では、入力
された情報を基に、各情報の診断を行ない、異常と診Ｉ
ｇｉされた場合には、出力装置ｄへ信号を出力し、出力
′ｙｉ置が運転員へ異常を報知する。

（実施例〉 本件第１番目の発明に係る監視装置の一実施例について
第１図を参照して説明する。

監視対象物は、例えばモータ１０とポンプ１１との間の
回転部１２である。監８１装置１４には、回転部１２の
映像をＮ影するｉｉ！ｉｉ像入力装置としてのテレビカ
メラ１５が備えられる。テレビカメラ１５は、回転部１
２、モータ１０およびポンプ１１等機器全体を監視でき
るように旋回装置１６により旋回可能となっている。テ
レビカメラ１５の画像信号は比較装置１７を介して記憶
装置１８に入力され、正常運転時の画像信号が、記憶装
置１８に記憶される。比較装置１７は、監視時にお（プ
るテレビカメラ１５からの画像信号を入力し、記憶６置
１８から入力した正常時の画像信８と比較する。そして
、正常時の画像信；〕よりも一定しス［の変化があった
場合には、モニタ１９へ贅報信０を出力し、モニタ１９
により？！報を発生づる。

なＪ３、機器全体を監視する場合にはテレビカメラ１５
を旋回装置１６により旋＠Ｉさせるが、振動部分の画像
は、記憶装置１８に記憶した画（望と−致しなシナれば
ならないため、記憶６置１８には画像を記録したときの
テレビカメラ１５の（Ｑ　ｐテも五］１時に記憶してお
き、機器全体を艶祝し−（ｊレビノＪメラ１５を旋回さ
せた場合でも、一定時間後には自動的に記憶したカメラ
の位置に戻るちのとする。

次に、本件第２番目の発明に係る賠祝装若の一実施例に
ついて第２図を参照し−Ｃ説明する。

Ｃ視装置に【よ操作制御室内に設置される監視制υＩｌ
装置としての監祝制神盤２１および５を京間２２と、現
場の各種Ｗ器の周囲に設１１９Ｆされる画像入力Ｂｉ？
ｌ］としてのテレビカメラ２３Ｊ３よび音声入力装置と
してのマイク２４と、これらのテレビカメラ２３および
マイク２４を制御する現場制御２１１盤２５と、テレビ
カメラ２３およびマイク２４と現ｔＪ２　ｆｆｉり卯盤
２５との間の信号伝送を行なう無線装置２６と、現場制
御ｌ！１２５と監視制御盤２１との間の信号伝送を行な
う光クープル２７とが備えられる。

監視制御盤２１はモニタテレビ２９およびテレビカメラ
２３を選択する操作スイッチ３ｏおよび図示しないスピ
ーカが備えられる。直視制御盤２１は操作スイッチ３０
により選択されたテレビカメラ２３による両面をモニタ
テレビ２つに映し出し、マイク２４によりＲａした音を
スピーカより発生さ吐ると共に、５’ｉ５常時のアナン
シェータの機能を有する。計ｑ機２２は各現場の通常状
態を記憶しており、現状の監視状況がその記憶状況と相
違ないか常に比較し、相違でる場合には自動的に異常ｎ
、テ信号を監視制御ｌｌｌ盤２１へ送り出す機能を有す
る。

現場に設置されるテレビカメラ２３およびマイク２４と
現Ｓυ１６１１！２５との間の信号伝送を行なう無線装
置２６にはアンテナケーブル３２およびアンテナ３３が
備えられる。また、現場制御１２５と監視制御盤２１と
の間の信号伝送は、光ケーブル２７を用いた多重伝送に
より行なわれる。この配線方法は、例えばループ幹線方
式で行なわれる。

次に本件第３番目の発明に係るＣ視装僧の一実施例につ
いて第３図を参照して説明する。

監視装胃には、プラントの図示しないｉｔ、ＩＪ　ｕｎ
　’Ａに設置ノられた指示計や記録計等の画像を入力す
る画像入力Ｓ！装３５が備えられる。画像入力装置３５
に入力されたアナログ信号【よ、Ｉｇ　月変換装冑３６
へ入力され、デジタル信号に変換される。信号変換装備
３６からのデジタル信号【よ画陳処理装置３７に入力さ
れ、入力された原画像を平滑化処理、２値化処理を行な
うことによりノイズを除去し、画像の細線化を行ない、
解明な画像を作成し、作成された処理画像が画像認識装
置３８へ出力される。処理画像を入力した画像認識装置
３８は、内部に右する長方形、円形といった図形のモデ
ルパターンと処理画像とを比較することにより、注目す
べき指示計、記録計等の対象を認識し、その認識した対
象の情報を情報診断装置３９へ出力する。

情報診断装置３９では画像認識装置３８よりの信鰐を前
入力信月と比較し、関連機器の相違の有無、動作状態と
の比較、診断を行ない、その変化が予め設定しであるし
きい値を超える変化であると診断した場合には、出力装
ｆｆ１４０へ異常診断の信号を出力する。六′、碧診断
の信号を入ノノした出力装Ｎ４０は、Ｒ報を介すして運
転員へ異常を報知する。

また、画像入力装置３５で処理された画像を画像認識菰
胃３８へ入力し、画像処理装置３７の内部に処理画面を
記憶さじ、］）００人の記憶画面と比較し、状態の変化
が認められた場合に、その情報を情報診断装置３つへ信
号出力し、異常診断を行ない、異常と診断されたならば
、出力装置７／１０へ出力し、警報を発することができ
る。

本件第１番目の発明の実施例によれば、回転機器等の振
ｎノ監視をテレビカメラ１５の映像として直接行なうこ
とができるため、誤差やｆｆｔ動作を除去することがで
きると共に、機器の設置場所まで行かなくとも、機器全
体や周囲の状況を把握することができる。

本件第２濱目の発明の実施例によれば、テレビカメラ２
３およびマイク２４と現場制創Ｉ５とをＸ線Ｗｉｆｆ２
６１．：、Ｊ：すＪ！２１Ｌ、ｌＩＦＭＡｆ、１１ｔｌ
ＨＦ（２５と監視ｉｔ、！１１１１！！！２１とを光ケ
ーブル２７により接続したから、ケーブル物昂を削減す
ることができると」（に、テレビカメラ２３およびマイ
ク２４を任意の場所に設置し、さらに自由に移動するこ
とができる。また、マイク２４を備えたから、音声によ
る監視および異常の検出が可能となる。

本件第３番目の発明の実施間によれば、従来困難であっ
た運転員の計器監視による異常Ｊ３よびｙコ常徴候を早
期に発見することが可能となり、これに剛随する異常発
生を最小限に抑えることができ、プラントの安定な運転
が可能となり、稼動率の向上を図ることができると共に
、運転員の負担を軽減することができる。また、計ｑ機
を用いた診断の方法として、パラメータの入力をＬｉ！
ｉｉ像で入力する方法を採用することにより、各信号を
計惇機へ入力するケーブルが不要となり、コスト的にも
大きな効果が得られる。さらに、ケーブル入力でないた
め、監視パラメータの変更も診断部分の変更のみで可能
となる。

（発明の効果） 水ｆＦ第１番目の発明は、機器の映像を入力する画像入
力装置と、この画像入力装置から入力した正常時の画像
信号を記憶する記憶装置と、上記画像入力装置から入力
した画像信号と記憶装置から入力した正常時の画像と比
較して異常がある場合に警報を発生させる比較装置とを
具備したから、回転機器等の機器の振動監視を画像とし
て直接行なうことができ、誤差や誤動作を除去すること
ができると共に、機器の設置場所まで行かなくとも機器
全体や周囲の状況を把握することができる。

本件第２番目の発明は、機器の映像を入力する画像入力
装置と、機器からの音を入力する音声入力装置と、これ
らの画像入力ｉ置および音声入力装置を制御する現場ｔ
＋ｔ　′６ａ装置と、この現場制御装置からの信号によ
り機器の監視を行なう監視制御装置と、上記各装圃間の
信号伝送を光ケーブルまた（よ無線により行なう信号伝
送装置とをｆＡ［＋ｉｆｉ　シたから、信０伝送のため
のケーブル物量を削減することができると共に、画像入
力装置および音声入力装置を仔意の場所に設置し、移動
することが可能であり、ざらに音声による翫視および異
常検出が可能となる。

本件第３番目の発明は、機器の映像を入力する画像入力
装置と、この画像入力装置からのアナログｊＱ号をデジ
タル信号に変換する信号変換装置と、この信号変換装置
からの画像を処理する画像処理装置と、この画像処理装
置により処Ｕ！された画像を認識する画像：１識装置と
、この画像認識装置により認識された情報を診断づ゛る
情報診断装置と、この情報診断装置による診断により異
常がある場合に異常を報知する出力装置とを具備したか
ら、従来困難であった運転Ｏの計器監視による異常およ
び異常徴候を平明に発見することが可能となり、これに
隅間する異常発生を最小限に抑えることができると共に
、プラントの安定な運転が可能どなり、稼動率向上を図
ることができ、さらに運転員の負担軽減を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件第１番目の発明に係る監視装置の一実施例
を示す構成図、第２図は本件第２番目の発明に係る灯視
装置の一実／ＩＩ！ｉ胸を示す構成図、第３図は本件第
１番目の発明に係る監視装置を示す構成図、第４図（１
現在提案中の監視装置の一例を示す構成図である。 １４・・・監視ｉδ、１５・・・テレビカメラ、１６・
・・旋回装置、１７・・・比較装置、１８・・・記憶装
置、１９・・・モニタ、２１・・・監視制御盤、２２・
・・計界機、２３・・・テレビカメラ、２４・・・マイ
ク、２５・・・現場制卯叡、２６・・・無線ａ慟、２７
・・・光ケーブル、３５・・・画像入力装置、３６・・
・信号変換装置、３７・・・画像処理装置、３８・・・
画像認識装置、３９・・・情報診ｌ１７ｉ装置、４０・
・・出力装置。 第 ２ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機器の映像を入力する画像入力装置と、この画像入
   力装置から入力した正常時の画像信号を記憶する記憶装
   置と、上記画像入力装置から入力した画像信号と記憶装
   置から入力した正常時の画像と比較して異常がある場合
   に警報を発生させる比較装置とを具備したことを特徴と
   する監視装置。 ２、機器の映像を入力する画像入力装置と、機器からの
   音を入力する音声入力装置と、これらの画像入力装置お
   よび音声入力装置を制御する現場制御装置と、この現場
   制御装置からの信号により機器の監視を行なう監視制御
   装置と、上記各装置間の信号伝送を光ケーブルまたは無
   線により行なう信号伝送装置とを具備したことを特徴と
   する監視装置。 ３、機器の映像を入力する画像入力装置と、この画像入
   力装置からのアナログ信号をデジタル信号に変換する信
   号変換装置と、この信号変換装置からの画像を処理する
   画像処理装置と、この画像処理装置により処理された画
   像を認識する画像認識装置と、この画像認識装置により
   認識された情報を診断する情報診断装置と、この情報診
   断装置による診断により異常がある場合に異常を報知す
   る出力装置とを具備したことを特徴とする監視装置。