JPH04263395A - 設備監視システム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設備監視システムに関
し、特に任意の空間内に設置された設備に於いて発生す
る温度を常時監視したり温度異常が発生した時には警報
を発する設備監視システムに関するものである。

【０００２】近年、電力会社及び変電所の大型変圧トラ
ンス等の電力設備や石油プラントの精製設備等では、火
災並びにこれに伴う爆発事故の未然防止、保守の効率化
及び省力化等のために、設備の温度状況や点検時期情報
等を適宜、正確に知らせることの出来る設備監視システ
ムが求められている。

【０００３】

【従来の技術】従来の設備監視システムでは、屋内外等
の任意の空間内に設置された設備に発生する温度の異常
を検出するために熱電対やサーミスタ等の接触型の温度
センサを用いている。

【０００４】このような温度センサを利用した設備監視
システムでは、監視対象とする設備本体上にこれらのセ
ンサを接触・固定させて検出した温度データを離れた位
置に設置された監視装置等に送出してモニターし、異常
に高い温度が検出された時、例えば常温から急激に１０
０℃の異常（危険）温度に上昇した時に火災等を誘発し
得るとして異常表示や警報等を出力するという単純な温
度データの処理を行っていた。

【０００５】しかし、接触型の温度センサはポイントセ
ンサ方式であるため、監視対象とする設備が複数存在す
る時や設備上の広い範囲（面積）の温度を同時に何箇所
も検出するには多数使用しなければならず、また異常に
高い温度が検出された時には火災、爆発、破壊等の非常
事態直前の状態になっており、既に手遅れである場合が
多く、早期の温度異常（温度異常徴候）の検出が困難で
あるという欠点があった。

【０００６】一方、このような温度センサ方式に代わり
、特に大規模空間内に設置される大型設備等の温度異常
を早期に検出（温度異常徴候）する設備監視システムと
して、温度画像の時間差分検出を利用する方法が提案さ
れている。

【０００７】この方法では、まず、監視対象としての設
備上の温度を赤外線カメラで赤外画像として捉え、撮像
を行う時点が異なる２つの温度情報としての赤外画像を
それぞれ入力画像及び基準画像として記憶し各画像間の
単純な差分演算結果による差分画像を、温度と画素数に
ついて各々ヒストグラム上にグラフ表示し、予め設定さ
れた検出温度データと検出画素数の両設定範囲との比較
を行ない、この設定範囲を上回った場合にのみ設備の温
度異常を検出することにより早期に温度異常徴候の警報
や表示等がされることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の単な
る赤外線画像間の時間差分検出を利用した設備監視シス
テムでは、赤外線カメラによる温度検出は面センサであ
るため、ポイント式温度センサとは異なり非接触で一度
に多くの温度情報を検出する多点観測処理が可能である
が、監視対象とする設備が屋外にある場合には、日照・
風の有無の気象条件や季節変化による周囲温度変動等の
環境条件の影響を受けて、早期の異常温度徴候を確実に
検出出来ないという問題がある。

【０００９】これをより具体的に説明すると、例えば、
図２（ａ）　に示すように、周囲環境温度の変動の影響
を受けて設備１０上の平均温度（ＴＡＶ：横線で図示）
が、予め平常の温度状態を撮像した基準画像に対して２
℃上昇した時の入力画像からは、差分演算結果により２
℃の差分画像が得られる。

【００１０】また、同図（ｂ）　に示すように、基準画
像に対して日照等の影響を受けて設備上の斜線で示す特
定（局部）部分の平均温度のみが２℃上昇した時の入力
画像と基準画像との差から、平均温度は０℃であるが、
斜線で示す部分のみが２℃となる差分画像が得られる。

【００１１】このことは、通常は同図（ｃ）　に示すよ
うに実際の設備異常等による何らかの異常な温度上昇を
検出してヒストグラム上の温度データ及び画素数の両設
定範囲と比較されるが、差分画像内にこのような環境温
度変動又は日照などの影響による上記の温度変化分が存
在すると前記の設定範囲との比較時にこれら変化分が影
響してその分だけ誤差を生じ正確な温度異常徴候が検出
出来なくなることを示している。

【００１２】その結果、気象条件の影響のあまり無い夜
間や屋内等の限定された監視運用条件下でしか早期の温
度異常徴候検出が行えないという問題点があった。

【００１３】従って、本発明では、季節変動等の環境条
件や日照・風等の気象条件の影響を受けずに、早期に正
確な温度異常（温度異常徴候）を検出することが出来る
ような設備監視システムを実現することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る設備監視システムでは、図１に原理的
に示すように、任意の空間内の監視対象物１０からの赤
外画像を撮像する赤外線撮像手段１と、該撮像手段１の
撮像画像を一定時間間隔で取込み、前の取込画像を基準
画像として次の取込画像を入力画像としてそれぞれ記憶
する画像取込手段２と、該取込・記憶された基準画像及
び入力画像をそれぞれ複数に分割してその内の任意の１
つの分割画像以外をマスクすると共にマスクされない分
割画像を一定時間間隔で順次移動して行くマスク制御手
段３と、該分割された入力画像と基準画像の内、該マス
クされていない分割画像同士の差分画像を算出する差分
演算手段４と、該差分画像内から該対象物１０上の温度
分布の最大温度ＴＭＡＸ　と平均温度ＴＡＶを検出しそ
の偏差である温度分布差ΔＴを算出する温度分布差検出
手段５と、該算出した温度分布差ΔＴが所定レベル以上
である時は該温度分布差ΔＴの温度連続上昇性を確認す
るための所定回数分の平均値ΔＴＡＶを所定時間内で連
続的に算出して異常徴候を検出すると共に該異常徴候が
検出されない時又は該平均値ΔＴＡＶが算出される前は
該入力画像を該基準画像に更新し次の画像を入力画像と
して取込みを繰り返し行う異常徴候検出手段６と、を備
えている。

【００１５】また、異常予知検出手段７を更に設けて、
該異常徴候の検出を繰り返し行うことにより、該平均の
温度分布差ΔＴＡＶが危険異常レベルに達する迄の予測
時間を算出するようにしても良い。

【００１６】更に、異常予知検出手段７と共に危険異常
検出手段８を更に設けて、該平均温度分布差ΔＴＡＶが
該危険異常レベルを上回った時に危険異常を検出するよ
うにしても良い。

【００１７】

【作用】一般的に、設備や機器等に発生する温度異常を
早期、且つ正確に検出するためには、従来例で述べたよ
うに、温度センサ方式（ポイントセンサ方式）を用いる
より赤外線カメラを用いた画像処理方式の方が有利であ
る。

【００１８】このことを図３を用いて説明すると、まず
設備や機器等に微小な温度異常が発生した場合、やがて
その温度異常がどんどん広がって内部に蓄積した熱が発
火点に達すると火災や爆発等に到るが、この場合いきな
り正常状態から危険な異常高温に移るのでは無く、その
中間的な段階として必ず予備的な温度上昇即ち、異常徴
候が発生する。

【００１９】その要因は、何らかの原因による内部の異
常発熱であり、現象として必ず正常状態とは異なった温
度パターンの変化として現れ、カーブ部分（ａ）　で示
されるように徐々にゆっくりと進行する。

【００２０】即ち、温度センサ方式がカーブ部分（ｂ）
　に示される異常高温部分のみを検出していたのに対し
、事前にこのようなカーブ部分（ａ）　に於ける上昇傾
向を把握・検出すれば火災や爆発を未然に防止すること
が可能となる。

【００２１】従って、本発明では、赤外線利用による画
像処理方式（温度画像の時間差分画像）を利用してカー
ブ部分（ａ）　で示される中間的な段階としての異常徴
候の検出をも対象とするものである。

【００２２】但し、このような早期の温度異常徴候を検
出する場合に、如何にすれば環境条件や気象条件等の影
響を受けずに済むかという目的について鑑みると、図４
（ａ）に示すように或る監視空間内の対象物１０上に発
生する温度パターン変化をその監視対象物１０上に存在
する平均温度ＴＡＶの領域と最大温度ＴＭＡＸ　の領域
との差である温度分布差ΔＴとして捉えれば良いことに
ついて本発明者は着眼した。

【００２３】即ち、この場合、温度分布差ΔＴは同図（
ｂ）　に示すように、温度パターン変化を絶対値として
の平均温度ＴＡＶや最大温度ＴＭＡＸ　では無く、それ
らの偏差として検出すれば環境（周囲）温度変動の影響
を受けても変化しない（無関係となる）ことが判る（尚
、この温度分布差ΔＴは実際には、各設備や機器の種類
に応じて値が異なるものである）。

【００２４】例えば、図２（ｃ）　に示すように平均温
度ＴＡＶが１５℃で、最大温度ＴＭＡＸ　が３０℃とな
る異常徴候が発生した場合の入力画像からは、正常状態
の基準画像との差により平均温度ＴＡＶが５℃で、最大
温度ＴＭＡＸ　が２０℃となる差分画像が得られ、その
温度分布差ΔＴは２０℃−５℃＝１５℃となる様子を示
している。即ち、環境（周囲）温度変動の影響を受けて
もこの値は変化しないこと示している。

【００２５】そこで本発明による設備監視システムでは
、図１に原理的に示すように、まず、赤外線撮像手段１
では任意の空間内に設置された設備や機器等の監視対象
物１０からの温度データである赤外画像を絶えず撮像し
ている。

【００２６】この時、画像取込手段２は赤外線撮像手段
１からの撮像画像を一定時間間隔で取込み（サンプリン
グし）、前に取込んだ画像を基準画像とし、次に取込ん
だ画像を監視すべき入力画像としてそれぞれ記憶してお
く。

【００２７】次に、マスク制御手段３では、図５（ａ）
　及び（ｃ）　に示すように、同一監視画面で複数の監
視対象物１０を監視する場合には、検出しようとする各
々の温度分布差ΔＴは通常、各監視対象物１０毎に異な
るために別々に処理する必要があるが、監視を行う場合
に監視画面内に必然的に発生する監視対象外の領域は温
度分布差ΔＴの算出が不要となってマスク処理を行う必
要があるため、先の取込・記憶された基準画像及び入力
画像に対してそれぞれ複数の領域（ｎ個）となるよう分
割を行い、斜線で示すマスク領域を形成する。

【００２８】この場合、同図（ｄ）　に示すように一つ
の監視対象物１０でも、その内部構造や特性により一律
のΔＴを算出することが困難であると同時に日照や風等
による気象条件の影響を避け得る時には、同一監視領域
を更に１／Ｎ〜ｎ／Ｎに細分割することになる。

【００２９】このためマスク制御手段３では、同図（ｂ
）　に示すように、分割された画像の内、任意の１つの
分割画像だけを残してそれ以外の分割画像をマスクし、
マスクされていない任意の１つの分割画像を時間ｔ１　
〜ｔｎ　毎に他のマスクされている（ｎ−１）個の分割
画像と順次交代するようなマスク制御を行っている。

【００３０】差分演算手段４は、このように分割された
入力画像と基準画像の内、入力画像のマスクされていな
い分割画像とやはりマスクされていない基準画像の分割
画像との差分画像を算出し、温度分布差検出手段５では
、マスク制御手段３から順次得た差分画像内から監視対
象物１０上の温度分布の平均温度ＴＡＶと最大温度ＴＭ
ＡＸ　を検出しその偏差として、前述した温度分布差Δ
Ｔを算出する。

【００３１】次に、異常徴候検出手段６では、算出した
温度分布差ΔＴが所定レベル（ここでは予め設定した異
常徴候検出に対応するレベル）以下か、又は温度分布差
ΔＴ算出の回数が所定回数に満たない場合には、温度分
布差ΔＴが所定レベル以上になり、且つ処理回数が所定
回数以上となる迄、画像取込手段２に作用して、赤外光
撮像手段１で撮像した基準画像と入力画像の取込を繰り
返して行う。

【００３２】そして、算出した温度分布差ΔＴが所定レ
ベル以上であり且つ処理回数が所定回数以上となった時
には、この所定回数分の温度分布差ΔＴの平均値ΔＴＡ
Ｖを求めて、更に或る一定の時間内で連続的に繰り返し
算出する。

【００３３】従って、連続的に算出された温度分布差Δ
Ｔの平均値ΔＴＡＶは図６に示すように、時間の経過と
共にカーブを形成するが、気象変動や機器の負荷変動は
長期に渡ることは無いので、このカーブが或る一定の期
間（時間ｔ０　〜ｔ１　間）に於いて連続的に温度の変
化がαで示す上昇傾向に沿っていることを確認すれば、
短期的な温度変動では無く持続的な現象、即ち真の温度
の異常徴候が検出されたことになる。

【００３４】また、この場合の状況では、図７に於ける
時間ｔ０　〜ｔ１　間のカーブに相当し、温度分布差の
平均値ΔＴＡＶが異常徴候検出レベルとしての０次異常
レベルＴＡ０から１次異常レベルＴＡ１の範囲に存在す
る。

【００３５】このように、監視領域を複数に分割して各
々の監視対象物１０上の平均温度ＴＡＶと最大温度ＴＭ
ＡＸ　間の温度分布差ΔＴを検出してこれを統計的に繰
り返し処理することにより、環境条件や日照等の気象条
件の影響無しに、確実な早期の温度異常徴候の検出が出
来ることになる。

【００３６】また、図１に原理的に示した設備監視シス
テムの構成に破線で示した異常予知検出手段７を更に設
けて、温度分布差ΔＴの平均値ΔＴＡＶを繰り返して算
出するして異常徴候の検出を繰り返し行うことにより、
図７に示した時間ｔ１　〜ｔ２　の期間及び温度分布差
の平均値ΔＴＡＶが１次異常レベルＴＡ１から危険異常
レベルＴＡ２の範囲に示すように、その上昇カーブが連
続的に上昇していると危険異常と見なして、その上昇傾
向から危険異常レベルＴＡ２に達する迄の予測時間ｔＡ
　を算出して異常予知を可能としている。

【００３７】尚、この範囲内の破線で示される温度上昇
（予測）カーブは監視対象とする機器毎に異なった特性
を持っており、一般的にそれぞれＡ、Ｂ、Ｃで示される
特性を持っており、何れも温度異常上昇のカーブを示す
。Ａは最も単純な例であり通常の設備に於いて異常の規
模が小さく且つ初期段階のものである。この型の異常進
行状況は一定期間までは過去の経過の延長線上を進む可
能性がある。尚、この場合の予測時間ｔＡ　は、ｔ０　
〜ｔ１　間の特性カーブと危険異常レベルＴＡ２とから
近似的に算出することが出来る。同様にしてＢ及びＣの
カーブについての予測時間ｔＡ　も算出することが出来
る。

【００３８】更に、本発明では前述の異常予知検出手段
７を設けた設備監視システムに一点鎖線で示す危険異常
検出手段８を更に設けて、温度分布差ΔＴの平均値ΔＴ
ＡＶが図７に示す危険異常レベルＴＡ２を上回った時に
、危険異常を検出して、火災や爆発等を知らせたり、そ
れらの直前の状況であることを知らせたりすることが出
来る。

【００３９】

【実施例】図８は、図１に示した本発明による設備監視
システムの実施例を示したものであり、１１　〜１ｎ　
は図１に示した赤外光撮像手段１としてのｎチャネル分
の赤外線カメラ、１０１　〜１０ｎ　は後述の基台操作
卓１８からの制御信号を受けてそれぞれ赤外線カメラ１
１　〜１ｎ　を支持・回動させる旋回基台、１１１　〜
１１ｎ　は赤外線カメラ１１　〜１ｎ　の各撮像状態を
制御するコントローラ、１２１　〜１２ｎ　はコントロ
ーラ１１１　〜１１ｎ　からの各撮像画像を伝送する伝
送系統、１３は伝送系統１２１　〜１２ｎ　からの各撮
像画像を切り換えるビデオスイッチャー、１４は図１に
示した画像取込手段２、マスク制御手段３、差分演算手
段４及び温度分布差検出手段５とを含む画像処理装置、
１５は同様に異常徴候検出手段６、異常予知検出手段７
及び危険異常検出手段８とを含むデータ処理装置でビデ
オスイッチャー１３を制御すると共に伝送系統１２１　
〜１２ｎ　を介して各旋回基台１０１　〜１０ｎ　を制
御するもの、１６はデータ処理装置１５の処理結果によ
り温度異常徴候のアラーム発生や危険異常等を警報する
警報装置、１７は画像処理装置１４で差分演算した結果
、出力される差分画像等を表示するＴＶモニタ、そして
１８はデータ処理装置１５に接続され各旋回基台１０１
　〜１０ｎ　を制御する基台操作卓をそれぞれ示してい
る。尚、基台操作卓１８からの制御線はデータ処理装置
１５及び伝送系統１２１　〜１２ｎ　を介して各旋回基
台１０１　〜１０ｎ　に接続されている。図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。

【００４０】尚、この実施例に於いては、赤外線カメラ
はｎ台用意されているが、これは１台だけの監視カメラ
では撮像し切れない部分の監視やより広域の監視範囲、
高精度検出に対応すべく、撮像位置や撮像角度等がそれ
ぞれ異なるＣＨ１〜ＣＨｎ分設けられ、基台操作卓１８
により選択されるようになっている。この赤外線カメラ
は以下、符号「１」で総称することがある。

【００４１】このような実施例に於いては、まず赤外線
カメラ１１　〜１ｎ　では監視対象物１０上の温度を赤
外画像として撮像し、専用のコントローラ１１１　〜１
１ｎ　を介して伝送系統１２１　〜１２ｎ　に送出し、
ビデオスイッチャー１３は伝送系統１２１〜１２ｎ　か
らの各撮像画像をデータ処理装置１５からの指令により
適宜、切換え選択して画像処理装置１４に送出する。

【００４２】また画像処理装置１４では、入力した撮像
画像を互いに撮像した時点が異なりそれぞれ複数に画像
分割された入力画像及び基準画像間の差分画像から平均
温度ＴＡＶと最大温度ＴＭＡＸ　とを算出し、その結果
温度分布差ΔＴを算出している。

【００４３】更に、データ処理装置１５は算出された温
度分布差ΔＴに基づき統計的なデータ処理を繰り返し施
すことにより温度の異常徴候の検出、危険異常迄の予知
及び危険異常の検出を行う。

【００４４】また、警報装置１６はこれらのデータ処理
の結果、各検出信号からアラームを発生するものであり
、ＴＶモニタ１７は画像処理装置１４で画像処理された
各撮像画像や差分画像をモニタしている。

【００４５】図９は、画像処理装置１４の詳細な構成例
を示したものであり、２１はビデオスイッチャー１３に
より切替え選択された監視対象物１０からの撮像画像の
格納を制御する書込制御器、２２及び２３は書込制御器
２１によってそれぞれ指示された撮像画像を各１フレー
ム分格納するフレームメモリ、２４は各フレームメモリ
２２及び２３から読み出した各撮像画像に対して画像分
割及びマスク制御を行うマスク生成回路、２５はマスク
生成回路２４から送出された各分割画像間の差分画像を
算出する差分演算器、２７は差分演算器２５からの差分
画像の各画素に対して２値化を行う２値化回路、２９は
２値化回路２７からの２値化データに対して後述するヒ
ストグラム演算を行うヒストグラム演算回路、３０は２
値化回路２７からの２値化データに対して後述する投影
処理を行う投影演算回路、そして３１はヒストグラム演
算回路２９と投影演算回路３０の各演算結果から温度デ
ータの平均値ＴＡＶと最大値ＴＭＡＸ　を算出する算出
回路をそれぞれ示している。

【００４６】画像処理系の動作 　　このような画像処理装置１４の動作について図１０
に示した処理フローチャートに基づいて、最初に画像処
理系部分を説明する。

【００４７】まず、赤外線カメラ１で撮像された監視対
象物１０からの撮像画像は一定時間間隔でフレームサン
プリングされることにより（図１０ステップＳ３）、サ
ンプリングする時点の早い前の画像は基準画像として、
その直後の画像は入力画像として、それぞれ書込制御器
２１によってフレームメモリ２２及び２３に格納される
（同ステップＳ１，２）。尚、ステップＳ３に於いて、
通常の温度分布差ΔＴの算出時には赤外線カメラ１によ
る撮像時の時間間隔を低速なサンプリングＴＳで行なう
が、火災検出時には突発的な異常検出を急いで行うため
に高速なサンプリングＦＳ　で行なうこととなる。

【００４８】次に、マスク生成回路２４によりフレーム
メモリ２２及び２３に格納された各画像を図５に示した
ような複数の画像に分割すると共に不要な部分をマスク
処理した後（同ステップＳ３１，４）、差分演算器２５
により入力画像（の各分割画像）と基準画像（の各分割
画像）との差分画像を算出している（同ステップＳ６）
。尚、ステップＳ４のマスク生成で作られるマスク形状
は画像処理によって任意の形状に設定できる。

【００４９】その後、算出した差分画像について２値化
回路２７により２値化処理を行う（同ステップＳ７）。

【００５０】更に、ヒストグラム演算回路２９では、２
値化画像データから、横軸に温度の領域を分割した区間
を取り、縦軸には画素数を取って各温度領域に分布する
画素数がどれ位在るかを示すヒストグラムを作成する（
同ステップＳ９）。

【００５１】この場合、ヒストグラム上に危険異常とな
る温度の設定値を設け、この設定値を越える画素数が所
定値以上存在する場合には危険異常を判定して危険異常
の検出信号を送出しても良い（同ステップＳ２０）。

【００５２】投影演算回路３０では、ヒストグラム表示
された差分画像の各画素を画像フレーム上のＸ軸及びＹ
軸に投影する投影処理を行って（同ステップＳ１０）算
出回路３１に与え、算出回路３１では、ヒストグラム上
のグラフ表示に基づき最大温度ＴＭＡＸ　を算出すると
共に投影演算回路３０による投影演算の結果から各画素
の温度の全合計を面積としての全画素数で割ることによ
り平均温度ＴＡＶを算出し（同ステップＳ１１）、これ
ら最大温度ＴＭＡＸ　と平均温度ＴＡＶとの偏差から温
度分布差ΔＴを算出している。

【００５３】尚、ステップＳ３に於いて、火災等の検出
で高速なサンプリングＦＳ　を行う場合には、図９に破
線で示すように差分演算器２５に所定のオフセット量を
与えるオフセット加算器２６と２値化回路２７の２値化
データのＡＮＤを取るＡＮＤ演算器２８とを更に設けて
いる。

【００５４】この場合には、まずオフセット加算器２６
で火災の迅速な検出を行うためにフレームメモリ２２及
び２３の各格納画像データに対して所定のオフセット温
度を画素単位で加算すべく差分演算器２５にオフセット
量を与え（同ステップＳ５）、更にＡＮＤ演算器２８に
よって２値化された画像データに対しＡＮＤ処理を行っ
ている（同ステップＳ８）。そして最終的に異常場所（
火災発生箇所）の座標を特定するため、投影演算回路３
０からの投影演算結果による座標位置から、その温度重
心、即ちアドレス情報を算出している（同ステップＳ１
９）。

【００５５】データ処理系の動作 　　次に、同フローチャートに基づいてデータ処理系の
動作を図６及び図７を参照しながら説明を行うが、図１
に示した異常徴候検出手段６、異常予知検出手段７及び
危険異常検出手段８は後述する同フローチャートのステ
ップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ１５〜Ｓ１６、Ｓ１７にそれぞ
れ相当する。

【００５６】算出された温度分布差ΔＴは、連続的な上
昇性を確認するため、まず０次異常レベルＴＡ０と比較
されてこの値以下である場合、及び温度分布差ΔＴの算
出の処理回数Ｎが所定回数ｎ１　に満たない場合には、
画像処理系の入力画像の取込から温度分布差ΔＴ算出迄
の処理ルーチンをΔＴ＞ＴＡ０、且つＮ＞ｎ１　となる
迄、繰り返し行われる（異常徴候の０次検出：同ステッ
プＳ１２）。

【００５７】そして、算出された温度分布差ΔＴの所定
回数ｎ１　回分の平均値ΔＴＡＶを算出し、これを更に
データサンプリング間隔で所定の処理期間（時間ｔ０　
〜ｔ１　）内で連続的に算出することにより統計的に時
間の変化関数としての平均値ΔＴＡＶ（ｔ）を算出し、
ΔＴＡＶ（ｔ）＞１次異常レベルＴＡ１（但しＴＡ１＝
Ｔ＋α）となって明らかな連続上昇性を確認した時に、
温度の異常徴候を検出する（異常徴候の確認・評価：同
ステップＳ１３，１４）と共にこの上昇傾向のデータΔ
ＴＡＶ（ｔ）をファイル４０に格納する。

【００５８】次に、ファイル４０に格納されたデータか
ら上昇傾向を確認して予測することにより、温度分布差
ΔＴの平均値ΔＴＡＶ（ｔ）について時間ｔ１　から時
間ｔ２　の危険異常となるレベルＴＡ２に達する迄の予
測時間ｔＡ　を算出して異常予知を行っている（同ステ
ップＳ１５）。尚、ステップＳ１６ではステップＳ１５
と同様のステップを繰り返して行う（追尾）と共に必要
に応じて、予測時間ｔＡ　の見直しを行う。

【００５９】そして、平均値ΔＴＡＶ（ｔ）が危険異常
レベルＴＡ２に達した時、或いはＴＡ２に達しない場合
でも監視時間が許容最大時間を越えた時には、危険異常
を検出し（危険異常発生：同ステップＳ１７）、危険異
常をアラームやブザー等で警報として発生する（同ステ
ップＳ１８）

【００６０】尚、ステップＳ１８の警報処理では、ステ
ップＳ１４及び１５からの異常徴候検出による警報発生
、ステップＳ２０からの危険異常検出による警報発生、
ステップＳ１５からの危険異常となる迄の予測時間ｔＡ
　の表示及びステップＳ１９からの異常箇所のアドレス
表示、或いは異常徴候発生後の平均値ΔＴＡＶ（ｔ）の
グラフ表示等をそれぞれ行ったり表示させることが出来
る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による設備
監視システムでは、撮像を行う時点が異なった２つの赤
外画像を入力画像及び基準画像とし、各画像を複数の監
視領域に分割して各々の平均温度と最大温度間の温度分
布差を算出し異常徴候傾向が検出される迄繰り返し入力
画像及び基準画像の取込を行うと共に温度分布差の平均
値を算出して統計的に異常徴候を確認・評価することに
よって異常徴候を検出するように構成したので、季節変
動等の環境条件や日照・風等の気象条件の影響無しに、
確実に早期の温度異常徴候の検出が出来る設備監視シス
テムが実現され、その結果、設備の火災や爆発等の未然
防止に役立てることが出来る。

【００６２】また、算出された温度分布差の平均値が危
険異常レベルに達する迄の予測時間を算出すれば、異常
進行状況の把握が出来ると共に危険異常となる迄の異常
予知を可能としている。

【００６３】更に、温度分布差の平均値が危険異常レベ
ルを上回ったことを検出すれば、危険異常の警報を発し
て火災や爆発等を知らせたり、それらの直前の状況であ
ることを知らせたりすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る設備監視システムの原理ブロック
図である。

【図２】一般的な温度誤差の要因と温度異常の関係を示
した図である。

【図３】設備に於ける一般的な異常温度のパターンを示
した図である。

【図４】本発明に於ける温度分布差を概念的に示した図
である。

【図５】本発明に於ける画像分割とマスク処理を説明す
る図である。

【図６】本発明に於ける温度の異常徴候検出を概念的に
示した図である。

【図７】本発明に於ける温度の異常予測を概念的に説明
した図である。

【図８】本発明に係る設備監視システムの一実施例を示
した図である。

【図９】本発明に用いる画像処理装置の一実施例を示し
た図である。

【図１０】本発明の実施例による処理フローチャート図
である。

【符号の説明】

１　　赤外光撮像手段 ２　　画像取込手段 ３　　マスク制御手段 ４　　差分演算手段 ５　　温度分布差検出手段 ６　　異常徴候検出手段 ７　　異常予知検出手段 ８　　危険異常検出手段 １０　　監視対象物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　任意の空間内の監視対象物（１０）か
   らの赤外画像を撮像する赤外線撮像手段（１）　と、該
   撮像手段（１）　の撮像画像を一定時間間隔で取込み、
   前の取込画像を基準画像として次の取込画像を入力画像
   としてそれぞれ記憶する画像取込手段（２）　と、該取
   込・記憶された基準画像及び入力画像をそれぞれ複数に
   分割してその内の任意の１つの分割画像以外をマスクす
   ると共にマスクされない分割画像を一定時間間隔で順次
   移動して行くマスク制御手段（３）　と、該分割された
   入力画像と基準画像の内、該マスクされていない分割画
   像同士の差分画像を算出する差分演算手段（４）　と、
   該差分画像内から該対象物（１０）上の温度分布の最大
   温度（ＴＭＡＸ　）　と平均温度（ＴＡＶ）　検出しそ
   の偏差である温度分布差　（ΔＴ）を算出する温度分布
   差検出手段（５）と、該算出した温度分布差　（ΔＴ）
   が所定レベル以上である時は該温度分布差　（ΔＴ）の
   温度連続上昇性を確認するための所定回数分の平均値　
   （ΔＴ　ＡＶ）　を所定時間内で連続的に算出して異常
   徴候を検出すると共に該異常徴候が検出されない時又は
   該平均値　（ΔＴ　ＡＶ）　が算出される前は該入力画
   像を該基準画像に更新し次の画像を入力画像として取込
   みを繰り返し行う異常徴候検出手段（６）　と、を備え
   たことを特徴とする設備監視システム。
2. 【請求項２】　　該異常徴候の検出を繰り返し行うこと
   により、該平均の温度分布差　（ΔＴ　ＡＶ）　が危険
   異常レベルに達する迄の予測時間を算出する異常予知検
   出手段（７）　を更に備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の設備監視システム。
3. 【請求項３】　　該平均温度分布差　（ΔＴ　ＡＶ）　
   が該危険異常レベルを上回った時に危険異常を検出する
   危険異常検出手段（８）　を更に備えたことを特徴とす
   る請求項２に記載の設備監視システム。