(57)【要約】【課題】任意の位置においてサーマルカメラが撮像した温度分布に基づいて適切に温度の監視を実現する。【解決手段】温度管理装置は、サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得する温度分布取得部と、温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、撮像範囲が含まれる部分領域を特定する部分領域特定部と、特定された部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる撮像範囲に係る温度分布のうち代表温度を記録する温度記録部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得する温度分布取得部と、
温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定する部分領域特定部と、
特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録する温度記録部と
を備える温度管理装置。
【請求項２】
前記温度分布取得部は、前記温度分布を計測時間帯別に取得し、
前記温度記録部は、前記計測時間帯別に、特定された前記部分領域に関連付けて、前記計測時間帯に計測され、かつ当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録する
請求項１に記載の温度管理装置。
【請求項３】
指定された前記部分領域に関連付けられた前記計測時間帯別の温度を出力する温度時系列出力部を備える
請求項２に記載の温度管理装置。
【請求項４】
前記温度時系列出力部は、指定された前記計測領域の横断線上に位置する複数の部分領域それぞれに関連付けられた前記計測時間帯別の温度を出力する
請求項３に記載の温度管理装置。
【請求項５】
前記温度記録部によって記録された前記複数の部分領域それぞれの温度に基づいて、前記計測領域のうち異常が発生している部分領域を特定する異常特定部を備える
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【請求項６】
前記複数の部分領域それぞれの正常温度と前記計測領域の状態とに基づいて、前記複数の部分領域それぞれの異常の特定に用いる閾値を決定する閾値決定部をさらに備え、
前記異常特定部は、前記複数の部分領域それぞれの温度と、前記複数の部分領域それぞれの閾値とに基づいて、異常が発生している部分領域を特定する
請求項５に記載の温度管理装置。
【請求項７】
前記閾値決定部は、前記計測領域の環境温度に基づいて前記複数の部分領域の補正値を決定し、前記複数の部分領域の正常温度と前記複数の部分領域の補正値とに基づいて、前記複数の部分領域それぞれの閾値を決定する
請求項６に記載の温度管理装置。
【請求項８】
前記閾値決定部は、前記計測領域に設けられた機器の状態に基づいて、前記機器が位置する前記部分領域の補正値を決定し、前記機器が位置する前記部分領域の正常温度と前記補正値とに基づいて、前記機器が位置する前記部分領域の閾値を決定する
請求項６または請求項７に記載の温度管理装置。
【請求項９】
前記閾値決定部は、前記計測領域に設けられた機器の状態に基づいて、前記機器の近傍の前記部分領域の補正値を決定し、前記機器が位置する前記部分領域の正常温度と前記補正値とに基づいて、前記機器の近傍の前記部分領域の閾値を決定する
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【請求項１０】
複数の計測時間帯に係る前記複数の部分領域の温度に基づいて、前記複数の部分領域それぞれの正常温度を特定する正常温度特定部を備え、
前記異常特定部は、前記複数の部分領域それぞれの温度と、前記複数の部分領域それぞれの前記正常温度とを比較することで、異常が発生している部分領域を特定する
請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【請求項１１】
前記計測領域内の特定の範囲について前記複数の部分領域の形状を変更する形状変更部をさらに備える
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【請求項１２】
前記計測領域は、グリッドによって前記複数の部分領域に分割され、
前記形状変更部は、前記特定の範囲を覆う前記グリッドの大きさを変更する
請求項１１に記載の温度管理装置。
【請求項１３】
移動装置と、
前記移動装置に設置され、撮像範囲の温度分布を計測するサーマルカメラと、
位置を特定する位置特定装置と
をさらに備え、
前記温度分布取得部は、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布を取得し、
前記部分領域特定部は、前記位置特定装置が特定した前記位置に基づいて前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定する
請求項１から請求項１２の何れか1項に記載の温度管理装置。
【請求項１４】
前記温度分布に基づいて、前記計測領域のうち前記サーマルカメラの死角を特定し、前記計測領域の三次元マップに基づいて前記死角を撮像可能な位置に前記移動装置を移動させるための経路を算出する経路算出部
をさらに備える請求項１３に記載の温度管理装置。
【請求項１５】
前記経路算出部は、前記温度分布に係る温度と前記複数の部分領域の正常温度とに基づいて、前記経路を算出するか否かを判定する
請求項１４に記載の温度管理装置。
【請求項１６】
前記撮像範囲の距離分布を計測する距離計測装置をさらに備え、
前記経路算出部は、前記距離分布に基づいて前記経路上に障害物があるか否かを判定し、前記経路上に前記障害物がある場合に、前記障害物を避ける経路を算出する
請求項１４または請求項１５に記載の温度管理装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の温度管理装置と移動体とを備え、
前記移動体は、
移動装置と、
前記移動装置に設置され、撮像範囲の温度分布を計測するサーマルカメラと、
位置を特定する位置特定装置と
を備え、
前記温度分布取得部は、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布を取得し、
前記部分領域特定部は、前記位置特定装置が特定した前記位置に基づいて前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定する
温度管理システム。
【請求項１８】
前記移動体は、
前記撮像範囲の距離分布を計測する距離計測装置と、
前記位置特定装置が特定した前記位置と、前記距離計測装置が計測した前記距離分布と、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布とに基づいて、前記温度分布を三次元位置情報に関連付けた三次元温度分布を生成する三次元温度分布生成装置と
を備える請求項１７に記載の温度管理システム。
【請求項１９】
サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得するステップと、
温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定するステップと、
特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録するステップと
を有する温度管理方法。
【請求項２０】
コンピュータに、
サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得するステップと、
温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定するステップと、
特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録するステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度管理装置、温度管理システム、温度管理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラント内を走行する移動体の移動を補助する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１０６９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プラント内に設置されたサーマルカメラ（たとえば、赤外線カメラ）による定点観測画像を用いて、プラント内の異常を検出する技術が知られている。すなわち、サーマルカメラの定点観測画像を用いることで、プラント内の所定箇所の温度の変化を検出することができる。
他方、サーマルカメラのコストが高いことから、少ないサーマルカメラによってプラント全体の異常を検出したいという要求がある。特許文献１に記載された移動体などにサーマルカメラを取り付けることで、少ないサーマルカメラで多くの場所の温度を計測することが可能であるが、移動体の走行および自己位置推定には誤差が含まれ、またサーマル画像は、可視光画像と比較して輪郭がぼけるため、移動体に取り付けられたサーマルカメラによって定点観測画像を得ることは困難である。サーマル画像は、対象物が発する赤外線の強度によって表され、赤外線は対象物から放射状に発せられるため、サーマルカメラと対象物との距離が遠いほどサーマル画像における対象物の輪郭がぼける。
本発明の目的は、任意の位置においてサーマルカメラが撮像した温度分布に基づいて適切に温度の監視を実現することができる温度管理装置、温度管理システム、温度管理方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、温度管理装置は、サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得する温度分布取得部と、温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定する部分領域特定部と、特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録する温度記録部とを備える。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る温度管理装置は、前記温度分布取得部は、前記温度分布を計測時間帯別に取得し、前記温度記録部は、前記計測時間帯別に、特定された前記部分領域に関連付けて、前記計測時間帯に計測され、かつ当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録するものであってよい。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る温度管理装置は、指定された前記部分領域に関連付けられた前記計測時間帯別の温度を出力する温度時系列出力部を備えるものであってよい。
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、第３の態様に係る温度管理装置は、前記温度時系列出力部は、指定された前記計測領域の横断線上に位置する複数の部分領域それぞれに関連付けられた前記計測時間帯別の温度を出力するものであってよい。
【０００９】
本発明の第５の態様によれば、第１から第４の何れかの態様に係る温度管理装置は、前記温度記録部によって記録された前記複数の部分領域それぞれの温度に基づいて、前記計測領域のうち異常が発生している部分領域を特定する異常特定部を備えるものであってよい。
【００１０】
本発明の第６の態様によれば、第５の態様に係る温度管理装置は、前記複数の部分領域それぞれの正常温度と前記計測領域の状態とに基づいて、前記複数の部分領域それぞれの異常の特定に用いる閾値を決定する閾値決定部をさらに備え、前記異常特定部は、前記複数の部分領域それぞれの温度と、前記複数の部分領域それぞれの閾値とに基づいて、異常が発生している部分領域を特定するものであってよい。
【００１１】
本発明の第７の態様によれば、第６の態様に係る温度管理装置は、前記閾値決定部は、前記計測領域の環境温度に基づいて前記複数の部分領域の補正値を決定し、前記複数の部分領域の正常温度と前記複数の部分領域の補正値とに基づいて、前記複数の部分領域それぞれの閾値を決定するものであってよい。
【００１２】
本発明の第８の態様によれば、第６または第７の態様に係る温度管理装置は、前記閾値決定部は、前記計測領域に設けられた機器の状態に基づいて、前記機器が位置する前記部分領域の補正値を決定し、前記機器が位置する前記部分領域の正常温度と前記補正値とに基づいて、前記機器が位置する前記部分領域の閾値を決定するものであってよい。
【００１３】
本発明の第９の態様によれば、第６から第８の何れかの態様に係る温度管理装置は、前記閾値決定部は、前記計測領域に設けられた機器の状態に基づいて、前記機器の近傍の前記部分領域の補正値を決定し、前記機器が位置する前記部分領域の正常温度と前記補正値とに基づいて、前記機器の近傍の前記部分領域の閾値を決定するものであってよい。
【００１４】
本発明の第１０の態様によれば、第５から第９の何れかの態様に係る温度管理装置は、複数の計測時間帯に係る前記複数の部分領域の温度に基づいて、前記複数の部分領域それぞれの正常温度を特定する正常温度特定部を備え、前記異常特定部は、前記複数の部分領域それぞれの温度と、前記複数の部分領域それぞれの前記正常温度とを比較することで、異常が発生している部分領域を特定するものであってよい。
【００１５】
本発明の第１１の態様によれば、第１から第１０の何れかの態様に係る温度管理装置は、前記計測領域内の特定の範囲について前記複数の部分領域の形状を変更する形状変更部をさらに備えるものであってよい。
【００１６】
本発明の第１２の態様によれば、第１１の態様に係る温度管理装置は、前記計測領域は、グリッドによって前記複数の部分領域に分割され、前記形状変更部は、前記特定の範囲を覆う前記グリッドの大きさを変更するものであってよい。
【００１７】
本発明の第１３の態様によれば、第１から第１２の何れかの態様に係る温度管理装置は、移動装置と、前記移動装置に設置され、撮像範囲の温度分布を計測するサーマルカメラと、位置を特定する位置特定装置とをさらに備え、前記温度分布取得部は、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布を取得し、前記部分領域特定部は、前記位置特定装置が特定した前記位置に基づいて前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定するものであってよい。
【００１８】
本発明の第１４の態様によれば、第１３の態様に係る温度管理装置は、前記温度分布に基づいて、前記計測領域のうち前記サーマルカメラの死角を特定し、前記計測領域の三次元マップに基づいて前記死角を撮像可能な位置に前記移動装置を移動させるための経路を算出する経路算出部をさらに備えるものであってよい。
【００１９】
本発明の第１５の態様によれば、第１４の態様に係る温度管理装置は、前記経路算出部は、前記温度分布に係る温度と前記複数の部分領域の正常温度とに基づいて、前記経路を算出するか否かを判定するものであってよい。
【００２０】
本発明の第１６の態様によれば、第１４または第１５の態様に係る温度管理装置は、前記撮像範囲の距離分布を計測する距離計測装置をさらに備え、前記経路算出部は、前記距離分布に基づいて前記経路上に障害物があるか否かを判定し、前記経路上に前記障害物がある場合に、前記障害物を避ける経路を算出するものであってよい。
【００２１】
本発明の第１７の態様によれば、温度管理システムは、第１から第１２の何れかの態様に係る温度管理装置と移動体とを備え、前記移動体は、移動装置と、前記移動装置に設置され、撮像範囲の温度分布を計測するサーマルカメラと、位置を特定する位置特定装置とを備え、前記温度分布取得部は、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布を取得し、前記部分領域特定部は、前記位置特定装置が特定した前記位置に基づいて前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定する。
【００２２】
本発明の第１８の態様によれば、第１７の態様に係る温度管理システムは、前記移動体は、前記撮像範囲の距離分布を計測する距離計測装置と、前記位置特定装置が特定した前記位置と、前記距離計測装置が計測した前記距離分布と、前記サーマルカメラが計測した前記温度分布とに基づいて、前記温度分布を三次元位置情報に関連付けた三次元温度分布を生成する三次元温度分布生成装置とを備えるものであってよい。
【００２３】
本発明の第１９の態様によれば、温度管理方法は、サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得するステップと、温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定するステップと、特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録するステップとを有する。
【００２４】
本発明の第２０の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、サーマルカメラによる撮像範囲の温度分布を取得するステップと、温度の計測領域から分割された複数の部分領域のうち、前記撮像範囲が含まれる部分領域を特定するステップと、特定された前記部分領域に関連付けて、当該部分領域に含まれる前記撮像範囲に係る温度分布の代表温度を記録するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２５】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、温度管理装置は、任意の位置においてサーマルカメラが撮像した温度分布に基づいて適切に温度の監視を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る異常検出システムの構成を表す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ更新処理を表すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る温度マップの更新処理の例を表す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ出力処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る温度マップを表示する画面の例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る温度時系列画面の例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態において環境温度が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態において機器の負荷が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態において機器の輻射熱が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ出力処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る部分領域の形状の変更の例を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の正常温度マップの更新処理を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の一実施形態に係る更新前後の正常温度マップの例を示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の構成を示す外観図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の温度マップ更新処理を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
【図２５】本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の温度マップ更新処理を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の一実施形態に係る温度マップの更新処理の例を表す図である。
【図２７】本発明の少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〈第１の実施形態〉
《全体構成》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る異常検出システムの構成を表す概略図である。
異常検出システム１は、プラントなどの対象施設Ｐの温度を監視し、対象施設Ｐの異常を検出するためのシステムである。異常検出システム１は、巡回点検装置１０と異常検出装置２０とを備える。異常検出システム１は、温度管理システムの一例である。異常検出装置２０は、温度管理装置の一例である。
巡回点検装置１０は、サーマルカメラ１３を備え、予め定められた経路を走行する。これにより、巡回点検装置１０は、経路を走行しながら、対象施設Ｐ内の温度分布を計測する。巡回点検装置１０は、移動体の一例である。
異常検出装置２０は、巡回点検装置１０が計測した温度分布に基づいて、対象施設Ｐを高さ方向から平面視した平面マップに、温度をマッピングする。以下、温度をマッピングした平面マップを、温度マップＭと呼ぶ。なお、巡回点検装置１０による巡回の開始前（初回起動時）は、温度マップＭの値がないため、初期値として対象施設Ｐの周辺温度の平均値、対象施設Ｐの温度の設計値、または他の対象施設Ｐの実績値が記録されていてもよい。異常検出装置２０は、温度マップＭに基づいて対象施設Ｐのうち異常が生じている箇所を特定する。異常検出装置２０は、対象施設Ｐ内に設けられてもよいし、対象施設Ｐと遠隔の地に設けられてもよい。また、異常検出装置２０は、巡回点検装置１０に設けられてもよい。
【００２８】
《巡回点検装置の構成》
図２は、本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の構成を示す概略図である。
巡回点検装置１０は、本体１１と、移動装置１２と、サーマルカメラ１３と、デプスカメラ１４と、制御装置１５とを備える。
【００２９】
本体１１は、巡回点検装置１０の外郭をなす筐体であって、制御装置１５を内包する。
移動装置１２は、走行可能に本体１１を支持する。移動装置１２の例としては、車輪、無限軌道、脚機構などが挙げられる。なお、移動装置１２として図２に示すように無限軌道を採用することで、その場での転回が可能となり、巡回点検装置１０の回転半径を小さくすることができる。また、巡回点検装置１０は水中または空中を移動するものであってもよい。この場合、移動装置１２としては、プロペラなどのスラスタが用いられる。移動装置１２は、制御装置１５が出力する信号に従って走行する。
【００３０】
サーマルカメラ１３は、本体１１に取り付けられ、撮像方向の対象物の温度分布Ｔを取得する。サーマルカメラ１３は、例えば移動装置１２の移動方向を向くように取り付けられる。温度分布Ｔは、サーマルカメラ１３の撮像範囲を表す二次元平面上の温度の分布を表す。サーマルカメラ１３は、例えば赤外線カメラなどによって実現される。
【００３１】
デプスカメラ１４は、サーマルカメラ１３と略同じ方向を向くように本体１１に取り付けられ、デプスカメラ１４から撮像方向の対象物までの距離分布Ｌを取得する。距離分布Ｌは、デプスカメラ１４の撮像範囲を表す二次元平面上の距離の分布を表す。デプスカメラ１４は、例えばＴｏＦ（Time of Flight）カメラなどによって実現される。デプスカメラ１４は、距離計測装置の一例である。なお、他の実施形態に係る巡回点検装置１０は、デプスカメラ１４に代えて、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置や、二眼ステレオカメラなどの他の距離計測装置を備えてもよい。
【００３２】
制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置および方位を検出し、予め定められた経路に従って移動装置１２の走行を制御する。例えば、制御装置１５は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に係る信号に基づいて位置および方位を検出してもよいし、図示しない方位センサおよび距離センサに基づく自律航法によって位置および方位を検出してもよいし、デプスカメラ１４が出力する距離分布を用いたＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）により位置および方位を検出してもよい。制御装置１５は、自己の位置および方位を検出する際に、可視光画像を併用してもよい。制御装置１５は、位置特定装置の一例である。なお、移動装置１２が走行する経路は、対象施設Ｐのうち少なくとも異常の検出をすべき位置がサーマルカメラ１３およびデプスカメラ１４によって網羅的に撮像されるような経路に設定される。
また制御装置１５は、サーマルカメラ１３およびデプスカメラ１４が撮像した温度分布Ｔおよび距離分布Ｌと、検出した位置および方位を示す位置情報とを異常検出装置２０に送信する。このとき、制御装置１５は、デプスカメラ１４が出力した距離分布Ｌと位置情報とに基づいて生成された三次元位置情報Ｄに、サーマルカメラ１３が出力した温度分布Ｔをマッピングしたもの（三次元温度分布ＤＴ）を、異常検出装置２０に送信してもよい。制御装置１５は、三次元温度分布生成装置の一例である。
【００３３】
《異常検出装置の構成》
図３は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
異常検出装置２０は、温度マップ記憶部２０１、正常温度マップ記憶部２０２、温度分布取得部２０３、部分領域特定部２０４、温度記録部２０５、マップ出力部２０６、領域指定部２０７、温度時系列出力部２０８、閾値決定部２０９、異常特定部２１０を備える。
【００３４】
温度マップ記憶部２０１は、対象施設Ｐを高さ方向から平面視した平面マップであって、温度の計測領域を所定の大きさのグリッドで分割した複数の部分領域Ｒの温度を表す温度マップＭを記憶する。部分領域Ｒの大きさは、巡回点検装置１０の位置特定誤差、運転誤差、サーマルカメラ１３の誤差等に基づいて決定されるとよい。温度マップ記憶部２０１は、巡回点検装置１０による巡回ごとに生成される。巡回点検装置１０の巡回点検の周期は予め定められており、ある巡回点検の開始時刻から次の巡回点検の開始時刻までの時間帯ごとに、温度マップＭが生成される。
【００３５】
正常温度マップ記憶部２０２は、対象施設Ｐを高さ方向から平面視した平面マップであって、温度マップと同じ大きさの複数の部分領域Ｒの正常時の温度を表す正常温度マップＭ０を記憶する。各部分領域の正常温度は、例えば、当該部分領域Ｒに位置する機器の設計値、過去の実績値などに基づいて決定される。
【００３６】
温度分布取得部２０３は、巡回点検装置１０から、温度分布Ｔ、距離分布Ｌ、および位置情報を取得する。
部分領域特定部２０４は、温度分布取得部２０３が取得した温度分布Ｔ、距離分布Ｌ、および位置情報に基づいて、温度分布Ｔに表される各温度が温度マップＭにおけるいずれの部分領域Ｒに属するかを特定する。
温度記録部２０５は、部分領域特定部２０４が特定した部分領域Ｒごとに、温度分布取得部２０３が取得した温度分布Ｔにおける当該部分領域Ｒの代表温度を、温度マップＭに記録する。温度分布Ｔの代表温度としては、例えば、温度分布Ｔの最高値、平均値または中央値が挙げられる。なお、温度マップＭのある部分領域Ｒに既に温度が記録されており、新たに得られた温度分布Ｔに係る当該部分領域Ｒの代表温度が既に記録されている温度より高い場合には、温度記録部２０５は、新たに得られた温度分布Ｔに係る代表温度で温度マップＭの当該部分領域Ｒの温度を更新する。他方、新たに得られた温度分布Ｔに係る代表温度が既に記録されている温度以下である場合には、温度記録部２０５は、温度マップＭの当該部分領域Ｒの温度を更新しない。
これにより、温度マップＭには、巡回点検装置１０の１回の巡回点検における各部分領域Ｒの代表温度が記録される。
【００３７】
マップ出力部２０６は、温度マップ記憶部２０１が記憶する最新の温度マップＭを出力する。マップ出力部２０６は、例えば温度マップＭを図示しないディスプレイに表示してもよいし、図示しないプリンタに印刷させてもよいし、外部の端末装置に送信してもよい。温度マップＭは、例えばＸＹ平面に複数の部分領域Ｒをとり、Ｚ軸に各部分領域Ｒの温度をとった三次元グラフによって表されてもよいし、ＸＹ平面からなる二次元平面上の各部分領域Ｒを温度に応じた色で塗り分けたサーモグラフィによって表されてもよい。
【００３８】
領域指定部２０７は、利用者から温度マップＭのうち温度変化を確認したい部分領域Ｒの指定を受け付ける。本実施形態に係る領域指定部２０７は、計測領域を横断する線Ｌの入力を受け付け、当該線Ｌ上に位置する複数の部分領域Ｒを、温度変化を確認したい部分領域Ｒとする。線Ｌは計測領域の横断線の一例である。
【００３９】
温度時系列出力部２０８は、領域指定部２０７によって指定された複数の部分領域Ｒの温度の時系列を表す温度時系列画面ＴＳを出力する。温度時系列出力部２０８は、例えば温度時系列画面ＴＳを図示しないディスプレイに表示してもよいし、図示しないプリンタに印刷させてもよいし、外部の端末装置に送信してもよい。温度時系列画面ＴＳは、例えばＸ軸に指定された部分領域Ｒを並べ、Ｙ軸を時間軸とし、Ｚ軸に各部分領域Ｒの各時刻における温度をとった三次元グラフによって表されてもよいし、Ｘ軸に部分領域Ｒを並べＹ軸を時間軸とした二次元平面を、各時刻における各部分領域Ｒの温度に応じた色で塗った画像によって表されてもよい。
【００４０】
異常特定部２１０は、領域指定部２０７によって指定された複数の部分領域Ｒの温度と、正常温度マップＭ０が示す複数の部分領域Ｒの正常温度とに基づいて、異常が発生している部分領域Ｒを特定する。第１の実施形態に係る異常特定部２１０は、部分領域Ｒの温度が正常温度から特定される温度閾値ｔｈ以上である場合に、当該部分領域Ｒに異常が発生していると判定する。
【００４１】
次に、第１の実施形態に係る異常検出システム１の動作について説明する。
《巡回点検装置の巡回点検処理》
図４は、本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の動作を示すフローチャートである。
巡回点検装置１０の制御装置１５は、予め定められた巡回点検のタイミングに、所定の経路に沿って移動装置１２の走行制御を開始する（ステップＳ０１）。制御装置１５は、移動装置１２の制御中、巡回点検装置１０の位置および方位を計測する（ステップＳ０２）。制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ０３）。すなわち制御装置１５は、巡回点検装置１０が撮像ポイントに到達したか否かを判定する。
【００４２】
巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、制御装置１５は、サーマルカメラ１３に温度分布Ｔを撮像させ、デプスカメラ１４に距離分布Ｌを撮像させる（ステップＳ０４）。巡回点検装置１０は、撮像された温度分布Ｔおよび距離分布Ｌを、撮像時刻と、その時点における巡回点検装置１０の位置および方位を示す位置情報とに関連付けて、異常検出装置２０に送信する（ステップＳ０５）。
【００４３】
巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ０３：ＮＯ）、または温度分布Ｔ、距離分布Ｌ、撮像時刻および位置情報を異常検出装置２０に送信すると（ステップＳ０５）、制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ０６）。すなわち制御装置１５は、巡回点検装置１０が経路の終点に到達したか否かを判定する。巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ０６：ＮＯ）、制御装置１５は、ステップＳ０１に処理を戻し、移動装置１２の制御を継続する。他方、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ０６：ＹＥＳ）、制御装置１５は、巡回点検処理を終了し、次の巡回点検のタイミングまで待機する。
上記手順により、巡回点検装置１０は、対象施設Ｐの少なくとも異常の検知が必要な位置を含む温度分布Ｔを、異常検出装置２０に送信することができる。なお、第１の実施形態においては、巡回点検装置１０は、撮像ポイントで情報を取得するたびに、取得した情報をステップＳ０５において異常検出装置２０に送信するが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、巡回点検装置１０は、ステップＳ６で経路の終点に到達したときに、各撮像ポイントで取得した情報をまとめて異常検出装置２０に送信してもよい。
【００４４】
《異常検出装置の温度マップ更新処理》
図５は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ更新処理を表すフローチャートである。
図６は、本発明の一実施形態に係る温度マップの更新処理の例を表す図である。
異常検出装置２０の温度分布取得部２０３は、巡回点検装置１０から温度分布Ｔ、距離分布Ｌ、撮像時刻および位置情報を取得する（ステップＳ２１）。部分領域特定部２０４は、取得した距離分布Ｌと位置情報とに基づいて、図６に示すように温度分布Ｔの撮像範囲の三次元位置を示す三次元位置情報Ｄを特定する（ステップＳ２２）。例えば、部分領域特定部２０４は、位置情報に含まれる位置および方位に基づいて距離分布Ｌの座標系を回転させることで、距離分布Ｌを三次元位置情報Ｄに変換する。サーマルカメラ１３の撮像範囲とデプスカメラ１４の撮像範囲とが一致している場合、変換した三次元位置情報Ｄは温度分布Ｔの撮像範囲の三次元位置を表す。サーマルカメラ１３の撮像範囲とデプスカメラ１４の撮像範囲とが一致しない場合、部分領域特定部２０４は、三次元位置情報Ｄからサーマルカメラ１３の撮像範囲との重複部分を切り出す。
【００４５】
温度記録部２０５は、温度分布取得部２０３が取得した温度分布Ｔを三次元位置情報Ｄにマッピングすることで、図６に示すように三次元温度分布ＤＴを特定する（ステップＳ２３）。次に、温度記録部２０５は、複数の部分領域Ｒのうち、三次元位置情報Ｄに係る位置を含むものを１つずつ選択し、ステップＳ２５からステップＳ２７の処理を実行する（ステップＳ２４）。
【００４６】
温度記録部２０５は、三次元温度分布ＤＴから、選択した部分領域Ｒに含まれる位置の代表温度を特定する（ステップＳ２５）。次に、温度記録部２０５は、特定した代表温度が、取得した撮像時刻を含む時間帯に係る温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高いか否かを判定する（ステップＳ２６）。なお、温度マップＭに当該部分領域Ｒの温度が記録されていない場合、温度記録部２０５は、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高いものと判断する。
温度記録部２０５は、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高い場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、温度マップ記憶部２０１が記憶する温度マップＭのうち当該部分領域Ｒの温度を、ステップＳ２５で特定した温度に書き換える（ステップＳ２７）。他方、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度以下である場合（ステップＳ２６：ＮＯ）温度記録部２０５は、温度マップＭを書き換えない。
【００４７】
ステップＳ２５からステップＳ２７の処理により三次元位置情報Ｄに係る位置を含む各部分領域Ｒについて温度マップＭの更新がなされると、異常検出装置２０は、温度マップＭの更新処理を終了し、巡回点検装置１０による次の温度分布Ｔの送信を待機する。
【００４８】
《異常検出装置の異常検知処理》
図７は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
温度記録部２０５によってある時間帯に係る温度マップＭが完成すると、異常検出装置２０の温度時系列出力部２０８は、温度マップ記憶部２０１から最新の温度マップＭを読み出し、各温度マップＭの各部分領域Ｒに係る温度を特定する（ステップＳ４１）。閾値決定部２０９は、正常温度マップ記憶部２０２から正常温度マップＭ０を読み出し、正常温度マップＭ０の各部分領域Ｒに係る正常温度を特定する（ステップＳ４２）。閾値決定部２０９は、各部分領域Ｒに係る正常温度に所定のオフセット値を加算することで、異常の判定に用いる温度閾値ｔｈを決定する（ステップＳ４３）。各部分領域Ｒのオフセット値は、例えば、当該部分領域Ｒに位置する機器の設計値に対する安全率や温度変化率などに基づいて決定される。オフセット値は、補正値の一例である。
【００４９】
異常特定部２１０は、複数の部分領域Ｒの温度と温度閾値ｔｈとを比較し、温度が温度閾値ｔｈ以上である部分領域Ｒ、または当該部分領域Ｒの前回の計測時間帯に係る温度との差が所定の温度差閾値以上である部分領域Ｒがあるか否かを判定する（ステップＳ４４）。温度が温度閾値ｔｈ以上の部分領域Ｒ、または温度差が温度差閾値以上である部分領域Ｒがある場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、異常特定部２１０は、その部分領域Ｒに異常があると判定し、異常の発生個所を出力する（ステップＳ４５）。例えば、異常特定部２１０は、利用者が保有する携帯端末に異常の発生を通知する。また例えば異常特定部２１０は、異常の発生を特定したときにアラーム音を出力する。他方、すべての部分領域Ｒにおいて温度が温度閾値ｔｈ未満であり、かつすべての部分領域Ｒにおいて温度差が温度差閾値未満である場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、異常特定部２１０は、対象施設Ｐに異常がないと判定する。
上記手順によって、異常検出装置２０は、サーマルカメラ１３の撮像画像に基づいて対象施設Ｐの異常の箇所を検出し、これを利用者に報知することができる。
【００５０】
《異常検出装置の温度マップ出力処理》
図８は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ出力処理を示すフローチャートである。
異常検出装置２０が発したアラート等に基づいて利用者が異常検出装置２０に温度マップＭの出力指示を送信すると、マップ出力部２０６は、温度マップ記憶部２０１が記憶する最も新しい時間帯に関連付けられた温度マップＭを出力する（ステップＳ６１）。温度マップＭは、図９に示すように例えばディスプレイに表示される。図９は、本発明の一実施形態に係る温度マップを表示する画面の例を示す図である。
このとき、領域指定部２０７は、出力した温度マップＭ上のＸＹ平面を横断する線Ｌによる部分領域Ｒの指定を受け付ける（ステップＳ６２）。例えば、利用者が温度マップＭのうち温度変化を認識したい部分領域Ｒをクリック等により選択した場合に、領域指定部２０７は、当該クリックされた部分領域Ｒを通り、Ｙ座標方向に伸びる直線である線Ｌを特定し、線Ｌ上を通る複数の部分領域Ｒを特定する。また例えば、利用者が温度マップＭのＸＹ平面上の２点をクリック等により選択した場合に、領域指定部２０７は、当該クリックされた２点を通り、Ｘ座標方向に伸びる直線である線Ｌを特定し、線Ｌ上を通る複数の部分領域Ｒを特定する。また、ＸＹ平面を横断する線Ｌは、直線に限られず、曲線や折線であってもよい。
【００５１】
領域指定部２０７が複数の部分領域Ｒの指定を受け付けると、温度時系列出力部２０８は、温度マップ記憶部２０１から複数の（例えば直近の所定個数の）温度マップＭを読み出し、指定された複数の部分領域Ｒに係る温度を特定する（ステップＳ６３）。また、閾値決定部２０９は、正常温度マップ記憶部２０２から正常温度マップＭ０を読み出し、指定された複数の部分領域Ｒに係る正常温度を特定する（ステップＳ６４）。閾値決定部２０９は、各部分領域Ｒの正常温度に所定のオフセット値を加算することで、各部分領域Ｒの温度閾値ｔｈを決定する（ステップＳ６５）。
【００５２】
温度時系列出力部２０８は、図１０に示すように、複数の時間帯および複数の部分領域Ｒに係る温度閾値ｔｈと、ステップＳ６３で特定した温度の時系列とを表す温度時系列画面ＴＳを出力する（ステップＳ６８）。図１０は、本発明の一実施形態に係る温度時系列画面の例を示す図である。温度時系列画面ＴＳを出力することで、利用者は、選択した部分領域Ｒの温度と温度閾値ｔｈとを視認することができる。これにより、利用者は、異常が発生している箇所を特定することができる。例えば、利用者は温度が温度閾値ｔｈを超えた部分領域Ｒについて異常があると推定してもよいし、温度の変化率が相対的に高い部分領域Ｒについて異常があると推定してもよい。
これにより、異常検出装置２０は、利用者に異常の状況を視認させることができる。
【００５３】
《作用・効果》
このように、第１の実施形態に係る異常検出装置２０は、巡回点検装置１０のサーマルカメラ１３が計測した温度分布Ｔを用いて適切に対象施設Ｐの異常の特定のように供する温度マップＭを生成することができる。すなわち、異常検出装置２０は、サーマルカメラ１３が計測した温度分布Ｔを、対象施設Ｐの計測領域を区切る複数の部分領域Ｒにマッピングすることで、巡回点検装置１０の位置誤差およびサーマルカメラが計測する温度分布のぼけがあったとしても、温度に基づく異常検出の用に供する情報を生成することができる。また、第１の実施形態に係る異常検出システム１によれば、１つのサーマルカメラ１３が計測した様々な地点の温度分布Ｔから、対象施設Ｐの計測領域全体の温度マップＭを生成することができる。
【００５４】
また、第１の実施形態に係る異常検出装置２０は、温度分布Ｔを計測時間帯別に取得し、計測時間帯別に、温度マップＭの各部分領域Ｒに関連付けて、その計測時間帯に計測され、かつ当該部分領域Ｒに含まれる撮像範囲に係る温度分布Ｔの代表温度（例えば、温度分布のうち最も高い温度）を記録する。これにより、同じ部分領域Ｒの温度が異なる時刻または位置から計測されるため、温度マップＭの精度を向上させることができる。
【００５５】
また、第１の実施形態に係る異常検出装置２０は、部分領域Ｒの指定受け付け、当該部分領域Ｒの計測時間帯別の温度を出力する。すなわち異常検出装置２０は、指定された部分領域Ｒの温度の時系列を出力する。これにより、利用者は、異常の被疑箇所について温度のトレンドを検証することができる。
【００５６】
第１の実施形態に係る異常検出装置２０は、指定された計測領域を横断する線Ｌ上に位置する複数の部分領域Ｒそれぞれについて計測時間帯別の温度を出力する。これにより、利用者は、被疑箇所の周囲を含めて温度のトレンドを検証することができる。
【００５７】
第１の実施形態に係る異常検出装置２０は、温度マップＭに係る複数の部分領域Ｒそれぞれの温度に基づいて、異常が発生している部分領域Ｒを特定する。これにより、異常検出装置２０は、精度よくかつ早期に異常が発生している部分領域Ｒを利用者に報知することができる。
【００５８】
〈第２の実施形態〉
第１の実施形態に係る異常検出システム１は、正常温度マップ記憶部２０２が記憶する正常温度に所定のオフセット値を加算することで異常の判定に用いる温度閾値ｔｈを決定する。一方、対象施設Ｐが運転によって温度が変化する機器（例えば、タービン、ボイラ、リアクタなど）を備える場合、当該機器の運転状態によって異常と判定すべき温度が異なることがある。また、夏季や冬季など、対象施設Ｐの環境温度が変化する場合にも、当該環境温度によって異常と判定すべき温度が異なることがある。第２の実施形態に係る異常検出システム１は、対象施設Ｐの状態に基づいて異常の判定に用いる閾値を決定する。
【００５９】
《異常検出装置の構成》
図１１は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
第２の実施形態に係る異常検出装置２０は、第１の実施形態に係る構成に加え、さらに状態取得部２１１を備える。
状態取得部２１１は、マップ出力部２０６が出力する温度マップＭに係る計測時間帯における対象施設Ｐの状態を取得する。対象施設Ｐの状態とは、対象施設Ｐの環境温度、対象施設Ｐに設置された機器の状態などが挙げられる。例えば、対象施設Ｐがガスタービンプラントである場合、対象施設Ｐの機器の状態としては、燃料流量、ガスタービンの負荷、ロータの回転数、発電量などが挙げられる。
【００６０】
第２の実施形態に係る閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した対象施設Ｐの状態に基づいて閾値を決定する。例えば、閾値決定部２０９は、対象施設Ｐの状態に基づいて閾値を求めるためのオフセット値を特定し、正常温度にオフセット値を加算することで閾値を決定する。
【００６１】
《閾値の決定方法》
具体的には、閾値決定部２０９は、対象施設Ｐの環境温度が高いほど、各正常温度から温度閾値ｔｈを求めるためのオフセット値を増加させる。これにより、閾値決定部２０９は、図１２に示すように、環境温度が高いほど温度閾値ｔｈを高くすることができる。図１２は、本発明の一実施形態において環境温度が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。図１２に示す例では、各部分領域Ｒ１〜Ｒ５の正常温度Ｔ０と、環境温度が第１温度である場合の温度閾値ｔｈ１１と、環境温度が第２温度である場合の温度閾値ｔｈ１２との関係を示す。第１温度は第２温度より低い温度である。環境温度が第１温度である場合、閾値決定部２０９は、第１温度からオフセット値Ｏ１１を算出する。閾値決定部２０９は、部分領域Ｒ１〜Ｒ５それぞれの正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ１１を加算することで、温度閾値ｔｈ１１を決定する。他方、環境温度が第２温度である場合、閾値決定部２０９は、第２温度からオフセット値Ｏ１２を算出する。オフセット値は環境温度が高いほど大きくなるため、オフセット値Ｏ１２はオフセット値Ｏ１１より大きい値となる。閾値決定部２０９は、部分領域Ｒ１〜Ｒ５それぞれの正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ１２を加算することで、温度閾値ｔｈ１１より高い温度閾値ｔｈ１２を決定する。このように、閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した対象施設Ｐの環境温度に応じて適切な温度閾値ｔｈを求めることができる。
【００６２】
また、閾値決定部２０９は、対象施設Ｐの機器の負荷が高いほど、当該機器が位置する部分領域Ｒの正常温度に係るオフセット値を増加させる。これにより、閾値決定部２０９は、図１３に示すように、機器の負荷が高いほど当該機器が位置する部分領域の温度閾値ｔｈを高くすることができる。図１３は、本発明の一実施形態において機器の負荷が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。図１３に示す例では、各部分領域Ｒ１〜Ｒ５の正常温度Ｔ０と、部分領域Ｒ３に位置する機器の負荷が第１負荷である場合の温度閾値ｔｈ２１と、当該機器の負荷が第２負荷である場合の温度閾値ｔｈ２２との関係を示す。第１負荷は第２負荷より低い負荷である。機器の負荷が第１負荷である場合、閾値決定部２０９は、第１負荷からオフセット値Ｏ２１を算出する。閾値決定部２０９は、当該機器が位置する部分領域Ｒ３の正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ２１を加算することで、温度閾値ｔｈ２１を決定する。他方、機器の負荷が第２負荷である場合、閾値決定部２０９は、第２負荷からオフセット値Ｏ２２を算出する。オフセット値は機器の負荷が高いほど大きくなるため、オフセット値Ｏ２２はオフセット値Ｏ２１より大きい値となる。閾値決定部２０９は、機器が位置する部分領域Ｒ３の正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ２２を加算することで、温度閾値ｔｈ２１より高い温度閾値ｔｈ２２を決定する。このように、閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した対象施設Ｐの機器の負荷に応じて適切な温度閾値ｔｈを求めることができる。
【００６３】
また、閾値決定部２０９は、対象施設Ｐの機器の輻射熱の影響で当該機器の周囲の機器の温度が上昇する場合、当該周囲の機器が位置する部分領域Ｒの正常温度に係るオフセット値を増加させる。これにより、閾値決定部２０９は、図１４に示すように、負荷が高い機器の周囲の部分領域Ｒの閾値を高くすることができる。図１４は、本発明の一実施形態において機器の輻射熱が異なる場合における正常温度と閾値との関係の例を示す図である。図１４に示す例では、各部分領域Ｒ１〜Ｒ５の正常温度Ｔ０と、部分領域Ｒ３に位置する機器の負荷が第１負荷である場合の温度閾値ｔｈ２１と、当該機器の負荷が第２負荷である場合の温度閾値ｔｈ２２および温度閾値ｔｈ２３との関係を示す。第１負荷は第２負荷より低い負荷である。機器の負荷が第２負荷であるときに、当該機器の輻射熱が近傍の部分領域Ｒ２およびＲ４に影響を与える場合、閾値決定部２０９は、第２負荷からオフセット値Ｏ２２とオフセット値Ｏ２３とを算出する。オフセット値Ｏ２２は、第２負荷で動作する機器が位置する部分領域Ｒに係るオフセット値であり、オフセット値Ｏ２３は、第２負荷で動作する機器の近傍の部分領域Ｒに係るオフセット値である。オフセット値Ｏ２３は、オフセット値Ｏ２２より小さい値である。閾値決定部２０９は、第２負荷で動作する機器が位置する部分領域Ｒ３の正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ２２を加算することで、温度閾値ｔｈ２２を決定する。また、閾値決定部２０９は、第２負荷で動作する機器の近傍の部分領域Ｒ２およびＲ４の正常温度Ｔ０にオフセット値Ｏ２３を加算することで、温度閾値ｔｈ２１より高く温度閾値ｔｈ２２より低い温度閾値ｔｈ２３を決定する。このように、閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した対象施設Ｐの機器の輻射熱の影響に応じて適切な温度閾値ｔｈを求めることができる。
【００６４】
次に、第２の実施形態に係る異常検出システムの動作について説明する。
巡回点検装置１０による巡回点検処理、および異常検出装置２０による温度マップ更新処理は、第１の実施形態と同様である。
【００６５】
《異常検出装置の異常検知処理》
図１５は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
異常検出装置２０の温度時系列出力部２０８は、温度マップ記憶部２０１から最新の温度マップを読み出し、各温度マップＭの各部分領域Ｒに係る温度を特定する（ステップＳ１４１）。次に、状態取得部２１１は、対象施設Ｐの管理装置等から当該対象施設Ｐの状態情報（環境温度情報および機器の運転情報）を取得する（ステップＳ１４２）。また、閾値決定部２０９は、正常温度マップ記憶部２０２から正常温度マップＭ０を読み出し、各部分領域Ｒに係る正常温度を特定する（ステップＳ１４３）。閾値決定部２０９は、取得した状態情報に基づいて、各部分領域Ｒにおける温度についての温度閾値ｔｈのオフセット値を決定する（ステップＳ１４４）。すなわち、閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した環境温度情報に基づいて、対象施設Ｐの環境温度が高いほど各部分領域Ｒのオフセット値を増加させる。また、閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した機器の運転情報に基づいて、対象施設Ｐの機器の負荷が高いほど、当該機器が位置する部分領域Ｒのオフセット値を増加させ、また当該機器の近傍の部分領域Ｒのオフセット値を増加させる。閾値決定部２０９は、各部分領域Ｒに係る正常温度に決定したオフセット値を加算することで、温度閾値ｔｈを決定する（ステップＳ１４５）。
【００６６】
異常特定部２１０は、各部分領域Ｒについて温度と閾値とを比較し、温度が温度閾値ｔｈ以上である部分領域Ｒ、または当該部分領域Ｒの前回の計測時間帯に係る温度との差が所定の温度差閾値以上である部分領域Ｒがあるか否かを判定する（ステップＳ１４６）。温度が温度閾値ｔｈ以上の部分領域Ｒがある場合、または温度差が温度差閾値以上の部分領域Ｒがある場合（ステップＳ１４６：ＹＥＳ）、その部分領域Ｒに異常があると判定し、異常の発生個所を出力する（ステップＳ１４７）。他方、すべての部分領域Ｒにおいて温度が温度閾値ｔｈ未満であり、かつすべての部分領域Ｒにおいて温度差が温度差閾値未満である場合（ステップＳ１４６：ＮＯ）、異常特定部２１０は、対象施設Ｐに異常がないと判定する。
【００６７】
《異常検出装置の温度マップ出力処理》
図１６は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の温度マップ出力処理を示すフローチャートである。
利用者が異常検出装置２０に温度マップＭの出力指示を送信すると、マップ出力部２０６は、温度マップ記憶部２０１が記憶する最も新しい時間帯に関連付けられた温度マップＭを出力する（ステップＳ１６１）。温度マップＭは、例えばディスプレイに表示される。
このとき、領域指定部２０７は、出力した温度マップＭ上のＸＹ平面を横断する線Ｌによる部分領域Ｒの指定を受け付ける（ステップＳ１６２）。領域指定部２０７が複数の部分領域Ｒの指定を受け付けると、温度時系列出力部２０８は、温度マップ記憶部２０１から複数の温度マップＭを読み出し、各温度マップＭにおいて特定された複数の部分領域Ｒに係る温度の時系列を特定する（ステップＳ１６３）。次に、状態取得部２１１は、対象施設Ｐの管理装置等から当該対象施設Ｐの各計測時間帯における機器の状態を取得する（ステップＳ１６４）。また、閾値決定部２０９は、正常温度マップ記憶部２０２から正常温度マップＭ０を読み出し、特定された複数の部分領域Ｒに係る正常温度を特定する（ステップＳ１６５）。閾値決定部２０９は、状態取得部２１１が取得した機器の状態に基づいて、温度時系列の各計測時間帯の各部分領域Ｒにおける温度についてのオフセット値を決定する（ステップＳ１６６）。閾値決定部２０９は、各部分領域Ｒの正常温度に、各部分領域Ｒの各計測時間帯に係るオフセット値を加算することで、各部分領域Ｒの各計測時間帯に係る温度閾値ｔｈを決定する（ステップＳ１６７）。
【００６８】
温度時系列出力部２０８は、各部分領域Ｒの各計測時間帯に係る閾値ｔｈと、ステップＳ１６３で特定した温度の時系列とを表す温度時系列画面ＴＳを出力する（ステップＳ１６８）。温度時系列画面ＴＳを出力することで、利用者は、選択した部分領域Ｒの温度と温度閾値ｔｈとを視認し、異常が発生している箇所を特定することができる。
【００６９】
《作用・効果》
このように、第２の実施形態に係る異常検出装置２０は、複数の部分領域Ｒそれぞれの温度と、各部分領域Ｒの状態とに基づいて、異常が発生している部分領域Ｒを特定する。具体的には、第２の実施形態に係る異常検出装置２０は、複数の部分領域Ｒの正常温度と複数の部分領域Ｒの状態とに基づいて異常の検出に用いる温度閾値ｔｈを決定する。これにより、異常検出装置２０は、対象施設Ｐの環境温度や機器の運転等によって、一時的に温度が上昇し、または下降している部分領域Ｒについても、適切に異常の発生を特定することができる。
【００７０】
なお、第２の実施形態に係る異常検出装置２０は、対象施設Ｐの状態に基づいて温度閾値ｔｈのオフセット値を決定し、正常温度とオフセット値とを加算することで温度閾値ｔｈを決定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、対象施設Ｐの状態に基づいてスケール係数を決定し、正常温度にスケール係数を乗算することで温度閾値ｔｈを決定してもよい。また、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、対象施設Ｐの状態に基づいてオフセット値およびスケール係数を決定し、正常温度にスケール係数を乗算し、これにオフセット値を加算することで温度閾値ｔｈを決定してもよい。オフセット値およびスケール係数は、いずれも補正値の一例である。
【００７１】
〈第３の実施形態〉
第１、第２の実施形態に係る異常検出システム１は、図９に示すように、計測領域を所定の大きさのグリッドで分割した複数の部分領域Ｒの温度を表す温度マップＭを生成する。一方、対象施設Ｐを構成する機器によって、または、対象施設Ｐの内的または外的な要因によって、必要とされる異常の検知の細かさが異なることがある。例えば、対象施設Ｐを構成する機器のうち主要な機器、機器が密集している箇所、運転中の機器などについては、他の箇所と比較してより細かい範囲での検知が求められることがある。第３の実施形態に書かある異常検出システム１は、部分領域Ｒの大きさを動的に変更して温度マップＭを生成し、また異常を検出する。
【００７２】
《異常検出装置の構成》
図１７は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
第３の実施形態に係る異常検出装置２０は、第２の実施形態に係る構成に加え、さらに形状変更部２１２を備える。
形状変更部２１２は、利用者の指示に基づいて、または状態取得部２１１が取得した状態に基づいて、部分領域Ｒの形状を変更する。具体的には、形状変更部２１２は、計測領域内の特定の範囲について、分割に用いるグリッドサイズを決定する。つまり、形状変更部２１２は、特定の範囲を覆うグリッドの大きさを変更することで、部分領域Ｒの形状を変更する。図１８は、本発明の一実施形態に係る部分領域の形状の変更の例を示す図である。例えば、形状変更部２１２は、利用者から、温度マップＭのうちＸ軸方向に２つＹ軸方向に２つ並んだ４つの部分領域Ｒを含む範囲ｓ１と、グリッドサイズの入力を受け付ける。図１８に示す例では、形状変更部２１２は、グリッドサイズとして、標準のグリッドサイズの２倍の値が入力される。形状変更部２１２は、計測領域内の範囲ｓ１を、標準のグリッドサイズの２倍のグリッドサイズで分割することで、範囲ｓ１内の部分領域Ｒｂの形状を決定する。また例えば、形状変更部２１２は、状態取得部２１１から取得した範囲ｓ２に位置する機器の状態が、所定の運転を開始したことを示す場合、範囲ｓ２を、標準のグリッドサイズの半分のグリッドサイズで分割することで、範囲ｓ２内の部分領域Ｒｄの形状を決定する。
【００７３】
第３の実施形態に係る部分領域特定部２０４は、温度分布取得部２０３が取得した温度分布Ｔ、距離分布Ｌ、および位置情報に基づいて、温度分布Ｔに表される各温度が、形状変更部２１２が形状を決定した複数の部分領域のいずれの部分領域Ｒに属するかを特定する。
【００７４】
これにより、第３の実施形態に係るマップ出力部２０６は、形状変更部２１２によって決定された形状の部分領域Ｒｄ、部分領域Ｒｍを含む温度マップＭを出力する。また、第３の実施形態に係る異常特定部２１０は、部分領域Ｒ、ならびに形状変更部２１２によって決定された形状の部分領域Ｒｄおよび部分領域Ｒｍのそれぞれについて、異常を特定する。
【００７５】
《作用・効果》
このように、第３の実施形態によれば、異常検出装置２０は、利用者の指示、対象施設Ｐの内的要因または外的要因に基づいて、計測領域内の特定の範囲の部分領域の形状を変更する。これにより、異常検出装置２０は、計測領域内の特定の範囲について部分領域を小さくすることで対象施設Ｐの所定の機器に係る温度異常を検知する精度を集中的に向上することができ、異常の点検の効率を向上することができる。
なお、形状変更部２１２は、計測領域の全範囲について部分領域の大きさを変更してもよい。つまり、「計測領域内の特定の範囲」は、計測領域内の一部の範囲と計測領域の全範囲を含む。
【００７６】
〈第４の実施形態〉
対象施設Ｐの特性は、経年劣化等によって変化することがある。すなわち、正常温度マップＭ０に記録された初期値は、上述したように対象施設Ｐの設計値等によって決定されるため、対象施設Ｐの劣化等により正常温度が初期値から変化する可能性がある。そこで、第４の実施形態に係る異常検出システム１は、正常温度マップ記憶部２０２が記憶する正常温度マップＭ０を、温度マップ記憶部２０１が記憶する温度マップＭに基づいて更新する。
【００７７】
《異常検出装置の構成》
図１９は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
第４の実施形態に係る異常検出装置２０は、第３の実施形態に係る構成に加え、さらに正常温度特定部２１３および正常温度更新部２１４を備える。
正常温度特定部２１３は、温度マップ記憶部２０１が記憶する温度マップＭに係る各部分領域の温度を、状態取得部２１１が取得した対象施設Ｐの状態に基づいて標準化する。温度の標準化は、例えば、温度マップＭに係る温度から閾値決定部２０９が決定したオフセット値を減算することなどによって行うことができる。正常温度特定部２１３は、標準化した各部分領域の各計測時間帯の温度に基づいて、正常温度を特定する。
正常温度更新部２１４は、正常温度特定部２１３が特定した正常温度で、各部分領域Ｒの正常温度を更新する。
【００７８】
正常温度特定部２１３は、任意のデータ取得期間（例えば、直近の３日、直近の１年、すべての時間帯）を設定し、当該データ取得期間の温度マップＭに基づいて正常温度マップＭ０を更新してもよい。例えば、正常温度特定部２１３は、対象施設Ｐの劣化や定期点検のタイミング等に応じてデータ取得期間を変更することで、より適切に正常温度マップＭ０を更新することができる。このとき、正常温度特定部２１３は、部分領域Ｒごとに異なる期間に基づいて正常温度を更新してもよい。例えば、正常温度特定部２１３は、対象施設Ｐを構成する機器ごとに劣化速度が異なる場合、当該機器が設置される部分領域Ｒごとにデータ取得期間を変更することで、より一層適切に正常温度マップＭ０を更新することができる。
【００７９】
《異常検出装置の正常温度マップの更新処理》
図２０は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の正常温度マップの更新処理を示すフローチャートである。図２１は、本発明の一実施形態に係る更新前後の正常温度マップの例を示す図である。
異常検出装置２０が温度マップＭに基づいて異常の検出を行うと、異常検出装置２０の正常温度更新部２１４は、正常温度マップＭ０の更新を行うか否かを判定する（ステップＳ８１）。例えば、正常温度更新部２１４は、温度マップＭについていずれの部分領域にも異常がないと判定された場合に、正常温度マップＭ０を更新すると判定してもよい。また例えば、正常温度更新部２１４は、温度マップＭについてある部分領域Ｒに異常が生じていると判定された場合に、正常温度マップＭ０を更新しないと判定してもよいし、異常が生じていない部分領域Ｒについて正常温度マップＭ０を更新すると判定してもよい。
【００８０】
正常温度更新部２１４が正常温度マップＭ０の更新を行わないと判定した場合（ステップＳ８１：ＮＯ）、正常温度マップＭ０の更新を行わずに処理を終了する。他方、正常温度更新部２１４が正常温度マップＭ０の更新を行うと判定した場合（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、正常温度特定部２１３は、各部分領域Ｒについて、複数の計測時間帯（例えば、３日間）に係る温度マップＭを読み出す（ステップＳ８２）。また、状態取得部２１１は、各計測時間帯における対象施設Ｐの状態を取得する（ステップＳ８３）。正常温度特定部２１３は、取得した対象施設Ｐの状態に基づいて、各部分領域の各計測時間帯に係る温度を標準化する（ステップＳ８４）。正常温度特定部２１３は、各部分領域について、標準化された温度の平均値を算出することで、各部分領域Ｒの正常温度を特定する（ステップＳ８５）。正常温度更新部２１４は、特定された各部分領域Ｒの正常温度で、正常温度マップＭ０を更新する（ステップＳ８６）。これにより、異常検出装置２０は、図２１に示すように、正常温度マップＭ０を更新することができる。
【００８１】
《作用・効果》
第４の実施形態に係る異常検出装置２０は、複数の計測時間帯に係る複数の部分領域Ｒの温度に基づいて、複数の部分領域Ｒそれぞれの正常温度を特定し、当該正常温度に基づいて正常温度マップＭ０を更新する。これにより、異常検出装置２０は、更新された部分領域Ｒの正常温度を用いて異常が発生している部分領域Ｒを特定することができる。したがって、異常検出装置２０は、対象施設Ｐの劣化等、対象施設Ｐの温度特性が徐々に変化する場合にも、適切に異常の検出をすることができる。
【００８２】
〈第５の実施形態〉
第１から第４の実施形態に係る異常検出装置２０は、巡回点検装置１０と別個に設けられる。これに対し、第５の実施形態においては、巡回点検装置１０が異常検出装置２０を備える。
【００８３】
《巡回点検装置の構成》
図２２は、本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の構成を示す外観図である。
第５の実施形態に係る巡回点検装置１０は、第１の実施形態の構成に加え、異常検出装置２０をさらに備える。なお、図２２に示す例においては、制御装置１５と異常検出装置２０とが別個に設けられるが、これに限られず、異常検出装置２０は制御装置１５に組み込まれてもよい。第５の実施形態に係る巡回点検装置１０は、温度管理装置の一例である。
【００８４】
《巡回点検装置の温度マップ更新処理》
第５の実施形態に係る巡回点検装置１０は、所定の経路に沿って対象施設Ｐ内を走行しながら、温度マップを更新する。
図２３は、本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の温度マップ更新処理を示すフローチャートである。
巡回点検装置１０の制御装置１５は、予め定められた巡回点検のタイミングに、所定の経路に沿って移動装置１２の走行制御を開始する（ステップＳ１８１）。制御装置１５は、移動装置１２の制御中、巡回点検装置１０の位置および方位を計測する（ステップＳ１８２）。制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ１８３）。
【００８５】
巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ１８３：ＹＥＳ）、制御装置１５は、サーマルカメラ１３に温度分布Ｔを撮像させ、デプスカメラ１４に距離分布Ｌを撮像させる（ステップＳ１８４）。
【００８６】
異常検出装置２０の部分領域特定部２０４は、デプスカメラ１４が撮像した距離分布Ｌと位置情報とに基づいて三次元位置情報Ｄを特定する（ステップＳ１８５）。温度記録部２０５は、サーマルカメラ１３が撮像した温度分布Ｔを三次元位置情報Ｄにマッピングすることで、三次元温度分布ＤＴを特定する（ステップＳ１８６）。次に、温度記録部２０５は、複数の部分領域Ｒのうち、三次元位置情報Ｄに係る位置を含むものを１つずつ選択し、ステップＳ１８８からステップＳ１９０の処理を実行する（ステップＳ１８７）。
【００８７】
温度記録部２０５は、三次元温度分布ＤＴから、選択した部分領域Ｒに含まれる位置の代表温度を特定する（ステップＳ１８８）。次に、温度記録部２０５は、特定した代表温度が、取得した撮像時刻を含む時間帯に係る温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高いか否かを判定する（ステップＳ１８９）。温度記録部２０５は、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高い場合（ステップＳ１８９：ＹＥＳ）、温度マップ記憶部２０１が記憶する温度マップＭのうち当該部分領域Ｒの温度を、ステップＳ１８８で特定した代表温度に書き換える（ステップＳ１９０）。他方、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度以下である場合（ステップＳ１８９：ＮＯ）温度記録部２０５は、温度マップＭを書き換えない。
【００８８】
ステップＳ１８８からステップＳ１９０の処理により三次元位置情報Ｄに係る位置を含む各部分領域Ｒについて温度マップＭの更新がなされると、または、ステップＳ１８３において巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１８３：ＮＯ）、制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ１９１）。巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１９１：ＮＯ）、制御装置１５は、ステップＳ１８１に処理を戻し、移動装置１２の制御を継続する。他方、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ１９１：ＹＥＳ）、制御装置１５は、温度マップ更新処理を終了し、次の巡回点検のタイミングまで待機する。
【００８９】
《作用・効果》
このように、第５の実施形態によれば、巡回点検装置１０は、自走しながら温度マップＭを最新の状態に更新することができる。
【００９０】
〈第６の実施形態〉
第５の実施形態に係る巡回点検装置１０は、所定の撮像ポイントにおいて温度分布Ｔおよび距離分布Ｌを収集し、温度マップＭを更新する。これに対し、第６の実施形態に係る巡回点検装置１０は、温度マップＭに基づいて移動先を計画しながら温度マップＭを更新することで、精度の高い温度マップＭを生成する。第６の実施形態に係る巡回点検装置１０は、第５の実施形態と同様に異常検出装置２０を備える。
【００９１】
《異常検出装置の構成》
図２４は、本発明の一実施形態に係る異常検出装置の構成を示す概略図である。
第６の実施形態に係る異常検出装置２０は、第１の実施形態の構成に加え、さらに三次元マップ記憶部２１５、経路算出部２１６、経路出力部２１７を備える。
【００９２】
三次元マップ記憶部２１５は、対象施設Ｐの形状を示す三次元マップを記憶する。マップ出力部２０６は、温度分布取得部２０３が取得する距離分布Ｌおよび位置情報に基づいて逐次更新される。三次元マップは、例えば距離分布Ｌおよび位置情報を用いたＳＬＡＭによって更新される。なお、初期状態において三次元マップ記憶部２１５には、対象施設ＰのＣＡＤ（Computer-Aided Design）データなどに基づく初期三次元マップが記憶される。
【００９３】
経路算出部２１６は、温度記録部２０５が生成する三次元温度分布ＤＴと三次元マップ記憶部２１５が記憶する三次元マップとに基づいて、撮像ポイントを決定する。経路算出部２１６は、例えば、三次元温度分布ＤＴにおける死角を撮像可能な位置、正常温度マップ記憶部２０２に基づいて異常が発生している可能性が高い箇所を撮像可能な位置などを、撮像ポイントに決定する。なお、本実施形態において「死角（dead zone）」とは、障害物の影となって撮像されない領域をいう。経路算出部２１６は、温度分布取得部２０３が取得した位置情報と三次元マップ記憶部２１５が記憶する三次元マップとに基づいて、決定した撮像ポイントおよび予め定められた撮像ポイントを経由して移動するための経路の候補を算出する。具体的には、経路算出部２１６は、三次元マップ記憶部２１５が記憶する三次元マップに基づいて障害物の位置を特定し、障害物に触れずに巡回点検装置１０と撮像ポイントとを接続する経路を算出する。
【００９４】
経路出力部２１７は、経路算出部２１６が算出した経路の候補の一つを選択し、制御装置１５に出力する。これにより、制御装置１５は、経路出力部２１７が出力した経路に従って移動装置１２を制御する。経路出力部２１７が選択する経路は、例えば走行距離が最も短い経路、転回角度が最も少ない経路などが挙げられる。
【００９５】
《巡回点検装置の温度マップ更新処理》
図２５は、本発明の一実施形態に係る巡回点検装置の温度マップ更新処理を示すフローチャートである。
巡回点検装置１０の制御装置１５は、予め定められた巡回点検のタイミングに、初期値に係る経路または経路出力部２１７が出力した経路に沿って移動装置１２の走行制御を開始する（ステップＳ２０１）。制御装置１５は、移動装置１２の制御中、巡回点検装置１０の位置および方位を計測する（ステップＳ２０２）。制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路上の撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００９６】
巡回点検装置１０の位置と撮像ポイントとの距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、制御装置１５は、サーマルカメラ１３に温度分布Ｔを撮像させ、デプスカメラ１４に距離分布Ｌを撮像させる（ステップＳ２０４）。
【００９７】
異常検出装置２０の部分領域特定部２０４は、デプスカメラ１４が撮像した距離分布Ｌと位置情報とに基づいて三次元位置情報Ｄを特定する（ステップＳ２０５）。部分領域特定部２０４は、特定した三次元位置情報Ｄに基づいて、三次元マップ記憶部２１５が記憶する三次元マップを更新する（ステップＳ２０６）。温度記録部２０５は、サーマルカメラ１３が撮像した温度分布Ｔを三次元位置情報Ｄにマッピングすることで、三次元温度分布ＤＴを特定する（ステップＳ２０７）。次に、温度記録部２０５は、複数の部分領域Ｒのうち、三次元位置情報Ｄに係る位置を含むものを１つずつ選択し、ステップＳ２０９からステップＳ２１４の処理を実行する（ステップＳ２０８）。
【００９８】
温度記録部２０５は、三次元温度分布ＤＴから、選択した部分領域Ｒに含まれる位置の代表温度を特定する（ステップＳ２０９）。次に、温度記録部２０５は、特定した代表温度が、取得した撮像時刻を含む時間帯に係る温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高いか否かを判定する（ステップＳ２１０）。温度記録部２０５は、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度より高い場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、温度マップ記憶部２０１が記憶する温度マップＭのうち当該部分領域Ｒの温度を、ステップＳ２０９で特定した代表温度に書き換える（ステップＳ２１１）。
【００９９】
次に、経路算出部２１６は、正常温度マップ記憶部２０２から正常温度マップＭ０を読み出し、選択した部分領域Ｒに係る正常温度を特定する（ステップＳ２１２）。経路算出部２１６は、ステップＳ２０９で特定した代表温度が正常温度を超えるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。代表温度が正常温度を超える場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、経路算出部２１６は、三次元マップ記憶部２１５が記憶する三次元マップと三次元温度分布ＤＴとを比較し、選択した部分領域Ｒについて、三次元温度分布ＤＴに温度がマッピングされない死角があるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。死角がある場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、経路算出部２１６は、三次元マップに基づいて当該死角を撮像可能な撮像ポイントを特定し、当該撮像ポイント及び予め定められた撮像ポイントを経由するように経路を算出する（ステップＳ２１５）。
【０１００】
他方、特定した代表温度が温度マップＭに既に記録された当該部分領域Ｒの温度以下である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）温度記録部２０５は、温度マップＭを書き換えず、また経路算出部２１６は新たな経路を算出しない。また、代表温度が正常温度を以下である場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、および選択した部分領域Ｒについて死角がない場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）、経路算出部２１６は新たな経路を算出しない。
【０１０１】
ステップＳ２０９からステップＳ２１４の処理により三次元位置情報Ｄに係る位置を含む各部分領域Ｒについて温度マップＭの更新がなされると、または、ステップＳ１８３において巡回点検装置１０の位置と経路上の所定の撮像ポイントとの距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１８３：ＮＯ）、経路算出部２１６は、ステップＳ２０６で更新された三次元マップに基づいて現在の経路上に障害物があるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。経路上に障害物がある場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、経路算出部２１６は、三次元マップに基づいて、障害物を避けて撮像ポイントを経由する経路を算出する（ステップＳ２１６）。
【０１０２】
制御装置１５は、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になったか否かを判定する（ステップＳ２１７）。巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値以上である場合（ステップＳ２１７：ＮＯ）、制御装置１５は、ステップＳ２０１に処理を戻し、移動装置１２の制御を継続する。他方、巡回点検装置１０の位置と経路の終点との距離が所定の閾値未満になった場合（ステップＳ２１７：ＹＥＳ）、制御装置１５は、温度マップ更新処理を終了し、次の巡回点検のタイミングまで待機する。
【０１０３】
《作用・効果》
図２６は、本発明の一実施形態に係る温度マップの更新処理の例を表す図である。
このように、第６の実施形態によれば、巡回点検装置１０は、サーマルカメラ１３の死角を特定し、三次元マップに基づいて死角を撮像可能な撮像ポイントに移動するための経路を算出する。これにより、巡回点検装置１０は、温度マップＭにおける高温箇所の特定の精度を向上させることができる。
図２６に示すように、ある地点から得られた温度分布Ｔ１に基づいて生成された三次元温度分布ＤＴ１には、機器Ｑが設置される部分領域Ｒｑにおいて、死角が生じている。部分領域Ｒｑの代表温度が正常温度より高い場合、異常検出装置２０は、当該部分領域Ｒｑに異常が発生している可能性があるため、当該死角を撮像可能な撮像ポイントを特定し、巡回点検装置１０を当該撮像ポイントへ移動させる。巡回点検装置１０は異動後の撮像ポイントにおいて温度分布Ｔ２を得て、三次元温度分布ＤＴ２を生成する。図２６に示す例においては、機器Ｑのうち三次元温度分布ＤＴ１において死角となっていた箇所がヒートスポットとなっている。したがって、三次元温度分布ＤＴ２に基づいて生成された温度マップＭ２における部分領域Ｒｑの代表温度は、三次元温度分布ＤＴ１に基づいて生成された温度マップＭ１における部分領域Ｒｑの代表温度と比較して高い温度となる。
【０１０４】
また、第６の実施形態によれば、巡回点検装置１０は、温度分布に係る温度と部分領域の正常温度とに基づいて、死角を撮像するための撮像ポイントを経由する経路を算出するか否かを判定する。これにより、巡回点検装置１０は、サーマルカメラ１３の死角のうち、異常が生じている可能性のある箇所の温度を更新するように経路を算出することができる。なお、第６の実施形態に係る巡回点検装置１０は、温度分布に係る温度が部分領域の正常温度を超える場合に、撮像ポイントを経由する経路を算出するが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、巡回点検装置１０は、温度分布に係る温度が部分領域の正常温度に所定のオフセットを加算した値を超える場合に、撮像ポイントを経由する経路を算出してもよい。また、他の実施形態においては、巡回点検装置１０は、温度分布に係る温度と部分領域の正常温度との差が所定の閾値を超える場合に、撮像ポイントを経由する経路を算出してもよい。
【０１０５】
また、第６の実施形態によれば、巡回点検装置１０は、デプスカメラ１４の距離分布に基づいて経路上に障害物があるか否かを判定し、経路上に障害物がある場合に、障害物を避ける経路を算出する。これにより、巡回点検装置１０は、移動中に障害物を検知し、これを避けて撮像ポイントへ移動することができる。なお、第６の実施形態に係る巡回点検装置１０は、デプスカメラ１４の距離分布を用いて更新された三次元マップに基づいて経路上に障害物があるか否かを判定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る巡回点検装置１０は、デプスカメラ１４の距離分布に基づいて直接障害物を検出してもよい。
【０１０６】
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
上述の実施形態に係る巡回点検装置１０は、撮像ポイントごとに撮像を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る巡回点検装置１０は、一定時間ごと、または一定距離ごとに温度分布Ｔおよび距離分布Ｌを撮像してもよいし、温度分布Ｔおよび距離分布Ｌを動画像として撮像してもよい。なお、動画像を撮像することは、複数のフレーム画像（静止画像）を撮像することと等価である。
【０１０７】
上述の実施形態に係る異常検出システム１は、巡回点検装置１０が複数の位置における温度分布Ｔを計測し、異常検出装置２０が当該温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成し、異常の検出を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出システム１においては、巡回点検装置１０が異常検出装置２０の一部または全部の機能を有していてもよい。すなわち、他の実施形態に係る巡回点検装置１０は、計測した温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成し、異常検出装置２０が当該温度マップＭを出力し、または異常の有無を検出してもよい。また例えば、他の実施形態に係る巡回点検装置１０は、計測した温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成し、さらに当該温度マップＭを出力し、または異常の有無を検出してもよい。
【０１０８】
また、上述の実施形態に係る異常検出システム１は、温度分布Ｔに含まれる各部分領域Ｒの最大温度に基づいて温度マップＭを生成するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出システム１においては、温度分布Ｔに含まれる各部分領域Ｒの温度の平均値や中央値など、他の代表温度に基づいて温度マップＭを生成してもよい。
【０１０９】
また、上述の実施形態に係る異常検出装置２０は、撮像した温度分布Ｔから１または複数の部分領域Ｒの温度を特定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、撮像した温度分布Ｔのうち１つの代表温度を特定し、当該代表温度の位置が属する１つの部分領域Ｒを特定してもよい。すなわち、異常検出装置２０は、１の温度分布Ｔに基づいて複数の部分領域Ｒの温度を特定してもよいし、１の部分領域Ｒのみの温度を特定してもよい。
【０１１０】
また、上述の実施形態に係る温度マップＭは、所定の大きさのグリッドで分割された複数の部分領域Ｒの温度を表すが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る温度マップＭは、対象施設Ｐの機器の大きさや重要度に応じて、図１８の下段に示すように部分領域Ｒの大きさが初めから互いに異なっていてもよい。例えば、対象施設Ｐの主たる機器が位置する部分領域Ｒは他の部分領域Ｒより小さいものであってもよい。また、計測領域は、必ずしもグリッド状に分割されなくてもよく、例えばハニカム形状や機器の形状など、他の形状によって分割されてもよい。また、他の実施形態においては、部分領域Ｒの大きさは、機器の状態や環境温度などの要因に基づいて決定されてもよい。
【０１１１】
また、上述の実施形態に係る異常検出装置２０は、正常温度マップＭ０と対象施設Ｐの状態とに基づいて温度閾値ｔｈを特定し、当該温度閾値ｔｈと温度マップＭに係る温度とを比較することで、異常を検出するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、複数の計測時間帯の温度マップＭと各時間帯の対象施設Ｐの状態とに基づいて、機械学習モデルを更新し、学習済みモデルに温度マップＭと対象施設Ｐの状態とを入力することで、異常を検出してもよい。機械学習モデルとしては、例えばニューラルネットワークモデル、隠れマルコフモデル、エキスパートシステムモデルなどが挙げられる。例えばニューラルネットワークモデルを用いる場合、異常検出装置２０は、オートエンコーダによって、出力層から入力層と同じ値が出力させるように入力層および中間層を学習させ、オートエンコーダの入力層に入力した値と出力層から出力された値の差に基づいて異常が生じている部分領域を検出することができる。
【０１１２】
また、第４の実施形態に係る異常検出装置２０は、部分領域Ｒの温度を対象施設Ｐの状態に基づいて標準化することで正常温度マップＭ０を更新するが、上述のように学習済みモデルに基づいて異常を検出する場合は、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、機械学習モデルの再学習によって正常温度マップＭ０を更新してもよい。例えば、例えばニューラルネットワークモデルを用いる場合、異常検出装置２０は、新たに得られた温度マップＭのバックプロパゲーションによって機械学習モデルを再学習させることができる。
【０１１３】
また、上述の実施形態に係る異常検出装置２０は、計測領域を横切る線Ｌ上に存在する複数の部分領域Ｒに係る温度の時系列を出力するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、選択された１つの部分領域Ｒについて温度の時系列を出力してもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態に係る異常検出装置２０は、温度マップＭを出力し、当該温度マップＭのうち指定された部分領域Ｒに係る温度の時系列を出力し、温度マップＭに基づいて異常の検出を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出装置２０は、温度マップＭを生成する一方で、温度マップＭを出力しなくてもよいし、指定された部分領域Ｒに係る温度の時系列を出力しなくてもよいし、温度マップＭに基づいて異常の検出を行わなくてもよい。
【０１１５】
また、上述の実施形態に係る異常検出システム１は、１台の巡回点検装置１０の自動走行によって検出された温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る異常検出システム１は、複数の巡回点検装置１０が検出された温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成してもよいし、人間が巡回点検装置１０を運ぶことで検出された温度分布Ｔに基づいて温度マップＭを生成してもよい。
【０１１６】
〈コンピュータ構成〉
図２７は、本発明の少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、インタフェース９４を備える。
上述の異常検出装置２０および巡回点検装置１０の制御装置１５は、それぞれコンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した温度マップ記憶部２０１および正常温度マップ記憶部２０２に対応する記憶領域をストレージ９３に確保する。
【０１１７】
ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【０１１８】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１  異常検出システム
１０  巡回点検装置
１１  本体
１２  移動装置
１３  サーマルカメラ
１４  デプスカメラ
１５  制御装置
２０  異常検出装置
２０１  温度マップ記憶部
２０２  正常温度マップ記憶部
２０３  温度分布取得部
２０４  部分領域特定部
２０５  温度記録部
２０６  マップ出力部
２０７  領域指定部
２０８  温度時系列出力部
２０９  閾値決定部
２１０  異常特定部
２１１  状態取得部
２１２  形状変更部
２１３  正常温度特定部
２１４  正常温度更新部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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