(57)【要約】      （修正有）【課題】水素が漏洩する前段階の現場の状況を記録し、水素爆発による衝撃や熱に対しても保存した映像データを消失しない程度の耐久性を備えた常時録画用水素ステーション用録画装置を提供する。【解決手段】撮像機構を防爆ケース内に格納した映像記録部本体３及び水素漏洩検出部１９とからなる水素ステーション用録画装置２を提供する。本願考案によって水素ステーション内における映像データの保存を常時行い、水素漏洩が発生した際には映像データの保存を停止させることによって、災害発生の直前及び直後の映像データを残して災害の発生原因の解明に役立てることができる。【選択図】図４
0003176350.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水素爆発による衝撃や熱に対しても保存した映像データを消失しない程度の耐久性を備えた常時録画用水素ステーション用録画装置であって、
撮影対象の映像を撮像するカメラ部と、
カメラ部への動作指令、カメラ部が撮像した映像の映像データ化処理、及び映像データの保存又は取出し指令を行うマイコン部と、
マイコン部から指令を受けて映像データの伝送処理、及び取出し処理を行うメモリインターフェイス部と、
メモリインターフェイスから伝送された映像データの保存を行うメモリ部と、
前記カメラ部、前記マイコン部、前記メモリインターフェイス部、及び前記メモリ部は防爆ケースに格納され、当該防爆ケースの前記カメラ部のレンズと対面する壁面に形成された映像取込窓には透明板が設けられてなる構造を備えた映像記録部本体と、
前記映像記録部本体と離隔した場所に設置され、水素ステーションから漏洩した水素を検知する水素センサー部、若しくは照射レーザー光が照射された水素から得られるラマン散乱光を検知して漏洩した水素を検知するラマン散乱光検知部を備え、前記水素センサー部若しくは前記ラマン散乱光検知部が水素の漏洩を検知すると前記マイコン部に動作停止信号を発信する水素漏洩検出部と、
前記マイコン部は、水素漏洩検出部からの動作停止信号を受信すると、カメラ部に対する撮像動作の停止指令、及び記録部に対する映像データの上書きの禁止指令を発信する
ことを特徴とする水素ステーション用録画装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水素ステーションにおける現場の映像記録を行う水素ステーション用録画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のクリーンエネルギーとして水素エネルギーが注目されており、水素エネルギーの原料となる水素ガスの貯蔵施設、燃料電池製造施設、又はこれらの施設に用いられる機器類（以下、施設又は機器類という。）を備えた水素ステーションの開発が進められている。しかし、水素は酸素と混合すると引火爆発しやすく、爆発した場合大事故につながる恐れがあるため、水素の漏洩を検出する装置が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３７８２
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術では水素の漏洩自体を検出することはできるが、水素が漏洩する前段階の現場の状況を記録することはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決するための手段として本願実用新案に係る水素ステーション用録画装置は、水素爆発による衝撃や熱に対しても保存した映像データを消失しない程度の耐久性を備えた常時録画用水素ステーション用録画装置であって、
撮影対象の映像を撮像するカメラ部と、カメラ部への動作指令、カメラ部が撮像した映像の映像データ化処理、及び映像データの保存又は取出し指令を行うマイコン部と、マイコン部から指令を受けて映像データの伝送処理、及び取出し処理を行うメモリインターフェイス部と、メモリインターフェイスから伝送された映像データの保存を行うメモリ部と、前記カメラ部、前記マイコン部、前記メモリインターフェイス部、及び前記メモリ部は防爆ケースに格納され、当該防爆ケースの前記カメラ部のレンズと対面する壁面に形成された映像取込窓には透明板が設けられてなる構造を備えた映像記録部本体と、前記映像記録部本体と離隔した場所に設置され、水素ステーションから漏洩した水素を検知する水素センサー部、若しくは照射レーザー光が照射された水素から得られるラマン散乱光を検知して漏洩した水素を検知するラマン散乱光検知部を備え、前記水素センサー部若しくは前記ラマン散乱光検知部が水素の漏洩を検知すると前記マイコン部に動作停止信号を発信する水素漏洩検出部と、前記マイコン部は、水素漏洩検出部からの動作停止信号を受信すると、カメラ部に対する撮像動作の停止指令、及び記録部に対する映像データの上書きの禁止指令を発信することを特徴とする。
【０００６】
カメラ部は、レンズから取り込んだ作業員等の人物及び人物周辺に存在する施設又は機器類の映像を動画で撮影可能な機能を有する。
【０００７】
マイコン部は、カメラ部の撮像動作の条件を決定しその条件を基にカメラ部に対して動作するよう指令を行う他、カメラ部が撮像した映像の映像データ化処理を行い、当該映像データをメモリ部に保存するための指令を行う。一方、メモリ部に保存された映像データを取出すための指令も行う。
【０００８】
マイコン部からの指令により保存又は取出しを命じられた映像データはメモリインターフェイス部を介してメモリ部に伝送され、また、メモリ部から読み出される。メモリ部はメモリインターフェイス部から着脱可能に取付けられていることが好ましい。メモリ部がメモリインターフェイス部と着脱可能であることにより、映像データの取出しにメモリ部のみを取出すことでデータを持ち運ぶことができ、水素ステーション用録画装置全体若しくは映像記録部本体を移動させる必要がない。またメモリ部を他のメモリ部と入れ替えることによってメモリ部を取出した後も映像データの蓄積を継続させることができる。
【０００９】
なお、カメラ部が撮像する映像は、一定時間間隔で撮影した静止画像を連続的に記録することによって動画映像を構成することとしたものを含み、本願実用新案に係る水素ステーション用録画装置は、撮影したある静止画像の画像データをマイコン部の指令によって出力することができることとしても好ましい。
【００１０】
また、前記カメラ部、前記マイコン部、前記メモリインターフェイス部、及び前記メモリ部は防爆ケースに格納に格納されており、水素ステーションにおいて生じた爆発事故等による衝撃や熱に対しても保存された映像データの損失を免れることができる。また、当該防爆ケースには、カメラ部のレンズの対面部分に透明板が設けられており、カメラ部は当該透明板を介して外部の様子の映像を撮像することができる。
【００１１】
また、防爆ケースの外部には、水素センサー部、若しくは照射レーザー光が照射された水素から得られるラマン散乱光を検知して漏洩した水素を検知するラマン散乱光検知部を備えた水素漏洩検出部が設置されており、水素ステーションに備えられた施設又は機器類から漏洩した水素を水素センサー部、若しくはラマン散乱光検知部が検知すると前記マイコン部に対して動作停止信号が発信される。前記マイコン部は、水素漏洩検出部からの動作停止信号を受けてカメラ部へ撮像動作の停止指令を行い、動作停止信号を受信した時以後の撮像による映像データの上書き保存を停止させる。ここで、動作停止信号の発信は水素漏洩検出部が漏洩した水素を検知した後、水素の漏洩後の映像もカメラ部が撮像するように、水素の漏洩時の映像が上書きされない程度に時間を遅らせて発信される。このように動作停止信号を発信することによって、水素の漏洩による爆発や火災などの災害発生時及び災害発生直後まで水素ステーションにおける人物の動きや施設又は機器類の様子を随時記録することができる。動作停止信号の送受信手段は防爆対策を行った有線によっておこなうことによって信号の確実な送受信が行なわれるため好ましいが、送受信手段を無線によっておこなっても良い。動作停止信号の送受信手段が無線で行われれば、水素ステーション内における電流の流れる設備の面積を小さくすることができるため、防爆対策が行い易く、本願考案に係る装置の設置コストも下げることができるからである。
【００１２】
ここで、水素センサー部は、薄膜型の薄膜センサーを備えたセンサーであって、検出光に対して透明な基板上に成膜されたマグネシウム合金による感知層と、該感知層上に成膜されたパラジウム層又は白金層からなる触媒層とを備えたものであることが好ましい。前記薄膜センサーは、水素の存在しない雰囲気中では光、特に可視光に対して反射率が高いが、前記感知層が水素と反応することによって光に対する反射率が低下するという特性を有する。さらに、水素センサー部内部に発光素子を備え、当該発光素子から射出された検出光の薄膜センサーを介した光を、同じく水素センサー部内部に備えられた受光素子が受光し、その光の強度変化を判別することによって水素を検知することができることとすることが望ましい。水素センサー部がこのような構成を有することにより、電流と水素が直接接触することなく水素を検知することができるという利点を備えることができる。
【００１３】
前記水素センサー部をさらに詳しく説明すると、当該水素センサー部は、検出光を射出する発光素子と、前記発光素子からの検出光を受光する受光素子と、薄膜センサーと、検出光を受光した受光素子からの電気信号を増幅させる信号増幅部と、前記信号増幅部から得た電気信号の強度変化を判別する判別部と、前記判別部から警報発令信号を受けることにより警報を行う警報部とからなり、前記発光素子及び受光素子は互いに対向して離間して配置され、前記薄膜センサーは発光素子と受光素子とを結ぶ線分上であって、それぞれの素子から離間した位置に配置され、前記薄膜センサーは、検出光に対して透明な基板上に成膜されたマグネシウム合金による感知層と、該感知層上に成膜されたパラジウム層又は白金層からなる触媒層とを備えたものであることを特徴とするものであることが好ましい。また、前記発光素子は前記薄膜センサーの鉛直線から所定の角度方向に薄膜センサーから離間して配置され、前記受光素子は薄膜センサーへ入射した検出光が反射する方向に薄膜センサーから離間して配置されていてもよい。
【００１４】
また、マグネシウム合金はマグネシウム−ニッケル合金を用いることがより好ましく、又は、マグネシウム−ニオブ合金若しくはマグネシウム−チタン合金を用いても好ましい。
【００１５】
また、ラマン散乱光検知部は、レーザー光の射出が可能なレーザー発振部と、レーザー発振部から射出されたレーザー光の照射を受けて漏出した水素分子から散乱されるラマン散乱光を感受するラマン感受部とを備えており、さらに前記ラマン感受部が検出した信号データから平常状態の大気中から得られるラマン散乱光の大気データを差し引く演算をする演算部と、前記演算データから水素ガス漏洩の発生を認知する認知部と、前記認知部から注意喚起信号を受けた場合に注意喚起を行う注意喚起部とを備えていることが好ましい。なお、前記注意喚起信号と前記警報発令信号とは同一の機能を有する信号であってもよく、また、前記注意喚起部と前記警報部とはそれぞれ同一の機能を有するものであってもよい。
【００１６】
レーザー発振部に用いられるレーザーは、半導体レーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、サファイアレーザー、またはＹＡＧレーザーを用いることができる。前記レーザー発振部から水素ガス漏洩監視領域へ照射されるレーザー光は、半導体レーザーを用いる場合には概ね４０６ｎｍ、概ね６３５ｎｍ、概ね６７０ｎｍ、又は概ね７８５ｎｍ、アルゴンイオンレーザーを用いる場合には概ね４８８ｎｍ又は概ね５１４ｎｍ、ヘリウムネオンレーザーを用いる場合には概ね６３３ｎｍ、ヘリウムカドミウムレーザーを用いる場合には概ね４４２ｎｍ又は概ね３２５ｎｍ、サファイアレーザーを用いる場合には概ね８００ｎｍ、ＹＡＧレーザーを用いる場合には概ね２６６ｎｍ、概ね３５５ｎｍ、又は概ね５３２ｎｍの波長のレーザー光が用いられることが好ましい。
【００１７】
ラマン散乱光検知部を用いることによって、水素センサー部に水素ガスを直接到達させなくても水素の漏洩が発生すると即座に水素の漏洩を判別することができるため、水素貯蔵ステーションにおける水素の漏洩をより早く察知することができる。
【考案の効果】
【００１８】
本願考案によれば、水素の漏洩による爆発や火災などの災害発生時及び災害発生直後まで水素ステーションにおける人物の動きや施設又は機器類の様子を随時記録することができ、災害の原因を究明するための重要な情報を災害の収束後まで保持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】映像記録部本体３及び情報伝送ケーブル１８の縦断面を示す図である。
【図２】水素ステーション１に設置された水素漏洩検出部１９の概略図と伝送管２５の一部及び情報伝送ケーブル１８の縦断面を示す図である。
【図３】水素センサー部２２の構造の概略を示す図である。
【図４】本願考案に係る水素ステーション用録画装置２を水素ステーション１に設置した様子の一例を水素ステーション１の斜め上方から俯瞰して示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、本願考案に係る実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。
【００２１】
図１は水素ステーション１に備え付けられた水素ステーション用録画装置２について、特に映像記録部本体３の縦断面図を示しており、映像記録部本体３の内部構造の概略を説明するためのものである。
【００２２】
図１に示すように、映像記録部本体３は外殻部分が防爆ケース４となっており、水素ステーション１で発生した水素の漏洩による爆発や火災等の災害によって受ける衝撃及び熱から映像記録部本体３が蓄積した映像データを守る役割を果たしている。
【００２３】
防爆ケース４の内部は空洞になっており、当該空洞を格納空間５として使用することにより映像データを蓄積するための撮像機構６を格納している。撮像機構６は、格納空間５の内部床面に固定された基板固定部７上に、基板８、並びに当該基板８に形成されたマイコン部９、カメラ部１０、メモリインターフェイス部１１、及びメモリ部１２を備えてなる。ここで、マイコン部９、カメラ部１０、メモリインターフェイス部１１、及びメモリ部１２は基板８に形成された電気伝導部によって電気的に接続されており、互いに電子情報の送受信をすることができる。 
【００２４】
カメラ部１０には映像記録部本体３の外部映像を撮像するためのレンズ１３が設けられている。前記防爆ケース４の、当該レンズ１３と対面する壁面には防爆ケース４の外部と格納空間５とを貫通して映像取込窓１４が形成されており、さらに、当該映像取込窓１４には透明板１５が映像取込窓１４の内縁部に取付けられている。これにより、映像記録部本体３の外部の光をレンズ１３に取り込むことができ、カメラ部１０は映像記録部本体３の外部周辺の映像を撮像することができる。
【００２５】
防爆ケース４の下部には支柱１６が取付けられており、水素ステーションの床面１７に設置されている。支柱１６からは情報伝送ケーブル１８が延在して敷設されており、水素漏洩検出部１９へつながっている。なお、情報伝送ケーブル１８は防爆ケース４から直接引き出されていても好ましい。
【００２６】
情報伝送ケーブル１８は防爆用ケーブルカバー２０によって情報伝送線２１が被覆されており、情報伝送線２１は水素漏洩検出部水素ステーション１の雰囲気中に露出することなくマイコン部９と水素漏洩検出部１９に設置された水素センサー部２２とを電気的に接続している。
【００２７】
図２には、水素ステーション１に設けられた水素を取り扱う施設又は機器類の例として水素貯蔵タンク２３と、当該水素貯蔵タンク２３に近接して設置された水素センサー部２２を備えた水素漏洩検出部１９を示している。
【００２８】
水素漏洩検出部１９の下部に設けられている口金２４には伝送管２５が接続されており、映像記録部本体３から延出して敷設された情報伝送ケーブル１８が当該伝送管２５と結合されている。情報伝送線２１は情報伝送ケーブル１８から伝送管２５及び口金２４の内部を通じて水素漏洩検出部１９に設置された水素センサー部２２に電気的に接続されている。なお、口金２４は金属製である必要はなく、樹脂製であることが好ましい。水素漏洩検出部１９から水素ステーション１内の空間への漏電のリスクを避けることができるからである。
【００２９】
水素センサー部２２は、図３に示すように薄膜型の薄膜センサー２６を備えたセンサーであって、検出光Ｌに対して透明な基板２７上に成膜されたマグネシウム合金による感知層２８と、該感知層２８上に成膜されたパラジウム層又は白金層からなる触媒層２９とを備えたものである。前記薄膜センサー２６は、水素のない雰囲気中では検出光Ｌに対して反射率が高く、前記感知層２８が水素と反応することによって光の反射率が変化し、検出光Ｌに対する反射率が低下する。本実施例においては、薄膜センサー２６の正面から離間した位置に検出光Ｌを射出する発光素子３０と、薄膜センサーを介して検出光Ｌを受光する受光素子３１が設けてあり、基板２７の感知層２８と反対側の面に密着して設けられた反射板３２が密着して設けられている。発光素子３０から射出された検出光Ｌは、水素のない雰囲気中では感知層２８で反射され、一方、水素漏洩により感知層２８と水素とが反応すると検出光Ｌは感知層２８を透過して反射板３２で反射されて受光素子３１に入射するようになっている。したがって、水素の有無によって検出光Ｌの反射面が変化し、光路が変わるため、受光素子３１に入射する検出光Ｌの強度が変化することとなる。なお、本実施例においては、発光素子３０は波長６７０ｎｍの検出光Ｌを射出する発光ダイオードを用いており、感知層２８はマグネシウム−ニッケル合金を用いている。
【００３０】
受光素子３１で感知された検出光Ｌは電気信号に変換され、信号増幅部３３で増幅され、判別部３４で検出光Ｌの強度変化が判別され、水素センサー部２２において水素を検知していると判別される。判別部３４が、水素が存在していると判断した場合には警報部３５から警報３６が発せられる。警報部３５は警報３６を音で知らせるスピーカーであっても良いし、光で知らせる発光体で構成されていても好ましい。
【００３１】
なお、水素漏洩検出部１９の裏面には、側面方向に突出して留金３７が複数も受けられており、当該留金３７に形成された固定穴にビス３８を通して水素漏洩検出部１９を壁などに固定できるように構成されていても好ましい。
【００３２】
水素貯蔵タンク２３の上部にはタンク清掃作業用の蓋部３９が取付けられ、水素貯蔵タンク２３の側壁には水素の運搬に用いられる配管４０の端部が接合されている。また、配管４０には水素流量を調整するためのバルブ４１が取付けられている。
【００３３】
水素の漏洩は、水素貯蔵タンク２３と蓋部３９とが接合されている蓋接合部４２、水素貯蔵タンク２３と配管４０とが接合されている配管接合部４３、バルブ４１、配管４０の曲がり部４４等から生じる可能性がある。これらの場所から水素漏洩が生じた場合には、水素漏洩検出部１９の水素センサー部２２が水素を感知することにより水素漏洩検出部１９からマイコン部９に対して動作停止信号が発せられ、動作停止信号を受信したマイコン部９はカメラ部１０に指令を出して撮像動作を停止させる。
【００３４】
図４には、本願考案に係る水素ステーション用録画装置２を水素貯蔵タンク２３が備え付けられている水素ステーション１に設置した様子の一例を、水素ステーション１の斜め上方から俯瞰して示している。また、水素ステーション１内には水素貯蔵タンク２３の作業員Ａ、Ｂが作業をしている。
【００３５】
本実施例においては、水素貯蔵タンク２３の紙面右下及び紙面左上の対角線の位置にそれぞれ映像記録部本体３ａ、３ｂが設置されている。また、水素貯蔵タンク２３の紙面右側及び紙面左側には水素漏洩検出部１９ａ、１９ｂが設置されている。映像記録部本体３ａ、３ｂと水素漏洩検出部１９ａ、１９ｂとは互いに情報伝送ケーブル１８で接続されており、映像記録部本体３ａ及び３ｂは水素漏洩検出部１９ａ及び１９ｂのいずれからでも動作停止信号を受信することができるようにネットワークが形成されている。なお、水素漏洩検出部１９ａ、１９ｂは、両方が水素センサー部であっても良いしラマン散乱光検知部であってもよく、またどちらか一方が水素センサー部であって、他方がラマン散乱光検知部であってもよい。
【００３６】
本実施例において、映像記録部本体３ａ、３ｂは、それぞれ水素貯蔵タンク２３と作業員Ａ、Ｂの動作の様子を常時動画で映像データとして記録しており、ある一定時間分記録すると古い映像データに新しい映像データを上書して記録を継続するように設定されている。
【００３７】
このとき、蓋接合部４２、配管接合部４３、バルブ４１、配管４０の曲がり部４４等から水素の漏洩が生じた場合、水素漏洩検出部１９ａ、又は水素漏洩検出部１９ｂが水素を検知し、動作停止信号が発せられる。
【００３８】
このとき、水素を検知したのが水素漏洩検出部１９ａ、又は水素漏洩検出部１９ｂのいずれであっても情報伝送ケーブル１８に沿って示した矢印に沿って動作停止信号が映像記録部本体３ａ、及び３ｂの両方に設けられているマイコン部９に送信されカメラ部１０による撮像動作が停止される。これにより、映像データの上書きが回避され、水素漏洩発生前の水素貯蔵タンク２３、作業員Ａ、Ｂ及び水素ステーション１内の様子が映像として保存される。
【００３９】
さらに、水素ステーション１内で爆発や火災などの災害が生じた場合であっても防爆ケース４が格納空間５内に格納した撮像機構６を衝撃や熱から保護するため、保存された映像データを災害の終息まで保持し続けることができる。これにより、水素漏洩発生直前の水素ステーション１内の様子を映像データによって後に顕彰することができ、水素漏洩発生原因の解明に役立てることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態においてカメラ部１０は、作業員等の人物及び人物周辺に存在する施設又は機器類が動画で撮影可能な可視光線受像装置を備えている。
【符号の説明】
【００４１】
１    水素ステーション
２    水素ステーション用録画装置
３    映像記録部本体
４    防爆ケース
５    格納空間
９    マイコン部
１０  カメラ部
１１  メモリインターフェイス部
１２  メモリ部
１３  レンズ
１４  映像取込窓
１５  透明板
１８  情報伝送ケーブル
１９  水素漏洩検出部
２２  水素センサー部
２３  水素貯蔵タンク
【図１】
0003176350.tif 000003
【図２】
0003176350.tif 000004
【図３】
0003176350.tif 000005
【図４】
0003176350.tif 000006