(57)【要約】      （修正有）【課題】点検者の経験や能力に依存することなく、また結果のばらつきや異常の見落としを軽減する保全点検システムを提供する。【解決手段】保全点検携帯端末２００で撮影された点検対象機器の写真の画像から輝度データ２０７を抽出し、過去の当該点検対象機器の輝度データ２１０とを差分表示手段２０４で比較し、差分を取ることで、点検対象機器に傷や凹みなどの異変があることを正確に知ることが可能になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ付き保全点検携帯端末で点検対象機器を撮影するとともに、撮影した写真の各画素の輝度データを用いて前回データと今回データを比較し、所定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、該当箇所を知らせるようにしたことを特徴とする携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項２】
撮影した写真の各画素のＲＧＢ値から輝度データを求め、隣接する画素との輝度データの差を用いて、前回データと今回データを比較し、所定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項３】
撮影した写真の各画素のＲＧＢ値から輝度データを求め、隣接する周辺の８画素との輝度データの差の総和を用いて、前回データと今回データを比較し、所定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項４】
保全点検ベータベース装置と保全点検携帯端末とを備えた携帯端末を利用した保全点検システムであって、
上記保全点検ベータベース装置は、機器毎の点検項目データを格納する点検項目データベースと、点検時に撮影した点検対象機器の画像を格納する画像データベースと、点検時に撮影した上記点検対象機器の画像を輝度データに変換した情報を格納する輝度データベースとを備えるとともに、
上記保全点検携帯端末は、内蔵されたカメラと、上記点検対象機器の点検項目データと前回撮影した点検対象機器の画像データと輝度データを取込むためのダウンロード手段と、上記点検対象機器の点検結果を入力するための点検入力手段と、点検時に上記点検対象機器の写真を撮影するための写真撮影手段と、上記写真撮影手段で撮影した画像データを元に輝度データを作成し、前回の写真画像の輝度データと比較した結果、差が生じた場合に撮影した写真画像上にその旨を表示する差分表示手段とを備えたことを特徴とする携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項５】
撮影した写真の各画素のＲＧＢ値から輝度データを求め、隣接する画素との輝度データの差を用いて、前回データと今回データを比較し、所定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断するようにしたことを特徴とする請求項４記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項６】
上記点検対象機器の写真を撮影する際、過去の当該点検対象機器の写真と同じ位置で撮影するために位置を合わせ易くする補助線を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項７】
上記点検対象機器の写真を撮影する際、過去の当該点検対象機器の写真と同じ位置で撮影するために過去の当該点検対象機器の写真を透過して表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項８】
上記点検対象機器の写真に、目安となる距離を入力することで、異変がある場所の距離を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項９】
上記点検対象機器を撮影した写真の輝度を用いた過去のデータを重ねあわせることで、上記点検対象機器の異変箇所の異変の傾向を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【請求項１０】
上記点検対象機器を撮影した写真の輝度を用いた過去のデータを複数ダウンロードするとともに、それぞれのデータを色を変えて上記保全点検携帯端末に表示するようにしたことを特徴とする請求項９記載の携帯端末を利用した保全点検システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラント機器などの異常を検知するために、タブレットやスマートフォンなどの携帯端末を利用した保全点検システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は点検対象機器周辺にカメラとマイクを搭載した監視制御装置を配置し、カメラの映像と、マイクが拾う異常音からプラント機器などの異常を検知している。また、異常を検出する際に、画像を２値化した情報を使用している（特許文献１）。また、点検員が携行する端末のデジタルカメラ（以下、カメラと略す）で撮影された点検対象機器の写真を利用して点検作業を支援する保全点検システムが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９７３９２号公報（図１、図３）
【特許文献２】特開２０１０−１６５３２１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された技術では、マイク及びカメラを搭載した監視制御装置をプラント機器などの周辺に設置しているので、規模の大きなプラント機器の監視などには適しているが、配電盤などの機器の点検には不向きであった。
また、特許文献２のような携帯端末を用いた点検システムにおいても、従来の保全点検は、保全作業員が点検項目に従って目視による点検作業を実施し、点検携帯端末から点検結果を入力するよう構成されている。このように、保全作業員が点検結果を入力するシステムでは、点検結果は作業員の経験や能力に依存してしまい、結果のばらつきが生じ、場合によっては点検対象機器の異常を見落とすことがある。
【０００５】
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、点検携帯端末から撮影された点検対象機器の写真データから輝度を抽出し、過去のデータと比較することにより、保全作業員の経験や能力に依存せずに、点検対象機器に傷や凹みなどの異変があることを知らせることを目的とする。また、輝度から抽出した過去のデータを活用することで、点検対象機器の異変箇所の傾向を点検携帯端末上の画面に表示し、ユーザに注意を促すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の保全点検システムは、カメラ付き保全点検用携帯端末で点検対象機器を撮影するとともに、撮影した写真の各画素の輝度データを用いて前回データと今回データを比較し、所定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、該当箇所を知らせるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、点検対象機器の写真画像と前回の点検対象機器の輝度データと比較を行い、一定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断するようにしたことで、保全作業員の経験や能力に依存せずに、点検対象機器の異状を確実に気づかせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明における実施の形態１における保全点検システムの全体構成図である。
【図２】この発明における実施の形態１における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】この発明における実施の形態１における写真画像から輝度データを抽出する説明図である。
【図４】この発明における実施の形態１における点検対象機器の異常個所を検出するフローチャートである。
【図５】この発明における実施の形態２における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】この発明における実施の形態３における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】この発明における実施の形態４における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】この発明における実施の形態５における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明における実施の形態１を図１〜４に基づいて説明する。
図１は、保全点検システムの全体構成図である。タブレットやスマートフォンなどのスマートデバイスのカメラで撮影された点検対象機器の写真を利用した保全点検システムは、保全点検データベース装置１００と保全点検携帯端末２００（以下、点検携帯端末と略す）と保全点検操作端末３００（以下、点検操作端末と略す）とイーサネット（登録商標）等のネットワーク４００で構成される。
【００１０】
点検対象機器に対する保全点検用の点検携帯端末２００を活用して実行される点検業務内容の設定等を行う点検操作端末３００で、設計者や管理者が点検計画や点検項目を設定し、保全点検データベース装置１００に登録される。点検携帯端末２００で、保全作業員が点検業務を行うために点検対象機器の点検項目データを保全点検データベース装置１００から取り込む。点検携帯端末２００上で点検結果の入力が完了後、点検結果データを保全点検データベース装置１００に保存する。保全点検データベース装置１００に保存された点検結果は、点検操作端末３００から参照することができ、設計者や管理者が点検結果の評価、分析を行うことができるよう構成されている。
【００１１】
図２は、実施の形態１における保全点検システムの詳細な構成を示すブロック図である。保全点検データベース装置１００には、機器毎の点検項目データを格納する点検項目データベース１０１と、点検時に撮影した機器の画像を格納する画像データベース１０２、点検時に撮影した機器の画像を輝度データに変換した情報を格納する輝度データベース１０３を備えている。点検携帯端末２００には、内蔵されたカメラ２０１と、点検対象機器の点検項目データ２０８と前回撮影した点検対象機器の画像データ２０９と輝度データ２１０を取込むためのダウンロード手段２０５と、点検対象機器の点検結果を入力するための点検入力手段２０２、点検時に点検対象機器の写真を撮影するための写真撮影手段２０３を備える。また、写真撮影手段２０３で撮影した画像データ２０６を元に輝度データ２０７を作成し、前回の写真画像の輝度データ２１０と比較した結果、差が生じた場合に撮影した写真画像上に表示する差分表示手段２０４を備えている。
【００１２】
次に図２のように構成された実施形態１の保全点検システムの動作について説明する。
点検携帯端末２００は、保全作業員が点検場所に携行して点検作業を行う場合は、保全点検データベース装置１００を参照できないため、点検携帯端末２００内に点検対象機器の点検項目データ２０８と画像データ２０９と輝度データ２１０を保存しておく必要がある。このため、点検携帯端末２００のダウンロード手段２０５を実行し、保全点検データベース装置１００から点検対象機器の点検項目データベース１０１と画像データベース１０２と輝度データベース１０３を取込み、点検携帯端末２００に点検対象機器の点検項目データ２０８と画像データ２０９と輝度データ２１０に保存する。
【００１３】
保全作業員は、点検携帯端末２００のダウンロード手段２０５で保存した点検項目データ２０８を用いて、点検携帯端末２００の画面上で対話入力が可能な点検入力手段２０２で点検結果を入力する。点検対象機器の写真を撮影する場合は、画面上の操作により、点検入力手段２０２で点検対象機器を特定している状態で写真撮影手段２０３に切り替える。写真撮影手段２０３は、点検携帯端末２００に内蔵されているカメラ２０１を用いて、点検対象機器の写真を撮影し画像データ２０６として保存する。
【００１４】
差分表示手段２０４は、写真撮影手段２０３で撮影した画像データ２０６から、図３で示す輝度データを抽出する手順で輝度データ２０７を作成する。この輝度データ２０７と保全点検データベース装置１００からダウンロードした前回の点検対象機器の輝度データ２１０を図４で示す異常箇所を検出する手順で比較し、一定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、画像データ２０６に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示する。
【００１５】
図３は、実施の形態１における写真画像から輝度データを抽出する説明図である。タブレットやスマートフォンなどのスマートデバイスのカメラで撮影された写真画像のＲＧＢ値から輝度値を算出し、対象画素の輝度値と８方向に隣接する画素の輝度値との差の総和を、対象画素の輝度算出値とする。この計算を写真画像の全ての画素に対して行い、その結果を点検対象機器の輝度データとして保存する。
【００１６】
図３に示す例では、写真画像２０のうち、今回の輝度値算出の対象となる画素２１について、この画素２１と隣接する８画素について輝度値を比較する。輝度値算出の対象となる画素２１のＲＧＢ値は、それぞれＲ：５１、Ｇ：１５２、Ｂ：２５４とし、この画素２１と隣接する各画素のＲＧＢ値を図３（ａ）に示す値とする。これらのＲＧＢ値を輝度値に変換することにより、この対象となる画素２１と隣接する８画素の各輝度値を図３（ｂ）のように求めることができる。
【００１７】
対象となる画素２１の輝度値は１２３で、上方の画素も同じ輝度値１２３なので、差は０となる。一方、下方の画素の輝度値は１２１なので、差は２となる。このように、今回の輝度値算出の対象となる画素２１の輝度と隣接する各画素との差を取得する。上述のように、上方の画素との差は０で、時計回りに輝度値の差を示すと、０、０、４、０、２、３、６、１となり、この対象となる画素２１の輝度値の総和は図３（ｃ）に示すように、１６として得ることができる。
以上のような隣接する画素との輝度値の差の総和を求めることを、各画素について実施して、その結果を点検対象機器の輝度データとして保存する。
【００１８】
このように、ＲＧＢ値から算出した輝度値ではなく、８方向に隣接する画素の輝度値との差の総和とすることで写真撮影時の天候や照明、カメラの性能によって明るさの違いが生じても、正確に画素同士を比較することが可能である。
【００１９】
図４は、実施の形態１における点検対象機器の異常箇所を検出するフローチャートである。
点検携帯端末２００の差分表示手段２０４は、今回の画像データ２０６を読み込み、図３に示した手順で輝度データ２０７を抽出する(ステップＳ００１)。輝度データ２０７を抽出後、前回の輝度データ２１０と同一画素の輝度差Ｘを計算し(ステップＳ００３)、輝度差Ｘと予め定められたしきい値を超えるか判断し(ステップＳ００４)、しきい値を超えた場合は異常画素として座標を登録する(ステップＳ００５)。ステップＳ００３、ステップＳ００４、ステップＳ００５を輝度データの全画素に対して繰り返す(ステップＳ００２)。輝度データの全画素について異常画素検出のための走査が実行されると異常画素走査過程を終了する（ステップＳ００６）。
【００２０】
ステップＳ００５で異常画素として登録された座標に対し、異常画素が隣接する距離が最大となる２点の座標Ｙを演算し(ステップＳ００７)、２点の座標Ｙから、異常画素の中心座標Ｚを演算する(ステップＳ００８)。
これにより、点検対象機器の異常箇所を抽出することが出来る。
【００２１】
このように、点検対象機器の写真画像と前回の点検対象機器の輝度データの比較を行い、一定の差があった場合に当該点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、点検対象機器の写真画像に該当箇所をマークするようにしたことで、保全作業員の経験や能力に依存せずに、点検対象機器の異常の気づきを促すことができる。
【００２２】
実施の形態２．
この発明における実施の形態２について、図５に基づいて説明する。
図５はこの発明の実施の形態２における保全点検システムの構成を示すブロック図である。図５において、上記実施の形態１と同様の手段は同一符号を付して説明を省略する。点検携帯端末２００には補助線表示手段２１１を備えている。また、点検操作端末３００には補助線登録手段３０１を備えている。
【００２３】
上記実施の形態１では、点検携帯端末２００で撮影された画像データ２０６を元に差分表示手段２０４によって作成された輝度データ２０７と、前回の画像データの輝度データ２１０を比較し、一定の差があった場合に点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、点検対象機器の写真画像に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示することについて述べたが、実施の形態２については、点検対象機器の写真を撮影する際、過去の点検対象機器の写真と同じ位置で撮影するための位置合わせについての機能を追加している。
【００２４】
点検操作端末３００の補助線登録手段３０１では、保全点検データベース装置１００の点検項目データベース１０１と画像データベース１０２を読み込み、点検対象機器の画像データを点検操作端末３００の画面上に表示する。写真内に写っている点検対象機器の幅、高さを画面上から指定し、点検項目データベース１０１に保存する。点検携帯端末２００で点検対象機器を撮影する際、写真撮影手段２０３に補助線表示手段２１１を設けることにより、点検操作端末３００の補助線登録手段３０１で登録された点検対象機器の幅、高さを写真撮影時に補助線を描画する。
【００２５】
このように、予め撮影された点検対象機器の幅、高さを登録しておき、点検対象機器の写真を撮影する際に補助線を表示するようにしたことで、点検対象機器の位置がずれることなく正確に撮影することができる。
【００２６】
実施の形態３．
この発明における実施の形態３について、図６に基づいて説明する。
図６はこの発明の実施の形態３における保全点検システムの構成を示すブロック図である。図６において、上記実施の形態１と同様の手段分は同一符号を付して説明を省略する。点検携帯端末２００には写真透過表示手段２１２を備えている。
【００２７】
上記実施の形態１では、点検携帯端末２００で撮影された画像データ２０６を元に差分表示手段２０４によって作成された輝度データ２０７と、前回の写真画像の輝度データ２１０を比較し、一定の差があった場合に点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、点検対象機器の写真画像に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示することについて述べたが、実施の形態３については、実施の形態２とは別の方法となる、点検対象機器の写真を撮影する際、過去の点検対象機器の写真と同じ位置で撮影するための位置合わせの機能を設けている。
【００２８】
点検携帯端末２００で点検対象機器を撮影する際、写真撮影手段２０３に写真透過表示手段２１２を設けることにより、カメラ表示時に過去の点検対象機器の写真画像を透過表示する。このように、点検対象機器の写真を撮影する際に過去の点検対象機器の写真画像を透過表示するようにしたことで、点検対象機器の位置がずれることなく正確に撮影することが可能となる。
【００２９】
実施の形態４．
この発明における実施の形態４について、図７に基づいて説明する。
図７はこの発明の実施の形態４における保全点検システムの構成を示すブロック図である。図７において、上記実施の形態１と同様の手段分は同一符号を付して説明を省略する。
点検携帯端末２００には異変箇所距離表示手段２１３を備えている。
【００３０】
上記実施の形態１では、点検携帯端末２００で撮影された画像データ２０６を元に差分表示手段２０４によって作成された輝度データ２０７と、前回の写真画像の輝度データ２１０を比較し、一定の差があった場合に点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、点検対象機器の写真画像に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示することについて述べたが、実施の形態４については、点検対象機器の異変がある場所の距離の表示についての機能を追加している。
【００３１】
点検携帯端末２００の異変箇所距離表示手段２１３にて、撮影した点検対象機器の目安となる２点を指定し、実測した２点間の距離を入力することで、図４の異常箇所検出で算出した異常箇所の２点の座標から異常箇所の２点間の距離を算出し、異常箇所の２点間の線分と距離を画面表示する。これにより、点検携帯端末２００の画面上で点検対象機器の異変箇所の大きさを知ることができる。
【００３２】
実施の形態５．
この発明における実施の形態５について、図８に基づいて説明する。
図８はこの発明の実施の形態５における保全点検システムの構成を示すブロック図である。図８において、上記実施の形態１と同様の手段分は同一符号を付して説明を省略する。点検携帯端末２００には重ね合せ手段２１４を備えている。また、点検操作端末３００には重ね合せ手段３０３を備えている。
【００３３】
上記実施の形態１では、点検携帯端末２００で撮影された画像データ２０６を元に差分表示手段２０４によって作成された輝度データ２０７と、前回の写真画像の輝度データ２１０を比較し、一定の差があった場合に点検対象機器に傷や凹みなどの異変があると判断し、点検対象機器の写真画像に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示することについて述べたが、実施の形態５については、点検対象機器の写真を撮影後、過去の当該点検対象機器の輝度データと重ね合せ、機器の異変箇所の傾向を表示できるよう構成されている。
【００３４】
点検携帯端末２００の重ね合せ手段２１４は、実施の形態１で説明した図３および図４の手順を実施するが、輝度データ２０７の比較対象となる保全点検データベース装置１００からダウンロードした輝度データ２１０は、過去の複数の輝度データであるため、図４で示す異常箇所を検出する手順を複数の輝度データ分繰り返し、画像データ２０６に該当箇所をマークしたものを点検携帯端末２００の画面上に表示する。このとき、該当箇所のマークがどの過去データと比較した結果か分かるよう、色を替えて表示する。点検操作端末３００の重ね合せ手段３０３は、点検携帯端末２００の重ね合せ手段２１４と同様であるが、比較元は過去の複数の輝度データのなかで最新データを用いる。
【００３５】
これにより、保全作業員は点検携帯端末２００で、設計者や管理者は点検操作端末３００で点検対象機器の異変箇所における異変の傾向を確認することができる。
【００３６】
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み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２０  写真画像、２１  輝度値算出の対象となる画素、１００  保全点検データベース装置、１０１  点検項目データベース、１０２  画像データベース、１０３  輝度データベース、２００  保全点検携帯端末、２０１  カメラ、２０２  点検入力手段、２０３  写真撮影手段、２０４  差分表示手段、２０５  ダウンロード手段、２０６  画像データ、２０７  輝度データ、２０８  点検項目データ、２０９  画像データ、２１０  輝度データ、２１１  補助線表示手段、２１２  写真透過表示手段、２１３  異変箇所距離表示手段、２１４  重ね合せ手段、３００  保全点検操作端末、３０１  補助線登録手段、３０３  重ね合せ手段、４００  ネットワーク。
【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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